Al, Fe, C, S, P og Cu. I kromkvalitetene X99A, X99B og X98.5 er også innholdet av , Bi, Sb, Zn, Pb, Sn tilleggsregulert. I metallisk krom X99A av høyeste kvalitet er de tillatte grensene for Co-innhold (99 %, primæraluminiumpulver (99,0-99,85 % AJ) og natriumnitrat spesifisert. Kjemien til prosessen generelt kan representeres av reaksjonen:
3Cr 2 O 3 + 6Al + 5CaO → 6Cr + 5CaO ZAl 2 O 3.
Når ytterligere reduksjon av krom i aluminotermisk smelteslagg utføres i lysbueovner med ekstra kalk og Al-pulver. Som en type tilleggsreduksjon av Cr fra slagg for å øke utbyttet av Cr, kan prosessen utføres i en reaktor med tilsetning av kromoksid, Al-pulver og (NaNO 3, oksidasjonsmiddel). På denne måten er det mulig å oppnå krom-aluminium masterlegering og syntetisk slagge - Al 2 O 3 - CaO-systemer.
Se også:
-
Encyklopedisk ordbok for metallurgi. - M.: Intermet Engineering. Ansvarlig redaktør N.P. Lyakishev. 2000 .
Se hva "metallisk krom" er i andre ordbøker:
metallisk krom- krommetall: Legeringsmateriale med et minimum krominnhold på 97,5 vekt%, oppnådd ved reduksjon. Kilde: GOST 5905 2004: Metallisk krom. Tekniske krav og leveringsbetingelser...
krom- A; m. [fra gresk. chrōma color, paint] 1. Kjemisk grunnstoff (Cr), et hardt metall av grå stålfarge (brukes ved fremstilling av harde legeringer og til belegging av metallprodukter). 2. Mykt tynt skinn garvet med salter av dette metallet.… … encyklopedisk ordbok
Krom- For begrepet "Chrome" se andre betydninger. "Cr"-forespørselen omdirigeres hit; se også andre betydninger. 24 Vanadium ← Krom → Mangan ... Wikipedia
Grunnstoff av gruppe VI i det periodiske systemet; atomnummer 24; atommasse 51.996. Naturlige stabile isotoper: 50Cr (4,31%), 52Cr (87,76%), 53Cr (9,55%) og 54Cr (2,38%). Oppdaget i 1797 av den franske kjemikeren L. N. Voclan. Innhold… … Encyclopedic Dictionary of Metallurgy
KROM- KROM, Krom (fra den greske chroma-malingen), I-symbol. SG, chem. element med kl. veier 52,01 (isotoper 50, 52, 53, 54); serienummer 24, for! opptar en plass i partallsundergruppen VI i gruppe j i det periodiske systemet. Forbindelser X. finnes ofte i naturen... Great Medical Encyclopedia
KROM- kjemi. element, symbol Cr (lat. Krom), kl. n. 24, kl. m. 51,99; metallet er grått stål i fargen, veldig hardt, ildfast (tnjmel = 1890°C), kjemisk inaktivt (motstandsdyktig mot vann og luft oksygen under normale forhold). X. har grader … … Big Polytechnic Encyclopedia
Krom- (Krom, krom, krom; ved O = 16 atomvekt Cr = 52,1) tilhører antallet elementære stoffer av metallisk natur. Men okkuperer sjetteplassen i sin atomvekt i den store perioden av det naturlige systemet av elementer, som... ... Encyclopedic Dictionary F.A. Brockhaus og I.A. Ephron
GOST 5905-2004: Metallisk krom. Tekniske krav og leveringsbetingelser- Terminologi GOST 5905 2004: Metallisk krom. Tekniske krav og leveringsbetingelser originaldokument: krommetall: Legeringsmateriale med minimum krominnhold på 97,5 vekt%, oppnådd ved reduksjon. Definisjoner... ... Ordbok-referansebok med vilkår for normativ og teknisk dokumentasjon
Ferrolegeringsproduksjon- produksjon av ferrolegeringer (se ferrolegeringer) ved spesialiserte jernmetallurgianlegg. Den vanligste elektrotermiske (elektrisk ovn) metoden for å produsere ferrolegeringer (såkalte elektroferrolegeringer); etter type reduksjonsmiddel det... ... Stor sovjetisk leksikon
Krom(II)sulfat- Generelt Systematisk navn Chromium(II) sulfate Tradisjonelle navn Chromium sulfate Kjemisk formel CrSO4 Fysiske egenskaper Oppgi ... Wikipedia
Oppdagelsen av krom går tilbake til en periode med rask utvikling av kjemiske og analytiske studier av salter og mineraler. I Russland interesserte kjemikere seg spesielt for analyse av mineraler funnet i Sibir og nesten ukjente i Vest-Europa. Et av disse mineralene var sibirsk rød blymalm (krokoitt), beskrevet av Lomonosov. Mineralet ble undersøkt, men det ble ikke funnet annet enn oksider av bly, jern og aluminium i det. Imidlertid oppnådde Vaukelin i 1797, ved å koke en finmalt prøve av mineralet med potaske og utfelling av blykarbonat, en løsning farget oransje-rød. Fra denne løsningen krystalliserte han et rubinrødt salt, hvorfra oksidet og det frie metallet, forskjellig fra alle kjente metaller, ble isolert. Vauquelin ringte ham Krom ( Chrome ) fra det greske ordet- farge, farge; Det som var ment her var riktignok ikke metallets eiendom, men dets fargerike salter.
Å være i naturen.
Den viktigste krommalmen av praktisk betydning er kromitt, hvis omtrentlige sammensetning tilsvarer formelen FeCrO 4.
Den finnes i Lilleasia, Ural, Nord-Amerika og Sør-Afrika. Det ovennevnte mineralet krokoitt – PbCrO 4 – er også av teknisk betydning. Kromoksid (3) og noen av dets andre forbindelser finnes også i naturen. I jordskorpen er krominnholdet målt i metall 0,03 %. Krom er funnet i sola, stjerner og meteoritter.
Fysiske egenskaper.
