铬

铬元素符号Cr，银白色金属，在元素周期表中属ⅥB族，铬的原子序数24，原子量51.9961，体心立方晶体，常见化合价为+3、+6和+2。氧化数为10。1797年法国化学家沃克兰(L.N.Vauquelin)在西伯利亚红铅矿(铬铅矿)中发现一种新元素，次年用碳还原，得金属铬。因为铬能够生成美丽多色的化合物，根据希腊字chroma(颜色)命名为chromium。

中文名：铬

外文名：chromium

元素符号：Cr

发现者：沃克兰(L.N.Vauquelin)

发现时间：1797年

原子序数：24

原子量：51.996

CAS号：7440-47-324613-89-6

EINECS号：231-157-5246-356-2

1、简介

铬元素符号Cr，银白色金属，在元素周期表中属ⅥB族，铬的原子序数24，原子量51.996，体心立方晶体，常见化合价为+3、+6和+2。1797年法国化学家沃克兰(L.N.Vauquelin)在西伯利亚红铅矿（铬铅矿）中发现一种新元素，1798年用碳还原，得金属铬。因为铬能够生成美丽多色的化合物，根据希腊字chroma（颜色）命名为chromium。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，三价铬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/；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。

2、发展历史

1798年，法国化学家NicholasLouisVauquelin发现了铬。在巴黎，他被一种鲜红色的矿石吸引住了，由于是在西伯利亚金矿开采中被发现，所以曾被归类于西伯利亚红铅。现在知道它是铬铅矿，是铬酸铅的一种形式。Vauquelin分析了它并确认它是一种铅矿石。之后他将其溶解进了酸中，沉淀出铅，过滤掉之后，他把注意力集中到了留下的液剂上，他成功的从中独立出了铬。因着迷于它在溶液中能产生的颜色的范围，他把它命名为chromium（铬），基于希腊词语chroma（颜色）。他之后发现翡翠的绿色也是因为铬。

铬镍钢

我国考古人员在秦陵挖掘的宝剑，其剑锋利无比，原因是剑锋上面复盖了一层铬，听起来不算神奇，但是可以证明几千年前我们就发现并使用铬了。

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。

3、理化性质

物理性质

铬是银白色有光泽的金属，纯铬有延展性，含杂质的铬硬而脆。

化学性质

1.耐腐蚀性强,在空气中即便是在高温下氧化也很缓慢。应避免与强酸、强氧化剂接触。溶于稀硫酸、盐酸,不溶于水、硝酸、王水。

2.不溶于水、硝酸、王水,溶于稀硫酸、盐酸。铬不溶于硝酸、发烟硝酸和王水,因为它们对铬表面产生了钝化作用。其他能产生钝化作用的氧化剂有氯气、溴以及氯酸与三氧化铬的溶液等。铬在空气中生成抗腐蚀性的致密氧化膜。与氯酸钾加热反应时发出闪光,在加热条件下能与卤素、硫、氮、碳、硅、硼及一些金属化合。

3.铬为不活泼性金属,在常温下对氧和湿气都是稳定的

4、生产方法

金属铬的生产,一直沿用铬铁矿钙法焙烧工艺,使三氧化二铬转化为铬酸钠,用稀溶液和水浸取成铬酸钠溶液,然后用电解法制造。由于铬铁矿及其附加剂中硅、铝等杂质含量较高,致使工艺中排渣量大,因渣中含有毒的水溶Cr6+,严重污染环境。

氧化铬

近年提出将铬铁矿先经还原制成碳素铬铁,再同纯碱进行氧化焙烧、浸取,得到铬酸钠溶液,此法的优点是铬铁矿中杂质大部分进入冶炼渣中,则混合料中全铬可配得较高,焙烧过程消耗于杂质的纯碱较少。

电解法用铬酸钠作为补偿液进行电解时,阴极液为40g/L(以Cr计)、90g/L(以NH4计);阳极液为22g/L(以Cr计),18g/L(以NH4计),200g/LH2S04。阴极用不锈钢,阳极用Pb-Ag合金,在温度约60℃、槽电压4.8V、电流密度8.6A/cm下进行电解,制得金属铬成品。

Cr2O3的铝热还原法,氯化铬钾镁还原法,电解法并真空加热(600℃)除氢,CrCl3在高压釜中钙还原等。

5、储存条件

储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与氧化剂、酸类分开存放,切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有合适的材料收容泄漏物。

6、用途

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，三价铬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。

铬中毒

铬是人体必需的微量元素。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。

工业上使用的铬矿石为铬铁矿，属尖晶石(MgO·Al2O3)和磁铁矿(FeO·Fe2O3)类，其通用化学式是(Fe，Mg)O·(Cr，Fe，Al2O3)。由于二价元素(Mg2+、Fe2+、Zn2+)和三价元素(Al3+、Fe3+、Cr3+)相互置换，可以出现各种不同成分的矿石。除主成分FeO及Cr2O3外，一般含有不同成分的MgO、Al2O3及其他杂质。矿石结构组成对使用有明显影响，如铬尖晶石比铬铁矿(FeO·Cr2O3)难于还原；含蛇纹石的铬矿石，若其中挥发物大于2%，用它制造的铬质耐火砖在加热到1000℃时，会因释放结晶水而炸裂。

美国1978年耗用铬铁矿917000吨，其用途分配如下：冶金61%，化工21%，耐火材料18%。1981年伦敦市场铬矿石价格：土耳其矿(48%Cr2O3,Cr/Fe=3)130～135美元/吨，南非（阿扎尼亚）铬矿(44%Cr2O3)60～70美元/吨。

