• Oznaka - Cr (krom);
• Razdoblje - IV;
• Grupa - 6 (VIb);
• Atomska masa - 51,9961;
• Atomski broj - 24;
• Polumjer atoma = 130 pm;
• Kovalentni polumjer = 118 pm;
• Raspodjela elektrona - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 ;
• talište = 1857°C;
• vrelište = 2672°C;
• Elektronegativnost (prema Paulingu / prema Alpredu i Rochovu) = 1,66 / 1,56;
• Oksidacijsko stanje: +6, +3, +2, 0;
• Gustoća (n.a.) \u003d 7,19 g / cm 3;
• Molarni volumen = 7,23 cm3/mol.

Krom (boja, boja) prvi put je pronađen na nalazištu zlata Berezovsky (Srednji Ural), prvi spomeni datiraju iz 1763., u svom djelu "Prvi temelji metalurgije" M.V. Lomonosov ga naziva "crvenom olovnom rudom".

Riža. Struktura atoma kroma.

Elektronska konfiguracija atoma kroma je 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 (vidi Elektronička struktura atoma). U formiranju kemijskih veza s drugim elementima može sudjelovati 1 elektron koji se nalazi na vanjskoj razini 4s + 5 elektrona podrazine 3d (ukupno 6 elektrona), stoga u spojevima krom može uzeti oksidacijska stanja od +6 do +1 (najčešće su +6 , +3, +2). Krom je kemijski neaktivan metal, s jednostavnim tvarima reagira samo pri visokim temperaturama.

Fizička svojstva kroma:

• plavkasto-bijeli metal;
• vrlo tvrdi metal (u prisutnosti nečistoća);
• krhak kod n. g.;
• plastika (u svom čistom obliku).

Kemijska svojstva kroma

• pri t=300°C reagira s kisikom:
  4Cr + 3O 2 \u003d 2Cr 2 O 3;
• pri t>300°C reagira s halogenima, stvarajući smjese halogenida;
• pri t>400°C reagira sa sumporom stvarajući sulfide:
  Cr + S = CrS;
• pri t=1000°C, fino mljeveni krom reagira s dušikom i nastaje krom nitrid (poluvodič visoke kemijske otpornosti):
  2Cr + N2 = 2CrN;
• reagira s razrijeđenom klorovodičnom i sumpornom kiselinom i oslobađa vodik:
  Cr + 2HCl \u003d CrCl2 + H2;
  Cr + H2SO4 \u003d CrSO4 + H2;
• tople koncentrirane dušične i sumporne kiseline otapaju krom.

S koncentriranom sumpornom i dušičnom kiselinom na n.o. krom ne stupa u interakciju, krom se također ne otapa u aqua regia, važno je napomenuti da čisti krom ne reagira čak ni s razrijeđenom sumpornom kiselinom, razlog za ovaj fenomen još nije utvrđen. Tijekom dugotrajnog skladištenja u koncentriranoj dušičnoj kiselini, krom je prekriven vrlo gustim oksidnim filmom (pasiviran) i prestaje reagirati s razrijeđenim kiselinama.

Spojevi kroma

Već je gore rečeno da su "omiljena" oksidacijska stanja kroma +2 (CrO, Cr (OH) 2), +3 (Cr 2 O 3, Cr (OH) 3), +6 (CrO 3, H 2 CrO 4 ).

Chrome je kromofor, tj. element koji daje boju tvari u kojoj se nalazi. Na primjer, u oksidacijskom stanju +3, krom daje lila-crvenu ili zelenu boju (rubin, spinel, smaragd, granat); u oksidacijskom stanju +6 - žuto-narančasta boja (krokoit).

Kromofori su, osim kroma, i željezo, nikal, titan, vanadij, mangan, kobalt, bakar – sve su to d-elementi.

Boja uobičajenih spojeva koji uključuju krom:

• krom u oksidacijskom stanju +2:
  • kromov oksid CrO - crveni;
  • krom fluorid CrF 2 - plavo-zelena;
  • krom klorid CrCl 2 - nema boju;
  • krom bromid CrBr 2 - nema boju;
  • krom jodid CrI 2 - crveno-smeđa.
• krom u oksidacijskom stanju +3:
  • Cr 2 O 3 - zelena;
  • CrF 3 - svijetlo zelena;
  • CrCl 3 - ljubičasto-crvena;
  • CrBr 3 - tamnozelena;
  • CrI 3 - crna.
• krom u oksidacijskom stanju +6:
  • CrO 3 - crvena;
  • kalijev kromat K 2 CrO 4 - limun žuta;
  • amonijev kromat (NH 4) 2 CrO 4 - zlatno žuta;
  • kalcijev kromat CaCrO 4 - žuti;
  • olovni kromat PbCrO 4 - svijetlo smeđe-žut.

Kromovi oksidi:

• Cr +2 O - bazični oksid;
• Cr 2 +3 O 3 - amfoterni oksid;
• Cr +6 O 3 - kiseli oksid.

Kromovi hidroksidi:

• ".

  Primjena kroma

  • kao aditiv za legiranje kod taljenja legura otpornih na toplinu i koroziju;
  • za kromiranje metalnih proizvoda kako bi im se dala visoka otpornost na koroziju, otpornost na abraziju i lijep izgled;
  • legure kroma-30 i kroma-90 koriste se u mlaznicama plazma plamenika i u zrakoplovnoj industriji.

Pretvarač dužine i udaljenosti Pretvarač mase Pretvarač mase i volumena hrane Pretvarač površine Pretvarač volumena i receptura Pretvarač jedinica Pretvarač temperature Pretvarač tlaka, naprezanja, Youngovog modula Pretvarač energije i rada Pretvarač snage Pretvarač sile Pretvarač vremena Pretvarač linearne brzine Pretvarač ravnog kuta Pretvarač toplinske učinkovitosti i učinkovitosti goriva brojeva u različitim brojevnim sustavima Pretvarač mjernih jedinica količine informacija Tečaj valuta Dimenzije ženske odjeće i obuće Dimenzije muške odjeće i obuće Pretvarač kutne brzine i frekvencije rotacije Pretvarač ubrzanja Pretvarač kutnog ubrzanja Pretvarač gustoće Pretvarač specifičnog volumena Pretvarač momenta tromosti Moment pretvarač sile Pretvarač zakretnog momenta Specifična toplina izgaranja (po masi) Pretvarač Gustoća energije i specifična toplina izgaranja goriva (po volumenu) Pretvarač temperaturne razlike Pretvarač koeficijenta toplinskog širenja Pretvarač toplinskog otpora Pretvarač toplinske vodljivosti Pretvarač specifičnog toplinskog kapaciteta Izloženost energiji i snaga toplinskog zračenja pretvarač Pretvarač gustoće toplinskog toka Pretvarač koeficijenta prijenosa topline Pretvarač volumenskog protoka Pretvarač masenog protoka Pretvarač molarnog protoka Pretvarač masenog toka Pretvarač gustoće Pretvarač molarne koncentracije Pretvarač masene koncentracije Otopina Pretvarač dinamičke (apsolutne) viskoznosti Pretvarač kinematičke viskoznosti Pretvarač površinske napetosti Pretvarač propusnosti pare Pretvarač gustoće toka vodene pare Pretvarač razine zvuka Pretvarač osjetljivosti mikrofona Pretvarač razine zvučnog tlaka (SPL) Pretvarač razine zvučnog tlaka s odabirom referentnog tlaka Pretvarač svjetline Pretvarač svjetlosnog intenziteta Pretvarač osvjetljenja Pretvarač računalne grafike rezolucije Pretvarač frekvencije i valne duljine Snaga u dioptrijama i žarišna duljina Snaga u dioptrijama i povećanje leće (× ) Pretvarač električnog naboja Pretvarač linearne gustoće naboja Pretvarač gustoće površinskog naboja Pretvarač gustoće masovnog naboja Pretvarač električne struje Pretvarač linearne gustoće struje Pretvarač površinske gustoće struje Pretvarač jakosti električnog polja Pretvarač elektrostatskog potencijala i napona Pretvarač električnog otpora Pretvarač električnog otpora Pretvarač električne vodljivosti Pretvarač električne vodljivosti Kapacitet induktiviteta pretvarač Američki pretvarač mjerača žice Razine u dBm (dBm ili dBm), dBV (dBV), vatima itd. jedinice Pretvarač magnetomotorne sile Pretvarač jakosti magnetskog polja Pretvarač magnetskog toka Pretvarač magnetske indukcije Zračenje. Pretvarač brzine apsorbirane doze ionizirajućeg zračenja u radioaktivnost. Zračenje pretvarača radioaktivnog raspada. Pretvarač doze zračenja. Pretvarač apsorbirane doze Pretvarač decimalnog prefiksa Prijenos podataka Tipografski i slikovni pretvarač Pretvarač jedinica Pretvarač jedinica Obujam drveta Izračun molarne mase Periodni sustav kemijskih elemenata D. I. Mendeljejeva

Kemijska formula

Molarna masa Cr 2 (SO 4) 3 , kromov (III) sulfat 392.18 g/mol

51,9961 2+(32,065+15,9994 4) 3

Maseni udjeli elemenata u spoju

Korištenje kalkulatora molarne mase

• Kemijske formule moraju biti unesene s razlikovanjem velikih i malih slova
• Indeksi se unose kao uobičajeni brojevi
• Točka na srednjoj crti (znak množenja), koja se koristi, na primjer, u formulama kristalnih hidrata, zamijenjena je pravilnom točkom.
• Primjer: umjesto CuSO₄ 5H₂O, pretvarač koristi pisanje CuSO4.5H2O radi lakšeg unosa.

