Kde sa používa chróm? Indikácie a spôsoby použitia chrómu, odporúčaná denná dávka, kontraindikácie, potravinové zdroje chrómu. Chemické a fyzikálne vlastnosti chrómu

Chromium(lat. Cromium), Cr, chemický prvok skupina VI periodického systému Mendelejeva, atómové číslo 24, atómová hmotnosť 51,996; oceľovo-modrý kov.

Prírodné stabilné izotopy: 50 Cr (4,31 %), 52 Cr (87,76 %), 53 Cr (9,55 %) a 54 Cr (2,38 %). Z umelého rádioaktívne izotopy najdôležitejší je 51 Cr (polčas rozpadu T ½ = 27,8 dňa), ktorý sa používa ako izotopový indikátor.

Odkaz na históriu. Chróm objavil v roku 1797 LN Vauquelin v minerále krokoit - prírodný chróman olovnatý РbCrО 4 . Chrome dostal svoje meno od Grécke slovo chroma - farba, farba (kvôli rôznorodosti farieb ich zlúčenín). Nezávisle od Vauquelina objavil chróm v krokoite v roku 1798 nemecký vedec M. G. Klaproth.

Distribúcia chrómu v prírode. Priemerný obsah chrómu v zemskej kôre (clarke) je 8,3·10 -3%. Tento prvok je pravdepodobne viac charakteristický pre zemský plášť, keďže ultramafické horniny, o ktorých sa predpokladá, že sú svojím zložením najbližšie k zemskému plášťu, sú obohatené o chróm (2·10 -4%). Chróm tvorí masívne a rozšírené rudy v ultramafických horninách; je s nimi spojený vznik najväčších ložísk chrómu. V zásaditých horninách dosahuje obsah chrómu len 2 10 -2 %, v kyslých - 2,5 10 -3 %, v sedimentárnych horninách (pieskovcoch) - 3,5 10 -3 %, bridliciach - 9 10 -3 %. Chróm je pomerne slabý vodný migrant; Obsah chrómu v morskej vode je 0,00005 mg/l.

Vo všeobecnosti je chróm kov hlbokých zón Zeme; kamenné meteority (analógy plášťa) sú tiež obohatené o chróm (2,7·10 -1%). Je známych viac ako 20 minerálov chrómu. Priemyselný význam majú len chrómové spinely (do 54 % Cr); okrem toho je chróm obsiahnutý v množstve ďalších minerálov, ktoré často sprevádzajú chrómové rudy, ale samy o sebe nemajú žiadnu praktickú hodnotu (uvarovit, volkonskoit, kemerit, fuchsit).

Fyzikálne vlastnosti chrómu. Chróm je tvrdý, ťažký, žiaruvzdorný kov. Pure Chrome je plastový. Kryštalizuje v mriežke centrovanej na telo, a = 2,885 Á (20 °C); pri 1830 °C je možná transformácia na modifikáciu s plošne centrovanou mriežkou, a = 3,69 Á.

Atómový polomer 1,27 Á; iónové polomery Cr 2+ 0,83 Á, Cr 3+ 0,64 Á, Cr 6+ 0,52 Å. Hustota 7,19 g/cm3; tpl 1890 °C; t kip 2480 °C. Špecifické teplo 0,461 kJ/(kg K) (25 °C); tepelný koeficient lineárnej rozťažnosti 8,24 10 -6 (pri 20 °C); súčiniteľ tepelnej vodivosti 67 W/(m K) (20 °С); elektrický odpor 0,414 μm m (20 °C); tepelný koeficient elektrického odporu v rozsahu 20-600 °C je 3,01·10 -3. Chróm je antiferomagnetický, špecifická magnetická susceptibilita je 3,6·10 -6. Tvrdosť vysoko čistého chrómu podľa Brinella je 7-9 MN / m2 (70-90 kgf / cm2).

Chemické vlastnosti chrómu. Vonkajšia elektrónová konfigurácia atómu chrómu je 3d 5 4s 1 . V zlúčeninách zvyčajne vykazuje oxidačné stavy +2, +3, +6, spomedzi ktorých je najstabilnejší Cr 3+; sú známe jednotlivé zlúčeniny, v ktorých má chróm oxidačné stavy +1, +4, +5. Chróm je chemicky neaktívny. Za normálnych podmienok je odolný voči kyslíku a vlhkosti, ale spája sa s fluórom a vytvára CrF 3 . Nad 600 °C interaguje s vodnou parou za vzniku Cr 2 O 3; dusík - Cr2N, CrN; uhlík - Cr 23 C 6, Cr 7 C 3, Cr 3 C 2; šedá - Cr 2 S 3. Pri fúzii s bórom vytvára borid CrB, s kremíkom silicidy Cr 3 Si, Cr 2 Si 3, CrSi 2. Chróm tvorí zliatiny s mnohými kovmi. Interakcia s kyslíkom prebieha najskôr pomerne aktívne, potom sa prudko spomalí v dôsledku tvorby oxidového filmu na povrchu kovu. Pri 1200°C sa film rozpadne a oxidácia opäť rýchlo pokračuje. Chróm sa zapáli v kyslíku pri 2000 °C za vzniku tmavozeleného oxidu chromitého Cr 2 O 3 . Okrem oxidu (III) existujú ďalšie zlúčeniny s kyslíkom, ako je CrO, CrO3 získaný nepriamo. Chróm ľahko reaguje so zriedenými roztokmi kyseliny chlorovodíkovej a sírovej za vzniku chloridu a síranu chrómového a uvoľňuje vodík; aqua regia a kyselina dusičná pasivujú chróm.

So zvyšovaním stupňa oxidácie sa zvyšujú kyslé a oxidačné vlastnosti chrómu Deriváty Cr 2+ sú veľmi silné redukčné činidlá. Ión Cr 2+ vzniká v prvom stupni rozpúšťania chrómu v kyselinách alebo pri redukcii Cr 3+ v kyslom roztoku so zinkom. Hydrát dusnatý Cr(OH) 2 počas dehydratácie prechádza na Cr 2 O 3 . Zlúčeniny Cr 3+ sú na vzduchu stabilné. Môžu to byť redukčné aj oxidačné činidlá. Cr 3+ je možné redukovať v kyslom roztoku so zinkom na Cr 2+ alebo oxidovať v alkalickom roztoku na CrO 4 2- brómom a inými oxidačnými činidlami. Hydroxid Cr (OH) 3 (presnejšie Cr 2 O 3 nH 2 O) je amfotérna zlúčenina, ktorá tvorí soli s katiónom Cr 3+ alebo soli kyseliny chrómovej HCrO 2 - chromity (napríklad KC-O 2, NaCrO 2). Zlúčeniny Cr 6+: anhydrid chrómu CrO 3, kyseliny chrómové a ich soli, z ktorých najvýznamnejšie sú chrómany a dichrómany - silné oxidačné činidlá. Formuje sa chróm veľké číslo soli s okysličenými kyselinami. Sú známe komplexné zlúčeniny chrómu; početné sú najmä komplexné zlúčeniny Cr 3+, v ktorých má chróm koordinačné číslo 6. Významný je počet zlúčenín peroxidu chrómu

Získajte Chrome. V závislosti od účelu použitia sa chróm získava v rôznych stupňoch čistoty. Surovinou sú zvyčajne chrómové spinely, ktoré sú obohatené a následne tavené potašom (alebo sódou) za prítomnosti vzdušného kyslíka. Pokiaľ ide o hlavnú zložku rúd obsahujúcich Cr3+, reakcia je nasledovná:

2FeCr204 + 4K2C03 + 3,502 \u003d 4K2Cr04 + Fe203 + 4CO2.

