Θειικό Χρώμιο(III) Σύνθεση και Μοριακή Μάζα. Χρώμιο - γενικά χαρακτηριστικά του στοιχείου, χημικές ιδιότητες του χρωμίου και των ενώσεων του Περίσσεια χρωμίου στο σώμα

Το χρώμιο (Cr) είναι ένα στοιχείο με ατομικό αριθμό 24 και ατομική μάζα 51.996 μιας πλευρικής υποομάδας της έκτης ομάδας της τέταρτης περιόδου του περιοδικού συστήματος χημικών στοιχείων του D. I. Mendeleev. Το χρώμιο είναι ένα μπλε-λευκό σκληρό μέταλλο. Έχει υψηλή χημική αντοχή. Σε θερμοκρασία δωματίου, το Cr είναι ανθεκτικό στο νερό και τον αέρα. Αυτό το στοιχείο είναι ένα από τα πιο σημαντικά μέταλλα που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανική κραματοποίηση χάλυβα. Οι ενώσεις χρωμίου έχουν φωτεινό χρώμα διαφόρων χρωμάτων, για το οποίο, μάλιστα, πήρε και το όνομά του. Άλλωστε, μεταφρασμένο από τα ελληνικά, «χρώμιο» σημαίνει «βαφή».

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

Σε αντίθεση με τα μέταλλα της αρχαιότητας (χρυσός, ασήμι, χαλκός, σίδηρος, κασσίτερος και μόλυβδος), το χρώμιο έχει τον δικό του «ανακαλυφτή». Το 1766, ένα ορυκτό βρέθηκε στην περιοχή του Αικατερινούμπουργκ, το οποίο ονομαζόταν "κόκκινος μόλυβδος της Σιβηρίας" - PbCrO4. Το 1797, ο L. N. Vauquelin ανακάλυψε το στοιχείο No. ήταν ο χρωμίτης FeCr2O4) που βρέθηκε στα Ουράλια. Αργότερα, το 1799, ο F. Tassert ανακάλυψε ένα νέο μέταλλο στο ίδιο ορυκτό που βρέθηκε στη νοτιοανατολική Γαλλία. Πιστεύεται ότι ήταν ο Tassert που κατάφερε πρώτος να αποκτήσει σχετικά καθαρό μεταλλικό χρώμιο.

Το μέταλλο χρώμιο χρησιμοποιείται για επιχρωμίωση, καθώς και ως ένα από τα πιο σημαντικά συστατικά των κραματοποιημένων χάλυβων (ιδίως των ανοξείδωτων). Επιπλέον, το χρώμιο έχει βρει εφαρμογή σε μια σειρά από άλλα κράματα (ανθεκτικοί στα οξέα και ανθεκτικοί στη θερμότητα χάλυβες). Εξάλλου, η εισαγωγή αυτού του μετάλλου στον χάλυβα αυξάνει την αντοχή του στη διάβρωση τόσο σε υδατικά μέσα σε συνηθισμένες θερμοκρασίες όσο και σε αέρια σε υψηλές θερμοκρασίες. Οι χάλυβες χρωμίου χαρακτηρίζονται από αυξημένη σκληρότητα. Το χρώμιο χρησιμοποιείται στη θερμοχρωμοποίηση, μια διαδικασία στην οποία η προστατευτική δράση του Cr οφείλεται στο σχηματισμό μιας λεπτής αλλά ισχυρής μεμβράνης οξειδίου στην επιφάνεια του χάλυβα, η οποία εμποδίζει το μέταλλο να αλληλεπιδράσει με το περιβάλλον.

Οι ενώσεις χρωμίου έχουν επίσης βρει ευρεία εφαρμογή, επομένως οι χρωμίτες χρησιμοποιούνται με επιτυχία στη βιομηχανία πυρίμαχων υλικών: οι φούρνοι ανοιχτής εστίας και άλλος μεταλλουργικός εξοπλισμός είναι επενδεδυμένοι με τούβλα μαγνησίτη-χρωμίτη.

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

Ταυτόχρονα, στην καθαρή του μορφή, το χρώμιο είναι πολύ τοξικό - η μεταλλική σκόνη Cr ερεθίζει τους ιστούς των πνευμόνων, οι ενώσεις του χρωμίου (III) προκαλούν δερματίτιδα. Οι ενώσεις του χρωμίου (VI) οδηγούν σε διάφορες ανθρώπινες ασθένειες, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου.

Βιολογικές ιδιότητες

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

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

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

Ωστόσο, ήδη σε συγκεντρώσεις κλασμάτων ενός χιλιοστόγραμμα ανά κυβικό μέτρο στην ατμόσφαιρα, όλες οι ενώσεις χρωμίου έχουν τοξική επίδραση στο σώμα. Η δηλητηρίαση από χρώμιο και οι ενώσεις του είναι συχνές στην παραγωγή τους, στη μηχανολογία, στη μεταλλουργία και στην κλωστοϋφαντουργία. Ο βαθμός τοξικότητας του χρωμίου εξαρτάται από τη χημική δομή των ενώσεων του - τα διχρωμικά είναι πιο τοξικά από τα χρωμικά, οι ενώσεις Cr + 6 είναι πιο τοξικές από τις ενώσεις Cr + 2 και Cr + 3. Τα σημάδια της δηλητηρίασης εκδηλώνονται με αίσθημα ξηρότητας και πόνου στη ρινική κοιλότητα, οξύ πονόλαιμο, δυσκολία στην αναπνοή, βήχα και παρόμοια συμπτώματα. Με ελαφρά περίσσεια ατμών χρωμίου ή σκόνης, τα σημάδια δηλητηρίασης εξαφανίζονται αμέσως μετά τη διακοπή της εργασίας στο συνεργείο. Με παρατεταμένη συνεχή επαφή με ενώσεις χρωμίου, εμφανίζονται σημάδια χρόνιας δηλητηρίασης - αδυναμία, συνεχείς πονοκέφαλοι, απώλεια βάρους, δυσπεψία. Αρχίζουν οι διαταραχές στο έργο του γαστρεντερικού σωλήνα, του παγκρέατος, του ήπατος. Αναπτύσσεται βρογχίτιδα, βρογχικό άσθμα, πνευμοσκλήρωση. Εμφανίζονται δερματικές παθήσεις - δερματίτιδα, έκζεμα. Επιπλέον, οι ενώσεις του χρωμίου είναι επικίνδυνες καρκινογόνες ουσίες που μπορούν να συσσωρευτούν στους ιστούς του σώματος, προκαλώντας καρκίνο.

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

Η ρίζα "chrome" στην έννοια του "color", "paint" είναι μέρος πολλών λέξεων που χρησιμοποιούνται σε μια μεγάλη ποικιλία πεδίων: επιστήμη, τεχνολογία, ακόμη και μουσική. Τόσα ονόματα φωτογραφικών ταινιών περιέχουν αυτή τη ρίζα: «ορθόχρωμα», «πάνχρωμα», «ισοπάνχρωμα» και άλλα. Η λέξη «χρωμόσωμα» αποτελείται από δύο ελληνικές λέξεις: «χρωμο» και «σώμα». Κυριολεκτικά, αυτό μπορεί να μεταφραστεί ως "ζωγραφισμένο σώμα" ή "σώμα που είναι βαμμένο". Το δομικό στοιχείο του χρωμοσώματος, το οποίο σχηματίζεται στη μεσόφαση του πυρήνα του κυττάρου ως αποτέλεσμα του διπλασιασμού των χρωμοσωμάτων, ονομάζεται «χρωματίδιο». "Χρωματίνη" - μια ουσία χρωμοσωμάτων, που βρίσκεται στους πυρήνες των φυτικών και ζωικών κυττάρων, η οποία είναι έντονα βαμμένη με πυρηνικές βαφές. Τα "χρωματοφόρα" είναι χρωστικά κύτταρα σε ζώα και ανθρώπους. Στη μουσική χρησιμοποιείται η έννοια της «χρωματικής κλίμακας». Το "Khromka" είναι ένας από τους τύπους ρωσικού ακορντεόν. Στην οπτική, υπάρχουν έννοιες της «χρωματικής εκτροπής» και της «χρωματικής πόλωσης». Η "χρωματογραφία" είναι μια φυσικοχημική μέθοδος διαχωρισμού και ανάλυσης μειγμάτων. "Χρωμοσκόπιο" - μια συσκευή για τη λήψη έγχρωμης εικόνας με οπτικό συνδυασμό δύο ή τριών φωτογραφικών εικόνων διαχωρισμένων με χρώμα που φωτίζονται μέσω ειδικά επιλεγμένων φίλτρων φωτός διαφορετικού χρώματος.

Το πιο δηλητηριώδες είναι το οξείδιο του χρωμίου (VI) CrO3, ανήκει στην 1η κατηγορία κινδύνου. Η θανατηφόρα δόση για τον άνθρωπο (από το στόμα) είναι 0,6 γρ. Η αιθυλική αλκοόλη αναφλέγεται όταν έρχεται σε επαφή με φρεσκοπαρασκευασμένο CrO3!

Η πιο κοινή ποιότητα ανοξείδωτου χάλυβα περιέχει 18% Cr, 8% Ni, περίπου 0,1% C. Αντιστέκεται άριστα στη διάβρωση και την οξείδωση και διατηρεί την αντοχή του σε υψηλές θερμοκρασίες. Είναι από αυτό το χάλυβα που τα φύλλα που χρησιμοποιήθηκαν στην κατασκευή της γλυπτικής ομάδας του V.I. Mukhina "Εργάτης και συλλογικό κορίτσι της φάρμας".

Το σιδηρόχρωμο, που χρησιμοποιήθηκε στη μεταλλουργική βιομηχανία για την παραγωγή χάλυβων χρωμίου, ήταν πολύ κακής ποιότητας στα τέλη του 90ου αιώνα. Αυτό οφείλεται στη χαμηλή περιεκτικότητα σε χρώμιο σε αυτό - μόνο 7-8%. Τότε ονομαζόταν «χουροσίδηρος της Τασμανίας» λόγω του γεγονότος ότι το αρχικό μετάλλευμα σιδήρου-χρωμίου εισήχθη από την Τασμανία.

