微量元素的概念和基本性质
微量元素是相对主量元素（大量元素）来划分的，根据寄存对象的不同可以分为多种类型，目前较受关注的主要是两类，一种是生物体中的微量元素，另一种是非生物体中（如岩石中）的微量元素。
根据科学研究，到目前为止，已被确认与人体健康和生命有关的必需微量元素有18种，即有铁、铜、锌、钴、锰、铬、硒、碘、镍、氟、钼、钒、锡、硅、锶、硼、铷、砷等。这每种微量元素都有其特殊的生理功能。尽管它们在人体内含量极小，但它们对维持人体中的一些决定性的新陈代谢却是十分必要的。一旦缺少了这些必需的微量元素，人体就会出现疾病，甚至危及生命。比较明确的是约30%的疾病直接是微量元素缺乏或不平衡所致。如缺锌可引起口、眼、肛门或外阴部红肿、丘疹、湿疹。又如铁是构成血红蛋白的主要成分之一，缺铁可引起缺铁性贫血。国外曾有报道：机体内含铁、铜、锌总量减少，均可减弱免疫机制(抵抗疾病力量)，降低抗病能力，助长细菌感染，而且感染后的死亡率亦较高。微量元素在抗病、防癌、延年益寿等方面都还起着非常重要的作用。
什么是微量元素
所谓微量元素是指含量小于人体体重 0.01%( 万分之一 ) ，仅占人体元素总含量的 0.05% ，在适宜的低浓度条件下有重要生物学作用的一些元素。目前人体内可以检测出的微量元素有 70 种，包括了自然界存在的大部分元素。微量元素的功能性形成与浓度，在人体中局限在一个很窄的范围内。各种营养素如蛋白质、脂肪、碳水化合物等在人体中占了很大比重。此外人体中还有一些痕量元素不能测出含量与功能，后来也改为了微量元素。近几十年来，随着科学的发展，检测出微量元素在人体内多为金属元素，还有放射性的铀、镭、钍等。按生物学作用微量元素可以分为：（ 1 ）已确认为维持机体正常生命活动不可缺少的必需的微量元素如铜，铁，碘，锰，锌等等 14 个。（ 2 ）有些元素含量基本了解，但是否为人体必需还不太清楚，有待于进一步研究。
微量元素在人体内与氨基酸、蛋白质，或其它有机物结合，形成多种生物酶、维生素、激素等，具有高度生物活性及催化生化反应的能力，与人体的营养吸收、免疫、遗传、内分泌、生长发育、抗感染等，均有密切关系。 1974 年，世界卫生组织曾公布铜、铁、锌、钴、钼、铬、硒等是人体所必需，而后确认氢化物、镍、锡、硅、钒也是为人体所必需。至目前为止，大都认定有 14 种微量元素是动物和人类所必需的。
世界著名的“第四统计力学”和“生命动力学”的创立者，我国杰出的量子化学 家金日光 教授运用自己所创立的学说，第一次将“元素周期表”中的元素做了与人类生命相关程度的深入研究和实验，并按八大生命相关元素群体进行了全新意义的界定，最终确认铜、铁、硒、镍、钼、钛、锶、锗、锰、钒、锌等 11 种微量元素是人类生命最为必须和重要的。这 11 种微量元素被 金日光 教授称之为“生命动力元素”，在人的整个生理活动过程中发挥着催化和激活生命动力的作用。
通常，把地壳中克拉克值低于0.1%的元素称为微量元素。然而，微量元素的含义是相对的，某元素在某一地质体中是微量元素，而在另一地质体中可能是常量元素。
由于微量元素在地质体中浓度（或活度）低，一般不能形成独立的矿物相，而是以多种分散态存在于寄主矿物中，主要呈类质同象态。其次是存在于火山玻璃和矿物气、液包裹体中，或吸附于矿物的裂隙、解理中。
微量元素的行为符合稀溶液定律。溶液由溶质（占比例小的部分）和溶剂（占比例大的部分）组成。在理想溶液中没有混合焓，即H混合=0。在实际溶液中，溶质之间、溶质与溶剂之间彼此相互作用，H混合≠0，活度将以不同程度偏离理想溶液的混合曲线（图2-1）。在稀溶液中，溶质（微量组分）之间的作用是微不足道的，溶质与溶剂的相互作用制约着溶质的性质。微量元素的活度（ai）与它们的摩尔浓度（xi）成正比，即
图2-1 理想溶液和遵守亨利定律的组分与活度的关系图
地球化学原理（第三版）
此即亨利定律的表示式。式中K为亨利常数，代表了在高度稀释时溶质的活度系数，与组分浓度x无关，受p、T和体系的性质控制。
地球化学体系都是多元素多相的体系。由于微量元素浓度很低一般不成独立的相，故在亨利定律适用的范围内可用来描述微量元素在不同相之间的分配关系。
在稀溶液体系中，微量元素i在α、β两相（如熔体相和晶体相）之间进行分配，当达到热力学平衡时则有：
地球化学原理（第三版）
式中和分别为微量元素i在α和β相中的化学势，根据热力学公式：
地球化学原理（第三版）
整理后可得：
地球化学原理（第三版）
因为i为微量元素，则有
地球化学原理（第三版）
公式（3-2）表明：在恒温恒压条件下，微量元素i在平衡两相的浓度之比为一常数。KD称为分配系数或能斯特分配系数。
实际上，在研究岩浆作用过程中微量元素在不同相（如熔体相与固相）中的分配时，考虑到在结晶作用或熔融作用中固相往往是由多种矿物组成的矿物集合体，因而应当采用总体分配系数（D）。总体分配系数（D）按下式求得：
地球化学原理（第三版）
式中：Wi为每种矿物在矿物集合体中所占的质量分数（%）；KD，i为元素i在每种矿物与熔体间的分配系数。如果在岩浆作用过程中KD，i为常数，且固相中矿物类和各种矿物相比例保持不变，总体分配系数（D）为常数。
此外，Henderson和Kracek（1927）提出了复合分配系数的概念。复合分配系数的表达式为：
地球化学原理（第三版）
式中：s、l分别代表了固相（晶体）和熔体相；tr代表微量元素；cr代表被微量元素替代的常量元素，c为浓度。例如，Sr在斜长石与熔体之间的复合分配系数为：
地球化学原理（第三版）
实际上，上述表达式相当于考虑了下述交换反应：
地球化学原理（第三版）
因此，该分配系数又称为交换分配系数或亨德森-克拉塞克分配系数。复合分配系数既考虑了微量元素在两相中的浓度比例，同时也考虑了被微量元素替代的常量元素在两相中的浓度比例。由于复合分配系数真实地反映了元素之间的交换过程，它受相的主要成分影响远小于能斯特分配系数。
微量元素的概念和基本性质
答：通常，把地壳中克拉克值低于0.1%的元素称为微量元素。然而，微量元素的含义是相对的，某元素在某一地质体中是微量元素，而在另一地质体中可能是常量元素。由于微量元素在地质体中浓度（或活度）低，一般不能形成独立的矿物相，而是以多种分散态存在于寄主矿物中，主要呈类质同象态。其次是存在于火山玻...
