ქრომი - ელემენტის ზოგადი მახასიათებლები, ქრომის და მისი ნაერთების ქიმიური თვისებები. ქრომი - ელემენტის ზოგადი მახასიათებლები, ქრომის და მისი ნაერთების ქიმიური თვისებები დეკორატიული და მყარი

განმარტება

ქრომი- პერიოდული ცხრილის ოცდამეოთხე ელემენტი. აღნიშვნა - Cr ლათინური "chromium". მეოთხე პერიოდში განლაგებულია VIB ჯგუფი. ეხება ლითონებს. ბირთვული მუხტი არის 24.

ქრომი გვხვდება დედამიწის ქერქი 0,02% ოდენობით (მას.). ბუნებაში ის ძირითადად გვხვდება ქრომის რკინის მადნის FeO×Cr 2 O 3 სახით.

ქრომი არის მყარი, მბზინავი ლითონი (ნახ. 1), დნება 1890 o C-ზე; მისი სიმკვრივეა 7,19 გ/სმ3. ზე ოთახის ტემპერატურაქრომი მდგრადია როგორც წყლის, ასევე ჰაერის მიმართ. განზავებული გოგირდის და მარილმჟავა ხსნის ქრომს, გამოყოფს წყალბადს. ქრომი უხსნადია ცივ კონცენტრირებულ აზოტმჟავაში და მასთან დამუშავების შემდეგ ხდება პასიური.

ბრინჯი. 1. ქრომი. გარეგნობა.

ქრომის ატომური და მოლეკულური მასა

განმარტება

ნივთიერების შედარებით მოლეკულური წონა(M r) არის რიცხვი, რომელიც აჩვენებს, რამდენჯერ აღემატება მოცემული მოლეკულის მასას ნახშირბადის ატომის მასის 1/12-ზე და ელემენტის ფარდობითი ატომური მასა(A r) - რამდენჯერ მეტია ქიმიური ელემენტის ატომების საშუალო მასა ნახშირბადის ატომის მასის 1/12-ზე.

ვინაიდან თავისუფალ მდგომარეობაში ქრომი არსებობს Cr მოლეკულების ერთატომის სახით, მისი ატომური და მოლეკულური მასების მნიშვნელობები ემთხვევა ერთმანეთს. ისინი უდრის 51,9962-ს.

ქრომის იზოტოპები

ცნობილია, რომ ბუნებაში ქრომი გვხვდება ოთხი სტაბილური იზოტოპის სახით 50 Cr, 52 Cr, 53 Cr და 54 Cr. მათი მასობრივი რიცხვია 50, 52, 53 და 54, შესაბამისად. ქრომის იზოტოპის 50 Cr ატომის ბირთვი შეიცავს ოცდაოთხ პროტონს და ოცდაექვს ნეიტრონს, ხოლო დანარჩენი იზოტოპები მისგან განსხვავდება მხოლოდ ნეიტრონების რაოდენობით.

არსებობს ქრომის ხელოვნური იზოტოპები მასობრივი რიცხვებით 42-დან 67-მდე, რომელთა შორის ყველაზე სტაბილურია 59 Cr ნახევარგამოყოფის პერიოდით 42,3 წუთი, ასევე ერთი ბირთვული იზოტოპი.

ქრომის იონები

ქრომის ატომის გარე ენერგეტიკულ დონეზე არის ექვსი ელექტრონი, რომლებიც ვალენტურია:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 .

შედეგად ქიმიური ურთიერთქმედებაქრომი თმობს თავის ვალენტურ ელექტრონებს, ე.ი. არის მათი დონორი და იქცევა დადებითად დამუხტულ იონად:

Cr 0 -2e → Cr 2+ ;

Cr 0 -3e → Cr 3+ ;

Cr 0 -6e → Cr 6+.

ქრომის მოლეკულა და ატომი

თავისუფალ მდგომარეობაში ქრომი არსებობს მონოატომური Cr მოლეკულების სახით. აქ მოცემულია რამდენიმე თვისება, რომელიც ახასიათებს ქრომის ატომს და მოლეკულას:

ქრომის შენადნობები

ქრომის ლითონი გამოიყენება ქრომირებული საფარისთვის და როგორც შენადნობის ფოლადების ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი კომპონენტი. ქრომის შეყვანა ფოლადში ზრდის მის წინააღმდეგობას კოროზიის მიმართ როგორც წყლის გარემოში ნორმალურ ტემპერატურაზე, ასევე აირებში ამაღლებულ ტემპერატურაზე. გარდა ამისა, ქრომის ფოლადებს აქვთ გაზრდილი სიმტკიცე. ქრომი არის უჟანგავი მჟავაგამძლე და სითბოს მდგრადი ფოლადების ნაწილი.