Krom er et hvitt, hardt og sprøtt metall, ekstremt kjemisk motstandsdyktig mot syrer og alkalier. I luft oksiderer den og har en tynn gjennomsiktig oksidfilm på overflaten. Krom har en tetthet på 7,1 g/cm3, smeltepunktet er +1875 0 C.
Kvittering.
Når kromjernmalm varmes kraftig opp med kull, reduseres krom og jern:
FeO * Cr 2 O 3 + 4C = 2Cr + Fe + 4CO
Som et resultat av denne reaksjonen dannes en krom-jernlegering, som er preget av høy styrke. For å oppnå rent krom reduseres det fra krom(3)oksid med aluminium:
Cr 2 O 3 + 2 Al = Al 2 O 3 + 2 Cr
I denne prosessen brukes vanligvis to oksider - Cr 2 O 3 og CrO 3
Kjemiske egenskaper.
Takket være den tynne beskyttende oksidfilmen som dekker overflaten av krom, er den svært motstandsdyktig mot aggressive syrer og alkalier. Krom reagerer ikke med konsentrerte salpeter- og svovelsyrer, samt med fosforsyre. Krom reagerer med alkalier ved t = 600-700 o C. Imidlertid interagerer krom med fortynnede svovelsyrer og saltsyrer, og fortrenger hydrogen:
2Cr + 3H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2
2Cr + 6HCl = 2CrCl3 + 3H2
Ved høye temperaturer brenner krom i oksygen og danner oksid(III).
Varmt krom reagerer med vanndamp:
2Cr + 3H2O = Cr2O3 + 3H2
Ved høye temperaturer reagerer krom også med halogener, halogen med hydrogen, svovel, nitrogen, fosfor, karbon, silisium, bor, for eksempel:
Cr + 2HF = CrF2 + H2
2Cr + N2 = 2CrN
2Cr + 3S = Cr 2S 3
Cr + Si = CrSi
De ovennevnte fysiske og kjemiske egenskapene til krom har funnet sin anvendelse i ulike felt av vitenskap og teknologi. For eksempel brukes krom og dets legeringer til å produsere høyfaste, korrosjonsbestandige belegg i maskinteknikk. Legeringer i form av ferrokrom brukes som metallskjærende verktøy. Kromlegeringer har funnet anvendelse i medisinsk teknologi og i produksjon av kjemisk teknologisk utstyr.
Plassering av krom i det periodiske systemet for kjemiske elementer:
Krom leder den sekundære undergruppen til gruppe VI i det periodiske systemet for grunnstoffer. Den elektroniske formelen er som følger:
24 Cr IS 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3d 5 4S 1
Ved å fylle orbitalene med elektroner i kromatomet, brytes mønsteret etter hvilket 4S-orbitalen først skal fylles til 4S 2-tilstanden. Men på grunn av det faktum at 3d-orbitalen inntar en mer gunstig energiposisjon i kromatomet, fylles den til verdien 4d 5 . Dette fenomenet er observert i atomer av noen andre elementer i sekundære undergrupper. Krom kan vise oksidasjonstilstander fra +1 til +6. De mest stabile er kromforbindelser med oksidasjonstilstander +2, +3, +6.
Forbindelser av toverdig krom.
Krom (II) oksid CrO er et pyroforisk svart pulver (pyroforisitet - evnen til å antennes i luft i en finknust tilstand). CrO oppløses i fortynnet saltsyre:
CrO + 2HCl = CrCl2 + H2O
I luft, når den varmes opp over 100 0 C, blir CrO til Cr 2 O 3.
Toverdige kromsalter dannes når krommetall løses opp i syrer. Disse reaksjonene finner sted i en atmosfære av lavaktiv gass (for eksempel H 2), fordi i nærvær av luft oppstår lett oksidasjon av Cr(II) til Cr(III).
Kromhydroksid oppnås i form av et gult bunnfall ved påvirkning av en alkaliløsning på krom(II)klorid:
CrCl2 + 2NaOH = Cr(OH)2 + 2NaCl
Cr(OH) 2 har grunnleggende egenskaper og er et reduksjonsmiddel. Det hydrerte Cr2+-ionet er blekblått. En vandig løsning av CrCl 2 er blå i fargen. I luft i vandige løsninger omdannes Cr(II)-forbindelser til Cr(III)-forbindelser. Dette er spesielt uttalt i Cr(II)-hydroksid:
4Cr(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Cr(OH)3
Treverdige kromforbindelser.
Krom(III)oksid Cr 2 O 3 er et ildfast grønt pulver. Dens hardhet er nær korund. I laboratoriet kan det oppnås ved å varme opp ammoniumdikromat:
(NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2
Cr 2 O 3 er et amfotert oksid, når det smeltes sammen med alkalier danner det kromitter: Cr 2 O 3 + 2NaOH = 2NaCrO 2 + H 2 O
Kromhydroksid er også en amfoter forbindelse:
Cr(OH)3 + HCl = CrCl3 + 3H2O
Cr(OH)3 + NaOH = NaCrO2 + 2H2O
Vannfri CrCl 3 har utseendet av mørke lilla blader, er fullstendig uløselig i kaldt vann, og oppløses veldig sakte ved koking. Vannfritt krom (III) sulfat Cr 2 (SO 4) 3 er rosa i fargen og er også lite løselig i vann. I nærvær av reduksjonsmidler danner det lilla kromsulfat Cr 2 (SO 4) 3 * 18H 2 O. Grønne kromsulfathydrater som inneholder mindre vann er også kjent. Kromalun KCr(SO 4) 2 *12H 2 O krystalliserer fra løsninger som inneholder fiolett kromsulfat og kaliumsulfat. En løsning av kromalun blir grønn når den varmes opp på grunn av dannelsen av sulfater.
Reaksjoner med krom og dets forbindelser
Nesten alle kromforbindelser og deres løsninger er intenst farget. Med en fargeløs løsning eller et hvitt bunnfall kan vi med stor sannsynlighet konkludere med at krom er fraværende.
