DEFINĪCIJA
Chromium- periodiskās tabulas divdesmit ceturtais elements. Apzīmējums - Cr no latīņu valodas "hroms". Atrodas ceturtajā periodā, VIB grupa. Attiecas uz metāliem. Kodollādiņš ir 24.
Hroms ir atrodams zemes garoza 0,02% apmērā (masas). Dabā tas atrodams galvenokārt hroma dzelzsrūdas FeO × Cr 2 O 3 formā.
Hroms ir ciets, spīdīgs metāls (1. att.), kušanas temperatūra 1890 o C; tā blīvums ir 7,19 g/cm 3 . Istabas temperatūrā hroms ir izturīgs gan pret ūdeni, gan gaisu. Atšķaidītas sērskābes un sālsskābes izšķīdina hromu, atbrīvojot ūdeņradi. Hroms nešķīst aukstā koncentrētā slāpekļskābē un pēc apstrādes ar to kļūst pasīvs.
Rīsi. 1. Chrome. Izskats.
Hroma atomu un molekulmasa
DEFINĪCIJA
Vielas relatīvā molekulmasa(M r) ir skaitlis, kas parāda, cik reižu dotās molekulas masa ir lielāka par 1/12 no oglekļa atoma masas, un elementa relatīvā atommasa(A r) - cik reižu ķīmiskā elementa atomu vidējā masa ir lielāka par 1/12 no oglekļa atoma masas.
Tā kā brīvā stāvoklī hroms pastāv monatomisku Cr molekulu veidā, tā atomu un molekulmasu vērtības sakrīt. Tie ir vienādi ar 51,9962.
Hroma izotopi
Zināms, ka dabā hroms ir sastopams četru stabilu izotopu 50 Kr, 52 Kr, 53 Kr un 54 Kr veidā. To masas skaitļi ir attiecīgi 50, 52, 53 un 54. Hroma izotopa 50 Cr atoma kodols satur divdesmit četrus protonus un divdesmit sešus neitronus, un pārējie izotopi no tā atšķiras tikai ar neitronu skaitu.
Ir mākslīgie hroma izotopi ar masas skaitļiem no 42 līdz 67, starp kuriem visstabilākais ir 59 Cr ar pussabrukšanas periodu 42,3 minūtes, kā arī viens kodolizotops.
Hroma joni
Hroma atoma ārējā enerģijas līmenī ir seši elektroni, kas ir valence:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 .
Rezultātā ķīmiskā mijiedarbība hroms atsakās no saviem valences elektroniem, t.i. ir to donors un pārvēršas par pozitīvi lādētu jonu:
Cr 0 -2e → Cr 2+ ;
Cr 0 -3e → Cr 3+ ;
Cr 0 -6e → Cr 6+ .
Hroma molekula un atoms
Brīvā stāvoklī hroms pastāv monoatomisku Cr molekulu veidā. Šeit ir dažas īpašības, kas raksturo hroma atomu un molekulu:
Hroma sakausējumi
Hromu metālu izmanto hromēšanai un kā vienu no svarīgākajām leģēto tēraudu sastāvdaļām. Hroma ievadīšana tēraudā palielina tā izturību pret koroziju gan ūdens vidē normālā temperatūrā, gan gāzēs paaugstinātā temperatūrā. Turklāt hroma tēraudiem ir palielināta cietība. Hroms ir daļa no nerūsējošā skābes izturīgā un karstumizturīgā tērauda.