铬为不活泼性金属，在常温下对氧和湿气都是稳定的,但和氟反应生成CrF3。温度高于600℃时铬和水、氮、碳、硫反应生成相应的Cr2O3，Cr2N和CrN,Cr7C3和Cr3C2,Cr2S3。铬和氧反应时开始较快，当表面生成氧化薄膜之后速度急剧减慢；加热到1200℃时，氧化薄膜破坏，氧化速度重新加快，到2000℃时铬在氧中燃烧生成Cr2O3。铬很容易和稀盐酸或稀硫酸反应,生成氯化物或硫酸盐，同时放出氢气。

由于铬合金性脆，作为金属材料使用还在研究中,铬主要以铁合金（如铬铁）形式用于生产不锈钢及各种合金钢。金属铬用作铝合金、钴合金、钛合金及高温合金、电阻发热合金等的添加剂。氧化铬用作耐光、耐热的涂料，也可用作磨料，玻璃、陶瓷的着色剂，化学合成的催化剂。碱式硫酸铬（三价铬盐）用作皮革的鞣剂。

铬矾、重铬酸盐用作织物染色的媒染剂、浸渍剂及各种颜料。镀铬和渗铬可使钢铁和铜、铝等金属形成抗腐蚀的表层，并且光亮美观，大量用于家具、汽车、建筑等工业。此外，铬矿石还大量用于制作耐火材料。

1978年世界金属铬生产能力为：电解法6000吨，铝热法4300吨。日本1978年生产金属铬2884吨，1977年的消费分配为：高温合金40%，铝合金31%，焊条25%。1981年伦敦市场纯度大于99%的块状铬的价格为4050～4250镑/吨。

铬的生理功能主要有：1.体内葡萄糖耐量因子（glucosetolerancefactor,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。

7、危害

一、健康危害

侵入途径：吸入、食入。

健康危害：三价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

硫酸亚铁铵容量法GB/T1555.8-95

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：

铬污染

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

0.0050.010.050.1>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0.0050.0100.0200.050

总铬0.050.100.200.50

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

0.010.050.050.050.1

中国(GB15618-1995)土壤环境质量标准(mg/kg)一级二级三级

水田90250～350400

旱地90150～250300

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。

8、相关新闻

不锈钢杯子泡茶，会释放出重金属铬

记者首先找来了一个全新的不锈钢水杯，在里面泡上茶，盖紧杯子，静止存放了72个小时。72小时后，记者打开不锈钢水杯，翻转水杯后发现，水杯的内壁明显有被腐蚀的痕迹。有业内人士此前也曾表示，茶中含有多种化学成分，用不锈钢水杯泡茶会发生化学反应。

不锈钢杯泡茶释放铬

不锈钢水杯里含有铬，这是一种重金属，被腐蚀的不锈钢水杯因为保护膜被破坏，铬就会被释放出来，如果持续使用就会对人体造成伤害。据专家介绍，铬是一种蓝白色多价金属元素，常见的有二价铬、三价铬和六价铬。质硬且脆，抗腐蚀，因此多用于不锈钢等制品。

如果人体长期大量摄入三价铬，那么会影响身体的抗氧化系统，容易得一些慢性的氧化性的疾病，比如说糖尿病、高血压这一类的疾病。另外，由于抗氧化系统受到了损伤，又容易发生肿瘤等异常增生的疾病。与三价铬相比，六价铬的毒性较强，大约是三价铬的100倍。在临床上，六价铬及其化合物对于人体的伤害，通常表现在三个方面。一是损害皮肤，导致皮炎、咽炎等；二是损害呼吸道系统，引发肺炎、气管炎等疾病；三是损害消化系统，误食甚至长期接触铬酸盐，极易造成胃炎、胃溃疡和肠道溃疡。过量摄入六价铬，严重的还会导致肾功能衰竭甚至癌症。

专家特别提醒，不锈钢杯子最好不要用来泡茶，不仅如此，油盐酱醋最好也别用不锈钢器皿来盛放。

不锈钢制品质量越差，越容易被腐蚀

专家介绍说，不锈钢水杯的质量有好有坏，质量越差的不锈钢水杯越容易被腐蚀。那么老百姓在日常生活中如何判断不锈钢制品的好坏呢？带着从市民家找来的3个不锈钢器皿，央视记者走进了西华大学生物工程学院实验室。不锈钢制品的质量究竟如何，专家也用专业的方法进行了验证。

专家先找来不锈钢识别剂，将它涂抹在不锈钢制品的表面，如果识别剂迅速改变颜色，那说明不锈钢的质量不高，反之，变色和腐蚀越缓慢，说明不锈钢的质量越高。记者在现场注意到，涂抹了不锈钢识别剂的不锈钢制品，都出现了一定程度的腐蚀，不管怎么擦拭也不能恢复原状，很显然，这样的方式并不适合普通家庭使用。

专家随即表示，用一块普通的磁铁也能辨别不锈钢的好坏。如果不锈钢制品的磁性很强，那证明它几乎是纯铁的，既然是铁的，外观又这么亮，那说明它是电镀产品，不是真正的不锈钢。真正的不锈钢制品里面也含有铁，也有一点点磁性，但磁性比较弱。这一方面是因为铁含量比较少，另一方面表面镀膜之后，有了阻止磁性的特性。

除此之外，还有一个小妙招可以识别不锈钢制品是否合格。首先准备一只柠檬，将柠檬汁倒在不锈钢制品的表面。10几分钟后，擦干柠檬汁，如果在不锈钢制品的表面留下明显的痕迹，就说明不锈钢制品质量不佳，容易被腐蚀，从而释放出铬危害人体健康。