带你了解世界上最值钱的元素[图文]

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红宝石、祖母绿、变石、沙弗莱、翠榴石、“绝地武士”尖晶石，这些珠宝市场热点宝石品种，各个颜色鲜亮艳丽，大红大绿，满足了我们视觉上的高级享受。这一切，都离不开这个神奇又神秘的元素——铬。

铬（Chromium），化学符号Cr，常见价态为+2、+3和+6。1797年法国某化学家在铬铅矿中首次发现了Cr元素。Cr的单质为钢灰色，是硬度最大的金属，它的元素名来自于希腊文，原意为“颜色”，这是因为Cr的化合物都有颜色。

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在许多彩色宝石中，铬离子能部分取代类似价态的别的金属离子，形成类质同象替代，产生不同颜色。刚玉化学式（Al2O3）中的Al离子被Cr部分替代时，本应纯净无色的刚玉，会变成红色，红色的深浅还随着Cr元素含量的高低发生变化。祖母绿化学式（Be3Al2Si6O18）中的Al离子被Cr部分替代时，祖母绿又会呈现鲜艳的绿色。这是由于Cr元素属于过渡金属元素，这一类型的元素，次外层的d轨道和最外层的s轨道相连，且d轨道还未达到稳定的结构，因此s电子和d电子都可以部分或全部参加成键，从而当Cr离子处在不同宝石品种中时，晶体场环境不同，作用强度也就不同，导致电子跃迁吸收的光波亦不同，宝石呈现的颜色也就不同。

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变石（化学式BeAl2O4）中的Al离子被Cr离子类质同象代替后，受Be元素的影响，Cr离子d轨道电子激发能量为2.41eV，高于祖母绿中的2.05eV，低于红宝石中的2.23eV，即介于绿光和红光波段之间，在白炽灯（即普通钨丝灯，发出的是黄色光）或烛光下，宝石未吸收的红光多，故显红色；在日光或日光灯（即俗称荧光灯，发出的是白色或蓝白色光）下，未被吸收的多为绿光，故显绿色。这也是为什么变石被称为“白昼里的祖母绿，黑夜里的红宝石”。

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此外沙弗莱的绿色，“绝地武士”尖晶石的红色，翠榴石、翡翠及碧玉的绿色都与宝石内部含有的微量Cr元素有关，而颜色又承载了宝石绝大部分的价值，所以我们开玩笑说：Cr是世界上最值钱的元素。

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宝石学中我们还经常听到“铬盐”这个名词，一般用于翡翠等玉石染色中。其实铬盐的应用十分广泛，主要用于电镀、鞣革、印染、颜料、医药、催化剂、氧化剂、玻璃陶瓷、磁性材料、木材防腐、金属抛光等方面。铬盐的主要品种有重铬酸钠、铬酸酐、重铬酸钾、氧化铬绿、碱式硫酸铬等。翡翠染色时经常使用的是绿色的氧化铬绿（化学式Cr2O3）。最后还需要提一下，宝石切磨进行至最后一步抛光时，抛光粉除了钻石粉、刚玉粉、氧化铈、氧化铝之外，还经常使用氧化铬，许多翡翠手镯浅表层裂隙内的粉末状绿色斑点，就是绿色氧化铬的残留物，并非是染色造成。

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