Resimde hangi krom bileşikleri kullanılır? Kromun fiziksel ve kimyasal özellikleri
Krom
KROM-a; m.[Yunancadan. kroma - renk, boya]
1. Kimyasal element (Cr), çelik grisi sert bir metaldir (sert alaşımların imalatında ve metal ürünlerin kaplanmasında kullanılır).
2. Bu metalin tuzlarıyla tabaklanmış yumuşak ince deri. krom botlar.
3. Kromatlardan elde edilen bir sarı boya cinsi.
◁ Chrome (bkz.).
krom(lat. Krom), periyodik sistemin VI. grubunun kimyasal bir elementi. Adını Yunancadan almıştır kroma - renk, boya (bileşiklerin parlak renginden dolayı). mavimsi gümüş metal; yoğunluk 7.19 g / cm3, t pl 1890°C. Havada okside olmaz. Ana mineraller krom spinellerdir. Krom, paslanmaz, aside dayanıklı, ısıya dayanıklı çeliklerin ve çok sayıda başka alaşımın (nikrom, krom, stellit) temel bir bileşenidir. Krom kaplama için kullanılır. Krom bileşikleri - oksitleyici maddeler, inorganik pigmentler, tabaklama maddeleri.
KROMKROM (Yunan kromundan Latince krom - renk, renk, krom bileşikleri geniş bir renk paleti ile karakterize edilir), Cr ("krom" okuyun), atom numarası 24, atom kütlesi 51.9961 olan bir kimyasal element. Elementlerin Periyodik Tablosunun 4. periyodunda VIB grubunda yer alır.
Doğal krom, dört kararlı çekirdeğin karışımından oluşur: 50 Cr (karışım içeriği %4,35), 52 Cr (%83,79), 53 Cr (%9,50) ve 54 Cr (%2,36). İki dış elektron katmanının konfigürasyonu 3s 2
R 6
d 5
4s 1
. Oksidasyon durumları 0 ila +6 arasındadır, en karakteristikleri +3 (en kararlı) ve +6'dır (değerler III ve VI).
Nötr atomun yarıçapı 0,127 nm, iyonların yarıçapı (koordinasyon numarası 6): Cr 2+ 0,073 nm, Cr 3+ 0,0615 nm, Cr 4+ 0,055 nm, Cr 5+ 0,049 nm ve Cr 6+ 0,044 nm . Ardışık iyonlaşma enerjileri 6.766, 16.49, 30.96, 49.1, 69.3 ve 90.6 eV. Elektron ilgisi 1.6 eV. Pauling'e göre elektronegatiflik (santimetre. PAULING Linus) 1,66.
keşif geçmişi
1766'da Yekaterinburg yakınlarında "Sibirya kırmızı kurşunu", PbCrO 4 olarak adlandırılan bir mineral keşfedildi. Modern isim- kroket. 1797'de Fransız kimyager L. N. Vauquelin (santimetre. VAUCLAIN Louis Nicola) ondan yeni bir refrakter metal izole etti (büyük olasılıkla Vauquelin krom karbür aldı).
Doğada olmak
içerik yerkabuğu ağırlıkça %0,035. Deniz suyunda krom içeriği 2.10 -5 mg/l'dir. Krom neredeyse hiçbir zaman serbest formda bulunmaz. 40'tan fazla farklı mineralin (kromit FeCr 2 O 4 , volkonskoit, uvarovit, vokelenit, vb.) bir parçasıdır. Bazı meteoritler krom sülfit bileşikleri içerir.
Fiş
Kromit, krom ve buna dayalı alaşımların üretiminde endüstriyel bir hammaddedir. Kromitin kok (indirgeyici ajan), demir cevheri ve diğer bileşenlerle indirgeme ergitmesi, krom içeriği (ağırlıkça) %80'e kadar olan ferrokrom üretir.
Saf krom metali elde etmek için, fırınlarda soda ve kireçtaşı ile kromit pişirilir:
2Cr 2 O 3 + 2Na 2 CO 3 + 3O 2 \u003d 4Na 2 CrO 4 + 4CO 2
Nihai sodyum kromat Na2Cr04, suyla süzülür, çözelti süzülür, buharlaştırılır ve asitle işlenir. Bu durumda Na 2 CrO 4 kromat, Na 2 Cr 2 O 7 dikromat'a geçer:
2Na 2 CrO 4 + H 2 SO 4 = Na 2 Cr 2 O 7 + Na 2 SO 4 + H 2 O
Ortaya çıkan dikromat kükürt ile indirgenir:
Na 2 Cr 2 O 7 + 3S = Na 2 S + Cr 2 O 3 + 2SO 2,
Ortaya çıkan saf krom (III) oksit Cr203, aluminotermiye tabi tutulur:
Cr2O3 + 2Al \u003d Al203 + 2Cr.
Silikon da kullanılır
2Cr 2 O 3 + 3Si = 3SiO 2 + 4Cr
Yüksek saflıkta krom elde etmek için teknik krom, safsızlıklardan elektrokimyasal olarak saflaştırılır.
Fiziksel ve Kimyasal özellikler
Serbest haliyle, kübik gövde merkezli bir kafese sahip mavimsi beyaz bir metaldir, a= 0.28845 nm. 39°C sıcaklıkta, paramanyetik bir durumdan antiferromanyetik bir duruma (Neel noktası) geçer. Erime noktası 1890°C, kaynama noktası 2680°C. Yoğunluk 7,19 kg/dm 3.
Havaya dayanıklı. 300°C'de yanarak amfoterik özelliklere sahip yeşil krom oksit (III) Cr203 oluşturur. Cr203'ün alkalilerle kaynaştırılmasıyla kromitler elde edilir:
Cr203 + 2NaOH \u003d 2NaCrO2 + H20
Kalsine edilmemiş krom (III) oksit, alkali çözeltilerde ve asitlerde kolayca çözünür:
Cr203 + 6HCl = 2CrCl3 + 3H20
Krom karbonil Cr(OH) 6'nın termal ayrışması, kırmızı bazik krom(II) oksit CrO üretir. Zayıf bazik özelliklere sahip kahverengi veya sarı Cr(OH) 2 hidroksit, krom(II) tuzlarının çözeltilerine alkaliler eklendiğinde çökelir.
Krom oksit (VI) CrO3'ün hidrotermal koşullar altında dikkatli ayrışmasıyla, bir ferromanyet olan ve metalik iletkenliğe sahip olan krom dioksit (IV) CrO2 elde edilir.
Konsantre sülfürik asit, dikromat çözeltileri ile reaksiyona girdiğinde, kırmızı veya mor-kırmızı krom (VI) oksit Cr03 kristalleri oluşur. Tipik olarak asit oksit, su ile etkileşime girdiğinde, güçlü kararsız kromik asitler oluşturur: kromik H2Cr04 , dikromik H2Cr207 ve diğerleri.
Kromun farklı oksidasyon durumlarına karşılık gelen halojenürler bilinmektedir. Krom dihalidler CrF2 , CrCl2 , CrBr2 ve CrI2 ve trihalidler CrF3 , CrCl3 , CrBr3 ve CrI3 sentezlendi. Bununla birlikte, benzer alüminyum ve demir bileşiklerinin aksine, CrCl 3 triklorür ve CrBr 3 krom tribromür uçucu değildir.
Krom tetrahalidler arasında CrF4 kararlıdır, krom tetraklorür CrCl4 sadece buharda bulunur. Krom hekzaflorid CrF 6 bilinmektedir.
Krom oksihalidler CrO2F2 ve Cr02Cl2 elde edilmiş ve karakterize edilmiştir.
Kromun borlu (borürler Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 2, CrB 4 ve Cr 5 B 3), karbonlu (karbürler Cr 23 C 6, Cr 7 C 3 ve Cr 3 C 2) sentezlenmiş bileşikleri , silikon (silisitler Cr3Si, Cr5Si3 ve CrSi) ve nitrojen (nitrürler CrN ve Cr2N) ile.
Krom(III) bileşikleri çözeltilerde en kararlı olanlardır. Bu oksidasyon durumunda, krom hem katyonik forma hem de anyonik formlara, örneğin alkali bir ortamda bulunan anyon 3-'e karşılık gelir.
Krom(III) bileşikleri alkali ortamda oksitlendiğinde, krom(VI) bileşikleri oluşur:
2Na3 + 3H202 \u003d 2Na2CrO4 + 2NaOH + 8H20
Cr (VI), yalnızca sulu çözeltilerde bulunan bir dizi aside karşılık gelir: kromik H2CrO4, dikromik H2Cr207, trikromik H3Cr3010 ve tuz oluşturan diğerleri - kromatlar, dikromatlar, trikromatlar, vb.
Ortamın asitliğine bağlı olarak bu asitlerin anyonları kolayca birbirine dönüşür. Örneğin, sarı bir potasyum kromat çözeltisi K2CrO4 ile asitleştirildiğinde, turuncu potasyum dikromat K2Cr207 oluşur:
2K 2 CrO 4 + 2HCl \u003d K 2 Cr 2 O 7 + 2KCl + H 2 O
Ancak turuncu bir K2Cr207 çözeltisine bir alkali çözeltisi eklenirse, potasyum kromat K2Cr04 yeniden oluştuğu için renk nasıl tekrar sararır:
K2Cr207 + 2KOH \u003d 2K2CrO4 + H20
Kromat iyonları içeren sarı bir çözeltiye bir baryum tuzu çözeltisi eklendiğinde, sarı bir baryum kromat BaCr04 çökeltisi çökelir:
Ba 2+ + CrO4 2- = BaCrO4
Krom(III) bileşikleri güçlü oksitleyici maddelerdir, örneğin:
K2Cr207 + 14 HCI \u003d 2CrCl3 + 2KCl + 3Cl2 + 7H20
Başvuru
Kromun kullanımı, ısı direnci, sertliği ve korozyon direncine dayanmaktadır. Alaşımları elde etmek için kullanılırlar: paslanmaz çelik, nikrom vb. Korozyona dayanıklı dekoratif kaplamalar için büyük miktarda krom kullanılır. Krom bileşikleri refrakter malzemelerdir. Bir yeşil boya pigmenti olan krom oksit (III) aynı zamanda aşındırıcı malzemelerin (GOI macunu) bir parçasıdır. Krom(VI) bileşiklerinin indirgenmesi sırasındaki renk değişimi, dışarı verilen havadaki alkol içeriği için hızlı bir analiz yapmak için kullanılır.
Cr 3+ katyonu, deri işlemede kullanılan potasyum krom KCr(SO 4) 2 ·12H 2 O şapın bir parçasıdır.
fizyolojik eylem
Krom, bitki ve hayvanların dokularında sürekli olarak bulunan biyojenik elementlerden biridir. Hayvanlarda krom, lipitlerin, proteinlerin (tripsin enziminin bir parçası) ve karbonhidratların metabolizmasında yer alır. Gıda ve kandaki krom içeriğindeki bir azalma, büyüme hızında bir azalmaya, kan kolesterolünde bir artışa yol açar.
Krom metal pratik olarak toksik değildir, ancak krom metal tozu akciğer dokusunu tahriş eder. Krom(III) bileşikleri dermatite neden olur. Krom(VI) bileşikleri, kanser de dahil olmak üzere çeşitli insan hastalıklarına yol açar. Krom(VI)'nın atmosferik havadaki MPC'si 0,0015 mg/m3'tür.
ansiklopedik sözlük. 2009 .
