铬及其化合物

铬的基本资料

元素名称：铬 [汉语拼音为 gè]

元素符号：Cr；元素原子量：52.00；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

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：

自然界中主要以铬铁矿Fe（CrO2）2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。

元素用途：

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。

元素辅助资料：

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。

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。

(Chromium) 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：

是葡萄糖耐量因子的组成部分，对调节体内糖代谢、维持体内正常的葡萄糖耐量起重要

作用。 影响肌体的脂质代谢，降低血中胆固醇和甘油三酯的含量，预防心血管病。

是核酸类（DNA和RNA）的稳定剂，可防止细胞内某些基因物质的突变并预防癌症。

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。 氯化铬 (Chromium Chloride)

作用与应用：铬参与体内的葡萄糖和脂肪代谢。缺铬可造成近视，易发生高血压、冠心病以

及似糖尿病样病状。

常用于长期依靠静脉高营养支持的人。

用量用法：口服，成人每日50～200mg。

儿童每日10～40mg。

口服氯化铬，每日3次，每日1～2mg。

【副作用】

有较强的刺激性和腐蚀性，过量可引起中毒。

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。铬对眼睛和黏膜有很

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。

中毒表现： 1.急性中毒：吸入六价铬化合物粉尘或烟雾，可引起上呼吸道刺激作用，并可引起过敏性哮喘。 2.慢性损害： （1）接触性皮炎 （2）铬溃疡好发于手指、手背、前臂等暴露部位。 （3）铬鼻病：鼻黏膜充血、肿胀、干燥，鼻甲肥大萎缩；鼻中隔糜烂、溃疡或软骨部穿孔。 （4）呼吸道炎症 （5）肺癌 诊 断： 1. 有确切的职业接触史。 2.鼻部损害：穿孔、溃疡、糜烂。 3.皮肤损害：皮肤溃疡，接触性皮炎。 4.铬所致肺癌的诊断可参照职业性肿瘤诊断标准。 治 疗： 基本上是对症治疗 一、急性中毒的抢救经口中毒者应立即用温水、1%亚硫酸钠或硫代硫酸钠溶液洗胃，然后给50%硫酸镁60ml导泻。为了保护消化道粘膜，可口服牛奶、蛋白水或氢氧化铝凝胶。经皮肤中毒者应及时消除污染，防止继续吸收。如出现高铁血红蛋白血症，可用美蓝治疗。此外，注意纠正脱水、酸中毒和电解质紊乱，休克时抗休克治疗，并作对症处理。 二、皮炎和温疹的治疗可视病情的需要，作适当的对症治疗，给予刺激性小的糊剂或软膏。过敏性皮炎和皮炎严重者可用氢化考的松类药物。 三、皮肤和粘膜溃疡的治疗可视病情的需要，作适当的对症治疗，给予刺激性小的糊剂或软膏。过敏性软膏，或10%依他酸二钠钙软膏，溃疡较深时可用硫代硫酸钠溶液局部湿敷3-5d，以助铬化物还原，然后再以软膏治疗。积极的治疗可以使鼻中隔的溃疡或穿孔停止发展或治愈，但已形成穿孔的缺损组织不能自然修复。 铬的化合物

铬是第四周期ⅥB族元素，价层电子构型为3d 4s。铬具有从+2到+6的各种氧化值，常见的为+2、+3、+6，以+3为最稳定。铬是人体必须的微量元素之一。

铬是极硬的银白色金属，通常条件下它在空气和水中相当稳定，高温时能与氧、氮、卤素、硫

等作用。铬能缓慢地溶于稀硫酸，但不溶于冷的硝酸和王水，这些氧化性的酸能使它钝化。［铬元

素电位图］

铬主要用于炼钢和电镀。铬能增强钢的耐磨性，耐热性和耐腐蚀性能，并可使钢的硬度、弹性

和抗磁性增强，因此用它可冶炼多种合金钢。镀铬制件耐磨、耐腐蚀又极光亮。 1. 氢氧化铬 向铬（Ⅲ）盐溶液中加入碱，可得灰绿色胶状水合氧化铬（Cr2O3·xH2O）沉淀，水合氧化铬的含水量是可变的，通常称之为氢氧化铬，习惯上以Cr(OH)3表示。Cr(OH)3难溶于水，具有两性，