Problēmu risināšanas piemēri
1. PIEMĒRS
2. PIEMĒRS
| Vingrinājums | Hroma (VI) oksīds, kas sver 2 g, tika izšķīdināts ūdenī, kas sver 500 g.. Aprēķināt hromskābes H 2 CrO 4 masas daļu iegūtajā šķīdumā. |
| Risinājums | Uzrakstīsim reakcijas vienādojumu hromskābes iegūšanai no hroma (VI) oksīda: CrO 3 + H 2 O = H 2 CrO 4. Atradīsim šķīduma masu: m šķīdums = m(CrO 3) + m (H 2 O) = 2 + 500 = 502 g. n (CrO 3) = m (CrO 3) / M (CrO 3); n (CrO 3) = 2 / 100 = 0,02 mol. Saskaņā ar reakcijas vienādojumu n(CrO 3) : n(H 2 CrO 4) = 1:1, kas nozīmē n(CrO 3) = n(H 2 CrO 4) = 0,02 mol. Tad hromskābes masa būs vienāda ar ( molārā masa- 118 g/mol): m (H2CrO4) = n (H2CrO4) × M (H2CrO4); m (H 2 CrO 4) = 0,02 × 118 = 2,36 g. Hromskābes masas daļa šķīdumā ir: ω = m izšķīdušās vielas / m šķīduma × 100%; ω (H 2 CrO 4) = m izšķīdušās vielas (H 2 CrO 4)/ m šķīduma × 100%; ω (H 2 CrO 4) = 2,36 / 502 × 100% = 0,47%. |
| Atbilde | Hromskābes masas daļa ir 0,47%. |
Chromium, ir ķīmisks elements, ciets sudrabains metāls ar atomskaitli 24. Sāļiem raksturīgajām spilgtajām krāsām hroms saņēma nosaukumu - χρώμα (grieķu krāsa, krāsa).
Bioloģiskā darbība
Hromam ir vadošā loma glikozes metabolismā:
- tas ir nepieciešams glikozes pārstrādei (tā ir GTF aktīvā sastāvdaļa - glikozes tolerances faktors);
- uzlabo jutību pret insulīnu;
- samazina tieksmi pēc saldumiem;
- samazina cukura līmeni asinīs cilvēkiem ar 1. un 2. tipa cukura diabētu;
- ir noteiktu olbaltumvielu sintēzes katalizators, kas nepieciešams muskuļu augšanai;
- piedalās tauku metabolismā, regulē “sliktā” holesterīna līmeni asinīs;
- palīdz samazināt ķermeņa svaru.
1. tabula. Fizioloģiskās prasības hromam atkarībā no vecuma
Lielākas hroma devas ir nepieciešamas ar paaugstinātu vielmaiņu, piemēram, sportistiem.
Hroma avoti
Raugs, aknas, gaļa, brūnie rīsi, veseli graudi, kukurūza, olas, tomāti, auzu pārslas, salāti, sēnes, siers. Šie pārtikas produkti ir visbagātākie ar hromu (dilstošā secībā), taču ir vērts ņemt vērā, ka tas ir ietverts mikrodevās un vidējais uzturs tik tikko sasniedz minimālās prasības šim minerālam.
Hroma uzsūkšanās samazina dzelzs līmeni.
Hroma trūkums
Hroma deficīts tiek novērots, lietojot uzturā ar šo mikroelementu izsmeltu pārtiku, un vecumā hroma līmenis organismā samazinās.
Jāņem vērā arī tas, ka hroma uzsūkšanās zarnās ir zema, pat no mūsdienu kompleksiem ar hromu, kur tas ir visvairāk sagremojamā veidā (hroma pikolināts, aminoskābju komplekss ar hromu), uzsūkšanās ir 1,5- 3%.
Hroma deficīts izraisa lai samazinātu glikozes toleranci, izaugsmes ātruma samazināšanās, palielinot risku saslimt ar cukura diabētu, koronāro sirds slimību, hiperholesterinēmiju (paaugstināts holesterīna līmenis asinīs), hiperglikēmiju un hipoglikēmiju (cukura līmeņa izmaiņas).
Vispiemērotākais deficīta novēršanai hroma pikolināts, Tajā pašā laikā ir nepieciešams samazināt patērēto vieglo ogļhidrātu daudzumu (cukurs utt.). Hroma hlorīds (CrCl2) šim nolūkam ir praktiski nederīgs, jo no šīs formas hroma absorbcija ir ļoti zema.
