Συμβουλές για την κατασκευή και την ανακαίνιση

Το χρώμιο (Cr) είναι ένα στοιχείο με ατομικό αριθμό 24 και ατομική μάζα 51,996 μιας δευτερεύουσας υποομάδας της έκτης ομάδας της τέταρτης περιόδου του περιοδικού πίνακα χημικά στοιχεία D. I. Mendeleev. Το χρώμιο είναι ένα σκληρό μέταλλο με μπλε-λευκό χρώμα. Έχει υψηλή χημική αντοχή. Σε θερμοκρασία δωματίου, το Cr είναι ανθεκτικό στο νερό και τον αέρα. Αυτό το στοιχείο είναι ένα από τα πιο σημαντικά μέταλλα που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανική κραματοποίηση χάλυβα. Οι ενώσεις χρωμίου έχουν έντονα χρώματα διαφόρων χρωμάτων, γι' αυτό πήρε και το όνομά του. Άλλωστε, μεταφρασμένο από τα ελληνικά, «χρώμιο» σημαίνει «βαφή».

Υπάρχουν 24 γνωστά ισότοπα χρωμίου από 42Cr έως 66Cr. Σταθερά φυσικά ισότοπα είναι 50Cr (4,31%), 52Cr (87,76%), 53Cr (9,55%) και 54Cr (2,38%). Από τα έξι τεχνητά ραδιενεργά ισότοπα, το πιο σημαντικό είναι το 51Cr, με χρόνο ημιζωής 27,8 ημέρες. Χρησιμοποιείται ως δείκτης ισοτόπων.

Σε αντίθεση με τα μέταλλα της αρχαιότητας (χρυσός, ασήμι, χαλκός, σίδηρος, κασσίτερος και μόλυβδος), το χρώμιο έχει τον δικό του «ανακαλυφτή». Το 1766, ένα ορυκτό βρέθηκε στην περιοχή του Αικατερινούμπουργκ, το οποίο ονομαζόταν "κόκκινος μόλυβδος της Σιβηρίας" - PbCrO4. Το 1797, ο L. N. Vauquelin ανακάλυψε το στοιχείο Νο. 24 στο ορυκτό κροκοΐτη, ένα φυσικό χρωμικό μόλυβδο. ήταν ο χρωμίτης FeCr2O4), που βρέθηκε στα Ουράλια. Αργότερα το 1799 ανακάλυψε ο F. Tassert νέο μέταλλοστο ίδιο ορυκτό που βρέθηκε στη νοτιοανατολική Γαλλία. Πιστεύεται ότι ήταν ο Tassert που κατάφερε πρώτος να αποκτήσει σχετικά καθαρό μεταλλικό χρώμιο.

Το μεταλλικό χρώμιο χρησιμοποιείται για την επιχρωμίωση, αλλά και ως ένα από τα πιο σημαντικά συστατικά των κραματοποιημένων χάλυβων (ιδίως των ανοξείδωτων χάλυβων). Επιπλέον, το χρώμιο έχει βρει εφαρμογή σε μια σειρά από άλλα κράματα (ανθεκτικοί στα οξέα και ανθεκτικοί στη θερμότητα χάλυβες). Εξάλλου, η εισαγωγή αυτού του μετάλλου στον χάλυβα αυξάνει την αντοχή του στη διάβρωση τόσο σε υδατικά περιβάλλοντα σε κανονικές θερμοκρασίες όσο και σε αέρια σε υψηλές θερμοκρασίες. Οι χάλυβες χρωμίου χαρακτηρίζονται από αυξημένη σκληρότητα. Το χρώμιο χρησιμοποιείται στη θερμοχρωμία, διαδικασία κατά την οποία προστατευτικό αποτέλεσμαΤο Cr προκαλείται από το σχηματισμό μιας λεπτής αλλά ισχυρής μεμβράνης οξειδίου στην επιφάνεια του χάλυβα, η οποία εμποδίζει την αλληλεπίδραση του μετάλλου με το περιβάλλον.

Οι ενώσεις χρωμίου χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως. Οι χρωμίτες χρησιμοποιούνται με επιτυχία στη βιομηχανία πυρίμαχων υλικών: οι φούρνοι ανοιχτής εστίας και ο άλλος μεταλλουργικός εξοπλισμός είναι επενδεδυμένοι με τούβλα μαγνησίτη-χρωμίτη.

Το χρώμιο είναι ένα από τα βιογενή στοιχεία που περιλαμβάνονται συνεχώς στους ιστούς των φυτών και των ζώων. Τα φυτά περιέχουν χρώμιο στα φύλλα τους, όπου υπάρχει με τη μορφή ενός συμπλέγματος χαμηλού μοριακού βάρους που δεν σχετίζεται με υποκυτταρικές δομές. Μέχρι τώρα, οι επιστήμονες δεν ήταν σε θέση να αποδείξουν την αναγκαιότητα αυτού του στοιχείου για τα φυτά. Ωστόσο, στα ζώα, το Cr εμπλέκεται στο μεταβολισμό των λιπιδίων, των πρωτεϊνών (μέρος του ενζύμου θρυψίνη) και των υδατανθράκων (δομικό συστατικό του παράγοντα ανθεκτικότητας στη γλυκόζη). Είναι γνωστό ότι μόνο το τρισθενές χρώμιο εμπλέκεται σε βιοχημικές διεργασίες. Όπως τα περισσότερα άλλα σημαντικά θρεπτικά συστατικά, το χρώμιο εισέρχεται στο σώμα του ζώου ή του ανθρώπου μέσω της τροφής. Η μείωση αυτού του μικροστοιχείου στο σώμα οδηγεί σε βραδύτερη ανάπτυξη, απότομη αύξηση των επιπέδων χοληστερόλης στο αίμα και μείωση της ευαισθησίας των περιφερειακών ιστών στην ινσουλίνη.

Ταυτόχρονα, το χρώμιο στην καθαρή του μορφή είναι πολύ τοξικό - η σκόνη μετάλλου Cr ερεθίζει τον πνευμονικό ιστό, οι ενώσεις του χρωμίου (III) προκαλούν δερματίτιδα. Οι ενώσεις του χρωμίου (VI) οδηγούν σε διάφορες ανθρώπινες ασθένειες, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου.

Βιολογικές ιδιότητες

Το χρώμιο είναι ένα σημαντικό βιογενές στοιχείο, το οποίο ασφαλώς περιλαμβάνεται στους ιστούς των φυτών, των ζώων και των ανθρώπων. Η μέση περιεκτικότητα σε αυτό το στοιχείο στα φυτά είναι 0,0005%, και σχεδόν όλο συσσωρεύεται στις ρίζες (92-95%), το υπόλοιπο περιέχεται στα φύλλα. Ανώτερα φυτάμην ανέχεστε συγκεντρώσεις αυτού του μετάλλου πάνω από 3∙10-4 mol/l. Στα ζώα, η περιεκτικότητα σε χρώμιο κυμαίνεται από δέκα χιλιοστά έως δέκα εκατομμυριοστά του τοις εκατό. Αλλά στο πλαγκτόν, ο συντελεστής συσσώρευσης χρωμίου είναι εκπληκτικός - 10.000-26.000 στους ενήλικες ανθρώπινο σώμαΗ περιεκτικότητα σε Cr κυμαίνεται από 6 έως 12 mg. Επιπλέον, η φυσιολογική ανάγκη για χρώμιο για τον άνθρωπο δεν έχει τεκμηριωθεί με ακρίβεια. Εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη διατροφή - όταν καταναλώνετε τροφές με υψηλή περιεκτικότητα σε ζάχαρη, αυξάνονται οι ανάγκες του σώματος για χρώμιο. Είναι γενικά αποδεκτό ότι ένα άτομο χρειάζεται περίπου 20-300 mcg αυτού του στοιχείου την ημέρα. Όπως και άλλα βιογενή στοιχεία, το χρώμιο μπορεί να συσσωρευτεί στους ιστούς του σώματος, ειδικά στα μαλλιά. Είναι σε αυτά ότι η περιεκτικότητα σε χρώμιο υποδεικνύει τον βαθμό παροχής του σώματος με αυτό το μέταλλο. Δυστυχώς, με την ηλικία, τα «αποθέματα» χρωμίου στους ιστούς εξαντλούνται, με εξαίρεση τους πνεύμονες.

Το χρώμιο εμπλέκεται στο μεταβολισμό των λιπιδίων, των πρωτεϊνών (που υπάρχουν στο ένζυμο θρυψίνη), των υδατανθράκων (είναι δομικό συστατικό του παράγοντα ανθεκτικότητας στη γλυκόζη). Αυτός ο παράγοντας εξασφαλίζει την αλληλεπίδραση των κυτταρικών υποδοχέων με την ινσουλίνη, μειώνοντας έτσι την ανάγκη του οργανισμού για αυτήν. Ο παράγοντας ανοχής γλυκόζης (GTF) ενισχύει τη δράση της ινσουλίνης σε όλες τις μεταβολικές διεργασίες που τη περιλαμβάνουν. Επιπλέον, το χρώμιο συμμετέχει στη ρύθμιση του μεταβολισμού της χοληστερόλης και είναι ενεργοποιητής ορισμένων ενζύμων.

Η κύρια πηγή χρωμίου σε ζώα και ανθρώπους είναι τα τρόφιμα. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι η συγκέντρωση του χρωμίου στα φυτικά τρόφιμα είναι σημαντικά χαμηλότερη από ότι στα ζωικά τρόφιμα. Οι πλουσιότερες πηγές χρωμίου είναι η μαγιά μπύρας, το κρέας, το συκώτι, τα όσπρια και τα μη επεξεργασμένα δημητριακά ολικής αλέσεως. Η μείωση της περιεκτικότητας αυτού του μετάλλου σε τρόφιμα και αίμα οδηγεί σε μείωση του ρυθμού ανάπτυξης, αύξηση της χοληστερόλης στο αίμα και μείωση της ευαισθησίας των περιφερειακών ιστών στην ινσουλίνη (κατάσταση παρόμοια με τον διαβήτη). Επιπλέον, αυξάνεται ο κίνδυνος εμφάνισης αθηροσκλήρωσης και διαταραχών υψηλότερης νευρικής δραστηριότητας.

