Krom - karakteristikat e përgjithshme të elementit, vetitë kimike të kromit dhe përbërjeve të tij. Krom - vetitë dhe përdorimet, marrja ditore, kundërindikacionet, burimet ushqimore të kromit

Krom(lat. Krom), Cr, element kimik i grupit VI tabelë periodike Mendeleev, numri atomik 24, masa atomike 51.996; metal me ngjyrë të kaltërosh çeliku.

Izotopët natyrorë të qëndrueshëm: 50 Cr (4,31%), 52 Cr (87,76%), 53 Cr (9,55%) dhe 54 Cr (2,38%). Nga izotopet radioaktive artificiale, më i rëndësishmi është 51 Cr (gjysma e jetës T ½ = 27,8 ditë), i cili përdoret si tregues izotopi.

Referencë historike. Kromi u zbulua në 1797 nga L. N. Vauquelin në mineralin krokoit - kromat natyral të plumbit PbCrO 4. Kromi mori emrin e tij nga fjala greke chroma - ngjyra, bojë (për shkak të shumëllojshmërisë së ngjyrave të përbërjeve të tij). Në mënyrë të pavarur nga Vauquelin, Kromi u zbulua në krokoit në 1798 nga shkencëtari gjerman M. G. Klaproth.

Shpërndarja e kromit në natyrë. Përmbajtja mesatare e Chromium në kores së tokës(clark) 8,3·10 -3% . Ky element është ndoshta më karakteristik për mantelin e Tokës, pasi shkëmbinjtë ultramafikë, të cilët besohet se janë më të afërt në përbërje me mantelin e Tokës, janë të pasuruar me Krom (2·10 -4%). Kromi formon xehe masive dhe të shpërndara në ultramafik shkëmbinj; Me to shoqërohet formimi i depozitave më të mëdha të kromit. Në shkëmbinjtë bazë, përmbajtja e kromit arrin vetëm 2·10 -2%, në shkëmbinjtë acidë - 2,5·10 -3%, në shkëmbinjtë sedimentarë (ranorë) - 3,5·10 -3%, në rreshpe argjilore - 9·10 -3 %. Kromi është një migrant ujor relativisht i dobët; Përmbajtja e kromit në ujin e detit është 0.00005 mg/l.

Në përgjithësi, kromi është një metal në zonat e thella të Tokës; Meteoritët gurorë (analogë të mantelit) pasurohen gjithashtu me Krom (2,7·10 -1%). Janë të njohura mbi 20 minerale të kromit. Vetëm spinelet e kromit (deri në 54% Cr) kanë rëndësi industriale; Krahas kësaj, Kromi gjendet në një sërë mineralesh të tjera, të cilat shpesh shoqërojnë mineralet e kromit, por nuk kanë vlerë praktike në vetvete (uvarovite, volkonskoite, kemerite, fuchsite).

Vetitë fizike të kromit. Kromi është një metal i fortë, i rëndë, zjarrdurues. Kromi i pastër është duktil. Kristalizohet në një rrjetë me qendër trupin, a = 2,885Å (20 °C); në 1830 °C është e mundur të shndërrohet në një modifikim me një grilë të përqendruar në fytyrë, a = 3,69 Å.

Rrezja atomike 1,27 Å; rrezet jonike të Cr 2+ 0,83 Å, Cr 3+ 0,64 Å, Cr 6+ 0,52 Å. Dendësia 7,19 g/cm3; t pl 1890 °C; pika e vlimit 2480 °C. Kapaciteti specifik i nxehtësisë 0,461 kJ/(kg K) (25°C); koeficienti termik zgjerim linear 8.24·10 -6 (në 20 °C); koeficienti i përçueshmërisë termike 67 W/(m K) (20 °C); rezistenca elektrike 0,414 μΩ m (20 °C); koeficienti termik i rezistencës elektrike në intervalin 20-600 °C është 3,01·10 -3. Kromi është antiferromagnetik, me ndjeshmëri magnetike specifike 3.6·10 -6. Fortësia Brinell e kromit me pastërti të lartë është 7-9 Mn/m2 (70-90 kgf/cm2).

Vetitë kimike të kromit. Konfigurimi elektronik i jashtëm i atomit të kromit është 3d 5 4s 1. Në komponimet zakonisht shfaq gjendje oksidimi +2, +3, +6, ndër to Cr 3+ është më i qëndrueshëm; Njihen komponime individuale në të cilat Kromi ka gjendje oksidimi +1, +4, +5. Kromi është kimikisht joaktiv. Në kushte normale, është rezistent ndaj oksigjenit dhe lagështisë, por kombinohet me fluorin për të formuar CrF 3. Mbi 600 °C ndërvepron me avujt e ujit, duke dhënë Cr 2 O 3; nitrogjen - Cr2N, CrN; karboni - Cr 23 C 6, Cr 7 C 3, Cr 3 C 2; squfur - Cr 2 S 3. Kur shkrihet me borin, ai formon borid CrB, dhe me silikon formon silicide Cr 3 Si, Cr 2 Si 3, CrSi 2. Kromi formon lidhje me shumë metale. Ndërveprimi me oksigjenin në fillim është mjaft aktiv, pastaj ngadalësohet ndjeshëm për shkak të formimit të një filmi oksidi në sipërfaqen metalike. Në 1200 °C filmi shkatërrohet dhe oksidimi vazhdon përsëri shpejt. Kromi ndizet në oksigjen në 2000 °C për të formuar oksidin e gjelbër të errët të kromit (III) Cr 2 O 3. Përveç oksidit (III), janë të njohura përbërje të tjera me oksigjen, për shembull CrO, CrO 3, të marra në mënyrë indirekte. Kromi reagon lehtësisht me tretësirat e holluara të acideve klorhidrik dhe sulfurik për të formuar klorur dhe sulfat kromi dhe lëshon hidrogjen; aqua regia dhe acidi nitrik kromi pasiivues.

