A króm tűzálló fém, de nagyon hasznos az építésben. A krómvegyületek kémiai tulajdonságai

Leírás

A króm mint kémiai elem kékesfehér szilárd fém anyag (lásd a fotót). Levegővel érintkezve nem oxidálódik. Néha vasfémeknek nevezik. Nevét vegyületeinek különböző színkombinációi miatt érdemelte ki, és a görög chroma - szín szóból származik. Érdekes tény hogy a "króm" szótagot az élet számos területén használják. Például a "kromoszóma" (görögül) szó jelentése "színes test".

Ennek az elemnek a felfedezése 1797 -re esik, és L.N. Vauquelin. A krokoit ásványban találta meg.

A földkéregben nagy króm -tartalék található, amelyről nem lehet nyilatkozni tengervíz... A tartalékokkal rendelkező országok Dél -Afrika, Zimbabwe, az USA, Törökország, Madagaszkár és mások. Ennek a mikroelemnek a biogén vegyületei a növények és állatok szöveteinek részei, és nagyobb mennyiségben az állatokban találhatók.

A króm emberi testre gyakorolt ​​fontos hatását az 1950 -es évek végén patkányokon végzett kísérlet után határozták meg. Két tudós, Schwartz és Merz kísérletként krómban szegény táplálékkal etette a patkányokat, ami az állatok cukor -intoleranciájának megjelenéséhez vezetett, de amikor hozzáadták az étrendhez, ezek a tünetek eltűntek.

A króm hatása és szerepe a szervezetben

A króm az emberi szervezetben számos területen részt vesz, és ennek ellenére nagyon fontos szerepe van fő feladata a szérumcukor normális egyensúlyának fenntartása. Ezt úgy teszi, hogy fokozza a szénhidrát -anyagcserét azáltal, hogy megkönnyíti a glükóz sejtekbe történő szállítását. Ezt a jelenséget glükóztolerancia faktornak (GTP) nevezik. Az ásványi anyag irritálja a sejt receptorait az inzulinnal kapcsolatban, amely könnyebben kölcsönhatásba lép vele, miközben a szervezet iránti igénye csökken. Ezért a nyomelem annyira létfontosságú a cukorbetegek számára, különösen a II. Típusú betegségben szenvedőknél (inzulinfüggetlen), mivel nagyon kicsi a képességük, hogy étellel pótolják a krómtartalékokat. Még akkor is, ha egy személy nem cukorbeteg, de anyagcsere-problémái vannak, automatikusan a kockázati kategóriába tartozik, és állapotát cukorbetegségnek tekintik.

Kiderült, hogy a króm pozitív hatása minden betegségben megnyilvánul, amely a test és az inzulin közötti gyenge kölcsönhatáshoz kapcsolódik. Ilyen betegségek a hiperglikémia (hipoglikémia), elhízás, gyomorhurut, vastagbélgyulladás, fekélyek, Crohn -betegség, Miniere -kór, szklerózis multiplex, migrén, epilepszia, stroke, magas vérnyomás.

A króm részt vesz a nukleinsavak szintézisében, és ezáltal fenntartja az RNS és a DNS szerkezetének integritását, amelyek információt hordoznak a génekről és felelősek az öröklődésért.

Ha egy személyben jódhiány alakul ki, és nincs módja annak pótlására, a króm helyettesítheti azt, ami nagyon fontos a pajzsmirigy normális működéséhez, ami viszont felelős a helyes anyagcseréért.

A króm csökkenti számos szív- és érrendszeri betegség kockázatát. Hogyan működik? A makroelemek részt vesznek a lipid anyagcserében. Lebontja a káros, kis sűrűségű koleszterint, amely eltömíti az ereket, ezáltal akadályozza a normális vérkeringést. Ugyanakkor emelkedik a koleszterin tartalma, ami pozitív funkciókat lát el a szervezetben.

A szteroid hormon tartalom növelésével, ásványi anyag erősíti a csontokat... Ezzel a hasznos tulajdonsággal összefüggésben a csontritkulást kezelik vele. A króm a C -vitaminnal kombinálva részt vesz az intraokuláris nyomás szabályozásában, és stimulálja a glükóz szállítását a szem kristályába. Ezek a tulajdonságok lehetővé teszik, hogy ezt a vegyszert glaukóma és szürkehályog kezelésére használják.

A cink, a vas és a vanádium negatív hatással van a króm emberi szervezetbe jutására. A vérben történő szállításhoz kötést képez a transzferrin fehérjevegyülettel, amely a krómnak a fenti elemekkel való versenye esetén az utóbbit választja. Ezért az emberi szervezetben a vas feleslegében mindig van krómhiány, ami ronthatja a cukorbetegség állapotát.

Fő részét a szervek és szövetek tartalmazzák, a vérben pedig tízszer kevesebb. Ezért, ha a szervezet túltelített glükózzal, akkor a makroelemek mennyisége a vérben meredeken növekszik a tároló szervekből való áthelyezése miatt.

Napi árfolyamon

Az ásványi anyagok fiziológiai szükségletét az ember kora és neme határozza meg. Korai csecsemőkorban ez az igény hiányzik, mivel csecsemőknél a születés előtt felhalmozódott, és legfeljebb 1 évig fogyasztják. Továbbá az 1-2 éves csecsemőknél ez az arány napi 11 mcg. 3-11 éves korig - ez 15 mcg / nap. A középkorú (11-14 éves) korban a szükséglet 25 μg / napra nő, és serdülőknél (14-18 év)-akár 35 μg / nap. Ami a felnőtteket illeti, itt a jel eléri az 50 mcg / nap értéket.

Normális esetben a test krómtartalmának körülbelül 6 mg -nak kell lennie. De még akkor is, ha kitart megfelelő táplálkozás, a normát elérni nagyon nehéz. Csak a szerves vegyületekben járul hozzá a nyomelemek asszimilációja, és az aminosavak, amelyek csak a növényekben találhatók, hozzájárulnak ehhez a folyamathoz. Ezért ennek az ásványnak a legjobb forrásai az élelmiszerekben, a természetes termékekben találhatók.

Ha az adag meghaladja a 200 mg -ot, akkor mérgezővé válik, és 3 g halálos.

A króm hiánya vagy hiánya

Számos oka lehet az ásványi anyagok hiányának a szervezetben. Bizonyos műtrágyák talajba juttatása miatt lúgos vegyületekkel túltelített, ami csökkenti étrendünkben az elem tartalmát. De még akkor is, ha ennek az ásványi anyagnak az étellel való bevitele teljes, a króm asszimilációja nehéz lesz az anyagcsere zavarai esetén. Ezenkívül hiány léphet fel súlyos fizikai megterhelés, terhességi állapot, stresszes körülmények között - azokban az esetekben, amikor az ásványi anyagot aktívan fogyasztják, és további forrásokra van szükség annak pótlásához.

Nyomelem hiányában a glükóz nem hatékonyan szívódik fel, így tartalmát alulbecsülhetjük (hipoglikémia) vagy túlbecsülhetjük (hiperglikémia). A koleszterin és a vércukorszint emelkedik. Ez fokozott éhségvágyhoz vezet - a szervezet szénhidrátot igényel, és nem csak "édeset". A túlzott szénhidrátfogyasztás még jelentősebb krómvesztéshez vezet - egy ördögi kör. Végül olyan betegségek fordulnak elő, mint a túlsúly (hipoglikémia esetén - drámai fogyás), cukorbetegség, érelmeszesedés.

A króm hiányában a következő következmények (tünetek) figyelhetők meg:

• alvászavar, nyugtalan állapotok;
• fejfájás;
• növekedési késleltetés;
• látás károsodás;
• a lábak és karok érzékenységének csökkenése;
• a neuromuszkuláris komplexek munkája megszakad;
• a férfi reproduktív funkció csökken;
• túlzott fáradtság figyelhető meg.

Krómhiány esetén, ha nem lehet étkezéssel pótolni tartalékait, étrend -kiegészítőket kell hozzáadni az étrendhez, de használat előtt konzultálnia kell orvosával az adagokról és az alkalmazási módokról.

Túlzott króm - mi a káros?

Alapvetően a króm túlzott mennyisége a szervekben és a szövetekben a vállalkozások mérgezése miatt következik be, amelyek technológiai folyamata magában foglalja a króm és porának jelenlétét. A veszélyes iparágakban dolgozó és ezzel az elemmel érintkező emberek tízszer gyakrabban kapnak légúti rákot, mivel a króm befolyásolja a kromoszómákat és ennek megfelelően a sejtek szerkezetét. A krómvegyületek salakokban és rézporban is jelen vannak, ami asztmás betegségekhez vezet.