Mikrofoni i njihove karakteristike

Kalkulator molarne mase

madež

Sve tvari sastoje se od atoma i molekula. U kemiji je važno točno izmjeriti masu tvari koje ulaze u reakciju i iz nje nastaju. Prema definiciji, mol je SI jedinica za količinu tvari. Jedan mol sadrži točno 6,02214076×10²³ elementarnih čestica. Ova vrijednost je numerički jednaka Avogadrovoj konstanti N A kada se izrazi u jedinicama mol⁻¹ i naziva se Avogadrovim brojem. Količina tvari (simbol n) sustava je mjera broja strukturnih elemenata. Strukturni element može biti atom, molekula, ion, elektron ili bilo koja čestica ili skupina čestica.

Avogadrova konstanta N A = 6,02214076×10²³ mol⁻¹. Avogadrov broj je 6,02214076×10²³.

Drugim riječima, mol je količina tvari jednaka masi zbroju atomskih masa atoma i molekula tvari, pomnoženih s Avogadrovim brojem. Mol je jedna od sedam osnovnih jedinica SI sustava i označava se molom. Budući da su naziv jedinice i njezin simbol isti, valja napomenuti da se simbol ne odbija, za razliku od naziva jedinice koji se može odbijati prema uobičajenim pravilima ruskog jezika. Jedan mol čistog ugljika-12 jednak je točno 12 grama.

Molekulska masa

Molarna masa je fizičko svojstvo tvari, definirano kao omjer mase te tvari i količine tvari u molovima. Drugim riječima, to je masa jednog mola tvari. U SI sustavu jedinica molarne mase je kilogram/mol (kg/mol). Međutim, kemičari su navikli koristiti prikladniju jedinicu g/mol.

molarna masa = g/mol

Molarna masa elemenata i spojeva

Spojevi su tvari koje se sastoje od različitih atoma koji su međusobno kemijski vezani. Na primjer, sljedeće tvari koje se mogu naći u kuhinji svake domaćice su kemijski spojevi:

• sol (natrijev klorid) NaCl
• šećer (saharoza) C₁₂H₂₂O₁₁
• ocat (otopina octena kiselina)CH3COOH

Molarna masa kemijskih elemenata u gramima po molu brojčano je jednaka masi atoma elementa izraženoj u jedinicama atomske mase (ili daltonima). Molarna masa spojeva jednaka je zbroju molarnih masa elemenata koji čine spoj, uzimajući u obzir broj atoma u spoju. Na primjer, molarna masa vode (H₂O) je približno 1 × 2 + 16 = 18 g/mol.

Molekulska masa

Molekulska težina (stari naziv je molekularna težina) je masa molekule, izračunata kao zbroj masa svakog atoma koji čini molekulu, pomnožen s brojem atoma u toj molekuli. Molekularna težina je bez dimenzija fizikalna veličina brojčano jednaka molarnoj masi. To je, molekularna masa razlikuje se od molarne mase u dimenziji. Iako je molekularna masa bezdimenzionalna veličina, ona ipak ima vrijednost koja se naziva jedinica atomske mase (amu) ili dalton (Da), a približno je jednaka masi jednog protona ili neutrona. Jedinica atomske mase također je brojčano jednaka 1 g/mol.

Izračun molarne mase

Molarna masa izračunava se na sljedeći način:

• odrediti atomske mase elemenata prema periodnom sustavu;
• odrediti broj atoma svakog elementa u formuli spoja;
• odrediti molekulska masa, zbrajanjem atomskih masa elemenata uključenih u spoj, pomnoženih s njihovim brojem.

Na primjer, izračunajmo molarnu masu octene kiseline

Sastoji se od:

• dva atoma ugljika
• četiri atoma vodika
• dva atoma kisika

• ugljik C = 2 × 12,0107 g/mol = 24,0214 g/mol
• vodik H = 4 × 1,00794 g/mol = 4,03176 g/mol
• kisik O = 2 × 15,9994 g/mol = 31,9988 g/mol
• molarna masa = 24,0214 + 4,03176 + 31,9988 = 60,05196 g/mol

Naš kalkulator radi upravo to. U njega možete unijeti formulu octene kiseline i provjeriti što se događa.

Je li vam teško prevoditi mjerne jedinice s jednog jezika na drugi? Kolege su vam spremne pomoći. Postavite pitanje na TCTerms i u roku od nekoliko minuta dobit ćete odgovor.

Krom (Cr) je element s atomskim brojem 24 i atomskom masom 51,996 bočne podskupine šeste skupine četvrte periode periodnog sustava kemijskih elemenata D. I. Mendeljejeva. Krom je plavkasto-bijeli tvrdi metal. Ima visoku kemijsku otpornost. Na sobnoj temperaturi Cr je otporan na vodu i zrak. Ovaj element je jedan od najvažnijih metala koji se koriste u industrijskom legiranju čelika. Spojevi kroma imaju svijetlu boju raznih boja, po čemu je, zapravo, i dobio ime. Uostalom, u prijevodu s grčkog, "krom" znači "boja".

Postoje 24 poznata izotopa kroma od 42Cr do 66Cr. Stabilni prirodni izotopi 50Cr (4,31%), 52Cr (87,76%), 53Cr (9,55%) i 54Cr (2,38%). Od šest umjetnih radioaktivnih izotopa, 51Cr je najvažniji, s vremenom poluraspada od 27,8 dana. Koristi se kao izotopni tragač.

Za razliku od antičkih metala (zlato, srebro, bakar, željezo, kositar i olovo), krom ima svog "otkrivača". Godine 1766. u okolici Jekaterinburga pronađen je mineral koji je nazvan "sibirski crveni olovo" - PbCrO4. Godine 1797. L. N. Vauquelin je u mineralu krokoitu - prirodnom olovnom kromatu otkrio element broj 24. Otprilike u isto vrijeme (1798.), neovisno o Vauquelinu, krom su otkrili njemački znanstvenici M. G. Klaproth i Lovitz u uzorku teškog crnog minerala ( bio je to kromit FeCr2O4) pronađen na Uralu. Kasnije, 1799. godine, F. Tassert je otkrio novi metal u istom mineralu pronađenom u jugoistočnoj Francuskoj. Vjeruje se da je upravo Tassert prvi uspio dobiti relativno čisti metalni krom.

Metalni krom se koristi za kromiranje, a također i kao jedna od najvažnijih komponenti legiranih čelika (osobito nehrđajućih čelika). Osim toga, krom je našao primjenu u nizu drugih legura (čelici otporni na kiseline i toplinu). Uostalom, uvođenje ovog metala u čelik povećava njegovu otpornost na koroziju kako u vodenom mediju pri običnim temperaturama tako iu plinovima pri povišenim temperaturama. Kromni čelici karakteriziraju povećana tvrdoća. Krom se koristi u termokromiranju, procesu u kojem je zaštitni učinak Cr posljedica stvaranja tankog, ali jakog oksidnog filma na površini čelika, koji sprječava interakciju metala s okolinom.

Spojevi kroma također su pronašli široku primjenu, pa se kromiti uspješno koriste u vatrostalnoj industriji: peći s otvorenim ognjištem i druga metalurška oprema obloženi su magnezitno-kromitnim opekama.