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

Πολλά εργαστήρια χρησιμοποιούν ένα "μίγμα χρωμίου" - ένα μείγμα κορεσμένου διαλύματος διχρωμικού καλίου με πυκνό θειικό οξύ. Χρησιμοποιείται για την απολίπανση επιφανειών από γυαλί και χάλυβα εργαστηριακά υαλικά. Οξειδώνει το λίπος και απομακρύνει τα υπολείμματά του. Απλώς χειριστείτε αυτό το μείγμα με προσοχή, γιατί είναι ένα μείγμα ισχυρού οξέος και ισχυρού οξειδωτικού παράγοντα!

Στις μέρες μας, το ξύλο εξακολουθεί να χρησιμοποιείται ως δομικό υλικό, επειδή είναι φθηνό και εύκολο στην επεξεργασία του. Έχει όμως και πολλές αρνητικές ιδιότητες - ευαισθησία στις πυρκαγιές, μυκητιακές ασθένειες που το καταστρέφουν. Για να αποφευχθούν όλα αυτά τα προβλήματα, το δέντρο εμποτίζεται με ειδικές ενώσεις που περιέχουν χρωμικά και διχρωμικά άλατα συν χλωριούχο ψευδάργυρο, θειικό χαλκό, αρσενικό νάτριο και ορισμένες άλλες ουσίες. Χάρη σε τέτοιες συνθέσεις, το ξύλο αυξάνει την αντοχή του σε μύκητες και βακτήρια, καθώς και στην ανοιχτή φωτιά.

Το Chrome κατέλαβε μια ιδιαίτερη θέση στον κλάδο της εκτύπωσης. Το 1839 διαπιστώθηκε ότι το χαρτί εμποτισμένο με διχρωμικό νάτριο, αφού φωτίστηκε με έντονο φως, ξαφνικά γίνεται καφέ. Στη συνέχεια αποδείχθηκε ότι οι διχρωμικές επικαλύψεις σε χαρτί, μετά την έκθεση, δεν διαλύονται στο νερό, αλλά, όταν βρέχονται, αποκτούν μια μπλε απόχρωση. Αυτή η ιδιότητα χρησιμοποιήθηκε από εκτυπωτές. Το επιθυμητό σχέδιο φωτογραφήθηκε σε μια πλάκα με μια κολλοειδή επικάλυψη που περιέχει διχρωμικό. Οι φωτισμένες περιοχές δεν διαλύθηκαν κατά το πλύσιμο, αλλά οι μη εκτεθειμένες διαλύθηκαν και ένα σχέδιο παρέμεινε στην πλάκα από το οποίο ήταν δυνατή η εκτύπωση.

Ιστορία

Η ιστορία της ανακάλυψης του στοιχείου Νο. 24 ξεκίνησε το 1761, όταν βρέθηκε ένα ασυνήθιστο κόκκινο ορυκτό στο ορυχείο Berezovsky (οι ανατολικοί πρόποδες των Ουραλίων) κοντά στο Γεκατερίνμπουργκ, το οποίο, όταν τρίβεται στη σκόνη, έδωσε ένα κίτρινο χρώμα. Το εύρημα ανήκε στον καθηγητή του Πανεπιστημίου της Αγίας Πετρούπολης, Johann Gottlob Lehmann. Πέντε χρόνια αργότερα, ο επιστήμονας παρέδωσε τα δείγματα στην πόλη της Αγίας Πετρούπολης, όπου πραγματοποίησε μια σειρά πειραμάτων πάνω τους. Συγκεκριμένα, κατεργάστηκε ασυνήθιστους κρυστάλλους με υδροχλωρικό οξύ, λαμβάνοντας ένα λευκό ίζημα στο οποίο βρέθηκε μόλυβδος. Με βάση τα αποτελέσματα που ελήφθησαν, ο Leman ονόμασε το ορυκτό Σιβηρικό κόκκινο μόλυβδο. Αυτή είναι η ιστορία της ανακάλυψης του κροκοΐτη (από το ελληνικό "κρόκος" - σαφράν) - φυσικού χρωμικού μολύβδου PbCrO4.

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

Αυτό κράτησε για τριάντα χρόνια, έως ότου ένα δείγμα κόκκινου μολύβδου της Σιβηρίας έπεσε στα χέρια του Nicolas Louis Vauquelin, καθηγητή Χημείας στην Ορυκτολογική Σχολή του Παρισιού, το 1796. Μετά την ανάλυση του κροκοίτη, ο επιστήμονας δεν βρήκε τίποτα σε αυτό εκτός από οξείδια του σιδήρου, του μολύβδου και του αλουμινίου. Στη συνέχεια, ο Vauquelin επεξεργάστηκε τον κροκοΐτη με διάλυμα ποτάσας (K2CO3) και, μετά την καθίζηση ενός λευκού ιζήματος ανθρακικού μολύβδου, απομόνωσε ένα κίτρινο διάλυμα άγνωστου άλατος. Αφού διεξήγαγε μια σειρά πειραμάτων σχετικά με την επεξεργασία του ορυκτού με άλατα διαφόρων μετάλλων, ο καθηγητής, χρησιμοποιώντας υδροχλωρικό οξύ, απομόνωσε ένα διάλυμα "κόκκινου μολύβδου οξέος" - οξείδιο του χρωμίου και νερό (το χρωμικό οξύ υπάρχει μόνο σε αραιά διαλύματα). Μετά την εξάτμιση αυτού του διαλύματος, απέκτησε ρουμπινί-κόκκινους κρυστάλλους (χρωμικός ανυδρίτης). Περαιτέρω θέρμανση των κρυστάλλων σε ένα χωνευτήριο γραφίτη παρουσία άνθρακα έδωσε πολλούς κρυστάλλους που μοιάζουν με γκρίζα βελόνα - ένα νέο, μέχρι τώρα άγνωστο μέταλλο. Η επόμενη σειρά πειραμάτων έδειξε την υψηλή ανθεκτικότητα του στοιχείου που προέκυψε και την αντοχή του στα οξέα. Η Ακαδημία Επιστημών του Παρισιού έγινε αμέσως μάρτυρας της ανακάλυψης, ο επιστήμονας, μετά από επιμονή των φίλων του, έδωσε το όνομα στο νέο στοιχείο - χρώμιο (από το ελληνικό "χρώμα", "χρώμα") λόγω της ποικιλίας των αποχρώσεων των ενώσεων σχηματίζει. Στα περαιτέρω έργα του, ο Vauquelin δήλωσε με βεβαιότητα ότι το σμαραγδένιο χρώμα ορισμένων πολύτιμων λίθων, καθώς και τα φυσικά πυριτικά βηρυλλίου και αργιλίου, οφείλεται στην ανάμειξη ενώσεων χρωμίου σε αυτά. Ένα παράδειγμα είναι το σμαράγδι, το οποίο είναι ένα βηρύλιο πράσινου χρώματος στο οποίο το αλουμίνιο αντικαθίσταται εν μέρει από χρώμιο.

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

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

Όντας στη φύση

Στα έγκατα της γης, το χρώμιο είναι ένα αρκετά κοινό στοιχείο, παρά το γεγονός ότι δεν εμφανίζεται στην ελεύθερη του μορφή. Το clarke του (μέση περιεκτικότητα στον φλοιό της γης) είναι 8,3,10-3% ή 83 g/t. Ωστόσο, η κατανομή του μεταξύ των φυλών είναι άνιση. Αυτό το στοιχείο είναι κυρίως χαρακτηριστικό του μανδύα της Γης, γεγονός είναι ότι τα υπερμαφικά πετρώματα (περιδοτίτες), που υποτίθεται ότι είναι κοντά σε σύνθεση με τον μανδύα του πλανήτη μας, είναι τα πλουσιότερα σε χρώμιο: 2 10-1% ή 2 kg / t. Σε τέτοια πετρώματα, το Cr σχηματίζει ογκώδη και διάσπαρτα μεταλλεύματα, τα οποία σχετίζονται με το σχηματισμό των μεγαλύτερων κοιτασμάτων αυτού του στοιχείου. Η περιεκτικότητα σε χρώμιο είναι επίσης υψηλή σε βασικά πετρώματα (βασάλτες κ.λπ.) 2 10-2% ή 200 g/t. Υπάρχει πολύ λιγότερο Cr στα όξινα πετρώματα: 2,5 10-3%, ιζηματογενές (ψαμμίτες) - 3,5 10-3%, ο σχιστόλιθος περιέχει επίσης χρώμιο - 9 10-3%.

Μπορούμε να συμπεράνουμε ότι το χρώμιο είναι ένα τυπικό λιθόφιλο στοιχείο και σχεδόν όλο του περιέχεται σε ορυκτά βαθιάς εμφάνισης στα έγκατα της Γης.

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

Εκτός από διάφορους χρωμίτες, το χρώμιο είναι μέρος μιας σειράς άλλων ορυκτών - βεζούβιος χρωμίου, χλωριούχο χρώμιο, τουρμαλίνη χρωμίου, μίκα χρωμίου (φουξίτης), γρανάτης χρωμίου (ουβαροβίτης) κ.λπ., τα οποία συχνά συνοδεύουν μεταλλεύματα, αλλά δεν έχουν βιομηχανική σημασία. Το χρώμιο είναι ένας σχετικά αδύναμος μετανάστης νερού. Κάτω από εξωγενείς συνθήκες, το χρώμιο, όπως και ο σίδηρος, μεταναστεύει με τη μορφή αιωρημάτων και μπορεί να εναποτεθεί σε άργιλους. Τα χρωμικά είναι η πιο κινητή μορφή.