- La oss varme kraftig i flammen til en brenner på en porselenskopp en slik mengde kaliumdikromat som passer på tuppen av en kniv. Saltet vil ikke frigjøre krystallvann, men vil smelte ved en temperatur på ca. 400 0 C for å danne en mørk væske. La oss varme den i noen minutter til over høy varme. Etter avkjøling dannes det et grønt bunnfall på skåren. La oss løse opp en del av den i vann (den blir gul), og la den andre delen ligge på skåren. Saltet spaltes ved oppvarming, noe som resulterte i dannelsen av løselig gult kaliumkromat K 2 CrO 4 og grønt Cr 2 O 3.
- Løs opp 3 g pulverisert kaliumbikromat i 50 ml vann. Tilsett litt kaliumkarbonat til den ene delen. Det vil oppløses ved frigjøring av CO 2, og fargen på løsningen vil bli lysegul. Kromat dannes av kaliumdikromat. Hvis du nå tilsetter en 50 % svovelsyreløsning i porsjoner, vil den rød-gule fargen på dikromatet vises igjen.
- Hell 5 ml i et reagensrør. kaliumbikromatløsning, kok opp med 3 ml konsentrert saltsyre under trykk. Gulgrønn giftig klorgass frigjøres fra løsningen fordi kromatet vil oksidere HCl til Cl 2 og H 2 O. Kromatet i seg selv vil bli til grønt treverdig kromklorid. Den kan isoleres ved å fordampe løsningen, og deretter, smeltet sammen med brus og salpeter, omdannes til kromat.
- Når en løsning av blynitrat tilsettes, utfelles gult blykromat; Ved interaksjon med en løsning av sølvnitrat dannes et rødbrunt bunnfall av sølvkromat.
- Tilsett hydrogenperoksid til kaliumdikromatløsningen og surgjør løsningen med svovelsyre. Løsningen får en dyp blå farge på grunn av dannelsen av kromperoksid. Når det ristes med en viss mengde eter, vil peroksidet forvandles til et organisk løsningsmiddel og farge det blått. Denne reaksjonen er spesifikk for krom og er svært følsom. Den kan brukes til å oppdage krom i metaller og legeringer. Først av alt må du løse opp metallet. Ved langvarig koking med 30 % svovelsyre (du kan også tilsette saltsyre), blir krom og mange stål delvis oppløst. Den resulterende løsningen inneholder krom(III)sulfat. For å kunne gjennomføre en deteksjonsreaksjon nøytraliserer vi den først med kaustisk soda. Grågrønt krom(III)hydroksid utfelles, som løses opp i overskudd av NaOH og danner grønt natriumkromitt. Filtrer løsningen og tilsett 30 % hydrogenperoksid. Ved oppvarming vil løsningen bli gul ettersom kromitt oksiderer til kromat. Forsuring vil føre til at løsningen ser blå ut. Den fargede forbindelsen kan ekstraheres ved risting med eter.
Analytiske reaksjoner for kromioner.
- Tilsett en 2M NaOH-løsning til 3-4 dråper kromkloridløsning CrCl 3 til det første bunnfallet er oppløst. Legg merke til fargen på natriumkromitten som dannes. Varm opp den resulterende løsningen i et vannbad. Hva skjer?
- Til 2-3 dråper CrCl 3-løsning, tilsett et like stort volum 8 M NaOH-løsning og 3-4 dråper 3 % H 2 O 2-løsning. Varm opp reaksjonsblandingen i et vannbad. Hva skjer? Hvilket bunnfall dannes hvis den resulterende fargede løsningen nøytraliseres, CH 3 COOH tilsettes og deretter Pb(NO 3) 2?
- Hell 4-5 dråper løsninger av kromsulfat Cr 2 (SO 4) 3, IMH 2 SO 4 og KMnO 4 i reagensrøret. Varm opp reaksjonsblandingen i flere minutter i et vannbad. Legg merke til endringen i fargen på løsningen. Hva forårsaket det?
- Til 3-4 dråper K 2 Cr 2 O 7-løsning surgjort med salpetersyre, tilsett 2-3 dråper H 2 O 2-løsning og bland. Den nye blå fargen på løsningen skyldes utseendet av perkromsyre H 2 CrO 6:
Cr 2 O 7 2- + 4H 2 O 2 + 2H + = 2H 2 CrO 6 + 3H 2 O
Vær oppmerksom på den raske nedbrytningen av H 2 CrO 6:
2H 2 CrO 6 + 8H+ = 2Cr 3+ + 3O 2 + 6H 2 O
blå grønn farge
Perkromsyre er mye mer stabil i organiske løsemidler.
- Til 3-4 dråper K 2 Cr 2 O 7-løsning surgjort med salpetersyre, tilsett 5 dråper isoamylalkohol, 2-3 dråper H 2 O 2-løsning og rist reaksjonsblandingen. Laget med organisk løsemiddel som flyter til toppen er farget knallblått. Fargen blekner veldig sakte. Sammenlign stabiliteten til H 2 CrO 6 i organiske og vandige faser.
- Når CrO 4 2- interagerer med Ba 2+ -ioner, utfelles et gult bunnfall av bariumkromat BaCrO 4.
- Sølvnitrat danner et mursteinsrødt sølvkromatutfelling med CrO 4 2 -ioner.
- Ta tre prøverør. Plasser 5-6 dråper K 2 Cr 2 O 7 løsning i en av dem, samme volum K 2 CrO 4 løsning i den andre og tre dråper av begge løsningene i den tredje. Tilsett deretter tre dråper kaliumjodidløsning i hvert reagensglass. Forklar resultatet. Surgjør løsningen i det andre reagensglasset. Hva skjer? Hvorfor?
Underholdende eksperimenter med kromforbindelser
- En blanding av CuSO 4 og K 2 Cr 2 O 7 blir grønn når alkali tilsettes, og blir gul i nærvær av syre. Ved å varme opp 2 mg glyserol med en liten mengde (NH 4) 2 Cr 2 O 7 og deretter tilsette alkohol, får man etter filtrering en knallgrønn løsning, som blir gul når syre tilsettes, og blir grønn i en nøytral eller alkalisk miljø.
- Plasser en "rubinblanding" i midten av en hermetikkboks med termitt - forsiktig malt og plasser i aluminiumsfolie Al 2 O 3 (4,75 g) med tilsetning av Cr 2 O 3 (0,25 g). For å forhindre at krukken kjøles ned lenger, er det nødvendig å begrave den under toppkanten i sand, og etter at termitten er satt i brann og reaksjonen begynner, dekk den med et jernark og dekk den med sand. Grav ut krukken på en dag. Resultatet er et rødt rubinpulver.