Vzniknutý chróman draselný K 2 CrO 4 sa vylúhuje horúcou vodou a pôsobením H 2 SO 4 sa mení na dvojchróman K 2 Cr 2 O 7. Ďalej pôsobením koncentrovaného roztoku H 2 SO 4 na K 2 Cr 2 O 7 sa získa anhydrid chrómu C 2 O 3 alebo zahrievaním K 2 Cr 2 O 7 so sírou - oxid chrómu (III) C 2 O 3.

Najčistejší chróm sa v priemyselných podmienkach získava buď elektrolýzou koncentrovaných vodných roztokov CrO3 alebo Cr203 obsahujúcich H2S04, alebo elektrolýzou síranu chrómového Cr2(S04)3. V tomto prípade sa chróm vyzráža na hliníkovej alebo nerezovej katóde. Úplné čistenie od nečistôt sa dosiahne úpravou chrómu vysoko čistým vodíkom pri vysoká teplota(1500-1700 °C).

Čistý chróm je možné získať aj elektrolýzou tavenín CrF3 alebo CrCl3 zmiešaných s fluoridmi sodíka, draslíka, vápnika pri teplote asi 900 °C v argónovej atmosfére.

Chróm sa v malých množstvách získava redukciou Cr 2 O 3 hliníkom alebo kremíkom. Pri aluminotermickej metóde sa predhriata zmes Cr 2 O 3 a Al prášku alebo hoblín s prídavkom oxidačného činidla vloží do téglika, kde sa reakcia iniciuje zapálením zmesi Na 2 O 2 a Al, kým sa téglik je plnená chrómom a troskou. Chróm sa taví silikotermicky v oblúkových peciach. Čistota výsledného chrómu je určená obsahom nečistôt v Cr 2 O 3 a v Al alebo Si použitých na regeneráciu.

V priemysle sa vo veľkom vyrábajú zliatiny chrómu - ferochróm a silichróm.

Aplikácia Chromium. Použitie chrómu je založené na jeho tepelnej odolnosti, tvrdosti a odolnosti proti korózii. Chróm sa používa predovšetkým na tavenie chrómových ocelí. Alumino- a silikotermický chróm sa používa na tavenie nichrómu, nimonicu, iných zliatin niklu a stelitu.

Značné množstvo chrómu sa používa na dekoratívne nátery odolné voči korózii. Široká aplikácia získal prášok Chróm pri výrobe cermetových výrobkov a materiálov pre zváracie elektródy. Chróm vo forme iónu Cr 3+ je prímesou v rubíne, ktorý sa používa ako drahokam a laserový materiál. Zlúčeniny chrómu sa používajú na leptanie látok počas farbenia. Niektoré soli chrómu sa používajú ako komponent opaľovacie roztoky v kožiarskom priemysle; PbCrO 4, ZnCrO 4, SrCrO 4 - ako umelecké farby. Chromitovo-magnezitové žiaruvzdorné výrobky sa vyrábajú zo zmesi chromitu a magnezitu.

Zlúčeniny chrómu (najmä deriváty Cr 6 +) sú toxické.

Chróm v tele. Chróm je jedným z biogénnych prvkov, ktorý je neustále obsiahnutý v tkanivách rastlín a živočíchov. Priemerný obsah chrómu v rastlinách je 0,0005% (92-95% chrómu sa hromadí v koreňoch), u zvierat - od desať tisícin do desať milióntin percenta. V planktonických organizmoch je akumulačný koeficient chrómu enormný - 10 000-26 000. Vyššie rastliny neznášajú koncentrácie chrómu nad 3-10 -4 mol/l. V listoch je prítomný ako nízkomolekulárny komplex, ktorý nie je spojený so subcelulárnymi štruktúrami. U zvierat sa chróm podieľa na metabolizme lipidov, bielkovín (súčasť enzýmu trypsín), sacharidov (štrukturálna zložka glukózo-rezistentného faktora). Hlavným zdrojom chrómu v tele zvierat a ľudí je potrava. Zníženie obsahu chrómu v potravinách a krvi vedie k zníženiu rýchlosti rastu, zvýšeniu cholesterolu v krvi a zníženiu citlivosti periférnych tkanív na inzulín.

Pri ich výrobe dochádza k otravám chrómom a jeho zlúčeninami; v strojárstve (galvanické povlaky); metalurgia (legovacie prísady, zliatiny, žiaruvzdorné materiály); pri výrobe kože, farieb a pod. Toxicita zlúčenín chrómu závisí od ich chemickej štruktúry: dichrómany sú toxickejšie ako chrómany, zlúčeniny Cr (VI) sú toxickejšie ako zlúčeniny Cr (II), Cr (III). Počiatočné formy choroby sa prejavujú pocitom sucha a bolesti v nose, bolesťami hrdla, sťaženým dýchaním, kašľom a pod.; môžu zmiznúť po prerušení kontaktu s prehliadačom Chrome. Pri dlhodobom kontakte so zlúčeninami chrómu sa rozvinú symptómy chronická otrava: bolesť hlavy, slabosť, dyspepsia, strata hmotnosti a iné. Funkcie žalúdka, pečene a pankreasu sú narušené. Možná bronchitída, bronchiálna astma, difúzna pneumoskleróza. Pri vystavení chrómu sa na koži môže vyvinúť dermatitída a ekzém. Podľa niektorých správ majú zlúčeniny chrómu, najmä Cr(III), karcinogénny účinok.

Článok je venovaný prvku č.24 periodickej tabuľky - chrómu, histórii jeho objavenia a rozšírenia v prírode, štruktúre jeho atómu, chemickým vlastnostiam a zlúčeninám, ako sa získava a prečo ho potrebujeme. Priemerný obsah chrómu v zemskej kôre nie je vysoký 0,0083%. Tento prvok je pravdepodobne viac charakteristický pre zemský plášť.

Chróm tvorí masívne a rozšírené rudy v ultramafických horninách; je s nimi spojený vznik najväčších ložísk chrómu. V zásaditých horninách obsah chrómu dosahuje len 2 10-2 %, v kyslých - 2,5 10-3 %, v sedimentárnych horninách (pieskovcoch) - 3,5 10-3 %, bridliciach - 9 10-3 %. Chróm je relatívne slabý vodný migrant: obsah chrómu v morskej vode je 0,00005 mg/l, v r. povrchová voda-0,0015 mg/l.
Vo všeobecnosti je chróm kov hlbokých zón Zeme.

Celková spotreba čistého chrómu (aspoň 99 % Cr) je dnes asi 15 tisíc ton, z čoho asi tretinu tvorí elektrolytický chróm. Svetovým lídrom vo výrobe vysoko čistého chrómu je britská spoločnosť Bell Metals. Prvé miesto z hľadiska spotreby je obsadené USA (50%), druhé - krajinami Európy (25%), tretie - Japonsko. Trh s kovovým chrómom je dosť nestály a ceny tohto kovu značne kolíšu.