Ilgstoša hromu saturošu zāļu lietošana profilakses nolūkos (ja nav deficīta) palielina ķermeņa slodzi, kas ir saistīta ar mutaģenēzes aktivizēšanu.
Pārmērīgs hroms organismā
Hroma pārpalikums krievu vidū ir diezgan izplatīta parādība, taču to izraisa sešvērtīgais hroms, zināms kancerogēns, ko izmanto metalurģijas un tekstilrūpniecībā. Sešvērtīgie hroma savienojumi izraisa alerģiskas reakcijas (dermatītu) un palielina plaušu vēža risku.
Pārtikas produktos esošajam hromam ir trīsvērtīga forma, kas ir droša organismam.
Minerālu detaļas
Trīsvērtīgais hroms ir alauna sastāvdaļa, ko jau izsenis izmanto ādas miecēšanai un audumu krāsošanai.Mūsdienās alauns ir atradis pielietojumu kā cauterizing aģents “alauna zīmulis”, kā dezodorants-pretsviedru līdzeklis, iekļauts kosmētikā u.c.
Normāla hroma daudzuma iegūšana (atbilstoši fizioloģiskajām vajadzībām) diētas ievērotājiem var samazināt "taukus", vienlaikus saglabājot muskuļus.
Chromium
Elements Nr.24. Viens no cietākajiem metāliem. Ir augsta ķīmiskā izturība. Viens no svarīgākajiem metāliem, ko izmanto leģēto tēraudu ražošanā. Lielākā daļa hroma savienojumu ir spilgtas krāsas un ir dažādās krāsās. Šīs īpašības dēļ elements tika nosaukts par hromu, kas grieķu valodā nozīmē “krāsa”.
Kā viņš tika atrasts?
Hromu saturošu minerālu 1766. gadā netālu no Jekaterinburgas atklāja I.G. Lēmans to sauca par "Sibīrijas sarkano svinu". Tagad šo minerālu sauc par krokoītu. Zināms arī tā sastāvs - PbCrO 4. Un savulaik “Sibīrijas sarkanais svins” izraisīja daudz zinātnieku domstarpību. Trīsdesmit gadus viņi strīdējās par tā sastāvu, līdz, visbeidzot, 1797. gadā franču ķīmiķis Luiss Nikolass Vokelins no tā izdalīja metālu, kuru (starp citu, pēc dažām domstarpībām) sauca arī par hromu.
Vauquelin apstrādāts krokoīts ar potaša K 2 CO 3: svina hromāts pārvērtās par kālija hromātu. Pēc tam kālija hromāts tika pārveidots par hroma oksīdu un ūdeni, izmantojot sālsskābi (hromskābe pastāv tikai atšķaidītos šķīdumos). Karsējot zaļo hroma oksīda pulveri grafīta tīģelī ar akmeņoglēm, Vauquelin ieguva jaunu ugunsizturīgu metālu.
Parīzes Zinātņu akadēmija pilnībā piedzīvoja atklājumu. Bet, visticamāk, Vauquelin izolēja nevis elementāro hromu, bet gan tā karbīdus. Par to liecina Vauquelin iegūto gaiši pelēko kristālu adatveida forma.
Nosaukumu “hroms” ieteica Vaukelina draugi, taču viņam tas nepatika - metālam nebija īpašas krāsas. Tomēr draugiem izdevās pārliecināt ķīmiķi, atsaucoties uz to, ka ar spilgtas krāsas hroma savienojumu palīdzību var iegūt labas krāsas. (Starp citu, tieši Vokelina darbos pirmo reizi tika izskaidrota dažu dabisko berilija un alumīnija silikātu smaragda krāsa; tos, kā noskaidroja Vokelins, iekrāsoja hroma savienojumu piemaisījumi.) Un tāpēc šis nosaukums tika pieņemts. jaunais elements.
Starp citu, zilbe “hroms” tieši “krāsains” nozīmē ir iekļauta daudzos zinātniskos, tehniskos un pat muzikālos terminos. Izopanhroma, panhroma un ortohroma fotofilmas ir plaši pazīstamas. Vārds "hromosoma" tulkojumā no grieķu valodas nozīmē "ķermenis, kas ir krāsains". Ir “hromatiskā” skala (mūzikā) un ir “hromatiskā” harmonika.