- 10 g kaliumdikromat males med 5 g natrium- eller kaliumnitrat og 10 g sukker. Blandingen fuktes og blandes med kollodium. Hvis pulveret komprimeres i et glassrør, og deretter pinnen skyves ut og settes i brann på slutten, vil en "slange" begynne å krype ut, først svart, og etter avkjøling - grønn. En pinne med en diameter på 4 mm brenner med en hastighet på ca. 2 mm per sekund og strekker seg 10 ganger.
- Hvis du blander løsninger av kobbersulfat og kaliumdikromat og tilsetter litt ammoniakkløsning, vil det dannes et amorft brunt bunnfall av sammensetningen 4СuCrO 4 * 3NH 3 * 5H 2 O, som løses opp i saltsyre for å danne en gul løsning, og i overkant av ammoniakk oppnås en grønn løsning. Hvis du ytterligere tilsetter alkohol til denne løsningen, vil det dannes et grønt bunnfall, som etter filtrering blir blått, og etter tørking blåfiolett med røde gnister, godt synlig i sterkt lys.
- Kromoksidet som er igjen etter eksperimentene med "vulkanen" eller "faraos slanger" kan regenereres. For å gjøre dette må du smelte sammen 8 g Cr 2 O 3 og 2 g Na 2 CO 3 og 2,5 g KNO 3 og behandle den avkjølte legeringen med kokende vann. Resultatet er et løselig kromat, som kan omdannes til andre Cr(II)- og Cr(VI)-forbindelser, inkludert det originale ammoniumdikromatet.
Eksempler på redoksoverganger som involverer krom og dets forbindelser
1. Cr 2 O 7 2- -- Cr 2 O 3 -- CrO 2 - -- CrO 4 2- -- Cr 2 O 7 2-
a) (NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O 
b) Cr 2 O 3 + 2 NaOH = 2 NaCrO 2 + H 2 O
c) 2NaCrO 2 + 3Br 2 + 8NaOH = 6NaBr + 2Na 2 CrO 4 + 4H 2 O
d) 2Na 2 CrO 4 + 2 HCl = Na 2 Cr 2 O 7 + 2 NaCl + H 2 O
2. Cr(OH) 2 -- Cr(OH) 3 -- CrCl 3 -- Cr 2 O 7 2- -- CrO 4 2-
a) 2Cr(OH) 2 + 1/2O 2 + H 2 O = 2Cr(OH) 3
b) Cr(OH)3 + 3HCl = CrCl3 + 3H2O
c) 2CrCl 3 + 2KMnO 4 + 3H 2 O = K 2 Cr 2 O 7 + 2Mn(OH) 2 + 6HCl
d) K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH = 2K 2 CrO 4 + H 2 O
3. CrO -- Cr(OH) 2 -- Cr(OH) 3 -- Cr(NO 3) 3 -- Cr 2 O 3 -- CrO - 2
Cr 2+
a) CrO + 2HCl = CrCl2 + H2O
b) CrO + H 2 O = Cr(OH) 2
c) Cr(OH) 2 + 1/2O 2 + H 2 O = 2Cr(OH) 3
d) Cr(OH)3 + 3HNO3 = Cr(NO3)3 + 3H2O
e) 4Сr(NO 3) 3 = 2Cr 2 O 3 + 12NO 2 + O 2
e) Cr 2 O 3 + 2 NaOH = 2 NaCrO 2 + H 2 O
Kromelement som kunstner
Kjemikere vendte seg ofte til problemet med å lage kunstige pigmenter for maling. På 1700- og 1800-tallet ble teknologien for å produsere mange malingsmaterialer utviklet. Louis Nicolas Vauquelin i 1797, som oppdaget det tidligere ukjente grunnstoffet krom i sibirsk rødmalm, forberedte en ny, bemerkelsesverdig stabil maling - kromgrønn. Dens kromofor er vannholdig krom(III)oksid. Den begynte å bli produsert under navnet "smaragdgrønn" i 1837. Senere foreslo L. Vauquelin flere nye malinger: barytt, sink og kromgul. Over tid ble de erstattet av mer vedvarende gule og oransje kadmiumbaserte pigmenter.
Grønn krom er den mest holdbare og lysbestandige malingen som ikke er mottakelig for atmosfæriske gasser. Kromgrønn grunn i olje har stor dekkevne og er i stand til å tørke raskt, og det er derfor den har vært brukt siden 1800-tallet. det er mye brukt i maleri. Det er av stor betydning i porselensmaling. Faktum er at porselensprodukter kan dekoreres med både underglasur og overglasurmaling. I det første tilfellet påføres maling på overflaten av bare et lett brent produkt, som deretter dekkes med et lag glasur. Deretter følger hovedbrenningen med høy temperatur: for å sintre porselensmassen og smelte glasuren varmes produktene opp til 1350 - 1450 0 C. Svært få malinger tåler så høy temperatur uten kjemiske endringer, og i den gamle dager var det bare to av dem - kobolt og krom. Svart koboltoksyd påført overflaten av et porselensprodukt smelter sammen med glasuren under brenning, og interagerer kjemisk med den. Som et resultat dannes det knallblå koboltsilikater. Alle kjenner godt til dette koboltdekorerte blå porselensserviset. Krom(III)oksid reagerer ikke kjemisk med komponentene i glasuren og ligger ganske enkelt mellom porselenskårene og den gjennomsiktige glasuren som et "blindt" lag.
I tillegg til kromgrønn bruker kunstnere maling hentet fra volkonskoite. Dette mineralet fra gruppen montmorillonitter (et leirmineral av underklassen av komplekse silikater Na(Mo,Al), Si 4 O 10 (OH) 2 ble oppdaget i 1830 av den russiske mineralogen Kemmerer og navngitt til ære for M.N. Volkonskaya, datter av helten fra slaget ved Borodino, general N. .N. Raevsky, kone til Decembrist S.G. Volkonsky. Volkonskoite er en leire som inneholder opptil 24 % kromoksid, samt aluminium og jern (III) oksider. Sammensetningen av mineralet, som finnes i Ural-, Perm- og Kirov-regionene, er inkonsekvent.bestemmer dens varierte farge - fra fargen på vintermørket gran til den lyse grønne fargen på en myrfrosk.