1. CHROMIUM AKO CHEMICKÝ PRVOK

Chromium– (Chróm) Cr, chemický prvok 6(VIb) zo skupiny periodickej sústavy. Atómové číslo 24, atómová hmotnosť 51,996. Existuje 24 známych izotopov chrómu od 42 Cr do 66 Cr. Izotopy 52 Cr, 53 Cr, 54 Cr sú stabilné. Izotopové zloženie prírodného chrómu: 50 Cr (polčas 1,8 10 17 rokov) - 4,345 %, 52 Cr - 83,489 %, 53 Cr - 9,501 %, 54 Cr - 2,365 %. Hlavné oxidačné stavy sú +3 ​​a +6.

V roku 1761 profesor chémie na Petrohradskej univerzite Johann Gottlob Lehmann na východnom úpätí pohoria Ural v bani Berezovskij objavil nádherný červený minerál, ktorý po rozdrvení na prášok získal žiarivo žltú farbu. V roku 1766 Leman priniesol vzorky minerálu do Petrohradu. Po úprave kryštálov kyselinou chlorovodíkovou získal bielu zrazeninu, v ktorej našiel olovo. Leman nazval minerál sibírske červené olovo (plomb rouge de Sibérie), teraz je známe, že to bol krokoit (z gréckeho „krokos“ – šafran) – prírodný chróman olovnatý PbCrO 4.

Nemecký cestovateľ a prírodovedec Peter Simon Pallas (1741-1811) viedol expedíciu Petrohradskej akadémie vied do centrálnych oblastí Ruska a v roku 1770 navštívil južný a stredný Ural vrátane Berezovského bane a stal sa podobne ako Lehman záujem o krokoit. Pallas napísal: „Tento úžasný minerál z červeného olova sa nenachádza v žiadnom inom ložisku. Po rozomletí na prášok zožltne a dá sa použiť v miniatúrnom umení. Napriek vzácnosti a obtiažnosti dodávky krokoitu z Berezovského bane do Európy (trvalo to takmer dva roky) sa použitie minerálu ako farbiva ocenilo. V Londýne a Paríži koncom 17. storočia. všetky šľachtické osoby jazdili na kočoch natretých jemne mletým krokoitom, navyše do zbierok mnohých mineralogických kabinetov v Európe pribudli tie najlepšie vzorky sibírskeho červeného olova.

V roku 1796 prišla vzorka krokoitu Nicolasovi-Louisovi Vauquelinovi (1763 – 1829), profesorovi chémie na parížskej mineralogickej škole, ktorý minerál analyzoval, ale nenašiel v ňom nič okrem oxidov olova, železa a hliníka. Vauquelin, ktorý pokračoval v štúdiu sibírskeho červeného olova, povaril minerál s roztokom potaše a po oddelení bielej zrazeniny uhličitanu olovnatého získal žltý roztok neznámej soli. Keď sa naň pôsobilo olovnatou soľou, vytvorila sa žltá zrazenina, s ortuťovou soľou červená, a keď sa pridal chlorid cínatý, roztok zozelenal. Rozkladom krokoitu minerálnymi kyselinami získal roztok „kyseliny červeného olova“, ktorého odparením vznikli rubínovo-červené kryštály (teraz je jasné, že išlo o anhydrid chrómu). Po ich kalcinácii uhlím v grafitovom tégliku po reakcii objavil množstvo prerastených sivých ihličkovitých kryštálov dovtedy neznámeho kovu. Vauquelin uviedol vysokú žiaruvzdornosť kovu a jeho odolnosť voči kyselinám.

Vauquelin nazval nový prvok chróm (z gréckeho  - farba, farba) vzhľadom na množstvo viacfarebných zlúčenín, ktoré tvorí. Na základe svojho výskumu Vauquelin prvýkrát uviedol, že smaragdová farba niekt drahokamy v dôsledku prímesí zlúčenín chrómu v nich. Napríklad prírodný smaragd je sýto sfarbený zelená farba beryl, v ktorom je hliník čiastočne nahradený chrómom.

S najväčšou pravdepodobnosťou Vauquelin nezískal čistý kov, ale jeho karbidy, o čom svedčí ihličkovitý tvar získaných kryštálov, no Parížska akadémia vied napriek tomu zaregistrovala objav nového prvku a teraz je Vauquelin právom považovaný za objaviteľa prvok č.24.

V roku 1798 Lovitz a Klaproth, nezávisle od Vauquelena, objavili chróm vo vzorke ťažkého čierneho minerálu (bol to chromit FeCr 2 O 4), ktorý sa našiel na Urale, ale oveľa severnejšie od ložiska Berezovsky. V roku 1799 objavil F. Tassert nový prvok v rovnakom minerále, ktorý sa nachádza na juhovýchode Francúzska. Predpokladá sa, že to bol Tassert, ktorému sa ako prvému podarilo získať relatívne čistý kovový chróm.

2. CHROMIUM V PRÍRODE A JEHO PRIEMYSELNÁ ŤAŽBA

Chróm je na Zemi pomerne bežný prvok. Jeho čírosť (priemerný obsah v zemskej kôre) kôry je 8,3 10 -3 %. Chromium sa nikdy nenachádza vo voľnom stave. V chrómových rudách praktickú hodnotu má len chromit FeCr 2 O 4 príbuzný spinelom - izomorfným minerálom kubickej sústavy s. všeobecný vzorec MO·Me203, kde M je dvojmocný ión kovu a Me je ión trojmocného kovu. Spinely môžu medzi sebou vytvárať tuhé roztoky, preto magnochromit (Mg,Fe)Cr 2 O 4, chromit hlinitý Fe(Cr,Al) 2 O 4, chromopikot (Mg,Fe) ( Cr, Al) 2 O 4 - sú všetky patria do triedy chrómových spinelov. Okrem spinelov sa chróm nachádza v mnohých oveľa menej rozšírených mineráloch, napríklad v melanochroite 3PbO 2Cr 2 O 3, wokelenite 2(Pb,Cu)CrO 4 (Pb,Cu) 3 (PO 4) 2, tarapakaite K 2 CrO 4, ditzeit CaIO 3 CaCrO 4 a ďalšie.

Chromity majú tmavú alebo takmer čiernu farbu, majú kovový lesk a zvyčajne sú vo forme súvislých polí. Ložiská chromitu sú magmatického pôvodu. Jeho identifikované zdroje sa odhadujú v 47 krajinách sveta a dosahujú 15 miliárd ton. Na prvom mieste z hľadiska zásob chromitu je Južná Afrika (76 % overených svetových zásob), kde najvyššia hodnota má skupinu ložísk Bushveld, ktorých obsah chrómovej rudy je 1 miliarda ton. Druhé miesto na svete z hľadiska zdrojov chromitu zaberá Kazachstan (9% svetových zásob), chrómové rudy sú tam veľmi Vysoká kvalita. Všetky zdroje chromitu v Kazachstane sú sústredené v oblasti Aktobe (masív Kempirsai so zásobami 300 miliónov ton); ložiská sa rozvíjali od konca 30. rokov 20. storočia. Tretie miesto zaberá Zimbabwe (6% svetových zásob). Okrem toho Spojené štáty, India, Filipíny, Turecko, Madagaskar a Brazília majú značné zásoby chromitu. V Rusku sa pomerne veľké ložiská chromitu nachádzajú na Urale (Saranovskoye, Verblyuzhyegorskoye, Alapaevskoye, Monetnaya Dacha, Khalilovskoye a ďalšie ložiská).