Πρακτικής σημασίας, ίσως, είναι μόνο ο χρωμίτης FeCr2O4, ο οποίος ανήκει στα σπινέλη - ισομορφικά ορυκτά του κυβικού συστήματος με γενικό τύπο MO Me2O3, όπου το M είναι δισθενές μεταλλικό ιόν και το Me είναι ένα τρισθενές μεταλλικό ιόν. Εκτός από τα σπινέλια, το χρώμιο εμφανίζεται σε πολλά λιγότερο κοινά ορυκτά, όπως ο μελανοχροίτης 3PbO 2Cr2O3, ο βοκελενίτης 2(Pb,Cu)CrO4(Pb,Cu)3(PO4)2, ο ταραπακαΐτης K2CrO4, ο διτζεΐτης CaIO3 CaCrO4 και άλλα.

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

Στα τέλη του 20ου αιώνα, τα αποθέματα χρωμίου (που εντοπίστηκαν) σε σχεδόν πενήντα χώρες του κόσμου με κοιτάσματα αυτού του μετάλλου ανέρχονταν σε 1674 εκατομμύρια τόνους. ). Η δεύτερη θέση όσον αφορά τους πόρους χρωμίου ανήκει στο Καζακστάν, όπου εξορύσσεται πολύ υψηλής ποιότητας μετάλλευμα στην περιοχή Aktobe (ορεινός όγκος Kempirsai). Άλλες χώρες έχουν επίσης αποθέματα αυτού του στοιχείου. Τουρκία (στο Guleman), Φιλιππίνες στο νησί Luzon, Φινλανδία (Kemi), Ινδία (Sukinda) κ.λπ.

Η χώρα μας έχει τα δικά της κοιτάσματα χρωμίου που αναπτύσσονται - στα Ουράλια (Donskoye, Saranovskoye, Khalilovskoye, Alapaevskoye και πολλά άλλα). Επιπλέον, στις αρχές του 19ου αιώνα, τα κοιτάσματα των Ουραλίων ήταν οι κύριες πηγές μεταλλευμάτων χρωμίου. Μόλις το 1827, ο Αμερικανός Isaac Tison ανακάλυψε ένα μεγάλο κοίτασμα μεταλλεύματος χρωμίου στα σύνορα του Μέριλαντ και της Πενσυλβάνια, κατακτώντας το μονοπώλιο της εξόρυξης για πολλά χρόνια. Το 1848, βρέθηκαν κοιτάσματα χρωμίτη υψηλής ποιότητας στην Τουρκία, όχι μακριά από την Προύσα, και σύντομα (μετά την εξάντληση του κοιτάσματος της Πενσυλβάνια) ήταν αυτή η χώρα που άρπαξε το ρόλο του μονοπωλίου. Αυτό συνεχίστηκε μέχρι το 1906, όταν ανακαλύφθηκαν πλούσια κοιτάσματα χρωμίτη στη Νότια Αφρική και την Ινδία.

Εφαρμογή

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

Το χρώμιο χρησιμοποιείται ευρέως για την κραματοποίηση χάλυβα και κραμάτων, δίνοντάς τους αντοχή στη διάβρωση και αντοχή στη θερμότητα. Πάνω από το 40% του καθαρού μετάλλου που προκύπτει δαπανάται για την κατασκευή τέτοιων «υπερκράματα». Τα πιο γνωστά κράματα αντοχής είναι το νιχρώμιο με περιεκτικότητα σε Cr 15-20%, τα ανθεκτικά στη θερμότητα κράματα - 13-60% Cr, οι ανοξείδωτοι χάλυβες - 18% Cr και οι σφαιρικοί χάλυβες 1% Cr. Η προσθήκη χρωμίου σε συμβατικούς χάλυβες βελτιώνει τις φυσικές τους ιδιότητες και καθιστά το μέταλλο πιο ευαίσθητο στη θερμική επεξεργασία.

Το μέταλλο χρωμίου χρησιμοποιείται για την επιχρωμίωση - εφαρμόζοντας ένα λεπτό στρώμα χρωμίου στην επιφάνεια των κραμάτων χάλυβα προκειμένου να αυξηθεί η αντίσταση στη διάβρωση αυτών των κραμάτων. Η επιχρωμιωμένη επίστρωση αντιστέκεται τέλεια στις επιδράσεις του υγρού ατμοσφαιρικού αέρα, του αλμυρού θαλασσινού αέρα, του νερού, του νιτρικού και των περισσότερων οργανικών οξέων. Τέτοιες επικαλύψεις έχουν δύο σκοπούς: προστατευτικές και διακοσμητικές. Το πάχος των προστατευτικών επιστρώσεων είναι περίπου 0,1 mm, εφαρμόζονται απευθείας στο προϊόν και του προσδίδουν αυξημένη αντοχή στη φθορά. Τα διακοσμητικά επιχρίσματα έχουν αισθητική αξία, εφαρμόζονται σε ένα στρώμα άλλου μετάλλου (χαλκό ή νικέλιο), το οποίο στην πραγματικότητα εκτελεί προστατευτική λειτουργία. Το πάχος μιας τέτοιας επίστρωσης είναι μόνο 0,0002–0,0005 mm.

Οι ενώσεις χρωμίου χρησιμοποιούνται επίσης ενεργά σε διάφορους τομείς.

Το κύριο μετάλλευμα χρωμίου - χρωμίτης FeCr2O4 χρησιμοποιείται στην παραγωγή πυρίμαχων υλικών. Τα τούβλα μαγνησίτη-χρωμίτη είναι χημικά παθητικά και ανθεκτικά στη θερμότητα, αντέχουν απότομες πολλαπλές αλλαγές θερμοκρασίας, επομένως χρησιμοποιούνται στην κατασκευή των τόξων των κλιβάνων ανοιχτής εστίας και στον χώρο εργασίας άλλων μεταλλουργικών συσκευών και κατασκευών.

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

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

Το διχρωμικό κάλιο (χρωμικό) - K2Cr2O7 χρησιμοποιείται επίσης στη βυρσοδεψία δερμάτων, είναι μαλακό κατά τη βαφή υφασμάτων, είναι αναστολέας διάβρωσης μετάλλων και κραμάτων. Χρησιμοποιείται στην κατασκευή σπίρτων και για εργαστηριακούς σκοπούς.

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

Το κάλιο χρώμιο στυπτηρία K2SO4.Cr2(SO4)3 24H2O χρησιμοποιείται κυρίως στην κλωστοϋφαντουργία - στη βυρσοδεψία δέρματος.

Το άνυδρο χλωριούχο χρώμιο CrCl3 χρησιμοποιείται για την εφαρμογή επικαλύψεων χρωμίου στην επιφάνεια των χάλυβα με εναπόθεση χημικών ατμών και αποτελεί αναπόσπαστο μέρος ορισμένων καταλυτών. Ενυδατώνει το CrCl3 - ωφέλιμο κατά τη βαφή υφασμάτων.

Διάφορες βαφές κατασκευάζονται από χρωμικό μόλυβδο PbCrO4.

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

Παραγωγή

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

Η αναγωγή του οξειδίου του χρωμίου (III) με άνθρακα προορίζεται για την παραγωγή χρωμίου υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, το οποίο είναι απαραίτητο για την παραγωγή ειδικών κραμάτων. Η διαδικασία πραγματοποιείται σε φούρνο ηλεκτρικού τόξου.

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

Cr2O3 + 2Al = 2Cr + 2Al2O3

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

Η πραγματικότητα αυτής της μεθόδου αποδείχθηκε και αποδείχθηκε ήδη από το 1859 από τον Friedrich Wöhler. Σε βιομηχανική κλίμακα, η αλουμινοθερμική αναγωγή του χρωμίου κατέστη δυνατή μόνο αφού έγινε διαθέσιμη η μέθοδος απόκτησης φθηνού αλουμινίου. Ο Goldschmidt ήταν ο πρώτος που ανέπτυξε έναν ασφαλή τρόπο ελέγχου μιας εξαιρετικά εξώθερμης (άρα εκρηκτικής) διαδικασίας μείωσης.

Εάν είναι απαραίτητο να ληφθεί χρώμιο υψηλής καθαρότητας στη βιομηχανία, χρησιμοποιούνται ηλεκτρολυτικές μέθοδοι. Η ηλεκτρόλυση υποβάλλεται σε μίγμα χρωμικού ανυδρίτη, στυπτηρίας αμμωνίου χρωμίου ή θειικού χρωμίου με αραιό θειικό οξύ. Το χρώμιο που εναποτίθεται κατά την ηλεκτρόλυση σε καθόδους αλουμινίου ή ανοξείδωτου περιέχει διαλυμένα αέρια ως ακαθαρσίες. Καθαρότητα 99,90–99,995% μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας καθαρισμό υψηλής θερμοκρασίας (1500–1700°C) σε ροή υδρογόνου και απαέρωση υπό κενό. Οι προηγμένες τεχνικές διύλισης ηλεκτρολυτικού χρωμίου αφαιρούν θείο, άζωτο, οξυγόνο και υδρογόνο από το «ακατέργαστο» προϊόν.

Επιπλέον, είναι δυνατό να ληφθεί μεταλλικό Cr με ηλεκτρόλυση τήγματος CrCl3 ή CrF3 αναμεμειγμένων με φθοριούχα κάλιο, ασβέστιο και νάτριο σε θερμοκρασία 900°C σε αργό.

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

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

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

Το χρώμιο τήκεται πυριτιοθερμικά σε καμίνους τόξου. Η προσθήκη ασβέστη καθιστά δυνατή τη μετατροπή του πυρίμαχου διοξειδίου του πυριτίου σε σκωρία πυριτικού ασβεστίου χαμηλής τήξης. Η καθαρότητα του πυριτιοθερμικού χρωμίου είναι περίπου η ίδια με εκείνη του αργιλιοθερμικού χρωμίου, ωστόσο, φυσικά, η περιεκτικότητα σε πυρίτιο σε αυτό είναι κάπως υψηλότερη και αυτή του αλουμινίου είναι κάπως χαμηλότερη.

