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24Cr
-



Mo
外觀
銀色、具光澤的金屬鉻
概況
名稱·符號·序數 鉻(Chromium)·Cr·24
元素類別 過渡元素
·週期· 6·4·d
標準原子質量 51.9961(6)
電子排布

[Ar] 3d5 4s1
2, 8, 13, 1

鉻的電子層(2, 8, 13, 1)
物理性質
物態 固體
密度 (接近室溫
7.19 g·cm−3
熔點時液體密度 6.3 g·cm−3
熔點 2180 K,1907 °C,3465 °F
沸點 2944 K,2671 °C,4840 °F
熔化熱 21.0 kJ·mol−1
汽化熱 339.5 kJ·mol−1
比熱容 23.35 J·mol−1·K−1

蒸汽壓

壓(Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
溫(K) 1656 1807 1991 2223 2530 2942
原子性質
氧化態 6, 5, 4, 3, 2, 1, -1, -2
(強酸性氧化物)
電負性 1.66(鮑林標度)
電離能

第一:652.9 kJ·mol−1
第二:1590.6 kJ·mol−1
第三:2987 kJ·mol−1

更多
原子半徑 128 pm
共價半徑 139±5 pm
雜項
晶體結構

體心立方

鉻具有體心立方晶體結構
磁序 AFM (即SDW[1])
電阻率 (20 °C)125 n Ω·m
熱導率 93.9 W·m−1·K−1
膨脹係數 (25 °C)4.9 µm·m−1·K−1
聲速(細棒) (20 °C)5940 m·s−1
楊氏模量 279 GPa
剪切模量 115 GPa
體積模量 160 GPa
泊松比 0.21
莫氏硬度 8.5
維氏硬度 1060 MPa
布氏硬度 1120 MPa
CAS號 7440-47-3
最穩定同位素

主條目:鉻的同位素

同位素 豐度 半衰期 方式 能量MeV 產物
50Cr 4.345% > 1.8×1017y εε - 50Ti
51Cr syn 27.7025 d ε - 51V
γ 0.320 -
52Cr 83.789% 52Cr帶28個中子穩定
53Cr 9.501% 53Cr帶29個中子穩定
54Cr 2.365% 54Cr帶30個中子穩定

英語Chromium,漢語拼音:gè,注音:ㄍㄜˋ)是一種化學元素。它的化學符號Cr原子序數為24,在6族元素中排行首位。它是一種銀色的金屬,質地堅硬,表面帶光澤,具有很高的熔點。它無臭、無味,同時具延展性。鉻的英文名稱源自希臘語「χρώμα」(chrōma),意思是「顏色」,因為許多鉻的化合物都具有顯見的顏色。1797年法國藥劑師化學家路易·尼古拉·沃克朗首度自鉻鉛礦鉻酸鉛)中發現鉻。

發現[編輯]

1797年,由法國人路易·尼古拉·沃克朗發現並分離出。

1994年,中國兵馬俑二號坑開挖, 坑中取出來的一批秦朝青銅劍經過檢驗後發現外層鍍有約10微米的鉻鹽化合物,可惜使用的冶鍊工藝已失傳,當初的實際發現年代與所採取的鉻提煉法依舊不明。

來源[編輯]

自然界沒有游離狀態的鉻,主要的礦物是鉻鐵礦(Chromite, (Fe,Mg)Cr2O4)。

用途[編輯]

大多用於製不鏽鋼等特殊鋼,例如:汽車零件、工具、磁帶、錄像帶、菜刀等廚房用品。 可以提升鋼的強度又具極佳的耐熱性,使用於製造飛機引擎及核能器械用的超合金(超耐熱抗蝕合金)及鍍覆等用途。[2]
鉻鍍在金屬上可以防鏽,也叫可羅米,堅固美觀。

生理[編輯]

鉻是人體必需的微量元素,在肌體的代謝和代謝中發揮特殊作用。三價的鉻是對人體有益的元素,而六價鉻是有毒的。人體對無機鉻的吸收利用率極低,不到1%;人體對有機鉻的利用率可達10-25%。鉻在天然食品中的含量較低、均以三價的形式存在。

確切地說,鉻的生理功能是與其它控制代謝的物質一起配合起作用,如激素胰島素、各種類、細胞基因物質(DNA和RNA)等。鉻的生理功能主要有:

  1. 葡萄糖耐量因子的組成部分,對調節體內糖代謝、維持體內正常的葡萄糖耐量起重要作用。
  2. 影響機體的脂質代謝,降低血中膽固醇甘油三酯的含量,預防心血管疾病
  3. 核酸類(DNA和RNA)的穩定劑,可防止細胞內某些基因物質的突變並預防癌症

正常健康成人每天尿裡流失約1微克鉻。

啤酒酵母、廢糖蜜、乾酪、蛋、肝、蘋果皮、香蕉、牛肉、麵粉、雞以及馬鈴薯等為鉻的主要來源。

危害[編輯]