პრობლემის გადაჭრის მაგალითები

მაგალითი 1

მაგალითი 2

ვარჯიში	ქრომის (VI) ოქსიდი, რომლის წონაა 2 გ, იხსნება 500 გ მასის წყალში.
გამოსავალი	მოდით დავწეროთ რეაქციის განტოლება ქრომის (VI) ოქსიდიდან ქრომის მჟავის წარმოებისთვის: CrO 3 + H 2 O = H 2 CrO 4. ვიპოვოთ ხსნარის მასა: m ხსნარი = m(CrO 3) + m (H 2 O) = 2 + 500 = 502 გ. n (CrO 3) = m (CrO 3) / M (CrO 3); n (CrO 3) = 2 / 100 = 0.02 მოლი. რეაქციის განტოლების მიხედვით n(CrO 3) : n(H 2 CrO 4) = 1:1, რაც ნიშნავს n(CrO 3) = n(H 2 CrO 4) = 0.02 მოლი. მაშინ ქრომის მჟავას მასა ტოლი იქნება ( მოლური მასა- 118 გ/მოლი): m (H2CrO4) = n (H2CrO4) × M (H2CrO4); მ (H 2 CrO 4) = 0.02 × 118 = 2.36 გ. ხსნარში ქრომის მჟავას მასური წილი არის: ω = m ხსნადი / მ ხსნარი × 100%; ω (H2CrO4)=m ხსნადი (H2CrO4)/მ ხსნარი × 100%; ω (H 2 CrO 4) = 2.36 / 502 × 100% = 0.47%.
უპასუხე	ქრომის მჟავას მასური წილი არის 0,47%.

ქრომი, – ქიმიური ელემენტი, მყარი ვერცხლის ლითონიატომური ნომრით 24. მარილების დამახასიათებელი კაშკაშა ფერებისათვის ქრომმა მიიღო სახელი - ფერი (ბერძნული ფერი, საღებავი).

ბიოლოგიური მოქმედება

ქრომი წამყვან როლს თამაშობს გლუკოზის მეტაბოლიზმში:

• აუცილებელია გლუკოზის გადამუშავებისთვის (ეს არის GTF - გლუკოზის ტოლერანტობის ფაქტორის აქტიური კომპონენტი);
• აუმჯობესებს ინსულინის მგრძნობელობას;
• ამცირებს ტკბილეულისადმი ლტოლვას;
• ამცირებს სისხლში შაქრის დონეს 1 და 2 ტიპის დიაბეტის მქონე ადამიანებში;
• არის კუნთების ზრდისთვის აუცილებელი გარკვეული ცილების სინთეზის კატალიზატორი;
• მონაწილეობს ცხიმების მეტაბოლიზმში, არეგულირებს სისხლში „ცუდი“ ქოლესტერინის დონეს;
• ხელს უწყობს წონის დაკლებას.

ცხრილი 1. ფიზიოლოგიური მოთხოვნები ქრომის მიმართ ასაკის მიხედვით

გაზრდილი მეტაბოლიზმის დროს საჭიროა ქრომის უფრო მაღალი დოზები, მაგალითად სპორტსმენებში.

ქრომის წყაროები

საფუარი, ღვიძლი, ხორცი, ყავისფერი ბრინჯი, მთელი მარცვლეული, სიმინდი, კვერცხი, პომიდორი, შვრიის ფაფა, სალათის ფოთოლი, სოკო, ყველი. ეს საკვები ყველაზე მდიდარია ქრომით (კლებადობით), მაგრამ გასათვალისწინებელია, რომ ის შეიცავს მიკროდოზებს და საშუალო დიეტა ძლივს აღწევს ამ მინერალის მინიმალურ მოთხოვნებს.

ქრომის შეწოვა ამცირებს რკინის დონეს.

ქრომის დეფიციტი

ქრომის დეფიციტი შეინიშნება ამ მიკროელემენტით გამოფიტული საკვების მოხმარებისას, ხოლო ორგანიზმში ქრომის დონე სიბერეში იკლებს.

გასათვალისწინებელია ისიც, რომ ნაწლავში ქრომის აბსორბცია დაბალია, თუნდაც ქრომის თანამედროვე კომპლექსებიდან, სადაც ის ყველაზე ათვისებად ფორმაშია (ქრომის პიკოლინატი, ამინომჟავის კომპლექსი ქრომთან), შეწოვა არის 1,5-. 3%.

ქრომის დეფიციტი იწვევს გლუკოზის ტოლერანტობის შესამცირებლად, ზრდის ტემპის შემცირებაშაქრიანი დიაბეტის, გულის კორონარული დაავადების, ჰიპერქოლესტერინემიის (სისხლში ქოლესტერინის დონის მომატება), ჰიპერგლიკემიისა და ჰიპოგლიკემიის (შაქრის დონის ცვლილება) განვითარების რისკის გაზრდა.

ყველაზე შესაფერისი დეფიციტის აღმოსაფხვრელად ქრომის პიკოლინატი,ამავდროულად, საჭიროა შემცირდეს მოხმარებული მსუბუქი ნახშირწყლების რაოდენობა (შაქარი და ა.შ.). ამ მიზნისთვის ქრომის ქლორიდი (CrCl2) პრაქტიკულად გამოუსადეგარია, ამ ფორმიდან ქრომის ძალიან დაბალი შთანთქმის გამო.

პროფილაქტიკური მიზნით ქრომის შემცველი პრეპარატების ხანგრძლივი გამოყენება (დეფიციტის არარსებობის შემთხვევაში) ზრდის ორგანიზმზე დატვირთვას, რაც სავსეა მუტაგენეზის გააქტიურებით.

ჭარბი ქრომი ორგანიზმში

რუსებში ჭარბი ქრომი საკმაოდ გავრცელებული მოვლენაა, მაგრამ ის გამოწვეულია ექვსვალენტური ქრომით, ცნობილი კანცეროგენით, რომელიც გამოიყენება მეტალურგიულ და ტექსტილის მრეწველობაში. ექვსვალენტური ქრომის ნაერთები იწვევს ალერგიულ რეაქციებს (დერმატიტს) და ზრდის ფილტვის კიბოს რისკს.

საკვებ პროდუქტებში ქრომს აქვს სამვალენტიანი ფორმა, რომელიც უსაფრთხოა ორგანიზმისთვის.

