Posiada właściwości niezbędne do pomyślnego zastosowania w przemyśle metalurgicznym. Ten metal wyróżnia się stalowym odcieniem i dużą gęstością. W warunkach naturalnych wydobywany jest z kopalnej rudy chromowo-żelazowej.

Surowce poddawane są odzyskowi (metodą aluminotermiczną lub silikonowo-termiczną) w zakładach metalurgicznych przy użyciu koksu.

Do produkcji tego metalu można również zastosować metodę wytapiania metalotermicznego, w której możliwe jest osiągnięcie zmniejszenia zużycia aluminium. Ekstrakcja chromu wzrasta do 92%.

Temperatura wytopu chromu wynosi 2300 stopni Celsjusza, w składzie tego metalu można wyróżnić: 98,9-99,2% Chrom (Cr), 0,01-0,2% Węgiel (C), 0,07-0,12% Krzem (Si), 0,25 -0,4% żelazo i aluminium (Al, Fe), 0,005% fosfor (P).

Ten metal jest niezbędny, gdy wymagane jest nadanie wyrobom stalowym wysokiej odporności cieplnej i odporności na korozję. Służy do stopów stopowych, zwiększa wytrzymałość stali. zastępuje żelazochrom, a za jego pomocą można uzyskać stal specjalnych gatunków, w których zawartość żelaza jest ściśle ograniczona.

Do produkcji stali chrom jest pobierany bez zanieczyszczeń i obcych wtrąceń, dozwolone są tylko ślady filmu utleniającego. Stosowane są kawałki metalu o wadze poniżej 10 kg, chrom transportowany jest na miejsce aplikacji w specjalnych pojemnikach - metalowych beczkach i drewnianych skrzyniach.

Produkcja metalicznego chromu odbywa się zgodnie z wymaganiami GOST 5905-79, może zawierać niewielką ilość zanieczyszczeń ołowiu, węgla, siarki, kobaltu, fosforu, krzemu itp.

Dzięki dodatkowi chromu osiągają zmniejszenie wielkości ziarna stali, wzrost wytrzymałości, ciągliwości oraz zwiększenie jej hartowności. W wysokich temperaturach chrom nie wpływa na utlenialność.

Sferą zastosowania tego materiału jest przemysł lotniczy, tworzenie statków kosmicznych, produkcja chemiczna oraz produkcja silników odrzutowych, turbin gazowych itp.

Nichrom, łożyska kulkowe, stopy żaroodporne i nierdzewne – wszystko to powstaje dzięki umiejętnemu wykorzystaniu niezwykłych właściwości metalicznego chromu. Produkty wykonane ze stali chromowanej mają znacznie dłuższą żywotność i wysoką odporność na wpływy chemiczne i inne.

JSC „Kamieńsko-Uralski Zakład Przetwórstwa Metali Nieżelaznych” zwiększył wielkość sprzedaży wyrobów z metali nieżelaznych dla przedsiębiorstw rosyjskiego przemysłu maszynowego. Dostawy od początku...

Twerski Sąd Rejonowy w Moskwie wybrał areszt domowy jako tymczasowy środek przymusu wobec Denisa Safina, dyrektora generalnego JSC Zagorsk Pipe Plant, podejrzanego o niewłaściwe...

Opis

Chrom jako pierwiastek chemiczny jest niebieskawo-białą stałą metaliczną substancją (patrz zdjęcie). Nie utlenia się pod wpływem powietrza. Czasami jest to określane jako czarne metale. Swoją nazwę zawdzięcza różnym zestawieniom kolorystycznym swoich związków, a pochodzi ono od greckiego słowa chroma – kolor. Ciekawostką jest to, że sylaba „chrom” jest używana w wielu dziedzinach życia. Na przykład słowo „chromosom” (z greckiego) - „namalowane ciało”.

Odkrycie tego pierwiastka przypada na rok 1797 i należy do L.N. Vauquelin. Odkrył go w minerale krokoit.

W skorupie ziemskiej znajdują się duże naturalne rezerwy chromu, czego nie można powiedzieć o wodzie morskiej. Kraje, które mają te rezerwy, to Republika Południowej Afryki, Zimbabwe, USA, Turcja, Madagaskar i inne. Biogenne związki tego mikroelementu wchodzą w skład tkanek roślin i zwierząt, z większą zawartością u zwierząt.

Ważny wpływ chromu na organizm ludzki ustalono po eksperymencie na szczurach pod koniec lat pięćdziesiątych. Dwóch naukowców, Schwartz i Mertz, eksperymentowało z karmieniem szczurów dietą ubogą w chrom, co doprowadziło do rozwoju u zwierząt nietolerancji cukru, ale po dodaniu do diety objawy te zniknęły.

Działanie chromu i jego rola w organizmie

Chrom w organizmie człowieka bierze udział w wielu obszarach i pełni jednak bardzo ważną rolę jego głównym zadaniem jest utrzymanie prawidłowej równowagi cukru w ​​surowicy krwi. Dzieje się tak poprzez usprawnienie procesu metabolizmu węglowodanów poprzez ułatwienie transportu glukozy do wnętrza komórki. Zjawisko to nazywane jest czynnikiem tolerancji glukozy (GTP). Minerał podrażnia receptory komórkowe w stosunku do insuliny, która łatwiej z nim wchodzi w interakcje, a jednocześnie zmniejsza się jego zapotrzebowanie na organizm. Dlatego mikroelement jest tak ważny dla diabetyków, zwłaszcza z chorobą typu II (insulinoniezależną), ponieważ ich zdolność do uzupełniania zapasów chromu wraz z pożywieniem jest bardzo mała. Nawet jeśli dana osoba nie choruje na cukrzycę, ale ma problemy z metabolizmem, automatycznie trafia do grupy ryzyka i jej stan jest traktowany jako cukrzycowy.

