一价铬化合物有哪些? 金属铬对人体的影响
铬的理化性质
元素性质
元素名称:铬 [汉语拼音为 gè]
元素符号:Cr
元素原子量:51.9961
元素类型:金属元素
原子体积:(立方厘米/摩尔) 7.23
元素在太阳中的含量:(ppm) 20
元素在海水中的含量:(ppm) 太平洋表面 0.00015
地壳中含量:(ppm)100
质子数:24
中子数:28
原子序数:24
所属周期:3
所属族数:VIB
电子层分布:2-8-13-1
晶体结构:晶胞为体心立方晶胞,每个晶胞含有2个金属原子。
氧化态:
Main Cr+3
Other Cr-2, Cr-1, Cr0, Cr+1, Cr+2, Cr+4, Cr+5, Cr+6
电负性: 1.66
外围电子排布: 3d5 4s1 核外电子排布: 2,8,13,1
同位素及放射线: Cr-49[42.3m] Cr-50 Cr-51[27.7d] *Cr-52 Cr-53 Cr-54
电子亲合和能: 0 KJ·mol-1
第一电离能: 653 KJ·mol-1 第二电离能: 1592 KJ·mol-1 第三电离能: 2987 KJ·mol-1
单质密度: 7.19 g/cm3 单质熔点: 1857.0 ℃ 单质沸点: 2672.0 ℃
原子半径: 1.85 埃 离子半径: 0.62(+3) 埃 共价半径: 1.18 埃
晶胞参数:
a = 291 pm
b = 291 pm
c = 291 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
莫氏硬度:9
电离能 (kJ /mol)
M - M+ 652.7
M+ - M2+ 1592
M2+ - M3+ 2987
M3+ - M4+ 4740
M4+ - M5+ 6690
M5+ - M6+ 8738
M6+ - M7+ 15550
M7+ - M8+ 17830
M8+ - M9+ 20220
M9+ - M10+ 23580
声音在其中的传播速率:(m/S)5940
发现人:沃克兰 发现年代:1797年
发现过程:
1797年,法国的沃克兰,从红铅矿和盐酸反应的产物里,提出三氧化铬,并用木炭和铬酐共热,得到金属铬粉。
元素描述
银白色金属,质硬而脆。密度7.20克/厘米3。熔点1857±20℃,沸点2672℃。化合价+2、+3和+6。电离能为6.766电子伏特。金属铬在酸中一般以表面钝化为其特征。一旦去钝化后,即易溶解于几乎所有的无机酸中,但不溶于硝酸。铬在硫酸中是可溶的,而在硝酸中则不易溶。在高温下被水蒸气所氧化,在1000℃下被一氧化碳所氧化。在高温下,铬与氮起反应并为熔融的碱金属所侵蚀。可溶于强碱溶液。铬具有很高的耐腐蚀性,在空气中,即便是在赤热的状态下,氧化也很慢。不溶于水。
元素来源、用途
自然界中主要以铬铁矿FeCr2O4形式存在。由氧化铬用铝还原,或由铬氨矾或铬酸经电解制得。
按照在地壳中的含量,铬属于分布较广的元素之一。它比在它以前发现的钴、镍、钼、钨都多。这可能是由于铬的天然化合物很稳定,不易溶于水,还原比较困难。有人认为沃克兰取得的金属铬可能是铬的碳化物。
铬用于制不锈钢,汽车零件,工具,磁带和录像带等。 铬镀在金属上可以防锈,也叫可多米,坚固美观。
铬可用于制不锈钢。红、绿宝石的色彩也来自于铬。作为现代科技中最重要的金属,以不同百分比熔合的铬镍钢千变万化,种类繁多,令人难以置信。
铬的毒性与其存在的价态有关,六价铬比三价铬毒性高100倍,并易被人体吸收且在体内蓄积,三价格和六价铬可以相互转化.天然水不含铬;海水中铬的平均浓度为0.05ug/l;饮用水中更低.铬的污染源有含铬矿石的加工、金属表面处理、皮革鞣制、印染等排放的污水。
