微量金属元素对人体的作用

说明了各微量元素在钢铁中的作用

1、磷(P) 、 )

使钢产生冷脆和降低钢的冲击韧性； 使钢产生冷脆和降低钢的冲击韧性；但可改善钢的切 削性能。 削性能。

2、硅(Si) 能增加钢的强度、弹性、耐热、耐酸性及电阻系数等。 、 ) 能增加钢的强度、弹性、耐热、耐酸性及电阻系数等。 冶炼中的脱氧剂能增加钢的过热和脱碳敏感性。 冶炼中的脱氧剂能增加钢的过热和脱碳敏感性。 3、 (Mm) 能提高钢的强度和硬度及耐磨性。冶炼时的脱氧剂和 、锰 ) 能提高钢的强度和硬度及耐磨性。 脱硫剂。 脱硫剂。 4、铬(Cr) 能增加钢的机械性能和耐磨性，可增大钢的淬火度和 、 ) 能增加钢的机械性能和耐磨性， 淬火后的变形能力。同时又可增加钢的硬度、弹性、 淬火后的变形能力。同时又可增加钢的硬度、弹性、 抗磁力和抗强力，增加钢的耐蚀性和耐热性等。 抗磁力和抗强力，增加钢的耐蚀性和耐热性等。 5、镍(Ni) 可以提高钢的强度、韧性、耐热性、防腐性、抗酸性、 、 ) 可以提高钢的强度、韧性、耐热性、防腐性、抗酸性、 导磁性等。增加钢的淬透性及硬度。 导磁性等。增加钢的淬透性及硬度。 6、钒(V 、 可赋于钢的一些特殊机械性能：如提高抗张强 张强度和屈 可赋于钢的一些特殊机械

18种金属元素对刚性能的影响

18种金属元素对钢性能的影响

1、Al

（1）Al当钢中其含量小于3～5%时，是一有益的元素。其作用是：高的抗氧化性和电阻。

①作为强烈脱氧剂加进的Al，可生成高度细碎的、超显微的氧化物，分散于钢体积中。因而可阻止钢加热时的晶粒长大（含Al＜10%，在加热＜1200℃才有细化作用，否则其作用甚小）和改善钢的淬透性。所以这些氧化物成为结晶的中心，而在钢冷却时又对A体分解起促进作用。

作为合金元素，有助于钢的氮化，因而可提高钢的热稳定性。所以AlN本身在加热时具有高稳定性，①与②都有利于减弱钢的过热倾向。

③可改善钢的抗氧化性，考虑②和③，

④能提高钢的电阻，与Cr共同用于制造高电阻铬铝合金：如Cr13Al4、1Cr17Al5、1Cr25Al5。Al使电阻增高的程度比Cr还高的多。在Cr钢中加Al，会粗晶易脆，所以其量一般不超过5%，个别才有8～9%。

⑤对硅钢而言，Al可减少α铁心损失，降低磁感强度，与氧结合可减弱磁时效现象，但Al的氧化物会使磁性变坏。Al（＞0.5%）也会使硅钢变脆。

（2）Al的不良影响

①促进钢的石墨化，减少合金相中的碳溶浓度，所以硬度、强度降低。

②加速脱碳

当Al含量增加至3～5%时，8～9%将会大大地促进钢锭

铸铁生产实践

各种微量元素在金属材料中的作用

1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的

冷脆性和时效敏感性。

2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－

20%。硅和钼、钨、铬等结

合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导

磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。

3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨

第15章 非金属元素（二）

习 题

1. 从结构的观点解释下列现象：

（1） N2在自然界以游离状态存在，化学性质不活泼； （2） NH3极易溶于水；

（3） N2为反磁性分子，而NO是顺磁性； （4） H3PO3分子中有三H个原子，但是二元酸。

解：（1）N ≡N 是三键，一个σ键，两个π键, 键能很高，分子很稳定。

（2）NH3在水中主要形成水合分子 NH3·H2O, 有小部分水合氨分子电离生成NH4+ 与 OH。NH3中, N以 sp3不等性杂化，有一对孤对电子，可以配位键与水中的H+ 配位形成NH4+，