Ωστόσο, ακόμη και σε συγκεντρώσεις κλάσματος του χιλιοστού ανά κυβικό μέτροΣτην ατμόσφαιρα, όλες οι ενώσεις του χρωμίου έχουν τοξική επίδραση στο σώμα. Η δηλητηρίαση με χρώμιο και τις ενώσεις του είναι συχνή κατά την παραγωγή τους, στη μηχανολογία, τη μεταλλουργία και την κλωστοϋφαντουργία. Ο βαθμός τοξικότητας του χρωμίου εξαρτάται από τη χημική δομή των ενώσεων του - τα διχρωμικά είναι πιο τοξικά από τα χρωμικά, οι ενώσεις Cr+6 είναι πιο τοξικές από τις ενώσεις Cr+2 και Cr+3. Τα σημάδια της δηλητηρίασης περιλαμβάνουν αίσθημα ξηρότητας και πόνου στη ρινική κοιλότητα, πονόλαιμο, δυσκολία στην αναπνοή, βήχα και παρόμοια συμπτώματα. Εάν υπάρχει ελαφρά περίσσεια ατμών χρωμίου ή σκόνης, τα σημάδια δηλητηρίασης εξαφανίζονται αμέσως μετά τη διακοπή της εργασίας στο συνεργείο. Με παρατεταμένη συνεχή επαφή με ενώσεις χρωμίου, εμφανίζονται σημάδια χρόνιας δηλητηρίασης - αδυναμία, συνεχείς πονοκέφαλοι, απώλεια βάρους, δυσπεψία. Ξεκινούν οι διακοπές εργασίας γαστρεντερικός σωλήνας, πάγκρεας, συκώτι. Αναπτύσσεται βρογχίτιδα, βρογχικό άσθμα και πνευμοσκλήρωση. Εμφανίζονται δερματικές παθήσεις - δερματίτιδα, έκζεμα. Επιπλέον, οι ενώσεις του χρωμίου είναι επικίνδυνες καρκινογόνες ουσίες που μπορούν να συσσωρευτούν στους ιστούς του σώματος, προκαλώντας καρκίνο.

Η πρόληψη της δηλητηρίασης περιλαμβάνει περιοδικές ιατρικές εξετάσεις του προσωπικού που εργάζεται με το χρώμιο και τις ενώσεις του. εγκατάσταση εξοπλισμού εξαερισμού, καταστολής σκόνης και συλλογής σκόνης. χρήση ατομικού προστατευτικού εξοπλισμού (αναπνευστήρες, γάντια) από τους εργαζόμενους.

Η ρίζα "chrome" στην έννοια του "color", "paint" είναι μέρος πολλών λέξεων που χρησιμοποιούνται σε μια μεγάλη ποικιλία πεδίων: επιστήμη, τεχνολογία, ακόμη και μουσική. Τόσα ονόματα φωτογραφικών ταινιών περιέχουν αυτή τη ρίζα: «ορθόχρωμα», «πάνχρωμα», «ισοπάνχρωμα» και άλλα. Η λέξη χρωμόσωμα αποτελείται από δύο ελληνικές λέξεις: chromo και soma. Κυριολεκτικά αυτό μπορεί να μεταφραστεί ως "ζωγραφισμένο σώμα" ή "σώμα που είναι βαμμένο". Δομικό στοιχείοΤα χρωμοσώματα που σχηματίζονται στη μεσοφάση του κυτταρικού πυρήνα ως αποτέλεσμα του διπλασιασμού των χρωμοσωμάτων ονομάζονται «χρωματίδες». Η «χρωματίνη» είναι μια ουσία χρωμασωμάτων που βρίσκεται στους πυρήνες των φυτικών και ζωικών κυττάρων, η οποία βάφεται έντονα με πυρηνικές βαφές. Τα "χρωματοφόρα" είναι χρωστικά κύτταρα σε ζώα και ανθρώπους. Στη μουσική χρησιμοποιείται η έννοια της «χρωματικής κλίμακας». Το "Khromka" είναι ένας από τους τύπους ρωσικού ακορντεόν. Στην οπτική, υπάρχουν οι έννοιες της «χρωματικής εκτροπής» και της «χρωμικής πόλωσης». Η «χρωματογραφία» είναι μια φυσική και χημική μέθοδος διαχωρισμού και ανάλυσης μειγμάτων. Το "Χρωμοσκόπιο" είναι μια συσκευή για τη λήψη έγχρωμης εικόνας με οπτικό συνδυασμό δύο ή τριών φωτογραφικών εικόνων διαχωρισμένων με χρώμα, που φωτίζονται μέσω ειδικά επιλεγμένων φίλτρων διαφορετικού χρώματος.

Το πιο τοξικό είναι το οξείδιο του χρωμίου (VI) CrO3 και ανήκει στην κατηγορία κινδύνου I. Θανατηφόρα δόση για τον άνθρωπο (από το στόμα) 0,6 g Αιθυλική αλκοόλη αναφλέγεται σε επαφή με φρεσκοπαρασκευασμένο CrO3!

Η πιο κοινή μάρκα από ανοξείδωτο χάλυβαπεριέχει 18% Cr, 8% Ni, περίπου 0,1% C. Έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση και την οξείδωση, και διατηρεί αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες. Από αυτό το ατσάλι κατασκευάστηκαν τα φύλλα που χρησιμοποιήθηκαν στην κατασκευή της γλυπτικής ομάδας του V.I. Mukhina "Εργάτρια και συλλογική αγρότισσα".

Το σιδηρόχρωμο, που χρησιμοποιήθηκε στη μεταλλουργική βιομηχανία για την παραγωγή χάλυβων χρωμίου, ήταν πολύ κακής ποιότητας στα τέλη του 19ου αιώνα. Αυτό οφείλεται στη χαμηλή περιεκτικότητα σε χρώμιο σε αυτό - μόνο 7-8%. Τότε ονομάστηκε «χυτοσίδηρος Τασμανίας» λόγω του γεγονότος ότι το αρχικό μετάλλευμα σιδήρου-χρωμίου εισήχθη από την Τασμανία.

Αναφέρθηκε προηγουμένως ότι η στυπτηρία χρωμίου χρησιμοποιείται στη βυρσοδεψία δέρματος. Χάρη σε αυτό, εμφανίστηκε η έννοια των μπότες "χρωμίου". Το δέρμα που έχει μαυριστεί με ενώσεις χρωμίου αποκτά λάμψη, γυαλάδα και αντοχή.

Πολλά εργαστήρια χρησιμοποιούν ένα "χρωμικό μίγμα" - ένα μείγμα κορεσμένου διαλύματος διχρωμικού καλίου με πυκνό θειικό οξύ. Χρησιμοποιείται για την απολίπανση επιφανειών γυαλιού και χαλύβδινων εργαστηριακών υαλικών. Οξειδώνει το λίπος και αφαιρεί τα υπολείμματά του. Απλώς χειριστείτε αυτό το μείγμα με προσοχή, γιατί είναι ένα μείγμα ισχυρού οξέος και ισχυρού οξειδωτικού παράγοντα!

Στη σύγχρονη εποχή, το ξύλο εξακολουθεί να χρησιμοποιείται ως ΥΛΙΚΟ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ, γιατί είναι φθηνό και εύκολο στην επεξεργασία. Έχει όμως και πολλές αρνητικές ιδιότητες - ευαισθησία στις πυρκαγιές, μυκητιακές ασθένειες που το καταστρέφουν. Για να αποφευχθούν όλα αυτά τα προβλήματα, το ξύλο είναι εμποτισμένο ειδικές ενώσεις, που περιέχει χρωμικά και διχρωμικά άλατα συν χλωριούχο ψευδάργυρο, θειικό χαλκό, αρσενικό νάτριο και ορισμένες άλλες ουσίες. Χάρη σε τέτοιες συνθέσεις, το ξύλο αυξάνει την αντοχή του σε μύκητες και βακτήρια, καθώς και στην ανοιχτή φωτιά.

Το Chrome έχει καταλάβει μια ιδιαίτερη θέση στην εκτύπωση. Το 1839, ανακαλύφθηκε ότι το χαρτί εμποτισμένο με διχρωμικό νάτριο έγινε ξαφνικά καφέ όταν εκτέθηκε σε έντονο φως. Στη συνέχεια αποδείχθηκε ότι οι διχρωμικές επικαλύψεις σε χαρτί, μετά την έκθεση, δεν διαλύονται στο νερό, αλλά, όταν βρέχονται, αποκτούν μια μπλε απόχρωση. Οι εκτυπωτές εκμεταλλεύτηκαν αυτήν την ιδιότητα. Το επιθυμητό σχέδιο φωτογραφήθηκε σε μια πλάκα με μια κολλοειδή επικάλυψη που περιέχει διχρωμικό. Οι φωτισμένες περιοχές δεν διαλύθηκαν κατά το πλύσιμο και οι μη εκτεθειμένες περιοχές διαλύθηκαν και ένα σχέδιο παρέμεινε στην πλάκα από το οποίο ήταν δυνατή η εκτύπωση.

Ιστορία

Η ιστορία της ανακάλυψης του στοιχείου Νο. 24 ξεκίνησε το 1761, όταν στο ορυχείο Μπερεζόφσκι (ανατολικό πόδι Ουράλια βουνά) ένα ασυνήθιστο κόκκινο ορυκτό βρέθηκε κοντά στο Γεκατερίνμπουργκ, το οποίο, όταν αλέθεται σε σκόνη, έδωσε ένα κίτρινο χρώμα. Το εύρημα ανήκε στον καθηγητή του Πανεπιστημίου της Αγίας Πετρούπολης, Johann Gottlob Lehmann. Πέντε χρόνια αργότερα, ο επιστήμονας παρέδωσε τα δείγματα στην πόλη της Αγίας Πετρούπολης, όπου πραγματοποίησε μια σειρά πειραμάτων πάνω τους. Συγκεκριμένα, επεξεργάστηκε τους ασυνήθιστους κρυστάλλους με υδροχλωρικό οξύ, με αποτέλεσμα ένα λευκό ίζημα στο οποίο βρέθηκε μόλυβδος. Με βάση τα αποτελέσματα που ελήφθησαν, η Lehman ονόμασε το ορυκτό Σιβηρικό κόκκινο μόλυβδο. Αυτή είναι η ιστορία της ανακάλυψης του κροκοΐτη (από το ελληνικό «κρόκος» - σαφράν) - ενός φυσικού χρωμικού μολύβδου PbCrO4.