Okazuje się, że pozytywne działanie chromu przejawia się we wszystkich dolegliwościach związanych ze słabą interakcją organizmu z insuliną. Takimi chorobami są hiperglikemia (hipoglikemia), otyłość, zapalenie błony śluzowej żołądka, zapalenie jelita grubego, wrzody, choroba Leśniowskiego-Crohna, choroba Miniera, stwardnienie rozsiane, migreny, padaczka, udar mózgu, nadciśnienie.

Chrom bierze udział w syntezie kwasów nukleinowych, a tym samym utrzymuje integralność struktury RNA i DNA, które niosą informację o genach i odpowiadają za dziedziczenie.

Jeśli dana osoba ma niedobór jodu i nie ma możliwości jego uzupełnienia, chrom może go zastąpić, co jest bardzo ważne dla prawidłowego funkcjonowania tarczycy, która z kolei odpowiada za prawidłowy metabolizm.

Chrom zmniejsza ryzyko rozwoju wielu chorób układu krążenia. Jak to działa? Makroskładnik bierze udział w metabolizmie lipidów. Rozkłada szkodliwy cholesterol o niskiej gęstości, który zatyka naczynia krwionośne, uniemożliwiając w ten sposób normalne krążenie krwi. Zwiększa to zawartość cholesterolu, który pełni pozytywne funkcje w organizmie.

Zwiększenie poziomu hormonu steroidowego, minerał wzmacnia kości. W związku z tą użyteczną właściwością leczy się nią osteoporozę. Chrom w połączeniu z witaminą C bierze udział w regulacji ciśnienia wewnątrzgałkowego oraz stymuluje transport glukozy do kryształu oka. Właściwości te pozwalają na zastosowanie tej substancji chemicznej w leczeniu jaskry i zaćmy.

Cynk, żelazo i wanad mają negatywny wpływ na wnikanie chromu do organizmu człowieka. Do transportu we krwi tworzy wiązanie ze związkiem białkowym transferyną, który w przypadku współzawodnictwa chromu z powyższymi pierwiastkami wybierze ten drugi. Dlatego u osoby z nadmiarem żelaza zawsze występuje niedobór chromu, który może pogorszyć stan w cukrzycy.

Jego główna część zawarta jest w narządach i tkankach, a we krwi - dziesięć razy mniej. Dlatego jeśli w organizmie występuje przesycenie glukozą, wówczas ilość makroelementu we krwi gwałtownie wzrasta z powodu jego ponownego rozmieszczenia z narządów spichrzowych.

Stawka dzienna

Fizjologiczne zapotrzebowanie na dany minerał determinowane jest wiekiem i płcią człowieka. We wczesnym niemowlęctwie ta potrzeba jest nieobecna, ponieważ u niemowląt nagromadziła się jeszcze przed urodzeniem i jest spożywana do 1 roku. Ponadto dla dzieci w wieku 1-2 lat ta stawka wynosi 11 mcg dziennie. Od 3 do 11 lat - to 15 mcg / dzień. W wieku średnim (11-14 lat) zapotrzebowanie wzrasta do 25 mcg/dobę, a w okresie dojrzewania (14-18 lat) – do 35 mcg/dobę. Jeśli chodzi o osobę dorosłą, tutaj znak osiąga 50 mcg / dzień.

Normalnie zawartość chromu w organizmie powinna wynosić około 6 mg. Ale nawet jeśli przestrzegasz prawidłowego odżywiania, osiągnięcie normy jest bardzo trudne. Mikroelementy są wchłaniane tylko w związkach organicznych, a aminokwasy, które występują tylko w roślinach, biorą udział w tym procesie. Dlatego najlepsze źródła tego minerału znajdują się w żywności, w produktach naturalnych.

Jeśli dawka jest większa niż 200 mg, staje się toksyczna, a 3 g jest śmiertelne.

Brak lub niedobór chromu

Przyczyn występowania niedoboru danego minerału w organizmie jest kilka. Dzięki wprowadzeniu do gleby niektórych nawozów zostaje ona przesycona związkami zasadowymi, co zmniejsza zawartość tego pierwiastka w naszej diecie. Ale nawet jeśli spożycie tego minerału z pożywieniem jest kompletne, wchłanianie chromu będzie trudne, jeśli metabolizm zostanie zaburzony. Niedobór może również wystąpić w wyniku dużego wysiłku fizycznego, w stanie ciąży, w sytuacjach stresowych - w przypadkach, gdy minerał jest aktywnie spożywany i potrzebne są dodatkowe źródła, aby go uzupełnić.

Przy braku pierwiastków śladowych glukoza wchłania się nieefektywnie, przez co jej zawartość może być niedoszacowana (hipoglikemia) lub przeszacowana (hiperglikemia). Wzrasta poziom cholesterolu i cukru we krwi. Prowadzi to do wzmożonej ochoty na słodycze – organizm potrzebuje węglowodanów i to nie tylko „słodkich”. Nadmierne spożycie węglowodanów prowadzi do jeszcze większej utraty chromu – błędne koło. W końcu są takie choroby jak nadwaga (w przypadku hipoglikemii - gwałtowny spadek masy ciała), cukrzyca, miażdżyca.