Kur viņš atrodas
Zemes garozā ir diezgan daudz hroma – 0,02%. Galvenais minerāls, no kura rūpniecība iegūst hromu, ir mainīga sastāva hroma spinelis ar vispārējā formula(Mg, Fe) O · (Cr, Al, Fe) 2 O 3 . Hroma rūdu sauc par hromītu vai hroma dzelzsrūdu (jo tā gandrīz vienmēr satur dzelzi). Daudzviet ir hroma rūdu nogulsnes. Mūsu valstī ir milzīgas hromītu rezerves. Viena no lielākajām atradnēm atrodas Kazahstānā, Aktobes reģionā; tas tika atklāts 1936. gadā. Urālos ir ievērojamas hroma rūdas rezerves.
Hromītus galvenokārt izmanto ferohroma kausēšanai. Tas ir viens no svarīgākajiem dzelzs sakausējumiem, kas ir absolūti nepieciešams leģēto tēraudu masveida ražošanai.
Ferrosakausējumi ir dzelzs sakausējumi ar citiem elementiem, ko galvenokārt izmanto tērauda leģēšanai un deoksidēšanai. Ferohroms satur vismaz 60% Cr.
Karaliskā Krievija gandrīz neražoja dzelzs sakausējumus. Vairākas domnas dienvidu rūpnīcās kausēja zemas procentuālās (leģējošā metāla) ferosilīciju un feromangānu. Turklāt uz Satkas upes, kas tek Dienvidurālos, 1910. gadā tika uzcelta niecīga rūpnīca, kas izkausēja nelielu daudzumu feromangāna un ferohroma.
Pirmajos attīstības gados jaunajai padomju valstij bija jāieved dzelzs sakausējumi no ārvalstīm. Šāda atkarība no kapitālistiskām valstīm bija nepieņemama. Jau 1927...1928. Sākās padomju ferosakausējumu rūpnīcu celtniecība. 1930. gada beigās Čeļabinskā tika uzbūvēta pirmā lielā ferosakausējuma krāsns, bet 1931. gadā darbu sāka Čeļabinskas rūpnīca, PSRS ferosakausējumu rūpniecības pirmdzimtais. 1933. gadā tika atvērtas vēl divas rūpnīcas - Zaporožje un Zestafoni. Tas ļāva apturēt ferosakausējumu importu. Tikai dažu gadu laikā Padomju Savienība organizēja daudzu veidu speciālo tēraudu ražošanu - lodīšu gultņu, karstumizturīgo, nerūsējošā, automobiļu, ātrgaitas... Visi šie tēraudi satur hromu.
17. partijas kongresā smagās rūpniecības tautas komisārs Sergo Ordžonikidze teica: “...ja mums nebūtu augstas kvalitātes tēraudu, mums nebūtu automobiļu un traktoru rūpniecības. Tiek lēsts, ka pašlaik izmantojamā augstas kvalitātes tērauda izmaksas pārsniedz 400 miljonus rubļu. Ja būtu nepieciešams importēt, tas būtu 400 miljoni rubļu. katru gadu, sasodīts, jūs nonāktu kapitālistu verdzībā...”
Rūpnīca uz Aktobes lauka bāzes tika uzcelta vēlāk, Lielā laikā Tēvijas karš. Pirmo ferohroma kausējumu viņš izgatavoja 1943. gada 20. janvārī. Rūpnīcas celtniecībā piedalījās Aktjubinskas pilsētas strādnieki. Būvniecība tika pasludināta par publisku. Jaunās rūpnīcas ferohroms tika izmantots, lai ražotu metālu tankiem un lielgabaliem frontes vajadzībām.