A nyomelemek túlerősségének további veszélye jelentkezhet, ha az orvos ajánlása nélkül helytelenül szedik a kiegészítőket. Ha egy személynek nincs cink- vagy vashiánya, akkor túlzott mennyiségű króm szívódik fel.

A fent említett betegségek mellett a krómfelesleg az is káros lehet, hogy a nyálkahártyán fekélyek, allergia, ekcéma és dermatitis, valamint idegrendszeri rendellenességek jelenhetnek meg.

Milyen táplálékforrások vannak?

Milyen ételekkel lehet pótolni a krómot? A legértékesebb termék ebben az esetben a sörélesztő, és a sör is fogyasztható, de ésszerű határokon belül, egészségkárosítás nélkül. A máj, dió, tenger gyümölcsei, csírázott búzaszemek, mogyoróvaj, árpa, árpa, marhahús, tojás, sajt, gomba és teljes kiőrlésű kenyér is gazdag ebben a nyomelemben. A káposztát elkülönítik a zöldségektől, hagyma, retek, hüvelyesek, zöldborsó, paradicsom, kukorica, rebarbara, cékla, valamint gyümölcsökből és bogyókból - berkenye, alma, áfonya, szőlő, áfonya, homoktövis. Sirályokat főzve a gyógynövényekből (szárított zúzott tej, citromfű), krómot is feltölthet.

A nagyon finomított termékek szegények erre a mikroelemre: cukor, tészta, finomliszt, kukoricapehely, tej, vaj, margarin. Általánosságban elmondható, hogy a magas zsírtartalmú élelmiszerek mindig szegényebbek a mikrotápanyagokban, mint azok az élelmiszerek, amelyekben kevés a mikroelem. És mégis, a termékekben a króm jobban megőrződik, ha a (z) ételekből főzték rozsdamentes acélból.

A krómkészítmények használatára vonatkozó jelzések

A krómot (krómot tartalmazó készítmények) belső betegségek megelőzésére és kezelésére írják fel:

• anyagcserezavarok: cukorbetegség, elhízás;
• bélbetegség;
• a máj és a kapcsolódó szervek betegségei;
• kardiovaszkuláris patológia;
• gyulladásos folyamatok a húgyutakban és a vesebetegségekben;
• allergiás állapotok, amelyeket dysbiosis kísér;
• az immunhiány különböző formái.

Ezenkívül a krómot a következő jelzések szerint írják fel:

• a szívbetegségek és a rák hajlamának megelőzésére;
• Parkinson -kór és depresszió elleni védelem;
• a fogyás segédeszközeként;
• az immunrendszer erősítésére;
• a környezeti hatások negatív következményeinek kiküszöbölése;
• fokozott krómfogyasztással járó körülmények között (terhesség, szoptatás, növekedés és pubertás, nagy fizikai megterhelés).

A króm (Cr) a D.I. Mendelejev időszakos kémiai elemeinek negyedik periódusának hatodik csoportjának másodlagos alcsoportjának 24 -es és 51,996 atomtömegű eleme. A króm kékesfehér keményfém. Magas vegyszerállósággal rendelkezik. Szobahőmérsékleten a Cr ellenáll a víznek és a levegőnek. Ez az elem az acélok ipari ötvözésében használt egyik legfontosabb fém. A krómvegyületek élénk színűek, különböző színekben, amelyekről valójában el is kapta a nevét. Valójában a görög fordításban a "króm" "festéket" jelent.

24 króm izotóp ismert 42Cr és 66Cr között. Stabil természetes izotópok 50Cr (4,31%), 52Cr (87,76%), 53Cr (9,55%) és 54Cr (2,38%). A hat mesterséges radioaktív izotóp közül az 51Cr a legfontosabb, felezési ideje 27,8 nap. Izotóp indikátorként használják.

Az ókori fémekkel (arany, ezüst, réz, vas, ón és ólom) ellentétben a krómnak megvan a maga "felfedezője". 1766 -ban Jekatyerinburg környékén ásványt találtak, amelyet "szibériai vörös ólomnak" - PbCrO4 - neveztek el. 1797 -ben L. N. Vauquelin felfedezte a 24. számú elemet a krokoit ásványban, egy természetes ólom -kromátban. Ugyanebben az időben (1798), Vauquelintől függetlenül, M. G. Klaproth és Lovitz német tudósok fedeztek fel krómot egy nehéz fekete ásvány ( az Urálban található króm FeCr2O4) volt. Később, 1799-ben F. Tassert felfedezett egy új fémet ugyanebben az ásványban, amelyet Franciaország délkeleti részén találtak. Úgy gondolják, hogy Tassertnek sikerült először viszonylag tiszta fémkrómot szereznie.

A fémes krómot krómozáshoz használják, valamint az ötvözött acélok (különösen a rozsdamentes acélok) egyik legfontosabb alkotóeleme. Ezenkívül a króm számos más ötvözetben is megtalálható (saválló és hőálló acélok). Valójában ennek a fémnek az acélba való bevezetése növeli a korrózióállóságát mind vizes közegben normál hőmérsékleten, mind gázokban magas hőmérsékleten. A króm acélokra jellemző a fokozott keménység. A krómot a termokromizálás során használják - egy olyan folyamat, amelyben a Cr védő hatása annak köszönhető, hogy az acél felületén vékony, de erős oxidfilm képződik, ami megakadályozza a fém kölcsönhatását a környezettel.

A krómvegyületeket is széles körben használják, ezért a kromitokat sikeresen használják a tűzálló iparban: a magnezit-kromittéglákat nyílt tűzhelyű kemencékkel és más kohászati ​​berendezésekkel bélelik.

A króm az egyik biogén elem, amely folyamatosan megtalálható a növények és állatok szövetében. A növények krómot tartalmaznak a levelekben, ahol kis molekulatömegű komplexként van jelen, amely nem kapcsolódik a szubcelluláris struktúrákhoz. Eddig a tudósok nem tudták bizonyítani ennek az elemnek a szükségességét a növények számára. Azonban az állatokban a Cr részt vesz a lipidek, fehérjék (a tripszin enzim része), szénhidrátok (a glükózrezisztens faktor szerkezeti összetevője) metabolizmusában. Ismeretes, hogy a biokémiai folyamatokban kizárólag háromértékű króm vesz részt. A legtöbb más fontos tápanyaghoz hasonlóan a króm táplálékkal jut be egy állat vagy ember szervezetébe. Ennek a nyomelemnek a csökkenése a szervezetben a növekedés lelassulásához, a vér koleszterinszintjének éles növekedéséhez és a perifériás szövetek inzulinérzékenységének csökkenéséhez vezet.

Ugyanakkor tiszta formájában a króm nagyon mérgező - a Cr fémpor irritálja a tüdő szöveteit, a króm (III) vegyületek dermatitist okoznak. A króm (VI) vegyületek különböző emberi betegségekhez vezetnek, beleértve a rákot is.

Biológiai tulajdonságok

A króm fontos biogén elem, amely minden bizonnyal része a növények, állatok és emberek szöveteinek. Ennek az elemnek az átlagos tartalma a növényekben 0,0005%, és szinte az összes a gyökerekben halmozódik fel (92-95%), a többit a levelek tartalmazzák. A magasabb rendű növények nem tolerálják ennek a fémnek a 3 × 10-4 mol / l feletti koncentrációját. Az állatokban a krómtartalom a tízezredtől a tízmilliomod százalékig terjed. De a planktonban a króm felhalmozódási együtthatója feltűnő - 10 000-26 000. Egy felnőtt emberi szervezetben a Cr tartalma 6-12 mg között mozog. Ezenkívül a króm fiziológiai szükségletét az emberek számára nem állapították meg egészen pontosan. Ez nagymértékben függ az étrendtől - magas cukortartalmú ételek fogyasztásakor megnő a szervezet krómigénye. Általánosan elfogadott, hogy egy személynek napi 20-300 mcg-ra van szüksége ebből az elemből. Más tápanyagokhoz hasonlóan a króm is képes felhalmozódni a testszövetekben, különösen a hajban. Ezekben a krómtartalom jelzi a test ellátottságát ezzel a fémmel. Sajnos az életkor előrehaladtával a szövetekben lévő króm "tartalékai" kimerülnek, kivéve a tüdőt.