Ενδιαφερόμενος για αυτό το εύρημα, ο Peter Simon Pallas, Γερμανός φυσιοδίφης και ταξιδιώτης, οργάνωσε και οδήγησε μια αποστολή της Ακαδημίας Επιστημών της Αγίας Πετρούπολης στην καρδιά της Ρωσίας. Το 1770, η αποστολή έφτασε στα Ουράλια και επισκέφτηκε το ορυχείο Berezovsky, όπου ελήφθησαν δείγματα του ορυκτού που μελετήθηκε. Έτσι το περιγράφει ο ίδιος ο ταξιδιώτης: «Αυτό το καταπληκτικό ορυκτό κόκκινου μολύβδου δεν βρίσκεται σε κανένα άλλο κοίτασμα. Όταν αλέθεται σε σκόνη γίνεται κίτρινο και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε καλλιτεχνικές μινιατούρες.» Η γερμανική επιχείρηση ξεπέρασε όλες τις δυσκολίες της εξόρυξης και της παράδοσης κροκοΐτου στην Ευρώπη. Παρά το γεγονός ότι αυτές οι επεμβάσεις διήρκεσαν τουλάχιστον δύο χρόνια, σύντομα τα βαγόνια των ευγενών κυρίων του Παρισιού και του Λονδίνου ταξίδευαν βαμμένα με ψιλοτριμμένο κροκοίτη. Οι συλλογές των ορυκτολογικών μουσείων πολλών πανεπιστημίων του παλιού κόσμου έχουν εμπλουτιστεί με τα καλύτερα δείγματα αυτού του ορυκτού από τα ρωσικά βάθη. Ωστόσο, οι Ευρωπαίοι επιστήμονες δεν μπόρεσαν να καταλάβουν τη σύνθεση του μυστηριώδους ορυκτού.

Αυτό κράτησε για τριάντα χρόνια, έως ότου ένα δείγμα κόκκινου μολύβδου της Σιβηρίας έπεσε στα χέρια του Nicolas Louis Vauquelin, καθηγητή Χημείας στην Ορυκτολογική Σχολή του Παρισιού, το 1796. Μετά την ανάλυση του κροκοίτη, ο επιστήμονας δεν βρήκε τίποτα σε αυτό εκτός από οξείδια του σιδήρου, του μολύβδου και του αλουμινίου. Στη συνέχεια, η Vauquelin επεξεργάστηκε τον κροκοίτη με διάλυμα ποτάσας (K2CO3) και, μετά την καθίζηση ενός λευκού ιζήματος ανθρακικού μολύβδου, απομόνωσε ένα κίτρινο διάλυμα άγνωστου άλατος. Μετά τη διεξαγωγή μιας σειράς πειραμάτων για την επεξεργασία του ορυκτού με άλατα διάφορα μέταλλα, ο καθηγητής, χρησιμοποιώντας υδροχλωρικό οξύ, απομόνωσε ένα διάλυμα «κόκκινου μολύβδου οξέος» - οξείδιο του χρωμίου και νερό (το χρωμικό οξύ υπάρχει μόνο σε αραιά διαλύματα). Με εξάτμιση αυτού του διαλύματος, απέκτησε ρουμπινί-κόκκινους κρυστάλλους (χρωμικός ανυδρίτης). Η περαιτέρω θέρμανση των κρυστάλλων σε ένα χωνευτήριο γραφίτη παρουσία άνθρακα έδωσε πολλούς συγχωνευμένους γκρίζους κρυστάλλους σε σχήμα βελόνας - ένα νέο, άγνωστο μέχρι τώρα μέταλλο. Η επόμενη σειρά πειραμάτων έδειξε την υψηλή ανθεκτικότητα του στοιχείου που προέκυψε και την αντοχή του στα οξέα. Η Ακαδημία Επιστημών του Παρισιού έγινε αμέσως μάρτυρας της ανακάλυψης, ο επιστήμονας, μετά από επιμονή των φίλων του, έδωσε το όνομα στο νέο στοιχείο - χρώμιο (από το ελληνικό "χρώμα", "χρώμα") λόγω της ποικιλίας των αποχρώσεων των ενώσεων. σχηματίζει. Στα περαιτέρω έργα του, ο Vauquelin δήλωσε με σιγουριά ότι το σμαραγδί χρώμα ορισμένων πολύτιμοι λίθοι, καθώς και τα φυσικά πυριτικά βηρυλλίου και αργιλίου, εξηγείται από την ανάμειξη ενώσεων χρωμίου σε αυτά. Ένα παράδειγμα είναι το σμαράγδι, το οποίο είναι χρωματισμένο πράσινο χρώμαβηρύλιο, στο οποίο το αλουμίνιο αντικαθίσταται εν μέρει από χρώμιο.

Είναι σαφές ότι το Vauquelin δεν έλαβε καθαρό μέταλλο, πιθανότατα τα καρβίδια του, κάτι που επιβεβαιώνεται από το βελονοειδές σχήμα των ανοιχτό γκρι κρυστάλλων. Το καθαρό μέταλλο χρώμιο αποκτήθηκε αργότερα από τον F. Tassert, πιθανότατα το 1800.

Επίσης, ανεξάρτητα από τον Vauquelin, το χρώμιο ανακαλύφθηκε από τους Klaproth και Lowitz το 1798.

Όντας στη φύση

Στα έγκατα της γης, το χρώμιο είναι ένα αρκετά κοινό στοιχείο, παρά το γεγονός ότι δεν βρίσκεται σε ελεύθερη μορφή. Το clarke του (μέση περιεκτικότητα στον φλοιό της γης) είναι 8,3,10-3% ή 83 g/t. Ωστόσο, η κατανομή του μεταξύ των φυλών είναι άνιση. Αυτό το στοιχείο είναι κυρίως χαρακτηριστικό του μανδύα της Γης, γεγονός είναι ότι τα υπερμαφικά πετρώματα (περιδοτίτες), που πιθανώς είναι κοντά σε σύσταση με τον μανδύα του πλανήτη μας, είναι τα πιο πλούσια σε χρώμιο: 2 10-1% ή 2 kg/t. Σε τέτοια πετρώματα, το Cr σχηματίζει ογκώδη και διάσπαρτα μεταλλεύματα και ο σχηματισμός των μεγαλύτερων κοιτασμάτων αυτού του στοιχείου σχετίζεται με αυτά. Η περιεκτικότητα σε χρώμιο είναι επίσης υψηλή σε βασικά πετρώματα (βασάλτες κ.λπ.) 2 10-2% ή 200 g/t. Πολύ λιγότερο Cr βρίσκεται σε όξινα πετρώματα: 2,5 10-3%, ιζηματογενή πετρώματα (ψαμμίτες) - 3,5 10-3%, σχιστόλιθοι περιέχουν επίσης χρώμιο - 9 10-3%.

Μπορούμε να συμπεράνουμε ότι το χρώμιο είναι ένα τυπικό λιθόφιλο στοιχείο και περιέχεται σχεδόν εξ ολοκλήρου σε βαθιά ορυκτά στο εσωτερικό της Γης.

Υπάρχουν τρία κύρια ορυκτά χρωμίου: ο μαγνοχρωμίτης (Mn, Fe)Cr2O4, ο χρωμοπικοτίτης (Mg, Fe) (Cr, Al)2O4 και ο αργιλοχρώμιτος (Fe, Mg) (Cr, Al)2O4. Αυτά τα ορυκτά έχουν ένα μόνο όνομα - σπινέλιο χρωμίου και τον γενικό τύπο (Mg, Fe)O (Cr, Al, Fe)2O3. Με εμφάνισηείναι δυσδιάκριτα και ανακριβώς ονομάζονται «χρωμίτες». Η σύνθεσή τους είναι μεταβλητή. Η περιεκτικότητα των πιο σημαντικών συστατικών ποικίλλει (βάρος %): Cr2O3 από 10,5 έως 62,0. Al2O3 από 4 έως 34,0; Fe2O3 από 1,0 έως 18,0. FeO από 7,0 έως 24,0. MgO από 10,5 έως 33,0. SiO2 από 0,4 έως 27,0. ακαθαρσίες TiO2 έως 2; V2O5 έως 0,2; ZnO έως 5; MnO έως 1. Ορισμένα μεταλλεύματα χρωμίου περιέχουν 0,1-0,2 g/t στοιχείων της ομάδας πλατίνας και έως 0,2 g/t χρυσού.

Εκτός από διάφορους χρωμίτες, το χρώμιο αποτελεί μέρος μιας σειράς άλλων ορυκτών - βεζούβιου χρωμίου, χλωριούχου χρωμίου, χρωμίου τουρμαλίνης, χρωμίου μαρμαρυγίας (φουχσίτης), γρανάτης χρωμίου (ουβαροβίτης) κ.λπ., τα οποία συχνά συνοδεύουν τα μεταλλεύματα, αλλά δεν είναι βιομηχανικά σημασια. Το χρώμιο είναι ένας σχετικά αδύναμος υδρόβιος μετανάστης. Κάτω από εξωγενείς συνθήκες, το χρώμιο, όπως και ο σίδηρος, μεταναστεύει με τη μορφή αιωρημάτων και μπορεί να καταβυθιστεί σε άργιλους. Η πιο κινητή μορφή είναι τα χρωμικά.

Πρακτικής σημασίας, ίσως, είναι μόνο ο χρωμίτης FeCr2O4, που ανήκει στα σπινέλια - ισόμορφα ορυκτά του κυβικού συστήματος με γενικός τύπος MO Me2O3, όπου το M είναι ένα δισθενές ιόν μετάλλου και το Me είναι ένα τρισθενές ιόν μετάλλου. Εκτός από τα σπινέλη, το χρώμιο βρίσκεται σε πολλά πολύ λιγότερο κοινά ορυκτά, για παράδειγμα, μελανοχροΐτη 3PbO 2Cr2O3, βοκελενίτη 2(Pb,Cu)CrO4(Pb,Cu)3(PO4)2, ταραπακαΐτη K2CrO4, διτζεΐτη CaIO3 CaCriO4 και άλλα.