铬是人体必需的微量元素,在肌体的糖代谢和脂代谢中发挥特殊作用。三价的铬是对人体有益的元素,而六价铬是有毒的。人体对无机铬的吸收利用率极低,不到1%;人体对有机铬的利用率可达10-25%。铬在天然食品中的含量较低、均以三价的形式存在。
确切地说,铬的生理功能是与其它控制代谢的物质一起配合起作用,如激素、胰岛素、各种酶类、细胞的基因物质(DNA和RNA)等。
铬的生理功能主要有:
1.体内葡萄糖耐量因子(glucose tolerance factor,GTF)的重要组成成分:GTF是由三价铬、烟酸、谷氨酸、甘氨酸和含硫氨基酸组成的活性化合物,它能增强胰岛素的生物学作用,可通过活化葡萄糖磷酸变位酶而加快体内葡萄糖的利用,并促使葡萄糖转化为脂肪。
2.影响脂类代谢:铬能抑制胆固醇的生物合成,降低血清总胆固醇和三酰甘油含量以及升高高密度脂蛋白胆固醇含量。老年人缺铬时易患糖尿病和动脉粥样硬化。
3.促进蛋白质代谢和生长发育:铬在核蛋白中含量较高,研究发现它能促进RNA的合成,铬还影响氨基酸在体内的转运。铬摄入不足时,实验动物可出现生长迟缓。
正常健康成人每天尿里流失约1微克铬。
啤酒酵母、废糖蜜、干酪、蛋、肝、苹果皮、香蕉、牛肉、面粉、鸡以及马铃薯等为铬的主要来源。
铬为皮肤变态反应原,可引起过敏性皮炎或湿疹,病程长,久而不愈。钕对眼睛和黏膜有很强的刺激性,对皮肤有中度刺激性,吸入还可导致肺栓塞和肝损害。我国和欧盟等有关国家的相关规定中均把这两种元素列为化妆品禁用物质。
元素发现
铬是1797年法国化学家沃克兰从当时称为红色西伯利亚矿石中发现的。早在1766年,在俄罗斯圣彼得堡任化学教授的德国的列曼曾经分析了它,确定其中含有铅。1798年沃克兰给他找到的这种灰色针状金属命名为chrom,来自希腊文chroma(颜色)。由此得到铬的拉丁名称chromium和元素符号Cr。差不多在同一个时期里,克拉普罗特也从铬铅矿中独立发现了铬。
对环境的影响
一、健康危害
侵入途径:吸入、食入。
健康危害:金属铬对人体几乎不产生有害作用,未见引起工业中毒的报道。进入人体的铬被积存在人体组织中,代谢和被清除的速度缓慢。铬进入血液后,主要与血浆中的铁球蛋白、白蛋白、r-球蛋白结合,六价铬还可透过红细胞膜,15分钟内可以有50%的六价铬进入细胞,进入红细胞后与血红蛋白结合。铬的代谢物主要从肾排出,少量经粪便排出。六价铬对人主要是慢性毒害,它可以通过消化道、呼吸道、皮肤和粘膜侵入人体,在体内主要积聚在肝、肾和内分泌腺中。通过呼吸道进入的则易积存在肺部。六价铬有强氧化作用,所以慢性中毒往往以局部损害开始逐渐发展到不可救药。经呼吸道侵入人体时,开始侵害上呼吸道,引起鼻炎、咽炎和喉炎、支气管炎。
二、毒理学资料及环境行为
六价铬污染严重的水通常呈黄色,根据黄色深浅程度不同可初步判定水受污染的程度。刚出现黄色时,六价铬的浓度为2.5~3.0mg/L。
致癌性判定:动物为可疑反应。
危险特性:其粉体遇高温、明火能燃烧。
燃烧(分解)产物:自然分解产物未知。
3.现场应急监测方法
速测管法;目视比色法;便携式分光光度法《突发性环境污染事故应急监测与处理处置技术》万本太主编
便携式比色计(六价铬)(意大利哈纳公司产品)
4.实验室监测方法
监测方法 来源 类别
高锰酸钾氧化-二苯碳酰二肼光度法 GB7466-87 水质(总铬)
火焰原子吸收法 GB/T17137-1997 土壤(总铬)
二苯碳酰二肼光度法;
直接火焰原子吸收法 GB/T1555.5-95 固体废物浸出液(总铬)
硫酸亚铁铵容量法 GB/T1555.8-95 固体废物浸出液(总铬)
硫酸亚铁铵容量法;
二苯碳酰二肼光度法 GB/T1555.4-95 固体废物浸出液(六价铬)