Eş anlamlı:Diğer sözlüklerde "krom" un ne olduğunu görün:
krom- krom ve... Rusça yazım sözlüğü
krom- krom/… Morfemik yazım sözlüğü
- (Yunan krom renginden, boya). Krom cevherinden çıkarılan grimsi bir metal. Rus dilinde yer alan yabancı kelimeler sözlüğü. Chudinov A.N., 1910. KROM grimsi metal; saf x'te. kullanılmamış; ile bağlantılar... Rus dilinin yabancı kelimeler sözlüğü
KROM- bkz. KROM (Cr). Krom bileşikleri bulunur kanalizasyon krom tuzları, asetilen, tanenler, anilin, linolyum, kağıt, boyalar, böcek ilaçları, plastikler vb. üreten birçok sanayi kuruluşu. Üç değerlikli olanlar suda bulunur ... ... Balık Hastalıkları: Bir El Kitabı
CHROME, ah, kocam. 1. Kimyasal element, katı açık gri parlak metal. 2. Bir tür sarı boya (özel). | sıf. krom, oh, oh (1 değere kadar) ve krom, oh, oh. Krom çelik. krom cevheri. II. CHROME, ah, kocam. Yumuşak ince deri. | sıfat… SözlükÖzhegov
krom- a, m.krom m. Novolat. krom lat. krom gr. boya. 1. Kimyasal element, sert alaşımların imalatında ve metal ürünlerin kaplanmasında kullanılan sert gümüşi bir metaldir. BAS 1. Vauquelin tarafından keşfedilen metal, ... ... tarihsel sözlük Rus dilinin galizmleri
KROM- KROM, Krom (Yunan kroma boyasından), I sembolü. SG, kimya. ile öğe. 52.01 ağırlığında (izotoplar 50, 52, 53, 54); sıra numarası 24, için! periyodik tablonun j grubunun çift alt grubu VI'da yer alır. Bileşik X. genellikle doğada bulunur... Büyük tıp ansiklopedisi
- (lat. Krom) Cr, Mendeleev Periyodik Tablosunun VI. Grubunun kimyasal bir elementi, atom numarası 24, atom kütlesi 51.9961. Adı Yunancadan. krom rengi, boya (Bileşimin parlak renginden dolayı). mavimsi gümüş metal; yoğunluk 7.19 ... ... Büyük Ansiklopedik Sözlük
KROM 1, a, m.Ozhegov'un Açıklayıcı Sözlüğü. Sİ. Özhegov, N.Yu. Shvedova. 1949 1992... Ozhegov'un açıklayıcı sözlüğü
KROM 2, a, m.Yumuşak ince bir deri sınıfı. Ozhegov'un açıklayıcı sözlüğü. Sİ. Özhegov, N.Yu. Shvedova. 1949 1992... Ozhegov'un açıklayıcı sözlüğü
Krom (Cr), periyodik sistemin dördüncü periyodunun altıncı grubunun bir yan alt grubunda yer alan, atom numarası 24 ve atom kütlesi 51.996 olan bir elementtir. kimyasal elementler D. I. Mendeleyev. Krom mavimsi beyaz sert bir metaldir. Yüksek kimyasal dirence sahiptir. Oda sıcaklığında, Cr suya ve havaya dayanıklıdır. Bu element, çeliklerin endüstriyel alaşımlanmasında kullanılan en önemli metallerden biridir. Krom bileşikleri, aslında adını aldığı çeşitli renklerde parlak bir renge sahiptir. Ne de olsa Yunancadan tercüme edilen "krom", "boya" anlamına gelir.
42Cr'den 66Cr'ye kadar bilinen 24 krom izotopu vardır. Kararlı doğal izotoplar 50Cr (%4,31), 52Cr (%87,76), 53Cr (%9,55) ve 54Cr (%2,38). Altı yapay radyoaktif izotoptan 51Cr, 27.8 günlük yarılanma ömrü ile en önemlisidir. İzotop izleyici olarak kullanılır.
Antik metallerin (altın, gümüş, bakır, demir, kalay ve kurşun) aksine, kromun kendi "keşfi" vardır. 1766'da Yekaterinburg yakınlarında "Sibirya kırmızı kurşunu" - PbCrO4 olarak adlandırılan bir mineral bulundu. 1797'de L. N. Vauquelin, krokoit mineralinde 24 numaralı elementi keşfetti - doğal kurşun kromat.Yaklaşık aynı zamanda (1798), Vauquelin'den bağımsız olarak, Alman bilim adamları M. G. Klaproth ve Lovitz tarafından bir ağır siyah mineral örneğinde krom keşfedildi ( Urallarda bulunan kromit FeCr2O4 idi. Daha sonra, 1799'da F. Tassert, güneydoğu Fransa'da bulunan aynı mineralde yeni bir metal keşfetti. Nispeten saf metalik krom elde etmeyi ilk başaranın Tassert olduğuna inanılıyor.
Krom metali, krom kaplama için ve ayrıca alaşımlı çeliklerin (özellikle paslanmaz çelikler) en önemli bileşenlerinden biri olarak kullanılır. Ek olarak, krom bir dizi başka alaşımda (asite dayanıklı ve ısıya dayanıklı çelikler) uygulama bulmuştur. Sonuçta, bu metalin çeliğe dahil edilmesi, hem korozyona karşı direncini artırır su ortamları normal sıcaklıklarda ve yüksek sıcaklıklarda gazlarda. Krom çelikler artan sertlik ile karakterize edilir. Krom, Cr'nin koruyucu etkisinin, metalin çevre ile etkileşime girmesini önleyen, çelik yüzeyinde ince ama güçlü bir oksit filmi oluşumundan kaynaklandığı bir işlem olan termokromlamada kullanılır.
Krom bileşikleri de geniş bir uygulama bulmuştur, bu nedenle kromitler refrakter endüstrisinde başarıyla kullanılmaktadır: açık ocak fırınları ve diğer metalurji ekipmanları manyezit-kromit tuğlalarla kaplanmıştır.
Krom, bitki ve hayvanların dokularında sürekli olarak bulunan biyojenik elementlerden biridir. Bitkiler, hücre altı yapılarla ilişkili olmayan düşük moleküler ağırlıklı bir kompleks olarak bulunduğu yapraklarda krom içerir. Şimdiye kadar bilim adamları, bitkiler için bu elemente olan ihtiyacı kanıtlayamadılar. Bununla birlikte, hayvanlarda Cr, lipitlerin, proteinlerin (tripsin enziminin bir parçası) ve karbonhidratların (glikoza dirençli faktörün yapısal bir bileşeni) metabolizmasında yer alır. Biyokimyasal işlemlerde yalnızca üç değerlikli kromun yer aldığı bilinmektedir. Diğer önemli biyojenik elementlerin çoğu gibi, krom da hayvan veya insan vücuduna gıda yoluyla girer. Vücuttaki bu mikro elementte bir azalma, büyüme geriliğine, kan kolesterol seviyelerinde keskin bir artışa ve periferik dokuların insüline duyarlılığında bir azalmaya yol açar.
Aynı zamanda krom saf haliyle çok zehirlidir - Cr metal tozu akciğer dokularını tahriş eder, krom (III) bileşikleri dermatite neden olur. Krom (VI) bileşikleri, kanser de dahil olmak üzere çeşitli insan hastalıklarına yol açar.
Biyolojik özellikler
Krom, kesinlikle bitki, hayvan ve insan dokularının bir parçası olan önemli bir biyojenik elementtir. Bu elementin bitkilerde ortalama içeriği %0.0005 olup, tamamına yakını köklerde (%92-95) birikir, geri kalanı yapraklarda bulunur. Daha yüksek bitkiler, bu metalin 3∙10-4 mol/L'nin üzerindeki konsantrasyonlarını tolere etmez. Hayvanlarda, krom içeriği yüzde on binde biri ile on milyonda biri arasında değişir. Ancak planktonda krom biriktirme katsayısı şaşırtıcıdır - 10.000-26.000 Yetişkin bir insan vücudunda Cr içeriği 6 ila 12 mg arasında değişir. Ayrıca, insanlar için kroma olan fizyolojik ihtiyaç yeterince doğru bir şekilde belirlenmemiştir. Büyük ölçüde diyete bağlıdır - şeker oranı yüksek yiyecekler yerken vücudun krom ihtiyacı artar. Genel olarak bir kişinin günde yaklaşık 20-300 mcg bu elemente ihtiyacı olduğu kabul edilir. Diğer biyojenik elementler gibi krom da vücut dokularında, özellikle saçta birikebilir. İçlerinde krom içeriği, vücudun bu metal ile sağlanma derecesini gösterir. Ne yazık ki yaşla birlikte, akciğerler dışında dokulardaki krom "rezervleri" tükenir.
Krom, lipitlerin, proteinlerin (tripsin enziminde bulunur), karbonhidratların ( yapısal bileşen glikoz dirençli faktör). Bu faktör, hücresel reseptörlerin insülin ile etkileşimini sağlayarak vücudun buna olan ihtiyacını azaltır. Glikoz tolerans faktörü (GTF), katılımıyla tüm metabolik süreçlerde insülinin etkisini arttırır. Ayrıca krom, kolesterol metabolizmasının düzenlenmesinde görev alır ve bazı enzimlerin aktivatörüdür.
Hayvanların ve insanların vücudundaki kromun ana kaynağı besinlerdir. Bilim adamları bunu buldular sebze yemekleri krom konsantrasyonu hayvandakinden çok daha düşüktür. En zengin krom kaynakları bira mayası, et, karaciğer, baklagiller ve tam tahıllardır. Bu metalin gıda ve kandaki içeriğinin azalması büyüme hızının düşmesine, kan kolesterolünün yükselmesine ve periferik dokuların insüline duyarlılığının azalmasına (diyabet benzeri durum) yol açar. Ek olarak, ateroskleroz ve daha yüksek sinirsel aktivite bozuklukları geliştirme riski artar.
Bununla birlikte, halihazırda atmosferde metreküp başına bir miligram fraksiyon konsantrasyonlarında, tüm krom bileşiklerinin vücut üzerinde toksik bir etkisi vardır. Krom zehirlenmesi ve bileşikleri, üretimlerinde, makine mühendisliğinde, metalurjide ve tekstil endüstrisinde sık görülür. Kromun toksisite derecesi, bileşiklerinin kimyasal yapısına bağlıdır - dikromatlar kromatlardan daha toksiktir, Cr + 6 bileşikleri, Cr + 2 ve Cr + 3 bileşiklerinden daha toksiktir. Zehirlenme belirtileri, burun boşluğunda kuruluk hissi ve ağrı, akut boğaz ağrısı, nefes almada zorluk, öksürük ve benzeri semptomlarla kendini gösterir. Biraz fazla krom buharı veya tozu ile, atölyede çalışma durdurulduktan hemen sonra zehirlenme belirtileri kaybolur. Krom bileşikleriyle uzun süreli sürekli temas halinde, kronik zehirlenme belirtileri ortaya çıkar - halsizlik, sürekli baş ağrıları, kilo kaybı, hazımsızlık. Gastrointestinal sistem, pankreas, karaciğer çalışmalarındaki rahatsızlıklar başlar. Bronşit, bronşiyal astım, pnömoskleroz gelişir. Cilt hastalıkları ortaya çıkar - dermatit, egzama. Ayrıca krom bileşikleri, vücut dokularında birikerek kansere neden olabilen tehlikeli kanserojen maddelerdir.
Zehirlenmenin önlenmesi, krom ve bileşikleri ile çalışan personelin periyodik tıbbi muayeneleridir; havalandırma tesisatı, toz bastırma ve toz toplama araçları; çalışanlar tarafından kişisel koruyucu ekipman (solunum maskeleri, eldivenler) kullanımı.