Οι χρωμίτες βρίσκονται συνήθως με τη μορφή κοκκωδών μαζών μαύρου χρώματος, λιγότερο συχνά - με τη μορφή οκταεδρικών κρυστάλλων, έχουν μεταλλική λάμψη και εμφανίζονται με τη μορφή συνεχών μαζών.

Στα τέλη του 20ου αιώνα, τα αποθέματα χρωμίου (που εντοπίστηκαν) σε σχεδόν πενήντα χώρες του κόσμου με κοιτάσματα αυτού του μετάλλου ανήλθαν σε 1674 εκατομμύρια τόνους Η ηγετική θέση καταλαμβάνεται από τη Δημοκρατία της Νότιας Αφρικής - 1050 εκατομμύρια τόνους συνεισφορά πραγματοποιείται από το συγκρότημα Bushveld (περίπου 1000 εκατομμύρια τόνοι ). Η δεύτερη θέση στους πόρους χρωμίου ανήκει στο Καζακστάν, όπου στην περιοχή Aktobe (ορεινός όγκος Kempirsay) εξορύσσεται πολύ Υψηλή ποιότητα. Άλλες χώρες έχουν επίσης αποθέματα αυτού του στοιχείου. Τουρκία (στο Guleman), Φιλιππίνες στο νησί Luzon, Φινλανδία (Kemi), Ινδία (Sukinda) κ.λπ.

Η χώρα μας έχει τα δικά της ανεπτυγμένα κοιτάσματα χρωμίου στα Ουράλια (Donskoye, Saranovskoye, Khalilovskoye, Alapaevskoye και πολλά άλλα). Επιπλέον, σε αρχές XIXαιώνες, ήταν τα κοιτάσματα των Ουραλίων που ήταν οι κύριες πηγές μεταλλευμάτων χρωμίου. Μόλις το 1827 ο Αμερικανός Isaac Tison ανακάλυψε ένα μεγάλο κοίτασμα μεταλλεύματος χρωμίου στα σύνορα του Maryland και της Pennsylvania, κατακτώντας το μονοπώλιο εξόρυξης για πολλά χρόνια. Το 1848, βρέθηκαν κοιτάσματα χρωμίτη υψηλής ποιότητας στην Τουρκία, κοντά στην Προύσα, και σύντομα (μετά την εξάντληση του κοιτάσματος της Πενσυλβάνια) ήταν αυτή η χώρα που ανέλαβε το ρόλο του μονοπωλίου. Αυτό συνεχίστηκε μέχρι το 1906, όταν ανακαλύφθηκαν πλούσια κοιτάσματα χρωμίτη στη Νότια Αφρική και την Ινδία.

Εφαρμογή

Η συνολική κατανάλωση καθαρού μετάλλου χρωμίου σήμερα είναι περίπου 15 εκατομμύρια τόνοι. Η παραγωγή ηλεκτρολυτικού χρωμίου -το πιο καθαρό- αντιπροσωπεύει 5 εκατομμύρια τόνους, που είναι το ένα τρίτο της συνολικής κατανάλωσης.

Το χρώμιο χρησιμοποιείται ευρέως για την κράμα χάλυβα και κραμάτων, δίνοντάς τους αντοχή στη διάβρωση και στη θερμότητα. Περισσότερο από το 40% του προκύπτοντος καθαρού μετάλλου καταναλώνεται στην παραγωγή τέτοιων «υπερκράματα». Τα πιο γνωστά κράματα αντοχής είναι το νιχρώμιο με περιεκτικότητα σε Cr 15-20%, τα ανθεκτικά στη θερμότητα κράματα - 13-60% Cr, τα ανοξείδωτα κράματα - 18% Cr και οι χάλυβες με ρουλεμάν 1% Cr. Η προσθήκη χρωμίου σε συνηθισμένους χάλυβες τους βελτιώνει φυσικές ιδιότητεςκαι κάνει το μέταλλο πιο ευαίσθητο στη θερμική επεξεργασία.

Το μεταλλικό χρώμιο χρησιμοποιείται για επιχρωμίωση - εφαρμόζοντας ένα λεπτό στρώμα χρωμίου στην επιφάνεια των κραμάτων χάλυβα προκειμένου να αυξηθεί η αντοχή στη διάβρωση αυτών των κραμάτων. Η επιχρωμίωση είναι ιδιαίτερα ανθεκτική στην υγρασία. ατμοσφαιρικός αέρας, αλμυρός θαλασσινός αέρας, νερό, νιτρικό και τα περισσότερα οργανικά οξέα. Τέτοιες επικαλύψεις έχουν δύο σκοπούς: προστατευτικό και διακοσμητικό. Πάχος προστατευτικές επικαλύψειςείναι περίπου 0,1 mm, εφαρμόζονται απευθείας στο προϊόν και του προσδίδουν αυξημένη αντοχή στη φθορά. Διακοσμητικά επιχρίσματαέχουν αισθητική αξία, εφαρμόζονται σε μια στρώση από άλλο μέταλλο (χαλκό ή νικέλιο), το οποίο πραγματικά αποδίδει προστατευτική λειτουργία. Το πάχος μιας τέτοιας επίστρωσης είναι μόνο 0,0002–0,0005 mm.

Οι ενώσεις χρωμίου χρησιμοποιούνται επίσης ενεργά σε διάφορους τομείς.

Το κύριο μετάλλευμα χρωμίου - χρωμίτης FeCr2O4 χρησιμοποιείται στην παραγωγή πυρίμαχων υλικών. Τα τούβλα μαγνησίτη-χρωμίτη είναι χημικά παθητικά και ανθεκτικά στη θερμότητα, μπορούν να αντέξουν ξαφνικές, επαναλαμβανόμενες αλλαγές θερμοκρασίας, γι 'αυτό χρησιμοποιούνται στις δομές των τόξων των κλιβάνων ανοιχτής εστίας και στο χώρο εργασίας άλλων μεταλλουργικών συσκευών και κατασκευών.

Η σκληρότητα των κρυστάλλων οξειδίου του χρωμίου (III) - Cr2O3 είναι συγκρίσιμη με τη σκληρότητα του κορουνδίου, η οποία εξασφαλίζει τη χρήση του στις συνθέσεις λείανσης και επικάλυψης πάστες που χρησιμοποιούνται στη μηχανολογία, κοσμήματα, οπτικές βιομηχανίες και βιομηχανίες ρολογιών. Χρησιμοποιείται επίσης ως καταλύτης για την υδρογόνωση και αφυδρογόνωση ορισμένων ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ. Το Cr2O3 χρησιμοποιείται στη ζωγραφική ως πράσινη χρωστική ουσία και για χρωματισμό γυαλιού.

Το χρωμικό κάλιο - K2CrO4 χρησιμοποιείται στη βυρσοδεψία δερμάτων, ως μέσο στην κλωστοϋφαντουργία, στην παραγωγή βαφών και στη λεύκανση του κεριού.

Το διχρωμικό κάλιο (χρωμικό) - K2Cr2O7 χρησιμοποιείται επίσης για τη βυρσοδεψία δέρματος, ως μέσο για τη βαφή υφασμάτων και είναι αναστολέας της διάβρωσης για μέταλλα και κράματα. Χρησιμοποιείται στην κατασκευή σπίρτων και για εργαστηριακούς σκοπούς.

Το χλωριούχο χρώμιο (II) CrCl2 είναι ένας πολύ ισχυρός αναγωγικός παράγοντας, που οξειδώνεται εύκολα ακόμη και από το ατμοσφαιρικό οξυγόνο, το οποίο χρησιμοποιείται στην ανάλυση αερίων για την ποσοτική απορρόφηση του O2. Επιπλέον, χρησιμοποιείται σε περιορισμένο βαθμό στην παραγωγή χρωμίου με ηλεκτρόλυση τηγμένων αλάτων και χρωματομετρία.

Στυπτηρία χρωμίου-καλίου K2SO4.Cr2(SO4)3 24H2O χρησιμοποιείται κυρίως στην κλωστοϋφαντουργία - για τη βυρσοδεψία δέρματος.

Το άνυδρο χλωριούχο χρώμιο CrCl3 χρησιμοποιείται για την εφαρμογή επικαλύψεων χρωμίου στην επιφάνεια των χάλυβα με χημική εναπόθεση ατμών. αναπόσπαστο μέροςορισμένοι καταλύτες. Οι ένυδρες εστέρες CrCl3 είναι μια ουσία για τη βαφή υφασμάτων.

Διάφορες βαφές κατασκευάζονται από χρωμικό μόλυβδο PbCrO4.

Ένα διάλυμα διχρωμικού νατρίου χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό και την χάραξη της επιφάνειας του χαλύβδινου σύρματος πριν από τον γαλβανισμό, καθώς και για τη λάμψη του ορείχαλκου. Το χρωμικό οξύ λαμβάνεται από διχρωμικό νάτριο, το οποίο χρησιμοποιείται ως ηλεκτρολύτης στη χρωμίωση μεταλλικών μερών.

Παραγωγή

Στη φύση, το χρώμιο βρίσκεται κυρίως με τη μορφή σιδηρομεταλλεύματος χρωμίου FeO∙Cr2O3 όταν ανάγεται με άνθρακα, λαμβάνεται ένα κράμα χρωμίου με σίδηρο - το σιδηρόχρωμο, το οποίο χρησιμοποιείται άμεσα στη μεταλλουργική βιομηχανία για την παραγωγή χάλυβων χρωμίου. . Η περιεκτικότητα σε χρώμιο σε αυτή τη σύνθεση φτάνει το 80% (κατά βάρος).

Η αναγωγή του οξειδίου του χρωμίου (III) με άνθρακα αποσκοπεί στη λήψη χρωμίου υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, απαραίτητο για την παραγωγή ειδικών κραμάτων. Η διαδικασία πραγματοποιείται σε φούρνο ηλεκτρικού τόξου.