二苯碳酰二肼光度法 GB7467-87 水质(六价铬)
二苯碳酰二肼比色法 CJ/T97-99 城市生活垃圾(总铬)
二苯碳酰二肼光度法 《空气和废气监测分析方法》国家环保局编 空气和废气(六价铬)
原子吸收法 《固体废弃物试验分析评价手册》中国环境监测总站等译 固体废弃物(总铬)
5.环境标准
中国(TJ36-79) 居住区大气中有害物质的最高容许浓度 0.0015mg/m3(一次值)(六价铬)
中国(GB16297-1996) 大气污染物综合排放标准(铬酸雾) ①最高允许排放浓度(mg/m3):
0.080(表1);0.070(表2)
②最高允许排放速率(kg/h):
二级 0.009~0.19;三级 0.014~0.29(表1)
二级 0.008~0.16;三级 0.012~0.25(表2)
③无组织排放监控浓度限值:
0.070mg/m3(表2);0.080mg/m3(表1)
中国(GB5749-85) 生活饮用水水质标准 0.05mg/L(六价铬)
中国(GB5048-92) 农田灌溉水质标准 0.1mg/L(水作、旱作、蔬菜)(六价铬)
中国(GB/T14848-93) 地下水质量标准(mg/L)(六价铬) Ⅰ类 Ⅱ类 Ⅲ类 Ⅳ类 Ⅴ类
0.005 0.01 0.05 0.1 >0.1
中国(GB11607-89) 渔业水质标准 0.1mg/L
中国(GB3097-1997) 海水水质标准(mg/L) Ⅰ类 Ⅱ类 Ⅲ类 Ⅳ类
六价铬 0.005 0.010 0.020 0.050
总铬 0.05 0.10 0.20 0.50
中国(GHZB1-1999) 地表水环境质量标准(mg/L)(六价铬) Ⅰ类 Ⅱ类 Ⅲ类 Ⅳ类 Ⅴ类
0.01 0.05 0.05 0.05 0.1
中国(GB15618-1995) 土壤环境质量标准(mg/kg) 一级 二级 三级
水田 90 250 ~ 350 400
旱地 90 150 ~ 250 300
中国(GB5058.3-1996) 固体废弃物浸出毒性鉴别标准值 10mg/L(铬);1.5(六价铬)
中国(GB8172-87) 城镇垃圾农用控制标准 300mg/kg
6.应急处理处置方法
一、泄漏应急处理
切断火源。戴好口罩和手套。收集回收。
国内处理含六价铬废水的常用方法有硫酸亚铁-石灰法、离子交换法、铁氧体法等。
二、防护措施
一般不需特殊防护,但需防止烟尘危害。
三、急救措施
皮肤接触:脱去污染的衣着,用流动清水冲洗。
眼睛接触:立即翻开上下眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。
吸入:脱离现场至空气新鲜处。
食入:给饮足量温水,催吐,就医。
灭火方法:干粉、砂土。
铬是什么元素?听说可以降血糖?都什么东西含这种食物?
含有铬元素的食物有,粗粮、小麦、花生、蘑菇、胡椒、肝脏、牛肉、鸡蛋、红糖、乳制品等。此外,茶叶、人参、灵芝、黄芪、何首乌等均含有丰富的铬元素。
一般认为,我们只需要微量的铬,那么从日常饮食中我们可以很方便地摄入足够的铬。但是研究显示,我们中的很多人都摄入地不够———也许因为我们吃进了太多精加工过的碳水化合物。所以人们必须摄入更多的铬。比如含有铬的花椰菜、苹果,我们就要多吃,而消耗铬的糖类应该少吃。我们还可以考虑补充有机铬。目前推荐的有机铬每日摄入量为25至35微克。但是实验中使用的量达到了200微克甚至更多。
铬的化学性质
最硬的金属——铬
铬,是1797年法国化学家范奎林在分析铬铅矿时,首先发现的。1799年,人们制得了纯净的金属铬。
铬是银白色的金属,难熔(熔点1800℃),比重为7.1,和铁差不多。铬是最硬的金属!