Me rritjen e shkallës së oksidimit rriten vetitë acidike dhe oksiduese të Kromit.Derivatet e Cr 2+ janë agjentë reduktues shumë të fortë. Joni Cr 2+ formohet në fazën e parë të tretjes së Kromit në acide ose gjatë reduktimit të Cr 3+ në një tretësirë acidike me zink. Hidrati oksid Cr(OH) 2 pas dehidrimit shndërrohet në Cr 2 O 3. Komponimet Cr 3+ janë të qëndrueshme në ajër. Ato mund të jenë agjentë reduktues dhe oksidues. Cr 3+ mund të reduktohet në një tretësirë acidike me zink në Cr 2+ ose të oksidohet në një tretësirë alkaline në CrO 4 2- me brom dhe agjentë të tjerë oksidues. Hidroksidi Cr(OH) 3 (ose më mirë Cr 2 O 3 nH 2 O) është një përbërje amfoterike që formon kripëra me kationin Cr 3+ ose kripëra të acidit krom HC-O 2 - kromite (për shembull, KS-O 2, NaCrO 2). Komponimet Cr 6+: anhidridi kromi CrO 3, acidet kromike dhe kripërat e tyre, ndër të cilat më të rëndësishmet janë kromatet dhe dikromatet - agjentë të fortë oksidues. Kromi formon një numër të madh kripërash me acide që përmbajnë oksigjen. Komponimet komplekse të kromit janë të njohura; Komponimet komplekse Cr 3+, në të cilat kromi ka një numër koordinimi 6, janë veçanërisht të shumta. Ekziston një numër i konsiderueshëm i përbërjeve të peroksidit të kromit.

Po merr Chrome. Në varësi të qëllimit të përdorimit, fitohet krom me shkallë të ndryshme pastërtie. Lënda e parë është zakonisht spinelet e kromit, të cilat pasurohen dhe më pas shkrihen me potas (ose sode) në prani të oksigjenit atmosferik. Në lidhje me përbërësin kryesor të xeheve që përmbajnë Cr 3 +, reagimi është si më poshtë:

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

Kromati i kaliumit që rezulton K 2 CrO 4 kullohet ujë i nxehtë dhe me veprimin e H 2 SO 4 e shndërrojnë në dikromat K 2 Cr 2 O 7. Më pas, nga veprimi i një tretësire të koncentruar të H 2 SO 4 në K 2 Cr 2 O 7, fitohet anhidridi kromi C 2 O 3 ose nga ngrohja e K 2 Cr 2 O 7 me squfur - oksid kromi (III) C 2 O. 3.

Kromi më i pastër në kushtet industriale të marra ose nga elektroliza e tretësirave ujore të përqendruara të CrO 3 ose Cr 2 O 3 që përmbajnë H 2 SO 4, ose nga elektroliza e sulfatit të kromit Cr 2 (SO 4) 3. Në këtë rast, Kromi lëshohet në një katodë të bërë prej alumini ose çeliku inox. Pastrimi i plotë nga papastërtitë arrihet duke trajtuar kromin me hidrogjen veçanërisht të pastër në temperaturë të lartë(1500-1700 °C).

Është gjithashtu e mundur të merret Krom i pastër me elektrolizë të shkrirjes CrF 3 ose CrCl 3 në një përzierje me fluoride natriumi, kaliumi, kalciumi në një temperaturë prej rreth 900 ° C në një atmosferë argon.

Kromi përftohet në sasi të vogla duke reduktuar Cr 2 O 3 me alumin ose silikon. Në metodën aluminotermike, një përzierje e ngrohur paraprakisht e pluhurit Cr 2 O 3 dhe Al ose ashkël me aditivë të agjentit oksidues ngarkohet në një kavanoz, ku reaksioni ngacmohet duke ndezur përzierjen e Na 2 O 2 dhe Al deri sa të mbushet kutia me Krom dhe skorje. Kromi silikotermik shkrihet në furrat me hark. Pastërtia e kromit që rezulton përcaktohet nga përmbajtja e papastërtive në Cr 2 O 3 dhe në Al ose Si të përdorura për reduktim.

Lidhjet e kromit - ferrokromi dhe kromi i silikonit - prodhohen në një shkallë të gjerë në industri.

Aplikimi i Chromium. Përdorimi i Chrome bazohet në rezistencën e tij ndaj nxehtësisë, fortësinë dhe rezistencën ndaj korrozionit. Mbi të gjitha, Kromi përdoret për shkrirjen e çeliqeve të kromit. Kromi prej alumini dhe silikotermik përdoret për shkrirjen e nikromit, nimonit, lidhjeve të tjera të nikelit dhe stelitit.

Një sasi e konsiderueshme e kromit përdoret për veshje dekorative rezistente ndaj korrozionit. Aplikim i gjerë mori Krom pluhur në prodhimin e produkteve metal-qeramike dhe materialeve për elektroda saldimi. Kromi në formën e jonit Cr 3+ është një papastërti në rubin, i cili përdoret si material gur i çmuar dhe lazer. Përbërjet e kromit përdoren për të gdhendur pëlhurat gjatë ngjyrosjes. Disa kripëra të kromit përdoren si komponent zgjidhje për rrezitje në industrinë e lëkurës; PbCrO 4 , ZnCrO 4 , SrCrO 4 - ngjyra arti. Produktet zjarrduruese të krom-magnezit janë bërë nga një përzierje e kromit dhe magnezitit.

Përbërjet e kromit (veçanërisht derivatet e Cr 6+) janë toksike.