Για να ληφθεί καθαρό χρώμιο, αρχικά παρασκευάζεται οξείδιο του χρωμίου (III) και στη συνέχεια ανάγεται με μια αλουμινοθερμική μέθοδο. Σε αυτή την περίπτωση, ένα μείγμα σκόνης ή με τη μορφή ρινισμάτων αλουμινίου (Al) και ένα φορτίο οξειδίου του χρωμίου (Cr2O3) θερμαίνονται πρώτα σε θερμοκρασία 500-600 ° C. Στη συνέχεια, ξεκινά η αναγωγή με ένα μείγμα βαρίου υπεροξείδιο με σκόνη αλουμινίου, ή με ανάφλεξη μέρους του φορτίου, ακολουθούμενη από προσθήκη του υπόλοιπου μέρους. Σε αυτή τη διαδικασία, είναι σημαντικό η προκύπτουσα θερμική ενέργεια να είναι επαρκής για να λιώσει το χρώμιο και να το διαχωριστεί από τη σκωρία.

Cr2O3 + 2Al = 2Cr + 2Al2O3

Το χρώμιο που λαμβάνεται με αυτόν τον τρόπο περιέχει μια ορισμένη ποσότητα ακαθαρσιών: σίδηρο 0,25-0,40%, θείο 0,02%, άνθρακα 0,015-0,02%. Η περιεκτικότητα σε καθαρή ουσία είναι 99,1–99,4%. Αυτό το χρώμιο είναι εύθραυστο και αλέθεται εύκολα σε σκόνη.

Η πραγματικότητα αυτής της μεθόδου αποδείχθηκε και αποδείχθηκε το 1859 από τον Friedrich Wöhler. ΣΕ Βιομηχανική σκάλαη αλουμινοθερμική αναγωγή του χρωμίου έγινε δυνατή μόνο αφού έγινε προσιτή μέθοδοαπόκτηση φθηνού αλουμινίου. Ο Goldschmidt ήταν ο πρώτος που ανέπτυξε έναν ασφαλή τρόπο ρύθμισης της εξαιρετικά εξώθερμης (άρα εκρηκτικής) διαδικασίας μείωσης.

Όταν είναι απαραίτητο να ληφθεί χρώμιο υψηλής καθαρότητας, η βιομηχανία χρησιμοποιεί ηλεκτρολυτικές μεθόδους. Η ηλεκτρόλυση πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας ένα μείγμα χρωμικού ανυδρίτη, στυπτηρίας χρωμοαμμωνίου ή θειικού χρωμίου με αραιό θειικό οξύ. Το χρώμιο που εναποτίθεται σε καθόδους αλουμινίου ή ανοξείδωτου χάλυβα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ηλεκτρόλυσης περιέχει διαλυμένα αέρια ως ακαθαρσίες. Καθαρότητα 99,90–99,995% μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας καθαρισμό υψηλής θερμοκρασίας (1500-1700° C) σε ροή υδρογόνου και απαέρωση υπό κενό. Οι προηγμένες τεχνικές διύλισης ηλεκτρολυτικού χρωμίου αφαιρούν το θείο, το άζωτο, το οξυγόνο και το υδρογόνο από το ακατέργαστο προϊόν.

Επιπλέον, είναι δυνατή η λήψη μετάλλου Cr με ηλεκτρόλυση τήγματος CrCl3 ή CrF3 σε μείγμα με φθοριούχα κάλιο, ασβέστιο και νάτριο σε θερμοκρασία 900 ° C σε περιβάλλον αργού.

Η δυνατότητα μιας ηλεκτρολυτικής μεθόδου για τη λήψη καθαρού χρωμίου αποδείχθηκε από τον Bunsen το 1854 υποβάλλοντας ένα υδατικό διάλυμα χλωριούχου χρωμίου σε ηλεκτρόλυση.

Η βιομηχανία χρησιμοποιεί επίσης μια πυριτιοθερμική μέθοδο για την παραγωγή καθαρού χρωμίου. Σε αυτή την περίπτωση, το χρώμιο ανάγεται από το οξείδιο με πυρίτιο:

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

Το χρώμιο τήκεται πυριτιοθερμικά σε καμίνους τόξου. Η προσθήκη άσβεστου σάς επιτρέπει να μετατρέπετε το πυρίμαχο διοξείδιο του πυριτίου σε σκωρία πυριτικού ασβεστίου χαμηλής τήξης. Η καθαρότητα του πυριτιοθερμικού χρωμίου είναι περίπου η ίδια με το αργιλιοθερμικό χρώμιο, ωστόσο, φυσικά, η περιεκτικότητα σε πυρίτιο σε αυτό είναι ελαφρώς υψηλότερη και η περιεκτικότητα σε αλουμίνιο είναι ελαφρώς χαμηλότερη.

Το Cr μπορεί επίσης να ληφθεί με την αναγωγή του Cr2O3 με υδρογόνο στους 1500° C, την αναγωγή του άνυδρου CrCl3 με υδρογόνο, μέταλλα αλκαλίων ή αλκαλικών γαιών, μαγνήσιο και ψευδάργυρο.

Για να αποκτήσουν χρώμιο, προσπάθησαν επίσης να χρησιμοποιήσουν άλλους αναγωγικούς παράγοντες - άνθρακα, υδρογόνο, μαγνήσιο. Ωστόσο, αυτές οι μέθοδοι δεν χρησιμοποιούνται ευρέως.

Η διαδικασία Van Arkel-Kuchman-De Boer χρησιμοποιεί την αποσύνθεση του ιωδιούχου χρωμίου (III) σε ένα σύρμα που θερμαίνεται στους 1100° C με την εναπόθεση καθαρού μετάλλου πάνω του.

Φυσικές ιδιότητες

Το χρώμιο είναι ένα σκληρό, πολύ βαρύ, πυρίμαχο, εύπλαστο μέταλλο με γκρίζο χρώμα χάλυβα. Το καθαρό χρώμιο είναι αρκετά πλαστικό, κρυσταλλώνεται σε ένα πλέγμα με κέντρο το σώμα, a = 2,885 Å (σε θερμοκρασία 20 ° C). Σε θερμοκρασία περίπου 1830°C, υπάρχει μεγάλη πιθανότητα μετατροπής σε τροποποίηση με πλέγμα με επίκεντρο την όψη, a = 3,69 Å. Ατομική ακτίνα 1,27 Å; ιοντικές ακτίνες Cr2+ 0,83 Α, Cr3+ 0,64 Α, Cr6+ 0,52 Α.

Το σημείο τήξης του χρωμίου εξαρτάται άμεσα από την καθαρότητά του. Επομένως, ο προσδιορισμός αυτού του δείκτη για καθαρό χρώμιο είναι πολύ δύσκολο έργο - τελικά, ακόμη και μια μικρή περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες αζώτου ή οξυγόνου μπορεί να αλλάξει σημαντικά την τιμή του σημείου τήξης. Πολλοί ερευνητές έχουν μελετήσει αυτό το θέμα για δεκαετίες και έλαβαν αποτελέσματα που απέχουν μεταξύ τους: από 1513 έως 1920 ° C. Προηγουμένως, ήταν γενικά αποδεκτό ότι αυτό το μέταλλο λιώνει σε θερμοκρασία 1890 ° C, αλλά σύγχρονη έρευναυποδεικνύουν θερμοκρασία 1907 ° C, το χρώμιο βράζει σε θερμοκρασίες πάνω από 2500 ° C - τα δεδομένα ποικίλλουν επίσης: από 2199 ° C έως 2671 ° C. Η πυκνότητα του χρωμίου είναι μικρότερη από αυτή του σιδήρου. είναι 7,19 g/cm3 (σε θερμοκρασία 200° C).

Το χρώμιο έχει όλα τα βασικά χαρακτηριστικά των μετάλλων - μεταφέρει καλά τη θερμότητα, την αντίστασή του ηλεκτρικό ρεύμαΠολύ λίγο, όπως τα περισσότερα μέταλλα, το χρώμιο έχει χαρακτηριστική λάμψη. Επιπλέον, αυτό το στοιχείο έχει ένα πολύ ενδιαφέρον χαρακτηριστικό: το γεγονός είναι ότι σε θερμοκρασία 37° C η συμπεριφορά του δεν μπορεί να εξηγηθεί - συμβαίνει μια απότομη αλλαγή σε πολλές φυσικές ιδιότητες, αυτή η αλλαγή έχει απότομη φύση. Το χρώμιο, όπως ένα άρρωστο άτομο σε θερμοκρασία 37° C, αρχίζει να δρα: η εσωτερική τριβή του χρωμίου φτάνει στο μέγιστο, ο συντελεστής ελαστικότητας πέφτει σε ελάχιστες τιμές. Η τιμή της ηλεκτρικής αγωγιμότητας πηδά, η θερμοηλεκτρική δύναμη και ο γραμμικός συντελεστής διαστολής αλλάζουν συνεχώς. Οι επιστήμονες δεν μπορούν ακόμη να εξηγήσουν αυτό το φαινόμενο.

Η ειδική θερμοχωρητικότητα του χρωμίου είναι 0,461 kJ/(kg.K) ή 0,11 cal/(g °C) (σε θερμοκρασία 25 °C). Συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας 67 W/(m K) ή 0,16 cal/(cm sec °C) (σε θερμοκρασία 20 °C). Θερμικός συντελεστής γραμμικής διαστολής 8,24 10-6 (στους 20 °C). Το χρώμιο σε θερμοκρασία 20 ° C έχει ειδική ηλεκτρική ειδική αντίσταση 0,414 μΩ m και ο θερμικός συντελεστής ηλεκτρικής αντίστασής του στην περιοχή 20-600 ° C είναι 3,01 10-3.

Είναι γνωστό ότι το χρώμιο είναι πολύ ευαίσθητο στις ακαθαρσίες - τα μικρότερα κλάσματα άλλων στοιχείων (οξυγόνο, άζωτο, άνθρακας) μπορούν να κάνουν το χρώμιο πολύ εύθραυστο. Είναι εξαιρετικά δύσκολο να ληφθεί χρώμιο χωρίς αυτές τις ακαθαρσίες. Για το λόγο αυτό, αυτό το μέταλλο δεν χρησιμοποιείται για δομικούς σκοπούς. Αλλά στη μεταλλουργία χρησιμοποιείται ενεργά ως υλικό κράματος, καθώς η προσθήκη του στο κράμα κάνει τον χάλυβα σκληρό και ανθεκτικό στη φθορά, επειδή το χρώμιο είναι το σκληρότερο από όλα τα μέταλλα - κόβει το γυαλί σαν διαμάντι! Η σκληρότητα Brinell του χρωμίου υψηλής καθαρότητας είναι 7-9 Mn/m2 (70-90 kgf/cm2). Οι χάλυβες ελατηρίου, ελατηρίου, εργαλείων, σφραγίδων και ρουλεμάν είναι κραματοποιημένοι με χρώμιο. Σε αυτούς (εκτός από χάλυβες που φέρουν σφαιρίδια) υπάρχει χρώμιο μαζί με μαγγάνιο, μολυβδαίνιο, νικέλιο και βανάδιο. Η προσθήκη χρωμίου σε συμβατικούς χάλυβες (έως 5% Cr) βελτιώνει τις φυσικές τους ιδιότητες και καθιστά το μέταλλο πιο ευαίσθητο στη θερμική επεξεργασία.