Krom je jedan od biogenih elemenata koji se stalno nalaze u tkivima biljaka i životinja. Biljke sadrže krom u lišću, gdje je prisutan kao kompleks niske molekularne težine koji nije povezan sa subcelularnim strukturama. Znanstvenici do sada nisu uspjeli dokazati potrebu za ovim elementom za biljke. Međutim, kod životinja Cr je uključen u metabolizam lipida, proteina (dio enzima tripsina) i ugljikohidrata (strukturna komponenta faktora otpornosti na glukozu). Poznato je da samo trovalentni krom sudjeluje u biokemijskim procesima. Kao i većina drugih važnih biogenih elemenata, krom u organizam životinja ili čovjeka ulazi hranom. Smanjenje ovog mikroelementa u tijelu dovodi do usporavanja rasta, oštrog povećanja razine kolesterola u krvi i smanjenja osjetljivosti perifernih tkiva na inzulin.

U isto vrijeme, u svom čistom obliku, krom je vrlo toksičan - Cr metalna prašina iritira plućna tkiva, spojevi kroma (III) uzrokuju dermatitis. Spojevi kroma (VI) uzrokuju razne ljudske bolesti, uključujući rak.

Biološka svojstva

Krom je važan biogeni element, koji svakako ulazi u sastav tkiva biljaka, životinja i ljudi. Prosječni sadržaj ovog elementa u biljkama je 0,0005%, a gotovo sav se nakuplja u korijenu (92-95%), ostatak se nalazi u lišću. Više biljke ne podnose koncentracije ovog metala iznad 3∙10-4 mol/l. Kod životinja sadržaj kroma kreće se od desettisućinki do desetmilijuntki postotka. Ali u planktonu, koeficijent nakupljanja kroma je nevjerojatan - 10 000-26 000. U tijelu odraslog čovjeka sadržaj Cr kreće se od 6 do 12 mg. Štoviše, fiziološka potreba za kromom za ljude nije dovoljno točno utvrđena. To umnogome ovisi o prehrani – kada se jede hrana s visokim udjelom šećera, povećava se potreba organizma za kromom. Općenito je prihvaćeno da čovjek treba oko 20-300 mcg ovog elementa dnevno. Kao i drugi biogeni elementi, krom se može akumulirati u tjelesnim tkivima, posebno u kosi. Upravo u njima sadržaj kroma ukazuje na stupanj opskrbljenosti tijela ovim metalom. Nažalost, s godinama se troše "rezerve" kroma u tkivima, s izuzetkom pluća.

Krom je uključen u metabolizam lipida, proteina (prisutan je u enzimu tripsin), ugljikohidrata (strukturna je komponenta faktora rezistentnosti na glukozu). Ovaj faktor osigurava interakciju staničnih receptora s inzulinom, čime se smanjuje potreba tijela za njim. Faktor tolerancije glukoze (GTF) svojim sudjelovanjem pojačava djelovanje inzulina u svim metaboličkim procesima. Osim toga, krom je uključen u regulaciju metabolizma kolesterola i aktivator je određenih enzima.

Glavni izvor kroma u tijelu životinja i ljudi je hrana. Znanstvenici su otkrili da je koncentracija kroma u hrani biljnog podrijetla puno niža nego u hrani životinjskog podrijetla. Najbogatiji izvori kroma su pivski kvasac, meso, jetra, mahunarke i cjelovite žitarice. Smanjenje sadržaja ovog metala u hrani i krvi dovodi do smanjenja brzine rasta, povećanja kolesterola u krvi i smanjenja osjetljivosti perifernih tkiva na inzulin (stanje slično dijabetesu). Osim toga, povećava se rizik od razvoja ateroskleroze i poremećaja više živčane aktivnosti.

No, već pri koncentracijama od djelića miligrama po kubičnom metru u atmosferi, svi spojevi kroma imaju toksični učinak na organizam. Trovanja kromom i njegovim spojevima česta su u njihovoj proizvodnji, u strojogradnji, metalurgiji i tekstilnoj industriji. Stupanj toksičnosti kroma ovisi o kemijskoj strukturi njegovih spojeva - dikromati su otrovniji od kromata, spojevi Cr + 6 otrovniji su od spojeva Cr + 2 i Cr + 3. Znakovi trovanja očituju se osjećajem suhoće i boli u nosnoj šupljini, akutnom grloboljom, otežanim disanjem, kašljem i sličnim simptomima. Uz neznatan višak para ili prašine kroma, znakovi trovanja nestaju ubrzo nakon prestanka rada u radionici. S produljenim stalnim kontaktom sa spojevima kroma pojavljuju se znakovi kroničnog trovanja - slabost, stalne glavobolje, gubitak težine, dispepsija. Počinju poremećaji u radu gastrointestinalnog trakta, gušterače, jetre. Razvija se bronhitis, bronhijalna astma, pneumoskleroza. Javljaju se kožne bolesti - dermatitis, ekcem. Osim toga, spojevi kroma su opasni karcinogeni koji se mogu nakupljati u tjelesnim tkivima, uzrokujući rak.

Prevencija trovanja su periodični medicinski pregledi osoblja koje radi s kromom i njegovim spojevima; ugradnja ventilacije, sredstava za suzbijanje prašine i sakupljanje prašine; korištenje osobne zaštitne opreme (respiratori, rukavice) od strane radnika.

Korijen "krom" u konceptu "boja", "boja" dio je mnogih riječi koje se koriste u raznim područjima: znanosti, tehnologiji, pa čak i glazbi. Mnogi nazivi fotografskih filmova sadrže ovaj korijen: "ortokrom", "pankrom", "izopankrom" i drugi. Riječ "kromosom" sastoji se od dvije grčke riječi: "kromo" i "soma". Doslovno se to može prevesti kao "oslikano tijelo" ili "oslikano tijelo". Strukturni element kromosoma, koji nastaje u interfazi stanične jezgre kao rezultat udvostručenja kromosoma, naziva se "kromatid". "Kromatin" - tvar kromosoma, smještena u jezgri biljnih i životinjskih stanica, koja je intenzivno obojena nuklearnim bojama. "Kromatofori" su pigmentne stanice kod životinja i ljudi. U glazbi se koristi koncept "kromatske ljestvice". "Khromka" je jedna od vrsta ruske harmonike. U optici postoje koncepti "kromatske aberacije" i "kromatske polarizacije". "Kromatografija" je fizikalno-kemijska metoda za odvajanje i analizu smjesa. "Kromoskop" - uređaj za dobivanje slike u boji optičkim spajanjem dvije ili tri fotografske slike odvojene bojama osvijetljene kroz posebno odabrane raznobojne svjetlosne filtere.

Najotrovniji je kromov oksid (VI) CrO3, pripada 1. razredu opasnosti. Smrtonosna doza za čovjeka (oralno) je 0,6 g. Etilni alkohol se zapali u dodiru sa svježe pripremljenim CrO3!

Najčešći stupanj nehrđajućeg čelika sadrži 18% Cr, 8% Ni, oko 0,1% C. Izvrsno je otporan na koroziju i oksidaciju i zadržava svoju čvrstoću na visokim temperaturama. Od tog čelika izrađeni su listovi korišteni u izradi skulpturalne skupine V.I. Mukhina "Radnica i djevojka iz kolektivne farme".

Ferokrom, koji se koristio u metalurškoj industriji u proizvodnji kromnih čelika, bio je krajem 90. stoljeća vrlo loše kvalitete. To je zbog niskog sadržaja kroma u njemu - samo 7-8%. Tada su ga zvali "tasmanijsko sirovo željezo" s obzirom na činjenicu da je originalna željezno-kromova ruda uvezena iz Tasmanije.

Prethodno je spomenuto da se krom stipsa koristi u štavljenju kože. Zahvaljujući tome pojavio se koncept "kromiranih" čizama. Koža štavljena spojevima kroma dobiva sjaj, sjaj i čvrstoću.

Mnogi laboratoriji koriste "smjesu kroma" - smjesu zasićene otopine kalijevog dikromata s koncentriranom sumpornom kiselinom. Koristi se za odmašćivanje staklenih i čeličnih površina laboratorijskog staklenog posuđa. Oksidira mast i uklanja njene ostatke. Samo pažljivo rukujte ovom smjesom, jer je to mješavina jake kiseline i jakog oksidansa!

Drvo se i danas koristi kao građevinski materijal jer je jeftino i lako se obrađuje. Ali ima i mnogo negativnih svojstava - osjetljivost na požare, gljivične bolesti koje ga uništavaju. Kako bi se izbjegle sve ove nevolje, stablo je impregnirano posebnim spojevima koji sadrže kromate i dikromate plus cink klorid, bakar sulfat, natrijev arsenat i neke druge tvari. Zahvaljujući takvim sastavima, drvo povećava otpornost na gljivice i bakterije, kao i na otvorenu vatru.