Začiatkom 19. stor hlavným zdrojom chromitu boli uralské ložiská, no v roku 1827 objavil Američan Isaac Tyson (Isaac Tyson) veľké ložisko chromitovej rudy na hranici Marylandu a Pennsylvánie, čím sa na dlhé roky stal monopolistom v oblasti ťažby. V roku 1848 boli v Turecku neďaleko Bursy nájdené ložiská vysoko kvalitného chromitu. Po vyčerpaní zásob v Marylande bolo Turecko lídrom v ťažbe chromitov, až kým India a Južná Afrika v roku 1906 nezachytili obušok.

Teraz sa na svete ročne vyťaží 11 až 14 miliónov ton chromitov. Vedúce miesto v ťažbe chrómovej rudy zaujíma Južná Afrika (asi 6 miliónov ton ročne), po ktorej nasleduje Kazachstan, ktorý poskytuje 20% svetového dopytu. Pre veľkú hĺbku výskytu chrómovej rudy ju bežne ťažia bane (85 %), no niekedy sa povrchová (lomová) ťažba praktizuje napríklad aj vo Fínsku a na Madagaskare. Zvyčajne vyťažené rudy sú dostatočne kvalitné a vyžadujú si len mechanické triedenie. Často je nepraktické obohacovať chromity, pretože v tomto prípade je možné zvýšiť iba obsah Cr 2 O 3 a pomer Fe : Cr zostáva nezmenený. Cena chromitu sa na svetovom trhu pohybuje medzi 40-120 americkými dolármi za tonu.

Chróm je strieborný kov s hustotou 7200 kg/m3. Stanovenie teploty topenia čistého chrómu je mimoriadne náročná úloha, pretože najmenšie nečistoty kyslíka alebo dusíka výrazne ovplyvňujú hodnotu tejto teploty. Podľa výsledkov moderných meraní sa rovná 1907 ° C. Teplota varu chrómu je 2671 ° C. Úplne čistý (bez nečistôt plynu a uhlíka) je dosť viskózny, kujný a kujný. Pri najmenšom znečistení uhlíkom, vodíkom, dusíkom atď. sa stáva krehkým, krehkým a tvrdým. Pri bežných teplotách existuje vo forme a-modifikácie a má kubickú mriežku centrovanú na telo. Chemicky je chróm skôr inertný v dôsledku tvorby silného tenkého oxidového filmu na jeho povrchu. Na vzduchu neoxiduje ani za prítomnosti vlhkosti a pri zahriatí dochádza k oxidácii len na povrchu. Chróm pasivuje zriedená a koncentrovaná kyselina dusičná, aqua regia, a aj keď sa kov s týmito činidlami uvarí, rozpúšťa sa len málo. Chróm pasivovaný kyselinou dusičnou sa na rozdiel od kovu bez ochrannej vrstvy nerozpúšťa v zriedených kyselinách sírových a chlorovodíkových ani pri dlhšom varení v roztokoch týchto kyselín, avšak v určitom okamihu nastáva rýchle rozpúšťanie sprevádzané penením z uvoľnený vodík - z pasívna forma chróm sa aktivuje, nie je chránený oxidovým filmom:

Cr + 2HCl \u003d CrCl2 + H2

Ak sa počas procesu rozpúšťania pridá kyselina dusičná, reakcia sa okamžite zastaví – chróm sa opäť pasivuje.

Pri zahrievaní sa kovový chróm spája s halogénmi, sírou, kremíkom, bórom, uhlíkom a niektorými ďalšími prvkami:

Cr + 2F 2 = CrF 4 (s prímesou CrF 5)

2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3

2Cr + 3S = Cr2S3

Cr + C = zmes Cr23C6 + Cr7C3.

Keď sa chróm zahrieva s roztavenou sódou na vzduchu, dusičnany alebo chlorečnany alkalických kovov, získajú sa zodpovedajúce chrómany (VI):

2Cr + 2Na2C03 + 3O2 \u003d 2Na2Cr04 + 2CO2.

V závislosti od požadovaného stupňa čistoty kovu existuje niekoľko priemyselných metód na získanie chrómu.

Možnosť aluminotermické Redukciu oxidu chrómového (III) demonštroval Friedrich Wöhler v roku 1859, avšak táto metóda sa stala dostupnou v priemyselnom meradle hneď, ako bolo možné získať lacný hliník. Priemyselná aluminotermická výroba chrómu začala prácou Goldschmidta, ktorý ako prvý vyvinul spoľahlivým spôsobom regulácia vysoko exotermického (a teda výbušného) redukčného procesu:

Cr203 + 2Al \u003d 2Cr + 2Al203.

Zmes sa rovnomerne predhreje na 500 – 600 ° C. Redukciu možno iniciovať buď zmesou peroxidu bárnatého a hliníkového prášku, alebo zapálením malej časti zmesi a následným pridaním zvyšku zmesi. Je dôležité, aby teplo uvoľnené počas reakcie stačilo na roztavenie výsledného chrómu a jeho oddelenie od trosky. Chróm získaný aluminotermickou metódou zvyčajne obsahuje 0,015–0,02 % C, 0,02 % S a 0,25–0,40 % Fe a hmotnostný podiel hlavnej látky v ňom je 99,1–99,4 % Cr. Je veľmi krehký a ľahko sa melie na prášok.

Pri získavaní vysoko čistého chrómu sa používajú elektrolytické metódy, možnosť toho ukázal v roku 1854 Bunsen, ktorý podrobil elektrolýze vodný roztok chloridu chrómového. Teraz sa zmesi chrómanhydridu alebo chromoamónneho kamenca so zriedenou kyselinou sírovou podrobia elektrolýze. Chróm uvoľnený počas elektrolýzy obsahuje rozpustené plyny ako nečistoty. Moderné technológie umožňujú získať v priemyselnom meradle kov s čistotou 99,90–99,995 % pomocou vysokoteplotného čistenia v prúde vodíka a vákuového odplynenia. Jedinečné techniky rafinácie elektrolytického chrómu vám umožňujú zbaviť sa kyslíka, síry, dusíka a vodíka obsiahnutých v „surovom“ produkte.

Existuje niekoľko ďalších menej významných spôsobov, ako získať kovový chróm. Silikotermická redukcia je založená na reakcii:

2Cr203 + 3Si + 3CaO = 4Cr + 3CaSi03.

Redukcia kremíka, aj keď je exotermická, vyžaduje, aby sa proces vykonával v oblúkovej peci. Pridanie nehaseného vápna umožňuje premenu žiaruvzdorného oxidu kremičitého na trosku z kremičitanu vápenatého s nízkou teplotou topenia.

Redukciou oxidu chromitého uhlím sa získava vysokouhlíkový chróm, určený na výrobu špeciálnych zliatin. Proces sa tiež uskutočňuje v elektrickej oblúkovej peci.

Proces Van Arkel-Kuchman-De Boer využíva rozklad jodidu chromitého na drôte zahriatom na 1100°C s nanášaním čistého kovu naň.

