□ 宋 丹

    铬，元素周期表第24号元素。

    1797年，法国化学家沃克兰从红铅矿和盐酸反应的产物里提取出三氧化铬，并用木炭和铬酸共热成功还原出金属铬。由于铬的氧化物在溶液中能产生非常多的颜色，于是他将其命名为铬。随着人们对铬的进一步研究，发现很多物品的颜色都与铬元素有关，例如红宝石是掺杂了铬的结晶氧化铝，蓝宝石中的粉红色调也来自氧化铝晶格中的微量铬，祖母绿的绿色也是因为有少量的铬元素。

    铬的配合物能缓慢地交换配体，一旦配体改变，水溶液的颜色也随之改变。例如，当人们把氯化铬六水合物溶于水，可以得到一种绿色的溶液，但是第二天再看时溶液颜色会变成蓝紫色的。在蓝色的二氯化铬中加入乙酸盐，能快速析出红色的具有铬—铬四重键的乙酸亚铬。于是，科学家们可以轻松通过铬的配合物及条件来调控溶液的颜色。

    这些颜色让人想到，利用颜色变化快速检验某些物质。例如，重铬酸钾是橙色的，不溶于酒精，但是酸化的重铬酸钾遇到酒精时颜色会由橙色变为灰蓝色，正好可以用于检验司机是否酒后驾驶，也可以在化学生物中检验是否有酒精生成，检验结果又快又准。

    铬是人体的一种必需微量元素。正常人体内含有六七毫克铬，主要从食物中摄取，缺少铬元素和铬元素过多都会对人体有影响：含铬丰富的食物，可以增强胰岛素的效果，预防糖尿病；缺少铬元素，糖类物质就不容易代谢，还会影响人的视力，特别是处于生长发育旺盛的青少年，因此要多吃含铬的食物，如粗粮、红糖、蔬菜及水果等食物，精加工则容易损失食物中的一部分铬元素。

    铬的毒性与铬的存在价态有关，六价铬比三价铬的毒性高100倍，而且还更容易被人体吸收并蓄积。自然界中往往以三价铬离子为主，对人体无害；六价铬对人主要是慢性毒害，容易积聚在肝、肾和内分泌腺中，以局部损害开始逐渐发展到不可救药。六价铬污染严重的水，通常呈黄色，根据黄色的深浅程度可判断受污染程度。铬元素的污染源主要是含铬矿石的加工领域，如金属表面处理、皮革鞣制、印染等生产领域排放的污水。

    铬为不活泼金属，在常温下对氧气和水都是稳定的，能与氟气发生反应生成三氟化铬。19世纪20年代，人们发现铬添加到钢铁中可以防锈，不过那时的钢铁中含碳量比较高，含铬的铁制品都比较脆，实用性不高。到19世纪90年代，人们进一步降低了钢铁中的含碳量以后，惊奇地发现含有8%铬和18%镍的钢能够很大程度地防锈，这种配比的常规不锈钢很快得到广泛应用。直到今天，人们已经研制出了多种规格的不锈钢和合金钢。不仅如此，铬还可以电镀到某些金属表面，保护内部金属不被腐蚀，而且光亮美观，使铬大量应用在家居、汽车、建筑等领域。

    （作者系武汉市第二十中学化学教师、武汉市科学家科普团成员）