  • 危害途徑:吸入、皮膚接觸等。

對皮膚[編輯]

皮膚直接接觸鉻化合物所造成的傷害:

鉻性皮膚潰瘍鉻瘡[編輯]

鉻化合物並不損傷完整的皮膚,但當皮膚擦傷而接觸鉻化合物時即可發生傷害作用。鉻性皮膚潰瘍的發病率偶然性較高,主要與接觸時間長短,皮膚的過敏性及個人衛生習慣有關。鉻瘡主要發生於手、臂及足部,但只要皮膚發生破損,不管任何部位,均可發生。指甲根部是暴露處,容易積留臟物,皮膚也最易破損,因此這些部位也易形成鉻瘡。形成鉻瘡前,皮膚最初出現紅腫,具搔癢感,不作適當治療可侵入深部。潰瘍上蓋有分泌物的硬痂,四周部隆起,中央深而充滿腐肉,邊緣明顯,呈灰紅色,局部疼痛,潰瘍部呈倒錐形,潰瘍面較小,一般不超過3mm,有時也可大至12—30mm,或小至針尖般大小,若忽視治療,進一步發展可深放至骨部,劇烈疼痛,癒合甚慢。

鉻性皮炎及濕疹[編輯]

接觸六價鉻也可發生鉻性皮炎及濕疹,患處皮膚搔癢並形成水泡,皮膚過敏者接觸鉻污染物數天後即可發生皮炎,鉻過敏期長達3—6月,濕疹常發生於手及前臂等暴露部份,偶爾也發生在足及踝部,甚至臉部、背部等。

對呼吸道[編輯]

鉻性鼻炎[編輯]

接觸鉻鹽常見的呼吸道職業病是鉻性鼻炎,該病早期癥狀為鼻粘膜充血,腫脹、鼻腔乾燥、搔癢、出血,嗅覺減退,粘液分泌增多,常打噴嚏等,繼而發生鼻中隔潰疹,潰疹部位一般在鼻中隔軟骨前下端1.5cm處,無明顯疼痛感。

鉻性鼻炎根據潰瘍及穿孔程度,可為三期:

  1. 糜爛性鼻炎,鼻中隔粘膜縻爛,呈灰白色斑點。
  2. 潰瘍性鼻炎,鼻中隔變薄,鼻粘膜呈凹性缺損,表面有濃性痂蓋,鼻中粘膜蒼白,嗅覺明顯衰退。
  3. 鼻中隔穿孔,鼻中隔軟骨可見圓形成三角形孔洞穿孔處有黃色痂,鼻粘膜萎縮,鼻腔乾燥。

對眼及耳[編輯]

眼皮及角膜接觸鉻化合物可能引起刺激及潰瘍,癥狀為眼球結膜充血、有異物感、流淚刺痛、視力減弱,嚴重時可導致角膜上皮脫落。

鉻化合物侵蝕鼓膜及外耳引起潰瘍僅偶然發生。

對腸胃道[編輯]

誤食入六價鉻化合物可引起口腔粘膜增厚,水腫形成黃色痂皮,反胃嘔吐,有時帶血,劇烈腹痛,肝腫大,嚴重時使循環衰竭,失去知覺,甚至死亡。六價鉻化合物在吸入時是有致癌性的,會造成肺癌[3]

全身中毒[編輯]

此種情況甚少,癥狀是:頭痛消瘦,腸胃失調,肝功能衰竭,腎臟損傷,單接血球增多,血鈣增多及血磷增多等。

急救措施[編輯]

  • 皮膚接觸:脫去被污染的衣著,用流動清水沖洗。
  • 眼睛接觸:立即用大量流動清水沖洗,再用氯黴素眼藥水或用磺胺鈉眼藥水滴眼,並使用抗菌眼膏每日三次,嚴重時立刻就醫。
  • 吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。嚴重時立刻就醫。
  • 食入:立即用亞硫酸鈉溶液洗胃解毒,口服1%氧化鎂稀釋溶液,喝牛奶和蛋清等,就醫。

化學性質[編輯]

鉻的氧化離子鉻酸根CrO42- 呈黃色是常見的氧化劑。重鉻酸根Cr2O72-呈橙色。鉻離子Cr3+呈藍紫色或綠色。

參考[編輯]

  1. ^ Fawcett, Eric. Spin-density-wave antiferromagnetism in chromium. Reviews of Modern Physics. 1988, 60: 209. doi:10.1103/RevModPhys.60.209. 
  2. ^ 世界資源真相和你想的不一樣;作者:資源問題研究會
  3. ^ IARC. Volume 49: Chromium, Nickel, and Welding (PDF). Lyon: International Agency for Research on Cancer. 1999-11-05 [1990] [2006-07-16]. ISBN 92-832-1249-5. "There is sufficient evidence in humans for the carcinogenicity of chromium[VI] compounds as encountered in the chromate production, chromate pigment production and chromium plating industries."