"Renk", "boya" kavramındaki kök "krom", çok çeşitli alanlarda kullanılan birçok kelimenin bir parçasıdır: bilim, teknoloji ve hatta müzik. Pek çok fotoğraf filmi adı bu kökü içerir: "ortokrom", "pankrom", "izopankrom" ve diğerleri. "Kromozom" kelimesi iki Yunanca kelimeden oluşur: "kromo" ve "soma". Kelimenin tam anlamıyla bu, "boyalı gövde" veya "boyanmış gövde" olarak tercüme edilebilir. Hücre çekirdeğinin interfazında kromozomun ikiye katlanması sonucu oluşan kromozomun yapısal elemanına "kromatid" adı verilir. "Kromatin" - bitki ve hayvan hücrelerinin çekirdeklerinde bulunan ve nükleer boyalarla yoğun bir şekilde boyanmış bir kromozom maddesi. "Kromatoforlar" hayvanlarda ve insanlarda bulunan pigment hücreleridir. Müzikte "kromatik ölçek" kavramı kullanılır. "Khromka", Rus akordeon türlerinden biridir. Optikte "kromatik sapma" ve "kromatik polarizasyon" kavramları vardır. "Kromatografi", karışımları ayırmak ve analiz etmek için fizikokimyasal bir yöntemdir. "Kromoskop" - özel olarak seçilmiş farklı renkli ışık filtreleriyle aydınlatılan iki veya üç renk ayrımı yapılmış fotoğraf görüntüsünü optik olarak birleştirerek renkli bir görüntü elde etmeye yarayan bir cihaz.
En zehirlisi krom oksit (VI) CrO3'tür, 1. tehlike sınıfına aittir. İnsanlar için öldürücü doz (ağızdan) 0.6 g. etanol taze hazırlanmış CrO3 ile temas ettiğinde tutuşur!
En yaygın paslanmaz çelik kalitesi %18 Cr, %8 Ni, yaklaşık %0,1 C içerir. Korozyona ve oksidasyona mükemmel bir şekilde direnir ve yüksek sıcaklıklarda mukavemetini korur. V.I.'nin heykel grubunun yapımında kullanılan levhalar bu çeliktendir. Mukhina "İşçi ve Toplu Çiftlik Kızı".
Metalürji endüstrisinde kromlu çeliklerin üretiminde kullanılan ferrokrom, 90. yüzyılın sonlarında çok kalitesizdi. Bunun nedeni, içindeki düşük krom içeriğidir - sadece% 7-8. Daha sonra, orijinal demir-krom cevherinin Tazmanya'dan ithal edildiği gerçeği nedeniyle "Tazmanya pik demiri" olarak adlandırıldı.
Derilerin tabaklanmasında krom şapın kullanıldığı daha önce belirtilmişti. Bu sayede "krom" çizme kavramı ortaya çıktı. Krom bileşikleri ile tabaklanan deri, parlaklık, parlaklık ve sağlamlık kazanır.
Birçok laboratuvar, konsantre sülfürik asit ile doymuş bir potasyum dikromat çözeltisi karışımı olan bir "krom karışımı" kullanır. Cam ve çelik laboratuvar cam malzemelerinin yüzeylerinin yağdan arındırılmasında kullanılır. Yağı okside eder ve kalıntılarını giderir. Bu karışımı dikkatle kullanın, çünkü güçlü bir asit ve güçlü bir oksitleyici ajanın karışımıdır!
Günümüzde ahşap, ucuz ve işlenmesi kolay olduğu için hala bir yapı malzemesi olarak kullanılmaktadır. Ama aynı zamanda birçok olumsuz özelliği var - yangınlara duyarlılık, onu yok eden mantar hastalıkları. Tüm bu sıkıntılardan kaçınmak için ağaç, kromatlar ve dikromatlar artı çinko klorür, bakır sülfat, sodyum arsenat ve diğer bazı maddeleri içeren özel bileşiklerle emprenye edilir. Bu tür bileşimler sayesinde ahşap, mantarlara ve bakterilere ve açık ateşe karşı direncini arttırır.
Chrome, baskı endüstrisinde özel bir niş işgal etti. 1839'da sodyum dikromat emdirilmiş kağıdın parlak bir ışıkla aydınlatıldıktan sonra aniden kahverengiye döndüğü bulundu. Daha sonra, maruz kaldıktan sonra kağıt üzerindeki bikromat kaplamaların suda çözünmediği, ancak ıslandığında mavimsi bir renk aldığı ortaya çıktı. Bu özellik yazıcılar tarafından kullanıldı. Arzu edilen model, bikromat içeren koloidal kaplamalı bir plaka üzerinde fotoğraflandı. Aydınlatılan alanlar yıkama sırasında çözülmedi, ancak açıkta kalmayanlar çözüldü ve plaka üzerinde baskı yapmanın mümkün olduğu bir desen kaldı.
Hikaye
24 numaralı elementin keşfinin tarihi, 1761'de Yekaterinburg yakınlarındaki Berezovsky madeninde (Ural Dağları'nın doğu eteği) toza sürüldüğünde sarı bir renk veren alışılmadık bir kırmızı mineral bulunduğunda başladı. Buluntu, St. Petersburg Üniversitesi Profesörü Johann Gottlob Lehmann'a aitti. Beş yıl sonra, bilim adamı örnekleri üzerinde bir dizi deney yaptığı St. Petersburg şehrine teslim etti. Bilhassa olağandışı kristalleri hidroklorik asitle işleyerek içinde kurşun bulunan beyaz bir çökelti elde etti. Elde edilen sonuçlara göre Leman minerale Sibirya kırmızısı kurşun adını verdi. Bu, krokoitin (Yunanca "krokos" - safran) - doğal kurşun kromat PbCrO4'ün keşfinin hikayesidir.
Bu bulguyla ilgilenen Alman doğa bilimci ve gezgin Peter Simon Pallas, St. Petersburg Bilimler Akademisi'nde Rusya'nın kalbine bir keşif gezisi düzenledi ve yönetti. 1770 yılında sefer Urallara ulaştı ve incelenen mineral örneklerinin alındığı Berezovsky madenini ziyaret etti. Gezginin kendisi bunu şöyle tarif ediyor: “Bu şaşırtıcı kırmızı kurşun minerali başka hiçbir yatakta bulunmaz. Öğütüldüğünde sararır ve minyatür sanatında kullanılabilir. Alman şirketi, krokoit çıkarmanın ve Avrupa'ya teslim etmenin tüm zorluklarını aştı. Bu operasyonların en az iki yıl sürmesine rağmen, çok geçmeden Paris ve Londra soylularının arabaları ince ezilmiş krokoitle boyanmış olarak seyahat etmeye başladı. Eski Dünyanın birçok üniversitesinin mineraloji müzelerinin koleksiyonları, bu mineralin Rus bağırsaklarından en iyi örnekleriyle zenginleştirilmiştir. Ancak Avrupalı bilim adamları, gizemli mineralin bileşimini çözemediler.
Bu, 1796'da Paris Mineraloji Okulu'nda kimya profesörü olan Nicolas Louis Vauquelin'in eline bir Sibirya kırmızısı kurşun örneği düşene kadar otuz yıl sürdü. Bilim adamı krokoiti analiz ettikten sonra içinde demir, kurşun ve alüminyum oksitler dışında hiçbir şey bulamadı. Daha sonra Vauquelin, krokoiti bir potas (K2CO3) çözeltisiyle işlemden geçirdi ve beyaz bir kurşun karbonat çökeltisinin çökelmesini takiben, bilinmeyen bir tuzun sarı bir çözeltisini izole etti. Profesör, mineralin çeşitli metallerin tuzlarıyla işlenmesi üzerine bir dizi deney yaptıktan sonra, hidroklorik asit kullanarak bir "kırmızı kurşun asit" - krom oksit ve su (kromik asit yalnızca seyreltik çözeltilerde bulunur) çözeltisini izole etti. Bu çözeltiyi buharlaştırdıktan sonra yakut kırmızısı kristaller (kromik anhidrit) elde etti. Kömür varlığında bir grafit potadaki kristallerin daha fazla ısıtılması, çok sayıda iç içe geçmiş gri iğne benzeri kristal verdi - yeni, şimdiye kadar bilinmeyen bir metal. Bir sonraki deney serisi, elde edilen elementin yüksek refrakterliğini ve asitlere karşı direncini gösterdi. Paris Bilimler Akademisi keşfe hemen tanık oldu, bilim adamı, arkadaşlarının ısrarı üzerine, bileşiklerin çeşitli tonlarından dolayı yeni elemente - krom (Yunanca "renk", "renk") adını verdi. oluşturuyor. Vauquelin, daha sonraki çalışmalarında, bazı değerli taşların yanı sıra doğal berilyum ve alüminyum silikatların zümrüt renginin, içlerindeki krom bileşiklerinin karışımından kaynaklandığını kendinden emin bir şekilde belirtti. Bir örnek, alüminyumun kısmen krom ile değiştirildiği yeşil renkli bir beril olan zümrüttür.
Vauquelin'in saf metal almadığı, büyük olasılıkla açık gri kristallerin iğnemsi şekliyle doğrulanan karbürlerini aldığı açıktır. Saf metalik krom daha sonra muhtemelen 1800'de F. Tassert tarafından elde edildi.
Ayrıca krom, Vauquelin'den bağımsız olarak 1798'de Klaproth ve Lovitz tarafından keşfedilmiştir.
Doğada olmak
Serbest halde bulunmamasına rağmen, dünyanın bağırsaklarında krom oldukça yaygın bir elementtir. Clarke (yerkabuğundaki ortalama içerik) %8.3.10-3 veya 83 g/t'dir. Bununla birlikte, ırklar arasındaki dağılımı eşit değildir. Bu element esas olarak Dünya'nın mantosunun karakteristiğidir, gerçek şu ki, gezegenimizin mantosuna yakın olduğu varsayılan ultramafik kayaçlar (peridotitler), krom açısından en zengin olanlardır: 2% 10-1 veya 2 kg / ton. Bu tür kayalarda Cr, bu elementin en büyük birikintilerinin oluşumu ile ilişkili olan masif ve yayılmış cevherler oluşturur. Krom içeriği de bazik kayaçlarda (bazaltlar vb.) yüksektir 2 %10-2 veya 200 g/t. Asidik kayaçlarda çok daha az Cr vardır: %2,5 10-3, tortul (kumtaşları) - %3,5 10-3, şist ayrıca krom içerir - 9 %10-3.
Kromun tipik bir litofil element olduğu ve neredeyse tamamının Dünya'nın bağırsaklarında derinlerde bulunan minerallerde bulunduğu sonucuna varılabilir.
Üç ana krom minerali vardır: magnokromit (Mn, Fe)Cr2O4, krompikotit (Mg, Fe)(Cr, Al)2O4 ve alüminokromit (Fe, Mg)(Cr, Al)2O4). Bu minerallerin tek bir adı vardır - krom spinel ve genel formül (Mg, Fe)O (Cr, Al, Fe) 2O3. Görünüşte ayırt edilemezler ve yanlış bir şekilde "kromitler" olarak adlandırılırlar. Bileşimleri değişkendir. En önemli bileşenlerin içeriği değişir (% ağırlık): Cr2O3 10,5 ila 62,0; Al2O3 4'ten 34.0'a; 1,0'dan 18,0'a Fe2O3; 7.0'dan 24.0'a kadar FeO; 10.5'ten 33.0'a kadar MgO; 0,4'ten 27,0'a SiO2; 2'ye kadar TiO2 safsızlıkları; 0,2'ye kadar V2O5; 5'e kadar ZnO; 1'e kadar MnO. Bazı krom cevherleri 0,1-0,2 g/t platin grubu elementleri ve 0,2 g/t'a kadar altın içerir.