მინერალური დეტალები

სამვალენტიანი ქრომი არის ალუმის კომპონენტი, რომელიც დიდი ხანია გამოიყენება ტყავის გარუჯვისა და ქსოვილების შესაღებად.

ქრომის ნორმალური რაოდენობით მიღებამ (ფიზიოლოგიური მოთხოვნილებების მიხედვით) დიეტის დროს შეიძლება შეამციროს "ცხიმიანობა" კუნთების შენარჩუნებისას.

ქრომი

ელემენტი No24. ერთ-ერთი უმძიმესი ლითონი. აქვს მაღალი ქიმიური წინააღმდეგობა. ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ლითონი, რომელიც გამოიყენება შენადნობი ფოლადების წარმოებაში. ქრომის ნაერთების უმეტესობა ღია ფერისაა და სხვადასხვა ფერისაა. ამ მახასიათებლისთვის ელემენტს დაარქვეს ქრომი, რაც ბერძნულად ნიშნავს "საღებავს".

როგორ იპოვეს იგი?

ქრომის შემცველი მინერალი აღმოაჩინეს ეკატერინბურგის მახლობლად 1766 წელს ი.გ. ლემანმა მას "ციმბირის წითელი ტყვია" უწოდა. ახლა ამ მინერალს კროკოიტი ჰქვია. ცნობილია მისი შემადგენლობაც - PbCrO 4. და ერთ დროს, "ციმბირის წითელმა ტყვიამ" მეცნიერებს შორის ბევრი უთანხმოება გამოიწვია. ოცდაათი წლის განმავლობაში ისინი კამათობდნენ მის შემადგენლობაზე, სანამ, საბოლოოდ, 1797 წელს, ფრანგმა ქიმიკოსმა ლუი ნიკოლა ვოკლენმა მისგან გამოყო ლითონი, რომელსაც (ასევე, სხვათა შორის, გარკვეული კამათის შემდეგ) ეწოდა ქრომი.

ვაუკელინით დამუშავებული კროკოიტი კალიუმის K 2 CO 3: ტყვიის ქრომატი გადაიქცა კალიუმის ქრომატად. შემდეგ გამოყენებით მარილმჟავაკალიუმის ქრომატი გარდაიქმნება ქრომის ოქსიდში და წყალში (ქრომის მჟავა არსებობს მხოლოდ განზავებულ ხსნარებში). მწვანე ქრომის ოქსიდის ფხვნილის გაცხელებით გრაფიტის ჭურჭელში ქვანახშირით, ვაუკლინმა მიიღო ახალი ცეცხლგამძლე ლითონი.

პარიზის მეცნიერებათა აკადემია ამ აღმოჩენის მოწმე გახდა. მაგრამ, სავარაუდოდ, ვაუკელინმა გამოყო არა ელემენტარული ქრომი, არამედ მისი კარბიდები. ამას მოწმობს ვოკლენის მიერ მიღებული ღია ნაცრისფერი კრისტალების ნემსის ფორმის ფორმა.

სახელწოდება "ქრომი" ვოკლენის მეგობრებმა შესთავაზეს, მაგრამ მას არ მოეწონა - მეტალს განსაკუთრებული ფერი არ ჰქონდა. თუმცა, მეგობრებმა მოახერხეს ქიმიკოსის დაყოლიება იმ ფაქტზე, რომ ნათელი ფერის ქრომის ნაერთების გამოყენება შესაძლებელია კარგი საღებავების მისაღებად. (სხვათა შორის, ვაუკელინის ნამუშევრებში პირველად იქნა ახსნილი ზოგიერთი ბუნებრივი ბერილიუმის და ალუმინის სილიკატების ზურმუხტისფერი ფერი; ისინი, როგორც ვაუკლინმა გაარკვია, შეფერილი იყო ქრომის ნაერთების მინარევებით.) და ასე მიიღეს ეს სახელი. ახალი ელემენტი.

სხვათა შორის, სილა „ქრომი“, სწორედ „ფერადი“ მნიშვნელობით შედის მრავალ სამეცნიერო, ტექნიკურ და მუსიკალურ ტერმინებშიც კი. ფართოდ არის ცნობილი იზოპანქრომული, პანქრომული და ორთოქრომული ფოტოფილმები. ბერძნულიდან თარგმნილი სიტყვა "ქრომოსომა" ნიშნავს "სხეულს, რომელიც ფერადია". არის „ქრომატული“ სკალა (მუსიკაში) და არის „ქრომატული“ ჰარმონია.

სად მდებარეობს

დედამიწის ქერქში საკმაოდ ბევრი ქრომია - 0,02%. მთავარი მინერალი, საიდანაც ინდუსტრია იღებს ქრომს, არის ცვლადი შემადგენლობის ქრომის სპინელი ზოგადი ფორმულა(Mg, Fe) O · (Cr, Al, Fe) 2 O 3. ქრომის საბადო ეწოდება ქრომიტს ან ქრომის რკინის მადანს (რადგან იგი თითქმის ყოველთვის შეიცავს რკინას). ბევრგან არის ქრომის მადნების საბადოები. ჩვენს ქვეყანას აქვს ქრომიტების უზარმაზარი მარაგი. ერთ-ერთი უდიდესი საბადო მდებარეობს ყაზახეთში, აქტობეს რეგიონში; იგი აღმოაჩინეს 1936 წელს. ურალში ქრომის მადნების მნიშვნელოვანი მარაგია.

