1、Cr特别小组新年巨献,Copyright Cr特别小组2005 版权所有,杨陶,戴斯迪,黄昕,友情客串,4,铬的色彩王国,1797年法国化学家路易斯-尼古拉斯沃克林发现铬元素，并国根据希腊文中的“chroma”(意为颜色）为其命名。这就暗示了铬将成为颜色王国中的“宠儿”。,-颜色王国的“宠儿”,铬Cr,纯金属铬(Cr)在第四周期VI B族占有“一席之地”。熔点、沸点高，虽然发脆，却是最硬的金属，呈银白色。但是它的化合物却有着各种不同的颜色。（如下表）,Cr(III)的配合物显现不同的颜色。,Cr(H2O)6 Cl3 紫色 Cr(H2O)5Cl Cl2H2O 蓝绿色 Cr(H2O)4Cl2 Cl
2、 2H2O 绿色 上述情况表明，随着进入内界的氯离子数目的不同， Cr(III)盐可显示出不同的颜色。,Cr2(SO4)3 18H2O是紫色晶体，溶于水因产生 Cr(H2O)63+而呈紫色，加热时由于 Cr(H2O)63+和SO42- 结合成复杂的离子，溶液的颜色由蓝紫变为绿色。,紫色蓝紫绿色,恐怕“变色龙”见了也会“甘拜下风”。,铬的化合物的一个重要用途是生产颜料。例如，三氧化二铬（ Cr2O3 ）是一种最稳定的绿色颜料，可用于生产彩色涂料、水泥、塑料。,另一种含铬颜料是黄色颜料铅铬黄。每年生产的含铬化学品中有35%都用作颜料。,红宝石的颜色是由刚玉矿中所含的少量铬所致,绿宝石的特征绿也归功
3、于绿柱石中存在的痕量铬。,第一台激光器-红宝石激光器,1960年5月15日，在休斯公司的一个研究室里，年轻的美国物理学家梅曼组装了第一台激光器红宝石激光器。激光用红宝石晶体的基质是Al2O3，晶体内掺有约0.05%（重量比）的Cr2O3。Cr 3+密度约为1.581019/厘米3。Cr3+在晶体中取代Al3+位置而均匀分布在其中，光学上属于负单轴晶体。正是铬存储了能量，它决定了激光器的作用。红宝石晶体通常呈圆柱状，端部呈镜面，它被包围在充有氙气的管子中。但氙管闪烁发光时，光线刺激铬原子释放能量。镜面把部分射线反射回管中，这部分反射能刺激铬进一步释放能量。,红宝石激光器,铬的应用,电镀,1. 铬
4、的氧化物Cr2O3是地壳中十种含量最高的化合物之一。暴露在空气中的铬会形成一种金属氧化物，使其耐腐性极大的增强，利用上述特性可在黄铜、青铜及钢等金属表面形成既具装饰性又具保护性的覆层。,在电镀时所镀的铬层越薄，越是会紧贴在金属的表面，不易脱落。在一些炮筒和枪管的内壁，所镀的铬层仅有千分之五毫米厚，但是，发射了千百发炮弹、子弹以后，铬层依然还在。,人们所说的“克罗米自行车”，其实，“克罗米”就是铬，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、照像机的架子等，也都镀了一层铬，不仅美观大方，而且还能防止钢铁生锈。,制造不锈钢,2. 铬的最重要的用途是来制造不锈钢。，在钢材里加进百分
5、之十二的铬和百分之八的镍，就制成了不锈钢。在常温下，不锈钢对空气、海水、水蒸气、盐水、有机酸等，都具有很好的耐蚀性。在化工厂里，人们常用不锈钢来制造各种管道和设备，像合成氨工厂，就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百分之六十以上，因为表壳，机器零件很多都是用不锈钢做的。所谓“全钢手表”，就是指它的表后盖都是用不锈钢制的。,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，看上去十分清洁、美观，而且经久耐用,3. 铬的化合物还用于高质量录音带生产。电器工程师发现利用铬氧化物的电磁性能可以产生优质的声音，铬氧化物是用于录音带涂料中的活性材料。,铬污