Kromi në trup. Kromi është një nga elementët biogjenë dhe përfshihet vazhdimisht në indet e bimëve dhe kafshëve. Përmbajtja mesatare e kromit në bimë është 0,0005% (92-95% e kromit grumbullohet në rrënjë), tek kafshët - nga dhjetë e mijta në dhjetë milionë të përqindjes. Në organizmat planktonikë, koeficienti i akumulimit të kromit është i madh - 10,000-26,000. Bimët më të larta mos toleroni përqendrimet e kromit mbi 3-10 -4 mol/l. Në gjethe është i pranishëm në formën e një kompleksi molekular të ulët që nuk shoqërohet me struktura nënqelizore. Tek kafshët, Kromi është i përfshirë në metabolizmin e lipideve, proteinave (pjesë e enzimës tripsinë) dhe karbohidrateve (një përbërës strukturor i faktorit rezistent ndaj glukozës). Burimi kryesor i kromit tek kafshët dhe njerëzit është ushqimi. Një rënie në përmbajtjen e kromit në ushqim dhe gjak çon në një ulje të shkallës së rritjes, një rritje të kolesterolit në gjak dhe një ulje të ndjeshmërisë së indeve periferike ndaj insulinës.

Helmimi me Krom dhe përbërjet e tij ndodh gjatë prodhimit të tyre; në inxhinieri mekanike ( veshje galvanike); metalurgji (aditiv aliazh, lidhje, zjarrdurues); në prodhimin e lëkurës, bojrave, etj. Toksiciteti i përbërjeve të kromit varet nga struktura e tyre kimike: dikromatet janë më toksike se kromatet, përbërjet Cr (VI) janë më toksike se përbërjet Cr (II), Cr (III). Format fillestare të sëmundjes manifestohen me ndjenjën e thatësisë dhe dhimbjes në hundë, dhimbje të fytit, vështirësi në frymëmarrje, kollë etj.; ato mund të largohen kur kontakti me Chromium ndërpritet. Me kontakt të zgjatur me komponimet e kromit, shfaqen shenja të helmimit kronik: dhimbje koke, dobësi, dispepsi, humbje peshe dhe të tjera. Funksionet e stomakut, mëlçisë dhe pankreasit janë të dëmtuara. Bronkit i mundshëm, astma bronkiale, pneumosklerozë difuze. Kur ekspozohet ndaj kromit në lëkurë, mund të zhvillohet dermatiti dhe ekzema. Sipas disa të dhënave, komponimet e kromit, kryesisht Cr(III), kanë efekt kancerogjen.

Kromi është element i nëngrupit anësor të grupit të 6-të të periudhës së 4-të të sistemit periodik të elementeve kimike të D.I. Mendeleev, me numër atomik 24. Përcaktohet me simbolin Cr (lat. Krom). Substanca e thjeshtë krom metal i fortë ngjyrë kaltërosh-bardhë.

Vetitë kimike të kromit

Në kushte normale, kromi reagon vetëm me fluorin. Në temperatura të larta (mbi 600°C) ndërvepron me oksigjen, halogjene, azot, silic, bor, squfur, fosfor.

4Cr + 3O 2 – t° → 2Cr 2 O 3

2Cr + 3Cl 2 – t° → 2CrCl 3

2Cr + N 2 – t° → 2CrN

2Cr + 3S – t° → Cr 2 S 3

Kur nxehet, ai reagon me avujt e ujit:

2Cr + 3H 2 O → Cr 2 O 3 + 3H 2

Kromi tretet në acide të forta të holluara (HCl, H 2 SO 4)

Në mungesë të ajrit, formohen kripëra Cr 2 + dhe në ajër, kripëra Cr 3 +.

Cr + 2HCl → CrCl 2 + H 2

2Cr + 6HCl + O 2 → 2CrCl 3 + 2H 2 O + H 2

Prania e një filmi mbrojtës oksidi në sipërfaqen e metalit shpjegon pasivitetin e tij në raport me tretësirat e përqendruara të acideve - oksiduesve.

Komponimet e kromit

Oksidi i kromit (II). dhe hidroksidi i kromit (II) janë bazë në natyrë.

Cr(OH) 2 + 2HCl → CrCl 2 + 2H 2 O

Komponimet e kromit (II) janë agjentë të fortë reduktues; shndërrohen në përbërje të kromit (III) nën ndikimin e oksigjenit atmosferik.

2CrCl 2 + 2HCl → 2CrCl 3 + H 2

4Cr(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O → 4Cr(OH) 3

Oksidi i kromit (III) Cr 2 O 3 është një pluhur i gjelbër, i patretshëm në ujë. Mund të merret nga kalcinimi i hidroksidit të kromit (III) ose dikromateve të kaliumit dhe amonit:

2Cr(OH) 3 – t° → Cr 2 O 3 + 3H 2 O

4K 2 Cr 2 O 7 – t° → 2Cr 2 O 3 + 4K 2 CrO 4 + 3O 2

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 – t° → Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O (reaksion vullkani)

Oksid amfoterik. Kur Cr 2 O 3 shkrihet me alkalet, sode dhe kripëra acide, përftohen komponimet e kromit me një gjendje oksidimi prej (+3):

Cr 2 O 3 + 2NaOH → 2NaCrO 2 + H 2 O

Cr 2 O 3 + Na 2 CO 3 → 2NaCrO 2 + CO 2

Kur shkrihet me një përzierje të alkalit dhe agjentit oksidues, komponimet e kromit fitohen në gjendje oksidimi (+6):

Cr 2 O 3 + 4KOH + KClO 3 → 2K 2 CrO 4 + KCl + 2H 2 O

Hidroksidi i kromit (III) C r (OH) 3 . Hidroksid amfoterik. Gri-jeshile, dekompozohet kur nxehet, duke humbur ujin dhe duke formuar jeshile metahidroksid CrO(OH). Nuk tretet në ujë. Precipiton nga tretësira si një hidrat gri-blu dhe kaltërosh-jeshile. Reagon me acide dhe alkale, nuk ndërvepron me hidratin e amoniakut.