Το χρώμιο είναι αντισιδηρομαγνητικό, ειδικής μαγνητικής επιδεκτικότητας 3.6 10-6. Ηλεκτρική αντίσταση 12.710-8 Ohm. Ο συντελεστής θερμοκρασίας της γραμμικής διαστολής του χρωμίου είναι 6,210-6. Η θερμότητα εξάτμισης αυτού του μετάλλου είναι 344,4 kJ/mol.

Το χρώμιο είναι ανθεκτικό στη διάβρωση στον αέρα και το νερό.

Χημικές ιδιότητες

Χημικά, το χρώμιο είναι αρκετά αδρανές, αυτό εξηγείται από την παρουσία ενός ανθεκτικού λεπτού φιλμ οξειδίου στην επιφάνειά του. Το Cr δεν οξειδώνεται στον αέρα, ακόμη και με την παρουσία υγρασίας. Όταν θερμαίνεται, η οξείδωση συμβαίνει αποκλειστικά στην μεταλλική επιφάνεια. Στους 1200°C το φιλμ καταστρέφεται και η οξείδωση γίνεται πολύ πιο γρήγορα. Στους 2000° C, το χρώμιο καίγεται για να σχηματίσει πράσινο οξείδιο χρωμίου (III) Cr2O3, το οποίο έχει αμφοτερικές ιδιότητες. Με τη σύντηξη του Cr2O3 με αλκάλια, λαμβάνονται χρωμίτες:

Cr2O3 + 2NaOH = 2NaCrO2 + H2O

Το μη ασβεστωμένο οξείδιο του χρωμίου (III) διαλύεται εύκολα σε αλκαλικά διαλύματα και οξέα:

Cr2O3 + 6HCl = 2CrCl3 + 3H2O

Στις ενώσεις, το χρώμιο εμφανίζει κυρίως καταστάσεις οξείδωσης Cr+2, Cr+3, Cr+6. Τα πιο σταθερά είναι τα Cr+3 και Cr+6. Υπάρχουν επίσης ορισμένες ενώσεις όπου το χρώμιο έχει καταστάσεις οξείδωσης Cr+1, Cr+4, Cr+5. Οι ενώσεις του χρωμίου είναι πολύ διαφορετικές στο χρώμα: λευκό, μπλε, πράσινο, κόκκινο, μωβ, μαύρο και πολλά άλλα.

Το χρώμιο αντιδρά εύκολα με αραιά διαλύματα υδροχλωρικού και θειικού οξέος σχηματίζοντας χλωριούχο και θειικό χρώμιο και απελευθερώνοντας υδρογόνο:

Cr + 2HCl = CrCl2 + H2

Το Aqua regia και το νιτρικό οξύ παθητικοποιούν το χρώμιο. Επιπλέον, το χρώμιο που παθητικοποιείται από το νιτρικό οξύ δεν διαλύεται σε αραιό θειικό και υδροχλωρικό οξύ ακόμη και μετά από παρατεταμένο βρασμό στα διαλύματά τους, αλλά σε κάποιο σημείο συμβαίνει διάλυση, συνοδευόμενη από βίαιο αφρισμό από το απελευθερωμένο υδρογόνο. Αυτή η διαδικασία εξηγείται από το γεγονός ότι το χρώμιο περνά από μια παθητική κατάσταση σε μια ενεργή, στην οποία το μέταλλο δεν προστατεύεται από μια προστατευτική μεμβράνη. Επιπλέον, εάν προστεθεί ξανά νιτρικό οξύ κατά τη διάρκεια της διαδικασίας διάλυσης, η αντίδραση θα σταματήσει, καθώς το χρώμιο παθητικοποιείται ξανά.

Στο φυσιολογικές συνθήκεςτο χρώμιο αντιδρά με το φθόριο για να σχηματίσει CrF3. Σε θερμοκρασίες άνω των 600° C, εμφανίζεται αλληλεπίδραση με υδρατμούς, το αποτέλεσμα αυτής της αλληλεπίδρασης είναι το οξείδιο του χρωμίου (III) Cr2O3:

4Cr + 3O2 = 2Cr2O3

Το Cr2O3 είναι πράσινοι μικροκρύσταλλοι με πυκνότητα 5220 kg/m3 και υψηλό σημείο τήξης (2437°C). Το οξείδιο του χρωμίου (III) παρουσιάζει επαμφοτερίζουσες ιδιότητες, αλλά είναι πολύ αδρανές και δύσκολο να διαλυθεί σε υδατικά οξέα και αλκάλια. Το οξείδιο του χρωμίου (III) είναι αρκετά τοξικό. Όταν έρχεται σε επαφή με το δέρμα, μπορεί να προκαλέσει έκζεμα και άλλες δερματικές παθήσεις. Επομένως, όταν εργάζεστε με οξείδιο του χρωμίου (III), είναι επιτακτική η χρήση ατομικού προστατευτικού εξοπλισμού.

Εκτός από το οξείδιο, είναι γνωστές και άλλες ενώσεις με οξυγόνο: CrO, CrO3, που λαμβάνονται έμμεσα. Ο μεγαλύτερος κίνδυνος ενέχει το εισπνεόμενο αερόλυμα οξειδίου, το οποίο προκαλεί σοβαρές ασθένειες της ανώτερης αναπνευστικής οδού και των πνευμόνων.

Το χρώμιο σχηματίζει μεγάλο αριθμό αλάτων με συστατικά που περιέχουν οξυγόνο.

Χρώμιο, είναι ένα χημικό στοιχείο, ένα συμπαγές αργυρόχρωμο μέταλλο με ατομικό αριθμό 24. Για τα έντονα χρώματα που είναι χαρακτηριστικά των αλάτων, το χρώμιο έλαβε το όνομα - χρώμα (ελληνικό χρώμα, βαφή).

Βιολογική επίδραση

Το χρώμιο παίζει πρωταγωνιστικό ρόλο στο μεταβολισμό της γλυκόζης:

  • είναι απαραίτητο για την επεξεργασία της γλυκόζης (είναι ενεργό συστατικό του GTF - παράγοντας ανοχής γλυκόζης).
  • βελτιώνει την ευαισθησία στην ινσουλίνη.
  • μειώνει τη λαχτάρα για γλυκά.
  • μειώνει τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα σε άτομα με διαβήτη τύπου 1 και τύπου 2.
  • είναι καταλύτης για τη σύνθεση ορισμένων πρωτεϊνών, απαραίτητων για την ανάπτυξη των μυών.
  • συμμετέχοντας στο μεταβολισμό των λιπών, ρυθμίζει το επίπεδο της «κακής» χοληστερόλης στο αίμα.
  • βοηθά στη μείωση του σωματικού βάρους.

Πίνακας 1. Φυσιολογικές απαιτήσεις για χρώμιο ανάλογα με την ηλικία

Χρειάζονται υψηλότερες δόσεις χρωμίου με αυξημένο μεταβολισμό, για παράδειγμα σε αθλητές.

Πηγές χρωμίου

Μαγιά, συκώτι, κρέας, καστανό ρύζι, ολικής αλέσεως, καλαμπόκι, αυγά, ντομάτες, πλιγούρι, μαρούλι, μανιτάρια, τυρί. Αυτές οι τροφές είναι οι πιο πλούσιες σε χρώμιο (κατά φθίνουσα σειρά), αλλά αξίζει να ληφθεί υπόψη ότι περιέχεται σε μικροδόσεις και η μέση δίαιτα μόλις και μετά βίας φτάνει τις ελάχιστες απαιτήσεις για αυτό το ορυκτό.

Η απορρόφηση του χρωμίου μειώνει τα επίπεδα σιδήρου.

Ανεπάρκεια χρωμίου

Ανεπάρκεια χρωμίου παρατηρείται όταν καταναλώνουμε τρόφιμα που έχουν εξαντληθεί σε αυτό το μικροστοιχείο και το επίπεδο του χρωμίου στο σώμα μειώνεται σε μεγάλη ηλικία.

Θα πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη ότι η απορρόφηση του χρωμίου στο έντερο είναι χαμηλή, ακόμη και από σύγχρονα σύμπλοκα με χρώμιο, όπου είναι στην πιο εύπεπτη μορφή (πικολινικό χρώμιο, σύμπλοκο αμινοξέων με χρώμιο), η απορρόφηση είναι 1,5- 3%.

Οδηγεί έλλειψη χρωμίου για τη μείωση της ανοχής στη γλυκόζη, μείωση του ρυθμού ανάπτυξης, αυξάνοντας τον κίνδυνο ανάπτυξης σακχαρώδης διαβήτης, στεφανιαία νόσο, υπερχοληστερολαιμία (αυξημένα επίπεδα χοληστερόλης στο αίμα), υπεργλυκαιμία και υπογλυκαιμία (μεταβολές στα επίπεδα σακχάρου).

Το πιο κατάλληλο για την εξάλειψη της ανεπάρκειας πικολινικό χρώμιο,Ταυτόχρονα, είναι απαραίτητο να μειωθεί η ποσότητα των ελαφρών υδατανθράκων που καταναλώνονται (ζάχαρη κ.λπ.). Το χλωριούχο χρώμιο (CrCl2) είναι πρακτικά άχρηστο για το σκοπό αυτό, λόγω της πολύ χαμηλής απορρόφησης του χρωμίου από αυτή τη μορφή.

Η μακροχρόνια χρήση φαρμάκων που περιέχουν χρώμιο για προληπτικούς σκοπούς (ελλείψει ανεπάρκειας) αυξάνει το φορτίο στο σώμα, το οποίο είναι γεμάτο με ενεργοποίηση μεταλλαξιογένεσης.