Çeşitli kromitlere ek olarak, krom, genellikle cevherlere eşlik eden bir dizi başka mineralin bir parçasıdır - krom vezüv, krom klorit, krom turmalin, krom mika (fuksit), krom garnet (uvarovit), vb. endüstriyel değer. Krom nispeten zayıf bir su göçmenidir. Eksojen koşullar altında krom, demir gibi süspansiyonlar halinde hareket eder ve killerde birikebilir. Kromatlar en hareketli formdur.
Pratik önemi olan, belki de yalnızca, M'nin iki değerlikli bir metal iyonu ve Me'nin üç değerlikli bir metal iyonu olduğu MO Me2O3 genel formülüne sahip kübik sistemin izomorfik mineralleri olan spinellere ait kromit FeCr2O4'tür. Spinellere ek olarak, krom çok daha az yaygın minerallerde bulunur, örneğin melanokroit 3PbO 2Cr2O3, wekelenit 2(Pb,Cu)CrO4(Pb,Cu)3(PO4)2, tarapakaite K2CrO4, ditzeite CaIO3 CaCrO4 ve diğerleri.
Kromitler genellikle siyah renkli granüler kütleler şeklinde bulunur, daha az sıklıkla - oktahedral kristaller şeklinde, metalik bir parlaklığa sahiptir, sürekli diziler şeklinde oluşur.
20. yüzyılın sonunda, dünyanın yaklaşık elli ülkesinde bu metalin yatakları olan krom rezervleri (tespit edilen) 1674 milyon ton olarak gerçekleşti. ). Krom kaynakları bakımından ikinci sırayı ise Kazakistan almaktadır. Aktobe bölgesi(Kempirsai masifi) cevheri çok Yüksek kalite. Diğer ülkelerde de bu elementin stokları var. Türkiye (Guleman'da), Luzon adasında Filipinler, Finlandiya (Kemi), Hindistan (Sukinda), vb.
Ülkemizin Urallarda (Donskoye, Saranovskoye, Khalilovskoye, Alapaevskoye ve diğerleri) geliştirilmekte olan kendi krom yatakları vardır. Ayrıca, 19. yüzyılın başında, krom cevherlerinin ana kaynakları Ural yataklarıydı. Sadece 1827'de Amerikan Isaac Tison, Maryland ve Pennsylvania sınırında büyük bir krom cevheri yatağı keşfetti ve uzun yıllar madencilik tekelini ele geçirdi. 1848'de Bursa yakınlarında Türkiye'de yüksek kaliteli kromit yatakları bulundu ve kısa süre sonra (Pennsylvania yatağının tükenmesinden sonra) bu ülke tekelci rolünü üstlendi. Bu, Güney Afrika ve Hindistan'da zengin krom yataklarının keşfedildiği 1906 yılına kadar devam etti.
Başvuru
Bugün saf krom metalinin toplam tüketimi yaklaşık 15 milyon tondur. En saf olan elektrolitik krom üretimi, toplam tüketimin üçte biri olan 5 milyon tonu oluşturmaktadır.
Krom, çeliklerin ve alaşımların alaşımlanması için yaygın olarak kullanılır ve onlara korozyon direnci ve ısı direnci verir. Ortaya çıkan saf metalin %40'ından fazlası bu tür "süper alaşımların" imalatına harcanmaktadır. En iyi bilinen direnç alaşımları, Cr içeriği %15-20 olan nikrom, ısıya dayanıklı alaşımlar - %13-60 Cr, paslanmaz - %18 Cr ve rulman çelikleri %1 Cr'dir. Geleneksel çeliklere krom eklenmesi, fiziksel özelliklerini iyileştirir ve metali ısıl işleme karşı daha duyarlı hale getirir.
Krom metal, krom kaplama için kullanılır - bu alaşımların korozyon direncini artırmak için çelik alaşımlarının yüzeyine ince bir krom tabakası uygulanır. Krom kaplama kaplama, nemli atmosferik hava, tuzlu deniz havası, su, nitrik ve çoğu organik asidin etkilerine mükemmel bir şekilde karşı koyar. Bu tür kaplamaların iki amacı vardır: koruyucu ve dekoratif. Koruyucu kaplamaların kalınlığı yaklaşık 0,1 mm'dir, doğrudan ürüne uygulanır ve aşınma direncini artırır. Dekoratif kaplamalar estetik bir değere sahiptir, aslında koruyucu bir işlev gören başka bir metal (bakır veya nikel) tabakasına uygulanır. Böyle bir kaplamanın kalınlığı sadece 0,0002–0,0005 mm'dir.
Krom bileşikleri de çeşitli alanlarda aktif olarak kullanılmaktadır.
Ana krom cevheri - kromit FeCr2O4 refrakter üretiminde kullanılmaktadır. Manyezit-kromit tuğlalar kimyasal olarak pasif ve ısıya dayanıklıdır, keskin çoklu sıcaklık değişimlerine dayanırlar, bu nedenle açık ocak fırınlarının kemerlerinin yapımında ve diğer metalurjik cihaz ve yapıların çalışma alanlarında kullanılırlar.
Krom (III) oksit kristallerinin - Cr2O3 sertliği, korundumun sertliği ile orantılıdır ve bu, makine mühendisliği, kuyumculuk, optik ve saat endüstrilerinde kullanılan taşlama ve lepleme pastalarının bileşimlerinde kullanılmasını sağlamıştır. Ayrıca bazılarının hidrojenasyonu ve dehidrojenasyonu için bir katalizör olarak kullanılır. organik bileşikler. Cr2O3 boyamada yeşil pigment olarak ve cam boyamada kullanılır.
Potasyum kromat - K2CrO4 deri tabaklamada, tekstil endüstrisinde mordan olarak, boya üretiminde ve mum ağartmada kullanılmaktadır.
Potasyum dikromat (kromik) - K2Cr2O7 ayrıca derinin tabaklanmasında kullanılır, kumaşları boyarken mordan, metallerin ve alaşımların korozyon önleyicisidir. Kibrit yapımında ve laboratuvar amaçlı kullanılır.
Krom (II) klorür CrCl2, O2'nin kantitatif absorpsiyonu için gaz analizinde kullanılan, atmosferik oksijen tarafından bile kolayca oksitlenen çok güçlü bir indirgeyici ajandır. Ayrıca, erimiş tuzların elektrolizi ve kromatometri ile krom üretiminde sınırlı ölçüde kullanılır.
Potasyum krom şap K2SO4.Cr2(SO4)3 24H2O ağırlıklı olarak tekstil endüstrisinde - deri tabaklamada kullanılır.
Susuz krom klorür CrCl3, kimyasal buhar biriktirme yoluyla çeliklerin yüzeyine krom kaplama uygulamak için kullanılır ve bazı katalizörlerin ayrılmaz bir parçasıdır. CrCl3'ü hidratlar - kumaşları boyarken mordan.
Kurşun kromat PbCrO4'ten çeşitli boyalar yapılır.
Galvanizlemeden önce çelik telin yüzeyini temizlemek ve temizlemek ve ayrıca pirinci parlaklaştırmak için bir sodyum dikromat çözeltisi kullanılır. Kromik asit, metal parçaların krom kaplanmasında elektrolit olarak kullanılan sodyum bikromattan elde edilir.
Üretme
Doğada, krom esas olarak krom demir cevheri FeO ∙ Cr2O3 formunda bulunur, kömürle indirgendiğinde, krom çeliklerinin üretiminde metalurji endüstrisinde doğrudan kullanılan ferrokrom - demir ile bir krom alaşımı elde edilir. Bu bileşimdeki krom içeriği (ağırlıkça) %80'e ulaşır.
Krom (III) oksidin kömürle indirgenmesi, özel alaşımların üretimi için gerekli olan yüksek karbonlu kromun üretilmesini amaçlamaktadır. İşlem bir elektrik ark ocağında gerçekleştirilir.
Saf krom elde etmek için önce krom (III) oksit elde edilir ve daha sonra alüminotermik yöntemle indirgenir. Aynı zamanda, toz veya talaş şeklindeki alüminyum (Al) ve bir yük krom oksit (Cr2O3) karışımı 500-600 ° C'lik bir sıcaklığa ısıtılır. Daha sonra, bir karışım ile indirgeme başlatılır. alüminyum tozu ile baryum peroksit veya yükün bir kısmını ateşleyerek, ardından kalan kısmın eklenmesiyle. Bu süreçte ortaya çıkan termal enerjinin kromu eritmeye ve cüruftan ayırmaya yeterli olması önemlidir.
Cr2O3 + 2Al = 2Cr + 2Al2O3
Bu şekilde elde edilen krom, belirli miktarda safsızlık içerir: %0.25-0.40 demir, %0.02 kükürt, %0.015-0.02 karbon. Saf madde içeriği %99,1–99,4'tür. Bu tür krom kırılgandır ve kolayca toz haline getirilir.
Bu yöntemin gerçekliği, Friedrich Wöhler tarafından 1859 gibi erken bir tarihte kanıtlandı ve gösterildi. Endüstriyel ölçekte, kromun alüminotermik indirgenmesi ancak ucuz alüminyum elde etme yönteminin bulunmasından sonra mümkün oldu. Goldschmidt, oldukça ekzotermik (dolayısıyla patlayıcı) bir indirgeme sürecini kontrol etmenin güvenli bir yolunu geliştiren ilk kişiydi.
Endüstride yüksek saflıkta krom elde edilmesi gerekiyorsa elektrolitik yöntemler kullanılır. Elektroliz, seyreltik sülfürik asit ile kromik anhidrit, amonyum krom şap veya krom sülfat karışımına tabi tutulur. Alüminyum veya paslanmaz katotlar üzerinde elektroliz sırasında biriken krom, safsızlıklar olarak çözünmüş gazlar içerir. %99,90–99,995 saflık, hidrojen akışında yüksek sıcaklıkta (1500–1700°C) saflaştırma ve vakumla gaz giderme kullanılarak elde edilebilir. Gelişmiş elektrolitik krom arıtma teknikleri, "ham" üründen kükürt, nitrojen, oksijen ve hidrojeni uzaklaştırır.
Ayrıca argonda 900°C sıcaklıkta potasyum, kalsiyum ve sodyum florürlerle karıştırılmış CrCl3 veya CrF3 eriyiklerinin elektrolizi ile metalik Cr elde etmek mümkündür.
Saf krom elde etmek için bir elektrolitik yöntemin olasılığı, sulu bir krom klorür çözeltisini elektrolize tabi tutarak Bunsen tarafından 1854'te kanıtlandı.
Endüstri ayrıca saf krom elde etmek için silikotermik bir yöntem kullanır. Bu durumda, krom oksit silikon ile indirgenir:
2Cr2O3 + 3Si + 3CaO = 4Cr + 3CaSiO3
Krom, ark fırınlarında silikotermal olarak eritilir. Sönmemiş kireç ilavesi, refrakter silikon dioksitin düşük erime noktalı bir kalsiyum silikat cürufuna dönüştürülmesini mümkün kılar. Silikotermal kromun saflığı, aluminotermik kromun saflığı ile yaklaşık olarak aynıdır, ancak doğal olarak içindeki silikon içeriği biraz daha yüksektir ve alüminyumunki biraz daha düşüktür.