微量元素概念
答：微量元素的第二个定义是指在相当大程度上不会影响体系的化学或物理性质的元素。这也有问题,如微量元素或至少是少量元素可以影响矿物的颜色,如铬透辉石的绿色等;再如CO2 ,在大气圈中的丰度只有360×10-6 ,但却对大气圈对于红外辐射的透明度甚至气候产生深刻的影响。微量元素的第三个定义 (严格定义):只...
什么叫微量元素?人体需要的有多少种,那些元素是现代污染最大元素?
答：微量元素是相对主量元素（宏量元素）来划分的，根据寄存对象的不同可以分为多种类型，目前较受关注的主要是两类，一种是人体中的微量元素，另一种是岩石中的微量元素。岩石中的微量元素 [编辑本段]岩石中微量元素基于地球化学行为可分为：稀土元素（REE）：原子序数57-71的镧系元素在地球化学上又称之...
微量元素是什么?
答：所谓微量元素是指含量小于人体体重 0.01%( 万分之一 ) ，仅占人体元素总含量的 0.05% ，在适宜的低浓度条件下有重要生物学作用的一些元素。目前人体内可以检测出的微量元素有 70 种，包括了自然界存在的大部分元素。微量元素的功能性形成与浓度，在人体中局限在一个很窄的范围内。各种营养素如蛋...
微量元素地球化学特征及地质意义
答：沉积物中的某些特征微量元素化学性质较为稳定,主要受物源影响,相对独立于沉积环境和成岩作用,在风化剥蚀、搬运、沉积、成岩过程中其含量基本保持不变,在物源区和沉积区具有一定的可比性。在沉积过程中,沉积物与水介质之间有着复杂的地球化学平衡,如沉积物与水介质之间的元素交换以及沉积物对某些元素的吸附等。这种...
人体需要的微量元素
答：核酸是遗传信息的携带者。微量元素对核酸的物理、化学性质均可产生影响。多种RNA聚合酶中含有锌，而核昔酸还原酶的作用则依赖干铁。如何获取微量元素 人体所需要的各种元素都是从食物中得到补充。由于各种食物所含的元素种类和数量不完全相同，所以在平时的饮食中，要做到粗、细粮结合和荤素搭配，不偏 ...
岩浆演化过程中微量元素的行为
答：7.5.5.1 微量元素的概念 微量元素是指在所研究的地质相中其含量低到(一般低于0.1%)可以近似用稀溶液定律描述其行为的元素。即微量元素在某一地质相中的活度与其浓度成比例: ai=K·xi 式中:K为Henry(亨利)常数。 微量元素由于在体系中浓度低,一般情况下不能形成独立矿物相,而以分散态存在于寄主相中。微量元素的...
微量元素组成及其地球化学特征
答：元素V、Cr、Co、Ni为铁族微量元素，V、Ni含量与粘土矿物、有机质含量及沉积物沉积时含氧程度关系密切，一般V/Ni比值与沉积时氧化还原电位有关，矿区油页岩V/Ni比值为1.14～6.17，总体反映的是弱氧化—弱还原的沉积环境。3.微量元素的相关性 微量元素的相关性主要受元素的地球化学性质、沉积环境、...
微量营养素的简介
答：此外，氟属于可能必须的微量元素。还有一些极微量元素，近期发现在人体可能也有重要的功能作用。维生素是维持身体健康所必需的一类有机化合物。他们是一类调节物质，在物质代谢中起重要作用。由于体内不能合成或合成量不足，所以虽然维生素的需要量很少，但必须经常由食物供给。维生素通常按溶解性质分为脂溶性...
人体微量元素都包括什么
答：（1）人体必需微量元素，共8种，包括碘、锌、硒、铜、钼、铬、钴、铁。（2）人体可能必须的元素，共5中，包括锰、硅、硼、钒、镍。（3）具有潜在的毒性，但在低剂量时，可能具有人体必需功能的元素，共7种包括氟、铅、镉、汞、砷、铝、锡。