Περίσσεια χρωμίου στο σώμα

Η περίσσεια χρωμίου μεταξύ των Ρώσων είναι ένα αρκετά κοινό φαινόμενο, αλλά προκαλείται από το εξασθενές χρώμιο, ένα γνωστό καρκινογόνο που χρησιμοποιείται στη μεταλλουργική και την κλωστοϋφαντουργία. Οι ενώσεις εξασθενούς χρωμίου προκαλούν αλλεργικές αντιδράσεις (δερματίτιδα) και αυξάνουν τον κίνδυνο καρκίνου του πνεύμονα.

Το χρώμιο στα τρόφιμα έχει τρισθενή μορφή, η οποία είναι ασφαλής για τον οργανισμό.

Λεπτομέρειες ορυκτών

Το τρισθενές χρώμιο είναι μέρος της στυπτηρίας, το οποίο χρησιμοποιείται εδώ και πολύ καιρό για το ντύσιμο δερμάτων και τη βαφή υφασμάτων στην εποχή μας, η στυπτηρία έχει βρει χρήση ως καυτηριαστικός παράγοντας "μολύβι στυπτηρίας", ως αποσμητικό-αντιιδρωτικό, είναι μέρος του. καλλυντικάκαι τα λοιπά.

Η λήψη φυσιολογικών ποσοτήτων χρωμίου (σύμφωνα με τις φυσιολογικές ανάγκες) από όσους κάνουν δίαιτα μπορεί να μειώσει το «λίπος» διατηρώντας παράλληλα τους μυς.

  • Ονομασία - Cr (Χρώμιο);
  • Περίοδος - IV;
  • Ομάδα - 6 (VIb);
  • Ατομική μάζα - 51,9961;
  • Ατομικός αριθμός - 24;
  • Ατομική ακτίνα = 130 μ.μ.
  • Ομοιοπολική ακτίνα = 118 μ.μ.
  • Κατανομή ηλεκτρονίων - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 ;
  • θερμοκρασία τήξης = 1857°C;
  • σημείο βρασμού = 2672°C;
  • Ηλεκτραρνητικότητα (σύμφωνα με τον Pauling/σύμφωνα με τους Alpred και Rochow) = 1,66/1,56;
  • Κατάσταση οξείδωσης: +6, +3, +2, 0;
  • Πυκνότητα (αρ.) = 7,19 g/cm3;
  • Μοριακός όγκος = 7,23 cm 3 /mol.

Το χρώμιο (χρώμα, χρώμα) βρέθηκε για πρώτη φορά στο κοίτασμα χρυσού Μπερεζόφσκι (Μέσα Ουράλια), οι πρώτες αναφορές χρονολογούνται από το 1763 στο έργο του «Τα πρώτα θεμέλια της μεταλλουργίας» ο M.V.


Ρύζι. Δομή του ατόμου χρωμίου.

Η ηλεκτρονική διαμόρφωση του ατόμου του χρωμίου είναι 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 (βλ. Ηλεκτρονική δομή ατόμων). Στο σχηματισμό χημικών δεσμών με άλλα στοιχεία, μπορεί να συμμετέχει 1 ηλεκτρόνιο που βρίσκεται στο εξωτερικό επίπεδο 4s + 5 ηλεκτρόνια του 3d υποεπιπέδου (6 ηλεκτρόνια συνολικά), επομένως, στις ενώσεις, το χρώμιο μπορεί να λάβει καταστάσεις οξείδωσης από +6 έως +1 (τα πιο συνηθισμένα είναι τα +6, +3, +2). Το χρώμιο είναι ένα χημικά ανενεργό μέταλλο που αντιδρά με απλές ουσίες μόνο σε υψηλές θερμοκρασίες.

Φυσικές ιδιότητες του χρωμίου:

  • μπλε-λευκό μέταλλο?
  • πολύ σκληρό μέταλλο (παρουσία ακαθαρσιών).
  • εύθραυστο όταν n. y.;
  • πλαστικό (στην καθαρή του μορφή).

Χημικές ιδιότητες του χρωμίου

  • σε t=300°C αντιδρά με οξυγόνο:
    4Cr + 3O 2 = 2Cr 2 O 3;
  • σε t>300°C αντιδρά με αλογόνα, σχηματίζοντας μίγματα αλογονιδίων.
  • σε t>400°C αντιδρά με θείο σχηματίζοντας σουλφίδια:
    Cr + S = CrS;
  • σε t=1000°C, το λεπτώς αλεσμένο χρώμιο αντιδρά με το άζωτο, σχηματίζοντας νιτρίδιο χρωμίου (ένας ημιαγωγός με υψηλή χημική αντίσταση):
    2Cr + N 2 = 2CrN;
  • αντιδρά με αραιό υδροχλωρικό και θειικό οξύ για να απελευθερώσει υδρογόνο:
    Cr + 2HCl = CrCl2 + H2;
    Cr + H 2 SO 4 = CrSO 4 + H 2;
  • ζεστό συμπυκνωμένο νιτρικό και θειικό οξύ διαλύει το χρώμιο.

Με πυκνό θειικό και νιτρικό οξύ στο αρ. Το χρώμιο δεν αντιδρά, και το χρώμιο επίσης δεν διαλύεται στο aqua regia, είναι αξιοσημείωτο ότι το καθαρό χρώμιο δεν αντιδρά ακόμη και με αραιό θειικό οξύ. Κατά τη μακροχρόνια αποθήκευση σε πυκνό νιτρικό οξύ, το χρώμιο καλύπτεται με ένα πολύ πυκνό φιλμ οξειδίου (παθητικοποιείται) και σταματά να αντιδρά με αραιά οξέα.

Ενώσεις χρωμίου

Ειπώθηκε ήδη παραπάνω ότι οι «αγαπημένες» καταστάσεις οξείδωσης του χρωμίου είναι +2 (CrO, Cr(OH) 2), +3 (Cr 2 O 3, Cr(OH) 3), +6 (CrO 3, H 2 CrO 4).

Το Chrome είναι χρωμοφόρο, δηλαδή ένα στοιχείο που δίνει χρώμα στην ουσία στην οποία περιέχεται. Για παράδειγμα, στην κατάσταση οξείδωσης +3, το χρώμιο δίνει ένα μωβ-κόκκινο ή πράσινο χρώμα (ρουμπίνι, σπινέλιο, σμαράγδι, γρανάτης). σε κατάσταση οξείδωσης +6 - κίτρινο-πορτοκαλί χρώμα (κροκοΐτη).

Εκτός από το χρώμιο, τα χρωμοφόρα περιλαμβάνουν επίσης σίδηρο, νικέλιο, τιτάνιο, βανάδιο, μαγγάνιο, κοβάλτιο, χαλκό - όλα αυτά είναι d-στοιχεία.

Το χρώμα των κοινών ενώσεων που περιλαμβάνουν χρώμιο:

  • χρώμιο σε κατάσταση οξείδωσης +2:
    • οξείδιο του χρωμίου CrO - κόκκινο;
    • φθοριούχο χρώμιο CrF 2 - μπλε-πράσινο.
    • χλωριούχο χρώμιο CrCl 2 - δεν έχει χρώμα.
    • βρωμιούχο χρώμιο CrBr 2 - δεν έχει χρώμα.
    • Ιωδιούχο χρώμιο CrI 2 - κόκκινο-καφέ.
  • χρώμιο σε κατάσταση οξείδωσης +3:
    • Cr 2 O 3 - πράσινο;
    • CrF 3 - ανοιχτό πράσινο.
    • CrCl 3 - βιολετί-κόκκινο.
    • CrBr 3 - σκούρο πράσινο.
    • CrI 3 - μαύρο.
  • χρώμιο σε κατάσταση οξείδωσης +6:
    • CrO 3 - κόκκινο;
    • χρωμικό κάλιο K 2 CrO 4 - κίτρινο λεμόνι.
    • χρωμικό αμμώνιο (NH 4) 2 CrO 4 - χρυσοκίτρινο.
    • χρωμικό ασβέστιο CaCrO 4 - κίτρινο.
    • Μόλυβδος χρωμικός PbCrO 4 - ανοιχτό καφέ-κίτρινο.

Οξείδια χρωμίου:

  • Cr +2 O - βασικό οξείδιο;
  • Cr 2 +3 O 3 - αμφοτερικό οξείδιο;
  • Cr +6 O 3 - όξινο οξείδιο.

Υδροξείδια χρωμίου:

  • ".

    Εφαρμογή χρωμίου

    • ως πρόσθετο κράματος για την τήξη ανθεκτικών στη θερμότητα και ανθεκτικών στη διάβρωση κραμάτων.
    • για επιχρωμίωση μεταλλικών προϊόντων για να τους προσδώσει υψηλή αντοχή στη διάβρωση, αντοχή στην τριβή και όμορφη εμφάνιση.
    • Τα κράματα χρωμίου-30 και χρωμίου-90 χρησιμοποιούνται σε ακροφύσια πυρσού πλάσματος και στην αεροπορική βιομηχανία.

ΟΡΙΣΜΟΣ

Χρώμιο- το εικοστό τέταρτο στοιχείο του Περιοδικού Πίνακα. Ονομασία - Cr από το λατινικό "chromium". Βρίσκεται στην τέταρτη περίοδο, VIB group. Αναφέρεται σε μέταλλα. Το πυρηνικό φορτίο είναι 24.

Το χρώμιο περιέχεται στον φλοιό της γης σε ποσότητα 0,02% (μάζα). Στη φύση απαντάται κυρίως με τη μορφή σιδηρομεταλλεύματος χρωμίου FeO×Cr 2 O 3.

Το χρώμιο είναι ένα σκληρό, γυαλιστερό μέταλλο (Εικ. 1), που λιώνει στους 1890 o C. η πυκνότητά του είναι 7,19 g/cm 3 . Σε θερμοκρασία δωματίου, το χρώμιο είναι ανθεκτικό τόσο στο νερό όσο και στον αέρα. Τα αραιωμένα θειικά και υδροχλωρικά οξέα διαλύουν το χρώμιο, απελευθερώνοντας υδρογόνο. Το χρώμιο είναι αδιάλυτο σε ψυχρό συμπυκνωμένο νιτρικό οξύ και μετά την επεξεργασία με αυτό γίνεται παθητικό.