Chróm možno získať aj redukciou Cr203 vodíkom pri 1500 °C, redukciou bezvodého CrCl3 vodíkom, alkalickými kovmi alebo kovmi alkalických zemín, horčíkom a zinkom.

3. APLIKÁCIE CHROMIU V PRIEMYSLE

Po mnoho desaťročí od objavu kovového chrómu sa ako pigmenty pri výrobe farieb používal iba krokoit a niektoré jeho ďalšie zlúčeniny. V roku 1820 Cochlin navrhol použitie dvojchrómanu draselného ako moridla pri farbení textílií. V roku 1884 sa začalo aktívne používanie rozpustných zlúčenín chrómu ako tanínov v kožiarskom priemysle. Chromit bol prvýkrát použitý vo Francúzsku v roku 1879 ako žiaruvzdorná látka, ale jeho hlavné použitie sa začalo v 80. rokoch 19. storočia v Anglicku a Švédsku, keď sa začalo zvyšovať priemyselné tavenie ferochrómu. V malom množstve sa ferochróm získaval už začiatkom 19. storočia, preto Berthier už v roku 1821 navrhol obnoviť zmes oxidov železa a chrómu drevené uhlie v tégliku. Prvý patent na výrobu chrómovej ocele bol vydaný v roku 1865. Priemyselná výroba ferochrómu s vysokým obsahom uhlíka sa začala použitím vysokých pecí na redukciu chromitu koksom. Ferochróm koniec 19. storočia bola veľmi nízkej kvality, pretože zvyčajne obsahovala 7-8% chrómu, a bola známa ako „tasmánske surové železo“ vďaka tomu, že pôvodná železno-chrómová ruda bola dovezená z Tasmánie. Zlom vo výrobe ferochrómu nastal v roku 1893, kedy Henri Moissan prvýkrát tavil vysokouhlíkový ferochróm obsahujúci 60 % Cr. Hlavným úspechom v tomto odvetví bola výmena vysokej pece za elektrickú oblúkovú pec od firmy Moissan, ktorá umožnila zvýšiť procesnú teplotu, znížiť spotrebu energie a výrazne zlepšiť kvalitu taveného ferochrómu, ktorý začal obsahovať 67 –71 % Cr a 4–6 % C. Moissanova metóda je stále stredobodom moderného priemyselná produkcia ferochróm. Získavanie chromitu sa zvyčajne vykonáva v otvorených elektrických oblúkových peciach a vsádzka sa nakladá zhora. Oblúk vzniká medzi elektródami ponorenými do náboja.

Chróm sa v prírode vyskytuje najmä vo forme chrómovej železnej rudy Fe (CrO 2) 2 (železný chromit). Ferochróm sa z neho získava redukciou v elektrických peciach koksom (uhlíkom):

FeO Cr 2 O 3 + 4C → Fe + 2Cr + 4CO

6) pomocou elektrolýzy sa elektrolytický chróm získava z roztoku anhydridu kyseliny chrómovej vo vode s prídavkom kyseliny sírovej. Na katódach súčasne prebiehajú 3 procesy:

– redukcia šesťmocného chrómu na trojmocný chróm s jeho prechodom do roztoku;

– vypúšťanie vodíkových iónov s vývojom plynného vodíka;

– výboj iónov obsahujúcich šesťmocný chróm s ukladaním kovového chrómu;

Cr207 2− + 14Н + + 12е − = 2Сr + 7H20

Vo svojej voľnej forme je to modrobiely kov s kubickou mriežkou centrovanou na telo, a = 0,28845 nm. Pri teplote 39 °C prechádza z paramagnetického stavu do antiferomagnetického (Neelov bod).

Odolný voči vzduchu. Pri 300 °C vyhorí za vzniku zeleného oxidu chromitého Cr 2 O 3, ktorý má amfotérne vlastnosti. Spojením Cr 2 O 3 s alkáliami sa získajú chromity

Napriek tomu veľký význam ferochróm s vysokým obsahom uhlíka na výrobu mnohých druhov nehrdzavejúcich ocelí, nie je vhodný na tavenie niektorých ocelí s vysokým obsahom chrómu, pretože prítomnosť uhlíka (vo forme karbidu Cr 23 C 6, ktorý kryštalizuje pozdĺž hraníc zŕn ) spôsobuje, že sú krehké a ľahko korodujú. Výroba nízkouhlíkového ferochrómu sa začala rozvíjať so začiatkom využívania priemyselnej aluminotermickej redukcie chromitov. Teraz bol aluminotermický proces nahradený silikotermickým procesom (Perrinov proces) a simplexným procesom, ktorý spočíva v zmiešaní vysoko uhlíkového ferochrómu s čiastočne oxidovaným ferochrómovým práškom, po ktorom nasleduje briketovanie a zahriatie na 1360 °C vo vákuu. Ferochróm pripravený simplexovým procesom obsahuje zvyčajne len 0,008 % uhlíka a brikety z neho sa ľahko rozpúšťajú v tavenine ocele.

Trh s ferochrómom je cyklický. Svetová produkcia ferochrómu v roku 2000 bola 4,8 milióna ton av roku 2001 kvôli nízkemu dopytu 3,4 milióna ton. V roku 2002 sa dopyt po ferochróme opäť aktivizoval. Prvé miesto na svete v tavení ferochrómu zaujíma juhoafrická „Veľká dvojka“ („Veľká dvojka“) – spoločnosť Xstrata South Africa (Pty) Ltd. (dcérska spoločnosť Xstrata AG) a Samancor Chrome Division (dcérska spoločnosť Samancor Ltd.). Tvoria až 40 % svetovej tavby ferochrómu. V Južnej Afrike a Fínsku sa vyrába hlavne vsádzkový chróm (z anglického charge - to load coal) s obsahom 52-55% Cr a v Číne, Rusku, Zimbabwe, Kazachstane ferochróm s obsahom nad 60% Cr. Ferochróm sa používa ako legovací prísada do nízkolegovaných ocelí. S obsahom chrómu viac ako 12% oceľ takmer nehrdzavie.

Odolnosť zliatin železa proti korózii sa dá výrazne zvýšiť nanesením tenkej vrstvy chrómu na ich povrch. Tento postup sa nazýva chrómovanie. Pochrómované vrstvy odolávajú účinkom vlhkej atmosféry, morského vzduchu, voda z vodovodu, dusík a mnohé organické kyseliny. Všetky spôsoby chrómovania možno rozdeliť na dva typy - difúzne a elektrolytické. Becker-Davis-Steinbergova difúzna metóda spočíva v zahriatí pochrómovaného produktu na 1050–1100 °C vo vodíkovej atmosfére, pokrytej zmesou ferochrómu a žiaruvzdorného materiálu, vopred upraveného chlorovodíkom pri 1050 °C. CrCl 2 lokalizované v póroch žiaruvzdorného materiálu prchá a chrómuje produkt. V procese elektrolytického chrómovania sa kov nanáša na povrch obrobku, ktorý pôsobí ako katóda. Elektrolytom je často zlúčenina šesťmocného chrómu (zvyčajne CrO3) rozpustená vo vodnej H2S04. Chrómové nátery sú ochranné a dekoratívne. Hrúbka ochranných náterov dosahuje 0,1 mm, nanášajú sa priamo na výrobok a dodávajú mu zvýšenú odolnosť proti opotrebeniu. Dekoratívne nátery majú estetickú hodnotu a nanášajú sa na podvrstvu iného kovu (niklu alebo medi), ktorý plní svoju vlastnú ochrannú funkciu. Hrúbka takéhoto povlaku je iba 0,0002–0,0005 mm.