Ka veti amfoterike - shpërndahet si në acide ashtu edhe në alkale:

2Cr(OH) 3 + 3H 2 SO 4 → Cr 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O Cr(OH) 3 + ZH + = Cr 3+ + 3H 2 O

Cr(OH) 3 + KOH → K, Cr(OH) 3 + ZON - (konc.) = [Cr(OH) 6 ] 3-

Cr(OH) 3 + KOH → KCrO 2 + 2H 2 O Cr(OH) 3 + MOH = MSrO 2 (jeshile) + 2H 2 O (300-400 °C, M = Li, Na)

Cr(OH) 3 →(120 o C – H 2 O) CrO(OH) →(430-1000 0 C -H 2 O) Cr2O3

2Cr(OH) 3 + 4NaOH (konc.) + ZH 2 O 2 (konc.) = 2Na 2 CrO 4 + 8H 2 0

Faturë: precipitimi me hidrat amoniaku nga një tretësirë e kripërave të kromit (III):

Cr 3+ + 3(NH 3 H 2 O) = MEr(OH) 3 ↓+ ЗNН 4+

Cr 2 (SO 4) 3 + 6NaOH → 2Cr(OH) 3 ↓+ 3Na 2 SO 4 (në tepricë të alkalit - precipitati tretet)

Kripërat e kromit (III) kanë një ngjyrë vjollcë ose jeshile të errët. Vetitë e tyre kimike ngjajnë me kripërat e pangjyrë të aluminit.

Komponimet Cr(III) mund të shfaqin veti oksiduese dhe reduktuese:

Zn + 2Cr +3 Cl 3 → 2Cr +2 Cl 2 + ZnCl 2

2Cr +3 Cl 3 + 16NaOH + 3Br 2 → 6NaBr + 6NaCl + 8H 2 O + 2Na 2 Cr +6 O 4

Komponimet gjashtëvalente të kromit

Oksidi i kromit (VI). CrO 3 - kristale të kuqe të ndezura, të tretshme në ujë.

Përftohet nga kromat i kaliumit (ose dikromat) dhe H 2 SO 4 (konc.).

K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 → CrO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 → 2CrO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O

CrO 3 është një oksid acid, me alkalet formon kromate të verdha CrO 4 2-:

CrO 3 + 2KOH → K 2 CrO 4 + H 2 O

Në një mjedis acid, kromatet kthehen në dikromate portokalli Cr 2 O 7 2-:

2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 → K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

Në një mjedis alkalik, ky reagim vazhdon në drejtim të kundërt:

K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH → 2K 2 CrO 4 + H 2 O

Dikromati i kaliumit është një agjent oksidues në një mjedis acid:

K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 + 3Na 2 SO 3 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3Na 2 SO 4 + K 2 SO 4 + 4H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 + 3NaNO 2 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3NaNO 3 + K 2 SO 4 + 4H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 + 6KI = Cr 2 (SO 4) 3 + 3I 2 + 4K 2 SO 4 + 7H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 + 6FeSO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3Fe 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O

Kromati i kaliumit K2 Kr O 4 . Oksosoli. E verdhë, jo higroskopike. Shkrihet pa dekompozim, termikisht i qëndrueshëm. Shumë i tretshëm në ujë ( e verdhe ngjyra e tretësirës korrespondon me jonin CrO 4 2-), hidrolizon pak anionin. Në mjedis acid kthehet në K 2 Cr 2 O 7 . Agjent oksidues (më i dobët se K 2 Cr 2 O 7). Hyn në reaksionet e shkëmbimit të joneve.

Reagimi cilësor mbi jonin CrO 4 2- - precipitimi i një precipitati të verdhë të kromatit të bariumit, i cili zbërthehet në një mjedis shumë acid. Përdoret si një agjent për ngjyrosjen e pëlhurave, një agjent për rrezitje lëkure, një agjent oksidues selektiv dhe një reagent në kiminë analitike.

Ekuacionet e reaksioneve më të rëndësishme:

2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 (30%) = K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

2K 2 CrO 4 (t) +16HCl (përqendrimi, horizonti) = 2CrCl 3 +3Cl 2 +8H 2 O+4KCl

2K 2 CrO 4 +2H 2 O+3H 2 S=2Cr(OH) 3 ↓+3S↓+4KOH

2K 2 CrO 4 +8H 2 O+3K 2 S=2K[Cr(OH) 6 ]+3S↓+4KOH

2K 2 CrO 4 + 2 AgNO 3 = KNO 3 + Ag 2 CrO 4 (e kuqe) ↓

Reagimi cilësor:

K 2 CrO 4 + BaCl 2 = 2KCl + BaCrO 4 ↓

2BaCrO 4 (t) + 2HCl (dil.) = BaCr 2 O 7 (p) + BaC1 2 + H 2 O

Faturë: sinterizimi i kromit me potas në ajër:

4(Cr 2 Fe ‖‖)O 4 + 8K 2 CO 3 + 7O 2 = 8K 2 CrO 4 + 2Fe 2 O 3 + 8СO 2 (1000 °C)

Dikromat kaliumi K 2 Kr 2 O 7 . Oksosoli. Emri teknik maja e kromit. Portokalli-kuqe, jo higroskopik. Shkrihet pa dekompozim dhe dekompozohet pas ngrohjes së mëtejshme. Shumë i tretshëm në ujë ( portokalli Ngjyra e tretësirës korrespondon me jonin Cr 2 O 7 2-. Në një mjedis alkalik formon K 2 CrO 4 . Një agjent tipik oksidues në tretësirë dhe gjatë shkrirjes. Hyn në reaksionet e shkëmbimit të joneve.

Reagimet cilësore- ngjyra blu e një tretësire eterike në prani të H 2 O 2, ngjyra blu e një tretësire ujore nën veprimin e hidrogjenit atomik.

Përdoret si agjent për rrezitje lëkure, llak për ngjyrosjen e pëlhurave, përbërës i përbërjeve piroteknike, reagent në kiminë analitike, frenues i korrozionit metalik, në një përzierje me H 2 SO 4 (konc.) - për larjen e enëve kimike.