A króm részt vesz a lipidek, a fehérjék (jelen vannak a tripszin enzimben), a szénhidrátok metabolizmusában (a glükózrezisztens faktor szerkezeti eleme). Ez a tényező biztosítja a sejtreceptorok kölcsönhatását az inzulinnal, ezáltal csökkenti a szervezet iránti igényét. A glükóztolerancia -faktor (GTF) a részvételével fokozza az inzulin hatását minden anyagcsere -folyamatban. Ezenkívül a króm részt vesz a koleszterin -anyagcsere szabályozásában, és egyes enzimek aktivátora.

Az állatok és emberek testébe jutó króm fő forrása az élelmiszer. A tudósok megállapították, hogy a króm koncentrációja a növényi élelmiszerekben lényegesen alacsonyabb, mint az állatokban. A krómban a leggazdagabb a sörélesztő, a hús, a máj, a hüvelyesek és a teljes feldolgozatlan gabona. Ennek a fémnek az élelmiszerben és a vérben való csökkenése a növekedési ütem csökkenéséhez, a vér koleszterinszintjének növekedéséhez és a perifériás szövetek inzulinérzékenységének csökkenéséhez (cukorbetegséghez hasonló állapot) vezet. Ezenkívül nő az ateroszklerózis és a magasabb idegi aktivitás zavarainak kialakulásának kockázata.

Azonban még milligramm töredék per koncentrációban is köbméter a légkörben minden krómvegyület mérgező hatással van a szervezetre. A krómmal és vegyületeivel való mérgezés gyakori a gyártásukban, a gépiparban, a kohászatban és a textiliparban. A króm toxicitási foka vegyületeinek kémiai szerkezetétől függ - a dikromátok mérgezőbbek, mint a kromátok, a Cr + 6 vegyületek mérgezőbbek, mint a Cr + 2 és Cr + 3 vegyületek. A mérgezés jelei az orrüreg szárazságának és fájdalmának érzésében, akut torokfájásban, légzési nehézségben, köhögésben és hasonló tünetekben nyilvánulnak meg. A krómgőzök vagy por enyhe feleslegével a mérgezés jelei röviddel a műhelyben végzett munka befejezése után eltűnnek. A krómvegyületekkel való tartós érintkezéskor a krónikus mérgezés jelei jelennek meg - gyengeség, tartós fejfájás, fogyás, diszpepszia. A rendellenességek a gyomor -bél traktus, a hasnyálmirigy és a máj munkájában kezdődnek. Bronchitis, bronchiális asztma, pneumosclerosis alakul ki. Bőrbetegségek jelennek meg - dermatitis, ekcéma. Ezenkívül a krómvegyületek veszélyes rákkeltő anyagok, amelyek felhalmozódhatnak a testszövetekben, rákot okozva.

A mérgezés megelőzése a krómmal és vegyületeivel dolgozó személyzet időszakos orvosi vizsgálata; szellőztetés, pormentesítés és porgyűjtő létesítmények felszerelése; a munkavállalók egyéni védőeszközök (légzőkészülékek, kesztyűk) használata.

A "króm" gyökér a "szín", "festék" fogalmában sok szó része, amelyeket a legkülönfélébb területeken használnak: tudomány, technológia és még a zene is. Annyi fényképészeti film neve tartalmazza ezt a gyökeret: "ortokróm", "pankróm", "izopanchrome" és mások. A kromoszóma szó két görög szóból áll: chromo és soma. Szó szerint ezt le lehet fordítani "festett testnek" vagy "festett testnek". A kromoszóma szerkezeti elemét, amely a sejtmag interfázisában képződik a kromoszómák megkettőződése következtében, "kromatid" -nak nevezzük. A „kromatin” egy kromoszóma anyag, amely a növényi és állati sejtek magjában található, és amelyet intenzíven festenek nukleáris festékekkel. A "kromatoforok" állatok és emberek pigmentsejtjei. A zenében a "kromatikus skála" fogalmát használják. A "Khromka" az orosz harmonika egyik típusa. Az optikában léteznek "kromatikus aberráció" és "kromatikus polarizáció" fogalmak. A "kromatográfia" egy fizikai -kémiai módszer a keverékek elválasztására és elemzésére. "Kromoszkóp" - olyan eszköz, amely két vagy három színben elválasztott fénykép optikai igazításával színes képet nyer, speciálisan kiválasztott, különböző színű fényszűrőkkel megvilágítva.

A legmérgezőbb a króm -oxid (VI) CrO3, az I. veszélyességi osztályba tartozik. Halálos adag ember számára (orális) 0,6 g Az etil -alkohol meggyullad, amikor frissen elkészített CrO3 -tal érintkezik!

A rozsdamentes acél leggyakoribb fajtája 18% Cr -t, 8% Ni -t és körülbelül 0,1% C -ot tartalmaz. Ellenáll a korróziónak és az oxidációnak, és megtartja szilárdságát magas hőmérsékleten. Ebből az acélból készültek a lapok, amelyeket V.I. szobrászati ​​csoportjának építésénél használtak. Mukhina "Munkás és kolhozgazda asszony".

A kohóiparban króm -acélok gyártására használt ferrokróm a 9. század végén nagyon rossz minőségű volt. Ennek oka az alacsony krómtartalom - mindössze 7-8%. Akkor "tasmániai öntöttvasnak" nevezték, tekintettel arra, hogy az eredeti vas-krómércet Tasmániából importálták.

Korábban már említettük, hogy a króm timsót használják a bőrbarnításban. Ennek köszönhetően megjelent a "króm" csizma fogalma. A krómvegyületekkel cserzett bőr ragyogást, fényességet és tartósságot biztosít.

Sok laboratórium "krómkeveréket" használ - a kálium -dikromát telített oldatának tömény kénsavval alkotott keverékét. Üveg és acél laboratóriumi üvegáruk zsírtalanítására használják. Oxidálja a zsírt és eltávolítja a maradványokat. Ezt a keveréket csak óvatosan kell kezelni, mert ez egy keverék erős savés erős oxidálószer!

Manapság a fát még mindig használják építőanyag, mert olcsó és könnyen feldolgozható. De sok negatív tulajdonsága is van - tűzveszélyesség, gombabetegségek, amelyek elpusztítják. Mindezen bajok elkerülése érdekében a fát speciális kromatátokat és dikromátokat, valamint cink -kloridot, réz -szulfátot, nátrium -arzenátot és néhány más anyagot tartalmazó speciális vegyületekkel impregnálják. Az ilyen kompozícióknak köszönhetően a fa növeli a gombákkal és baktériumokkal szembeni ellenállását, valamint a nyílt tüzet.

A Chrome különleges rést választott a nyomdaiparban. 1839 -ben kiderült, hogy a nátrium -dikromáttal impregnált papírt világítás után erős fény hirtelen barna lesz. Aztán kiderült, hogy a papíron lévő bikromát bevonatok az expozíció után nem oldódnak fel vízben, hanem megnedvesítve kékes árnyalatot kapnak. Ezt a tulajdonságot a nyomtatók használták. A kívánt mintát dikromátot tartalmazó kolloid bevonattal ellátott lemezre fényképeztük. A megvilágított helyek nem oldódtak fel mosás közben, a nem megvilágítottak pedig feloldódtak, és maradt egy rajz a tányéron, amelyről nyomtatni lehetett.

Történelem

A 24. számú elem felfedezésének története 1761 -ben kezdődött, amikor a Berezovsky -bányában (keleti láb Uráli -hegység) Jekatyerinburg közelében szokatlan vörös ásványt találtak, amelyet porba dörzsölve sárga színt adtak. A lelet Johann Gottlob Lehmann, a Szentpétervári Egyetem professzora volt. Öt évvel később a tudós a mintákat Szentpétervár városába szállította, ahol számos kísérletet végzett rajtuk. Különösen a szokatlan kristályokat kezelte sósavval, fehér csapadékot kapva, amelyben ólmot találtak. A kapott eredmények alapján Lehman ásványi szibériai vörös ólomnak nevezte. Ez a krokoit felfedezésének története (a görög "krokos" - sáfrányból) - egy természetes ólom -kromát PbCrO4.