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

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

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

Φυσικές ιδιότητες

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

Το σημείο τήξης του χρωμίου σχετίζεται άμεσα με την καθαρότητά του. Επομένως, ο προσδιορισμός αυτού του δείκτη για καθαρό χρώμιο είναι πολύ δύσκολο έργο - τελικά, ακόμη και μια μικρή περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες αζώτου ή οξυγόνου μπορεί να αλλάξει σημαντικά την τιμή του σημείου τήξης. Πολλοί ερευνητές ασχολούνται με αυτό το ζήτημα για περισσότερο από μια δεκαετία και έχουν λάβει αποτελέσματα μακριά ο ένας από τον άλλο: από το 1513 έως τους 1920 ° C. Παλαιότερα πίστευαν ότι αυτό το μέταλλο λιώνει σε θερμοκρασία 1890 ° C, αλλά σύγχρονες μελέτες δείχνουν θερμοκρασία 1907 ° C, το χρώμιο βράζει σε θερμοκρασίες πάνω από 2500 ° C - τα δεδομένα ποικίλλουν επίσης: από 2199 ° C έως 2671 ° C. Η πυκνότητα του χρωμίου είναι μικρότερη από αυτή του σιδήρου. είναι 7,19 g/cm3 (στους 200°C).

Το χρώμιο χαρακτηρίζεται από όλα τα κύρια χαρακτηριστικά των μετάλλων - μεταφέρει τη θερμότητα καλά, η αντίστασή του στο ηλεκτρικό ρεύμα είναι πολύ χαμηλή, όπως τα περισσότερα μέταλλα, το χρώμιο έχει χαρακτηριστική λάμψη. Επιπλέον, αυτό το στοιχείο έχει ένα πολύ ενδιαφέρον χαρακτηριστικό: το γεγονός είναι ότι σε θερμοκρασία 37 ° C η συμπεριφορά του δεν μπορεί να εξηγηθεί - υπάρχει μια απότομη αλλαγή σε πολλές φυσικές ιδιότητες, αυτή η αλλαγή έχει απότομο χαρακτήρα. Το χρώμιο, όπως ένα άρρωστο άτομο σε θερμοκρασία 37 ° C, αρχίζει να δρα: η εσωτερική τριβή του χρωμίου φτάνει στο μέγιστο, ο συντελεστής ελαστικότητας πέφτει στο ελάχιστο. Η τιμή των αλμάτων ηλεκτρικής αγωγιμότητας, η θερμοηλεκτρική δύναμη και ο συντελεστής γραμμικής διαστολής αλλάζουν συνεχώς. Οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη καταφέρει να εξηγήσουν αυτό το φαινόμενο.

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

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

Το χρώμιο είναι αντισιδηρομαγνητικό, η ειδική μαγνητική επιδεκτικότητα είναι 3,6 10-6. Ειδική ηλεκτρική αντίσταση 12.710-8 Ohm. Θερμοκρασιακός συντελεστής γραμμικής διαστολής χρωμίου 6.210-6. Η θερμότητα εξάτμισης αυτού του μετάλλου είναι 344,4 kJ/mol.

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

Χημικές ιδιότητες

Χημικά, το χρώμιο είναι μάλλον αδρανές, αυτό οφείλεται στην παρουσία ενός ισχυρού λεπτού φιλμ οξειδίου στην επιφάνειά του. Το Cr δεν οξειδώνεται στον αέρα, ακόμη και με την παρουσία υγρασίας. Όταν θερμαίνεται, η οξείδωση προχωρά αποκλειστικά στην επιφάνεια του μετάλλου. Στους 1200°C το φιλμ διασπάται και η οξείδωση προχωρά πολύ πιο γρήγορα. Στους 2000°C, το χρώμιο καίγεται για να σχηματίσει πράσινο οξείδιο χρωμίου (III) Cr2O3, το οποίο έχει αμφοτερικές ιδιότητες. Συντήκοντας το Cr2O3 με αλκάλια, λαμβάνονται χρωμίτες:

Cr2O3 + 2NaOH = 2NaCrO2 + H2O

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

Cr2O3 + 6HCl = 2CrCl3 + 3H2O

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

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

Cr + 2HCl = CrCl2 + H2

Το Aqua regia και το νιτρικό οξύ παθητικοποιούν το χρώμιο. Επιπλέον, το παθητικοποιημένο με νιτρικό οξύ χρώμιο δεν διαλύεται σε αραιό θειικό και υδροχλωρικό οξύ, ακόμη και με παρατεταμένο βρασμό στα διαλύματά τους, αλλά σε κάποιο σημείο εξακολουθεί να συμβαίνει η διάλυση, συνοδευόμενη από γρήγορο αφρισμό από το εκλυόμενο υδρογόνο. Αυτή η διαδικασία εξηγείται από το γεγονός ότι το χρώμιο περνά από μια παθητική κατάσταση σε μια ενεργή, στην οποία το μέταλλο δεν προστατεύεται από μια προστατευτική μεμβράνη. Επιπλέον, εάν προστεθεί ξανά νιτρικό οξύ στη διαδικασία της διάλυσης, η αντίδραση θα σταματήσει, αφού το χρώμιο παθητικοποιείται ξανά.

Υπό κανονικές συνθήκες, το χρώμιο αντιδρά με το φθόριο για να σχηματίσει CrF3. Σε θερμοκρασίες πάνω από 600 ° C, εμφανίζεται αλληλεπίδραση με υδρατμούς, το αποτέλεσμα αυτής της αλληλεπίδρασης είναι το οξείδιο του χρωμίου (III) Cr2O3:

4Cr + 3O2 = 2Cr2O3

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

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

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

Το χρώμιο είναι ένα χημικό στοιχείο με ατομικό αριθμό 24. Είναι ένα σκληρό, γυαλιστερό, γκρίζο μέταλλο που γυαλίζει καλά και δεν αμαυρώνει. Χρησιμοποιείται σε κράματα όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας και ως επίστρωση. Το ανθρώπινο σώμα απαιτεί μικρές ποσότητες τρισθενούς χρωμίου για να μεταβολίσει τη ζάχαρη, αλλά το Cr(VI) είναι εξαιρετικά τοξικό.

Διάφορες ενώσεις χρωμίου, όπως το οξείδιο του χρωμίου (III) και ο χρωμικός μόλυβδος, έχουν έντονο χρώμα και χρησιμοποιούνται σε χρώματα και χρωστικές. Το κόκκινο χρώμα ενός ρουμπινιού οφείλεται στην παρουσία αυτού του χημικού στοιχείου. Ορισμένες ουσίες, ιδιαίτερα το νάτριο, είναι οξειδωτικοί παράγοντες που χρησιμοποιούνται για την οξείδωση οργανικών ενώσεων και (μαζί με το θειικό οξύ) για τον καθαρισμό υαλικών εργαστηρίων. Επιπλέον, το οξείδιο του χρωμίου (VI) χρησιμοποιείται στην παραγωγή μαγνητικής ταινίας.

Ανακάλυψη και ετυμολογία

Η ιστορία της ανακάλυψης του χημικού στοιχείου χρώμιο έχει ως εξής. Το 1761, ο Johann Gottlob Lehmann βρήκε ένα πορτοκαλοκόκκινο ορυκτό στα Ουράλια Όρη και το ονόμασε «Σιβηρικός κόκκινος μόλυβδος». Αν και εσφαλμένα αναγνωρίστηκε ως ένωση μολύβδου με σελήνιο και σίδηρο, το υλικό ήταν στην πραγματικότητα χρωμικός μόλυβδος με χημικό τύπο PbCrO 4 . Σήμερα είναι γνωστό ως ορυκτό κροκόντε.

Το 1770, ο Peter Simon Pallas επισκέφτηκε το μέρος όπου ο Leman βρήκε ένα ορυκτό κόκκινου μολύβδου που είχε πολύ χρήσιμες ιδιότητες χρωστικής στα χρώματα. Η χρήση του κόκκινου μολύβδου της Σιβηρίας ως βαφής αναπτύχθηκε γρήγορα. Επιπλέον, το έντονο κίτρινο από το κροκό έχει γίνει μόδα.

Το 1797, ο Nicolas-Louis Vauquelin έλαβε δείγματα κόκκινου Αναμειγνύοντας κροκό με υδροχλωρικό οξύ, έλαβε το οξείδιο CrO 3 . Το χρώμιο ως χημικό στοιχείο απομονώθηκε το 1798. Το Vauquelin το έλαβε θερμαίνοντας οξείδιο με κάρβουνο. Ήταν επίσης σε θέση να ανιχνεύσει ίχνη χρωμίου σε πολύτιμους λίθους όπως το ρουμπίνι και το σμαράγδι.

Στη δεκαετία του 1800, το Cr χρησιμοποιήθηκε κυρίως σε χρώματα και άλατα δέρματος. Σήμερα, το 85% του μετάλλου χρησιμοποιείται σε κράματα. Το υπόλοιπο χρησιμοποιείται στη χημική βιομηχανία, στην παραγωγή πυρίμαχων υλικών και στη βιομηχανία χυτηρίου.

Η προφορά του χημικού στοιχείου χρώμιο αντιστοιχεί στο ελληνικό χρῶμα, που σημαίνει «χρώμα», λόγω των πολλών έγχρωμων ενώσεων που μπορούν να ληφθούν από αυτό.

Εξόρυξη και παραγωγή

Το στοιχείο είναι κατασκευασμένο από χρωμίτη (FeCr 2 O 4). Περίπου το ήμισυ αυτού του μεταλλεύματος στον κόσμο εξορύσσεται στη Νότια Αφρική. Επιπλέον, το Καζακστάν, η Ινδία και η Τουρκία είναι οι κύριοι παραγωγοί της. Υπάρχουν αρκετά εξερευνημένα κοιτάσματα χρωμίτη, αλλά γεωγραφικά είναι συγκεντρωμένα στο Καζακστάν και τη νότια Αφρική.