Ekuacionet e reaksioneve më të rëndësishme:

4K 2 Cr 2 O 7 = 4K 2 CrO 4 + 2Cr 2 O 3 +3O 2 (500-600 o C)

K 2 Cr 2 O 7 (t) +14HCl (konc) = 2CrCl 3 +3Cl 2 +7H 2 O+2KCl (vale)

K 2 Cr 2 O 7 (t) + 2H 2 SO 4 (96%) ⇌ 2 KHSO 4 + 2 CrO 3 + H 2 O ("përzierje kromi")

K 2 Cr 2 O 7 +KOH (konc) =H 2 O + 2K 2 CrO 4

Cr 2 O 7 2- +14H + +6I - =2Cr 3+ +3I 2 ↓+7H 2 O

Cr 2 O 7 2- +2H + +3SO 2 (g) = 2Cr 3+ +3SO 4 2- +H 2 O

Cr 2 O 7 2- +H 2 O +3H 2 S (g) =3S↓+2OH - +2Cr 2 (OH) 3 ↓

Cr 2 O 7 2- (konc.) +2Ag + (dil.) =Ag 2 Cr 2 O 7 (e kuqe) ↓

Cr 2 O 7 2- (dil.) +H 2 O +Pb 2+ =2H + + 2PbCrO 4 (e kuqe) ↓

K 2 Cr 2 O 7(t) +6HCl+8H 0 (Zn)=2CrCl 2(syn) +7H 2 O+2KCl

Faturë: trajtimi i K 2 CrO 4 me acid sulfurik:

2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 (30%) = K 2Kr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

Ka vetitë e nevojshme për përdorim të suksesshëm në industrinë metalurgjike. Ky metal dallohet për ngjyrën e tij të çelikut dhe densitetin e lartë. Në kushte natyrore, ai nxirret nga minerali i hekurit të kromit fosil.

Lëndët e para i nënshtrohen reduktimit (metoda aluminotermike ose silikonotermike) në impiantet metalurgjike duke përdorur koks.

Për prodhimin e këtij metali mund të përdoret edhe metoda e shkrirjes metalotermale, në të cilën mundësohet reduktimi i konsumit të aluminit. Nxjerrja e kromit rritet në 92%.

Temperatura e shkrirjes së kromit është 2300 gradë Celsius, përbërja e këtij metali mund të dallohet: 98,9-99,2% Krom (Cr), 0,01-0,2% Karbon (C), 0,07-0,12 % Silic (Si), 0,25-0,4% Hekur dhe alumin (Al, Fe), 0.005% Fosfor (P).

Ky metal është i domosdoshëm kur është e nevojshme të jepet produkte çeliku rezistencë e lartë ndaj nxehtësisë dhe rezistencë ndaj korrozionit. Përdoret për të lidhur lidhjet dhe për të rritur forcën e çelikut. zëvendëson ferrokromin, dhe me ndihmën e tij është e mundur të prodhohen klasa të veçanta të çelikut në të cilat përqindja e hekurit është rreptësisht e kufizuar.

Për prodhimin e çelikut, kromi merret pa papastërti dhe përfshirje të huaja; lejohen vetëm gjurmët e një filmi oksidues. Përdoren copa metali që peshojnë më pak se 10 kg, dhe kromi transportohet në vendin e aplikimit në kontejnerë të veçantë - bateri metalike dhe kuti druri.

Prodhimi i metalit të kromit kryhet në përputhje me kërkesat e GOST 5905-79; përbërja e tij mund të përmbajë një sasi të vogël plumbi, karboni, squfuri, kobalti, fosfori, silikoni, etj.

Me shtimin e kromit, përmasat e kokrrizave të çelikut zvogëlohen, forca dhe duktiliteti rriten dhe forcimi i tij rritet. Në temperatura të larta, kromi nuk ndikon në oksidimin.

Fusha e përdorimit të këtij materiali- ky është prodhimi i avionëve, krijimi anije kozmike, prodhimi kimik dhe prodhimi i motorëve reaktiv, turbinave me gaz etj.

Nikrom, kushineta topash, lidhje rezistente ndaj nxehtësisë dhe inox - e gjithë kjo krijohet falë përdorimit të shkathët të vetive të mrekullueshme të metalit të kromit. Produktet e bëra prej çeliku të kromit kanë një jetëgjatësi shumë më të gjatë shërbimi dhe qëndrueshmëri të lartë ndaj ndikimeve kimike dhe të tjera.

OJSC Fabrika e Përpunimit të Metaleve me ngjyra Kamensk-Uralsky ka rritur vëllimin e shitjeve të produkteve të metaleve me ngjyra për ndërmarrjet në industrinë e inxhinierisë ruse. Dorëzimi që nga fillimi...

Gjykata e Qarkut Tverskoy të Moskës zgjodhi arrestin shtëpiak si masë parandaluese të përkohshme drejtor i Përgjithshëm Sh.A. "Zagorsky Pipe Plant" i Denis Safin, i cili dyshohet për të pahijshme...

Është karakteristike që fqinjët e kromit, si vetë kromi, përdoren gjerësisht për lidhjen e çeliqeve.

Pika e shkrirjes së kromit varet nga pastërtia e tij. Shumë studiues u përpoqën ta përcaktojnë atë dhe morën vlera nga 1513 deri në 1920 ° C. Një "shpërndarje" e tillë e madhe shpjegohet kryesisht nga sasia dhe përbërja e papastërtive që përmban krom. Tani besohet se shkrihet në një temperaturë prej rreth 1875° C. Pika e vlimit është 2199° C. Dendësia e kromit është më e vogël se ajo e hekurit; është e barabartë me 7.19.

Vetitë e tij kimike janë të ngjashme me molibdenin dhe tungstenin. Oksidi më i lartë i tij CrO3 është acid, është anhidridi i acidit kromik H2CrO4. Minerali me të cilin filluam njohjen me elementin nr.24 është një kripë e këtij acidi. Përveç acidit kromik, është i njohur edhe acidi dikromik H2Cr2O7; kripërat e tij, dikromatet, përdoren gjerësisht në kimi.