ქრომიტები ძირითადად გამოიყენება ფეროქრომის დნობისთვის. ეს არის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ფეროშენადნობი, რომელიც აბსოლუტურად აუცილებელია შენადნობი ფოლადების მასობრივი წარმოებისთვის.

ფეროშენადნობები არის რკინის შენადნობები სხვა ელემენტებით, რომლებიც ძირითადად გამოიყენება ფოლადის შენადნობისა და დეოქსიდიზაციისთვის. ფეროქრომი შეიცავს მინიმუმ 60% Cr.

მეფის რუსეთითითქმის არ აწარმოებდა ფეროშენადნობებს. სამხრეთის ქარხნების რამდენიმე ასაფეთქებელი ღუმელი დნობდა დაბალპროცენტიან (ლითონის შენადნობს) ფეროსილიციუმს და ფერომანგანუმს. უფრო მეტიც, მდინარე სატკაზე, რომელიც მიედინება სამხრეთ ურალი 1910 წელს აშენდა პატარა ქარხანა, რომელიც დნებოდა მცირე რაოდენობით ფერომანგანუმს და ფეროქრომს.

განვითარების პირველ წლებში ახალგაზრდა საბჭოთა ქვეყანას ფეროშენადნობების შემოტანა საზღვარგარეთიდან უწევდა. ასეთი დამოკიდებულება კაპიტალისტურ ქვეყნებზე მიუღებელი იყო. უკვე 1927...1928 წ. დაიწყო საბჭოთა ფეროშენადნობთა ქარხნების მშენებლობა. 1930 წლის ბოლოს ჩელიაბინსკში აშენდა პირველი დიდი ფეროშენადნობების ღუმელი, ხოლო 1931 წელს ამოქმედდა ჩელიაბინსკის ქარხანა, სსრკ-ს ფეროშენადნობთა მრეწველობის პირველი დაბადებული. 1933 წელს კიდევ ორი ​​ქარხანა ამოქმედდა - ზაპოროჟიეში და ზესტაფონში. ამან შესაძლებელი გახადა ფეროშენადნობების იმპორტის შეჩერება. სულ რამდენიმე წელიწადში საბჭოთა კავშირმა მოაწყო მრავალი სახის სპეციალური ფოლადის წარმოება - ბურთულიანი, სითბოს მდგრადი, უჟანგავი, საავტომობილო, მაღალსიჩქარიანი... ყველა ეს ფოლადი შეიცავს ქრომს.

პარტიის მე-17 ყრილობაზე მძიმე მრეწველობის სახალხო კომისარმა სერგო ორჯონიკიძემ განაცხადა: „...ჩვენ რომ არ გვქონდეს მაღალი ხარისხის ფოლადები, არ გვექნებოდა საავტომობილო და ტრაქტორების მრეწველობა. მაღალი ხარისხის ფოლადის ღირებულება, რომელსაც ჩვენ ამჟამად ვიყენებთ, შეფასებულია 400 მილიონ რუბლზე მეტი. თუ საჭირო იყო იმპორტი, ეს იქნებოდა 400 მილიონი რუბლი. ყოველ წელს, ჯანდაბა, კაპიტალისტების მონობაში აღმოჩნდებოდი...“

აქტობის ველის ბაზაზე ქარხანა აშენდა მოგვიანებით, დიდის დროს სამამულო ომი. მან დაამზადა პირველი ფეროქრომის დნობა 1943 წლის 20 იანვარს. ქარხნის მშენებლობაში მონაწილეობა მიიღეს ქალაქ აქტიუბინსკის მუშებმა. მშენებლობა საჯაროდ გამოცხადდა. ახალი ქარხნის ფეროქრომი გამოიყენებოდა ტანკებისა და იარაღის ლითონის დასამზადებლად, ფრონტის საჭიროებისთვის.

გავიდა წლები. ახლა აქტობეს ფეროშენადნობთა ქარხანა არის უმსხვილესი საწარმო, რომელიც აწარმოებს ფეროქრომს ყველა კლასის. ქარხანამ გამოუშვა მაღალკვალიფიციური ეროვნული მეტალურგიული პერსონალი. წლიდან წლამდე ქარხანა და ქრომიტის მაღაროები ზრდის თავიანთ სიმძლავრეს, რაც ჩვენს შავი მეტალურგიას უზრუნველყოფს მაღალი ხარისხის ფეროქრომით.

ჩვენს ქვეყანას აქვს ბუნებრივი შენადნობის უნიკალური საბადო რკინის საბადოები, მდიდარია ქრომითა და ნიკელით. მდებარეობს ორენბურგის სტეპებში. ამ საბადოს ბაზაზე აშენდა და მუშაობს ორსკო-ხალილოვსკის მეტალურგიული ქარხანა. ბუნებრივი შენადნობის თუჯის, რომელსაც აქვს მაღალი სითბოს წინააღმდეგობა, დნება ქარხნის აფეთქების ღუმელში. ნაწილი გამოიყენება ჩამოსხმის სახით, მაგრამ უმეტესი ნაწილი იგზავნება დასამუშავებლად ნიკელის ფოლადში; თუჯისგან ფოლადის დნობისას ქრომი იწვის.

კუბას, იუგოსლავიას და აზიისა და აფრიკის ბევრ ქვეყანას აქვს ქრომიტების დიდი მარაგი.

როგორ იღებთ მას?

ქრომიტი ძირითადად გამოიყენება სამ ინდუსტრიაში: მეტალურგიაში, ქიმიაში და ცეცხლგამძლე ქარხნებში, მეტალურგია მოიხმარს ქრომის დაახლოებით ორ მესამედს.