Ir pagājuši gadi. Tagad Aktobe dzelzs sakausējumu rūpnīca ir lielākais uzņēmums, kas ražo visu veidu ferohromu. Rūpnīcā ir ražots augsti kvalificēts valsts metalurģijas personāls. Gadu no gada rūpnīcas un hromīta raktuves palielina savu jaudu, nodrošinot mūsu melno metalurģiju ar augstas kvalitātes ferohromu.
Mūsu valstī ir unikāla ar hromu un niķeli bagātu dabiski leģētu dzelzsrūdu atradne. Tas atrodas Orenburgas stepēs. Orsko-Khalilovsky metalurģijas rūpnīca tika uzcelta un darbojas, pamatojoties uz šo depozītu. Rūpnīcas domnās tiek kausēts dabiski leģēts čuguns, kuram ir augsta karstumizturība. Daļa no tā tiek izmantota liešanas veidā, bet lielākā daļa tiek nosūtīta pārstrādei niķeļa tēraudā; hroms izdeg, kausējot tēraudu no čuguna.
Kubā, Dienvidslāvijā un daudzās Āzijas un Āfrikas valstīs ir lielas hromītu rezerves.
Kā jūs to iegūstat?
Hromītu galvenokārt izmanto trīs nozarēs: metalurģijā, ķīmijā un ugunsizturīgos izstrādājumos, un metalurģija patērē aptuveni divas trešdaļas no visa hromīta.
Tēraudam, kas leģēts ar hromu, ir palielināta izturība un izturība pret koroziju agresīvā un oksidējošā vidē.
Tīra hroma iegūšana ir dārgs un darbietilpīgs process. Tāpēc tērauda leģēšanai galvenokārt izmanto ferohromu, ko elektriskajās loka krāsnīs iegūst tieši no hromīta. Reducējošais līdzeklis ir kokss. Hroma oksīda saturam hromītā jābūt vismaz 48%, un Cr:Fe attiecībai jābūt vismaz 3:1.
Elektriskajā krāsnī ražotais ferohroms parasti satur līdz 80% hroma un 4...7% oglekļa (pārējais ir dzelzs).
Taču daudzu augstas kvalitātes tēraudu leģēšanai ir nepieciešams ferohroms, kas satur maz oglekļa (tā iemesli ir aplūkoti turpmāk sadaļā “Hroms sakausējumos”). Tāpēc daļa no augsta oglekļa satura ferohroma tiek pakļauta īpašai apstrādei, lai samazinātu oglekļa saturu tajā līdz procenta desmitdaļām un simtdaļām.
Elementāro metālisko hromu iegūst arī no hromīta. Tehniski tīra hroma (97...99%) ražošana balstās uz aluminotermijas metodi, ko tālajā 1865. gadā atklāja slavenais krievu ķīmiķis N.N. Beketovs. Metodes būtība ir oksīdu reducēšana ar alumīniju; reakciju pavada ievērojama siltuma izdalīšanās.
Bet vispirms jums jāiegūst tīrs hroma oksīds Cr 2 O 3. Lai to izdarītu, smalki samaltu hromītu sajauc ar soda un šim maisījumam pievieno kaļķakmeni vai dzelzs oksīdu. Visa masa tiek sadedzināta un veidojas nātrija hromāts:
2Cr 2 O 3 + 4Na 2 CO 3 + 3O 2 → 4Na 2 CrO 4 + 4CO 2.
Pēc tam no kalcinētās masas ar ūdeni izskalo nātrija hromātu; šķidrumu filtrē, iztvaicē un apstrādā ar skābi. Rezultāts ir nātrija bihromāts Na 2 Cr 2 O 7 . Karsējot to reducējot ar sēru vai oglekli, iegūst zaļo hroma oksīdu.
Metālisko hromu var iegūt, sajaucot tīru hroma oksīdu ar alumīnija pulveri, karsējot šo maisījumu tīģelī līdz 500...600°C un aizdedzinot ar bārija peroksīdu.Alumīnijs atņem skābekli no hroma oksīda. Šī reakcija Cr 2 O 3 + 2Al → Al 2 O 3 + 2Сr ir rūpnieciskās (aluminotermiskās) hroma ražošanas metodes pamatā, lai gan, protams, rūpnīcas tehnoloģija ir daudz sarežģītāka. Aluminotermiski iegūtais hroms satur procenta desmitdaļas alumīnija un dzelzs un simtdaļas procenta silīcija, oglekļa un sēra.