Ponadto przy braku chromu można zaobserwować następujące konsekwencje (objawy):

• zaburzenia snu, niepokój;
• ból głowy;
• opóźnienie wzrostu;
• niedowidzenie;
• zmniejszona wrażliwość nóg i ramion;
• praca kompleksów nerwowo-mięśniowych jest zakłócona;
• funkcja rozrodcza u samca jest zmniejszona;
• występuje nadmierne zmęczenie.

Przy niedoborze chromu, gdy nie ma możliwości uzupełnienia jego zapasów posiłkami, konieczne jest włączenie do diety biododatków, jednak przed zastosowaniem należy skonsultować się z lekarzem w sprawie dawek i sposobu podawania.

Nadmiar chromu – jaka jest jego szkodliwość?

Zasadniczo nadmiar chromu w narządach i tkankach występuje z powodu zatrucia w przedsiębiorstwach, których proces technologiczny obejmuje obecność chromu i jego pyłu. Ludzie, którzy pracują w niebezpiecznych gałęziach przemysłu i mają kontakt z tym pierwiastkiem, dziesięć razy częściej zapadają na raka dróg oddechowych, ponieważ chrom wpływa na chromosomy, a tym samym na strukturę komórek. Związki chromu są również obecne w żużlu i pyle miedziowym, co prowadzi do chorób astmatycznych.

Dodatkowe niebezpieczeństwo nadmiaru mikroelementu może pojawić się w przypadku niewłaściwego przyjmowania suplementów diety bez zalecenia lekarza. Jeśli dana osoba ma niedobór cynku lub żelaza, zamiast tego wchłaniana jest nadmierna ilość chromu.

Poza powyższymi dolegliwościami, nadmiar chromu może być również szkodliwy w postaci owrzodzeń na błonach śluzowych, alergii, egzemy i zapalenia skóry oraz zaburzeń nerwowych.

Jakie źródła żywności zawiera?

Z jakich pokarmów możesz uzupełnić zapasy chromu? Najcenniejszym produktem są w tym przypadku drożdże piwowarskie, piwo też można spożywać, ale w rozsądnych granicach bez szkody dla zdrowia. Bogate w ten pierwiastek śladowy są również wątroba, orzechy, owoce morza, kiełki pszenicy, masło orzechowe, jęczmień, jęczmień, wołowina, jajka, ser, grzyby, pieczywo razowe. Kapusta, cebula, rzodkiewka, rośliny strączkowe, zielony groszek, pomidory, kukurydza, rabarbar, buraki są izolowane z warzyw, a z owoców i jagód są to jarzębina, jabłka, jagody, winogrona, jagody, rokitnik zwyczajny. Warząc mewy z roślin leczniczych (proszek suszący, melisa) można również doładować chromem.

Wysoko oczyszczona żywność jest uboga w ten pierwiastek śladowy: cukier, makaron, drobna mąka, płatki kukurydziane, mleko, masło, margaryna. Ogólnie rzecz biorąc, żywność bogata w tłuszcze jest zawsze uboższa w pierwiastki śladowe niż żywność o niskiej ich zawartości. A jednak w produktach chrom zachowa się lepiej, jeśli będą gotowane w naczyniach ze stali nierdzewnej.

Wskazania do stosowania preparatów chromowych

Chrom (preparaty z chromem) jest przepisywany zarówno w profilaktyce, jak i leczeniu chorób wewnętrznych:

• zaburzenia metaboliczne: cukrzyca, otyłość;
• choroba jelit;
• choroby wątroby i powiązanych narządów;
• patologia sercowo-naczyniowa;
• procesy zapalne w drogach moczowych i choroby nerek;
• stany alergiczne, którym towarzyszy dysbakterioza;
• różne formy niedoboru odporności.

Chrom jest również przepisywany zgodnie z następującymi wskazaniami:

• w profilaktyce chorób serca i predyspozycji onkologicznych;
• w celu ochrony przed chorobą Parkinsona i depresją;
• jako środek wspomagający odchudzanie;
• wzmocnić układ odpornościowy;
• eliminowanie negatywnych skutków oddziaływania na środowisko;
• w stanach towarzyszących zwiększonemu spożyciu chromu (ciąża, laktacja, wzrost i dojrzewanie, duży wysiłek fizyczny).

I gruby.

Naukowcy twierdzą, że na poziom cholesterolu wpływają m.in chrom. Element Jest uważany za biogenny, to znaczy niezbędny dla organizmu nie tylko dla ludzi, ale dla wszystkich ssaków.

Przy braku chromu ich wzrost spowalnia, a cholesterol „podskakuje”. Norma wynosi 6 miligramów chromu z całkowitej masy osoby.

Jony tej substancji znajdują się we wszystkich tkankach organizmu. Powinieneś otrzymywać 9 mikrogramów dziennie.

Możesz wziąć je z owoców morza, kaszy pęczak, buraków, wątróbki i mięsa kaczki. Podczas zakupu produktów porozmawiamy o innych zastosowaniach i właściwościach chromu.

Właściwości chromu

Chrom jest pierwiastkiem chemicznym odnoszący się do metali. Kolor substancji jest srebrno-niebieski.

Pierwiastek znajduje się pod 24. liczbą porządkową lub, jak mówią, liczbą atomową.

Liczba wskazuje liczbę protonów w jądrze. Jeśli chodzi o elektrony obracające się w pobliżu, mają one specjalną właściwość - spadać.

Oznacza to, że jedna lub dwie cząstki mogą przemieszczać się z jednego podpoziomu do drugiego.

W rezultacie 24. element jest w stanie wypełnić w połowie trzeci poziom podrzędny. Powoduje to stabilną konfigurację elektroniczną.

Awaria elektronów jest rzadkim zjawiskiem. Oprócz chromu chyba tylko i są pamiętane.