4. BIOLOGICKÁ ÚLOHA Chrómu

Chróm je stopový prvok potrebný pre normálny vývoj a fungovanie. Ľudské telo. Zistilo sa, že iba trojmocný chróm sa zúčastňuje biochemických procesov. Jeho najdôležitejšia biologická úloha je regulovať metabolizmus sacharidov a hladiny glukózy v krvi. Chróm je integrálnou súčasťou nízkomolekulárneho komplexu – glukózového tolerančného faktora (GTF), ktorý uľahčuje interakciu bunkové receptory s inzulínom, čím sa zníži jeho potreba organizmu. Faktor tolerancie zosilňuje pôsobenie inzulínu vo všetkých metabolických procesoch s jeho účasťou. Okrem toho sa chróm podieľa na regulácii metabolizmu cholesterolu a je aktivátorom niektorých enzýmov.

Obsah chrómu v ľudskom tele je 6–12 mg. Presné informácie o fyziologická potreba v tomto prvku nie sú žiadni ľudia, navyše silne závisí od charakteru stravy (napr. pri prebytku cukru v strave sa veľmi zvyšuje). Podľa rôznych odhadov je denný príjem chrómu v tele 20–300 mcg. Ukazovateľom dostupnosti chrómu v tele je jeho obsah vo vlasoch (norma je 0,15–0,5 μg / g). Na rozdiel od mnohých stopových prvkov sa obsah chrómu v telesných tkanivách (s výnimkou pľúc) s pribúdajúcim vekom znižuje.

Koncentrácia prvku v rastlinnej potrave je rádovo nižšia ako jeho koncentrácia v tkanivách cicavcov. Obsah chrómu v pivovarských kvasniciach je obzvlášť vysoký, okrem toho sa vo významnom množstve nachádza v mäse, pečeni, strukovinách, celozrnných výrobkoch. Nedostatok chrómu v tele môže spôsobiť stav podobný cukrovke, prispieť k rozvoju aterosklerózy a narušeniu vyššej nervovej činnosti.

Už v relatívne malých koncentráciách (frakcie miligramov na m 3 pre atmosféru) majú všetky zlúčeniny chrómu toxický účinok na tele. Nebezpečné sú v tomto smere najmä rozpustné zlúčeniny šesťmocného chrómu, ktoré majú alergické, mutagénne a karcinogénne účinky.

Pri ich výrobe dochádza k otravám chrómom a jeho zlúčeninami; v strojárstve (galvanické povlaky); metalurgia (legovacie prísady, zliatiny, žiaruvzdorné materiály); pri výrobe kože, farieb a pod. Toxicita zlúčenín chrómu závisí od ich chemickej štruktúry: dichrómany sú toxickejšie ako chrómany, zlúčeniny Cr (VI) sú toxickejšie ako zlúčeniny Cr (II), Cr (III). Počiatočné formy ochorenia sa prejavujú pocitom sucha a bolesti v nose, bolesťami hrdla, sťaženým dýchaním, kašľom a pod.; môžu zmiznúť po prerušení kontaktu s prehliadačom Chrome. Pri dlhodobom kontakte so zlúčeninami chrómu sa objavujú príznaky chronickej otravy: bolesť hlavy, slabosť, dyspepsia, strata hmotnosti a iné. Funkcie žalúdka, pečene a pankreasu sú narušené. Je možná bronchitída, bronchiálna astma, difúzna pneumoskleróza. Pri vystavení chrómu sa na koži môže vyvinúť dermatitída a ekzém. Podľa niektorých správ majú zlúčeniny chrómu, najmä Cr(III), karcinogénny účinok.
chrómovanie. Zníženie obsahu chrómu v potravinách a krvi vedie k zníženiu rýchlosti rastu, zvýšeniu

Ripan R., Chetyanu I. Anorganická chémia, v.2. – M.: Mir, 1972.

DEFINÍCIA

Chromium je dvadsiatym štvrtým prvkom periodickej tabuľky. Označenie - Cr z latinského "chróm". Nachádza sa vo štvrtom období, skupina VIB. Vzťahuje sa na kovy. Základný náboj je 24.

Chróm je obsiahnutý v zemskej kôre v množstve 0,02 % (hm.). V prírode sa vyskytuje najmä vo forme železa a chrómu FeO×Cr 2 O 3 .

Chróm je pevný lesklý kov (obr. 1), topiaci sa pri 1890 o C; jeho hustota je 7,19 g/cm3. Pri izbovej teplote je chróm odolný voči vode aj vzduchu. Zriedená kyselina sírová a chlorovodíková rozpúšťajú chróm a uvoľňujú vodík. V studenej koncentrovanej kyseline dusičnej je chróm nerozpustný a po spracovaní sa stáva pasívnym.

Ryža. 1. Chrome. Vzhľad.

Atómová a molekulová hmotnosť chrómu

DEFINÍCIA

Relatívna molekulová hmotnosť látky(M r) je číslo, ktoré ukazuje, koľkokrát je hmotnosť danej molekuly väčšia ako 1/12 hmotnosti atómu uhlíka a relatívna atómová hmotnosť prvku(A r) - koľkokrát je priemerná hmotnosť atómov chemického prvku väčšia ako 1/12 hmotnosti atómu uhlíka.

Pretože chróm existuje vo voľnom stave vo forme monoatomických molekúl Cr, hodnoty jeho atómových a molekulových hmotností sú rovnaké. Rovnajú sa 51,9962.

Izotopy chrómu

Je známe, že chróm sa v prírode môže vyskytovať vo forme štyroch stabilných izotopov 50Cr, 52Cr, 53Cr a 54Cr. Ich hmotnostné čísla sú 50, 52, 53 a 54. Jadro atómu izotopu chrómu 50 Cr obsahuje dvadsaťštyri protónov a dvadsaťšesť neutrónov a zvyšné izotopy sa od neho líšia len počtom neutrónov.

Existujú umelé izotopy chrómu s hmotnostnými číslami od 42 do 67, z ktorých najstabilnejší je 59 Cr s polčasom rozpadu 42,3 minúty, ako aj jeden jadrový izotop.

Chrómové ióny

Na vonkajšej energetickej úrovni atómu chrómu je šesť elektrónov, ktoré sú valenčné:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 .

V dôsledku chemickej interakcie sa chróm vzdáva svojich valenčných elektrónov, t.j. je ich donorom a mení sa na kladne nabitý ión:

Cr0-2e → Cr2+;

Cr0-3e → Cr3+;

Cr 0 -6e → Cr 6+.

