铬(Chromium),化学符号Cr,单质为钢灰色金属。元素名来自于希腊文,原意为“颜色”,因为铬的化合物都有颜色。1797年法国化学家沃克兰 (L.N.Vauquelin)在西伯利亚红铅矿(铬铅矿)中发现一种新矿物,次年用碳还原得到。铬在地壳中的含量为0.01%,居第17位。自然界不存在游离状态的铬,主要存在于铬铅矿中[1] 。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+2、+3和+6。氧化数为6, 5, 4, 3, 2, 1, −1, −2, −4[2] ,是硬度最大的金属。
目录
1铬的化学性质
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↑
2铬对人体的好处
铬是与糖尿病最密切相关的一种微量元 素,对维持人体正常生理功能具有重要作用。 铬在人体内的功能主要有3个方面:一是作为 葡萄糖耐量因子的主要组成成分,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,促进碳水化合物、脂肪的正常 代谢;二是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;三是维持核酸结构的完 整性和稳定性。铬还是一些酶的激活剂。人体对无机铬的吸收利用率极低,不到 1%。在人体内,铬主要以三价铬的形式存在, 正常人体内铬含量为6~7毫克,且随着年龄 的增长各组织和器官中铬浓度也不断下降, 肺除外。新生儿铬含量高于儿童,3岁前儿童的铬 含量髙于成人。成年人随着年龄的增长,铬含 量不断下降。正常健康成人每天尿里流失约1微克铬。 铬以小剂量广泛分布于食物中,啤酒酵母、废 糖蜜、干酪、蛋、肝、苹果皮、香蕉、牛肉、 面粉、鸡以及马铃薯等都是铬的主要来源。加 工过的肉类里铬含量最高。铬缺乏的原因主要是摄入不足或消耗过 多。食物缺铬的原因主要是制作过程中铬的 丢失。烧伤、感染、外伤和体力消耗过度导致尿铬排出量增加。膳食因素导致的缺铬现象 尚未见报道。铬缺乏会导致体重下降,周围神经炎、血 浆对葡萄糖的清除受损,呼吸熵降低以及近 视的形成。
3铬的生理功能
铬是人体内必需的微量元素之一,它在维持人体健康方面起关键作用。铬对人体十分有利的微量元素,不应该被忽视,它是正常生长发育和调节血糖的重要元素。铬在人体内的含量约为7毫克,主要分布于骨骼、皮肤、肾上腺、大脑和肌肉之中。那么,铬元素对人体到底有什么样的作用呢?
随着年龄的增长而逐渐减少,铬的需要量很少,铬作为一种必要的微量营养元素在所有胰岛素调节活动中起重要作用,它能帮助胰岛素促进葡萄糖进入细胞内的效率,是重要的血糖调节剂。在血糖调节方面,特别是对糖尿病患者而言有着重要的作用。它有助于生长发育,并对血液中的胆固醇浓度也有控制作用,缺乏时可能会导致心脏疾病。
当缺乏铬时,就很容易表现出糖代谢失调,如不及时补充这种元素,就会患糖尿病,诱发冠状动脉硬化导致心血管病,严重的会导致白内障、失明、尿毒症等并发症。
铬还是葡萄糖耐量因子的组成成分,它可促进胰岛素在体内充分地发挥作用。在生理上对机体的生长发育来说,胰岛素和生长激素同等重要,缺一不可。胰岛素在人体内的作用非常大,既是体内重要的合成激素可促进葡萄糖的摄取、贮存和利用,又可促进脂肪酸的合成,还能促进蛋白质的合成和贮存。因此,青少年想健康、科学的成长发育,一定不能缺少铬。
有一些人听说自己缺铬,就盲目补铬。把高铬食物当做营养品来长期服用,使人体处在一个高铬的状态。其实盲目地补铬是不可取的,如果摄取过量铬的毒性与其存在的价态有极大的关系,六价铬的毒性比三价铬高约100倍,但不同化合物毒性不同。六价铬化合物在高浓度时具有明显的局部刺激作用和腐蚀作用,低浓度时为常见的致癌物质。在食物中大多为三价铬,其口服毒性很低,可能是由于其吸收非常少。
铬虽然人体需要量很少,但作用很大。它是使胰岛素起作用的一种重要元素。糖尿病人存在缺铬和缺锌的问题,并且有并发症时患者的铬、锌含量均显著低于无并发症患者。三价铬可以改善胰岛素的敏感性。
含铬量比较高的食物有主要是一些粗粮,如我们通常食用的小麦、花生、蘑菇等等,另外胡椒、以及动物的肝脏、牛肉、鸡蛋、红糖、乳制品等都是含有铬元素比较高的食品。多吃这些食品,就能保证人体的铬元素的充足。当然,前提是保证流失不会过多。
4铬的危害
对人皮肤
皮肤直接接触铬化合物所造成的伤害:
铬性皮肤溃疡(铬疮)
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。
铬性皮炎及湿疹
接触六价铬也可发生铬性皮炎及湿疹,患处皮肤搔痒并形成水泡,皮肤过敏者接触铬污染物数天后即可发生皮炎,铬过敏期长达3—6月,湿疹常发生于手及前臂等暴露部份,偶尔也发生在足及踝部,甚至脸部、背部等。
对呼吸道