Chrome je zauzeo posebnu nišu u tiskarskoj industriji. Godine 1839. ustanovljeno je da papir impregniran natrijevim dikromatom, nakon što je osvijetljen jakim svjetlom, iznenada posmeđi. Zatim se pokazalo da se bikromatne prevlake na papiru nakon izlaganja ne otapaju u vodi, već kada se navlaže poprimaju plavičastu nijansu. Ovo svojstvo koristili su tiskari. Željeni uzorak fotografiran je na ploči s koloidnim premazom koji sadrži bikromat. Osvijetljena mjesta se tijekom pranja nisu otopila, ali neeksponirana su se otopila, a na ploči je ostao uzorak s kojeg se moglo tiskati.

Priča

Povijest otkrića elementa br. 24 započela je 1761. godine, kada je u rudniku Berezovski (istočno podnožje planine Ural) u blizini Jekaterinburga pronađen neobičan crveni mineral, koji je, kada se trljao u prašinu, davao žutu boju. Nalaz je pripadao profesoru Sveučilišta u Sankt Peterburgu Johannu Gottlobu Lehmannu. Pet godina kasnije, znanstvenik je dostavio uzorke u grad Sankt Peterburg, gdje je na njima proveo niz eksperimenata. Posebice je neobične kristale tretirao klorovodičnom kiselinom, dobivajući bijeli talog u kojem je pronađeno olovo. Na temelju dobivenih rezultata Leman je mineral nazvao sibirsko crveno olovo. Ovo je priča o otkriću krokoita (od grčkog "krokos" - šafran) - prirodnog olovnog kromata PbCrO4.

Zainteresiran za ovo otkriće, Peter Simon Pallas, njemački prirodoslovac i putnik, organizirao je i vodio ekspediciju Sanktpeterburške akademije znanosti u srce Rusije. Godine 1770. ekspedicija je stigla do Urala i posjetila rudnik Berezovski, gdje su uzeti uzorci proučavanog minerala. Ovako ga opisuje sam putnik: “Ovaj nevjerojatni mineral crvenog olova ne nalazi se ni u jednom drugom ležištu. Postaje žut kada se samelje u prah i može se koristiti u minijaturnoj umjetnosti. Njemačko poduzeće prevladalo je sve poteškoće vađenja i isporuke krokoita u Europu. Unatoč činjenici da su ti zahvati trajali najmanje dvije godine, uskoro su kočije pariškog i londonskog plemića putovale oslikane sitno usitnjenim krokoitom. Zbirke mineraloških muzeja mnogih sveučilišta Starog svijeta obogaćene su najboljim uzorcima ovog minerala iz ruskih crijeva. Međutim, europski znanstvenici nisu mogli razotkriti sastav tajanstvenog minerala.

To je trajalo trideset godina, sve dok uzorak sibirskog crvenog olova nije pao u ruke Nicolasa Louisa Vauquelina, profesora kemije na Mineraloškoj školi u Parizu, 1796. godine. Nakon analize krokoita, znanstvenik u njemu nije pronašao ništa osim oksida željeza, olova i aluminija. Zatim je Vauquelin obradio krokoit otopinom potaše (K2CO3) i, nakon taloženja bijelog taloga olovnog karbonata, izolirao žutu otopinu nepoznate soli. Nakon niza pokusa obrade minerala solima raznih metala, profesor je pomoću klorovodične kiseline izolirao otopinu "crvene olovne kiseline" - kromovog oksida i vode (kromna kiselina postoji samo u razrijeđenim otopinama). Nakon isparavanja ove otopine dobio je rubin-crvene kristale (kromov anhidrid). Daljnjim zagrijavanjem kristala u grafitnom lončiću u prisutnosti ugljena nastalo je mnoštvo sraslih sivih igličastih kristala - novog, dosad nepoznatog metala. Sljedeći niz eksperimenata pokazao je visoku vatrostalnost dobivenog elementa i njegovu otpornost na kiseline. Pariška akademija znanosti odmah je svjedočila otkriću, znanstvenik je, na inzistiranje svojih prijatelja, dao ime novom elementu - krom (od grčke "boja", "boja") zbog raznolikosti nijansi spojeva. ono se formira. U svojim daljnjim radovima Vauquelin je samouvjereno tvrdio da je smaragdna boja nekog dragog kamenja, kao i prirodnih berilijevih i aluminijevih silikata, posljedica primjesa spojeva kroma u njima. Primjer je smaragd, koji je obojen u zelene boje beril, u kojem je aluminij djelomično zamijenjen kromom.

Jasno je da Vauquelin nije dobio čisti metal, najvjerojatnije njegove karbide, što potvrđuje igličasti oblik svijetlosivih kristala. Čisti metalni krom kasnije je dobio F. Tassert, vjerojatno 1800. godine.

Također, neovisno o Vauquelinu, krom su otkrili Klaproth i Lovitz 1798. godine.

Biti u prirodi

U utrobi zemlje krom je prilično čest element, unatoč činjenici da se ne pojavljuje u slobodnom obliku. Njegov klark (prosječni sadržaj u zemljinoj kori) iznosi 8.3.10-3% ili 83 g/t. Međutim, njegova distribucija među pasminama je neravnomjerna. Ovaj element uglavnom je karakterističan za Zemljin plašt, činjenica je da su ultramafične stijene (peridotiti), koje su po sastavu navodno bliske plaštu našeg planeta, najbogatije kromom: 2 10-1% ili 2 kg/t. U takvim stijenama Cr tvori masivne i diseminirane rude, koje su povezane s stvaranjem najvećih naslaga ovog elementa. Sadržaj kroma je također visok u bazičnim stijenama (bazalti i dr.) 2 10-2% ili 200 g/t. Cr ima mnogo manje u kiselim stijenama: 2,5 10-3%, sedimentnim (pješčenjaci) - 3,5 10-3%, škriljevci također sadrže krom - 9 10-3%.

Može se zaključiti da je krom tipičan litofilni element i da se gotovo sav nalazi u mineralima dubokog nalazišta u utrobi Zemlje.

Postoje tri glavna minerala kroma: magnokromit (Mn, Fe)Cr2O4, krompicotit (Mg, Fe)(Cr, Al)2O4 i aluminokromit (Fe, Mg)(Cr, Al)2O4. Ovi minerali imaju jedno ime - krom spinel i opću formulu (Mg, Fe) O (Cr, Al, Fe) 2O3. Po izgled ne razlikuju se i netočno se nazivaju "kromitima". Njihov sastav je promjenjiv. Sadržaj najvažnijih komponenti varira (težinski%): Cr2O3 od 10,5 do 62,0; Al2O3 od 4 do 34,0; Fe2O3 od 1,0 do 18,0; FeO od 7,0 do 24,0; MgO od 10,5 do 33,0; SiO2 od 0,4 do 27,0; TiO2 nečistoće do 2; V2O5 do 0,2; ZnO do 5; MnO do 1. Neke rude kroma sadrže 0.1-0.2 g/t elemenata platinske skupine i do 0.2 g/t zlata.

Osim raznih kromita, krom ulazi u sastav niza drugih minerala - krom-vezuvijan, krom-klorit, krom-turmalin, krom-liskun (fuksit), krom-granat (uvarovit) itd., koji često prate rude, ali sami nemaju industrijska vrijednost. Krom je relativno slab vodeni migrant. U egzogenim uvjetima, krom, kao i željezo, migrira u obliku suspenzija i može se taložiti u glinama. Kromati su najpokretljiviji oblik.

Od praktične važnosti možda je samo kromit FeCr2O4, koji pripada spinelima - izomorfnim mineralima kubičnog sustava s opća formula MO Me2O3, gdje je M dvovalentni metalni ion, a Me trovalentni metalni ion. Osim spinela, krom se nalazi u mnogim mnogo manje uobičajenim mineralima, na primjer, melanokroit 3PbO 2Cr2O3, vokelenit 2(Pb,Cu)CrO4(Pb,Cu)3(PO4)2, tarapakait K2CrO4, ditzeit CaIO3 CaCrO4 i drugi.

Kromiti se obično nalaze u obliku granuliranih masa crne boje, rjeđe - u obliku oktaedarskih kristala, imaju metalni sjaj, javljaju se u obliku kontinuiranih nizova.

Krajem 20. stoljeća rezerve kroma (utvrđene) u gotovo pedeset zemalja svijeta s nalazištima ovog metala iznosile su 1674 milijuna tona. ). Drugo mjesto po resursima kroma pripada Kazahstanu, gdje se u regiji Aktobe (masiv Kempirsai) vadi vrlo kvalitetna ruda. Druge zemlje također imaju zalihe ovog elementa. Turska (u Gulemanu), Filipini na otoku Luzon, Finska (Kemi), Indija (Sukinda) itd.