Molekula a atóm chrómu

Vo voľnom stave existuje chróm vo forme monatomických molekúl Cr. Tu sú niektoré vlastnosti, ktoré charakterizujú atóm a molekulu chrómu:

Zliatiny chrómu

Kovový chróm sa používa na chrómovanie a tiež ako jedna z najdôležitejších zložiek legovaných ocelí. Zavedenie chrómu do ocele zvyšuje jej odolnosť proti korózii ako vo vodnom prostredí pri bežných teplotách, tak aj v plynoch pri zvýšené teploty. Okrem toho majú chrómové ocele zvýšenú tvrdosť. Chróm je súčasťou nehrdzavejúcich kyselinovzdorných, žiaruvzdorných ocelí.

Príklady riešenia problémov

PRÍKLAD 1

PRÍKLAD 2

Cvičenie Oxid chrómový (VI) s hmotnosťou 2 g sa rozpustil vo vode s hmotnosťou 500 g Vypočítajte hmotnostný zlomok kyseliny chrómovej H2Cr04 vo výslednom roztoku.
Riešenie Napíšme reakčnú rovnicu na získanie kyseliny chrómovej z oxidu chromitého (VI):

CrO3 + H20 \u003d H2CrO4.

Nájdite hmotnosť roztoku:

m roztok \u003d m (CrO3) + m (H20) \u003d 2 + 500 \u003d 502 g.

n (Cr03) \u003d m (Cr03) / M (Cr03);

n (CrO3) \u003d 2/100 \u003d 0,02 mol.

Podľa reakčnej rovnice n(CrO 3) :n(H 2 CrO 4) = 1:1, potom

n (CrO 3) \u003d n (H2CrO4) \u003d 0,02 mol.

Potom sa hmotnosť kyseliny chrómovej bude rovnať ( molárna hmota- 118 g/mol):

m (H2Cr04) \u003d n (H2Cr04) x M (H2Cr04);

m (H2CrO4) \u003d 0,02 x 118 \u003d 2,36 g.

Hmotnostný podiel kyseliny chrómovej v roztoku je:

ω = msolute / mroztok × 100 %;

ω (H2CrO4) \u003d m rozpustenej látky (H2CrO4) / m roztoku × 100 %;

ω (H2CrO4) \u003d 2,36 / 502 × 100 % \u003d 0,47 %.

Odpoveď Hmotnostný podiel kyseliny chrómovej je 0,47 %.

Obsah článku

CHROMIUM– (Chróm) Cr, chemický prvok 6(VIb) zo skupiny periodickej sústavy. Atómové číslo 24, atómová hmotnosť 51,996. Existuje 24 známych izotopov chrómu od 42 Cr do 66 Cr. Izotopy 52 Cr, 53 Cr, 54 Cr sú stabilné. Izotopové zloženie prírodného chrómu: 50 Cr (polčas 1,8 10 17 rokov) - 4,345 %, 52 Cr - 83,489 %, 53 Cr - 9,501 %, 54 Cr - 2,365 %. Hlavné oxidačné stavy sú +3 ​​a +6.

V roku 1761 profesor chémie na Petrohradskej univerzite Johann Gottlob Lehmann na východnom úpätí pohoria Ural v bani Berezovskij objavil nádherný červený minerál, ktorý po rozdrvení na prášok získal žiarivo žltú farbu. V roku 1766 Leman priniesol vzorky minerálu do Petrohradu. Po úprave kryštálov kyselinou chlorovodíkovou získal bielu zrazeninu, v ktorej našiel olovo. Leman nazval minerál sibírske červené olovo (plomb rouge de Sibérie), teraz je známe, že to bol krokoit (z gréckeho „krokos“ – šafran) – prírodný chróman olovnatý PbCrO 4.

Nemecký cestovateľ a prírodovedec Peter Simon Pallas (1741-1811) viedol expedíciu Petrohradskej akadémie vied do centrálnych oblastí Ruska a v roku 1770 navštívil južný a stredný Ural vrátane Berezovského bane a stal sa podobne ako Lehman záujem o krokoit. Pallas napísal: „Tento úžasný minerál z červeného olova sa nenachádza v žiadnom inom ložisku. Po rozomletí na prášok zožltne a dá sa použiť v miniatúrnom umení. Napriek vzácnosti a obtiažnosti dodávky krokoitu z Berezovského bane do Európy (trvalo to takmer dva roky) sa použitie minerálu ako farbiva ocenilo. V Londýne a Paríži koncom 17. storočia. všetky šľachtické osoby jazdili na kočoch natretých jemne mletým krokoitom, navyše do zbierok mnohých mineralogických kabinetov v Európe pribudli tie najlepšie vzorky sibírskeho červeného olova.

V roku 1796 prišla vzorka krokoitu Nicolasovi-Louisovi Vauquelinovi (1763 – 1829), profesorovi chémie na parížskej mineralogickej škole, ktorý minerál analyzoval, ale nenašiel v ňom nič okrem oxidov olova, železa a hliníka. Vauquelin, ktorý pokračoval v štúdiu sibírskeho červeného olova, povaril minerál s roztokom potaše a po oddelení bielej zrazeniny uhličitanu olovnatého získal žltý roztok neznámej soli. Keď sa naň pôsobilo olovnatou soľou, vytvorila sa žltá zrazenina, s ortuťovou soľou červená, a keď sa pridal chlorid cínatý, roztok zozelenal. Rozkladom krokoitu minerálnymi kyselinami získal roztok „kyseliny červeného olova“, ktorého odparením vznikli rubínovo-červené kryštály (teraz je jasné, že išlo o anhydrid chrómu). Po ich kalcinácii uhlím v grafitovom tégliku po reakcii objavil množstvo prerastených sivých ihličkovitých kryštálov dovtedy neznámeho kovu. Vauquelin uviedol vysokú žiaruvzdornosť kovu a jeho odolnosť voči kyselinám.

Vauquelin nazval nový prvok chróm (z gréckeho crwma - farba, farba) vzhľadom na množstvo viacfarebných zlúčenín, ktoré sa ním tvoria. Vauquelin na základe svojho výskumu prvýkrát uviedol, že smaragdová farba niektorých drahých kameňov je spôsobená prímesou zlúčenín chrómu v nich. Napríklad prírodný smaragd je sýtozelený beryl, v ktorom je hliník čiastočne nahradený chrómom.

S najväčšou pravdepodobnosťou Vauquelin nezískal čistý kov, ale jeho karbidy, o čom svedčí ihličkovitý tvar získaných kryštálov, no Parížska akadémia vied napriek tomu zaregistrovala objav nového prvku a teraz je Vauquelin právom považovaný za objaviteľa prvok č.24.

Jurij Kruťjakov

A tučný.

Vedci tvrdia, že hladinu cholesterolu ovplyvňujú chróm. Prvok Považuje sa za biogénny, to znamená, že je nevyhnutný pre telo nielen pre ľudí, ale pre všetky cicavce.

Pri nedostatku chrómu sa ich rast spomaľuje a cholesterol „vyskakuje“. Norma je 6 miligramov chrómu z celkovej hmotnosti človeka.

Ióny látky sa nachádzajú vo všetkých tkanivách tela. Mali by ste dostať 9 mikrogramov denne.

Môžete si ich vziať z morských plodov, perličkový jačmeň, repa, pečeň a kačacie mäso. Kým budete kupovať produkty, povieme si o ďalšom využití a vlastnostiach chrómu.

Vlastnosti chrómu

Chróm je chemický prvok týkajúci sa kovov. Farba hmoty je strieborno-modrá.