Oksidi më i zakonshëm i kromit, Cr2O3, është amfoterik. Në përgjithësi, në kushte të ndryshme mund të shfaqin valenca nga 2 në 6. Përdoren gjerësisht vetëm komponimet e kromit tre dhe gjashtëvalent.

Kromi ka të gjitha vetitë e një metali - përçon mirë nxehtësinë dhe elektricitet, ka një shkëlqim metalik karakteristik. Karakteristika kryesore e kromit është rezistenca e tij ndaj acideve dhe oksigjenit.

Për ata që merren vazhdimisht me kromin, një tjetër veçori e tij është bërë e diskutueshme: në një temperaturë prej rreth 37°C, disa vetitë fizike i këtij metali ndryshon ndjeshëm, befas. Në këtë temperaturë ka një maksimum të shprehur qartë të fërkimit të brendshëm dhe një minimum të modulit të elasticitetit. Rezistenca elektrike, koeficienti i zgjerimit linear dhe forca termoelektromotore ndryshojnë pothuajse po aq ashpër.

Shkencëtarët ende nuk mund ta shpjegojnë këtë anomali.

Janë të njohura katër izotope natyrore të kromit. Numri i tyre masiv është 50, 52, 53 dhe 54. Pjesa e izotopit më të zakonshëm 52Cr është rreth 84%.

Krom në lidhje

Ndoshta do të ishte e panatyrshme nëse historia për përdorimin e kromit dhe përbërjeve të tij nuk do të fillonte me çelik, por me diçka tjetër. Kromi është një nga elementët aliazh më të rëndësishëm që përdoret në metalurgjinë e zezë. Shtimi i kromit në çeliqet konvencionale (deri në 5% Cr) përmirëson vetitë e tyre fizike dhe e bën metalin më të ndjeshëm ndaj trajtimit termik. Çeliqet me susta, susta, vegla, stampa dhe toptha janë të lidhur me krom. Në to (përveç çeliqeve me topth) kromi është i pranishëm së bashku me manganin, molibdenin, nikelin dhe vanadiumin. Dhe çeliqet me topth përmbajnë vetëm krom (rreth 1.5%) dhe (rreth 1%). Ky i fundit formon me karbide të kromit me fortësi të jashtëzakonshme: Cr3C, Cr7C3 dhe Cr23C6. Ato i japin çelikut mbajtës topash rezistencë të lartë ndaj konsumit.

Nëse përmbajtja e kromit të çelikut rritet në 10% ose më shumë, çeliku bëhet më rezistent ndaj oksidimit dhe korrozionit, por këtu hyn në lojë një faktor që mund të quhet kufizim i karbonit. Kapaciteti i sekuestrimit të karbonit sasi të mëdha kromi çon në varfërimin e çelikut në këtë element. Prandaj, metalurgët përballen me një dilemë: nëse dëshironi të fitoni rezistencë ndaj korrozionit, zvogëloni përmbajtjen e karbonit dhe humbni rezistencën ndaj konsumit dhe ngurtësinë.

Klasa më e zakonshme e çelikut inox përmban 18% krom dhe 8% nikel. Përmbajtja e karbonit në të është shumë e ulët - deri në 0.1%. Çeliqet inox i rezistojnë mirë korrozionit dhe oksidimit dhe ruajnë forcën në temperatura të larta. Grupi skulpturor i V. I. Mukhina "Punëtore dhe grua e fermës kolektive" u bë nga fletë çeliku të tillë, e cila u instalua në Moskë në hyrjen veriore të Ekspozitës së Arritjeve Ekonomia kombëtare. Çeliqet inox përdoren gjerësisht në industrinë kimike dhe të naftës.

Çeliqet me shumë krom (që përmbajnë 25-30% Cr) janë veçanërisht rezistent ndaj oksidimit në temperatura të larta. Ato përdoren për prodhimin e pjesëve për furrat e ngrohjes.

Tani disa fjalë për lidhjet me bazë kromi. Këto përmbajnë më shumë se 50% krom. Ata kanë rezistencë shumë të lartë ndaj nxehtësisë. Megjithatë, ato kanë një pengesë shumë të madhe që mohon të gjitha avantazhet: janë shumë të ndjeshme ndaj defekteve sipërfaqësore: mjafton të shfaqet një gërvishtje ose mikroçarje dhe produkti do të shembet shpejt nën ngarkesë. Për shumicën e lidhjeve, të meta të tilla eliminohen nga trajtimi termomekanik, por lidhjet me bazë kromi nuk mund të trajtohen në këtë mënyrë. Përveç kësaj, ato janë shumë të brishta kur temperatura e dhomës, gjë që kufizon edhe mundësitë e aplikimit të tyre.

Lidhjet e kromit dhe nikelit janë më të vlefshme (ato shpesh përmbajnë aditivë aliazh dhe elementë të tjerë). Lidhjet më të zakonshme të këtij grupi - nikromet përmbajnë deri në 20% krom (pjesa tjetër) dhe përdoren për prodhim. elemente ngrohëse. Nikromet kanë rezistencë të lartë elektrike për metalet; kur kalon rryma, ato nxehen shumë.

Shtimi i molibdenit dhe kobaltit në lidhjet krom-nikel bën të mundur marrjen e materialeve me rezistencë të lartë ndaj nxehtësisë dhe aftësinë për t'i bërë ballë ngarkesave të rënda në 650-900 ° C. Për shembull, fletët e turbinave me gaz bëhen nga këto lidhje. Lidhjet kobalt-krom që përmbajnë 25-30% krom gjithashtu kanë rezistencë ndaj nxehtësisë. Industria përdor gjithashtu kromin si material për veshjet kundër korrozionit dhe dekorative.