Naša zemlja ima vlastita nalazišta kroma koja se razvijaju - na Uralu (Donskoye, Saranovskoye, Khalilovskoye, Alapaevskoye i mnoga druga). Štoviše, početkom 19. stoljeća upravo su uralske naslage bile glavni izvori kromovih ruda. Tek 1827. godine Amerikanac Isaac Tison otkrio je veliko nalazište kromove rude na granici Marylanda i Pennsylvanije, preuzimajući monopol rudarstva na dugi niz godina. Godine 1848. nalazišta visokokvalitetnog kromita pronađena su u Turskoj, nedaleko od Burse, a ubrzo (nakon iscrpljivanja nalazišta Pennsylvania) upravo je ova zemlja preuzela ulogu monopolista. To se nastavilo do 1906. godine, kada su otkrivena bogata nalazišta kromita u Južnoj Africi i Indiji.

Primjena

Ukupna potrošnja čistog metalnog kroma danas je približno 15 milijuna tona. Proizvodnja elektrolitskog kroma - najčišćeg - iznosi 5 milijuna tona, što je trećina ukupne potrošnje.

Krom se široko koristi za legiranje čelika i legura, dajući im otpornost na koroziju i toplinu. Više od 40% dobivenog čistog metala troši se na proizvodnju takvih "superlegura". Najpoznatije otporne legure su nikrom s udjelom Cr od 15-20%, legure otporne na toplinu - 13-60% Cr, nehrđajuće legure - 18% Cr i čelici za kuglične ležaje 1% Cr. Dodavanje kroma konvencionalnim čelicima poboljšava njihova fizikalna svojstva i čini metal podložnijim toplinskoj obradi.

Metalni krom se koristi za kromiranje - nanošenje tankog sloja kroma na površinu čeličnih legura kako bi se povećala otpornost na koroziju tih legura. Kromirani premaz savršeno se odupire utjecaju vlažnog atmosferskog zraka, slanog morskog zraka, vode, dušične i većine organskih kiselina. Takvi premazi imaju dvije namjene: zaštitnu i dekorativnu. Debljina zaštitnih premaza je oko 0,1 mm, nanose se izravno na proizvod i daju mu povećanu otpornost na trošenje. Dekorativni premazi imaju estetsku vrijednost, nanose se na sloj drugog metala (bakra ili nikla), koji zapravo ima zaštitnu funkciju. Debljina takvog premaza je samo 0,0002–0,0005 mm.

Spojevi kroma također se aktivno koriste u raznim područjima.

Glavna ruda kroma - kromit FeCr2O4 koristi se u proizvodnji vatrostalnih materijala. Magnezitno-kromitne opeke su kemijski pasivne i otporne na toplinu, podnose oštre višestruke promjene temperature, pa se koriste u izradi lukova otvorenih peći i radnog prostora drugih metalurških uređaja i konstrukcija.

Tvrdoća kristala krom (III) oksida - Cr2O3 razmjerna je tvrdoći korunda, što je omogućilo njegovu upotrebu u sastavima brusnih i lepirnih pasta koje se koriste u strojogradnji, nakitnoj, optičkoj i satnoj industriji. Također se koristi kao katalizator za hidrogenaciju i dehidrogenaciju određenih organskih spojeva. Cr2O3 se koristi u slikarstvu kao zeleni pigment i za bojanje stakla.

Kalijev kromat - K2CrO4 koristi se u štavljenju kože, kao sredstvo za jedkanje u tekstilnoj industriji, u proizvodnji boja i bijeljenju voska.

Kalijev dikromat (kromni) - K2Cr2O7 također se koristi u štavljenju kože, jedkast pri bojanju tkanina, inhibitor je korozije metala i legura. Koristi se u proizvodnji šibica iu laboratorijske svrhe.

Krom (II) klorid CrCl2 je vrlo jak redukcijski agens, lako oksidira čak i atmosferskim kisikom, koji se koristi u plinskoj analizi za kvantitativnu apsorpciju O2. Osim toga, koristi se u ograničenoj mjeri u proizvodnji kroma elektrolizom rastaljenih soli i kromatometrijom.

Kalij krom stipsa K2SO4.Cr2(SO4)3 24H2O uglavnom se koristi u tekstilnoj industriji – u štavljenju kože.

Bezvodni krom klorid CrCl3 koristi se za nanošenje kromovih prevlaka na površinu čelika kemijskim taloženjem iz pare, a sastavni je dio nekih katalizatora. Hidratizira CrCl3 - jedko pri bojanju tkanina.

Od olovnog kromata PbCrO4 prave se razne boje.

Otopina natrijevog dikromata koristi se za čišćenje i luženje površine čelične žice prije pocinčavanja, a također i za posvjetljivanje mesinga. Kromna kiselina dobiva se iz natrijevog bikromata, koji se koristi kao elektrolit pri kromiranju metalnih dijelova.

Proizvodnja

U prirodi se krom javlja uglavnom u obliku kromne željezne rude FeO ∙ Cr2O3, kada se reducira ugljenom, dobiva se legura kroma sa željezom - ferokrom, koji se izravno koristi u metalurškoj industriji u proizvodnji kromnih čelika. Sadržaj kroma u ovom sastavu doseže 80% (težinski).

Redukcijom krom (III) oksida ugljenom dobiva se krom s visokim udjelom ugljika koji je neophodan za proizvodnju specijalnih legura. Proces se provodi u elektrolučnoj peći.

Za dobivanje čistog kroma najprije se dobiva kromov (III) oksid, a zatim se reducira aluminotermnom metodom. Istovremeno se smjesa praha ili u obliku strugotina aluminija (Al) i punjenja kromovog oksida (Cr2O3) zagrijava na temperaturu od 500-600 ° C. Zatim se započinje redukcija sa smjesom barijev peroksid s aluminijevim prahom, ili paljenjem dijela punjenja, nakon čega slijedi dodavanje preostalog dijela. U ovom procesu važno je da dobivena toplinska energija bude dovoljna za taljenje kroma i njegovo odvajanje od troske.

Cr2O3 + 2Al = 2Cr + 2Al2O3

Tako dobiveni krom sadrži određenu količinu nečistoća: željezo 0,25-0,40%, sumpor 0,02%, ugljik 0,015-0,02%. Sadržaj čiste tvari je 99,1–99,4%. Takav krom je krt i lako se melje u prah.

Realnost ove metode dokazao je i demonstrirao još 1859. godine Friedrich Wöhler. U industrijskim razmjerima, aluminotermna redukcija kroma postala je moguća tek nakon što je postala dostupna metoda dobivanja jeftinog aluminija. Goldschmidt je prvi razvio siguran način kontrole visoko egzotermnog (dakle eksplozivnog) procesa redukcije.

Ako je potrebno dobiti krom visoke čistoće u industriji, koriste se elektrolitičke metode. Elektroliza se podvrgava smjesi kromnog anhidrida, amonijeve krom stipse ili krom sulfata s razrijeđenom sumpornom kiselinom. Krom taložen tijekom elektrolize na aluminijskim ili nehrđajućim katodama sadrži otopljene plinove kao nečistoće. Čistoća od 99,90–99,995% može se postići pročišćavanjem na visokoj temperaturi (1500–1700°C) u struji vodika i vakuumskim otplinjavanjem. Napredne tehnike elektrolitičke rafinacije kroma uklanjaju sumpor, dušik, kisik i vodik iz "sirovog" proizvoda.

Osim toga, moguće je dobiti metalni Cr elektrolizom talina CrCl3 ili CrF3 pomiješanih s kalijevim, kalcijevim i natrijevim fluoridima na temperaturi od 900°C u argonu.

Mogućnost elektrolitičke metode za dobivanje čistog kroma dokazao je Bunsen 1854. godine, podvrgavanjem vodene otopine kromovog klorida elektrolizi.

Industrija također koristi silikotermičku metodu za dobivanje čistog kroma. U ovom slučaju, krom oksid se reducira silicijem:

2Cr2O3 + 3Si + 3CaO = 4Cr + 3CaSiO3

Krom se tali silikotermalno u lučnim pećima. Dodavanje živog vapna omogućuje pretvorbu vatrostalnog silicijevog dioksida u trosku kalcijevog silikata s niskim talištem. Čistoća silikotermalnog kroma približno je ista kao i aluminotermnog kroma, ali je, naravno, sadržaj silicija u njemu nešto veći, a aluminija nešto manji.

Cr se također može dobiti redukcijom Cr2O3 vodikom na 1500°C, redukcijom bezvodnog CrCl3 vodikom, alkalijskim ili zemnoalkalijskim metalima, magnezijem i cinkom.