铬性鼻炎
接触铬盐常见的呼吸道职业病是铬性鼻炎,该病早期症状为鼻粘膜充血,肿胀、鼻腔干燥、搔痒、出血,嗅觉减退,粘液分泌增多,常打喷嚏等,继而发生鼻中隔溃疹,溃疹部位一般在鼻中隔软骨前下端1.5cm处,无明显疼痛感。铬性鼻炎根据溃疡及穿孔程度,可为三期:
糜烂性鼻炎,鼻中隔粘膜縻烂,呈灰白色斑点。
溃疡性鼻炎,鼻中隔变薄,鼻粘膜呈凹性缺损,表面有浓性痂盖,鼻中粘膜苍白,嗅觉明显衰退。
鼻中隔穿孔,鼻中隔软骨可见圆形成三角形孔洞穿孔处有黄色痂,鼻粘膜萎缩,鼻腔干燥。
对眼及耳
眼皮及角膜接触铬化合物可能引起刺激及溃疡,症状为眼球结膜充血、有异物感、流泪刺痛、视力减弱,严重时可导致角膜上皮脱落。
铬化合物侵蚀鼓膜及外耳引起溃疡仅偶然发生。
对肠胃道
误食入六价铬化合物可引起口腔粘膜增厚,水肿形成黄色痂皮,反胃呕吐,有时带血,剧烈腹痛,肝肿大,严重时使循环衰竭,失去知觉,甚至死亡。六价铬化合物在吸入时是有致癌性的,会造成肺癌。
全身中毒
此种情况甚少,症状是:头痛消瘦,肠胃失调,肝功能衰竭,肾脏损伤,单接血球增多,血钙增多及血磷增多等。
首先要明确,铬是人体的一种必需微量元素。正常人体内只含有6-7毫克,但对人体很重要。尽管需要量很少,但缺铬的问题仍然存在,这主要是因为人们从食物中摄取铬,而大量的精加工食品在加工过程中丧失了大量的铬。 铬的主要功能是在糖代谢中起作用。糖利用时要消耗铬,当糖大量利用时有可能造成铬的不足;铬不足时又影响糖的利用。例如,一些长期胃肠外营养的病人,由于铬未能及时补充而使糖耐受量下降和体重丧失,补充铬后即得到恢复。 此外,经证明铬具有抗糖尿的作用,含铬丰富的食物,可增强胰岛素的效应,预防糖尿病的发生,缺铬严重的地区糖尿病发病率高。铬的这种功能是通过胰岛素而实现的,葡萄糖负荷可造成铬丢失,水果和蔬菜虽然也含丰富的糖,但不会引起铬丢失,因为含的是果糖,果糖释放的很慢,而且含有足够的铬能与淀粉和糖的作用拮抗。 铬和动脉粥样硬化关系也很密切。低铬食物能引起动脉硬化症。在食物中加入含络化合物可预防和控制动脉粥样硬化的发生。冠心病患者血中铬含量明显低于正常人,死于冠心病的人大动脉组织内铬含量明显低于突发事故死亡者。 但是,过犹不及。铬的过量摄入会造成中毒。 铬的中毒主要是偶然吸入极限量的铬酸或铬酸盐后,引起肾脏、肝脏、神经系统和血液的广泛病变,导致死亡。也有铬酸钠经灼伤创面吸收引起中毒的事例。长期职业接触、空气污染或接触铬的灰尘,可引起皮肤过敏和溃疡,鼻腔的炎症、坏死,甚至肺癌。经口摄入,可引起胃肠道损伤,循环障碍、肾衰竭。治疗方法在于离开接触,采用螯合剂治疗,高糖摄入也使铬排泄量增多。 铬有2价、3价和6价三种化合物。引起中毒主要是指6价铬而言,它具有强氧化性,易穿入生物膜而起作用;2价、3价铬在皮肤表层即与蛋白质结合,形成稳定的配合物,不会引起生物效应。
5铬超标事件
2012年4月,据调查,9家药厂生产的13个批次药品所用胶囊铬超标,最高超标90倍,这13个产品被暂停销售和使用。
铬是一种毒性很大的重金属,容易进入人体细胞,对肝、肾等内脏器官和DNA造成损伤,在人体内蓄积具有致癌性并可能诱发基因突变。
在调查华星、卓康两家胶囊厂时,分别对白袋子明胶原料和药用胶囊成品进行取样送检,两厂明胶铬含量分别是62.43mg/kg和103.64mg/kg,分别超标30多倍和50多倍;胶囊铬含量分别为42.19mg/kg和93.34mg/kg,分别超标20多倍和40多倍。
据介绍,被曝光的这些药品都属于常用药品,而非急救药品或者是必需药品,市面上都有替代药品。本市各医院将由医生、药师为患者开具替代药物,零售药店也将指定药师负责帮助患者推荐替代药物,并进行用药方面的指导,患者不会因为这些产品被停售影响到治疗。
近期市药监局还将会在全市开展13个产品之外的胶囊药品监督检查,随时发现,随时查处。此外,北京仍会加大对外埠流入产品的监查力度,防范和杜绝使用铬超标胶囊。
针对此情况,国家食品药品监督管理局发出紧急通知,要求对13个药用空心胶囊产品暂停销售和使用。国家食品药品监管局称,已责成相关省食品药品监管局对媒体报道的药用空心胶囊铬超标情况开展监督检查和产品检验,并派员赴现场进行督查。被叫停销售和使用的产品,待检验结果明确后,合格产品将继续销售,不合格产品依法处理。对违反规定生产销售使用药用空心胶囊的企业,将严肃查处。
修正药业官网被黑
修正药业官网被黑客攻击,一片空白的网页中仅有6句表达不满的话。昨晚9时左右,修正药业官网恢复正常。
修正药业高级副总裁王之光表示,央视送检的批号生产日期在新国标实施前,此前铬元素含量并未纳入检测范围,央视报道有所失实。作为制剂生产商,其明胶空心胶囊外壳由药品包装供应商提供。央视送检的羚羊感冒胶囊供应商目前暂时未能确定,而其公司在选择明胶空心胶囊供应商时非常谨慎,并且供应商也需要提供相关的产品合格文件。