Tehniski tīra hroma iegūšanai izmanto arī silikotermisko metodi. Šajā gadījumā hromu no oksīda reducē ar silīciju atbilstoši reakcijai
2Сr 2 О 3 + 3Si → 3SiO 2 + 4Сr.
Šī reakcija notiek loka krāsnīs. Lai saistītu silīcija dioksīdu, lādiņam pievieno kaļķakmeni. Silikotermiskā hroma tīrība ir aptuveni tāda pati kā aluminotermiskajam hromam, lai gan, protams, silīcija saturs tajā ir nedaudz lielāks un alumīnija saturs ir nedaudz mazāks. Hroma iegūšanai mēģināja izmantot arī citus reducētājus – oglekli, ūdeņradi, magniju. Tomēr šīs metodes netiek plaši izmantotas.
Augstas tīrības pakāpes hromu (apmēram 99,8%) iegūst elektrolītiski.
Tehniski tīrs un elektrolītisks hroms galvenokārt tiek izmantots sarežģītu hroma sakausējumu ražošanai.
Hroma konstantes un īpašības
Hroma atomu masa ir 51,996. Periodiskajā tabulā tas ieņem vietu sestajā grupā. Tā tuvākie kaimiņi un analogi ir molibdēns un volframs. Raksturīgi, ka hroma kaimiņus, tāpat kā pašu hromu, plaši izmanto tēraudu leģēšanai.
Hroma kušanas temperatūra ir atkarīga no tā tīrības. Daudzi pētnieki ir mēģinājuši to noteikt un ieguvuši vērtības no 1513 līdz 1920°C. Tik liela “izkliede” galvenokārt ir izskaidrojama ar hromā esošo piemaisījumu daudzumu un sastāvu. Tagad tiek uzskatīts, ka hroms kūst aptuveni 1875°C temperatūrā. Vārīšanās temperatūra 2199°C. Hroma blīvums ir mazāks nekā dzelzs; tas ir vienāds ar 7,19.
Ķīmisko īpašību ziņā hroms ir tuvs molibdēnam un volframam. Tā augstākais oksīds CrO 3 ir skābs, tas ir hromskābes anhidrīds H 2 CrO 4. Minerāls krokoīts, ar kuru mēs sākām savu iepazīšanos ar elementu Nr.24, ir šīs skābes sāls. Papildus hromskābei ir zināma dihromskābe H 2 Cr 2 O 7, tās sāļus, dihromātus, plaši izmanto ķīmijā. Visizplatītākais hroma oksīds Cr 2 O 3 ir amfoterisks. Kopumā dažādos apstākļos hroma valences vērtība var būt no 2 līdz 6. Plaši tiek izmantoti tikai trīsvērtīgā hroma un sešvērtīgā hroma savienojumi.
Chrome vēsture
Pirmā pieminēšana hromam kā neatkarīgam elementam ir atrodama M.V. Lomonosovs 1763. gadā pēc tam, kad metāls tika atklāts Berezovska zelta rūdas atradnē. Autors viņam piezvanīja sarkanā svina rūda. Acīmredzot hroma savienojumiem ir dažādas krāsas, tāpēc elementiem dots nosaukums hroms - no grieķu valodas χρῶμα - krāsa, krāsa.
Hroms ir perioda IV grupas VI apakšgrupas elements periodiskā tabula ķīmiskie elementi DI. Mendeļejevam ir atomskaitlis 24 un atommasa 51,966. Pieņemtais apzīmējums ir Cr (no latīņu valodas Chromium).
Atrodoties dabā
Hroms ir izplatīts zemes garozā, slavenākie savienojumi ir hromīts un krokoīts. Hroma atradnes atrodas Dienvidāfrikā, Turcijā, Zimbabvē, Armēnijā, Indijā un Vidējos Urālos Krievijā.