E lelet iránt érdeklődő Peter Simon Pallas német természettudós és utazó szervezte és vezette a Szentpétervári Tudományos Akadémia expedícióját Oroszország szívében. 1770 -ben az expedíció elérte az Urált, és meglátogatta a Berezovsky -bányát, ahol mintákat vettek a vizsgált ásványból. Így írja le maga az utazó: „Ez a csodálatos vörös ólomásvány nem található más lerakódásban. Porrá őrölve sárgára színeződik, és művészi miniatúrákban használható. " A német vállalkozói szellem legyőzte a krokoit betakarításának és Európába szállításának minden nehézségét. Annak ellenére, hogy ezek a műveletek legalább két évet vettek igénybe, hamarosan a párizsi és a londoni nemes urak kocsijai finoman zúzott krokoittal festettek. A régi világ számos egyetemének ásványtani múzeumainak gyűjteménye gazdagodott ennek az ásványnak a legjobb mintáival az orosz belső térből. Az európai tudósok azonban nem tudták kitalálni a titokzatos ásvány összetételét.

Ez harminc évig tartott, amíg 1796 -ban a szibériai vörös ólom minta a párizsi ásványtani iskola kémiaprofesszora kezébe nem került. A krokoit elemzése után a tudós a vas-, ólom- és alumínium -oxidokon kívül semmit sem talált benne. Ezt követően Vauquelin kálium (K2CO3) oldattal kezelte a krokoitot, és az ólom -karbonát fehér csapadékának kicsapódását követően ismeretlen só sárga oldatát izolálta. Miután számos kísérletet végzett az ásvány különböző fémek sóival való kezelésével kapcsolatban, a professzor sósav segítségével izolálta a "vörös ólomsav" - króm -oxid és víz - oldatát (a krómsav csak híg oldatokban létezik). Az oldat elpárologtatásával rubinvörös kristályokat (króm-anhidridet) kapott. A kristályok grafit -tégelyben, szén jelenlétében történő további hevítése során sok, egymással benőtt szürke tűszerű kristály keletkezett - egy új fém, amely addig ismeretlen volt. A következő kísérletsorozat kimutatta a kapott elem nagy tűzállóságát és savakkal szembeni ellenállását. A Párizsi Tudományos Akadémia azonnal szemtanúja volt a felfedezésnek, a tudós barátai ragaszkodására nevet adott az új elemnek - krómnak (a görög "színből", "színből") a képződött vegyületek sokféle árnyalata miatt valami által. További műveiben Vauquelin magabiztosan kijelentette, hogy egyesek smaragd színe drágakövek, valamint a berillium és az alumínium természetes szilikátjait a bennük lévő krómvegyületek keveréke magyarázza. Példa erre a smaragd, amely egy zöld színű beril, amelyben az alumíniumot részben króm váltja fel.

Világos, hogy a Vauquelin nem tiszta fémet kapott, valószínűleg a karbidjait, amit a világosszürke kristályok alakja is megerősít. Tiszta fémes krómot később F. Tassert nyert, feltehetően 1800 -ban.

Vauquelintől függetlenül a krómot Klaproth és Lovitz fedezte fel 1798 -ban.

A természetben lenni

A föld belsejében a króm meglehetősen gyakori elem, annak ellenére, hogy nem található szabad formában. Sárkánya (átlagos tartalma a földkéregben) 8,3,10-3% vagy 83 g / t. A fajták közötti eloszlása ​​azonban egyenetlen. Ez az elem elsősorban a Föld köpenyére jellemző, az a tény, hogy az ultrabázikus kőzetek (peridotitok), amelyek feltehetően közel állnak bolygónk köpenyéhez, krómban a leggazdagabbak: 2 10-1% vagy 2 kg / t . Az ilyen kőzetekben a Cr hatalmas és elterjedt érceket képez; ezekhez kapcsolódnak a legnagyobb lerakódások. ennek az elemnek... A krómtartalom bázikus kőzetekben is magas (bazaltok stb.) 2 10-2% vagy 200 g / t. Sokkal kevesebb Cr a savas kőzetekben: 2,5 10-3%, üledékes (homokkövek)-3,5 10-3%, az agyagpala is tartalmaz krómot-9 10-3%.

Arra a következtetésre lehet jutni, hogy a króm tipikus litofil elem, és szinte az egészet a Föld belsejében mélyen eltemetett ásványok tartalmazzák.

Három fő krómásvány van: magnokromit (Mn, Fe) Cr2O4, króm -pikotit (Mg, Fe) (Cr, Al) 2O4 és alumokromit (Fe, Mg) (Cr, Al) 2O4. Ezeknek az ásványoknak egyetlen neve van - krómozott spinell és általános képletük (Mg, Fe) O (Cr, Al, Fe) 2O3. Által megjelenés megkülönböztethetetlenek, és pontatlanul "kromitoknak" nevezik őket. Összetételük változó. A legfontosabb összetevők tartalma változó (tömeg%): Cr2O3 10,5-62,0; Al203 4-34,0; Fe203 1,0-18,0; FeO 7,0-24,0; MgO 10,5-33,0; Si02 0,4-27,0; TiO2 szennyeződések 2 -ig; V2O5 0,2 -ig; ZnO legfeljebb 5; MnO legfeljebb 1. Egyes krómércek 0,1-0,2 g / t platinacsoport elemeket és legfeljebb 0,2 g / t aranyat tartalmaznak.

A különböző kromitokon kívül a króm számos más ásványi anyag részét képezi - krómvázia, króm -klorit, króm -turmalin, krómcsillám (fukszit), króm -gránát (uvarovit) stb., Amelyek gyakran kísérik az érceket, de nem ipari jellegűek önmagukat. A Chromium viszonylag gyenge vízvándorló. Exogén körülmények között a króm, mint a vas, szuszpenziók formájában vándorol, és agyagokban rakódhat le. A kromátok a legmozgékonyabb formák.

Gyakorlati jelentőségű talán csak a spinellhez tartozó króm FeCr2O4 - a köbös rendszer izomorf ásványai általános képlet MO Me2O3, ahol M kétértékű fémion, és Me háromértékű fémion. A spinellek mellett a króm sok, sokkal kevésbé gyakori ásványban is megtalálható, például a melanokroit 3PbO 2Cr2O3, a vokelenit 2 (Pb, Cu) CrO4 (Pb, Cu) 3 (PO4) 2, a tarapakaite K2CrO4, a ditzeit CaIO3 CaCrO4 és mások között. .

A kromitok általában szemcsés fekete tömegek, ritkábban oktaéderes kristályok formájában találhatók, fémes csillogásúak és szilárd tömegek formájában fekszenek.

A 20. század végén a világ csaknem ötven országának krómkészlete (azonosított), amelyekben ezen fém lerakódások vannak, 1674 millió tonnát tett ki. Afrikai Köztársaság- 1050 millió tonna, ahol a fő hozzájárulás a Bushveld komplexum (kb. 1000 millió tonna). A második hely a krómkészletek tekintetében Kazahsztán, ahol nagyon jó minőségű ércet bányásznak az Aktobe régióban (Kempirsay -hegység). Más országokban is vannak ilyen elemek. Törökország (Gulemanben), a Fülöp -szigetek Luzon szigetén, Finnország (Kemi), India (Sukinda) stb.

Hazánknak saját kifejlesztett krómlelőhelyei vannak - az Urálban (Donskoje, Saranovskoje, Khalilovskoje, Alapaevszkoje és még sokan mások). Sőt, ben korai XIXÉvszázadokon keresztül az uráli lerakódások voltak a krómércek fő forrásai. Az amerikai Isaac Tison csak 1827 -ben fedezett fel egy nagy krómércet a Maryland és Pennsylvania határán, és évekig elfoglalta a bányászati ​​monopóliumot. 1848-ban Törökországban, Bursa közelében kiváló minőségű krómlelőhelyeket találtak, és hamarosan (a pennsylvaniai lelőhely kimerülése után) ez az ország vette át a monopolista szerepét. Ez 1906 -ig folytatódott, amikor Dél -Afrikában és Indiában gazdag krómlelőhelyeket fedeztek fel.

Alkalmazás

A tiszta krómfém teljes fogyasztása ma körülbelül 15 millió tonna. Az elektrolitikus króm - a legtisztább - előállítása 5 millió tonnát tesz ki, ami a teljes fogyasztás egyharmada.

A krómot széles körben használják acélok és ötvözetek ötvözésére, korrózió- és hőállóságot biztosítva. A kapott tiszta fém több mint 40% -át ilyen "szuperötvözetek" gyártására használják fel. A leghíresebb ellenállási ötvözetek a nikróm 15-20% Cr, a hőálló ötvözetek-13-60% Cr, a rozsdamentes-18% Cr és a golyóscsapágyak 1% Cr. A króm hozzáadása a közönséges acélokhoz javítja azokat fizikai tulajdonságokés érzékenyebbé teszi a fémet a hőkezelésre.