Οι αποθέσεις εγγενούς μετάλλου χρωμίου είναι σπάνιες, αλλά υπάρχουν. Για παράδειγμα, εξορύσσεται στο ορυχείο Udachnaya στη Ρωσία. Είναι πλούσιο σε διαμάντια και το αναγωγικό περιβάλλον βοήθησε στο σχηματισμό καθαρού χρωμίου και διαμαντιών.

Για τη βιομηχανική παραγωγή μετάλλου, τα μεταλλεύματα χρωμίτη επεξεργάζονται με τηγμένο αλκάλιο (καυστική σόδα, NaOH). Σε αυτή την περίπτωση, σχηματίζεται χρωμικό νάτριο (Na 2 CrO 4), το οποίο ανάγεται με άνθρακα σε οξείδιο Cr 2 O 3. Το μέταλλο λαμβάνεται με θέρμανση του οξειδίου παρουσία αλουμινίου ή πυριτίου.

Το 2000, περίπου 15 Mt μεταλλεύματος χρωμίτη εξορύχθηκε και υποβλήθηκε σε επεξεργασία σε 4 Mt σιδηροχρωμίου, 70% χρώμιο-σίδερο, με εκτιμώμενη αγοραία αξία 2,5 δισεκατομμυρίων δολαρίων ΗΠΑ.

Τα κύρια χαρακτηριστικά

Το χαρακτηριστικό του χημικού στοιχείου χρώμιο οφείλεται στο γεγονός ότι είναι μέταλλο μεταπτώσεως της τέταρτης περιόδου του περιοδικού πίνακα και βρίσκεται μεταξύ βαναδίου και μαγγανίου. Περιλαμβάνεται στην ομάδα VI. Λιώνει σε θερμοκρασία 1907 °C. Παρουσία οξυγόνου, το χρώμιο σχηματίζει γρήγορα ένα λεπτό στρώμα οξειδίου, το οποίο προστατεύει το μέταλλο από περαιτέρω αλληλεπίδραση με το οξυγόνο.

Ως μεταβατικό στοιχείο, αντιδρά με ουσίες σε διάφορες αναλογίες. Έτσι, σχηματίζει ενώσεις στις οποίες έχει διάφορες καταστάσεις οξείδωσης. Το χρώμιο είναι ένα χημικό στοιχείο με θεμελιώδεις καταστάσεις +2, +3 και +6, εκ των οποίων το +3 είναι το πιο σταθερό. Επιπλέον, οι καταστάσεις +1, +4 και +5 παρατηρούνται σε σπάνιες περιπτώσεις. Οι ενώσεις του χρωμίου σε κατάσταση οξείδωσης +6 είναι ισχυροί οξειδωτικοί παράγοντες.

Τι χρώμα είναι το χρώμιο; Το χημικό στοιχείο προσδίδει μια ρουμπινιά απόχρωση. Το Cr 2 O 3 που χρησιμοποιείται για χρησιμοποιείται επίσης ως χρωστική ουσία που ονομάζεται "πράσινο χρωμίου". Τα άλατά του έχουν χρώμα γυαλί σε σμαραγδένιο πράσινο χρώμα. Το χρώμιο είναι ένα χημικό στοιχείο του οποίου η παρουσία κάνει ένα ρουμπινί κόκκινο. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται στην παραγωγή συνθετικών ρουμπίνων.

ισότοπα

Τα ισότοπα του χρωμίου έχουν ατομικά βάρη από 43 έως 67. Συνήθως, αυτό το χημικό στοιχείο αποτελείται από τρεις σταθερές μορφές: 52 Cr, 53 Cr και 54 Cr. Από αυτά, το 52 Cr είναι το πιο κοινό (83,8% όλου του φυσικού χρωμίου). Επιπλέον, έχουν περιγραφεί 19 ραδιοϊσότοπα, από τα οποία το 50 Cr είναι το πιο σταθερό, με χρόνο ημιζωής που υπερβαίνει τα 1,8 x 10 17 χρόνια. Το 51 Cr έχει χρόνο ημιζωής 27,7 ημέρες και για όλα τα άλλα ραδιενεργά ισότοπα δεν ξεπερνά τις 24 ώρες και για τα περισσότερα από αυτά διαρκεί λιγότερο από ένα λεπτό. Το στοιχείο έχει επίσης δύο μεταστάσεις.

Τα ισότοπα χρωμίου στον φλοιό της γης, κατά κανόνα, συνοδεύουν τα ισότοπα μαγγανίου, τα οποία βρίσκουν εφαρμογή στη γεωλογία. Το 53 Cr σχηματίζεται κατά τη ραδιενεργή διάσπαση των 53 Mn. Η αναλογία ισοτόπων Mn/Cr ενισχύει άλλες πληροφορίες σχετικά με την πρώιμη ιστορία του ηλιακού συστήματος. Οι αλλαγές στις αναλογίες 53 Cr/ 52 Cr και Mn/Cr από διαφορετικούς μετεωρίτες αποδεικνύουν ότι νέοι ατομικοί πυρήνες δημιουργήθηκαν λίγο πριν από το σχηματισμό του ηλιακού συστήματος.

Χημικό στοιχείο χρώμιο: ιδιότητες, τύπος ενώσεων

Το οξείδιο του χρωμίου (III) Cr 2 O 3, γνωστό και ως σεσκιοξείδιο, είναι ένα από τα τέσσερα οξείδια αυτού του χημικού στοιχείου. Λαμβάνεται από χρωμίτη. Η πράσινη ένωση αναφέρεται συνήθως ως "πράσινο χρωμίου" όταν χρησιμοποιείται ως χρωστική ουσία για τη ζωγραφική σμάλτου και γυαλιού. Το οξείδιο μπορεί να διαλυθεί σε οξέα, σχηματίζοντας άλατα, και σε λιωμένα αλκάλια, χρωμίτες.

Διχρωμικό κάλιο

Το K 2 Cr 2 O 7 είναι ένα ισχυρό οξειδωτικό μέσο και προτιμάται ως καθαριστικό για εργαστηριακά γυάλινα σκεύη από οργανική ύλη. Για αυτό χρησιμοποιείται το κορεσμένο διάλυμά του, αλλά μερικές φορές αντικαθίσταται με διχρωμικό νάτριο, με βάση την υψηλότερη διαλυτότητα του τελευταίου. Επιπλέον, μπορεί να ρυθμίσει τη διαδικασία οξείδωσης οργανικών ενώσεων, μετατρέποντας την πρωτογενή αλκοόλη σε αλδεΰδη και στη συνέχεια σε διοξείδιο του άνθρακα.

Το διχρωμικό κάλιο μπορεί να προκαλέσει δερματίτιδα από χρώμιο. Το χρώμιο είναι πιθανώς η αιτία της ευαισθητοποίησης που οδηγεί στην ανάπτυξη δερματίτιδας, ιδιαίτερα των χεριών και των αντιβραχίων, η οποία είναι χρόνια και δύσκολο να αντιμετωπιστεί. Όπως και άλλες ενώσεις Cr(VI), το διχρωμικό κάλιο είναι καρκινογόνο. Ο χειρισμός του πρέπει να γίνεται με γάντια και κατάλληλο προστατευτικό εξοπλισμό.

Χρωμικό οξύ

Η ένωση έχει την υποθετική δομή H 2 CrO 4 . Ούτε τα χρωμικά ούτε τα διχρωμικά οξέα βρίσκονται στη φύση, αλλά τα ανιόντα τους βρίσκονται σε διάφορες ουσίες. Το "χρωμικό οξύ", το οποίο μπορεί να βρεθεί στην πώληση, είναι στην πραγματικότητα ο όξινος ανυδρίτης του - τριοξείδιο CrO 3.

Μόλυβδος (II) χρωμικό

Το PbCrO 4 έχει έντονο κίτρινο χρώμα και είναι πρακτικά αδιάλυτο στο νερό. Για το λόγο αυτό έχει βρει εφαρμογή ως χρωστική ουσία με την ονομασία «κίτρινη κορώνα».

Cr και πεντασθενής δεσμός

Το χρώμιο διακρίνεται για την ικανότητά του να σχηματίζει πεντασθενείς δεσμούς. Η ένωση δημιουργείται από Cr(I) και μια ρίζα υδρογονάνθρακα. Ένας πεντασθενής δεσμός σχηματίζεται μεταξύ δύο ατόμων χρωμίου. Ο τύπος του μπορεί να γραφτεί ως Ar-Cr-Cr-Ar όπου το Ar είναι μια συγκεκριμένη αρωματική ομάδα.

Εφαρμογή

Το χρώμιο είναι ένα χημικό στοιχείο του οποίου οι ιδιότητες του έχουν προσφέρει πολλές διαφορετικές χρήσεις, μερικές από τις οποίες παρατίθενται παρακάτω.

Χαρίζει στα μέταλλα αντοχή στη διάβρωση και γυαλιστερή επιφάνεια. Επομένως, το χρώμιο περιλαμβάνεται σε κράματα όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας, που χρησιμοποιούνται για παράδειγμα στα μαχαιροπίρουνα. Χρησιμοποιείται επίσης για επιχρωμίωση.

Το χρώμιο είναι καταλύτης για διάφορες αντιδράσεις. Χρησιμοποιείται για την κατασκευή καλουπιών για το ψήσιμο τούβλων. Τα άλατά του μαυρίζουν το δέρμα. Το διχρωμικό κάλιο χρησιμοποιείται για την οξείδωση οργανικών ενώσεων όπως οι αλκοόλες και οι αλδεΰδες, καθώς και για τον καθαρισμό εργαστηριακών υαλικών. Χρησιμεύει ως σταθεροποιητικό για τη βαφή υφασμάτων και χρησιμοποιείται επίσης στη φωτογραφία και την εκτύπωση φωτογραφιών.