Podobnie jak 24. substancja, są chemicznie nieaktywne. Nie wtedy atom osiąga stabilny stan, aby reagować ze wszystkimi po kolei.

W normalnych warunkach chrom jest pierwiastkiem układu okresowego, które można tylko „wzburzyć”.

Ta ostatnia, będąc antypodem 24. substancji, jest maksymalnie aktywna. W wyniku reakcji powstaje fluor chrom.

Pierwiastek, właściwości które są omawiane, nie utleniają się, nie boją się wilgoci i materiałów ogniotrwałych.

Ta ostatnia cecha „opóźnia” reakcje możliwe podczas ogrzewania. Tak więc interakcja z parą wodną rozpoczyna się dopiero przy 600 stopniach Celsjusza.

Okazuje się, że tlenek chromu. Rozpoczyna się również reakcja, w wyniku której powstaje azotek 24. pierwiastka.

Przy 600 stopniach możliwych jest również kilka związków i tworzenie siarczków.

Jeśli podniesiesz temperaturę do 2000, chrom zapali się w kontakcie z tlenem. Rezultatem spalania będzie ciemnozielony tlenek.

Ten osad łatwo reaguje z roztworami i kwasami. Wynikiem interakcji jest chlorek i siarczek chromu. Wszystkie związki 24. substancji są z reguły jaskrawo zabarwione.

W najczystszej postaci, główny charakterystyka pierwiastka chrom- toksyczność. Pył metalowy podrażnia tkankę płucną.

Może pojawić się zapalenie skóry, czyli choroby alergiczne. W związku z tym lepiej nie przekraczać normy chromu dla organizmu.

Istnieje norma dotycząca zawartości 24 pierwiastka w powietrzu. Powinno być 0,0015 miligrama na metr sześcienny atmosfery. Przekroczenie normy jest uważane za zanieczyszczenie.

Chrom metaliczny ma dużą gęstość - ponad 7 gramów na centymetr sześcienny. Oznacza to, że substancja jest dość ciężka.

Metal jest również dość wysoki. Zależy to od temperatury elektrolitu i gęstości prądu. W przypadku grzybów i pleśni to najwyraźniej budzi szacunek.

Jeśli drewno zostanie zaimpregnowane kompozycją chromu, mikroorganizmy nie podejmą się jego niszczenia. Budowlańcy z tego korzystają.

Satysfakcjonuje ich również fakt, że impregnowane drewno gorzej się pali, ponieważ chrom jest metalem ogniotrwałym. Jak i gdzie jeszcze można go zastosować, powiemy dalej.

Zastosowanie chromu

Chrom jest pierwiastkiem stopowym kiedy pachniał. Pamiętasz, że w normalnych warunkach 24. metal nie utlenia się, nie rdzewieje?

Podstawa stali -. Nie może pochwalić się takimi właściwościami. Dlatego dodaje się chrom, aby zwiększyć odporność na korozję.

Ponadto dodanie 24. substancji obniża krytyczny punkt szybkości chłodzenia.

Do wytapiania stosuje się chrom krzemotermiczny. To duet pierwiastka 24 z niklem.

Krzem, są stosowane jako dodatki. Nikiel odpowiada za plastyczność, a chrom za odporność na utlenianie i twardość.

Połącz chrom i z. Okazuje się, że supertwardy stelit. Dodatki do niego - molibden i.

Kompozycja jest droga, ale niezbędna do napawania części maszyn w celu zwiększenia ich odporności na zużycie. Stellit jest również natryskiwany na pracujące maszyny.

W dekoracyjnych powłokach antykorozyjnych z reguły związki chromu.

Jasna gama ich kolorów jest przydatna. W cermetalach kolor nie jest potrzebny, dlatego stosuje się chrom w proszku. Dodaje się go np. dla wzmocnienia dolnej warstwy koron.

Formuła chromu- część . Jest to minerał z grupy, ale nie ma zwykłego koloru.

Uwarowit jest kamieniem, a chrom czyni go takim. Nie jest tajemnicą, że są używane.

Zielona odmiana kamienia nie jest wyjątkiem, ponadto jest ceniona wyżej niż czerwona, ponieważ jest rzadka. Mimo to uvarovit trochę standardowo.

To też plus, bo wkładki mineralne trudniej zarysować. Kamień jest fasetowany, czyli tworzący rogi, co potęguje grę światła.

Wydobycie chromu

Wydobywanie chromu z minerałów jest nieopłacalne. Większość z elementem 24 jest używana w całości.

Ponadto zawartość chromu jest z reguły niska. Substancja jest wydobywana w ziemi z rud.

Jeden z nich jest powiązany otwieranie chrom. Znaleziono go na Syberii. Krokoit został tam znaleziony w XVIII wieku. To ruda czerwonego ołowiu.

Jego podstawą jest, drugim pierwiastkiem jest chrom. Został odkryty przez niemieckiego chemika Lehmana.

W momencie odkrycia krokoitu przebywał w Petersburgu, gdzie przeprowadzał eksperymenty. Teraz 24. pierwiastek otrzymuje się przez elektrolizę stężonych wodnych roztworów tlenku chromu.

Możliwa jest również elektroliza siarczanu. Oto 2 sposoby na najczystsze chrom. Cząsteczka tlenek lub siarczan jest niszczony w tyglu, w którym zapalają się oryginalne związki.

24. element jest oddzielony, reszta trafia do żużla. Pozostaje wytopić chrom w łuku. W ten sposób wydobywa się najczystszy metal.

Są inne sposoby na zdobycie element chromu, na przykład redukcja jego tlenku krzemem.