-

水是极性溶剂，NH3是极性较强的分子，有很强的形成氢键的倾向，故NH3极易溶解于水。

（3）N2 与NO 的分子轨道表达式分别为：

*2222N2 [ K K ?22s?2s?2py?2pz?2px] *2222*1NO [ K K ?22s?2s?2px?2py?2pz?2py]

N2 分子中无单电子，反磁性。 NO分子中有一个单电子，顺磁性。 （4）H3PO3结构为 OH

HO – P = O 其中的非羟基氢原子不能被电离，故为二元酸。

第17章 碱金属和碱土金属习题

1．选择题

17-1下列氢化物中，稳定性最强的是…………………………………………..( ) (A) RbH (B) KH (C) NaH (D) LiH 17-2下列关于锂和镁性质上的相似性的说法错误的是……………………….( ) (A) 锂和镁的氢氧化物受热时，可分解为相应的氧化物 (B) 锂和镁的氟化物、碳酸盐和磷酸盐都难溶于水 (C) 锂和镁的氯化物都能溶于有机溶剂

(D) 锂和镁的固体密度都小于1g/cm3，熔点都很低

17-3下列各组化合物中，均难溶于水的是……………………………………...（ ） (A) BaCrO4，LiF (C) MgSO4，BaSO4

(B) Mg(OH)2，Ba(OH)2 (D) SrCl2，CaCl2

17-4下列氯化物在有机溶剂中溶解度最大的是……………………………….（ ） (A) LiCl (B) NaCl (C) KCl (D) CaCl2

17-5下列碳

文章编号：1006-446X （2003）01-0011-06

必需微量元素与人体健康

夏

敏

（淮阴师范学院图书馆信息部，江苏淮安223001）

摘

要：人的躯体与各内脏都是由多种化学元素组成的，人体现已检出81种元素，其中有14种

是人体必需微量元素。微量元素与人体健康密切相关。本文阐述了必需微量元素在人体内的生理功能，同时简述了必需微量元素的来源、微量元素间的相互作用以及必需微量元素缺乏或过量对人体产生的影响。

关键词：必需微量元素；生物效应；人体健康中图分类号：R 151.41

文献标识码：A

近年来，国内外对微量元素与人体健康的研究掀起了一个世界性高潮，有的地方还出现了“元素医院”，这主要是由于人体健康与体内的许多微量元素密切相关。

1人体中的化学元素

人的躯体与各内脏都是由各种化学元素组成的。在自然界存在的92种元素中，目前在人体

中已检出81种

［1］。这些元素大体可分为必需元素、非必需元素和有毒元素［2］

。必需元素是指健康组织中存在的生物生长和完成生命循环所必需的元素，它们参与多种生化代谢，对生理功能产生直接影响。现在认为有28种元素是必需元素，人体内主要必需元素的标

准含量见表1［2］

。

表1

人体内主要必需元素的标准含量!

元素

人体内含量

g 占体重百分数

%

第２７卷

２０Ｏ８年

第１期

１月

Ｇ

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湿地芦苇对有毒重金属元素的抗性及吸收和累积

董志成“ｂ’。，鲍征宇ｈ。，谢淑云ｂ’ｃ，严

森８

（中国地质大学ａ．研究生院．ｂ．生物地质与环境地质教育部重点实验室．ｃ地球科学学院，武汉４３００７４）

摘要：通过对大冶市铜绿山铜矿区人工湿地中芦苇的野外调查和Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ、ｃｄ、Ｃｒ５种有毒重金属元素的测试分析发现，该

区芦苇对有毒重金属元素具有良好的抗性。同时，该湿地芦苇对５种重金属元素的吸收和累积表现出两种不同的模式：①芦苇植物体内Ｚｎ、Ｃｕ、Ｃｄ质量分数及分配百分比表现为根＞叶＞茎，且根组织中Ｚｎ、Ｃｕ、Ｃｄ的质量分数及分配百分比远远高于其他组织（茎、叶），而叶组织中略高于茎组织；②芦苇体内Ｐｂ和ｃｒ质量分数及分配百分比表现为根＞茎＞叶，根、茎、叶组织中的质量分数及分配百分比均较高且基本相当，差异不明显。生物富集系数的计算结果显示，芦苇不同组织（根、茎、叶）对有毒重金属元素的生物富集能力存在较大差异，根组织的生物富集能力最大，且容易富集Ｐｂ和Ｃｄ；而茎、叶组织的生物富集能力较低，易富集Ｐｂ。关键词：有毒重金属；吸收累积模