Cr ayrıca Cr2O3'ün 1500°C'de hidrojen ile indirgenmesi, susuz CrCl3'ün hidrojen, alkali veya toprak alkali metaller, magnezyum ve çinko ile indirgenmesiyle de elde edilebilir.
Krom elde etmek için başka indirgeyici maddeler - karbon, hidrojen, magnezyum - kullanmaya çalıştılar. Ancak bu yöntemler yaygın olarak kullanılmamaktadır.
Van Arkel-Kuchman-De Boer prosesinde, 1100°C'ye kadar ısıtılan bir tel üzerinde krom (III) iyodürün ayrıştırılması ile üzerine saf metalin çökeltilmesi kullanılır.
Fiziksel özellikler
Krom sert, çok ağır, refrakter, dövülebilir çelik grisi bir metaldir. Saf krom oldukça plastiktir, vücut merkezli bir kafes içinde kristalleşir, a = 2.885Å (20°C sıcaklıkta). Yaklaşık 1830 ° C sıcaklıkta, yüz merkezli bir kafes ile bir modifikasyona dönüşme olasılığı yüksektir, a = 3.69 Å. Atom yarıçapı 1,27 Å; iyonik yarıçap Cr2+ 0.83Å, Cr3+ 0.64Å, Cr6+ 0.52 Å.
Kromun erime noktası, saflığı ile doğrudan ilişkilidir. Bu nedenle, saf krom için bu göstergenin belirlenmesi çok zor bir iştir - sonuçta, az miktarda nitrojen veya oksijen safsızlıkları bile erime noktasının değerini önemli ölçüde değiştirebilir. Pek çok araştırmacı on yıldan fazla bir süredir bu konuyla uğraşıyor ve birbirinden uzak sonuçlar elde etti: 1513'ten 1920 °C'ye. Daha önce bu metalin 1890 °C sıcaklıkta eridiğine inanılıyordu, ancak modern çalışmalar 1907 ° C sıcaklık, krom 2500 ° C'nin üzerindeki sıcaklıklarda kaynar - veriler ayrıca değişir: 2199 ° C ila 2671 ° C. Kromun yoğunluğu demirinkinden daha azdır; 7,19 g/cm3'tür (200°C'de).
Krom, metallerin tüm ana özellikleriyle karakterize edilir - ısıyı iyi iletir, elektrik akımına direnci çok küçüktür, çoğu metal gibi, kromun karakteristik bir parlaklığı vardır. Ek olarak, bu öğenin çok ilginç özellik: gerçek şu ki, 37 ° C sıcaklıkta davranışı açıklanamaz - birçok fiziksel özellikte keskin bir değişiklik vardır, bu değişiklik ani bir karaktere sahiptir. Krom, 37 ° C sıcaklıkta hasta bir kişi gibi hareket etmeye başlar: kromun iç sürtünmesi maksimuma ulaşır, esneklik modülü minimuma düşer. Elektriksel iletkenlik sıçramalarının değeri, termoelektromotor kuvvet ve lineer genleşme katsayısı sürekli değişir. Bilim adamları bu fenomeni henüz açıklayamadılar.
Kromun özgül ısı kapasitesi 0,461 kJ/(kg.K) veya 0,11 cal/(g°C) (25°C sıcaklıkta); ısıl iletkenlik katsayısı 67 W/(mK) veya 0,16 cal/(cm sec°C) (20°C sıcaklıkta). Doğrusal genleşmenin termal katsayısı 8,24 10-6 (20 °C'de). 20 ° C sıcaklıkta krom, 0,414 μm m özgül bir elektrik direncine sahiptir ve 20-600 ° C aralığında termal elektrik direnci katsayısı 3,01 10-3'tür.
Kromun safsızlıklara karşı çok hassas olduğu bilinmektedir - diğer elementlerin (oksijen, nitrojen, karbon) en küçük fraksiyonları kromu çok kırılgan hale getirebilir. Bu safsızlıklar olmadan krom elde etmek son derece zordur. Bu nedenle bu metal yapısal amaçlar için kullanılmaz. Ancak metalürjide, alaşıma eklenmesi çeliği sert ve aşınmaya dayanıklı hale getirdiği için aktif olarak bir alaşım malzemesi olarak kullanılır, çünkü krom tüm metallerin en sertidir - camı bir elmas gibi keser! Brinell'e göre yüksek saflıkta kromun sertliği 7-9 MN/m2'dir (70-90 kgf/cm2). Krom yay, yay, takım, kalıp ve bilye çelikleri ile alaşımlıdır. İçlerinde (bilyalı çelikler hariç) krom, manganez, molibden, nikel, vanadyum ile birlikte bulunur. Sıradan çeliklere (%5 Cr'ye kadar) krom ilavesi, fiziksel özelliklerini iyileştirir ve metali ısıl işleme karşı daha duyarlı hale getirir.
Krom antiferromanyetiktir, özgül manyetik duyarlılığı 3.6 10-6'dır. Spesifik elektrik direnci 12.710-8 Ohm. Krom 6.210-6'nın doğrusal genleşme sıcaklık katsayısı. Bu metalin buharlaşma ısısı 344.4 kJ/mol'dür.
Krom hava ve sudaki korozyona karşı dayanıklıdır.
Kimyasal özellikler
Kimyasal olarak, krom oldukça inerttir, bunun nedeni yüzeyinde güçlü bir ince oksit filminin bulunmasıdır. Cr, nem varlığında bile havada oksitlenmez. Isıtıldığında, oksidasyon yalnızca metalin yüzeyinde ilerler. 1200°C'de film bozulur ve oksidasyon çok daha hızlı ilerler. 2000°C'de krom yanarak amfoterik özelliklere sahip yeşil krom (III) oksit Cr2O3 oluşturur. Cr2O3'ü alkalilerle kaynaştırarak kromitler elde edilir:
Cr2O3 + 2NaOH = 2NaCrO2 + H2O
Kalsine edilmemiş krom (III) oksit, alkali çözeltilerde ve asitlerde kolayca çözünür:
Cr2O3 + 6HCl = 2CrCl3 + 3H2O
Bileşiklerde, krom esas olarak Cr+2, Cr+3, Cr+6 oksidasyon durumlarını sergiler. En kararlı olanlar Cr+3 ve Cr+6'dır. Kromun Cr+1, Cr+4, Cr+5 oksidasyon durumlarına sahip olduğu bazı bileşikler de vardır. Krom bileşiklerinin rengi çok çeşitlidir: beyaz, mavi, yeşil, kırmızı, mor, siyah ve diğerleri.
Krom, krom klorür ve sülfat oluşturmak ve hidrojeni serbest bırakmak için seyreltik hidroklorik ve sülfürik asit çözeltileriyle kolayca reaksiyona girer:
Cr + 2HCl = CrCl2 + H2
Kral suyu ve nitrik asit kromu pasifleştirir. Ayrıca, nitrik asit ile pasifleştirilmiş krom, seyreltik sülfürik ve hidroklorik asitlerde, çözeltilerinde uzun süreli kaynama olsa bile çözünmez, ancak bir noktada, salınan hidrojenden hızlı köpürme ile birlikte çözünme yine de gerçekleşir. Bu işlem, kromun pasif bir durumdan, metalin koruyucu bir film ile korunmadığı aktif bir duruma geçmesiyle açıklanmaktadır. Ayrıca çözünme sürecinde tekrar nitrik asit eklenirse krom tekrar pasifleştirildiği için reaksiyon duracaktır.
Normal koşullar altında krom, CrF3 oluşturmak için flor ile reaksiyona girer. 600 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda su buharı ile etkileşim oluşur, bu etkileşimin sonucu krom oksit (III) Cr2O3'tür:
4Cr + 3O2 = 2Cr2O3
Cr2O3, 5220 kg/m3 yoğunluğa ve yüksek erime noktasına (2437°C) sahip yeşil mikro kristallerdir. Krom (III) oksit, amfoterik özellikler sergiler, ancak çok inerttir, sulu asitlerde ve alkalilerde çözülmesi zordur. Krom(III) oksit oldukça zehirlidir. Cilt ile teması egzama ve diğer cilt hastalıklarına neden olabilir. Bu nedenle krom (III) oksit ile çalışırken kişisel koruyucu ekipman kullanılması zorunludur.
Okside ek olarak, oksijen içeren başka bileşikler de bilinmektedir: dolaylı olarak elde edilen CrO, CrO3. En büyük tehlike, üst solunum yollarında ve akciğerlerde ciddi hastalıklara neden olan solunan oksit aerosoldür.
krom formları Büyük sayı oksijen içeren bileşenler içeren tuzlar.
Kromun keşfi, tuzların ve minerallerin kimyasal-analitik çalışmalarının hızla geliştiği döneme aittir. Rusya'da kimyagerler, Sibirya'da bulunan ve Batı Avrupa'da neredeyse hiç bilinmeyen minerallerin analizine özel bir ilgi gösterdiler. Bu minerallerden biri, Lomonosov tarafından tanımlanan Sibirya kırmızı kurşun cevheriydi (krokoit). Mineral araştırıldı, ancak içinde kurşun, demir ve alüminyum oksitlerinden başka bir şey bulunamadı. Bununla birlikte, 1797'de Vauquelin, mineralin ince öğütülmüş bir örneğini potasla kaynatıp kurşun karbonatı çökelterek turuncu-kırmızı bir çözelti elde etti. Bu çözeltiden, bilinen tüm metallerden farklı bir oksit ve serbest bir metalin izole edildiği yakut kırmızısı bir tuzu kristalleştirdi. Vauquelin onu aradı Krom ( Krom ) Yunanca kelimeden- boyama, renk; Doğru, burada kastedilen metalin özelliği değil, parlak renkli tuzlarıydı..
Doğada bulmak.
Pratik önemi olan en önemli krom cevheri, yaklaşık bileşimi FeCrO 4 formülüne karşılık gelen kromittir.
Küçük Asya'da, Urallarda, Kuzey Amerika, Güney Afrika'da. Yukarıda bahsedilen mineral krokoit - PbCrO 4 - teknik açıdan da önemlidir. Krom oksit (3) ve diğer bazı bileşikleri de doğada bulunmaktadır. Yerkabuğunda metal cinsinden krom içeriği %0,03'tür. Krom Güneş'te, yıldızlarda, meteorlarda bulunur.
Fiziksel özellikler.
Krom beyaz, sert ve kırılgan bir metal olup, asitlere ve alkalilere karşı kimyasal olarak son derece dirençlidir. Havada oksitlenir ve yüzeyinde ince şeffaf bir oksit filmi vardır. Kromun yoğunluğu 7,1 g/cm3, erime noktası +1875 0 C'dir.
Fiş.
Krom demir cevherinin kömürle güçlü bir şekilde ısıtılmasıyla, krom ve demir azalır:
FeO * Cr 2 O 3 + 4C = 2Cr + Fe + 4CO
Bu reaksiyonun bir sonucu olarak, yüksek mukavemet ile karakterize edilen bir krom-demir alaşımı oluşur. Saf krom elde etmek için krom(3) oksitten alüminyum ile indirgenir:
Cr 2 O 3 + 2Al \u003d Al 2 O 3 + 2Cr
Bu işlemde genellikle iki oksit kullanılır - Cr 2 O 3 ve CrO 3
Kimyasal özellikler.