通常的铬都很脆,因为其中含有氢或微量的氧化物。极纯的铬却并不脆,富有展性。
铬的化学性质很稳定,在常温下,放在空气中或浸在水里,不会生锈。手表的外壳常是银闪闪的,人们说它是镀了“克罗米”,共实,“克罗米”就是铬,是从路的拉丁文名称Chromium音译而来的。一些眼镜的金属架子、表带、汽车车灯、自行车车把与钢圈、铁栏杆、照相机架子等,也都常镀一层铬,不仅美观,而且防锈。所镀的铬层越薄,越是会紧贴在金属的表面,不易脱掉。在一些炮筒、枪管内壁,所镀的铬层仅有0.005毫米厚,但是,发射了千百发炮弹、子弹以后,铬层依然还在。如果往钢上镀路,那么,最好先镀上一层镍,然后再镀上铬,这样可以更加耐用一些。
铬的最重要的用途是制造合金。不锈钢便含有12%以上的铬(也有的是含13%的铬和8%的镍)。不锈钢具有很好的韧性和机械强度,受热不起鳞皮,尤其可贵的是“不锈”——耐腐蚀。例如,硝酸是具有很强腐蚀性的酸,人们曾把两块重量都为20克的不锈钢和普通碳素钢,放在稀硝酸中煮沸一昼夜,结果普通钢被强烈的腐蚀,只剩下13.6克重,而不锈钢却重19.8克。在常温下,不锈钢对空气、海水、水蒸气、盐水、有机酸、食品介质等,都具有很好的耐腐蚀性。在化工厂里,人们常用不锈钢制造各种管道、反应设备。像合成氨工厂,便需要二十多种具有不同性能的不锈钢。一只手表中,不锈钢差不多占总重量的60%以上,因为表壳、机器很多都是用不锈钢做的。所谓“全钢手表”,便是指它的表壳与表后盖全都是用不锈钢制的,而“半钢手表”,则是指它的表后盖是用不锈钢做的,表壳是用黄铜或其他金属做的。一些医疗器械,如手术刀、注射器的针头、剪刀等,大都是用不锈钢做的,清洁、美观而经久耐用。用不锈钢制成的轮船、汽艇,根本不用涂漆。
铬的化合物,五光十色。铬的希腊文原意,便是“颜色”。金属铬是雪白银亮的,硫酸铬是绿色的,铬酸镁是黄色的,重铬酸钾是桔红色的,铬酸是猩红色的,氧化铬是绿色的(常见的绿色颜料“铬绿”就是它),铬矾(含水硫酸铬)是蓝紫色的,铬酸铅是黄色的 (常见的黄色颜科“铬黄”就是它)。
重铬酸钾是重要的铬化合物。在制革工业上,重铬酸钾常被服来代替鞣酸鞣制皮革。在化学上,常把它溶解在浓硫酸或浓硝酸中,配制成“洗液”,可以洗去玻璃仪器上的油迹和污斑。在分析化学上,重铬酸钾常用来作为氧化剂,来测定铁矿中的含铁量,叫做“重铬酸钾法”。
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含有化学元素“铬”的食物有什么?
铬是维持人体生命活动的必需元素,能帮助胰岛素促进葡萄糖进入细胞内的效率,是重要的血糖调节剂及促进生长发育的功能。此外,铬是糖尿病的“克星“,在日常生活中可以多摄取富含铬的食物。而富含铬的食物有哪些呢?
铬是动物和人体必不可少的微量营养素之一。其主要作用是帮助维持身体中所允许的正常葡萄糖含量。饮食中供铬不足与葡萄糖和类脂同化作用的改变有关。肠胃中铬的吸收与食品中元素的化学结构有关。研究表明,饮食中摄人的无机铬只有1%被吸收,铬一旦被吸收,便迅速离开血液分布于各个器官中,特别是肝脏,有3价铬存在。在所有细胞组织中铬的浓度都随着年龄的增加而下降。吸收的铬主要通过肾脏排泄。人体的头发含铬浓度最高,约为0.2~2.0毫克/千克。
铬的最好来源是肉类,尤以肝脏和其他内脏,是生物有效性高的铬的来源。啤酒酵母、未加工的谷物、麸糠、硬果类、乳酪也提供较多的铬;软体动物、海藻、红糖、粗砂糖中的铬的含量高于白糖。家禽、鱼类和精制的谷类食物含有很少的铬。长期食用精制食品和大量的精糖,可促进体内铬的排泄增加,因此造成铬的缺乏。
铬的丰富来源有干酪、蛋白类和肝。
良好来源有苹果皮、杳蕉、牛肉、啤酒、面包、红糖、黄油、鸡、玉米粉、面粉、土旦、植物油和全麦。
一般来源有胡萝卜、青豆、柑橘、菠菜和草莓。
微量来源有大部分的水果和蔬菜、牛奶及糖。
需要补充铬的人群可以多吃点上面列举的食物。
铬有助于胰岛素促进葡萄糖进入细胞内的效率,是血糖调节剂,可以预防糖尿病。大家在日常饮食中注意通过这些食物补充铬元素,特别是糖尿病患者,更加应该增加铬元素的摄入量。