ქრომის შენადნობ ფოლადს აქვს გაზრდილი სიმტკიცე და წინააღმდეგობა კოროზიის მიმართ აგრესიულ და ჟანგვის გარემოში.

სუფთა ქრომის მიღება ძვირი და შრომატევადი პროცესია. ამიტომ ფოლადის შენადნობისთვის ძირითადად გამოიყენება ფეროქრომი, რომელიც მიიღება ელექტრო რკალის ღუმელებში უშუალოდ ქრომიტისგან. შემცირების აგენტია კოქსი. ქრომიტში ქრომის ოქსიდის შემცველობა უნდა იყოს მინიმუმ 48%, ხოლო Cr:Fe თანაფარდობა უნდა იყოს მინიმუმ 3:1.

ელექტრო ღუმელში წარმოებული ფეროქრომი ჩვეულებრივ შეიცავს 80%-მდე ქრომს და 4...7% ნახშირბადს (დანარჩენი რკინაა).

მაგრამ ბევრი მაღალი ხარისხის ფოლადის შენადნობისთვის საჭიროა ფეროქრომი, რომელიც შეიცავს ცოტა ნახშირბადს (ამის მიზეზები განხილულია ქვემოთ, თავში „ქრომი შენადნობებში“). ამიტომ, ნახშირბადის მაღალი შემცველობის ფეროქრომის ნაწილი ექვემდებარება სპეციალურ დამუშავებას, რათა შემცირდეს მასში ნახშირბადის შემცველობა მეათედი და მეასედი პროცენტამდე.

ქრომიტისგან ასევე მიიღება ელემენტარული მეტალის ქრომი. ტექნიკურად სუფთა ქრომის (97...99%) წარმოება ეფუძნება ალუმინოთერმიულ მეთოდს, რომელიც ჯერ კიდევ 1865 წელს აღმოაჩინა ცნობილმა რუსმა ქიმიკოსმა ნ.ნ. ბეკეტოვი. მეთოდის არსი არის ოქსიდების რედუქცია ალუმინის საშუალებით, რეაქციას თან ახლავს სითბოს მნიშვნელოვანი გამოყოფა.

მაგრამ ჯერ უნდა მიიღოთ სუფთა ქრომის ოქსიდი Cr 2 O 3. ამისათვის წვრილად დაფქულ ქრომიტს ურევენ სოდას და ამ ნარევს უმატებენ კირქვას ან რკინის ოქსიდს. მთელი მასა იწვება და წარმოიქმნება ნატრიუმის ქრომატი:

2Cr 2 O 3 + 4Na 2 CO 3 + 3O 2 → 4Na 2 CrO 4 + 4CO 2.

შემდეგ ნატრიუმის ქრომატს ასუფთავებენ კალცინირებული მასიდან წყლით; ლიქიორი იფილტრება, აორთქლდება და მუშავდება მჟავით. შედეგი არის ნატრიუმის ბიქრომატის Na 2 Cr 2 O 7 . მისი შემცირებით გოგირდით ან ნახშირბადით გაცხელებისას მიიღება მწვანე ქრომის ოქსიდი.

ლითონის ქრომის მიღება შესაძლებელია სუფთა ქრომის ოქსიდის ალუმინის ფხვნილთან შერევით, ამ ნარევის გაცხელებით 500...600°C-მდე და ალუმინის ჟანგბადს აშორებს ქრომის ოქსიდს. ეს რეაქცია Cr 2 O 3 + 2Al → Al 2 O 3 + 2Сr არის ქრომის წარმოების სამრეწველო (ალუმინოთერმული) მეთოდის საფუძველი, თუმცა, რა თქმა უნდა, ქარხნის ტექნოლოგია ბევრად უფრო რთულია. ალუმინოთერმულად მიღებული ქრომი შეიცავს ალუმინის და რკინის პროცენტის მეათედს, ხოლო სილიციუმის, ნახშირბადისა და გოგირდის პროცენტის მეათედს.

ტექნიკურად სუფთა ქრომის მისაღებად ასევე გამოიყენება სილიკოთერმული მეთოდი. ამ შემთხვევაში, რეაქციის მიხედვით, ქრომი მცირდება ოქსიდიდან სილიციუმით

2Сr 2 О 3 + 3Si → 3SiO 2 + 4Сr.

ეს რეაქცია ხდება რკალის ღუმელში. სილიციუმის შესაკრავად მუხტს ემატება კირქვა. სილიკოთერმული ქრომის სისუფთავე დაახლოებით იგივეა, რაც ალუმოთერმული ქრომი, თუმცა, რა თქმა უნდა, მასში სილიციუმის შემცველობა ოდნავ მაღალია და ალუმინის შემცველობა ოდნავ დაბალია. ქრომის მისაღებად ისინი ასევე ცდილობდნენ გამოეყენებინათ სხვა შემცირების საშუალებები - ნახშირბადი, წყალბადი, მაგნიუმი. თუმცა, ეს მეთოდები ფართოდ არ გამოიყენება.

ქრომი მაღალი ხარისხისისუფთავე (დაახლოებით 99,8%) მიიღება ელექტროლიტური გზით.

ტექნიკურად სუფთა და ელექტროლიტური ქრომი გამოიყენება ძირითადად რთული ქრომის შენადნობების წარმოებისთვის.