Za dobivanje kroma pokušali su koristiti druge redukcijske tvari - ugljik, vodik, magnezij. Međutim, ove metode nisu široko korištene.

U Van Arkel-Kuchman-De Boerovom procesu koristi se razgradnja krom (III) jodida na žici zagrijanoj na 1100 °C uz taloženje čistog metala na njoj.

Fizička svojstva

Krom je tvrd, vrlo težak, vatrostalan, kovan čelično sivi metal. Čisti krom je prilično plastičan, kristalizira u tjelesno centriranoj rešetki, a = 2,885Å (na temperaturi od 20°C). Na temperaturi od oko 1830 ° C, vjerojatnost transformacije u modifikaciju s rešetkom usmjerenom na lice je visoka, a = 3,69 Å. Atomski radijus 1,27 Å; ionski polumjeri Cr2+ 0,83Å, Cr3+ 0,64Å, Cr6+ 0,52 Å.

Talište kroma izravno je povezano s njegovom čistoćom. Stoga je određivanje ovog pokazatelja za čisti krom vrlo težak zadatak - uostalom, čak i mali sadržaj nečistoća dušika ili kisika može značajno promijeniti vrijednost tališta. Mnogi istraživači bavili su se ovim pitanjem više od desetljeća i dobili su rezultate daleko jedni od drugih: od 1513 do 1920 °C. Prethodno se vjerovalo da se ovaj metal tali na temperaturi od 1890 °C, ali moderne studije ukazuju na temperatura od 1907 ° C, krom vrije na temperaturama iznad 2500 ° C - podaci također variraju: od 2199 ° C do 2671 ° C. Gustoća kroma manja je od gustoće željeza; iznosi 7,19 g/cm3 (pri 200°C).

Krom karakteriziraju sve glavne karakteristike metala - dobro provodi toplinu, njegov otpor prema električnoj struji je vrlo mali, kao i većina metala, krom ima karakterističan sjaj. Osim toga, ovaj element ima jednu vrlo zanimljivu značajku: činjenica je da se na temperaturi od 37 ° C njegovo ponašanje ne može objasniti - postoji oštra promjena u mnogim fizičkim svojstvima, ova promjena ima nagli karakter. Krom, poput bolesne osobe na temperaturi od 37 ° C, počinje djelovati: unutarnje trenje kroma doseže maksimum, modul elastičnosti pada na minimum. Stalno se mijenjaju vrijednosti električne vodljivosti, termoelektromotorna sila i koeficijent linearne ekspanzije. Znanstvenici još nisu uspjeli objasniti ovaj fenomen.

Specifični toplinski kapacitet kroma je 0,461 kJ / (kg.K) ili 0,11 cal / (g ° C) (pri temperaturi od 25 ° C); koeficijent toplinske vodljivosti 67 W / (m K) ili 0,16 cal / (cm sec ° C) (pri temperaturi od 20 ° C). Toplinski koeficijent linearnog širenja 8,24 10-6 (pri 20 °C). Krom na temperaturi od 20 ° C ima specifični električni otpor od 0,414 μm m, a njegov toplinski koeficijent električnog otpora u rasponu od 20-600 ° C je 3,01 10-3.

Poznato je da je krom vrlo osjetljiv na nečistoće - najmanji udjeli drugih elemenata (kisik, dušik, ugljik) mogu krom učiniti vrlo krhkim. Vrlo je teško dobiti krom bez ovih nečistoća. Zbog toga se ovaj metal ne koristi u konstrukcijske svrhe. Ali u metalurgiji se aktivno koristi kao legirajući materijal, jer njegov dodatak leguri čini čelik tvrdim i otpornim na habanje, jer je krom najtvrđi od svih metala - reže staklo poput dijamanta! Tvrdoća kroma visoke čistoće prema Brinellu je 7-9 MN/m2 (70-90 kgf/cm2). Krom je legiran čelicima za opruge, opruge, alate, kalupe i kuglične ležajeve. U njima (osim čelika za kuglične ležajeve) krom je prisutan zajedno s manganom, molibdenom, niklom, vanadijem. Dodatak kroma običnim čelicima (do 5% Cr) poboljšava njihova fizikalna svojstva i čini metal podložnijim toplinskoj obradi.

Krom je antiferomagnetik, specifična magnetska osjetljivost je 3,6 10-6. Specifični električni otpor 12.710-8 Ohm. Temperaturni koeficijent linearnog širenja kroma 6.210-6. Toplina isparavanja ovog metala je 344,4 kJ/mol.

Krom je otporan na koroziju na zraku i vodi.

Kemijska svojstva

Kemijski, krom je prilično inertan, to je zbog prisutnosti jakog tankog oksidnog filma na njegovoj površini. Cr ne oksidira na zraku, čak ni u prisustvu vlage. Kada se zagrijava, oksidacija se odvija isključivo na površini metala. Na 1200°C film se razgrađuje i oksidacija se odvija mnogo brže. Na 2000°C, krom izgara i stvara zeleni krom (III) oksid Cr2O3, koji ima amfoterna svojstva. Spajanjem Cr2O3 s alkalijama dobivaju se kromiti:

Cr2O3 + 2NaOH = 2NaCrO2 + H2O

Nekalcinirani krom (III) oksid lako je topiv u alkalnim otopinama i kiselinama:

Cr2O3 + 6HCl = 2CrCl3 + 3H2O

U spojevima, krom uglavnom pokazuje oksidacijska stanja Cr+2, Cr+3, Cr+6. Najstabilniji su Cr+3 i Cr+6. Također postoje neki spojevi u kojima krom ima oksidacijska stanja Cr+1, Cr+4, Cr+5. Spojevi kroma vrlo su raznoliki u boji: bijeli, plavi, zeleni, crveni, ljubičasti, crni i mnogi drugi.

Krom lako reagira s razrijeđenim otopinama klorovodične i sumporne kiseline stvarajući kromov klorid i sulfat i oslobađajući vodik:

Cr + 2HCl = CrCl2 + H2

Carska voda i dušična kiselina pasiviziraju krom. Štoviše, krom pasiviran dušičnom kiselinom ne otapa se u razrijeđenoj sumpornoj i klorovodičnoj kiselini, čak ni uz dugotrajno vrenje u njihovim otopinama, ali u nekom trenutku ipak dolazi do otapanja, praćenog brzim pjenjenjem iz oslobođenog vodika. Ovaj proces se objašnjava činjenicom da krom prelazi iz pasivnog stanja u aktivno, u kojem metal nije zaštićen zaštitnim filmom. Štoviše, ako se u procesu otapanja ponovno doda dušična kiselina, reakcija će se zaustaviti, jer se krom ponovno pasivizira.

U normalnim uvjetima, krom reagira s fluorom i nastaje CrF3. Na temperaturama iznad 600 ° C dolazi do interakcije s vodenom parom, rezultat ove interakcije je krom oksid (III) Cr2O3:

4Cr + 3O2 = 2Cr2O3

Cr2O3 su zeleni mikrokristali gustoće 5220 kg/m3 i visokog tališta (2437°C). Krom (III) oksid pokazuje amfoterna svojstva, ali je vrlo inertan, teško ga je otopiti u vodenim otopinama kiselina i lužina. Krom(III) oksid je prilično otrovan. Kontakt s kožom može izazvati ekcem i druge kožne bolesti. Stoga je pri radu s krom (III) oksidom nužno koristiti osobnu zaštitnu opremu.

Osim oksida, poznati su i drugi spojevi s kisikom: CrO, CrO3, dobiveni neizravno. Najveću opasnost predstavlja udahnuti aerosol oksida koji uzrokuje teška oboljenja gornjih dišnih putova i pluća.

Krom tvori veliki broj soli s komponentama koje sadrže kisik.

Krom(lat. Cromium), Cr, kemijski element grupa VI periodnog sustava Mendeljejeva, atomski broj 24, atomska masa 51.996; čeličnoplavi metal.

Prirodni stabilni izotopi: 50 Cr (4,31%), 52 Cr (87,76%), 53 Cr (9,55%) i 54 Cr (2,38%). Od umjetnih radioaktivnih izotopa najvažniji je 51 Cr (vrijeme poluraspada T ½ = 27,8 dana) koji se koristi kao izotopni tragač.

Povijesna referenca. Krom je 1797. godine otkrio LN Vauquelin u mineralu krokoitu - prirodnom olovnom kromatu RbCrO 4 . Krom je dobio ime od grčke riječi chroma - boja, boja (zbog raznolikosti boja svojih spojeva). Neovisno o Vauquelinu, krom je 1798. u krokoitu otkrio njemački znanstvenik M. G. Klaproth.