Ale ta metoda daje metal z dużą ilością zanieczyszczeń, a ponadto jest droższa niż elektroliza.

Cena chromu

W 2016 r. cena chromu nadal spada. Styczeń rozpoczął się od 7450 dolarów za tonę.

Do połowy lata na 1000 kilogramów metalu potrzeba tylko 7100 jednostek konwencjonalnych. Dane dostarczone przez Infogeo.ru.

Oznacza to, że brane są pod uwagę rosyjskie ceny. Światowa cena chromu osiągnęła prawie 9 000 USD za tonę.

Najniższa ocena lata różni się od rosyjskiej tylko o 25 dolarów wzwyż.

Jeśli nie sektor przemysłowy jest uważany, na przykład, hutnictwo, ale korzyści chromu dla organizmu, możesz zapoznać się z ofertami aptek.

Tak więc „Pikolinian” 24. substancji kosztuje około 200 rubli. Za „Kartnitin Chrome Forte” proszą o 320 rubli. Jest to cena za opakowanie 30 tabletek.

Chrom Turamine może również uzupełnić niedobór 24. pierwiastka. Jego koszt to 136 rubli.

Nawiasem mówiąc, chrom jest częścią testów do wykrywania narkotyków, w szczególności marihuany. Jeden test kosztuje 40-45 rubli.

Właściwości chemiczne związków chromu.

Cr2+. Stężenie ładunku kationu dwuwartościowego chromu odpowiada stężeniu ładunku kationu magnezu i kationu żelaza dwuwartościowego, więc wiele właściwości, zwłaszcza zachowanie kwasowo-zasadowe tych kationów, jest zbliżonych. Jednocześnie, jak już wspomniano, Cr 2+ jest silnym środkiem redukującym, dlatego w roztworze zachodzą następujące reakcje: ale zachodzi nawet utlenianie wody: 2CrSO 4 + 2H 2 O \u003d 2Cr (OH) SO 4 + H 2. Utlenianie dwuwartościowego chromu zachodzi jeszcze łatwiej niż utlenianie żelaza żelazawego, sole są również hydrolizowane przez kation w umiarkowanym stopniu (tj. Dominuje pierwszy etap).

CrO - tlenek zasadowy, czarny, piroforyczny. W 700 ° C jest nieproporcjonalny: 3CrO \u003d Cr 2 O 3 + Cr. Można go otrzymać przez rozkład termiczny odpowiedniego wodorotlenku pod nieobecność tlenu.

Cr(OH) 2 jest nierozpuszczalną żółtą zasadą. Reaguje z kwasami, podczas gdy kwasy utleniające jednocześnie z oddziaływaniem kwas-zasada utleniają dwuwartościowy chrom, w pewnych warunkach dzieje się tak również z kwasami nieutleniającymi (utleniacz - H +). Otrzymany w wyniku reakcji wymiany wodorotlenek chromu (II) szybko zmienia kolor na zielony w wyniku utleniania:

4Cr(OH)2 + O2 = 4CrO(OH) + 2H2O.

Utlenianiu towarzyszy również rozkład wodorotlenku chromu (II) w obecności tlenu: 4Cr(OH) 2 = 2Cr 2 O 3 + 4H 2 O.

Cr3+. Związki chromu(III) są chemicznie podobne do związków glinu i żelaza(III). Tlenek i wodorotlenek są amfoteryczne. Sole słabych, nietrwałych i nierozpuszczalnych kwasów (H 2 CO 3, H 2 SO 3, H 2 S, H 2 SiO 3) ulegają nieodwracalnej hydrolizie:

2CrCl 3 + 3K 2S + 6H 2O \u003d 2Cr (OH) 3 ↓ + 3H 2S + 6KCl; Cr 2 S 3 + 6H 2 O \u003d 2Cr (OH) 3 ↓ + 3H 2 S.

Ale kation chromu (III) nie jest bardzo silnym utleniaczem, dlatego siarczek chromu (III) istnieje i można go otrzymać w warunkach bezwodnych, jednak nie z prostych substancji, ponieważ rozkłada się po podgrzaniu, ale w reakcji: 2CrCl 3 (cr) + 2H 2 S (gaz) \u003d Cr 2 S 3 (cr) + 6HCl. Właściwości utleniające trójwartościowego chromu nie wystarczają, aby roztwory jego soli oddziaływały z miedzią, ale taka reakcja zachodzi z cynkiem: 2CrCl 3 + Zn = 2CrCl 2 + ZnCl 2.

Cr2O3 - tlenek amfoteryczny o zielonej barwie, ma bardzo mocną sieć krystaliczną, dlatego aktywność chemiczną wykazuje tylko w stanie amorficznym. Reaguje głównie po stopieniu z kwasowymi i zasadowymi tlenkami, z kwasami i zasadami, a także ze związkami o funkcjach kwasowych lub zasadowych:

Cr 2 O 3 + 3K 2 S 2 O 7 \u003d Cr 2 (SO 4) 3 + 3K 2 SO 4; Cr2O3 + K2CO3 \u003d 2KCrO2 + CO2.

Cr(OH) 3 (CrO(OH), Cr 2 O 3 *nH 2 O) - wodorotlenek amfoteryczny o szaroniebieskim kolorze. Rozpuszcza się zarówno w kwasach, jak i zasadach. Po rozpuszczeniu w alkaliach powstają hydroksykompleksy, w których kation chromu ma liczbę koordynacyjną 4 lub 6:

Cr(OH)3 + NaOH = Na; Cr(OH) 3 + 3NaOH \u003d Na3.