ქრომის მუდმივები და თვისებები

ქრომის ატომური მასა არის 51,996. პერიოდულ სისტემაში მეექვსე ჯგუფში ადგილს იკავებს. მისი უახლოესი მეზობლები და ანალოგებია მოლიბდენი და ვოლფრამი. დამახასიათებელია, რომ ქრომის მეზობლები, ისევე როგორც თავად ქრომი, ფართოდ გამოიყენება ფოლადების შენადნობისთვის.

ქრომის დნობის წერტილი დამოკიდებულია მის სიწმინდეზე. ბევრმა მკვლევარმა სცადა მისი დადგენა და მიიღო მნიშვნელობები 1513-დან 1920°C-მდე. ასეთი დიდი "გაფანტვა" აიხსნება, პირველ რიგში, ქრომის შემცველი მინარევების რაოდენობით და შემადგენლობით. ამჟამად ითვლება, რომ ქრომი დნება დაახლოებით 1875°C ტემპერატურაზე. დუღილის წერტილი 2199°C. ქრომის სიმკვრივე რკინისაზე ნაკლებია; ის უდრის 7.19-ს.

ქიმიური თვისებების მიხედვით, ქრომი ახლოს არის მოლიბდენთან და ვოლფრამთან. მისი უმაღლესი ოქსიდი CrO 3 არის მჟავე, ეს არის ქრომის მჟავას ანჰიდრიდი H 2 CrO 4. მინერალური კროკოიტი, რომლითაც დავიწყეთ გაცნობა No24 ელემენტთან, არის ამ მჟავას მარილი. ქრომის მჟავის გარდა, ქიმიაში ფართოდ გამოიყენება დიქრომის მჟავა H 2 Cr 2 O 7; ყველაზე გავრცელებული ქრომის ოქსიდი, Cr 2 O 3, არის ამფოტერული. ზოგადად, სხვადასხვა პირობებში ქრომს შეუძლია გამოავლინოს ვალენტობა 2-დან 6-მდე. ფართოდ გამოიყენება მხოლოდ ტრი და ექვსვალენტიანი ქრომის ნაერთები.

Chrome-ის ისტორია

ქრომის, როგორც დამოუკიდებელი ელემენტის პირველი ნახსენები გვხვდება მ.ვ.-ის ნაშრომებში. ლომონოსოვი 1763 წელს, ბერეზოვსკის ოქროს საბადოზე ლითონის აღმოჩენის შემდეგ. ავტორმა დაურეკა წითელი ტყვიის საბადო.ქრომის ნაერთებს აქვთ მრავალფეროვანი ფერები, როგორც ჩანს, სწორედ ამიტომ ეწოდა ელემენტებს სახელი ქრომი - ბერძნული χρῶμα - საღებავი, ფერი.

ქრომი არის პერიოდის IV ჯგუფის VI ქვეჯგუფის ელემენტი პერიოდული ცხრილი ქიმიური ელემენტები DI. მენდელეევს აქვს ატომური ნომერი 24 და ატომური მასა 51,966. მიღებული აღნიშვნაა Cr (ლათინურიდან ქრომი).

ბუნებაში ყოფნა

ქრომი გავრცელებულია დედამიწის ქერქში, ყველაზე ცნობილი ნაერთებია ქრომიტი და კროკოიტი. ქრომის საბადოები მდებარეობს სამხრეთ აფრიკაში, თურქეთში, ზიმბაბვეში, სომხეთში, ინდოეთში და შუა ურალებში რუსეთში.

ქრომი არის მყარი ლითონი (ხშირად უწოდებენ შავი ლითონი), აქვს თეთრ-ლურჯი შეფერილობა და ერთ-ერთი ყველაზე მაღალი სიხისტე.

ქრომის ყოველდღიური მოთხოვნა

ქრომის საჭირო დღიური დოზაა 11-დან 35 მკგ-მდე, ქალების ასაკიდან გამომდინარე, აუცილებელია დღეში 50-70 მკგ ქრომის მიღება, საჭიროება იზრდება 100-120 მკგ-მდე; ზრდასრულმა ჯანმრთელმა მამაკაცებმა უნდა მიიღონ 60-80 მკგ ქრომი აქტიური სპორტის ან სხვა ფიზიკური აქტივობის დროს, დღიური დოზა შეადგენს 120-200 მკგ-ს.

ადამიანის ორგანიზმისთვის ქრომის მთავარი მომწოდებლები არიან და, რასაც მოჰყვება უნიფორმები, და, და, მთლიანი პური, არის ქრომი ზღვის პროდუქტებში, ყველში და, ხილსა და კენკრაში, პარკოსნებში და ზოგიერთ მარცვლეულში - და.

ქრომის დეფიციტის ნიშნები

ადამიანის ორგანიზმში ქრომის დეფიციტის ნიშნებია:

• უძილობა და დაღლილობა,
• თავის ტკივილი და შფოთვა,
• გაზრდილი "ცუდი" ქოლესტერინის დონე,
• კანკალი და კიდურების მგრძნობელობის დაქვეითება,
• დაღლილობა და თმის ცვენა.

ჭარბი ქრომის ნიშნები

ორგანიზმში ქრომის ჭარბი შემცველობა ხასიათდება ალერგიული რეაქციებით და ანთებითი პროცესებით, წყლულები ჩნდება ლორწოვან გარსებზე, ნერვული დარღვევებიდა ღვიძლისა და თირკმელების აქტივობის დარღვევა.