Krom yüzeyini kaplayan ince koruyucu oksit film sayesinde agresif asit ve alkalilere karşı oldukça dayanıklıdır. Krom, konsantre nitrik ve sülfürik asitlerle olduğu kadar reaksiyona girmez. fosforik asit. Krom, t = 600-700 o C'de alkalilerle etkileşime girer. Bununla birlikte, krom, hidrojenin yerini alarak seyreltik sülfürik ve hidroklorik asitlerle etkileşime girer:
2Cr + 3H2S04 \u003d Cr2 (S04) 3 + 3H2
2Cr + 6HCl = 2CrCl3 + 3H2
Yüksek sıcaklıklarda, krom oksit (III) oluşturmak için oksijen içinde yanar.
Sıcak krom su buharı ile reaksiyona girer:
2Cr + 3H2O \u003d Cr2O3 + 3H2
Krom ayrıca yüksek sıcaklıklarda halojenlerle, halojenlerle hidrojen, kükürt, nitrojen, fosfor, kömür, silikon, bor ile reaksiyona girer, örneğin:
Cr + 2HF = CrF2 + H2
2Cr + N2 = 2CrN
2Cr + 3S = Cr2S3
Cr + Si = CrSi
Kromun yukarıdaki fiziksel ve kimyasal özellikleri, bilim ve teknolojinin çeşitli alanlarında uygulama alanı bulmuştur. Örneğin, makine mühendisliğinde yüksek mukavemetli, korozyona dayanıklı kaplamalar elde etmek için krom ve alaşımları kullanılır. Metal kesme aletleri olarak ferrokrom şeklindeki alaşımlar kullanılır. Krom kaplı alaşımlar, tıbbi teknolojide, kimyasal proses ekipmanlarının imalatında uygulama bulmuştur.
Kimyasal elementlerin periyodik tablosunda kromun konumu:
Krom, periyodik elementler sisteminin VI. grubunun yan alt grubuna başkanlık eder. Onun elektronik formül sonraki:
24 Cr IS 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3d 5 4S 1
Orbitalleri krom atomundaki elektronlarla doldururken, 4S orbitalinin önce 4S 2 durumuna kadar doldurulması gerektiğine göre düzenlilik ihlal edilir. Ancak 3d orbital krom atomunda daha elverişli bir enerji konumu işgal ettiğinden 4d 5 değerine kadar dolmuştur. Böyle bir fenomen, ikincil alt grupların diğer bazı elementlerinin atomlarında gözlenir. Krom, +1 ila +6 arasında oksidasyon durumları gösterebilir. En kararlı olanlar oksidasyon durumları +2, +3, +6 olan krom bileşikleridir.
Divalent krom bileşikleri.
Krom oksit (II) CrO - piroforik siyah toz (piroforik - havada ince bir şekilde bölünmüş halde tutuşma yeteneği). CrO seyreltikte çözünür hidroklorik asit:
CrO + 2HCl = CrCl2 + H20
Havada, 100 0 C'nin üzerine ısıtıldığında CrO, Cr 2 O 3'e dönüşür.
İki değerlikli krom tuzları, krom metalinin asitlerde çözülmesiyle oluşur. Bu reaksiyonlar, aktif olmayan bir gaz atmosferinde (örneğin, H2) gerçekleşir, çünkü hava varlığında, Cr(II) kolaylıkla Cr(III)'e oksitlenir.
Krom hidroksit, bir alkali çözeltinin krom (II) klorür üzerindeki etkisiyle sarı bir çökelti şeklinde elde edilir:
CrCl2 + 2NaOH = Cr(OH)2 + 2NaCl
Cr(OH)2 temel özelliklere sahiptir, indirgeyici bir maddedir. Hidratlı Cr2+ iyonu soluk mavi renktedir. Sulu bir CrCl2 çözeltisi mavi bir renge sahiptir. Havada sulu çözeltilerde Cr(II) bileşikleri Cr(III) bileşiklerine dönüşür. Bu özellikle Cr(II) hidroksit için telaffuz edilir:
4Cr(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Cr(OH)3
Üç değerlikli krom bileşikleri.
Krom oksit (III) Cr203 refrakter yeşil bir tozdur. Sertlik olarak korundum'a yakındır. Laboratuvarda amonyum dikromat ısıtılarak elde edilebilir:
(NH 4) 2 Cr2O7 \u003d Cr203 + N2 + 4H2
Cr203 - amfoterik oksit, alkalilerle kaynaştığında kromitler oluşturur: Cr203 + 2NaOH \u003d 2NaCrO2 + H20
Krom hidroksit aynı zamanda bir amfoterik bileşiktir:
Cr(OH)3 + HCI = CrCl3 + 3H20
Cr(OH)3 + NaOH = NaCrO2 + 2H20
Susuz CrCl3, suda tamamen çözünmeyen koyu mor renkli yaprak görünümündedir. soğuk su, kaynatıldığında çok yavaş çözünür. Susuz krom sülfat (III) Cr2(S04)3 pembe, ayrıca suda az çözünür. İndirgeyici maddelerin varlığında mor krom sülfat Cr2(S04)3*18H20 oluşturur. Daha az miktarda su içeren yeşil krom sülfat hidratlar da bilinmektedir. Krom şap KCr(SO 4) 2 *12H 2 O mor krom sülfat ve potasyum sülfat içeren çözeltilerden kristalleşir. Bir kromik şap çözeltisi, sülfat oluşumu nedeniyle ısıtıldığında yeşile döner.
Krom ve bileşikleri ile reaksiyonlar
Hemen hemen tüm krom bileşikleri ve çözeltileri yoğun renklidir. Renksiz bir çözeltiye veya beyaz bir çökeltiye sahip olarak, yüksek bir olasılıkla kromun bulunmadığı sonucuna varabiliriz.
- Bir bıçağın ucuna sığacak kadar potasyum dikromat porselen bir kap üzerindeki bir brülörün alevinde kuvvetlice ısıtıyoruz. Tuz, kristalleşme suyunu serbest bırakmayacak, ancak koyu bir sıvı oluşumu ile yaklaşık 400 0 C sıcaklıkta eriyecektir. Güçlü bir ateşte birkaç dakika daha ısıtalım. Soğuduktan sonra parça üzerinde yeşil bir çökelti oluşur. Bir kısmı suda çözünür (alır Sarı) ve diğer parçayı parçanın üzerinde bırakın. Tuz ısıtıldığında ayrışır ve çözünür sarı potasyum kromat K2Cr04 ve yeşil Cr203 oluşumuyla sonuçlanır.
- 3 gr toz potasyum dikromat 50 ml suda eritilir. Bir kısmına biraz potasyum karbonat ekleyin. CO 2 salınımı ile çözünecek ve solüsyonun rengi açık sarı olacaktır. Kromat, potasyum dikromattan oluşur. Şimdi porsiyonlar halinde% 50'lik bir sülfürik asit çözeltisi eklersek, bikromatın kırmızı-sarı rengi tekrar görünecektir.
- 5 ml'lik bir test tüpüne dökün. potasyum dikromat solüsyonu, 3 ml konsantre hidroklorik asit ile taslak altında kaynatın. Çözeltiden sarı-yeşil zehirli gaz halindeki klor salınır, çünkü kromat HCI'yi Cl2 ve H20'ye oksitleyecektir. Kromatın kendisi yeşil üç değerlikli krom klorüre dönüşecektir. Çözelti buharlaştırılarak izole edilebilir ve daha sonra soda ve nitrat ile kaynaştırılarak kromata dönüştürülebilir.
- Bir kurşun nitrat çözeltisi eklendiğinde, sarı kurşun kromat çökelir; bir gümüş nitrat çözeltisi ile etkileşime girdiğinde, kırmızı-kahverengi bir gümüş kromat çökeltisi oluşur.
- Bir potasyum bikromat çözeltisine hidrojen peroksit ekleyin ve çözeltiyi sülfürik asitle asitleştirin. Çözelti, krom peroksit oluşumu nedeniyle koyu mavi bir renk alır. Peroksit, bir miktar eter ile çalkalandığında organik bir çözücüye dönüşecek ve onu maviye çevirecektir. Bu reaksiyon kroma özgüdür ve çok hassastır. Metaller ve alaşımlardaki kromu tespit etmek için kullanılabilir. Her şeyden önce, metali eritmek gerekir. %30 sülfürik asit (hidroklorik asit de eklenebilir) ile uzun süreli kaynatma ile krom ve birçok çelik kısmen çözünür. Ortaya çıkan solüsyon krom (III) sülfat içerir. Tespit reaksiyonu yapabilmek için önce onu kostik soda ile nötralize ediyoruz. Fazla NaOH içinde çözünen ve yeşil sodyum kromit oluşturan gri-yeşil krom (III) hidroksit çökelir. Çözeltiyi süzün ve %30 hidrojen peroksit ekleyin. Isıtıldığında, kromit kromata oksitlendiğinden çözelti sarıya döner. Asitleştirme, çözeltinin mavi rengiyle sonuçlanacaktır. Renkli bileşik eter ile çalkalanarak ekstrakte edilebilir.
Krom iyonları için analitik reaksiyonlar.
- 3-4 damla krom klorür CrCl3 çözeltisine, ilk çökelti eriyene kadar 2M NaOH çözeltisi ekleyin. Oluşan sodyum kromitin rengine dikkat edin. Ortaya çıkan çözeltiyi bir su banyosunda ısıtın. Ne oluyor?
- 2-3 damla CrCl3 solüsyonuna eşit hacimde 8M NaOH solüsyonu ve 3-4 damla %3 H202 solüsyonu ekleyin. Reaksiyon karışımını bir su banyosunda ısıtın. Ne oluyor? Elde edilen renkli çözelti nötralize edilirse, buna CH3COOH eklenirse ve ardından Pb (NO 3)2 oluşursa hangi çökelti oluşur?
- 4-5 damla krom sülfat Cr 2 (SO 4) 3, IMH 2 SO 4 ve KMnO 4 çözeltilerini bir test tüpüne dökün. Reaksiyon bölgesini bir su banyosunda birkaç dakika ısıtın. Çözeltinin rengindeki değişikliğe dikkat edin. Buna ne sebep oldu?
- Nitrik asit ile asitleştirilmiş 3-4 damla K 2 Cr 2 O 7 solüsyonuna 2-3 damla H 2 O 2 solüsyonu ilave edilerek karıştırılır. Görünen çözeltinin mavi rengi, perkromik asit H 2 CrO 6'nın görünümünden kaynaklanmaktadır:
Cr 2 O 7 2- + 4H 2 O 2 + 2H + = 2H 2 CrO 6 + 3H 2 O
H 2 CrO 6'nın hızlı ayrışmasına dikkat edin:
2H 2 CrO 6 + 8H+ = 2Cr 3+ + 3O 2 + 6H 2 O
mavi renk yeşil renk
Perkromik asit, organik çözücülerde çok daha kararlıdır.
- Nitrik asit ile asitleştirilmiş 3-4 damla K2Cr207 solüsyonuna 5 damla izoamil alkol, 2-3 damla H202 solüsyonu ekleyin ve reaksiyon karışımını çalkalayın. Tepeye doğru yüzen organik çözücü tabakası parlak mavi renktedir. Renk çok yavaş soluyor. H2CrO6'nın organik ve sulu fazlardaki stabilitesini karşılaştırın.
- CrO 4 2- ve Ba 2+ iyonları etkileştiğinde, sarı bir baryum kromat BaCrO 4 çökeltisi çökelir.
- Gümüş nitrat, CrO 4 2 iyonları ile kiremit kırmızısı gümüş kromat çökeltisi oluşturur.