Kromi është një element kimik me numër atomik 24. Është një metal i fortë, me shkëlqim, ngjyrë gri çeliku që lustrohet mirë dhe nuk njollos. Përdoret në lidhje të tilla si çelik inox dhe si një shtresë. Trupi i njeriut kërkon sasi të vogla të kromit trevalent për të metabolizuar sheqerin, por Cr(VI) është shumë toksik.

Komponime të ndryshme të kromit, si oksidi i kromit (III) dhe kromati i plumbit, janë me ngjyra të ndezura dhe përdoren në bojëra dhe pigmente. Ngjyra e kuqe e rubinit është për shkak të pranisë së kësaj element kimik. Disa substanca, veçanërisht natriumi, janë agjentë oksidues që përdoren për oksidimin e përbërjeve organike dhe (së bashku me acidin sulfurik) për pastrim enë qelqi laboratorike. Përveç kësaj, oksidi i kromit (VI) përdoret në prodhimin e shiritit magnetik.

Zbulimi dhe etimologjia

Historia e zbulimit të elementit kimik kromi është si më poshtë. Në 1761, Johann Gottlob Lehmann gjeti një mineral të kuq portokalli në malet Ural dhe e quajti atë "plumb i kuq siberian". Edhe pse gabimisht u identifikua si një përbërje e plumbit me selen dhe hekur, materiali ishte në të vërtetë kromati i plumbit me formula kimike PbCrO4. Sot njihet si minerali croconte.

Në vitin 1770, Peter Simon Pallas vizitoi vendin ku Lehmann gjeti një mineral plumbi të kuq që kishte një veçoritë e dobishme pigment në bojëra. Përdorimi i plumbit të kuq siberian si bojë u zhvillua me shpejtësi. Përveç kësaj, ngjyra e verdhë e ndritshme e crocont është bërë në modë.

Në vitin 1797, Nicolas-Louis Vauquelin mori mostra të ngjyrës së kuqe dhe duke përzier krokontin me acid klorhidrik, ai përftoi oksid CrO 3. Kromi u izolua si një element kimik në 1798. Vauquelin e përftonte duke e ngrohur oksidin me qymyr. Ai ishte gjithashtu në gjendje të zbulonte gjurmë të kromit në Gure te Cmuar, të tilla si rubin dhe smerald.

Në vitet 1800, Cr u përdor kryesisht në ngjyra dhe kripëra për rrezitje. Sot, 85% e metalit përdoret në lidhje. Pjesa tjetër përdoret në industrinë kimike, refraktare dhe shkritore.

Shqiptimi i elementit kimik krom korrespondon me greqishten χρῶμα, që do të thotë "ngjyrë", për shkak të shumëllojshmërisë së përbërjeve me ngjyra që mund të përftohen prej tij.

Minierat dhe prodhimi

Elementi prodhohet nga kromi (FeCr 2 O 4). Rreth gjysma e xehes botërore është nxjerrë në Afrikën e Jugut. Përveç kësaj, Kazakistani, India dhe Turqia janë prodhuesit kryesorë të saj. Ka mjaft depozita të hulumtuara të kromit, por gjeografikisht ato janë të përqendruara në Kazakistan dhe Afrikën Jugore.

Depozitat e metalit vendas të kromit janë të rralla, por ato ekzistojnë. Për shembull, ajo është minuar në minierën Udachnaya në Rusi. Është i pasur me diamante dhe mjedisi reduktues ndihmoi në prodhimin e kromit të pastër dhe diamanteve.

Për prodhimin industrial të metaleve, mineralet e kromit trajtohen me alkali të shkrirë (sode kaustike, NaOH). Në këtë rast, formohet kromat natriumi (Na 2 CrO 4), i cili reduktohet nga karboni në oksid Cr 2 O 3. Metali prodhohet duke ngrohur oksidin në prani të aluminit ose silikonit.

Në vitin 2000, rreth 15 milion ton mineral kromi u minuan dhe u përpunuan në 4 milion ton ferrokrom, një aliazh 70% krom-hekur, me një vlerë të përafërt tregu prej 2.5 miliardë dollarë amerikanë.

Karakteristikat kryesore

Karakteristikat e elementit kimik të kromit janë për faktin se ai është një metal kalimtar i periudhës së katërt të tabelës periodike dhe ndodhet midis vanadiumit dhe manganit. Përfshirë në grupin VI. Shkrihet në një temperaturë prej 1907 °C. Në prani të oksigjenit, kromi formon shpejt një shtresë të hollë oksidi, e cila mbron metalin nga ndërveprimi i mëtejshëm me oksigjenin.

Si një element kalimtar, ai reagon me substanca në përmasa të ndryshme. Kështu, ai formon komponime në të cilat ka gjendje të ndryshme oksidimi. Kromi është një element kimik me gjendjet bazë +2, +3 dhe +6, nga të cilat +3 është më e qëndrueshme. Përveç kësaj, në raste të rralla vërehen kushte +1, +4 dhe +5. Përbërjet e kromit në gjendje oksidimi +6 janë agjentë të fortë oksidues.

Çfarë ngjyre është kromi? Elementi kimik jep nuancën e rubinit. Cr 2 O 3 i përdorur për përdoret gjithashtu si një pigment i quajtur jeshile kromi. Kripërat e saj kanë ngjyrë të gjelbër smerald xhami. Kromi është elementi kimik, prania e të cilit i bën rubinët të kuq. Prandaj, përdoret në prodhimin e rubinëve sintetikë.

Izotopet

Izotopet e kromit kanë pesha atomike që variojnë nga 43 në 67. Në mënyrë tipike, ky element kimik përbëhet nga tre forma të qëndrueshme: 52 Cr, 53 Cr dhe 54 Cr. Nga këto, 52 Cr është më i zakonshmi (83.8% e të gjithë kromit natyror). Përveç kësaj, janë përshkruar 19 radioizotope, nga të cilët më i qëndrueshëm është 50 Cr me një gjysmë jete që kalon 1.8x10 17 vjet. 51 Cr ka gjysmë jetë prej 27,7 ditësh dhe për të gjithë izotopet e tjera radioaktive nuk i kalon 24 orë dhe për shumicën prej tyre zgjat më pak se një minutë. Elementi gjithashtu ka dy gjendje meta.