Pablo Picasso henvendte seg til geologene i landet vårt med en forespørsel om å studere reservene av volkonskoite, som produserer maling med en unik frisk tone. For tiden er det utviklet en metode for å produsere kunstig volkonskoitt. Det er interessant å merke seg at, ifølge moderne forskning, brukte russiske ikonmalere maling fra dette materialet tilbake i middelalderen, lenge før dets "offisielle" oppdagelse. Guinier greener (opprettet i 1837), hvis kromoform er kromoksidhydrat Cr 2 O 3 * (2-3) H 2 O, hvor en del av vannet er kjemisk bundet og en del er adsorbert, var også kjent blant kunstnere. Dette pigmentet gir malingen en smaragdfarge.
nettside, ved kopiering av materiale helt eller delvis, kreves en lenke til kilden.
Krom(lat. Cromium), Cr, kjemisk grunnstoff i gruppe VI i det periodiske systemet til Mendeleev, atomnummer 24, atommasse 51.996; blåaktig stålfarget metall.
Naturlige stabile isotoper: 50 Cr (4,31 %), 52 Cr (87,76 %), 53 Cr (9,55 %) og 54 Cr (2,38 %). Av de kunstige radioaktive isotopene er den viktigste 51 Cr (halveringstid T ½ = 27,8 dager), som brukes som isotopindikator.
Historisk referanse. Krom ble oppdaget i 1797 av L. N. Vauquelin i mineralet krokoitt - naturlig blykromat PbCrO 4 . Krom fikk navnet sitt fra det greske ordet chroma - farge, maling (på grunn av variasjonen av farger i forbindelsene). Uavhengig av Vauquelin ble Chromium oppdaget i krokoitt i 1798 av den tyske forskeren M. G. Klaproth.
Distribusjon av krom i naturen. Gjennomsnittlig innhold av krom i jordskorpen (clarke) er 8,3·10 -3%. Dette grunnstoffet er sannsynligvis mer karakteristisk for jordkappen, siden ultramafiske bergarter, som antas å være nærmest jordmantelen i sammensetning, er anriket på krom (2·10 -4%). Krom danner massive og spredte malmer i ultramafiske bergarter; Dannelsen av de største kromforekomstene er forbundet med dem. I basiske bergarter når krominnholdet bare 2·10 -2%, i sure bergarter - 2,5·10 -3%, i sedimentære bergarter (sandsteiner) - 3,5·10 -3%, i leirskifer - 9·10 -3 %. Krom er en relativt svak akvatisk migrant; Krominnhold i sjøvann er 0,00005 mg/l.
Generelt er krom et metall i jordens dype soner; steinmeteoritter (analoger av mantelen) er også anriket på krom (2,7·10 -1%). Over 20 krommineraler er kjent. Bare kromspineller (opptil 54 % Cr) er av industriell betydning; i tillegg er krom inneholdt i en rekke andre mineraler, som ofte følger med krommalmer, men som ikke er av praktisk verdi i seg selv (uvarovite, volkonskoite, kemerite, fuksite).
Fysiske egenskaper til krom. Krom er et hardt, tungt, ildfast metall. Pure Chrome er duktil. Krystalliserer i et kroppssentrert gitter, a = 2,885Å (20 °C); ved 1830 °C er det mulig å transformere til en modifikasjon med et ansiktssentrert gitter, a = 3,69 Å.
Atomradius 1,27 Å; ioniske radier av Cr 2+ 0,83 Å, Cr 3+ 0,64 Å, Cr 6+ 0,52 Å. Tetthet 7,19 g/cm3; t pl 1890 °C; kokepunkt 2480 °C. Spesifikk varmekapasitet 0,461 kJ/(kg K) (25°C); termisk lineær ekspansjonskoeffisient 8,24·10 -6 (ved 20 °C); varmeledningskoeffisient 67 W/(m K) (20 °C); elektrisk resistivitet 0,414 μΩ m (20 °C); den termiske koeffisienten for elektrisk motstand i området 20-600 °C er 3,01·10 -3. Krom er antiferromagnetisk, spesifikk magnetisk følsomhet 3,6·10 -6. Brinell-hardheten til høyrent krom er 7-9 Mn/m2 (70-90 kgf/cm2).
Kjemiske egenskaper til krom. Den eksterne elektroniske konfigurasjonen til kromatomet er 3d 5 4s 1. I forbindelser viser den vanligvis oksidasjonstilstander +2, +3, +6, blant dem er Cr 3+ den mest stabile; Det er kjent individuelle forbindelser hvor krom har oksidasjonstilstander +1, +4, +5. Krom er kjemisk inaktivt. Under normale forhold er den motstandsdyktig mot oksygen og fuktighet, men kombineres med fluor for å danne CrF 3 . Over 600 °C interagerer det med vanndamp og gir Cr 2 O 3; nitrogen - Cr2N, CrN; karbon - Cr23C6, Cr7C3, Cr3C2; svovel - Cr 2 S 3. Når det smeltes sammen med bor, danner det borid CrB, og med silisium danner det silicider Cr 3 Si, Cr 2 Si 3, CrSi 2. Krom danner legeringer med mange metaller. Interaksjonen med oksygen er til å begynne med ganske aktiv, og bremser deretter kraftig på grunn av dannelsen av en oksidfilm på metalloverflaten. Ved 1200 °C blir filmen ødelagt og oksidasjonen fortsetter raskt igjen. Krom antennes i oksygen ved 2000 °C for å danne det mørkegrønne oksidet av krom (III) Cr 2 O 3. I tillegg til oksid (III) er andre forbindelser med oksygen kjent, for eksempel CrO, CrO 3, oppnådd indirekte. Krom reagerer lett med fortynnede løsninger av saltsyre og svovelsyre for å danne kromklorid og sulfat og frigjøre hydrogen; Regia vodka og salpetersyre passiverer krom.