Hydroksokompleksy są łatwo rozkładane przez kwasy, podczas gdy procesy są różne w przypadku silnych i słabych kwasów:

Na + 4HCl \u003d NaCl + CrCl3 + 4H2O; Na + CO2 \u003d Cr (OH) 3 ↓ + NaHCO3.

Związki Cr(III) są nie tylko utleniaczami, ale także reduktorami przemiany w związki Cr(VI). Reakcja przebiega szczególnie łatwo w środowisku alkalicznym:

2Na 3 + 3Cl 2 + 4NaOH \u003d 2Na 2 CrO 4 + 6NaCl + 8H 2 O E 0 \u003d - 0,72 V.

W środowisku kwaśnym: 2Cr 3+ → Cr 2 O 7 2- E 0 = +1,38 V.

cr +6 . Wszystkie związki Cr(VI) są silnymi utleniaczami. Zachowanie kwasowo-zasadowe tych związków jest podobne do zachowania związków siarki na tym samym stopniu utlenienia. Takie podobieństwo we właściwościach związków pierwiastków podgrupy głównej i wtórnej na maksymalnym dodatnim stopniu utlenienia jest typowe dla większości grup układu okresowego.

CrO3 - ciemnoczerwony związek, typowy kwaśny tlenek. W temperaturze topnienia rozkłada się: 4CrO 3 \u003d 2Cr 2 O 3 + 3O 2.

Przykład działania utleniającego: CrO 3 + NH 3 = Cr 2 O 3 + N 2 + H 2 O (po podgrzaniu).

Tlenek chromu(VI) łatwo rozpuszcza się w wodzie, wiążąc go i zamieniając w wodorotlenek:

H2CrO4 - kwas chromowy, jest silnym kwasem dwuzasadowym. Nie wyróżnia się w wolnej formie, ponieważ. przy stężeniu powyżej 75% zachodzi reakcja kondensacji z utworzeniem kwasu dichromowego: 2H 2 CrO 4 (żółty) \u003d H 2 Cr 2 O 7 (pomarańczowy) + H 2 O.

Dalsze zatężanie prowadzi do powstania kwasów trójchromowych (H 2 Cr 3 O 10), a nawet tetrachromowych (H 2 Cr 4 O 13).

Dimeryzacja anionu chromianowego zachodzi również po zakwaszeniu. W rezultacie sole kwasu chromowego przy pH > 6 występują w postaci żółtych chromianów (K 2 CrO 4), a przy pH< 6 как бихроматы(K 2 Cr 2 O 7) оранжевого цвета. Большинство бихроматов растворимы, а растворимость хроматов чётко соответствует растворимости сульфатов соответствующих металлов. В растворах возможно взаимопревращения соответствующих солей:

2K 2CrO4 + H2SO4 = K2Cr2O7 + K2SO4 + H2O; K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH \u003d 2 K 2 CrO 4 + H 2 O.

Oddziaływanie dichromianu potasu ze stężonym kwasem siarkowym prowadzi do powstania bezwodnika chromowego, który jest w nim nierozpuszczalny:

K 2 Cr 2 O 7 (kryształ) + + H 2 SO 4 (stęż.) = 2CrO 3 ↓ + K 2 SO 4 + H 2 O;

Po podgrzaniu dwuchromian amonu ulega wewnątrzcząsteczkowej reakcji redoks: (NH 4) 2 Cr 2 O 7 \u003d Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O.

HALOGENY („rodzenie soli”)

Halogeny nazywane są elementami głównej podgrupy grupy VII układu okresowego. Są to fluor, chlor, brom, jod, astat. Struktura zewnętrznej warstwy elektronowej ich atomów: ns 2 np 5. Tak więc na zewnętrznym poziomie elektronicznym znajduje się 7 elektronów i brakuje im tylko jednego elektronu do stabilnej powłoki gazu szlachetnego. Będąc przedostatnimi pierwiastkami w okresie, halogeny mają najmniejszy promień w okresie. Wszystko to prowadzi do tego, że halogeny wykazują właściwości niemetali, mają wysoką elektroujemność i wysoki potencjał jonizacji. Halogeny są silnymi utleniaczami, są w stanie przyjąć elektron, aby stać się anionem o ładunku „1-” lub wykazywać stopień utlenienia „-1”, gdy są kowalencyjnie związane z mniej elektroujemnymi pierwiastkami. Jednocześnie, przesuwając się w dół grupy od góry do dołu, promień atomu wzrasta, a zdolność utleniająca halogenów maleje. Jeśli fluor jest najsilniejszym utleniaczem, to jod w interakcji z niektórymi złożonymi substancjami, a także z tlenem i innymi halogenami, wykazuje właściwości redukujące.

Atom fluoru różni się od innych członków grupy. Po pierwsze, wykazuje tylko ujemny stopień utlenienia, ponieważ jest najbardziej elektroujemnym pierwiastkiem, a po drugie, jak każdy pierwiastek okresu II, ma tylko 4 orbitale atomowe na zewnętrznym poziomie elektronowym, z których trzy są zajęte przez nieudostępnione pary elektronów, na czwartej znajduje się niesparowany elektron, który w większości przypadków jest jedynym elektronem walencyjnym. W atomach innych pierwiastków na poziomie zewnętrznym znajduje się niewypełniony podpoziom d-elektronów, do którego może przejść wzbudzony elektron. Każda samotna para daje dwa elektrony podczas gotowania na parze, więc główne stopnie utlenienia chloru, bromu i jodu, z wyjątkiem „-1”, to „+1”, „+3”, „+5”, „+7”. Mniej stabilne, ale zasadniczo osiągalne są stopnie utlenienia „+2”, „+4” i „+6”.