A fémes krómot krómozáshoz használják - vékony krómréteget visznek fel az acélötvözetek felületére az ötvözetek korrózióállóságának növelése érdekében. A krómozott bevonat tökéletesen ellenáll a nedves légkörnek, a sós tengeri levegőnek, a víznek, a salétromsavnak és a legtöbb szerves savnak. Az ilyen bevonatok két célra használhatók: védő és dekoratív. A védőbevonatok vastagsága körülbelül 0,1 mm, közvetlenül a termékre kerülnek, és fokozott kopásállóságot biztosítanak. A dekoratív bevonatok esztétikai értékkel bírnak, egy másik fém (réz vagy nikkel) rétegére kerülnek, amelyek valójában védő funkciót látnak el. Az ilyen bevonat vastagsága csak 0,0002–0,0005 mm.

A krómvegyületeket aktívan használják különböző területeken.

A fő krómércet, a FeCr2O4 kromitot tűzálló anyagok előállítására használják. A magnézit-kromittégla kémiailag passzív és hőálló, ellenáll a hirtelen többszöri hőmérsékletváltozásnak, ezért használják a kandallókemencék tetőszerkezeteiben és más kohászati ​​eszközök és szerkezetek munkaterületén.

A króm (III) -oxid - Cr2O3 kristályainak keménysége összehasonlítható a korund keménységével, amely biztosította annak használatát a gépiparban, ékszeriparban, optikai és óraiparban használt őrlő- és lapos paszták összetételében. Katalizátorként is használják bizonyos szerves vegyületek hidrogénezésére és dehidrogénezésére. A Cr2O3 -at zöld festékként és üveg színezésére használják a festészetben.

A kálium -kromátot - a K2CrO4 -et a bőrbarnításban, a textiliparban, a színezékek előállításában és a viaszos fehérítésben használják.

Kálium -dikromát (chromopik) - A K2Cr2O7 a bőr cserzéséhez, a festéshez a szövetek festéséhez is használható, valamint korróziógátló a fémek és ötvözetek számára. Gyufák gyártására és laboratóriumi célokra használják.

A króm (II) -klorid CrCl2 egy nagyon erős redukálószer, amelyet még a légköri oxigén is könnyen oxidál, és amelyet gázelemzésben használnak az O2 mennyiségi felszívódásához. Ezenkívül korlátozott mértékben használják króm előállítására olvadt sók elektrolízisével és kromatometriával.

A kálium -króm -timsó K2SO4.Cr2 (SO4) 3 24H2O -t elsősorban a textiliparban használják - bőrbarnításra.

A vízmentes króm -klorid CrCl3 -at krómbevonatok acélok felületére történő lerakására használják kémiai gőzlerakással, és egyes katalizátorok szerves része. Hidratálja a CrCl3 -t - tisztítószer a szövetek festéséhez.

Különféle festékek készülnek a PbCrO4 ólom -kromátból.

A felület tisztítására és maratására nátrium -dikromát oldatot használnak acélhuzal horganyzás előtt, és világosítsa meg a sárgarézeket is. A krómsavat nátrium -bikromátból nyerik, amelyet elektrolitként használnak a fém alkatrészek krómbevonatában.

Termelés

A természetben a króm főleg króm -vasérc FeO ∙ Cr2O3 formájában fordul elő, amikor szénnel redukálják, krómötvözetet találnak vassal - ferrokróm, amelyet közvetlenül a kohászati ​​iparban használnak a króm acélok előállításához . A készítmény krómtartalma eléri a 80 tömeg% -ot.

A króm (III) -oxid szénnel történő redukciója magas szén-dioxid-tartalmú króm előállítását szolgálja, amely speciális ötvözetek előállításához szükséges. Az eljárást elektromos ívkemencében hajtják végre.

A tiszta króm előállításához előzetesen króm (III) -oxidot kapunk, majd aluminotermikus módszerrel redukáljuk. Ugyanakkor por vagy alumínium forgács (Al) és króm-oxid (Cr2O3) előzetes keverékét 500-600 ° C-ra melegítik. Ebben a folyamatban fontos, hogy a keletkező hőenergia elegendő legyen a króm megolvasztásához és a salak elkülönítéséhez.

Cr2O3 + 2Al = 2Cr + 2Al2O3

Az így kapott króm bizonyos mennyiségű szennyeződést tartalmaz: vas 0,25-0,40%, kén 0,02%, szén 0,015-0,02%. A tiszta anyag tartalma 99,1–99,4%. Az ilyen króm törékeny és könnyen porrá őrölhető.

E módszer valóságát Friedrich Wöhler 1859 -ben bizonyította és bizonyította. Ipari méretekben a króm alumotermikus redukciója csak azután vált lehetségessé hozzáférhető módszer olcsó alumínium beszerzése. Goldschmidt volt az első, aki biztonságos módszert fejlesztett ki a rendkívül exoterm (tehát robbanásveszélyes) redukciós folyamat szabályozására.

Ha nagy tisztaságú króm előállítására van szükség az iparban, akkor elektrolitikus módszereket alkalmaznak. A króm -anhidrid, a króm -ammónium -timsó vagy a króm -szulfát híg kénsavval készült elegyét elektrolízisnek vetjük alá. Az alumíniumra vagy rozsdamentes katódokra elektrolízis során lerakódott króm szennyeződésként oldott gázokat tartalmaz. A 99,90–99,995% -os tisztaság magas hőmérsékletű (1500–1700 ° C) tisztítással érhető el hidrogénáramban és vákuumgal történő gáztalanítással. A fejlett elektrolitikus krómfinomítási technikák eltávolítják a kén, nitrogén, oxigén és hidrogén elemeit a "nyers" termékből.

Ezenkívül lehetőség van fémes Cr előállítására CrCl3 vagy CrF3 olvadék elektrolízisével kálium, kalcium, nátrium -fluoridok keverékében 900 ° C hőmérsékleten, argonatmoszférában.

A tiszta króm előállítására szolgáló elektrolitikus módszer lehetőségét Bunsen igazolta 1854 -ben króm -klorid vizes oldatának elektrolízisével.

Az iparág szilikotermikus módszert is alkalmaz tiszta króm előállítására. Ebben az esetben a krómot szilícium redukálja az oxidból:

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

Szilikotermikusan a krómot ívkemencékben olvasztják. Az égetetlen mész hozzáadása lehetővé teszi a tűzálló szilícium-dioxid alacsony olvadáspontú kalcium-szilikát salakgá alakítását. A szilikotermikus króm tisztasága megközelítőleg megegyezik az aluminotermikuséval, azonban természetesen a szilíciumtartalom valamivel magasabb, az alumínium pedig valamivel alacsonyabb.

A Cr is előállítható a Cr2O3 hidrogénnel történő redukciójával 1500 ° C -on, a vízmentes CrCl3 redukciójával hidrogénnel, alkáli vagy alkáliföldfémekkel, magnéziummal és cinkkel.

A króm előállításához más redukálószereket - szén, hidrogén, magnézium - használtak. Ezeket a módszereket azonban nem használják széles körben.

A Van Arkel - Kuchman - De Boer eljárás során a króm (III) -jodid bomlását 1100 ° C -ra felmelegített huzalra használják, amelyen tiszta fém lerakódik.

Fizikai tulajdonságok

A króm kemény, nagyon nehéz, tűzálló, képlékeny acélszürke színű fém. A tiszta króm meglehetősen plasztikus, testközpontú rácsban kristályosodik, a = 2,885 Å (20 ° C hőmérsékleten). Körülbelül 1830 ° C hőmérsékleten az arcközpontú rácsos módosítással való átalakulás valószínűsége nagy, a = 3,69 Å. Atomsugár 1,27 Å; ionsugarak Cr2 + 0,83 Å, Cr3 + 0,64 Å, Cr6 + 0,52 Å.

A króm olvadáspontja közvetlenül függ a tisztaságától. Ezért ennek a mutatónak a meghatározása tiszta króm esetében nagyon nehéz feladat- elvégre még egy kis nitrogén- vagy oxigénszennyezés is jelentősen megváltoztathatja az olvadáspont értékét. Sok kutató több mint egy évtizede foglalkozik ezzel a kérdéssel, és olyan eredményeket ért el, amelyek távol állnak egymástól: 1513 és 1920 ° C között. Korábban azt hitték, hogy ez a fém 1890 ° C hőmérsékleten olvad, de a modern kutatások azt mutatják 1907 ° C hőmérsékleten a króm 2500 ° C feletti hőmérsékleten forr - az adatok is változnak: 2199 ° C és 2671 ° C között. A króm sűrűsége kisebb, mint a vasé; ez 7,19 g / cm3 (200 ° C hőmérsékleten).