Når oksidasjonsgraden øker, øker de sure og oksiderende egenskapene til krom.Derivater av Cr 2+ er meget sterke reduksjonsmidler. Cr 2+-ionet dannes i det første trinnet av oppløsningen av krom i syrer eller under reduksjonen av Cr 3+ i en sur løsning med sink. Oksydhydrat Cr(OH) 2 blir ved dehydrering til Cr 2 O 3. Cr 3+ forbindelser er stabile i luft. De kan være både reduserende og oksiderende midler. Cr 3+ kan reduseres i sur løsning med sink til Cr 2+ eller oksideres i alkalisk løsning til CrO 4 2- med brom og andre oksidasjonsmidler. Hydroksyd Cr(OH) 3 (eller rettere sagt Cr 2 O 3 nH 2 O) er en amfoter forbindelse som danner salter med Cr 3+ kation eller salter av kromsyre HC-O 2 - kromitter (for eksempel KS-O 2, NaCrO2). Forbindelser Cr 6+: kromsyreanhydrid CrO 3, kromsyrer og deres salter, blant hvilke de viktigste er kromater og dikromater - sterke oksidasjonsmidler. Krom danner et stort antall salter med oksygenholdige syrer. Kromkompleksforbindelser er kjent; Cr 3+ komplekse forbindelser, der krom har et koordinasjonsnummer på 6, er det spesielt mange.. Det er et betydelig antall kromperoksidforbindelser
Får Chrome. Avhengig av formålet med bruken oppnås krom med varierende renhetsgrad. Råmaterialet er vanligvis kromspineller, som er anriket og deretter smeltet sammen med kaliumklorid (eller brus) i nærvær av atmosfærisk oksygen. I forhold til hovedkomponenten i malm som inneholder Cr 3 +, er reaksjonen som følger:
2FeCr 2 O 4 + 4K 2 CO 3 + 3,5 O 2 = 4K 2 CrO 4 + Fe 2 O 3 + 4CO 2.
Det resulterende kaliumkromatet K 2 CrO 4 utlutes med varmt vann og virkningen av H 2 SO 4 gjør det til dikromat K 2 Cr 2 O 7. Deretter, ved påvirkning av en konsentrert løsning av H 2 SO 4 på K 2 Cr 2 O 7, oppnås kromsyreanhydrid C 2 O 3 eller ved oppvarming av K 2 Cr 2 O 7 med svovel - Krom (III) oksid C 2 O 3.
Det reneste krom under industrielle forhold oppnås enten ved elektrolyse av konsentrerte vandige løsninger av CrO 3 eller Cr 2 O 3 som inneholder H 2 SO 4, eller ved elektrolyse av kromsulfat Cr 2 (SO 4) 3. I dette tilfellet frigjøres krom på en katode laget av aluminium eller rustfritt stål. Fullstendig rensing fra urenheter oppnås ved å behandle krom med spesielt rent hydrogen ved høye temperaturer (1500-1700 °C).
Det er også mulig å oppnå rent krom ved elektrolyse av CrF 3 eller CrCl 3-smelter i en blanding med natrium-, kalium-, kalsiumfluorider ved en temperatur på ca. 900 ° C i en argonatmosfære.
Krom oppnås i små mengder ved å redusere Cr 2 O 3 med aluminium eller silisium. I den aluminotermiske metoden fylles en forvarmet blanding av Cr 2 O 3 og Al-pulver eller spon med oksidasjonsmiddeltilsetninger i en smeltedigel, hvor reaksjonen eksiteres ved å antenne blandingen av Na 2 O 2 og Al til digelen er fylt med Krom og slagg. Silikotermisk krom smeltes i lysbueovner. Renheten til det resulterende krom bestemmes av innholdet av urenheter i Cr 2 O 3 og i Al eller Si som brukes til reduksjon.
Kromlegeringer - ferrokrom og silisiumkrom - produseres i stor skala i industrien.
Bruk av Chromium. Bruken av krom er basert på dens varmebestandighet, hardhet og korrosjonsbestandighet. Mest av alt brukes krom til smelting av kromstål. Aluminium- og silikotermisk krom brukes til smelting av nikrom, nimonsyre, andre nikkellegeringer og stellitt.
En betydelig mengde krom brukes til dekorative korrosjonsbestandige belegg. Powdered Chromium er mye brukt i produksjon av metall-keramiske produkter og materialer for sveiseelektroder. Krom i form av Cr 3+ ion er en urenhet i rubin, som brukes som edelsten og lasermateriale. Kromforbindelser brukes til å etse tekstiler under farging. Noen kromsalter brukes som en komponent i garveløsninger i lærindustrien; PbCrO 4 , ZnCrO 4 , SrCrO 4 -lignende kunstmaling. Krom-magnesit ildfaste produkter er laget av en blanding av kromitt og magnesitt.
Kromforbindelser (spesielt Cr 6+ derivater) er giftige.
Krom i kroppen. Krom er et av de biogene elementene og er hele tiden inkludert i vev til planter og dyr. Gjennomsnittlig innhold av krom i planter er 0,0005% (92-95% av krom akkumuleres i røttene), hos dyr - fra ti tusendeler til ti milliondeler av en prosent. Hos planktoniske organismer er akkumuleringskoeffisienten til krom enorm - 10 000-26 000. Høyere planter tåler ikke kromkonsentrasjoner høyere enn 3-10 -4 mol/l. I blader er det til stede i form av et lavmolekylært kompleks som ikke er assosiert med subcellulære strukturer. Hos dyr er krom involvert i metabolismen av lipider, proteiner (en del av enzymet trypsin) og karbohydrater (en strukturell komponent av den glukoseresistente faktoren). Hovedkilden til krom hos dyr og mennesker er mat. En reduksjon i krominnhold i mat og blod fører til en reduksjon i veksthastighet, en økning i kolesterol i blodet og en reduksjon i følsomheten til perifert vev for insulin.