Ρύζι. 1. Χρώμιο. Εμφάνιση.

Ατομική και μοριακή μάζα χρωμίου

ΟΡΙΣΜΟΣ

Σχετικό μοριακό βάρος της ουσίας(M r) είναι ένας αριθμός που δείχνει πόσες φορές η μάζα ενός δεδομένου μορίου είναι μεγαλύτερη από το 1/12 της μάζας ενός ατόμου άνθρακα, και σχετική ατομική μάζα ενός στοιχείου(A r) - πόσες φορές η μέση μάζα των ατόμων ενός χημικού στοιχείου είναι μεγαλύτερη από το 1/12 της μάζας ενός ατόμου άνθρακα.

Δεδομένου ότι στην ελεύθερη κατάσταση το χρώμιο υπάρχει με τη μορφή μονοατομικών μορίων Cr, οι τιμές της ατομικής και μοριακής του μάζας συμπίπτουν. Είναι ίσα με 51,9962.

Ισότοπα χρωμίου

Είναι γνωστό ότι στη φύση το χρώμιο μπορεί να βρεθεί με τη μορφή τεσσάρων σταθερών ισοτόπων 50 Cr, 52 Cr, 53 Cr και 54 Cr. Οι μάζες τους είναι 50, 52, 53 και 54, αντίστοιχα. Ο πυρήνας ενός ατόμου του ισοτόπου χρωμίου 50 Cr περιέχει είκοσι τέσσερα πρωτόνια και είκοσι έξι νετρόνια και τα υπόλοιπα ισότοπα διαφέρουν από αυτόν μόνο στον αριθμό των νετρονίων.

Υπάρχουν τεχνητά ισότοπα χρωμίου με μαζικούς αριθμούς από 42 έως 67, μεταξύ των οποίων το πιο σταθερό είναι το 59 Cr με χρόνο ημιζωής 42,3 λεπτά, καθώς και ένα πυρηνικό ισότοπο.

Ιόντα χρωμίου

Στο εξωτερικό επίπεδο ενέργειας του ατόμου του χρωμίου υπάρχουν έξι ηλεκτρόνια, τα οποία είναι σθένους:

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

Ως αποτέλεσμα της χημικής αλληλεπίδρασης, το χρώμιο εγκαταλείπει τα ηλεκτρόνια του σθένους, δηλ. είναι ο δότης τους και μετατρέπεται σε θετικά φορτισμένο ιόν:

Cr 0 -2e → Cr 2+ ;

Cr 0 -3e → Cr 3+ ;

Cr 0 -6e → Cr 6+ .

Μόριο και άτομο χρωμίου

Στην ελεύθερη κατάσταση, το χρώμιο υπάρχει με τη μορφή μονοατομικών μορίων Cr. Ακολουθούν ορισμένες ιδιότητες που χαρακτηρίζουν το άτομο και το μόριο του χρωμίου:

Κράματα χρωμίου

Το μέταλλο χρώμιο χρησιμοποιείται για επιχρωμίωση και ως ένα από τα πιο σημαντικά συστατικά των κραματοποιημένων χάλυβων. Η εισαγωγή χρωμίου στον χάλυβα αυξάνει την αντοχή του στη διάβρωση τόσο σε υδατικά περιβάλλοντα σε κανονικές θερμοκρασίες όσο και σε αέρια σε υψηλές θερμοκρασίες. Επιπλέον, οι χάλυβες χρωμίου έχουν αυξημένη σκληρότητα. Το χρώμιο είναι μέρος των ανοξείδωτων ανθεκτικών σε οξύ και ανθεκτικών στη θερμότητα χάλυβων.

Παραδείγματα επίλυσης προβλημάτων

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 1

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 2

Ασκηση Οξείδιο του χρωμίου (VI) βάρους 2 g διαλύθηκε σε νερό βάρους 500 g. Υπολογίστε το κλάσμα μάζας του χρωμικού οξέος H 2 CrO 4 στο προκύπτον διάλυμα.
Λύση Ας γράψουμε την εξίσωση αντίδρασης για την παραγωγή χρωμικού οξέος από οξείδιο του χρωμίου (VI):

CrO 3 + H 2 O = H 2 CrO 4.

Ας βρούμε τη μάζα του διαλύματος:

m διάλυμα = m(CrO 3) + m (H 2 O) = 2 + 500 = 502 g.

η (CrO3) = m (CrO3) / M (CrO3);

n (CrO 3) = 2 / 100 = 0,02 mol.

Σύμφωνα με την εξίσωση αντίδρασης n(CrO 3) : n(H 2 CrO 4) = 1:1, που σημαίνει

n(CrO3) = n(H2CrO4) = 0,02 mol.

Τότε η μάζα του χρωμικού οξέος θα είναι ίση (μοριακή μάζα - 118 g/mol):

m (H2CrO4) = n (H2CrO4) × M (H2CrO4);

m (H2CrO4) = 0,02 × 118 = 2,36 g.

Το κλάσμα μάζας του χρωμικού οξέος στο διάλυμα είναι:

ω = m διαλυμένη ουσία / m διάλυμα × 100%;

ω (H2CrO4)=m διαλυμένη ουσία (H2CrO4)/ m διάλυμα × 100%;

ω (H 2 CrO 4) = 2,36 / 502 × 100% = 0,47%.

Απάντηση Το κλάσμα μάζας του χρωμικού οξέος είναι 0,47%.

Ιστορία του Chrome

Η πρώτη αναφορά του χρωμίου ως ανεξάρτητου στοιχείου βρίσκεται στα έργα του M.V. Lomonosov το 1763, μετά την ανακάλυψη του μετάλλου στο κοίτασμα χρυσού μεταλλεύματος Berezovsky. Ο συγγραφέας του τηλεφώνησε κόκκινο μετάλλευμα μολύβδου.Οι ενώσεις του χρωμίου έχουν, προφανώς, ποικιλία χρωμάτων, γι' αυτό και δόθηκε στα στοιχεία το όνομα χρώμιο - από το ελληνικό χρῶμα - χρώμα, χρώμα.

Το χρώμιο είναι στοιχείο της υποομάδας VI της ομάδας IV της περιόδου in Περιοδικός Πίνακαςχημικά στοιχεία Δ.Ι. Mendeleev, έχει ατομικό αριθμό 24 και ατομική μάζα 51.966. Η αποδεκτή ονομασία είναι Cr (από τα λατινικά Χρώμιο).

Όντας στη φύση

Το χρώμιο είναι κοινό στον φλοιό της γης, με τις πιο γνωστές ενώσεις να είναι ο χρωμίτης και ο κροκοΐτης. Τα κοιτάσματα χρωμίου βρίσκονται στη Νότια Αφρική, την Τουρκία, τη Ζιμπάμπουε, την Αρμενία, την Ινδία και τα Μέση Ουράλια στη Ρωσία.

Το Chrome είναι σκληρό μέταλλο(συχνά καλείται σιδηρούχο μέταλλο), έχει λευκό-μπλε χρώμα και μια από τις υψηλότερες σκληρότητες.

Ημερήσια απαίτηση για χρώμιο

Η απαιτούμενη ημερήσια δόση χρωμίου για τα παιδιά είναι από 11 έως 35 mcg, ανάλογα με την ηλικία για τις γυναίκες, είναι απαραίτητη η λήψη 50-70 mcg χρωμίου την ημέρα, η ανάγκη αυξάνεται σε 100-120 mcg. Οι ενήλικες υγιείς άνδρες πρέπει να λαμβάνουν 60-80 mcg χρωμίου την ημέρα κατά τη διάρκεια ενεργού αθλητισμού ή άλλης σωματικής δραστηριότητας, η ημερήσια δόση είναι 120-200 mcg.

Οι κύριοι προμηθευτές χρωμίου στο ανθρώπινο σώμα είναι και, ακολουθούμενοι από στολές, και, και, ψωμί ολικής αλέσεως, υπάρχει χρώμιο στα θαλασσινά, στο τυρί και, στα φρούτα και στα μούρα, στα όσπρια και σε ορισμένα δημητριακά - και.

Σημάδια ανεπάρκειας χρωμίου

Τα σημάδια της έλλειψης χρωμίου στο ανθρώπινο σώμα είναι:

  • αϋπνία και κόπωση,
  • πονοκέφαλο και άγχος,
  • αυξημένα επίπεδα «κακής» χοληστερόλης,
  • τρόμος και μειωμένη ευαισθησία των άκρων,
  • εξάντληση και τριχόπτωση.

Σημάδια περίσσειας χρωμίου

Η υπερβολική περιεκτικότητα σε χρώμιο στο σώμα χαρακτηρίζεται από αλλεργικές αντιδράσεις και φλεγμονώδεις διεργασίες, έλκη στους βλεννογόνους, νευρικές διαταραχές και διαταραχές στη λειτουργία του ήπατος και των νεφρών.

Το χρώμιο παίζει σημαντικό ρόλο στη ζωή του ανθρώπου, συμμετέχει στο μεταβολισμό των λιπιδίων και του άνθρακα, προωθεί την αποβολή της «κακής» χοληστερόλης και είναι υπεύθυνο για την επεξεργασία των εναποθέσεων λίπους, διατηρώντας έτσι το φυσιολογικό βάρος. Η ικανότητα του χρωμίου να αντικαθιστά το ιώδιο παίζει ζωτικό ρόλο για τον θυρεοειδή αδένα το χρώμιο είναι επίσης απαραίτητο για την πρόληψη της οστεοπόρωσης οστικό ιστό. Το χρώμιο διεγείρει τις διαδικασίες αναγέννησης των ιστών και διατηρεί τις κληρονομικές πληροφορίες στα γονίδια.

Το χρώμιο έχει βρει την κύρια χρήση του στη μεταλλουργική βιομηχανία, όπου χρησιμοποιείται για την αύξηση της σκληρότητας και της αντοχής στη διάβρωση των κραμάτων, στη διαδικασία επιχρωμίωσης, και χρησιμοποιείται επίσης στην αεροδιαστημική βιομηχανία.



Εάν παρατηρήσετε κάποιο σφάλμα, επιλέξτε ένα κομμάτι κειμένου και πατήστε Ctrl+Enter
ΜΕΡΙΔΙΟ:
Συμβουλές για την κατασκευή και την ανακαίνιση