Το CrO 3 χρησιμοποιείται για την κατασκευή μαγνητικών ταινιών (για παράδειγμα, για εγγραφή ήχου), οι οποίες έχουν καλύτερα χαρακτηριστικά από τις μεμβράνες οξειδίου του σιδήρου.

Ρόλος στη βιολογία

Το τρισθενές χρώμιο είναι ένα χημικό στοιχείο απαραίτητο για το μεταβολισμό της ζάχαρης στο ανθρώπινο σώμα. Αντίθετα, το εξασθενές Cr είναι εξαιρετικά τοξικό.

Προληπτικά μέτρα

Οι ενώσεις του μετάλλου χρωμίου και του Cr(III) δεν θεωρούνται γενικά επικίνδυνες για την υγεία, αλλά ουσίες που περιέχουν Cr(VI) μπορεί να είναι τοξικές εάν καταποθούν ή εισπνευστούν. Οι περισσότερες από αυτές τις ουσίες είναι ερεθιστικές για τα μάτια, το δέρμα και τους βλεννογόνους. Με χρόνια έκθεση, οι ενώσεις του χρωμίου (VI) μπορούν να προκαλέσουν βλάβη στα μάτια εάν δεν αντιμετωπιστούν σωστά. Επιπλέον, είναι αναγνωρισμένο καρκινογόνο. Η θανατηφόρα δόση αυτού του χημικού στοιχείου είναι περίπου μισό κουταλάκι του γλυκού. Σύμφωνα με τις συστάσεις του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας, η μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωση Cr (VI) στο πόσιμο νερό είναι 0,05 mg ανά λίτρο.

Δεδομένου ότι οι ενώσεις χρωμίου χρησιμοποιούνται σε βαφές και βυρσοδεψία δέρματος, βρίσκονται συχνά στο έδαφος και τα υπόγεια ύδατα εγκαταλελειμμένων βιομηχανικών χώρων που απαιτούν περιβαλλοντικό καθαρισμό και αποκατάσταση. Το αστάρι που περιέχει Cr(VI) εξακολουθεί να χρησιμοποιείται ευρέως στην αεροδιαστημική και την αυτοκινητοβιομηχανία.

Ιδιότητες στοιχείων

Οι κύριες φυσικές ιδιότητες του χρωμίου είναι οι εξής:

• Ατομικός αριθμός: 24.
• Ατομικό βάρος: 51.996.
• Σημείο τήξεως: 1890 °C.
• Σημείο βρασμού: 2482 °C.
• Κατάσταση οξείδωσης: +2, +3, +6.
• Διαμόρφωση ηλεκτρονίων: 3d 5 4s 1 .

Το περιεχόμενο του άρθρου

ΧΡΩΜΙΟ– (Χρώμιο) Cr, χημικό στοιχείο 6(VIb) ομάδας του Περιοδικού συστήματος. Ατομικός αριθμός 24, ατομική μάζα 51.996. Υπάρχουν 24 γνωστά ισότοπα χρωμίου από 42 Cr έως 66 Cr. Τα ισότοπα 52 Cr, 53 Cr, 54 Cr είναι σταθερά. Η ισοτοπική σύνθεση του φυσικού χρωμίου: 50 Cr (χρόνος ημιζωής 1,8 10 17 έτη) - 4,345%, 52 Cr - 83,489%, 53 Cr - 9,501%, 54 Cr - 2,365%. Οι κύριες καταστάσεις οξείδωσης είναι +3 και +6.

Το 1761, ένας καθηγητής χημείας στο Πανεπιστήμιο της Αγίας Πετρούπολης, Johann Gottlob Lehmann, στους ανατολικούς πρόποδες των Ουραλίων στο ορυχείο Berezovsky, ανακάλυψε ένα αξιοσημείωτο κόκκινο ορυκτό, το οποίο, όταν συνθλίβεται σε σκόνη, έδωσε ένα λαμπερό κίτρινο χρώμα. Το 1766 ο Leman έφερε δείγματα του ορυκτού στην Αγία Πετρούπολη. Μετά την επεξεργασία των κρυστάλλων με υδροχλωρικό οξύ, έλαβε ένα λευκό ίζημα, στο οποίο βρήκε μόλυβδο. Ο Leman ονόμασε το ορυκτό Σιβηρικό κόκκινο μόλυβδο (plomb rouge de Sibérie), τώρα είναι γνωστό ότι ήταν κροκοΐτης (από το ελληνικό "κρόκος" - σαφράν) - φυσικός χρωμικός μόλυβδος PbCrO 4.

Ο Γερμανός περιηγητής και φυσιοδίφης Peter Simon Pallas (1741-1811) οδήγησε την αποστολή της Ακαδημίας Επιστημών της Αγίας Πετρούπολης στις κεντρικές περιοχές της Ρωσίας και το 1770 επισκέφτηκε τα Νότια και Μέση Ουράλια, συμπεριλαμβανομένου του ορυχείου Berezovsky και, όπως η Lehman, έγινε ενδιαφέρεται για τον κροκοΐτη. Ο Πάλλας έγραψε: «Αυτό το καταπληκτικό ορυκτό κόκκινου μολύβδου δεν βρίσκεται σε κανένα άλλο κοίτασμα. Γίνεται κίτρινο όταν αλέθεται σε σκόνη και μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη μινιατούρα. Παρά τη σπανιότητα και τη δυσκολία παράδοσης κροκοΐτη από το ορυχείο Berezovsky στην Ευρώπη (χρειάστηκαν σχεδόν δύο χρόνια), η χρήση του ορυκτού ως χρωστικής ουσίας εκτιμήθηκε. Στο Λονδίνο και στο Παρίσι στα τέλη του 17ου αιώνα. Όλοι οι ευγενείς καβάλησαν σε άμαξες βαμμένες με ψιλοτριμμένο κροκοΐτη, επιπλέον, τα καλύτερα δείγματα κόκκινου μολύβδου της Σιβηρίας προστέθηκαν στις συλλογές πολλών ορυκτολογικών ντουλαπιών στην Ευρώπη.

Το 1796, ένα δείγμα κροκοΐτη ήρθε στον Nicolas-Louis Vauquelin (1763–1829), καθηγητή χημείας στην Ορυκτολογική Σχολή του Παρισιού, ο οποίος ανέλυσε το ορυκτό, αλλά δεν βρήκε τίποτα σε αυτό εκτός από οξείδια μολύβδου, σιδήρου και αλουμινίου. Συνεχίζοντας τη μελέτη του κόκκινου μολύβδου της Σιβηρίας, ο Vauquelin έβρασε το ορυκτό με διάλυμα ποτάσας και, αφού διαχώρισε το λευκό ίζημα του ανθρακικού μολύβδου, έλαβε ένα κίτρινο διάλυμα άγνωστου άλατος. Όταν υποβλήθηκε σε επεξεργασία με ένα άλας μολύβδου, σχηματίστηκε ένα κίτρινο ίζημα, ένα άλας υδραργύρου, ένα κόκκινο, και όταν προστέθηκε χλωριούχος κασσίτερος, το διάλυμα έγινε πράσινο. Αποσυνθέτοντας τον κροκοίτη με ορυκτά οξέα, έλαβε ένα διάλυμα «κόκκινου μολύβδου οξέος», η εξάτμιση του οποίου έδωσε ρουμπινί κρυστάλλους (είναι πλέον ξεκάθαρο ότι επρόκειτο για χρωμικό ανυδρίτη). Έχοντας τα φρύξει με άνθρακα σε ένα χωνευτήριο γραφίτη, μετά την αντίδραση, ανακάλυψε πολλούς διαφύλλοντες γκρίζους βελονοειδείς κρυστάλλους ενός άγνωστου μέχρι τότε μετάλλου. Ο Vauquelin δήλωσε την υψηλή ανθεκτικότητα του μετάλλου και την αντοχή του στα οξέα.

Ο Vauquelin ονόμασε το νέο στοιχείο χρώμιο (από το ελληνικό crwma - χρώμα, χρώμα) λόγω των πολλών πολύχρωμων ενώσεων που σχηματίζονται από αυτό. Με βάση την έρευνά του, ο Vauquelin δήλωσε για πρώτη φορά ότι το σμαραγδένιο χρώμα ορισμένων πολύτιμων λίθων οφείλεται στην ανάμειξη ενώσεων χρωμίου σε αυτούς. Για παράδειγμα, το φυσικό σμαράγδι είναι ένα βαθύ πράσινο βηρύλιο στο οποίο το αλουμίνιο αντικαθίσταται εν μέρει από χρώμιο.

Πιθανότατα, ο Vauquelin δεν έλαβε ένα καθαρό μέταλλο, αλλά τα καρβίδια του, όπως αποδεικνύεται από το βελονωτό σχήμα των κρυστάλλων που ελήφθησαν, αλλά η Ακαδημία Επιστημών του Παρισιού εντούτοις κατέγραψε την ανακάλυψη ενός νέου στοιχείου και τώρα ο Vauquelin δικαίως θεωρείται ο ανακάλυψε το στοιχείο Νο. 24.

Γιούρι Κρουτιακόφ

Ιστορία του χρωμίου

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

Το χρώμιο είναι στοιχείο μιας πλευρικής υποομάδας της ομάδας VI της IV περιόδου στο περιοδικό σύστημα χημικών στοιχείων του D.I. Mendeleev, έχει ατομικό αριθμό 24 και ατομική μάζα 51.966. Η αποδεκτή ονομασία είναι Cr (από τα λατινικά Χρώμιο).

Όντας στη φύση

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

Το χρώμιο είναι ένα σκληρό μέταλλο (συχνά ονομάζεται μαύρο μέταλλο), έχει λευκό-μπλε χρώμα και από τις υψηλότερες σκληρότητες.