Forgiftning med krom og dets forbindelser oppstår under produksjonen; innen maskinteknikk (galvaniske belegg); metallurgi (legeringstilsetningsstoffer, legeringer, ildfaste materialer); ved fremstilling av lær, maling osv. Giftigheten til kromforbindelser avhenger av deres kjemiske struktur: dikromater er mer giftige enn kromater, Cr (VI) forbindelser er mer giftige enn Cr (II), Cr (III) forbindelser. De første formene for sykdommen manifesteres av en følelse av tørrhet og smerte i nesen, sår hals, pustevansker, hoste, etc.; de kan forsvinne når kontakten med Chromium stoppes. Ved langvarig kontakt med kromforbindelser utvikles tegn på kronisk forgiftning: hodepine, svakhet, dyspepsi, vekttap og andre. Funksjonene til mage, lever og bukspyttkjertel er svekket. Mulig bronkitt, bronkial astma, diffus pneumosklerose. Ved eksponering for krom på huden kan dermatitt og eksem utvikles. Ifølge noen data har kromforbindelser, hovedsakelig Cr(III), en kreftfremkallende effekt.
Krom (Cr), et kjemisk grunnstoff i gruppe VI i det periodiske systemet til Mendeleev. Det er et overgangsmetall med atomnummer 24 og atommasse 51.996. Oversatt fra gresk betyr navnet på metallet "farge". Metallet skylder navnet sitt til mangfoldet av farger som er iboende i dets forskjellige forbindelser.
Fysiske egenskaper til krom
Metallet har tilstrekkelig hardhet og sprøhet på samme tid. På Mohs-skalaen er hardheten til krom vurdert til 5,5. Denne indikatoren betyr at krom har maksimal hardhet av alle metaller som er kjent i dag, etter uran, iridium, wolfram og beryllium. Det enkle stoffet krom er preget av en blåhvit farge.
Metall er ikke et sjeldent element. Konsentrasjonen i jordskorpen når 0,02 % av massen. aksjer Krom finnes aldri i sin rene form. Det finnes i mineraler og malmer, som er hovedkilden til metallutvinning. Kromitt (kromjernmalm, FeO*Cr 2 O 3) regnes som den viktigste kromforbindelsen. Et annet ganske vanlig, men mindre viktig mineral er krokitt PbCrO 4 .
Metallet kan lett smeltes ved en temperatur på 1907 0 C (2180 0 K eller 3465 0 F). Ved en temperatur på 2672 0 C koker det. Atommassen til metallet er 51,996 g/mol.
Krom er et unikt metall på grunn av dets magnetiske egenskaper. Ved romtemperatur viser den antiferromagnetisk orden, mens andre metaller viser den ved ekstremt lave temperaturer. Men hvis krom varmes opp over 37 0 C, endres de fysiske egenskapene til krom. Dermed endres den elektriske motstanden og den lineære ekspansjonskoeffisienten betydelig, elastisitetsmodulen når en minimumsverdi, og intern friksjon øker betydelig. Dette fenomenet er assosiert med passasjen av Néel-punktet, hvor de antiferromagnetiske egenskapene til materialet kan endres til paramagnetiske. Dette betyr at det første nivået er passert, og stoffet har økt kraftig i volum.
Strukturen til krom er et kroppssentrert gitter, på grunn av hvilket metallet er preget av temperaturen i den sprø-duktile perioden. Men når det gjelder dette metallet, er renhetsgraden av stor betydning, derfor er verdien i området -50 0 C - +350 0 C. Som praksis viser, har ikke krystallisert metall noen duktilitet, men mykt gløding og støping gjør den formbar.
Kjemiske egenskaper til krom
Atomet har følgende ytre konfigurasjon: 3d 5 4s 1. Som regel har krom i forbindelser følgende oksidasjonstilstander: +2, +3, +6, hvorav Cr 3+ utviser størst stabilitet I tillegg er det andre forbindelser hvor krom har en helt annen oksidasjonstilstand, nemlig : +1, +4, +5.
Metallet er ikke spesielt kjemisk reaktivt. Når krom utsettes for normale forhold, viser metallet motstand mot fuktighet og oksygen. Denne egenskapen gjelder imidlertid ikke for forbindelsen av krom og fluor - CrF 3, som, når den utsettes for temperaturer over 600 0 C, interagerer med vanndamp og danner Cr 2 O 3 som et resultat av reaksjonen, så vel som nitrogen , karbon og svovel.
Når krommetall varmes opp, reagerer det med halogener, svovel, silisium, bor, karbon og noen andre elementer, noe som resulterer i følgende kjemiske reaksjoner av krom:
Cr + 2F 2 = CrF 4 (med en blanding av CrF 5)
2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3
2Cr + 3S = Cr 2S 3
Kromater kan oppnås ved å varme krom med smeltet brus i luft, nitrater eller klorater av alkalimetaller:
2Cr + 2Na 2 CO 3 + 3O 2 = 2Na 2 CrO 4 + 2CO 2.
Krom er ikke giftig, noe som ikke kan sies om noen av dets forbindelser. Som kjent kan støv fra dette metallet, hvis det kommer inn i kroppen, irritere lungene, det absorberes ikke gjennom huden. Men siden det ikke forekommer i sin rene form, er det umulig å komme inn i menneskekroppen.
Treverdig krom frigjøres til miljøet under gruvedrift og prosessering av krommalm. Krom er sannsynligvis introdusert i menneskekroppen i form av et kosttilskudd som brukes i vekttapprogrammer. Krom, med en valens på +3, er en aktiv deltaker i glukosesyntese. Forskere har funnet ut at overdreven inntak av krom ikke forårsaker noen spesiell skade på menneskekroppen, siden det ikke absorberes, men det kan hope seg opp i kroppen.
Forbindelser som involverer seksverdig metall er ekstremt giftige. Sannsynligheten for at de kommer inn i menneskekroppen vises under produksjon av kromater, forkromning av gjenstander og under noe sveisearbeid. Inntak av slikt krom i kroppen er full av alvorlige konsekvenser, siden forbindelser der det seksverdige elementet er tilstede er sterke oksidasjonsmidler. Derfor kan de forårsake blødninger i mage og tarm, noen ganger med perforering av tarmen. Når slike forbindelser kommer i kontakt med huden, oppstår sterke kjemiske reaksjoner i form av brannskader, betennelser og sår.