Rasprostranjenost kroma u prirodi. Prosječni sadržaj kroma u zemljinoj kori (clarke) je 8,3·10 -3%. Ovaj element je vjerojatno više karakterističan za Zemljin plašt, budući da su ultramafične stijene, za koje se vjeruje da su po sastavu najbliže Zemljinom plaštu, obogaćene kromom (2·10 -4%). Krom tvori masivne i diseminirane rude u ultramafičnim stijenama; s njima je povezano stvaranje najvećih naslaga kroma. U bazičnim stijenama sadržaj kroma doseže samo 2 10 -2 %, u kiselim stijenama - 2,5 10 -3 %, u sedimentnim stijenama (pješčenjaci) - 3,5 10 -3 %, škriljevcu - 9 10 -3 %. Krom je relativno slab vodeni migrant; Sadržaj kroma u morskoj vodi je 0,00005 mg/l.

Općenito, krom je metal dubokih zona Zemlje; kameni meteoriti (analozi plašta) također su obogaćeni kromom (2,7·10 -1%). Poznato je više od 20 minerala kroma. Samo su krom spineli (do 54% Cr) od industrijske važnosti; osim toga, krom je sadržan u brojnim drugim mineralima koji često prate kromove rude, ali sami po sebi nemaju praktičnu vrijednost (uvarovit, volkonskoit, kemerit, fuksit).

Fizička svojstva kroma. Krom je tvrd, težak, vatrostalan metal. Pure Chrome je plastičan. Kristalizira u tjelesno centriranoj rešetki, a = 2,885Å (20 °C); na 1830°C moguća je transformacija u modifikaciju s rešetkom usmjerenom na lice, a = 3,69Å.

Atomski radijus 1,27 Å; ionski polumjeri Cr 2+ 0,83 Å, Cr 3+ 0,64 Å, Cr 6+ 0,52 Å. Gustoća 7,19 g/cm 3 ; tpl 1890 °C; t kip 2480 °C. Specifični toplinski kapacitet 0,461 kJ/(kg K) (25°C); toplinski koeficijent linearnog širenja 8,24 10 -6 (pri 20 °C); koeficijent toplinske vodljivosti 67 W/(m K) (20 °S); električni otpor 0,414 μm m (20 °C); toplinski koeficijent električnog otpora u području 20-600 °C iznosi 3,01·10 -3 . Krom je antiferomagnetik, specifična magnetska osjetljivost je 3,6·10 -6. Tvrdoća kroma visoke čistoće prema Brinellu je 7-9 MN / m 2 (70-90 kgf / cm 2).

Kemijska svojstva kroma. Vanjska elektronska konfiguracija atoma kroma je 3d 5 4s 1 . U spojevima obično pokazuje oksidacijska stanja +2, +3, +6, među kojima je Cr 3+ najstabilniji; poznati su pojedinačni spojevi u kojima krom ima oksidacijska stanja +1, +4, +5. Krom je kemijski neaktivan. Pod normalnim uvjetima, otporan je na kisik i vlagu, ali se spaja s fluorom, stvarajući CrF 3 . Iznad 600 °C stupa u interakciju s vodenom parom, dajući Cr 2 O 3; dušik - Cr 2 N, CrN; ugljik - Cr 23 C 6, Cr 7 C 3, Cr 3 C 2; siva - Cr 2 S 3. Kada se spoji s borom, stvara CrB borid; sa silicijem stvara silicide Cr 3 Si, Cr 2 Si 3, CrSi 2. Krom tvori legure s mnogim metalima. Interakcija s kisikom u početku se odvija prilično aktivno, a zatim se naglo usporava zbog stvaranja oksidnog filma na metalnoj površini. Na 1200°C film se raspada i oksidacija se ponovno ubrzano odvija. Krom se zapali u kisiku na 2000°C i nastaje tamnozeleni krom (III) oksid Cr 2 O 3 . Osim oksida (III), postoje i drugi spojevi s kisikom, kao što su CrO, CrO 3 dobiveni neizravno. Krom lako reagira s razrijeđenim otopinama klorovodične i sumporne kiseline stvarajući klorid i kromov sulfat i oslobađajući vodik; aqua regia i dušična kiselina pasiviraju Krom.

S povećanjem stupnja oksidacije povećavaju se kiselinska i oksidacijska svojstva kroma.Derivati ​​Cr 2+ vrlo su jaki redukcijski agensi. Ion Cr 2+ nastaje u prvoj fazi otapanja kroma u kiselinama ili tijekom redukcije Cr 3+ u kiseloj otopini s cinkom. Dušikov hidrat Cr(OH) 2 tijekom dehidracije prelazi u Cr 2 O 3 . Spojevi Cr 3+ stabilni su na zraku. Mogu biti i redukcijska i oksidacijska sredstva. Cr 3+ se može reducirati u kiseloj otopini s cinkom do Cr 2+ ili oksidirati u alkalnoj otopini do CrO 4 2- s bromom i drugim oksidacijskim sredstvima. Hidroksid Cr (OH) 3 (točnije, Cr 2 O 3 nH 2 O) je amfoteran spoj koji tvori soli s kationom Cr 3+ ili soli kromne kiseline HCrO 2 - kromite (na primjer, KC-O 2, NaCrO 2). Cr 6+ spojevi: CrO 3 kromni anhidrid, kromne kiseline i njihove soli, među kojima su najvažniji kromati i dikromati - jaki oksidansi. Krom tvori veliki broj soli s kiselinama koje sadrže kisik. Poznati su kompleksni spojevi kroma; posebno su brojni kompleksni spojevi Cr 3+ u kojima krom ima koordinacijski broj 6. Značajan je broj spojeva krom peroksida.

Nabavite Chrome. Ovisno o namjeni uporabe, krom se dobiva različitog stupnja čistoće. Sirovina su obično krom spineli, koji se obogaćuju i potom spajaju s potašom (ili sodom) u prisutnosti atmosferskog kisika. S obzirom na glavnu komponentu ruda koje sadrže Cr 3 +, reakcija je sljedeća:

2FeCr 2 O 4 + 4K 2 CO 3 + 3,5 O 2 \u003d 4K 2 CrO 4 + Fe 2 O 3 + 4CO 2.

Nastali kalijev kromat K 2 CrO 4 ispire se vrućom vodom i djelovanjem H 2 SO 4 pretvara se u dikromat K 2 Cr 2 O 7 . Nadalje, djelovanjem koncentrirane otopine H 2 SO 4 na K 2 Cr 2 O 7 dobiva se kromni anhidrid C 2 O 3 ili zagrijavanjem K 2 Cr 2 O 7 sa sumporom - Krom oksid (III) C 2 O. 3.

Najčišći krom dobiva se u industrijskim uvjetima ili elektrolizom koncentriranih vodenih otopina CrO 3 ili Cr 2 O 3 koje sadrže H 2 SO 4 , ili elektrolizom krom sulfata Cr 2 (SO 4) 3 . U tom slučaju krom se taloži na katodi od aluminija ili nehrđajućeg čelika. Potpuno pročišćavanje od nečistoća postiže se obradom kroma vodikom visoke čistoće na visokoj temperaturi (1500-1700 °C).

Također je moguće dobiti čisti krom elektrolizom talina CrF 3 ili CrCl 3 pomiješanih s natrijevim, kalijevim i kalcijevim fluoridima na temperaturi od oko 900 °C u atmosferi argona.

Krom se u malim količinama dobiva redukcijom Cr 2 O 3 aluminijem ili silicijem. Kod aluminotermne metode prethodno zagrijana smjesa Cr 2 O 3 i Al praha ili strugotine s dodatkom oksidirajućeg sredstva stavlja se u lončić, gdje se reakcija započinje paljenjem smjese Na 2 O 2 i Al dok se lončić ne završi. ispunjen je kromom i troskom. Krom se tali silikotermalno u lučnim pećima. Čistoća dobivenog kroma određena je sadržajem nečistoća u Cr 2 O 3 i Al ili Si koji se koriste za obnavljanje.

U industriji se u velikim količinama proizvode legure kroma - ferokrom i silikohrom.

Chromium aplikacija. Upotreba kroma temelji se na njegovoj otpornosti na toplinu, tvrdoći i otpornosti na koroziju. Krom se najviše koristi za taljenje kromiranih čelika. Alumino- i silikotermički krom koristi se za taljenje nikroma, nimonika, drugih legura nikla i stelita.