- Üç test tüpü alın. Birine 5-6 damla K 2 Cr 2 O 7 solüsyonu, ikincisine aynı hacimde K 2 Cr 2 O 4 solüsyonu ve üçüncüsüne her iki solüsyondan üçer damla koyun. Daha sonra her tüpe üç damla potasyum iyodür solüsyonu ekleyin. Sonucu açıklayın. İkinci tüpteki çözeltiyi asitlendirin. Ne oluyor? Neden? Niye?
Krom bileşikleri ile eğlenceli deneyler
- CuSO 4 ve K 2 Cr 2 O 7 karışımına alkali eklendiğinde yeşil, asit varlığında sarı renk alır. 2 mg gliserol az miktarda (NH 4) 2 Cr 2 O 7 ile ısıtılıp ardından alkol ilave edilerek filtrasyon sonrası parlak yeşil bir solüsyon elde edilir, asit ilave edildiğinde sarıya, nötr veya alkalide yeşile döner. orta.
- Termit "yakut karışımı" ile kutunun ortasına yerleştirin - iyice öğütün ve Cr203 (0,25 g) ilavesiyle alüminyum folyo Al203 (4,75 g) içine yerleştirin. Kavanozun daha fazla soğumaması için üst kenarının altına kuma gömmek ve termit tutuşup reaksiyon başladıktan sonra üzerini demir sac ile kapatıp kumla doldurmak gerekir. Banka bir günde kazılacak. Sonuç kırmızı-yakut tozudur.
- 10 gr potasyum bikromat, 5 gr sodyum veya potasyum nitrat ve 10 gr şekerle öğütülür. Karışım nemlendirilir ve kolodyum ile karıştırılır. Toz bir cam tüp içinde sıkıştırılırsa ve ardından çubuk dışarı itilir ve uçtan ateşe verilirse, önce siyah ve soğuduktan sonra yeşil bir "yılan" dışarı çıkmaya başlayacaktır. 4 mm çapında bir çubuk saniyede yaklaşık 2 mm hızla yanar ve 10 kat uzar.
- Bakır sülfat ve potasyum dikromat çözeltilerini karıştırır ve biraz amonyak çözeltisi eklerseniz, hidroklorik asitte sarı bir çözelti oluşturmak üzere çözünen 4СuCrO 4 * 3NH 3 * 5H 2 O bileşiminin amorf kahverengi bir çökeltisi düşer ve amonyak fazlası yeşil bir çözelti elde edilir. Bu çözeltiye daha fazla alkol eklenirse, süzüldükten sonra maviye dönüşen ve kuruduktan sonra güçlü ışıkta açıkça görülebilen kırmızı parıltılı mavi-mor olan yeşil bir çökelti oluşacaktır.
- “Volkan” ya da “firavun yılanı” deneylerinden sonra geriye kalan krom oksit yeniden üretilebilir. Bunu yapmak için, 8 g Cr203 ve 2 g Na2C03 ve 2,5 g KNO3'ü kaynaştırmak ve soğutulmuş alaşımı kaynar suyla işlemek gerekir. Orijinal amonyum dikromat da dahil olmak üzere diğer Cr(II) ve Cr(VI) bileşiklerine de dönüştürülebilen çözünebilir kromat elde edilir.
Krom ve bileşiklerini içeren redoks geçişlerine örnekler
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) Cr203 + 2NaOH \u003d 2NaCrO2 + H20
c) 2NaCrO2 + 3Br2 + 8NaOH = 6NaBr + 2Na2CrO4 + 4H2O
d) 2Na 2 CrO 4 + 2HCl = Na 2 Cr 2 O 7 + 2NaCl + H 2 O
2. Cr(OH)2 -- Cr(OH)3 -- CrCl3 -- Cr207 2- -- CrO4 2-
a) 2Cr(OH)2 + 1/2O2 + H20 = 2Cr(OH)3
b) Cr(OH)3 + 3HCl = CrCl3 + 3H20
c) 2CrCl3 + 2KMnO4 + 3H2O = K2Cr207 + 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 - Cr2 O 3 - CrO - 2
Cr2+
a) CrO + 2HCl = CrCl2 + H20
b) CrO + H20 \u003d Cr (OH) 2
c) Cr(OH)2 + 1/2O2 + H20 = 2Cr(OH)3
d) Cr(OH) 3 + 3HNO 3 = Cr(NO 3) 3 + 3H 2 O
e) 4Cr (NO 3) 3 \u003d 2Cr 2 O 3 + 12NO 2 + O 2
f) Cr203 + 2 NaOH = 2NaCrO2 + H20
Bir sanatçı olarak Chrome öğesi
Kimyacılar sıklıkla boyama için yapay pigmentler yaratma sorununa yöneldiler. 18.-19. yüzyıllarda birçok resimsel malzeme elde etme teknolojisi geliştirildi. 1797'de Sibirya kırmızısı cevherinde daha önce bilinmeyen krom elementini keşfeden Louis Nicolas Vauquelin, yeni, oldukça kararlı bir boya - krom yeşili hazırladı. Kromoforu sulu krom (III) oksittir. Zümrüt yeşili adı altında 1837 yılında üretilmeye başlanmıştır. Daha sonra L. Vauquelen birkaç yeni boya önerdi: barit, çinko ve krom sarısı. Zamanla, kadmiyum bazlı daha kalıcı sarı, turuncu pigmentlerle değiştirildiler.
Krom yeşili, atmosferik gazlardan etkilenmeyen en dayanıklı ve solmaz boyadır. Yağda ovuşturulan krom yeşili, büyük bir örtücülüğe sahiptir ve bu nedenle 19. yüzyıldan beri hızla kurur. Resimde yaygın olarak kullanılır. Porselen boyamada büyük önem taşır. Gerçek şu ki, porselen ürünler hem sır altı hem de sır üstü boya ile dekore edilebilir. İlk durumda, sadece hafif pişmiş bir ürünün yüzeyine boyalar uygulanır ve daha sonra bir sır tabakası ile kaplanır. Bunu ana, yüksek sıcaklıkta ateşleme takip eder: porselen kütlesini sinterlemek ve sırı eritmek için ürünler 1350 - 1450 0 C'ye ısıtılır. gün sadece iki tane vardı - kobalt ve krom. Bir porselen eşyanın yüzeyine uygulanan siyah kobalt oksit, fırınlama sırasında sırla birleşir ve onunla kimyasal olarak etkileşime girer. Sonuç olarak, parlak mavi kobalt silikatlar oluşur. Bu kobalt mavisi porselen eşya herkes tarafından iyi bilinir. Krom oksit (III), sır bileşenleri ile kimyasal olarak etkileşime girmez ve basitçe porselen parçaları ile şeffaf sır arasında "sağır" bir tabaka ile bulunur.
Sanatçılar krom yeşiline ek olarak Volkonskoite'den elde edilen boyaları kullanırlar. Montmorillonit grubundan bu mineral (karmaşık silikatlar Na (Mo, Al), Si 4 O 10 (OH) 2 alt sınıfının bir kil minerali) 1830'da Rus mineralog Kemmerer tarafından keşfedildi ve kızı M.N. Volkonskaya'nın adını aldı. Borodino Muharebesi kahramanı General N N. Raevsky, Decembrist S.G.'nin karısı Volkonsky Volkonskoite,% 24'e kadar krom oksit ve ayrıca alüminyum ve demir oksitler (III) içeren bir kildir. Kirov bölgeleri, karartılmış bir kış köknarının renginden bir bataklık kurbağasının parlak yeşil rengine kadar çeşitli rengini belirler.
Pablo Picasso, boyaya benzersiz bir taze ton veren Volkonskoite rezervlerini inceleme talebiyle ülkemizin jeologlarına döndü. Şu anda, yapay wolkonskoite elde etmek için bir yöntem geliştirilmiştir. göre dikkat çekicidir. çağdaş araştırma, Rus ikon ressamları, "resmi" keşfinden çok önce, Orta Çağ'da bu malzemeden boyalar kullandılar. Kromoformu krom oksit Cr203* (2-3) H20 hidratı olan, suyun bir kısmının kimyasal olarak bağlandığı ve bir kısmının adsorbe edildiği Guinier yeşili (1837'de yaratılmıştır) sanatçılar arasında da popülerdi. Bu pigment boyaya zümrüt rengi verir.
blog.site, materyalin tamamen veya kısmen kopyalanmasıyla, kaynağa bir bağlantı gereklidir.
Sert, mavimsi beyaz bir metal. Krom bazen demirli bir metal olarak adlandırılır. Bu metal, bileşikleri renklendirme yeteneğine sahiptir. farklı renkler, bu nedenle "boya" anlamına gelen "krom" olarak adlandırıldı. Krom, insan vücudunun normal gelişimi ve işleyişi için gerekli bir mikro elementtir. En önemli biyolojik rolü, karbonhidrat metabolizmasının ve kan şekeri düzeylerinin düzenlenmesindedir.
Ayrıca bakınız:
YAPI
Türlere bağlı olarak Kimyasal bağ- tüm metaller gibi, krom da metalik bir kristal kafes tipine sahiptir, yani kafes düğümlerinde metal atomları vardır.
Uzamsal simetriye bağlı olarak - kübik, vücut merkezli a = 0,28839 nm. Kromun bir özelliği, yaklaşık 37°C'lik bir sıcaklıkta fiziksel özelliklerinde keskin bir değişiklik olmasıdır. Bir metalin kristal kafesi, iyonlarından ve hareketli elektronlarından oluşur. Benzer şekilde, temel durumdaki krom atomu da elektronik bir konfigürasyona sahiptir. 1830°C'de, yüz merkezli bir kafes ile modifikasyona dönüşüm mümkündür, a = 3.69Å.
ÖZELLİKLERİ
Krom, en sert saf metallerden biri olan 9 Mohs sertliğine sahiptir (iridyum, berilyum, tungsten ve uranyumdan sonra ikinci). Çok saf krom oldukça iyi işlenebilir. Pasivasyon nedeniyle havada kararlıdır. Aynı nedenle güderi ile reaksiyona girmez ve Nitrik asit. 2000 °C'de amfoterik özelliklere sahip yeşil krom (III) oksit Cr 2 O 3 oluşumu ile yanar. Isıtıldığında, birçok metal olmayanla reaksiyona girer ve genellikle stokiyometrik olmayan bileşime sahip bileşikler oluşturur - karbürler, boritler, silisitler, nitritler, vb. Krom, çeşitli oksidasyon durumlarında, özellikle +2, +3, +6 olmak üzere çok sayıda bileşik oluşturur. Krom, metallerin tüm karakteristik özelliklerine sahiptir - ısıyı iyi iletir, elektrik, çoğu metalde bulunan bir parlaklığa sahiptir. Bir antiferromanyetik ve bir paramanyetiktir, yani 39 ° C sıcaklıkta paramanyetik bir durumdan antiferromanyetik bir duruma (Néel noktası) dönüşür.