Prvok je pod 24. radovým alebo, ako sa hovorí, atómovým číslom.

Číslo udáva počet protónov v jadre. Pokiaľ ide o elektróny rotujúce v jeho blízkosti, majú špeciálnu vlastnosť - prepadnúť.

To znamená, že jedna alebo dve častice sa môžu pohybovať z jednej podúrovne do druhej.

Výsledkom je, že 24. prvok je schopný z polovice vyplniť 3. podúroveň. Výsledkom je stabilná elektronická konfigurácia.

Zlyhanie elektrónov je zriedkavý jav. Okrem chrómu sa pamätajú snáď len,, a.

Rovnako ako 24. látka sú chemicky neaktívne. Nie potom sa atóm dostane do stabilného stavu, aby mohol reagovať s každým v rade.

Za normálnych podmienok chróm je prvkom periodickej tabuľky, ktorú možno len „rozhýbať“.

Ten, ktorý je antipódom 24. látky, je maximálne aktívny. Reakciou vzniká fluorid chróm.

Prvok, vlastnosti o ktorých sa diskutuje, neoxiduje, nebojí sa vlhkosti a žiaruvzdorných materiálov.

Posledná charakteristika "oneskoruje" reakcie, ktoré sú možné počas zahrievania. Takže interakcia s vodnou parou začína až pri 600 stupňoch Celzia.

Ukazuje sa oxid chrómový. Reakcia sa tiež spustí, čím sa získa nitrid 24. prvku.

Pri 600 stupňoch je tiež možných niekoľko zlúčenín s a tvorba sulfidu.

Ak zvýšite teplotu na 2000, chróm sa pri kontakte s kyslíkom vznieti. Výsledkom horenia bude tmavozelený oxid.

Táto zrazenina ľahko reaguje s roztokmi a kyselinami. Výsledkom interakcie je chlorid a sulfid chrómu. Všetky zlúčeniny 24. látky sú spravidla pestrofarebné.

Vo svojej najčistejšej forme, hlavné vlastnosti prvku chróm- toxicita. Kovový prach dráždi pľúcne tkanivá.

Môže sa objaviť dermatitída, teda alergické ochorenia. Preto je lepšie neprekračovať normu chrómu pre telo.

Existuje norma pre obsah 24. prvku vo vzduchu. Na meter kubický atmosféry by malo byť 0,0015 miligramu. Prekročenie normy sa považuje za znečistenie.

Kovový chróm má vysokú hustotu - viac ako 7 gramov na centimeter kubický. To znamená, že látka je dosť ťažká.

Kov je tiež dosť vysoký. Závisí to od teploty elektrolytu a hustoty prúdu. Pri hubách a plesniach to zjavne vzbudzuje rešpekt.

Ak je drevo impregnované chrómovou kompozíciou, mikroorganizmy sa ho nesnažia zničiť. Používajú to stavitelia.

Sú spokojní aj s tým, že upravené drevo horšie horí, pretože chróm je žiaruvzdorný kov. Ako a kde inde sa dá aplikovať, povieme ďalej.

Aplikácia chrómu

Chróm je legujúci prvok pri tavení. Pamätáte si, že za normálnych podmienok 24. kov neoxiduje, nehrdzavie?

Základom ocelí -. Takýmito vlastnosťami sa nemôže pochváliť. Preto sa na zvýšenie odolnosti proti korózii pridáva chróm.

Okrem toho pridanie 24. látky znižuje bod kritickej rýchlosti ochladzovania.

Na tavenie sa používa silikotermálny chróm. Toto je duet 24. prvku s niklom.

Ako prísady sa používajú kremík. Nikel je zodpovedný za ťažnosť, zatiaľ čo chróm je zodpovedný za jeho odolnosť voči oxidácii a tvrdosť.

Pripojte chróm a s. Ukazuje sa supertvrdý stelit. Prísady do nej - molybdén a.

Kompozícia je drahá, ale potrebná na povrchovú úpravu častí strojov, aby sa zvýšila ich odolnosť proti opotrebovaniu. Stelit sa strieka aj na pracovné stroje,.

V dekoratívnych náteroch odolných voči korózii spravidla zlúčeniny chrómu.

Jasná škála ich farieb príde vhod. V cermetoch nie je potrebná farba, preto sa používa práškový chróm. Pridáva sa napríklad pre pevnosť do spodnej vrstvy koruniek pre.

Vzorec chrómu- komponent . Ide o minerál zo skupiny, ktorý však nemá obvyklú farbu.

Uvarovit je kameň a práve chróm ho robí takým. Nie je žiadnym tajomstvom, že sa používajú.

Zelená odroda kameňa nie je výnimkou, navyše je cenená vyššie ako červená, pretože je vzácna. Napriek tomu uvarovit trochu štandardne.

To je tiež plus, pretože minerálne vložky sa ťažšie poškriabu. Kameň je fazetovaný, to znamená, že tvorí rohy, čo zvyšuje hru svetla.

Ťažba chrómu

Získavanie chrómu z minerálov je nerentabilné. Väčšina s 24. prvkom sa používa ako celok.

Okrem toho je obsah chrómu spravidla nízky. Látka sa získava v zemi z rúd.

Jeden z nich je spojený otvárací chróm. Bol nájdený na Sibíri. Krokoit sa tam našiel v 18. storočí. Je to červená olovená ruda.

Jeho základom je, druhým prvkom je chróm. Objavil ho nemecký chemik Lehman.

V čase objavenia krokoitu bol na návšteve v Petrohrade, kde robil pokusy. Teraz sa 24. prvok získava elektrolýzou koncentrovaných vodných roztokov oxidu chrómu.

Elektrolýza síranu je tiež možná. Toto sú 2 spôsoby, ako získať čo najčistejšie chróm. Molekula oxid alebo síran sa zničí v tégliku, kde sa zapália pôvodné zlúčeniny.

24. prvok je oddelený, zvyšok ide do škváry. Zostáva taviť chróm v oblúku. Takto sa získava najčistejší kov.

Sú aj iné spôsoby, ako sa dostať prvok chrómu napríklad redukciou jeho oxidu kremíkom.

Táto metóda však poskytuje kov s veľkým množstvom nečistôt a navyše je drahšia ako elektrolýza.

Cena Chrome

V roku 2016 cena chrómu stále klesá. Január začínal so 7450 dolármi za tonu.

Do polovice leta sa na 1 000 kilogramov kovu požaduje iba 7 100 konvenčných jednotiek. Údaje poskytuje Infogeo.ru.

Teda uvážené ruské ceny. Svetová cena chrómu dosiahla takmer 9000 dolárov za tonu.

Najnižšia letná známka sa od ruskej líši len o 25 dolárov vyššie.

Ak nie za priemyselný sektor sa považuje napríklad hutníctvo, ale výhody chrómu pre telo, môžete si preštudovať ponuky lekární.

Takže "pikolinát" 24. látky stojí asi 200 rubľov. Za "Kartnitin Chrome Forte" si pýtajú 320 rubľov. Toto je cenovka za balenie 30 tabliet.

Turamín chróm môže tiež nahradiť nedostatok 24. prvku. Jeho cena je 136 rubľov.

Mimochodom, chróm je súčasťou testov na detekciu drog, najmä marihuany. Jeden test stojí 40-45 rubľov.