Jako substancje proste, wszystkie halogeny są cząsteczkami dwuatomowymi z pojedynczym wiązaniem między atomami. Energie dysocjacji wiązań w szeregu cząsteczek F 2 , Cl 2 , Br 2 , J 2 wynoszą odpowiednio: 151 kJ/mol, 239 kJ/mol, 192 kJ/mol, 149 kJ/mol. Monotoniczny spadek energii wiązania po przejściu z chloru do jodu można łatwo wytłumaczyć wzrostem długości wiązania w wyniku wzrostu promienia atomu. Nienormalnie niska energia wiązania w cząsteczce fluoru ma dwa wyjaśnienia. Pierwsza dotyczy samej cząsteczki fluoru. Jak już wspomniano, fluor ma bardzo mały promień atomowy i aż siedem elektronów na poziomie zewnętrznym, dlatego gdy atomy zbliżają się do siebie podczas tworzenia cząsteczki, dochodzi do odpychania międzyelektronowego, w wyniku którego orbitale zachodzą na siebie niecałkowicie, a kolejność wiązań w cząsteczce fluoru jest nieco mniejsza od jedności. Zgodnie z drugim wyjaśnieniem, w cząsteczkach pozostałych halogenów występuje dodatkowe nakładanie się donor-akceptor pojedynczej pary elektronów jednego atomu i wolnego d-orbitalu drugiego atomu, czyli dwa takie przeciwstawne oddziaływania na cząsteczkę. Tak więc wiązanie w cząsteczkach chloru, bromu i jodu określa się jako prawie potrójne pod względem występowania oddziaływań. Ale nakładanie się donor-akceptor występuje tylko częściowo, a wiązanie ma rząd (dla cząsteczki chloru) 1,12.

Właściwości fizyczne: W normalnych warunkach fluor jest gazem trudnym do skroplenia (którego temperatura wrzenia wynosi -187 0 C) o jasnożółtej barwie, chlor jest gazem łatwo upłynniającym się o żółto-zielonej barwie (temperatura wrzenia -34,2 0 C) , brom jest brązową, łatwo parującą cieczą, jod jest szarą substancją stałą o metalicznym połysku. W stanie stałym wszystkie halogeny tworzą molekularną sieć krystaliczną charakteryzującą się słabymi oddziaływaniami międzycząsteczkowymi. W związku z tym jod ma tendencję do sublimacji – po podgrzaniu do ciśnienia atmosferycznego przechodzi w stan gazowy (tworzy fioletowe opary), omijając stan ciekły. Podczas przesuwania się w dół grupy temperatury topnienia i wrzenia wzrastają zarówno ze względu na wzrost masy cząsteczkowej substancji, jak i ze względu na wzrost sił van der Waalsa działających między cząsteczkami. Wielkość tych sił jest tym większa, im większa jest polaryzowalność cząsteczki, która z kolei rośnie wraz ze wzrostem promienia atomu.

Wszystkie halogeny są słabo rozpuszczalne w wodzie, ale dobrze - w niepolarnych rozpuszczalnikach organicznych, takich jak czterochlorek węgla. Słaba rozpuszczalność w wodzie wynika z faktu, że gdy tworzy się wnęka do rozpuszczania cząsteczki halogenu, woda traci wystarczająco silne wiązania wodorowe, zamiast których nie zachodzą silne oddziaływania między jej polarną cząsteczką a niepolarną cząsteczką halogenu. Rozpuszczanie halogenów w rozpuszczalnikach niepolarnych odpowiada sytuacji: „podobne rozpuszcza się w podobnym”, gdy natura rozpadu i tworzenia wiązań jest taka sama.

Chrom jest metalem przejściowym szeroko stosowanym w przemyśle ze względu na swoją wytrzymałość i odporność na ciepło i korozję. Ten artykuł pozwoli ci zrozumieć niektóre ważne właściwości i zastosowania tego metalu przejściowego.

Chrom należy do kategorii metali przejściowych. Jest twardym, ale kruchym, stalowoszarym metalem o liczbie atomowej 24. Ten błyszczący metal znajduje się w 6. grupie układu okresowego pierwiastków i jest oznaczony symbolem „Cr”.

Nazwa chrom pochodzi od greckiego słowa chroma, co oznacza kolor.

Zgodnie ze swoją nazwą chrom tworzy kilka intensywnie zabarwionych związków. Obecnie praktycznie cały chrom stosowany w handlu jest ekstrahowany z rudy chromitu żelaza lub tlenku chromu (FeCr2O4).

Właściwości chromu

• Chrom jest najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem w skorupie ziemskiej, ale nigdy nie występuje w najczystszej postaci. Wydobywany głównie z kopalń, takich jak kopalnie chromitu.

• Chrom topi się w temperaturze 2180 K lub 3465°F, a temperatura wrzenia wynosi 2944 K lub 4840°F. jego masa atomowa wynosi 51,996 g/mol i wynosi 5,5 w skali Mohsa.

• Chrom występuje na wielu stopniach utlenienia, takich jak +1, +2, +3, +4, +5 i +6, z których najbardziej powszechne są +2, +3 i +6, a +1, +4, +5 to rzadkie utlenianie. Stopień utlenienia +3 jest najbardziej stabilnym stanem chromu. Chrom(III) można otrzymać rozpuszczając chrom elementarny w kwasie solnym lub siarkowym.

• Ten metaliczny pierwiastek znany jest ze swoich wyjątkowych właściwości magnetycznych. W temperaturze pokojowej wykazuje uporządkowanie antyferromagnetyczne, które jest widoczne w innych metalach w stosunkowo niskich temperaturach.