Izotopet e kromit në koren e tokës, si rregull, shoqërojnë izotopet e manganit, i cili përdoret në gjeologji. 53 Cr formohet gjatë zbërthimit radioaktiv të 53 Mn. Raportet e izotopeve Mn/Cr mbështesin të dhëna të tjera të hershme të historisë sistem diellor. Ndryshimet në raportet 53 Cr/ 52 Cr dhe Mn/Cr nga meteoritë të ndryshëm dëshmojnë se bërthamat e reja atomike u krijuan pak para formimit të Sistemit Diellor.

Elementi kimik krom: vetitë, formula e përbërjeve

Oksidi i kromit (III) Cr 2 O 3, i njohur gjithashtu si sesquioxide, është një nga katër oksidet e këtij elementi kimik. Përftohet nga kromi. Përbërja e ngjyrës së gjelbër zakonisht quhet "jeshile kromi" kur përdoret si pigment për lyerjen e smaltit dhe xhamit. Oksidi mund të shpërndahet në acide, duke formuar kripëra, dhe në alkali të shkrirë - kromite.

Dikromat kaliumi

K 2 Cr 2 O 7 është një agjent i fuqishëm oksidues dhe preferohet si mjet për pastrimin e qelqeve laboratorike nga lënda organike. Për këtë përdoret tretësira e ngopur e tij, por ndonjëherë zëvendësohet me bikromat natriumi, bazuar në tretshmërinë më të lartë të këtij të fundit. Përveç kësaj, ai mund të rregullojë procesin e oksidimit të përbërjeve organike, duke shndërruar alkoolin primar në aldehid dhe më pas në dioksid karboni.

Dikromati i kaliumit mund të shkaktojë dermatit të kromit. Kromi ka të ngjarë të shkaktojë sensibilizimin që çon në zhvillimin e dermatitit, veçanërisht të duarve dhe parakrahëve, i cili është kronik dhe i vështirë për t'u kuruar. Ashtu si komponimet e tjera Cr(VI), bikromati i kaliumit është kancerogjen. Duhet të trajtohet me doreza dhe pajisje të përshtatshme mbrojtëse.

Acidi krom

Komponimi ka strukturë hipotetike H 2 CrO 4 . As acidet kromike dhe as dikromi nuk gjenden në natyrë, por anionet e tyre gjenden në substanca të ndryshme. "Acidi kromik" që mund të gjendet në shitje është në fakt anhidridi i tij acid - trioksidi CrO 3.

Kromati i plumbit (II).

PbCrO 4 ka një ngjyrë të verdhë të ndezur dhe është praktikisht i patretshëm në ujë. Për këtë arsye, ajo ka gjetur përdorim si një pigment ngjyrosës i quajtur kurora e verdhë.

Cr dhe lidhja pesëvalente

Kromi dallohet nga aftësia e tij për të formuar lidhje pesëvalente. Komponimi krijohet nga Cr(I) dhe një radikal hidrokarbur. Një lidhje pesëvalente formohet midis dy atomeve të kromit. Formula e tij mund të shkruhet si Ar-Cr-Cr-Ar, ku Ar përfaqëson një grup aromatik specifik.

Aplikacion

Kromi është një element kimik, vetitë e të cilit i kanë dhënë shumë opsione të ndryshme aplikacione, disa prej të cilave janë renditur më poshtë.

I jep metaleve rezistencë ndaj korrozionit dhe një sipërfaqe me shkëlqim. Prandaj, kromi përfshihet në lidhje të tilla si çeliku inox, i përdorur, për shembull, në takëm. Përdoret edhe për kromim.

Kromi është një katalizator për reaksione të ndryshme. Përdoret për të bërë kallëpe për pjekjen e tullave. Kripërat e saj përdoren për nxirjen e lëkurës. Bikromati i kaliumit përdoret për oksidimin e përbërjeve organike si alkoolet dhe aldehidet, si dhe për pastrimin e qelqeve laboratorike. Shërben si një agjent fiksues për ngjyrosjen e rrobave dhe përdoret gjithashtu në fotografi dhe printim fotografish.

CrO 3 përdoret për prodhimin e shiritave magnetikë (për shembull, për regjistrimet audio), të cilat kanë karakteristikat më të mira se filmat me oksid hekuri.

Roli në biologji

Kromi trivalent është një element kimik i nevojshëm për metabolizmin e sheqerit në trupin e njeriut. Në të kundërt, Cr gjashtëvalent është shumë toksik.

Masat paraprake

Përbërjet e metalit të kromit dhe Cr(III) në përgjithësi nuk konsiderohen si rrezik për shëndetin, por substancat që përmbajnë Cr(VI) mund të jenë toksike nëse gëlltiten ose thithen. Shumica e këtyre substancave janë irrituese për sytë, lëkurën dhe mukozën. Me ekspozimin kronik, komponimet e kromit (VI) mund të shkaktojnë dëmtim të syve nëse nuk trajtohen siç duhet. Përveç kësaj, është një kancerogjen i njohur. Doza vdekjeprurëse e këtij elementi kimik është rreth gjysmë luge çaji. Sipas rekomandimeve të Organizatës Botërore të Shëndetësisë, përqendrimi maksimal i lejuar i Cr (VI) në ujë i pijshëmështë 0.05 mg për litër.

Për shkak se komponimet e kromit përdoren në ngjyra dhe për të nxirë lëkurën, ato shpesh gjenden në tokë dhe ujëra nëntokësore nga zona të braktisura industriale që kërkojnë pastrim dhe riparim mjedisor. Primeri që përmban Cr(VI) përdoret ende gjerësisht në industrinë e hapësirës ajrore dhe automobilave.