Avhengig av kvaliteten på krom som må oppnås ved utgangen, er det flere metoder for å produsere metallet: elektrolyse av konsentrerte vandige løsninger av kromoksid, elektrolyse av sulfater og reduksjon med silisiumoksid. Den siste metoden er imidlertid ikke veldig populær, siden den produserer krom med en enorm mengde urenheter. Dessuten er det heller ikke økonomisk forsvarlig.
| Oksidasjonstilstand | Oksyd | Hydroksyd | Karakter | Overveiende former i løsninger | Notater |
| +2 | CrO (svart) | Cr(OH)2 (gul) | Grunnleggende | Cr2+ (blå salter) | Meget sterkt reduksjonsmiddel |
| Cr2O3 (grønn) | Cr(OH)3 (grågrønn) | Amfoterisk |
Cr3+ (grønne eller lilla salter) |
||
| +4 | CrO2 | eksisterer ikke | Ikke-saltdannende | - |
Sjelden møtt, ukarakteristisk |
| +6 | CrO3 (rød) |
H2CrO4 |
Syre |
CrO42- (kromater, gul) |
Overgangen avhenger av pH i miljøet. Et sterkt oksidasjonsmiddel, hygroskopisk, veldig giftig. |
- Betegnelse - Cr (krom);
- Periode - IV;
- Gruppe - 6 (VIb);
- Atommasse - 51,9961;
- Atomnummer - 24;
- Atomradius = 130 pm;
- Kovalent radius = 118 pm;
- Elektronfordeling - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 ;
- smeltetemperatur = 1857°C;
- kokepunkt = 2672°C;
- Elektronegativitet (ifølge Pauling/ifølge Alpred og Rochow) = 1,66/1,56;
- Oksidasjonstilstand: +6, +3, +2, 0;
- Tetthet (antall) = 7,19 g/cm3;
- Molvolum = 7,23 cm 3 /mol.
Krom (farge, maling) ble først funnet ved Berezovsky-gullforekomsten (Midt-Ural), de første omtalene dateres tilbake til 1763; i hans arbeid "The First Foundations of Metallurgy" kaller M.V. Lomonosov det "rød blymalm".
Ris. Strukturen til kromatomet.
Den elektroniske konfigurasjonen av kromatomet er 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 (se Elektronisk struktur av atomer). I dannelsen av kjemiske bindinger med andre grunnstoffer kan 1 elektron lokalisert på det ytre 4s-nivået + 5 elektroner på 3d-undernivået (totalt 6 elektroner) delta, derfor kan krom i forbindelser ta oksidasjonstilstander fra +6 til +1 (de vanligste er +6, +3, +2). Krom er et kjemisk inaktivt metall; det reagerer med enkle stoffer bare ved høye temperaturer.
Fysiske egenskaper til krom:
- blåhvitt metall;
- veldig hardt metall (i nærvær av urenheter);
- skjør når n. y.;
- plast (i sin rene form).
Kjemiske egenskaper til krom
- ved t=300°C reagerer med oksygen:
4Cr + 302 = 2Cr203; - ved t>300°C reagerer med halogener og danner blandinger av halogenider;
- ved t>400°C reagerer med svovel for å danne sulfider:
Cr + S = CrS; - ved t=1000°C reagerer finmalt krom med nitrogen og danner kromnitrid (en halvleder med høy kjemisk stabilitet):
2Cr + N2 = 2CrN; - reagerer med fortynnet saltsyre og svovelsyre for å frigjøre hydrogen:
Cr + 2HCl = CrCl2 + H2;
Cr + H2SO4 = CrS04 + H2; - varm konsentrert salpetersyre og svovelsyre løser krom.
Med konsentrert svovelsyre og salpetersyre ved nr. krom reagerer ikke, og krom løses heller ikke opp i vannvann; det er bemerkelsesverdig at rent krom ikke reagerer selv med fortynnet svovelsyre; årsaken til dette fenomenet er ennå ikke fastslått. Ved langtidslagring i konsentrert salpetersyre blir krom dekket med en svært tett oksidfilm (passiverer) og slutter å reagere med fortynnede syrer.
Kromforbindelser
Det ble allerede sagt ovenfor at "favoritt" oksidasjonstilstandene til krom er +2 (CrO, Cr(OH) 2), +3 (Cr 2 O 3, Cr(OH) 3), +6 (CrO 3, H 2 CrO4).
Chrome er kromofor, dvs. et grunnstoff som gir farge til stoffet det er inneholdt i. For eksempel, i oksidasjonstilstanden +3, gir krom en lilla-rød eller grønn farge (rubin, spinell, smaragd, granat); i oksidasjonstilstanden +6 - gul-oransje farge (krokoitt).
I tillegg til krom inkluderer kromoforer også jern, nikkel, titan, vanadium, mangan, kobolt, kobber - alle disse er d-elementer.
Fargen på vanlige forbindelser som inkluderer krom:
- krom i oksidasjonstilstand +2:
- kromoksid CrO - rød;
- kromfluorid CrF 2 - blågrønn;
- kromklorid CrCl 2 - har ingen farge;
- krombromid CrBr 2 - har ingen farge;
- Kromjodid CrI 2 - rød-brun.
- krom i oksidasjonstilstand +3:
- Cr 2 O 3 - grønn;
- CrF 3 - lysegrønn;
- CrCl 3 - fiolett-rød;
- CrBr 3 - mørkegrønn;
- CrI 3 - svart.
- krom i oksidasjonstilstand +6:
- CrO 3 - rød;
- kaliumkromat K 2 CrO 4 - sitrongul;
- ammoniumkromat (NH 4) 2 CrO 4 - gylden gul;
- kalsiumkromat CaCrO 4 - gul;
- Blykromat PbCrO 4 - lys brun-gul.
Kromoksider:
- Cr +20 - basisk oksid;
- Cr2+303 - amfotært oksid;
- Cr +6 O 3 - surt oksid.
Kromhydroksider:
- ".
Påføring av krom
- som legeringsadditiv ved smelting av varmebestandige og korrosjonsbestandige legeringer;
- for forkromning av metallprodukter for å gi dem høy korrosjonsbestandighet, slitestyrke og et vakkert utseende;
- krom-30 og krom-90 legeringer brukes i plasmabrennerdyser og i luftfartsindustrien.