• Antyferromagnetyzm polega na tym, że pobliskie jony, które zachowują się jak magnesy, przyczepiają się do przeciwnych lub antyrównoległych układów przez materiał. W rezultacie pole magnetyczne generowane przez atomy lub jony magnetyczne ustawia się w jednym kierunku, znosząc atomy lub jony magnetyczne ustawione w przeciwnym kierunku, dzięki czemu materiał nie wykazuje żadnych ostrych zewnętrznych pól magnetycznych.

• W temperaturach powyżej 38°C chrom staje się paramagnetyczny, tzn. jest przyciągany przez przyłożone z zewnątrz pole magnetyczne. Innymi słowy, chrom przyciąga zewnętrzne pole magnetyczne w temperaturze powyżej 38°C.

• Chrom nie ulega kruchości wodorowej, tj. Nie staje się kruchy pod wpływem wodoru atomowego. Ale pod wpływem azotu traci plastyczność i staje się kruchy.

• Chrom jest wysoce odporny na korozję. Cienka ochronna warstwa tlenku tworzy się na powierzchni metalu, gdy wchodzi on w kontakt z tlenem z powietrza. Warstwa ta zapobiega dyfuzji tlenu do materiału podstawowego, a tym samym chroni go przed dalszą korozją. Proces ten nazywa się pasywacją, pasywacja chromowa nadaje odporność na kwasy.

• Istnieją trzy główne izotopy chromu, zwane 52Cr, 53Cr i 54Cr, z których 52CR jest najczęstszym izotopem. Chrom reaguje z większością kwasów, ale nie reaguje z wodą. W temperaturze pokojowej reaguje z tlenem, tworząc tlenek chromu.

Aplikacja

Produkcja stali nierdzewnej

Chrom znalazł szerokie zastosowanie ze względu na swoją twardość i odporność na korozję. Stosowany jest głównie w trzech gałęziach przemysłu - metalurgicznym, chemicznym i ogniotrwałym. Jest szeroko stosowany do produkcji stali nierdzewnej, ponieważ zapobiega korozji. Dziś jest bardzo ważnym materiałem stopowym do stali. Jest również używany do wytwarzania nichromu, który jest stosowany w oporowych elementach grzejnych ze względu na jego zdolność do wytrzymywania wysokich temperatur.

Powłoka pokrywająca powierzchnię

Kwaśny chromian lub dichromian jest również używany do powlekania powierzchni. Zwykle odbywa się to metodą galwaniczną, w której na metalową powierzchnię osadza się cienką warstwę chromu. Inną metodą jest częściowe chromowanie galwaniczne, za pomocą którego chromiany nakłada się warstwę ochronną na niektóre metale, takie jak aluminium (Al), kadm (CD), cynk (Zn), srebro, a także magnez (MG).

Konserwacja drewna i garbowanie skór

Sole chromu (VI) są toksyczne, dlatego stosuje się je, aby chronić drewno przed uszkodzeniem i zniszczeniem przez grzyby, owady i termity. Chrom(III), zwłaszcza ałun chromowy lub siarczan potasu jest stosowany w przemyśle skórzanym, ponieważ pomaga stabilizować skórę.

Barwniki i pigmenty

Chrom jest również używany do produkcji pigmentów lub barwników. Żółcień chromowa i chromian ołowiu były w przeszłości szeroko stosowane jako pigmenty. Ze względu na troskę o środowisko jego zastosowanie znacznie spadło, a następnie zostało ostatecznie zastąpione pigmentami ołowiowymi i chromowymi. Inne pigmenty na bazie chromu, chromu czerwonego, tlenku chromu zielonego, który jest mieszanką żółcieni i błękitu pruskiego. Tlenek chromu służy do nadania szkłu zielonkawego koloru.

Synteza sztucznych rubinów

Szmaragdy swój zielony odcień zawdzięczają chromowi. Tlenek chromu jest również używany do produkcji syntetycznych rubinów. Naturalne rubiny korundowe lub kryształy tlenku glinu, które zmieniają kolor na czerwony z powodu obecności chromu. Syntetyczne lub sztuczne rubiny są wytwarzane przez domieszkowanie chromem (III) syntetycznych kryształów korundu.

funkcje biologiczne

Chrom(III) lub trójwartościowy chrom jest niezbędny w organizmie człowieka, ale w bardzo małych ilościach. Uważa się, że odgrywa ważną rolę w metabolizmie lipidów i cukrów. Jest obecnie stosowany w wielu suplementach diety, o których twierdzi się, że mają kilka korzyści zdrowotnych, jednak jest to kwestia kontrowersyjna. Biologiczna rola chromu nie została odpowiednio zbadana i wielu ekspertów uważa, że ​​nie jest on ważny dla ssaków, podczas gdy inni uważają go za niezbędny pierwiastek śladowy dla ludzi.

Inne zastosowania

Wysoka temperatura topnienia i odporność na ciepło sprawiają, że chrom jest idealnym materiałem ogniotrwałym. Znalazł drogę do wielkich pieców, pieców cementowych i pieców metalowych. Wiele związków chromu stosuje się jako katalizatory do przetwarzania węglowodorów. Chrom(IV) jest używany do produkcji taśm magnetycznych stosowanych w kasetach audio i wideo.

Mówi się, że sześciowartościowy chrom lub chrom (VI) jest toksyczny i mutagenny, a chrom (IV) jest rakotwórczy. Chromiany soli powodują również reakcje alergiczne u niektórych osób. Ze względów zdrowotnych i środowiskowych w różnych częściach świata nałożono pewne ograniczenia na stosowanie związków chromu.