溶于酸生成蓝紫色的铬（Ⅲ）盐；溶于碱生成亮绿色的亚铬（Ⅲ）酸盐：

Cr(OH) 3+ 3H+＝ Cr+ + 3H2O

Cr(OH)3 + OH－ ＝ CrO2－ + 2H2O

或 Cr(OH)3+ OH－ ＝ [Cr(OH)4]—

2. 铬（Ⅲ）盐

最重要的铬（Ⅲ）无机盐是氯化铬CrCl3·6H2O（绿色或紫色）、硫酸铬 Cr(SO)·18HO（紫

色）以及铬钾矾KCr(SO)·12HO（蓝紫色），它们皆易溶于水。

铬（Ⅲ）盐的水溶液在不同条件下可呈现不同的颜色，一般是绿色、蓝紫色或紫色。例如CrCl

的稀溶液呈紫色，其颜色随温度、离子浓度而变化，在冷的稀溶液中，由于[Cr(HO)]的存在而

显紫色，但随着温度的升高和Cl浓度的加大，由于生成了[CrCl(HO)]而使溶液变为绿色。

3. 铬（Ⅲ）配合物 ★★★

Cr离子的价层电子构型是3d 4s4p，有六个空轨道，能形成d sp八面体型的配位化合物。

水溶液中 Cr就是以六合水离子形式存在的。在这些配合物中，e轨道全空，在可见光照射下极易

发生 d -d 跃迁，所以Cr（Ⅲ）的配合物大都有颜色。

Cr离子除了可与HO、Cl等配体形成配合物外，还可与NH、CO、OH、SCN等形成

单配体配合物，如[Cr(CN)]等；此外，还能形成含有两种或两种以上配体的配合物，如

[CrCl(HO)]，[CrBrCl(NH)]等。 因为不管配位体的强弱，在六配位数的Cr（Ⅲ）单核配合物中，Cr电子构型都是t，有三

个未成对电子，所以都具有顺磁性。 1. 三氧化铬(Ⅵ)CrO

三氧化铬俗名“铬酐”，向KCrO的饱和溶液中，边搅拌边缓慢加入浓硫酸，即可析出深红色

的CrO晶体：

KCrO + HSO(浓) ＝ KSO + 2CrO↓ + HO

CrO为分子晶体，熔点较低（196℃），对热不稳定，加热超过其熔点时分解放氧：

4CrO 2CrO + 3O↑

CrO是一个强氧化剂，与有机化合物（如酒精）剧烈反应，甚至着火、爆炸，因此CrO广泛

用作有机反应的氧化剂。CrO易潮解，溶于水主要生成铬酸（HCrO），溶于碱生成铬酸盐：

CrO + HO ＝ HCrO（黄色）

CrO + 2NaOH ＝ NaCrO(黄色) + HO

2. 铬酸、重铬酸及其盐

铬酸HCrO和重铬酸HCrO均为强酸，只存在于水溶液中，HCrO为二元强酸，第二步电

离较弱：

HCrO的酸性比HCrO还强些。

最常用的铬酸盐和重铬酸盐是它们的钠盐和钾盐，从水溶液中制得的这些盐中，钠盐都含结晶

水，钾盐都不含结晶水。两种铬酸盐都是黄色晶体，重铬酸盐都是红色晶体，其中KCrO（俗称

红矾钾）在低温下的溶解度极小，又不含结晶水，而且不易潮解，故常用作定量分析中的基准物。

在铬酸盐和重铬酸盐的水溶液中都存在着下列平衡：

上式表明，当向铬酸盐溶液中加入酸时，平衡左移，溶液由黄色变为橙红色，即CrO转变为

CrO；反之，当向重铬酸盐溶液中加入碱时，平衡右移，溶液由橙红色变为黄色，即CrO转

变为CrO。所以调节溶液的pH值，就能使CrO 和CrO之间相互转化。

铬酸盐的溶解度一般比重铬酸盐小，因此，向可溶性重铬酸盐溶液中加入Ba、Pb、Ag时，

则分别生成相应的BaCrO、PbCrO、AgCrO沉淀，例如：

这些产生鲜明颜色的沉淀反应，常被用来检验Ba、Pb、Ag的存在。另外在酸性溶液中，

CrO与HO作用生成深蓝色的过氧化铬CrO，它在乙醚中很稳定，这是检验铬（VI）或过氧

化氢的一个灵敏反应。

3. 铬(Ⅵ)化合物和铬(Ⅲ)化合物的转化

由铬元素电位图可见，在酸性溶液中，CrO是强氧化剂，可将HS、I、Fe等氧化，本身

被还原为Cr；在碱性溶液中，CrO的氧化性很弱，而CrO 却有较强的还原性，可用HO、

Cl、Br、NaO等将其氧化成CrO，例如：

2CrO + 3HO + 2OH ＝ 2CrO + 4HO

由此可以看出，欲使Cr(Ⅲ)化合物转为Cr(Ⅵ)化合物，加入氧化剂，在碱性介质中较易进行；

欲使Cr(Ⅵ)化合物转为Cr(Ⅲ)化合物，加入还原剂，在酸性介质中进行。

实验室常用铬酸洗液（饱和KCrO溶液和浓硫酸的混合物）洗涤化学玻璃器皿，以除去器壁

上沾附的还原性污物。洗液经多次使用后，若由暗红色变为绿色，表明Cr(Ⅵ)已转变为Cr(Ⅲ)，洗

液已失效。

电镀含铬废水处理资料总结

来源：中国论文下载中心 [ 08-09-10 10:58:00 ] 作者：未知 编辑：studa20

摘要：电镀工业含铬废水的处理最常用的方法有还原法、电解法，工艺成熟，运行效果好。近来也

有很多其他的新方法被研究出来。本文综合比较这些方法，说明各自的优缺点。