ქრომი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ადამიანის ცხოვრებაში, მონაწილეობს ლიპიდურ და ნახშირბადის მეტაბოლიზმში, ხელს უწყობს "ცუდი" ქოლესტერინის აღმოფხვრას და პასუხისმგებელია ცხიმოვანი დეპოზიტების გადამუშავებაზე, რითაც ინარჩუნებს ნორმალურ წონას. ქრომის იოდის ჩანაცვლების უნარი სასიცოცხლო მნიშვნელობისაა ფარისებრი ჯირკვლისთვის ქრომი ასევე შეუცვლელია ოსტეოპოროზის პროფილაქტიკისთვის, ძვლოვანი ქსოვილის გასაძლიერებლად. ქრომი ასტიმულირებს ქსოვილების რეგენერაციის პროცესებს და ინარჩუნებს მემკვიდრეობით ინფორმაციას გენებში.

ქრომმა იპოვა თავისი ძირითადი გამოყენება მეტალურგიულ მრეწველობაში, სადაც გამოიყენება შენადნობების სიხისტისა და კოროზიის წინააღმდეგობის გასაზრდელად, ქრომის დაფარვის პროცესში და ასევე გამოიყენება კოსმოსურ ინდუსტრიაში.

მყარი ლითონი მოლურჯო – თეთრი ფერის. ქრომი ზოგჯერ კლასიფიცირდება როგორც შავი ლითონი. ამ ლითონს შეუძლია შეღებოს ნაერთები სხვადასხვა ფერში, რის გამოც მას ეწოდა "ქრომი", რაც ნიშნავს "საღებავს". ქრომი არის კვალი ელემენტი, რომელიც აუცილებელია ადამიანის ორგანიზმის ნორმალური განვითარებისა და ფუნქციონირებისთვის. მისი უმნიშვნელოვანესი ბიოლოგიური როლი არის ნახშირწყლების ცვლის და სისხლში გლუკოზის დონის რეგულირება.

აგრეთვე იხილეთ:

სტრუქტურა

ტიპების მიხედვით ქიმიური ბმა- როგორც ყველა ლითონს, ქრომს აქვს ლითონის ტიპიკრისტალური გისოსი, ანუ გისოსის კვანძები შეიცავს ლითონის ატომებს.
სივრცითი სიმეტრიიდან გამომდინარე - კუბური, სხეულზე ორიენტირებული a = 0,28839 ნმ. ქრომის თვისებაა მისი მკვეთრი ცვლილება ფიზიკური თვისებებიდაახლოებით 37°C ტემპერატურაზე. ბროლის გისოსილითონი შედგება მისი იონებისა და მობილური ელექტრონებისგან. ანალოგიურად, ქრომის ატომს აქვს ძირითადი მდგომარეობა ელექტრონული კონფიგურაცია. 1830 °C-ზე შესაძლებელია მოდიფიკაციად გარდაქმნა სახეზე ორიენტირებული გისოსით, a = 3,69 Å.

თვისებები

ქრომს აქვს მოჰს სიხისტე 9, ერთ-ერთი უმძიმესი სუფთა ლითონი (მეორე მხოლოდ ირიდიუმის, ბერილიუმის, ვოლფრამისა და ურანის შემდეგ). ძალიან სუფთა ქრომის დამუშავება საკმაოდ კარგად შეიძლება. სტაბილურია ჰაერში პასივაციის გამო. ამავე მიზეზით ის არ რეაგირებს გოგირდთან და აზოტის მჟავები. 2000 °C-ზე იწვის და წარმოიქმნება მწვანე ქრომის(III) ოქსიდი Cr 2 O 3, რომელსაც აქვს ამფოტერული თვისებები. გაცხელებისას ის რეაგირებს ბევრ არამეტალთან, ხშირად წარმოქმნის არასტოქიომეტრიული შემადგენლობის ნაერთებს: კარბიდებს, ბორიდებს, სილიციდებს, ნიტრიდებს და ა.შ. ქრომი წარმოქმნის მრავალ ნაერთს სხვადასხვა დაჟანგვის მდგომარეობებში, ძირითადად +2, +3, +6. ქრომს აქვს ლითონებისთვის დამახასიათებელი ყველა თვისება - ის კარგად ატარებს სითბოს და ელექტროენერგიას და აქვს მეტალების უმეტესობისთვის დამახასიათებელი ბზინვარება. ის ანტიფერომაგნიტური და პარამაგნიტურია, ანუ 39 °C ტემპერატურაზე პარამაგნიტური მდგომარეობიდან ანტიფერომაგნიტურ მდგომარეობაში გადადის (ნიელის წერტილი).

რეზერვები და წარმოება

ქრომის უდიდესი საბადოები მდებარეობს სამხრეთ აფრიკაში (1 ადგილი მსოფლიოში), ყაზახეთში, რუსეთში, ზიმბაბვესა და მადაგასკარში. ასევე არის საბადოები თურქეთში, ინდოეთში, სომხეთში, ბრაზილიასა და ფილიპინებში. ქრომის საბადოების ძირითადი საბადოები რუსეთის ფედერაციაში ცნობილია ურალებში (დონი და სარანოვსკოე). შესწავლილი მარაგი ყაზახეთში შეადგენს 350 მილიონ ტონას (მსოფლიოში ქრომი გვხვდება ძირითადად ქრომის რკინის მადნის Fe(CrO 2) 2 (რკინის ქრომიტის) სახით. მისგან ფეროქრომი მიიღება ელექტრო ღუმელებში კოქსით (ნახშირბადის) შემცირებით. სუფთა ქრომის მისაღებად რეაქცია ტარდება შემდეგნაირად:
1) რკინის ქრომიტი ჰაერში შერწყმულია ნატრიუმის კარბონატთან (სოდა ნაცარი);
2) იხსნება ნატრიუმის ქრომატი და გამოყოფს რკინის ოქსიდს;
3) ქრომატის გადაქცევა დიქრომატად, ხსნარის მჟავიანობა და დიქრომატის კრისტალიზაცია;
4) სუფთა ქრომის ოქსიდი მიიღება ნატრიუმის დიქრომატის ნახშირთან შემცირებით;
5) მეტალის ქრომი მიიღება ალუმინოთერმიის გამოყენებით;
6) ელექტროლიზის გამოყენებით, ელექტროლიტური ქრომი მიიღება ქრომის ანჰიდრიდის ხსნარიდან წყალში, რომელიც შეიცავს გოგირდმჟავას დამატებით.