A króm rendelkezik a fémek összes alapvető jellemzőjével - jól vezeti a hőt, ellenállása az elektromos áramnak nagyon alacsony, mint a legtöbb fémnek, a krómnak jellegzetes fénye van. Ezenkívül ennek az elemnek van egy nagyon érdekes tulajdonság: a tény az, hogy 37 ° C hőmérsékleten viselkedése dacol a magyarázattal - sok fizikai tulajdonság élesen megváltozik, ez a változás hirtelen jellegű. A króm, mint egy beteg ember 37 ° C hőmérsékleten, szeszélyes lesz: a króm belső súrlódása eléri a maximumot, a rugalmassági modulus a minimális értékekre csökken. Az elektromos vezetőképesség értéke ugrik, a termoelektromotoros erő, a lineáris tágulási együttható folyamatosan változik. A tudósok még nem tudják megmagyarázni ezt a jelenséget.

A króm fajlagos hőkapacitása 0,461 kJ / (kg.K) vagy 0,11 cal / (g ° C) (25 ° C hőmérsékleten); hővezetési együttható 67 W / (m K) vagy 0,16 cal / (cm sec ° С) (20 ° C hőmérsékleten). Lineáris tágulási hőtényező 8,24 10-6 (20 ° C-on). A 20 ° C hőmérsékleten lévő króm fajlagos elektromos ellenállása 0,414 mOhm m, és a 20-600 ° C tartományban lévő elektromos ellenállási hőtényező 3,01 10-3.

Ismeretes, hogy a króm nagyon érzékeny a szennyeződésekre - a többi elem legkisebb frakciói (oxigén, nitrogén, szén) nagyon törékennyé tehetik a krómot. Rendkívül nehéz krómot szerezni ezen szennyeződések nélkül. Ezért ezt a fémet nem használják szerkezeti célokra. A kohászatban azonban aktívan használják ötvözőanyagként, mivel az ötvözethez való hozzáadása miatt az acél kemény és kopásálló, mivel a króm a legnehezebb az összes fém közül - úgy vágja az üveget, mint a gyémánt! A nagy tisztaságú króm Brinell keménysége 7-9 Mn / m2 (70-90 kgf / cm2). A rugó, a rugó, a szerszám, a szerszám és a golyóscsapágyas acélok krómmal ötvözöttek. Ezekben (a golyóscsapágyas acélok kivételével) króm van jelen mangánnal, molibdénnel, nikkellel, vanádiummal együtt. A króm hozzáadása a közönséges acélokhoz (legfeljebb 5% Cr) javítja azok fizikai tulajdonságait, és érzékenyebbé teszi a fémet a hőkezelésre.

A króm antiferromágneses, fajlagos mágneses érzékenység 3,6 10-6. Fajlagos elektromos ellenállás 12,710-8 Ohm. A króm lineáris tágulásának hőmérsékleti együtthatója 6210-6. Ennek a fémnek a párolgási hője 344,4 kJ / mol.

A króm ellenáll a levegő és a víz korróziójának.

Kémiai tulajdonságok

Kémiailag a króm meglehetősen közömbös; ez annak köszönhető, hogy a felületén erős vékony oxidfilm található. A Cr nem oxidálódik levegőben, még nedvesség jelenlétében sem. Hevítéskor az oxidáció kizárólag a fém felületén történik. 1200 ° C -on a film lebomlik, és az oxidáció sokkal gyorsabban megy végbe. 2000 ° C -on a króm elégetésével létrejön a zöld króm (III) -oxid Cr2O3, amely amfoter tulajdonságokkal rendelkezik. A Cr2O3 és lúgok összeolvasztásával kromitokat kapunk:

Cr2O3 + 2NaOH = 2NaCrO2 + H2O

A kalcinálatlan króm (III) -oxid könnyen oldódik lúgos oldatokban és savakban:

Cr2O3 + 6HCl = 2CrCl3 + 3H2O

A vegyületekben a króm elsősorban a Cr + 2, Cr + 3, Cr + 6 oxidációs állapotokat mutatja. A legstabilabb a Cr + 3 és a Cr + 6. Vannak olyan vegyületek is, amelyekben a króm oxidációs állapota Cr + 1, Cr + 4, Cr + 5. A krómvegyületek színe nagyon változatos: fehér, kék, zöld, piros, lila, fekete és még sok más.

A króm könnyen reagál a sósav és kénsav híg oldataival, króm -kloridot és szulfátot képezve hidrogént szabadít fel:

Cr + 2HCl = CrCl2 + H2

A Tsarskaya vodka és a salétromsav passziválják a krómot. Ezenkívül a salétromsavval passzivált króm nem oldódik fel híg kénsavban és sósavban még akkor sem, ha oldatukban hosszú ideig forralunk, de egy bizonyos ponton mégis feloldódás következik be, amelyet a felszabadult hidrogén heves habzása kísér. Ezt a folyamatot azzal magyarázzák, hogy a króm passzív állapotból aktív állapotba kerül, amelyben a fém nem védett. védőréteg... Ezenkívül, ha az oldás során ismét hozzáadnak salétromsavat, a reakció leáll, mivel a króm ismét passziválódik.

Normál körülmények között a króm reagál fluorral, és CrF3 képződik. 600 ° C feletti hőmérsékleten kölcsönhatás lép fel a vízgőzzel, ennek eredménye a króm (III) -oxid Сr2О3:

4Cr + 3O2 = 2Cr2O3

A Cr2O3 zöld mikrokristályokat jelent, 5220 kg / m3 sűrűséggel magas hőmérsékletű olvadáspont (2437 ° C). A króm (III) -oxid amfoter tulajdonságokkal rendelkezik, de nagyon inert, nehezen oldódik vizes savakban és lúgokban. A króm (III) -oxid meglehetősen mérgező. Ha a bőrre kerül, ekcémát és más bőrbetegségeket okozhat. Ezért króm (III) -oxiddal történő munkavégzés során feltétlenül egyéni védőeszközöket kell használni.

Az oxidon kívül más oxigénnel rendelkező vegyületek is ismertek: CrO, CrO3, közvetve. A legnagyobb veszélyt a belélegzett oxid -aeroszol jelenti, amely a felső légutak és a tüdő súlyos betegségeit okozza.

A króm nagyszámú sót képez oxigéntartalmú komponensekkel.

Króm, átmeneti fém, amelyet szilárdságának és hő- és korrózióállóságának köszönhetően széles körben használnak az iparban. Ez a cikk megérti ennek az átmeneti fémnek néhány fontos tulajdonságát és felhasználását.

A króm az átmeneti fémek kategóriájába tartozik. Ez egy kemény, de törékeny acélszürke fém, amelynek atomszáma 24. Ez a fényes fém a 6. csoportba tartozik periódusos táblázat, és "Cr" szimbólummal vannak jelölve.

A króm név a görög króm szóból származik, ami színt jelent.

Nevéhez híven a króm több intenzív színű vegyületet képez. Manapság szinte minden kereskedelmi forgalomban használt krómot kinyernek vas -kromitércből vagy króm -oxidból (FeCr2O4).

A króm tulajdonságai

• A króm a legelterjedtebb elem a földkéregben, de soha nem fordul elő tiszta formájában. Főleg olyan bányákból bányásznak, mint a kromitbányák.

• A króm 2180 K vagy 3465 ° F hőmérsékleten olvad, forráspontja 2944 K vagy 4840 ° F. atomtömege 51,996 g / mol, a Mohs -skálán pedig 5,5.

• A króm számos oxidatív állapotban fordul elő, például +1, +2, +3, +4, +5 és +6, amelyek közül a +2, +3 és +6 a leggyakoribb, és a +1, +4, A A + 5 ritka oxidáció. A +3 oxidációs állapot a króm legstabilabb állapota. A króm (III) az elemi króm sósavban vagy kénsavban történő feloldásával állítható elő.

• Ez fém elem egyedülálló mágneses tulajdonságairól ismert. Szobahőmérsékleten antiferromágneses rendet mutat, ami más fémekben is viszonylag alacsony hőmérsékleten látható.

