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铬元素的化学性质、用途与安全信息

创作时间:

作者:

@小白创作中心

铬元素的化学性质、用途与安全信息

引用

来源

https://m.chemicalbook.com/ChemicalProductProperty_CN_CB7854190.htm

基本信息

英文名：Chromium
中文名：铬
CBNumber：CB7854190
分子式：Cr
分子量：52
MOL File：7440-47-3.mol

化学性质

熔点：1857 °C (lit.)
沸点：2672 °C (lit.)
密度：7.14 g/mL at 25 °C (lit.)
闪点：50 °F
储存条件：无特殊限制
溶解度：与稀酸溶液反应
形态：粉末
颜色：银灰色
比重：7.2
气味：无味
pH值：<1 (H2O, 20°C)
火焰颜色：银白色
电阻率：12.7 μΩ-cm, 20°C
水溶解性：不溶于水
Merck：13,2252
暴露限值：TLV-TWA: chromium metal 0.5 mg/m3(ACGIH and MSHA), 1 mg/m3(OSHA); Cr(II) and Cr(III) compounds 0.5 mg/m3(ACGIH); Cr(VI) compounds, water soluble and certain water insoluble, 0.05 mg/m3(ACGIH).
稳定性：稳定。不与碳酸盐、强碱、矿物酸、锂、二氧化硫、强酸反应。

安全信息

危险品标志：F,C,Xn,Xi
危险类别码：11-20/21/22-34-40-23-67-36
安全说明：16-26-36/37/39-45-36/37-27
职业暴露等级：C
职业暴露限值：TWA: 0.5 mg/m3
危险品运输编号：UN 2924 3/PG 2
WGK Germany：3
RTECS号：GB4200000
自燃温度：580°C
TSCA：Yes
海关编码：8112 21 90
危险等级：4.1
包装类别：III
毒害物质数据：7440-47-3(Hazardous Substances Data)
毒性：元素铬和某些铬化合物已被指定为致癌物、有害物质、有害废物成分和优先有毒污染物。其中一些被指定为有害的是铬醋酸盐、铬酸、铬硫酸盐和铬氯化物。虽然六价铬被认为是最具致癌性的，但也有一些六价铬化合物似乎不是致癌性的。除了可能的致癌性外，铬化合物可能会产生局部过敏反应，导致皮炎。系统性地，六价铬化合物会刺激呼吸系统，可能导致肺水肿。
立即威胁生命和健康浓度：250 mg Cr/m3

铬的性质、用途与生产工艺

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。密度7.20g/cm3。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。镀在金属上可起保护作用。

化学性质

铬能慢慢地溶于稀盐酸、稀硫酸，而生成蓝色溶液。与空气接触则很快变成绿色，是因为被空气中的氧气氧化成绿色的Cr2O3的缘故。

Cr + 2HCl= CrCl2 + H2↑

4CrCl2 + 4HCl + O2= 4CrCl3+ 2H2O

铬与浓硫酸反应，则生成二氧化硫和硫酸铬(Ⅲ)。

2Cr + 6H2SO4 =Cr2(SO4)3+ 3SO2↑ + 6H2O

但铬不溶于浓硝酸，因为表面生成紧密的氧化物薄膜而呈钝态。在高温下，铬能与卤素、硫、氮、碳等直接化合。

铬与稀硫酸反应。

Cr + H2SO4 = CrSO4 + H2↑

用途

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。

医学功能

控制血糖水平：铬对血糖代谢至关重要，它可以提高胰岛素作用，使葡萄糖顺利进入人体细胞进行代谢产生能量，如果你患有糖尿病或是低血糖你可以通过铬来调节体内葡萄糖的代谢。
保护心血管：铬在提高高密度脂蛋白（HDL，对人体有利的脂蛋白），降低胆固醇水平方面也发挥着积极的作用，有助于预防及改善动脉硬化、预防高血压等心血管疾病。
控制体重：铬有助于人们减少对甜食的渴求，帮助降低体脂含量、增加瘦肌肉组织、从而有助于促进新陈代谢维持理想体重（瘦肌肉组织越多，代谢率越高），在减肥食品里很受欢迎。

对人体的危害

铬化合物并不损伤完整的皮肤，但当皮肤擦伤而接触铬化合物时即可发生伤害作用。铬性皮肤溃疡的发病率偶然性较高，主要与接触时间长短，皮肤的过敏性及个人卫生习惯有关。铬疮主要发生于手、臂及足部，但只要皮肤发生破损，不管任何部位，均可发生。指甲根部是暴露处，容易积留脏物，皮肤也最易破损，因此这些部位也易形成铬疮。形成铬疮前，皮肤最初出现红肿，具搔痒感，不作适当治疗可侵入深部。溃疡上盖有分泌物的硬痂，四周部隆起，中央深而充满腐肉，边缘明显，呈灰红色，局部疼痛，溃疡部呈倒锥形，溃疡面较小，一般不超过3mm，有时也可大至12—30mm，或小至针尖般大小，若忽视治疗，进一步发展可深放至骨部，剧烈疼痛，愈合甚慢。

应用范围

各种食品、保健食品和药品的原料
营养强化食品，如：乳制品、饼干、饮料、果汁、面粉、婴幼儿配方食品中铬营养素强化的原料

化学性质

略带暗灰色的银白色金属（体心立方晶系）。溶于稀硫酸、盐酸，不溶于水、硝酸、王水。

用途

用于炼制高温合金、电阻合金、精密合金等
用于铬镍钢的制造及电子、仪表工业
用于炼制高温合金、电阻合金、精密合金作为铬元素添加剂用。
镀铬；制造铬钢和铬镍钢合金
用于制造坚韧优质钢及不锈钢、耐酸合金；纯铬用于电镀。

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。

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40 g/L(以Cr计)、90g/L(以NH4计)；阳极液为22 g/L(以Cr计)，18 g/L(以NH4计)，200g/L H2S04。阴极用不锈钢，阳极用：Pb-Ag合金，在温度约60℃、槽电压4.8 V、电流密度8．6 A/cm<2>。下进行电解，制得金属铬成品。