ημερήσια ανάγκη για χρώμιο

Η απαιτούμενη ημερήσια δόση σε χρώμιο για τα παιδιά κυμαίνεται από 11 έως 35 μικρογραμμάρια ανάλογα με την ηλικία, για τις γυναίκες είναι απαραίτητο να λαμβάνουν 50-70 μικρογραμμάρια χρωμίου την ημέρα, κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης η ανάγκη αυξάνεται στα 100-120 μικρογραμμάρια. Οι ενήλικες υγιείς άνδρες θα πρέπει να λαμβάνουν 60-80 μικρογραμμάρια χρωμίου την ημέρα, με ενεργό αθλητισμό ή άλλη σωματική δραστηριότητα, η ημερήσια δόση είναι 120-200 μικρογραμμάρια.

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

Σημάδια ανεπάρκειας χρωμίου

Τα σημάδια της έλλειψης χρωμίου στο ανθρώπινο σώμα είναι:

• αϋπνία και κόπωση,
• πονοκέφαλο και άγχος
• αύξηση του επιπέδου της «κακής» χοληστερόλης,
• τρόμος και μειωμένη αίσθηση στα άκρα,
• απώλεια μαλλιών και απώλεια μαλλιών.

Σημάδια περίσσειας χρωμίου

Η περίσσεια χρωμίου στο σώμα χαρακτηρίζεται από αλλεργικές αντιδράσεις και φλεγμονώδεις διεργασίες, πληγές στους βλεννογόνους, νευρικές διαταραχές και διαταραχές στη δραστηριότητα του ήπατος και των νεφρών.

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

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

Χρώμιο(λατ. Cromium), Cr, ένα χημικό στοιχείο της Ομάδας VI του περιοδικού συστήματος Mendeleev, ατομικός αριθμός 24, ατομική μάζα 51.996; ατσάλι-μπλε μέταλλο.

Φυσικά σταθερά ισότοπα: 50 Cr (4,31%), 52 Cr (87,76%), 53 Cr (9,55%) και 54 Cr (2,38%). Από τα τεχνητά ραδιενεργά ισότοπα, το πιο σημαντικό είναι το 51 Cr (χρόνος ημιζωής T ½ = 27,8 ημέρες), το οποίο χρησιμοποιείται ως ιχνηθέτης ισοτόπων.

Ιστορική αναφορά.Το χρώμιο ανακαλύφθηκε το 1797 από τον LN Vauquelin στο ορυκτό κροκοΐτη - φυσικό χρωμικό μόλυβδο РbCrО 4 . Το Chrome πήρε το όνομά του από την ελληνική λέξη chroma - χρώμα, χρώμα (λόγω της ποικιλίας των χρωμάτων των ενώσεων του). Ανεξάρτητα από το Vauquelin, το χρώμιο ανακαλύφθηκε στον κροκοίτη το 1798 από τον Γερμανό επιστήμονα M. G. Klaproth.

Κατανομή χρωμίου στη φύση.Η μέση περιεκτικότητα σε Χρώμιο στον φλοιό της γης (Clarke) είναι 8,3·10 -3%. Αυτό το στοιχείο είναι πιθανότατα πιο χαρακτηριστικό του μανδύα της Γης, αφού τα υπερμαφικά πετρώματα, τα οποία πιστεύεται ότι είναι πιο κοντά σε σύνθεση με τον μανδύα της Γης, είναι εμπλουτισμένα σε Χρώμιο (2·10 -4%). Το χρώμιο σχηματίζει ογκώδη και διασπαρμένα μεταλλεύματα σε υπερμαφικά πετρώματα. με αυτά συνδέεται ο σχηματισμός των μεγαλύτερων κοιτασμάτων Χρωμίου. Στα βασικά πετρώματα, η περιεκτικότητα σε Χρώμιο φτάνει μόνο το 2 10 -2%, σε όξινα πετρώματα - 2,5 10 -3%, σε ιζηματογενή πετρώματα (ψαμμίτες) - 3,5 10 -3%, σχιστόλιθος - 9 10 -3 %. Το χρώμιο είναι ένας συγκριτικά αδύναμος μετανάστης νερού. Η περιεκτικότητα σε χρώμιο στο θαλασσινό νερό είναι 0,00005 mg/l.

Γενικά, το χρώμιο είναι μέταλλο των βαθιών ζωνών της Γης. Οι πετρώδεις μετεωρίτες (ανάλογα του μανδύα) είναι επίσης εμπλουτισμένοι σε Χρώμιο (2,7·10 -1%). Είναι γνωστά πάνω από 20 ορυκτά χρωμίου. Μόνο τα σπινέλια χρωμίου (έως 54% Cr) είναι βιομηχανικής σημασίας. Επιπλέον, το χρώμιο περιέχεται σε μια σειρά από άλλα ορυκτά που συχνά συνοδεύουν τα μεταλλεύματα χρωμίου, αλλά δεν έχουν καμία πρακτική αξία από μόνα τους (ουβαροβίτης, βολκονσκοΐτης, κεμερίτης, φουχσίτης).

Φυσικές ιδιότητες του χρωμίου.Το χρώμιο είναι ένα σκληρό, βαρύ, πυρίμαχο μέταλλο. Το καθαρό χρώμιο είναι πλαστικό. Κρυσταλλώνεται σε πλέγμα με κέντρο το σώμα, a = 2,885Å (20 °C). στους 1830°C, είναι δυνατή η μετατροπή σε τροποποίηση με πλέγμα με επίκεντρο την όψη, a = 3,69Å.

Ατομική ακτίνα 1,27 Å; ιοντικές ακτίνες Cr 2+ 0,83 Α, Cr 3+ 0,64 Α, Cr 6+ 0,52 Α. Πυκνότητα 7,19 g/cm 3 ; t pl 1890°C; t kip 2480 °C. Ειδική θερμοχωρητικότητα 0,461 kJ/(kg K) (25°C); θερμικός συντελεστής γραμμικής διαστολής 8,24 10 -6 (στους 20 °C); συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας 67 W/(m K) (20 °С); ηλεκτρική ειδική αντίσταση 0,414 μm m (20 °C); ο θερμικός συντελεστής ηλεκτρικής αντίστασης στην περιοχή 20-600 °C είναι 3,01·10 -3. Το χρώμιο είναι αντισιδηρομαγνητικό, η ειδική μαγνητική επιδεκτικότητα είναι 3,6·10-6. Η σκληρότητα του χρωμίου υψηλής καθαρότητας σύμφωνα με την Brinell είναι 7-9 MN / m 2 (70-90 kgf / cm 2).

Χημικές ιδιότητες του χρωμίου.Η εξωτερική διαμόρφωση ηλεκτρονίων του ατόμου του χρωμίου είναι 3d 5 4s 1 . Στις ενώσεις, συνήθως εμφανίζει καταστάσεις οξείδωσης +2, +3, +6, μεταξύ των οποίων το Cr 3+ είναι το πιο σταθερό. Είναι γνωστές μεμονωμένες ενώσεις στις οποίες το χρώμιο έχει καταστάσεις οξείδωσης +1, +4, +5. Το χρώμιο είναι χημικά ανενεργό. Υπό κανονικές συνθήκες, είναι ανθεκτικό στο οξυγόνο και την υγρασία, αλλά συνδυάζεται με το φθόριο, σχηματίζοντας CrF 3 . Πάνω από τους 600 °C, αλληλεπιδρά με τους υδρατμούς, δίνοντας Cr 2 O 3. άζωτο - Cr2N, CrN; άνθρακας - Cr 23 C 6, Cr 7 C 3, Cr 3 C 2; γκρι - Cr 2 S 3. Όταν συντήκεται με το βόριο, σχηματίζει βορίδιο CrB· με το πυρίτιο, σχηματίζει πυριτικά Cr 3 Si, Cr 2 Si 3, CrSi 2. Το χρώμιο σχηματίζει κράματα με πολλά μέταλλα. Η αλληλεπίδραση με το οξυγόνο προχωρά στην αρχή αρκετά ενεργά, στη συνέχεια επιβραδύνεται απότομα λόγω του σχηματισμού ενός φιλμ οξειδίου στην μεταλλική επιφάνεια. Στους 1200°C, το φιλμ διασπάται και η οξείδωση προχωρά ξανά γρήγορα. Το χρώμιο αναφλέγεται σε οξυγόνο στους 2000°C για να σχηματίσει σκούρο πράσινο οξείδιο του χρωμίου (III) Cr 2 O 3 . Εκτός από το οξείδιο (III), υπάρχουν και άλλες ενώσεις με οξυγόνο, όπως CrO, CrO 3 που λαμβάνονται έμμεσα. Το χρώμιο αντιδρά εύκολα με αραιά διαλύματα υδροχλωρικού και θειικού οξέος για να σχηματίσει χλωριούχο και θειικό χρώμιο και να απελευθερώσει υδρογόνο. aqua regia και παθητικό νιτρικό οξύ Χρώμιο.