• Az antiferromágnesesség az, ahol a mágnesként működő szomszédos ionok az anyagon keresztül az ellenkező vagy párhuzamos mechanizmusokhoz kapcsolódnak. Ennek eredményeként a mágneses atomok vagy ionok által létrehozott mágneses mező egy irányba van irányítva, megszüntetve az ellenkező irányba sorakozó mágneses atomokat vagy ionokat, így az anyag nem mutat durva külső mágneses mezőt.

• 38 ° C feletti hőmérsékleten a króm paramágnesessé válik, azaz egy külsőleg alkalmazott mágneses mező vonzza. Más szóval, a króm vonzza a külső mágneses mezőt 38 ° C feletti hőmérsékleten.

• A króm nem megy tönkre hidrogénben, vagyis nem válik törékennyé, ha atom hidrogénnek van kitéve. De nitrogénnek kitéve elveszíti plaszticitását és törékennyé válik.

• A króm nagyon ellenáll a korróziónak. Vékony védő oxidfilm képződik a fém felületén, amikor a levegőben lévő oxigénnel érintkezik. Ez a réteg megakadályozza az oxigén diffundálását az alapanyagba, és ezáltal megvédi azt a további korróziótól. Ezt a folyamatot passziválásnak nevezik, a króm passziválás ellenállást biztosít a savakkal szemben.

• A krómnak három fő izotópja van, az úgynevezett 52Cr, 53Cr és 54Cr, amelyek közül az 52 CR a leggyakoribb izotóp. A króm reagál a legtöbb savval, de nem reagál vízzel. Szobahőmérsékleten oxigénnel reagálva króm -oxidot képez.

Alkalmazás

Rozsdamentes acél gyártása

A króm keménységének és korrózióállóságának köszönhetően széles körben alkalmazható. Főleg három iparágban használják - kohászat, vegyipar és tűzálló. Széles körben használják rozsdamentes acél gyártásához, mivel megakadályozza a korróziót. Ma nagyon fontos ötvözőanyag az acélok számára. Nikróm előállítására is használják, amelyet a fűtőelemek ellenáll a magas hőmérsékletnek való ellenállása miatt.

Felületkezelés

Savas kromátot vagy dikromátot is használnak felületi bevonásra. Ez általában galvanizáló módszerrel történik, amelyben a fém felületére vékony krómréteget visznek fel. Egy másik módszer az alkatrészek krómozása, amelyen keresztül kromatátokat használnak védőréteg felhordására bizonyos fémekre, például alumíniumra (Al), kadmiumra (CD), cinkre (Zn), ezüstre és magnéziumra (MG).

Fa konzerválás és bőrbarnítás

A króm (VI) sók mérgezőek, ezért használják őket, hogy megóvják a fát a gombák, rovarok és termeszek károsodásától és pusztulásától. A krómot (III), különösen a króm -timsót vagy a kálium -szulfátot használják a bőriparban, mivel segít stabilizálni a bőrt.

Festékek és pigmentek

A krómot pigmentek vagy festékek előállítására is használják. A króm sárgát és az ólom -kromátot korábban széles körben használták pigmentként. Környezetvédelmi okok miatt használata jelentősen csökkent, majd végül ólom- és krómpigmentek váltották fel. Más pigmentek króm, vörös króm, zöld króm -oxid alapján, amely sárga és porosz kék keveréke. A króm -oxidot zöldes színűvé varázsolják az üvegen.

Mesterséges rubinok szintézise

A smaragdok tartoznak nekik zöld árnyalat króm. A króm -oxidot szintetikus rubinok előállítására is használják. Természetes rubinok, korund vagy alumínium -oxid kristályok, amelyek a króm jelenléte miatt vörös árnyalatot kapnak. A szintetikus vagy mesterséges rubinokat króm (III) ötvözésével állítják elő szintetikus korundkristályokon.

Biológiai funkciók

Króm (III) vagy háromértékű króm szükséges az emberi szervezetben, de nagyon kis mennyiségben. Úgy gondolják, hogy fontos szerepet játszik a lipid- és cukor -anyagcserében. Jelenleg számos olyan étrend -kiegészítőben használják, amelyek azt állítják, hogy számos egészségügyi előnnyel járnak, azonban ez ellentmondásos kérdés. A króm biológiai szerepét nem tesztelték megfelelően, és sok szakértő úgy véli, hogy nem fontos az emlősök számára, míg mások az emberek számára nélkülözhetetlen nyomelemnek tekintik.

Egyéb felhasználás

A magas olvadáspont és a hőállóság miatt a króm ideális tűzálló anyag. Alkalmazást találtak kohókban, cementkemencékben és fémkemencékben. Sok krómvegyületet használnak katalizátorként a szénhidrogén -feldolgozásban. A króm (IV) az audio- és videokazettákban használt mágnesszalagok gyártására szolgál.

A hatértékű krómot vagy krómot (VI) toxikusnak és mutagénnek nevezik, a króm (IV) pedig rákkeltő tulajdonságairól ismert. A sókromát egyes embereknél allergiás reakciókat is okoz. Egészségügyi és környezetvédelmi megfontolások miatt bizonyos korlátozásokat vezettek be a krómvegyületek felhasználására Különböző részek a világ.

A cikk tartalma

KRÓM- (króm) Cr, 6. kémiai elem (VIb) csoport Periódusos táblázat... Atomszám 24, atomtömege 51,996. 24 króm -izotóp ismert 42 Cr -tól 66 Cr -ig. Az 52 Cr, 53 Cr, 54 Cr izotópok stabilak. A természetes króm izotóp összetétele: 50 Cr (felezési ideje 1,8 × 10 17 év) - 4,345%, 52 Cr - 83,489%, 53 Cr - 9,501%, 54 Cr - 2,365%. A fő oxidációs állapotok +3 és +6.

1761 -ben a Szentpétervári Egyetem kémiaprofesszora, Johann Gottlob Lehmann, az Urál -hegység keleti lábánál, a Berezovsky -bányában felfedezett egy figyelemre méltó vörös ásványt, amely porrá őrölve élénk sárga színt adott. 1766 -ban Lehman mintákat hozott az ásványból Szentpétervárra. Miután a kristályokat sósavval kezelte, fehér csapadékot kapott, amelyben ólmot talált. Lehman az ásványi szibériai vörös ólmot (plomb rouge de Sibérie) nevezte, most már ismert, hogy krokoit volt (a görög "krokos" - sáfrányból) - természetes ólomkromatát PbCrO 4.

Peter Simon Pallas (1741–1811) német utazó és természettudós vezette a Szentpétervári Tudományos Akadémia expedícióját Oroszország középső vidékeire, és 1770 -ben meglátogatta a Dél- és Közép -Urált, köztük a Berezovszkij -bányát, és Lehmanhoz hasonlóan érdeklődni kezdett. krokoitban. Pallas ezt írta: „Ez a csodálatos vörös ólom ásvány nem található más lerakódásban. Porrá őrölve sárgára színeződik, és művészi miniatúrákban használható. " Annak ellenére, hogy a Berezovsky -bányából Európába ritkán és nehézkes volt krokoitot szállítani (csaknem két évig tartott), az ásvány festékként való felhasználását nagyra értékelték. Londonban és Párizsban a 17. század végén. minden nemes személy finoman őrölt krokoittal festett kocsikban utazott, ráadásul a legjobb szibériai vörös ólomminták kiegészítették számos ásványtani tanulmány gyűjteményét Európában.

1796-ban egy krokoit minta érkezett a párizsi ásványtani iskola kémia professzorához, Nicolas-Louis Vauquelinhez (1763–1829), aki elemezte az ásványt, de az ólom, a vas és az alumínium oxidjain kívül semmit sem talált benne. A szibériai vörös ólommal kapcsolatos kutatásait folytatva Vaukelen kálium -oldattal felforralta az ásványt, és az ólom -karbonát fehér csapadékának elválasztása után ismeretlen só sárga oldatát kapta. Ólomsóval kezelve sárga csapadék képződik, vörös higanysóval, és ón -klorid hozzáadásával az oldat zöldre vált. A krokoit ásványi savakkal történő lebontásával "vörös ólomsav" oldatot kapott, amelynek elpárologtatása rubinvörös kristályokat eredményezett (most már egyértelmű, hogy króm-anhidrid volt). Miután szénnel kalcináltam őket egy grafit tégelyben, a reakció után felfedeztem sok egymásba szőtt szürke tűszerű kristályt egy addig ismeretlen fémből. Vauckelen kijelentette a fém nagy tűzállóságát és savakkal szembeni ellenállását.