6、染及其治理,主讲：戴斯迪,在大气中, 铬的化合物主要表现为尘埃颗粒,它们最终会降落到地面上和水中,据加拿大渥太华国立研究理事会和德国海洋研究所的资料, 世界大气中铬的本底值为1ugm - 3, 地表水中铬的本底值为10ug/L , 海水小于1ug/L,土壤和底泥中铬的含量分别为5-3000mg/kg和6-1240mg/kg,由于环境污染的结果, 美国受污染河段铬含量均值0.2m g/L , 造成大量铬酸盐通过河流进入海洋, 使近海海中铬含量为9. 7ug/L , 高出世界海水中含铬量均值约10 倍,在日本的濑户内海, 由于工业污水的大量排入, 底泥中铬含量超40m g/kg 的区域占整个海域的
7、20%。,三价铬是一种蛋白凝聚剂。农业上，含3.4-17.3mg/l的三价铬废水灌田，就能使所有植物中毒。铬的化合物对水体中的植物区系和动物区系有致死作用, 从而抑制水体的自净作用。,鱼类对铬的忍受能力较强, 大多数鱼类的致死浓度都大于1m g/L,六价铬0. 016m g/L 就会对水蚤有致毒作用, 0. 05m g/L 对水蚤和鞭毛虫有致死作用,水蚤,鞭毛虫,六价铬， 特别是铬酸对下水系统金属管道有强腐蚀作用，浓度为0.31mg/l的重铬酸钠即可腐蚀管道。,我国有关标准规定水中六价铬的含量不得超过0.105mg/L,据报道, 当空气中六价铬浓度为0.015-0.033mg/m3 时就可以发
8、现呼吸系统炎症和鼻粘膜萎缩性、肥大性变化。当深度为0.15- 0.3mg/m- 3时会出现鼻中隔穿孔, 长期作用进而引起肝硬化、肺气肿、支气管扩张、甚至引发癌症。长期接触铬酸盐, 味觉和嗅觉可以减退以至消失, 手掌皮肤干裂, 还会出现肠胃症状如胃痛、胃炎甚至消化溃疡等。皮肤接触会造成皮肤溃疡和过敏反应。,据估计有80 种不同专业门类的工人可能与六价铬接触,镀铬工业,铬的开采,颜料工业,铬的冶炼,硬铬电镀,油漆工业,制铬工业,引起铬污染的主要工业,如铬和铁、铝一样，铬是一种成矾元素，可形成钾铬矾KCr(SO4)212H2O，是制高级皮革必需的,制革工业通常处理一吨原皮，要排出含铬410mg/l的
9、废水5060吨；若每天处理原皮十吨，则年排铬7286吨。,含铬污水的处理必须根据污水的水质和数量来考虑采用的方法，同时也要考虑污水的排放点，以免会产生二次污染，一般方法是先将六价铬转化为三价使之沉淀为氢氧化物，再灼烧为氧化物回收。有时也可以直接处理含铬酸根的污水源,铬污染的防治办法,Question,年，在陕西省临撞县发现了秦始皇的陶俑坑，人们在一个墓坑里发现了一些宝贝。,人们在一个墓坑里发现了三把宝剑。剑身乌黑透亮，寒光逼人，的确是三把使起来顺手的好剑。,这三把宝剑在五六米深的潮湿土壤中埋了两千多年，出土时不但毫无锈迹，而且还像以前那样锋利，一下子能划破十几张报纸.,Question1:,为什么这几把宝剑历经两千多年仍没有生锈呢？,?,Answer:,古人用的是铬盐氧化法。铬酸盐是一种非常强的氧化剂，它可以使剑的表层金属生成一层致密而稳定的氧化膜，因而保护了里面的金属,这种铬酸处理技术，在国外直到二十世纪三十年代才开始应用于金属的抗蚀，而我国人民早在两千多年前就已掌握了它。,Question2:,为什么红宝石是红色的呢？,?,Answer:,Thanks for your patience,祝同学们期末取得满意的成绩！,GOOD LUCK !,