Značajna količina kroma koristi se za dekorativne premaze otporne na koroziju. Krom u prahu naširoko se koristi u proizvodnji metalokeramičkih proizvoda i materijala za elektrode za zavarivanje. Krom u obliku Cr 3+ iona je nečistoća u rubinu, koji se koristi kao dragi kamen i laserski materijal. Spojevi kroma koriste se za nagrizanje tkanina tijekom bojenja. Neke kromove soli koriste se kao sastojak otopina za štavljenje u industriji kože; PbCrO 4 , ZnCrO 4 , SrCrO 4 - kao umjetničke boje. Kromit-magnezitni vatrostalni proizvodi izrađuju se od mješavine kromita i magnezita.

Spojevi kroma (osobito Cr 6 + derivati) su otrovni.

Krom u tijelu. Krom je jedan od biogenih elemenata koji se stalno nalazi u tkivima biljaka i životinja. Prosječni sadržaj kroma u biljkama je 0,0005% (92-95% kroma nakuplja se u korijenu), u životinjama - od desettisućinki do desetmilijuntinki postotka. U planktonskim organizmima koeficijent akumulacije kroma je ogroman - 10 000-26 000. Više biljke ne podnose koncentracije kroma iznad 3-10 -4 mol/l. U lišću je prisutan kao kompleks niske molekularne težine koji nije povezan sa subcelularnim strukturama. Kod životinja, krom je uključen u metabolizam lipida, proteina (dio enzima tripsina), ugljikohidrata (strukturna komponenta faktora otpornosti na glukozu). Glavni izvor kroma u tijelu životinja i ljudi je hrana. Smanjenje sadržaja kroma u hrani i krvi dovodi do usporavanja rasta, povećanja kolesterola u krvi i smanjenja osjetljivosti perifernih tkiva na inzulin.

Tijekom njihove proizvodnje dolazi do trovanja kromom i njegovim spojevima; u strojogradnji (galvanizirane prevlake); metalurgija (aditivi za legiranje, legure, vatrostalni materijali); u proizvodnji kože, boja itd. Toksičnost kromovih spojeva ovisi o njihovoj kemijskoj strukturi: dikromati su otrovniji od kromata, spojevi Cr (VI) su otrovniji od spojeva Cr (II), Cr (III). Početni oblici bolesti očituju se osjećajem suhoće i boli u nosu, bolovima u grlu, otežanim disanjem, kašljem i dr.; mogu nestati kada se prekine kontakt s Chromeom. S produljenim kontaktom sa spojevima kroma razvijaju se znakovi kroničnog trovanja: glavobolja, slabost, dispepsija, gubitak težine i drugi. Poremećene su funkcije želuca, jetre i gušterače. Mogući su bronhitis, bronhijalna astma, difuzna pneumoskleroza. Prilikom izlaganja kromu, na koži se mogu razviti dermatitis i ekcemi. Prema nekim izvješćima spojevi kroma, uglavnom Cr(III), imaju kancerogeni učinak.

Krom (Cr), kemijski element VI grupe periodnog sustava Mendeljejeva. Odnosi se na prijelazni metal s atomskim brojem 24 i atomskom masom 51,996. U prijevodu s grčkog, naziv metala znači "boja". Metal duguje ovo ime različitim bojama koje su svojstvene njegovim različitim spojevima.

Fizičke karakteristike kroma

Metal ima dovoljnu tvrdoću i lomljivost u isto vrijeme. Na Mohsovoj ljestvici tvrdoća kroma procjenjuje se na 5,5. Ovaj pokazatelj znači da krom ima najveću tvrdoću od svih danas poznatih metala, nakon urana, iridija, volframa i berilija. Za jednostavnu tvar kroma karakteristična je plavkasto-bijela boja.

Metal nije rijedak element. Njegova koncentracija u zemljinoj kori doseže 0,02% mase. dionice. Krom se nikada ne nalazi u svom čistom obliku. Nalazi se u mineralima i rudama, koje su glavni izvor rudarstva metala. Kromit (kromova željezna ruda, FeO * Cr 2 O 3) smatra se glavnim spojem kroma. Još jedan prilično čest, ali manje važan mineral je PbCrO 4 krokoit.

Metal se lako topi na temperaturi od 1907 0 C (2180 0 K ili 3465 0 F). Na temperaturi od 2672 0 C - vrije. Atomska masa metala je 51,996 g/mol.

Krom je jedinstven metal zbog svojih magnetskih svojstava. Na sobnoj temperaturi, antiferomagnetski poredak mu je svojstven, dok ga drugi metali pokazuju na iznimno niskim temperaturama. Međutim, ako se krom zagrije iznad 37 0 C, mijenjaju se fizikalna svojstva kroma. Dakle, električni otpor i koeficijent linearne ekspanzije značajno se mijenjaju, modul elastičnosti doseže minimalnu vrijednost, a unutarnje trenje se značajno povećava. Ovaj fenomen je povezan s prolaskom Neelove točke, pri kojoj se antiferomagnetska svojstva materijala mogu promijeniti u paramagnetska. To znači da je prva razina prošla, a tvar je naglo porasla u volumenu.

Struktura kroma je rešetka u središtu tijela, zbog čega metal karakterizira temperatura krhko-duktilnog razdoblja. Međutim, u slučaju ovog metala, stupanj čistoće je od velike važnosti, stoga je vrijednost u rasponu od -50 0 S - +350 0 S. Kao što praksa pokazuje, rekristalizirani metal nema plastičnost, ali meka žarenje i oblikovanje čine ga savitljivim.

Kemijska svojstva kroma

Atom ima sljedeću vanjsku konfiguraciju: 3d 5 4s 1 . Krom u spojevima u pravilu ima sljedeća oksidacijska stanja: +2, +3, +6, među kojima Cr 3+ pokazuje najveću postojanost.Osim toga, postoje i drugi spojevi u kojima krom pokazuje potpuno drugačije oksidacijsko stanje, tj. naime: +1 , +4, +5.

Metal nije osobito reaktivan. Dok je krom u normalnim uvjetima, metal pokazuje otpornost na vlagu i kisik. Međutim, ova se karakteristika ne odnosi na spoj kroma i fluora - CrF 3, koji, kada je izložen temperaturama višim od 600 0 C, stupa u interakciju s vodenom parom, tvoreći Cr 2 O 3 kao rezultat reakcije, kao i dušik , ugljik i sumpor.

Tijekom zagrijavanja metalnog kroma dolazi u interakciju s halogenima, sumporom, silicijem, borom, ugljikom i nekim drugim elementima, što rezultira sljedećim kemijske reakcije krom:

Cr + 2F 2 = CrF 4 (s primjesom CrF 5)

2Cr + 3Cl 2 = 2CrCl 3

2Cr + 3S = Cr2S3

Kromati se mogu dobiti zagrijavanjem kroma s rastaljenom sodom na zraku, nitrati ili klorati alkalnih metala:

2Cr + 2Na 2 CO 3 + 3O 2 \u003d 2Na 2 CrO 4 + 2CO 2.

Krom nije otrovan, što se ne može reći za neke njegove spojeve. Kao što znate, prašina ovog metala, ako uđe u tijelo, može iritirati pluća, ne apsorbira se kroz kožu. No, budući da se ne javlja u čistom obliku, njegov unos u ljudski organizam je nemoguć.

Trovalentni krom ulazi u okoliš tijekom vađenja i prerade kromove rude. Krom će vjerojatno ući u ljudsko tijelo u obliku dodatak hrani koristi u programima mršavljenja. Krom s valencijom +3 aktivno sudjeluje u sintezi glukoze. Znanstvenici su otkrili da prekomjerna konzumacija kroma ne uzrokuje veliku štetu ljudskom tijelu, budući da se ne apsorbira, ali se može nakupljati u tijelu.

Spojevi u kojima je uključen šesterovalentni metal izuzetno su otrovni. Vjerojatnost njihovog ulaska u ljudsko tijelo pojavljuje se tijekom proizvodnje kromata, kromiranja predmeta, tijekom određenih operacija zavarivanja. Gutanje takvog kroma u tijelo prepuno je ozbiljnih posljedica, budući da su spojevi u kojima je prisutan heksavalentni element jaki oksidanti. Stoga mogu uzrokovati krvarenja u želucu i crijevima, ponekad s perforacijom crijeva. Kada takvi spojevi dođu u dodir s kožom, dolazi do jakih kemijskih reakcija u obliku opeklina, upala i čireva.

Ovisno o kvaliteti kroma koji treba dobiti na izlazu, postoji nekoliko načina za proizvodnju metala: elektroliza koncentriranih vodenih otopina kromovog oksida, elektroliza sulfata i redukcija silicijevim oksidom. Međutim, potonja metoda nije jako popularna, jer proizvodi krom s velikom količinom nečistoća na izlazu. Osim toga, to je i ekonomski nepovoljno.