Vauquelen nevezték el új elem króm (a görög crwma -ból - szín, szín) az általa képzett sokféle színes vegyület miatt. Kutatásai alapján Vaukelen elsőként állította, hogy egyes drágakövek smaragd színét a bennük lévő krómvegyületek keveredése magyarázza. Például a természetes smaragd mélyzöld berill, amelyben az alumíniumot részben króm váltja fel.

Valószínűleg Vauquelin nem tiszta fémet, hanem karbidjait kapta, amint azt a kapott kristályok tűszerű alakja is bizonyítja, de a Párizsi Tudományos Akadémia ennek ellenére regisztrálta egy új elem felfedezését, és most Vauquelint joggal tekintik a 24. számú elem.

Jurij Krutjakov

És kövér.

A tudósok azt állítják, hogy a koleszterinszintet befolyásolja króm. Elem biogénnek tekinthető, vagyis szükséges a szervezet számára, nemcsak az emberek, hanem minden emlős számára.

A króm hiányában növekedésük lelassul, és a koleszterin "ugrik". A norma 6 milligramm króm egy személy teljes tömegéből.

Az anyag ionjai a test minden szövetében jelen vannak. Napi 9 mikrogrammot kell bevenni.

Elviheti őket tenger gyümölcseiből, gyöngy árpából, répából, májból és kacsahúsból. Miközben termékeket vásárol, elmondjuk a króm egyéb céljairól és tulajdonságairól.

A króm tulajdonságai

A króm kémiai elem fémekkel kapcsolatos. Az anyag színe ezüst-kék.

Az elem a 24. sorszám, vagy, mint mondják, atomszám alatt van.

A szám a magban lévő protonok számát jelzi. Ami a körülötte keringő elektronokat illeti, vannak különleges ingatlan- megbukni.

Ez azt jelenti, hogy egy vagy két részecske mozoghat az egyik alszintről a másikra.

Ennek eredményeként a 24. elem képes betölteni a 3. alszint felét. Az eredmény egy stabil elektronikus konfiguráció.

Az elektroncsökkenés ritka. A króm mellett talán csak ,, és emlékeznek.

A 24. anyaghoz hasonlóan kémiailag inaktívak. Ekkor az atom nem jön stabil állapotba, hogy sorban mindenkivel reagálhasson.

Normál körülmények között króm - a periódusos rendszer eleme, Amit csak "fel lehet kavarni".

Ez utóbbi, a 24. anyag antipódja, maximálisan aktív. A reakció során fluorid képződik króm.

Elem, tulajdonságok amely tárgyalt, nem oxidálódik, nem fél a nedvességtől és tűzálló.

Ez utóbbi jellemző "késlelteti" a hevítés során lehetséges reakciókat. Tehát a vízgőzzel való kölcsönhatás csak 600 Celsius fokon kezdődik.

Kiderül, hogy króm -oxid. A c reakció is elindul, így a 24. elem nitridjét kapjuk.

600 fokon több vegyület és szulfid képződése is lehetséges.

Ha a hőmérsékletet 2000 -re emelik, a króm oxigénnel érintkezve meggyullad. Az égés sötétzöld oxidot eredményez.

Ez a csapadék könnyen reagál oldatokkal és savakkal. A kölcsönhatás eredménye króm -klorid és szulfid. A 24. anyag összes vegyülete általában élénk színű.

Tiszta formájában a fő króm elem jellemző- toxicitás. A fémpor irritálja a tüdőszövetet.

Dermatitis, azaz allergiás betegségek jelenhetnek meg. Ennek megfelelően jobb, ha nem lépjük túl a króm normáját a szervezet számára.

Van egy norma a levegőben lévő 24. elem tartalmára is. Köbméter légkörben 0,0015 milligrammnak kell lennie. A szabvány túllépése szennyeződésnek minősül.

Fémes króm legyen nagy sűrűségű- több mint 7 gramm köbcentiméterenként. Ez azt jelenti, hogy az anyag meglehetősen nehéz.

A fém is elég magas. Ez az elektrolit hőmérsékletétől és az áram sűrűségétől függ. A gombák és a penész ezt tiszteletben tartják.

Ha a fát krómkészítménnyel impregnálják, a mikroorganizmusok nem vállalják annak megsemmisítését. Ezt használják az építők.

Elégedettek azzal is, hogy a kezelt fa rosszabbul ég, mert a króm tűzálló fém. Elmondjuk, hogyan és hol lehet még alkalmazni.

A króm alkalmazása

Krómötvöző elem olvasztáskor. Ne feledje, hogy normál körülmények között a 24. fém nem oxidálódik, nem rozsdásodik?

Az acélok alapja az. Nem büszkélkedhet ilyen tulajdonságokkal. Ezért krómot adnak hozzá, ami növeli a korrózióállóságot.

Ezenkívül a 24. anyag hozzáadása csökkenti a kritikus hűtési sebességpontot.

Az olvasztáshoz szilikotermikus krómot használnak. Ez a 24. elem duettje nikkellel.

Mint adalékanyagok a szilícium ,. A nikkel felelős a hajlékonyságáért, míg a króm az oxidációállóságáért és keménységéért.

Csatlakoztassa a chrome -ot és c. Kiderül, hogy szuperkemény stellite. Adalékanyagai a molibdén és.

A kompozíció drága, de szükséges a gépalkatrészek felszínéhez annak kopásállóságának növelése érdekében. A Stellite -t ​​munkagépekre permetezik ,.

A dekoratív korrózióálló bevonatokban általában krómvegyületek.

Az élénk színválaszték jól jön. Cermetekben a színre nincs szükség, ezért krómport használnak. Hozzáadják például a korona alsó rétegének szilárdságához.

Króm képlet– összetevő... Ez egy ásvány a csoportból, de nem a szokásos színű.

Az uvarovit egy kő, és króm teszi azzá. Nem titok, hogy használják.

A kő zöld fajtája sem kivétel, és a vörösnél is magasabbra értékelik, mivel ritka. Továbbá, uvarovit egy kis szabvány.

Ez is plusz, mert az ásványi betéteket nehezebb karcolni. A kő csiszolt csiszolt, azaz sarkokat képez, ami növeli a fényjátékot.

Krómbányászat

Nem nyereséges a króm kinyerése ásványi anyagokból. A legtöbbet a 24. elemmel teljes egészében használják.

Ezenkívül a krómtartalom általában alacsony. Az anyagot bázisból, ércekből nyerik ki.

Egyikük társult króm nyílás. Szibériában találták meg. Crocoitot találtak ott a 18. században. Ez egy vörös ólomérc.

Alapja az, hogy a második elem króm. Egy német vegyész, Lehmann fedezte fel.

A krokoit felfedezésekor Szentpétervárra látogatott, ahol kísérleteket végzett. Most a 24. elemet kapjuk króm -oxid koncentrált vizes oldatainak elektrolízisével.

A szulfát elektrolízise is lehetséges. Ez a 2 módja a legtisztábbnak króm. Molekula oxid vagy szulfát megsemmisül a tégelyben, ahol a kiindulási vegyületek meggyulladnak.

A 24. elemet elválasztják, a többi a salakba kerül. Marad a krómolvasztás az ívben. Így nyerik ki a legtisztább fémet.

Vannak más módon is króm elem például oxidjának redukciója szilíciummal.

Ez a módszer azonban nagy mennyiségű szennyeződést tartalmazó fémet eredményez, ráadásul drágább, mint az elektrolízis.

Chrome ár

2016 -ban a króm ára továbbra is csökken. A január 7450 dollárról indult tonnánként.

Nyár közepére csak 7100 hagyományos egységet kérnek 1000 kilogramm fémért. Az adatokat az Infogeo.ru szolgáltatta.

Vagyis figyelembe vették az orosz árakat. Világszerte a króm ára elérte a közel 9000 dollárt tonnánként.

A legkisebb nyári jegy mindössze 25 dollárral különbözik az oroszétól.

Ha ez nem ipari szféra, például a kohászat tekinthető, de a króm előnyei a szervezet számára, tanulmányozhatja a gyógyszertárak kínálatát.

Tehát a 24. anyag "Picolinat" ára körülbelül 200 rubel. 320 rubelt kérnek a Kartnitin Chrome Forte -ért. Ez az ára a 30 tablettát tartalmazó csomagnak.

A Turamine Chromium a 24. elem hiányát is pótolhatja. Költsége 136 rubel.

A króm egyébként a kábítószerek, különösen a marihuána azonosítására szolgáló tesztekben szerepel. Egy teszt ára 40-45 rubel.