Με την αύξηση του βαθμού οξείδωσης αυξάνονται οι όξινες και οξειδωτικές ιδιότητες του Χρωμίου Τα παράγωγα Cr 2+ είναι πολύ ισχυροί αναγωγικοί παράγοντες. Το ιόν Cr 2+ σχηματίζεται στο πρώτο στάδιο της διάλυσης του Χρωμίου σε οξέα ή κατά την αναγωγή του Cr 3+ σε όξινο διάλυμα με ψευδάργυρο. Το νιτρώδες ένυδρο Cr(OH) 2 κατά την αφυδάτωση διέρχεται σε Cr 2 O 3 . Οι ενώσεις Cr 3+ είναι σταθερές στον αέρα. Μπορούν να είναι τόσο αναγωγικοί όσο και οξειδωτικοί παράγοντες. Το Cr 3+ μπορεί να αναχθεί σε όξινο διάλυμα με ψευδάργυρο σε Cr 2+ ή να οξειδωθεί σε αλκαλικό διάλυμα σε CrO 4 2- με βρώμιο και άλλους οξειδωτικούς παράγοντες. Το υδροξείδιο Cr (OH) 3 (ακριβέστερα, Cr 2 O 3 nH 2 O) είναι μια αμφοτερική ένωση που σχηματίζει άλατα με το κατιόν Cr 3+ ή άλατα του χρωμικού οξέος HCrO 2 - χρωμίτες (για παράδειγμα, KC-O 2, NaCrO 2). Ενώσεις Cr 6+: χρωμικός ανυδρίτης CrO 3, χρωμικά οξέα και τα άλατά τους, μεταξύ των οποίων τα σημαντικότερα είναι τα χρωμικά και τα διχρωμικά - ισχυροί οξειδωτικοί παράγοντες. Το χρώμιο σχηματίζει μεγάλο αριθμό αλάτων με οξέα που περιέχουν οξυγόνο. Είναι γνωστές ενώσεις συμπλόκου χρωμίου. Οι πολύπλοκες ενώσεις του Cr 3+ είναι ιδιαίτερα πολλές, στις οποίες το χρώμιο έχει αριθμό συντονισμού 6. Υπάρχει σημαντικός αριθμός ενώσεων υπεροξειδίου του χρωμίου

Αποκτήστε το Chrome.Ανάλογα με τον σκοπό χρήσης, το χρώμιο λαμβάνεται σε διάφορους βαθμούς καθαρότητας. Η πρώτη ύλη είναι συνήθως σπινέλια χρωμίου, τα οποία εμπλουτίζονται και στη συνέχεια συντήκονται με ποτάσα (ή σόδα) παρουσία ατμοσφαιρικού οξυγόνου. Όσον αφορά το κύριο συστατικό των μεταλλευμάτων που περιέχουν Cr 3 +, η αντίδραση είναι η εξής:

2FeCr 2 O 4 + 4K 2 CO 3 + 3,5O 2 \u003d 4K 2 CrO 4 + Fe 2 O 3 + 4CO 2.

Το προκύπτον χρωμικό κάλιο K 2 CrO 4 εκπλένεται με ζεστό νερό και η δράση του H 2 SO 4 το μετατρέπει σε διχρωμικό K 2 Cr 2 O 7 . Περαιτέρω, με τη δράση ενός συμπυκνωμένου διαλύματος H 2 SO 4 σε K 2 Cr 2 O 7, λαμβάνεται χρωμικός ανυδρίτης C 2 O 3 ή με θέρμανση K 2 Cr 2 O 7 με θείο - οξείδιο του χρωμίου (III) C 2 O 3.

Το καθαρότερο χρώμιο λαμβάνεται υπό βιομηχανικές συνθήκες είτε με ηλεκτρόλυση συμπυκνωμένων υδατικών διαλυμάτων CrO 3 ή Cr 2 O 3 που περιέχουν H 2 SO 4 , είτε με ηλεκτρόλυση θειικού χρωμίου Cr 2 (SO 4 ) 3 . Σε αυτή την περίπτωση, το χρώμιο κατακρημνίζεται σε μια κάθοδο αλουμινίου ή ανοξείδωτου χάλυβα. Ο πλήρης καθαρισμός από ακαθαρσίες επιτυγχάνεται με την επεξεργασία του χρωμίου με πολύ καθαρό υδρογόνο σε υψηλή θερμοκρασία (1500-1700 °C).

Είναι επίσης δυνατό να ληφθεί καθαρό χρώμιο με ηλεκτρόλυση τήγματος CrF 3 ή CrCl 3 αναμεμειγμένο με φθοριούχα νάτριο, κάλιο, ασβέστιο σε θερμοκρασία περίπου 900 °C σε ατμόσφαιρα αργού.

Το χρώμιο λαμβάνεται σε μικρές ποσότητες με αναγωγή του Cr 2 O 3 με αλουμίνιο ή πυρίτιο. Στην αλουμινοθερμική μέθοδο, ένα προθερμασμένο μείγμα σκόνης Cr 2 O 3 και Al ή σκόνης με την προσθήκη ενός οξειδωτικού παράγοντα φορτώνεται σε ένα χωνευτήριο, όπου η αντίδραση ξεκινά με ανάφλεξη ενός μίγματος Na 2 O 2 και Al μέχρι το χωνευτήριο είναι γεμάτο με χρώμιο και σκωρία. Το χρώμιο τήκεται πυριτιοθερμικά σε καμίνους τόξου. Η καθαρότητα του προκύπτοντος χρωμίου προσδιορίζεται από την περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες σε Cr 2 O 3 και σε Al ή Si που χρησιμοποιούνται για ανάκτηση.

Στη βιομηχανία, τα κράματα χρωμίου παράγονται σε μεγάλη κλίμακα - σιδηρόχρωμο και πυριτόχρωμο.

Εφαρμογή Chromium.Η χρήση του χρωμίου βασίζεται στην αντοχή στη θερμότητα, τη σκληρότητα και τη διάβρωση. Κυρίως το χρώμιο χρησιμοποιείται για την τήξη χάλυβων χρωμίου. Το αλουμινο- και πυριτικό χρώμιο χρησιμοποιείται για την τήξη νικελίου, νιμονικού, άλλων κραμάτων νικελίου και στελλίτη.

Μια σημαντική ποσότητα χρωμίου χρησιμοποιείται για διακοσμητικές επιστρώσεις ανθεκτικές στη διάβρωση. Η σκόνη χρωμίου έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στην παραγωγή μεταλλοκεραμικών προϊόντων και υλικών για ηλεκτρόδια συγκόλλησης. Το χρώμιο με τη μορφή του ιόντος Cr 3+ είναι μια πρόσμειξη σε ρουμπίνι, η οποία χρησιμοποιείται ως πολύτιμος λίθος και υλικό λέιζερ. Οι ενώσεις χρωμίου χρησιμοποιούνται για την χάραξη των υφασμάτων κατά τη διάρκεια της βαφής. Ορισμένα άλατα χρωμίου χρησιμοποιούνται ως συστατικό σε διαλύματα βυρσοδεψίας στη βιομηχανία δέρματος. PbCrO 4 , ZnCrO 4 , SrCrO 4 - ως ζωγραφιές τέχνης. Τα πυρίμαχα προϊόντα χρωμίτη-μαγνησίτη κατασκευάζονται από μείγμα χρωμίτη και μαγνησίτη.

Οι ενώσεις του χρωμίου (ιδιαίτερα τα παράγωγα Cr 6 +) είναι τοξικές.

Χρώμιο στο σώμα.Το χρώμιο είναι ένα από τα βιογενή στοιχεία που περιέχεται συνεχώς στους ιστούς των φυτών και των ζώων. Η μέση περιεκτικότητα σε χρώμιο στα φυτά είναι 0,0005% (92-95% του χρωμίου συσσωρεύεται στις ρίζες), στα ζώα - από δέκα χιλιοστά έως δέκα εκατομμυριοστά του τοις εκατό. Στους πλαγκτονικούς οργανισμούς, ο συντελεστής συσσώρευσης του Χρωμίου είναι τεράστιος - 10.000-26.000. Τα ανώτερα φυτά δεν ανέχονται συγκεντρώσεις χρωμίου πάνω από 3-10 -4 mol/l. Στα φύλλα, υπάρχει ως σύμπλοκο χαμηλού μοριακού βάρους που δεν σχετίζεται με υποκυτταρικές δομές. Στα ζώα, το χρώμιο εμπλέκεται στο μεταβολισμό των λιπιδίων, των πρωτεϊνών (μέρος του ενζύμου θρυψίνης), των υδατανθράκων (δομικό συστατικό του παράγοντα ανθεκτικότητας στη γλυκόζη). Η κύρια πηγή χρωμίου στο σώμα των ζώων και των ανθρώπων είναι η τροφή. Η μείωση της περιεκτικότητας σε Χρώμιο στα τρόφιμα και το αίμα οδηγεί σε μείωση του ρυθμού ανάπτυξης, αύξηση της χοληστερόλης στο αίμα και μείωση της ευαισθησίας των περιφερειακών ιστών στην ινσουλίνη.

Η δηλητηρίαση από χρώμιο και οι ενώσεις του συμβαίνουν κατά την παραγωγή τους. στη μηχανολογία (επικαλυπτόμενες επιστρώσεις). μεταλλουργία (πρόσθετα κραμάτων, κράματα, πυρίμαχα υλικά). στην κατασκευή δέρματος, χρωμάτων κ.λπ. Η τοξικότητα των ενώσεων του χρωμίου εξαρτάται από τη χημική τους δομή: τα διχρωμικά είναι πιο τοξικά από τα χρωμικά, οι ενώσεις Cr (VI) είναι πιο τοξικές από τις ενώσεις Cr (II), Cr (III). Οι αρχικές μορφές της νόσου εκδηλώνονται με αίσθημα ξηρότητας και πόνου στη μύτη, πονόλαιμο, δυσκολία στην αναπνοή, βήχα κ.λπ. ενδέχεται να εξαφανιστούν όταν διακοπεί η επαφή με το Chrome. Με παρατεταμένη επαφή με ενώσεις χρωμίου, αναπτύσσονται σημάδια χρόνιας δηλητηρίασης: πονοκέφαλος, αδυναμία, δυσπεψία, απώλεια βάρους και άλλα. Οι λειτουργίες του στομάχου, του ήπατος και του παγκρέατος είναι σπασμένες. Είναι πιθανή η βρογχίτιδα, το βρογχικό άσθμα, η διάχυτη πνευμοσκλήρωση. Όταν εκτίθεται στο χρώμιο, μπορεί να αναπτυχθεί δερματίτιδα και έκζεμα στο δέρμα. Σύμφωνα με ορισμένες αναφορές, οι ενώσεις του χρωμίου, κυρίως το Cr(III), έχουν καρκινογόνο δράση.