REZERVLER VE ÜRETİM
En büyük krom yatakları Güney Afrika'da (dünyada 1. sıra), Kazakistan, Rusya, Zimbabve, Madagaskar'dadır. Türkiye, Hindistan, Ermenistan, Brezilya ve Filipinler'de de yataklar var.Rusya Federasyonu'ndaki ana krom cevheri yatakları Urallarda (Donskoye ve Saranovskoye) biliniyor. Kazakistan'da keşfedilen rezervler 350 milyon tonun üzerindedir (dünyada 2. sıra). Krom, doğada başlıca krom demir cevheri Fe(CrO 2) 2 (demir kromit) şeklinde bulunur. Ferrokrom, kok (karbon) ile elektrikli fırınlarda indirgenerek ondan elde edilir. Saf krom elde etmek için reaksiyon aşağıdaki gibi gerçekleştirilir:
1) demir kromit havada sodyum karbonat (soda külü) ile kaynaşır;
2) sodyum kromatı çözün ve demir oksitten ayırın;
3) çözeltiyi asitleştirerek ve dikromatı kristalleştirerek kromatı dikromata dönüştürün;
4) saf krom oksit, sodyum dikromatın odun kömürü ile indirgenmesiyle elde edilir;
5) alüminotermi yardımıyla metalik krom elde edilir;
6) elektroliz kullanılarak, sülfürik asit ilavesi içeren sudaki bir kromik anhidrit çözeltisinden elektrolitik krom elde edilir.
MENŞEİ
Yerkabuğundaki (clarke) ortalama Krom içeriği %8.3·10-3'tür. Bu element muhtemelen Dünya'nın mantosunun daha karakteristik özelliğidir, çünkü Dünya'nın mantosuna en yakın bileşime sahip olduklarına inanılan ultramafik kayaçlar Krom bakımından zengindir (%2-10-4). Krom, ultramafik kayaçlarda masif ve yayılmış cevherler oluşturur; en büyük Krom yataklarının oluşumu onlarla ilişkilidir. Temel kayalarda, Krom içeriği sadece %2 10-2'ye, asidik kayalarda - %2,5 10-3'e, tortul kayaçlarda (kumtaşları) - %3,5 10-3'e, şeyl - % 9 10-3'e ulaşır. Krom nispeten zayıf bir su göçmenidir; Deniz suyundaki krom içeriği 0,00005 mg/l'dir.
Genel olarak Krom, Dünya'nın derin bölgelerinin metalidir; taş meteorlar(manto analogları) ayrıca Krom (% 2.7 10-1) ile zenginleştirilmiştir. 20'den fazla krom minerali bilinmektedir. Sadece krom spinelleri (%54 Cr'ye kadar) endüstriyel öneme sahiptir; ayrıca krom, genellikle krom cevherlerine eşlik eden, ancak kendi başlarına pratik bir değeri olmayan (uvarovit, volkonskoit, kemerte, fuşsit) bir dizi başka mineralde bulunur.
Üç ana krom minerali vardır: magnokromit (Mg, Fe)Cr204 , krompikotit (Mg, Fe) (Cr, Al)204 ve alüminokromit (Fe, Mg) (Cr, Al)204 . Görünüşte ayırt edilemezler ve yanlış bir şekilde "kromitler" olarak adlandırılırlar.
BAŞVURU
Krom, birçok alaşımlı çelikte (özellikle paslanmaz çeliklerde) ve bir dizi başka alaşımda önemli bir bileşendir. Krom ilavesi, alaşımların sertliğini ve korozyon direncini önemli ölçüde artırır. Kromun kullanımı, ısı direnci, sertliği ve korozyon direncine dayanmaktadır. Tüm Kromların çoğu, krom çeliklerinin eritilmesi için kullanılır. Alümino- ve silikotermik krom, nikrom, nimonik, diğer nikel alaşımları ve stelit eritmek için kullanılır.
Dekoratif korozyona dayanıklı kaplamalar için önemli miktarda Krom kullanılır. Krom tozu, metal-seramik ürünlerin ve kaynak elektrotları için malzemelerin üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Cr 3+ iyonu şeklindeki krom, değerli taş ve lazer malzemesi olarak kullanılan yakutta bulunan bir safsızlıktır. Krom bileşikleri, boyama sırasında kumaşları aşındırmak için kullanılır. Bazı krom tuzları şu şekilde kullanılır: bileşen deri endüstrisinde tabaklama çözümleri; PbCrO 4 , ZnCrO 4 , SrCrO 4 - sanat boyaları olarak. Kromit-manyezit refrakter ürünler, kromit ve manyezit karışımından yapılır.
Aşınmaya dayanıklı ve güzel galvanik kaplamalar (krom kaplama) olarak kullanılır.
Krom, alaşımların üretiminde kullanılır: krom-30 ve krom-90, yüksek güçlü plazma torç memelerinin üretimi ve havacılık endüstrisinde vazgeçilmezdir.
Krom - Cr
Krom (Cr), Mendeleev'in periyodik sisteminin VI grubunun kimyasal bir elementi. Atom numarası 24 ve atom kütlesi 51.996 olan bir geçiş metalini ifade eder. Yunancadan tercüme edilen metalin adı "renk" anlamına gelir. Metal, bu adı, çeşitli bileşiklerinin doğasında bulunan çeşitli renklere borçludur.
Kromun fiziksel özellikleri
Metal aynı zamanda yeterli sertliğe ve kırılganlığa sahiptir. Mohs ölçeğinde, kromun sertliği 5,5 olarak tahmin edilmektedir. Bu gösterge, kromun uranyum, iridyum, tungsten ve berilyumdan sonra bugün bilinen tüm metaller arasında en yüksek sertliğe sahip olduğu anlamına gelir. İçin basit bir madde krom mavimsi beyaz bir renk ile karakterizedir.
Metal nadir bulunan bir element değildir. Yerkabuğundaki konsantrasyonu kütlenin %0,02'sine ulaşır. hisseler. Krom hiçbir zaman saf haliyle bulunmaz. Metal madenciliğinin ana kaynağı olan mineraller ve cevherlerde bulunur. Kromit (krom demir cevheri, FeO * Cr2O3) ana krom bileşiği olarak kabul edilir. Oldukça yaygın olan ancak daha az önemli olan bir başka mineral de PbCrO 4 krokoittir.
Metalin 1907 0 C (2180 0 K veya 3465 0 F) sıcaklıkta erimesi kolaydır. 2672 0 C sıcaklıkta - kaynar. atom kütlesi metal 51.996 g/mol'dür.
Krom, özelliğinden dolayı eşsiz bir metaldir. manyetik özellikler. Oda sıcaklığında, antiferromanyetik sıralama onun doğasında varken, diğer metaller bunu istisnai derecede düşük sıcaklıklarda sergiler. Ancak krom 37 0 C'nin üzerinde ısıtılırsa kromun fiziksel özellikleri değişir. Böylece elektrik direnci ve lineer genleşme katsayısı önemli ölçüde değişir, esneklik modülü minimum değere ulaşır ve iç sürtünme önemli ölçüde artar. Bu fenomen, malzemenin antiferromanyetik özelliklerinin paramanyetik olarak değişebileceği Neel noktasının geçişi ile ilişkilidir. Bu, ilk seviyenin geçildiği ve maddenin hacminin keskin bir şekilde arttığı anlamına gelir.
Kromun yapısı, metalin kırılgan-sünek dönem sıcaklığı ile karakterize edilmesinden dolayı vücut merkezli bir kafestir. Bununla birlikte, bu metal söz konusu olduğunda, saflık derecesi büyük önem taşımaktadır, bu nedenle değer -50 0 С - +350 0 С aralığındadır Uygulamada görüldüğü gibi, yeniden kristalleştirilmiş metalin plastisitesi yoktur, ancak yumuşaktır. tavlama ve kalıplama onu dövülebilir hale getirir.
kromun kimyasal özellikleri
Atom aşağıdaki harici konfigürasyona sahiptir: 3d 5 4s 1 . Kural olarak, bileşiklerde krom aşağıdaki oksidasyon durumlarına sahiptir: +2, +3, +6, bunların arasında Cr3+ en yüksek stabiliteyi sergiler.Ayrıca, kromun tamamen farklı bir oksidasyon durumu sergilediği başka bileşikler de vardır, yani: +1 , +4, +5.
Metal özellikle reaktif değildir. Krom normal şartlar altında iken, metal neme ve oksijene karşı direnç gösterir. Yine de, bu özellik 600 0 C'yi aşan sıcaklıklara maruz kaldığında su buharı ile etkileşime giren ve Cr203 reaksiyonunun yanı sıra nitrojen, karbon ve kükürt oluşturan krom ve flor - CrF 3 bileşiği için geçerli değildir .
Krom metalinin ısıtılması sırasında halojenler, kükürt, silikon, bor, karbon ve diğer bazı elementlerle etkileşime girerek aşağıdakiler meydana gelir: kimyasal reaksiyonlar krom:
Cr + 2F 2 = CrF 4 (CrF 5 karışımı ile)
2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3
2Cr + 3S = Cr2S3
Kromatlar, kromun havada erimiş soda, alkali metallerin nitratları veya kloratları ile ısıtılmasıyla elde edilebilir:
2Cr + 2Na2CO3 + 3O2 \u003d 2Na2CrO4 + 2CO2.
Krom, bazı bileşikleri hakkında söylenemeyecek kadar toksik değildir. Bildiğiniz gibi bu metalin tozu vücuda girerse akciğerleri tahriş edebilir, deri yoluyla emilmez. Ancak saf haliyle oluşmadığından, insan vücudu imkansız.
Üç değerlikli krom içine düşer çevre krom cevherinin çıkarılması ve işlenmesi sırasında. Kromun insan vücuduna şu şekilde girmesi muhtemeldir: Gıda katkı maddesi kilo verme programlarında kullanılır. +3 değerlikli krom, glikoz sentezinde aktif bir katılımcıdır. Bilim adamları, kromun aşırı tüketiminin insan vücuduna çok fazla zarar vermediğini, çünkü emilmediğini ancak vücutta birikebildiğini bulmuşlardır.
Altı değerlikli bir metalin dahil olduğu bileşikler son derece toksiktir. İnsan vücuduna girme olasılığı, kromat üretimi, nesnelerin krom kaplaması, bazı kaynak işleri sırasında ortaya çıkar. Bu tür kromun vücuda alınması ciddi sonuçlarla doludur, çünkü içinde altı değerlikli elementin bulunduğu bileşikler güçlü oksitleyici maddelerdir. Bu nedenle mide ve bağırsaklarda kanamaya, bazen de bağırsağın delinmesine neden olabilirler. Bu tür bileşikler cilt ile temas ettiğinde yanık, iltihaplanma ve ülser şeklinde güçlü kimyasal reaksiyonlar meydana gelir.
Çıkışta elde edilmesi gereken kromun kalitesine bağlı olarak, metal üretmenin birkaç yolu vardır: konsantre sulu krom oksit çözeltilerinin elektrolizi, sülfatların elektrolizi ve silikon oksit ile indirgeme. Bununla birlikte, ikinci yöntem, krom ürettiği için çok popüler değildir. büyük miktar safsızlıklar Ayrıca ekonomik açıdan da dezavantajlıdır.
Paslanma durumu | Oksit | Hidroksit | Karakter | Çözümlerde baskın formlar | notlar |
+2 | CRO (siyah) | Cr(OH)2 (sarı) | Temel | Cr2+ (mavi tuzlar) | Çok güçlü indirgeyici ajan |
Cr2O3 (yeşil) | Cr(OH)3 (gri-yeşil) | amfoterik |
Cr3+ (yeşil veya mor tuzlar) |
||
+4 | CrO2 | bulunmuyor | tuz oluşturmayan | - |
Nadir, nadir |
+6 | CrO3 (kırmızı) |
H2CrO4 |
Asit |
CrO42- (kromatlar, sarı) |
Geçiş, ortamın pH'ına bağlıdır. En güçlü oksitleyici ajan, higroskopik, çok toksik. |