წარმოშობა

ქრომის საშუალო შემცველობა დედამიწის ქერქში (კლარკი) არის 8,3·10 -3%. ეს ელემენტი, ალბათ, უფრო დამახასიათებელია დედამიწის მანტიისთვის, ვინაიდან ულტრამაფიული ქანები, რომლებიც, როგორც ვარაუდობენ, შემადგენლობით ყველაზე ახლოს არიან დედამიწის მანტიასთან, გამდიდრებულია ქრომით (2·10 -4%). ქრომი ქმნის მასიურ და გავრცელებულ მადნებს ულტრამაფიკში კლდეები; მათთან არის დაკავშირებული ქრომის უდიდესი საბადოების წარმოქმნა. ძირითად ქანებში ქრომის შემცველობა აღწევს მხოლოდ 2·10-2%, მჟავე ქანებში - 2,5·10-3%, დანალექ ქანებში (ქვიშაქვებში) - 3,5·10-3%, თიხის ფიქლებში - 9·10 -3. % ქრომი შედარებით სუსტი წყლის მიგრანტია; ქრომის შემცველობა ზღვის წყალში არის 0,00005 მგ/ლ.
ზოგადად, ქრომი არის ლითონი დედამიწის ღრმა ზონებში; კლდოვანი მეტეორიტები (მანტიის ანალოგები) ასევე გამდიდრებულია ქრომით (2,7·10 -1%). ცნობილია ქრომის 20-ზე მეტი მინერალი. სამრეწველო მნიშვნელობისაა მხოლოდ ქრომის სპინელები (54%-მდე Cr); გარდა ამისა, ქრომს შეიცავს უამრავ სხვა მინერალში, რომლებიც ხშირად თან ახლავს ქრომის მადნებს, მაგრამ თავად არ არის პრაქტიკული მნიშვნელობა (უვაროვიტი, ვოლკონსკოიტი, კემერიტი, ფუქსიტი).
ქრომის სამი ძირითადი მინერალია: მაგნოქრომიტი (Mg, Fe)Cr 2 O 4, ქროპიკოტიტი (Mg, Fe) (Cr, Al) 2 O 4 და ალუმინოქრომიტი (Fe, Mg) (Cr, Al) 2 O 4 . ავტორი გარეგნობაისინი განსხვავდებიან და არაზუსტად უწოდებენ "ქრომიტებს".

აპლიკაცია

ქრომი მნიშვნელოვანი კომპონენტია მრავალ შენადნობ ფოლადებში (კერძოდ, უჟანგავი ფოლადებში), ისევე როგორც სხვა შენადნობებში. ქრომის დამატება მნიშვნელოვნად ზრდის შენადნობების სიმტკიცეს და კოროზიის წინააღმდეგობას. Chrome-ის გამოყენება ემყარება მის სითბოს წინააღმდეგობას, სიმტკიცეს და კოროზიის წინააღმდეგობას. ყველაზე მეტად, ქრომი გამოიყენება ქრომის ფოლადების დნობისთვის. ალუმინის და სილიკოთერმული ქრომი გამოიყენება ნიქრომის, ნიმონის, სხვა ნიკელის შენადნობების და სტელიტის დნობისთვის.
ქრომის მნიშვნელოვანი რაოდენობა გამოიყენება კოროზიისადმი მდგრადი დეკორატიული საფარისთვის. ქრომის ფხვნილი ფართოდ გამოიყენება ლითონ-კერამიკული პროდუქტებისა და ელექტროდების შედუღების მასალების წარმოებაში. ქრომი Cr 3+ იონის სახით არის ლალის მინარევები, რომელიც გამოიყენება როგორც ძვირფასი ქვადა ლაზერული მასალა. ქრომის ნაერთები გამოიყენება შეღებვის დროს ქსოვილების ამოსაჭრელად. ქრომის ზოგიერთი მარილი გამოიყენება როგორც კომპონენტისათრიმლავი ხსნარები ტყავის ინდუსტრია; PbCrO 4, ZnCrO 4, SrCrO 4 - მსგავსი ხელოვნების საღებავები. ქრომი-მაგნეზიტის ცეცხლგამძლე პროდუქტები მზადდება ქრომიტისა და მაგნეზიტის ნარევიდან.
გამოიყენება როგორც აცვიათ მდგრადი და ლამაზი გალვანური საფარი (ქრომის საფარი).
ქრომი გამოიყენება შენადნობების წარმოებისთვის: ქრომი-30 და ქრომი-90, რომლებიც შეუცვლელია ძლიერი პლაზმური ჩირაღდნების საქშენების წარმოებისთვის და კოსმოსური ინდუსტრიაში.

ქრომი (ინგლ. Chromium) - კრ