第17章 碱金属和碱土金属元素

IA族：包括锂(lithium)、钠(sodium)、钾(potassium)、铷(rubidium)、铯(cesium)和钫(francium)六种元素，它们的氧化物溶于水都呈现出强碱性，所以称为碱金属。

IIA族：铍(beryllium)、镁(magnesium)、钙(calcium)、锶(strontium)、钡(barium)和镭(radium)六种元素，钙、锶、钡的氧化物在性质上介于“碱性”和“土性”之间，故称它们为碱土金属，现在习惯上把铍和镁亦包括在内。

这两族元素中：锂、铷、铯、铍因为密度小，自然界中储量少且分散，被称为轻稀有金属，其中锂在现代生活中的应用日益重要。钠、钾、镁、钙和钡在自然界的蕴藏量较丰富，其单质和化合物的用途较广泛。

17.1 碱金属和碱土金属的通性

碱金属和碱土金属的价电子构型ns1 、ns2，发生化学反应时很容易失去外层电子，它们都是典型的活泼金属元素。

● 碱金属最外层只有1个价电子，在化合物中以+I氧化态为特征，主要形成离子型化合物。

随着原子序数的递增，碱金属的原子半径、离子半径、电离能、电负性和离子的水合热等性质都呈现比较有规律的递变。但由于锂的原子半径和离子半径

3 矿石中贵金属元素的测定

( Determination of noble metal elements in minerals )

3.1 矿石中贵金属的火试金法富集(Noble metal concentration by fire-assaying)

虽然利用火试金法富集矿石中的贵金属是一个比较古典的方法，但就其准确度和适用矿种方面，尤其是从比较大量的试样中富集微量的贵金属仍具有独特的优点。目前，火试金法在地质、矿山等部门还作为可靠的方法在生产上广泛应用，国内外不少标准分析方法中仍然采用它。

本法是利用金、银、铂、钯等贵金属在高温熔融下能与熔铅形成合金，而与试样中的其他成分分离。铅在高温条件下易于氧化成氧化铅，且渗透于多孔的骨灰灰皿或镁砂灰皿中，但贵金属则不具备这些性质，这样便可以使铅与贵金属分离。得到的贵金属合粒，再分别采用适当的方法测定其贵金属的含量。

试金配料 配料就是将试样与适量的干试剂（即碳酸钠、氧化钠、硼砂、二氧化硅及氧化剂或还原剂）混合，于高温下熔融后，使其能得到两种产物：一种是熔点低、密度小、流动性好、冷却后易与铅扣分离并且是均质的熔渣；另一种是具有好的延展性、大小适当、不含其他金属杂质的铅扣。为此，熔渣的硅酸度（硅

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金属素元

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属元金概素述一、分二类、自然的界在存三、周期 中位表置及子电型 构四对、角规则线

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分类

金冶业：工色黑属(铁、铬、金) 锰有色金(属铁、铬、除外的锰金)属 根密度：轻据金属：度小于4.密g5c/m,3如AI IIA、元素族Al、、cS、iT。 重金属：密大度4.于g5/m3c。

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然界的存在自AgAu、H、、gtP系素以单质元形存式，其在它金以 属化物合式存在。形周期表位中置及电子构区 型S 区P 过渡区元

素括包元 I素A IIA 电价构子型

III-VIIAAIIIB- IBI括包 的属金镧 锕系系ns- 21n np

2

1 5 -s

n(1)- 1d10-ns1 -2

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对线规角则在期周中表了同族元除的素性质相外，似还有一些 素及元其化物合性质的现出呈对“角线相性，如锂和 镁、铍和铝等。似锂镁的相似性1和.过O量2中烧只生成正燃常氧物。化2.氢 氧物在加热时化，解生分氧化物和水成 。3碳酸盐均.不定稳分生解成应相的氧物和化CO。 24锂和镁某.盐些如类氟化、物酸盐、磷碳盐等均难酸溶于。

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