Hroms ir ciets metāls (bieži sauc melnais metāls), ir balti zilā krāsā un viena no augstākajām cietības īpašībām.
Ikdienas nepieciešamība pēc hroma
Nepieciešamā hroma dienas deva bērniem ir no 11 līdz 35 mcg atkarībā no vecuma, sievietēm nepieciešams saņemt 50-70 mcg hroma dienā, grūtniecības laikā nepieciešamība palielinās līdz 100-120 mkg. Pieaugušiem, veseliem vīriešiem dienā jāsaņem 60-80 mcg hroma, aktīvas sporta vai citas fiziskās aktivitātes laikā dienas deva ir 120-200 mcg.
Galvenie hroma piegādātāji cilvēka organismam ir un, kam seko formas tērpi, un, un, pilngraudu maize, hroms ir jūras veltēs, sierā un, augļos un ogās, pākšaugos un dažos graudaugos - un.
Hroma deficīta pazīmes
Hroma trūkuma pazīmes cilvēka organismā ir:
- bezmiegs un nogurums,
- galvassāpes un trauksme,
- paaugstināts "sliktā" holesterīna līmenis,
- trīce un samazināta ekstremitāšu jutība,
- izsīkums un matu izkrišana.
Hroma pārpalikuma pazīmes
Pārmērīgam hroma saturam organismā raksturīgas alerģiskas reakcijas un iekaisuma procesi, uz gļotādām parādās čūlas, nervu traucējumi un aknu un nieru darbības traucējumi.
Hromam ir svarīga loma cilvēka dzīvē, tas piedalās lipīdu un oglekļa vielmaiņā, veicina “sliktā” holesterīna izvadīšanu un atbild par tauku nogulšņu apstrādi, tādējādi uzturot normālu svaru. Hroma spējai aizvietot jodu ir būtiska nozīme vairogdziedzerim, hroms ir neaizstājams arī osteoporozes profilaksei, kaulu audu stiprināšanai. Hroms stimulē audu reģenerācijas procesus un saglabā iedzimto informāciju gēnos.
Hroms ir atradis savu galveno pielietojumu metalurģijas rūpniecībā, kur to izmanto, lai palielinātu sakausējumu cietību un izturību pret koroziju, hromēšanas procesā, kā arī tiek izmantots aviācijas un kosmosa rūpniecībā.
Ciets metāls zilgani baltā krāsā. Hromu dažreiz klasificē kā melno metālu. Šis metāls spēj krāsot savienojumus dažādās krāsās, tāpēc tas tika nosaukts par "hromu", kas nozīmē "krāsa". Hroms ir mikroelements, kas nepieciešams cilvēka ķermeņa normālai attīstībai un funkcionēšanai. Tās svarīgākā bioloģiskā loma ir ogļhidrātu metabolisma un glikozes līmeņa asinīs regulēšana.
Skatīt arī:
STRUKTŪRA
Atkarībā no veidiem ķīmiskā saite- tāpat kā visiem metāliem, hromam ir metāla tips kristāla režģis, tas ir, režģa mezgli satur metāla atomus.
Atkarībā no telpiskās simetrijas - kubiskā, uz ķermeni centrēta a = 0,28839 nm. Hroma iezīme ir tā asās izmaiņas fizikālās īpašības aptuveni 37°C temperatūrā. Kristāla šūna metāls sastāv no tā joniem un kustīgajiem elektroniem. Līdzīgi ir hroma atomam pamatstāvoklī elektroniskā konfigurācija. Pie 1830 °C ir iespējams pārveidot par modifikāciju ar seju centrētu režģi, a = 3,69 Å.
ĪPAŠĪBAS
Hromam ir Mosa cietība 9, kas ir viens no cietākajiem tīrajiem metāliem (otrā pēc irīdija, berilija, volframa un urāna). Ļoti tīru hromu var diezgan labi apstrādāt. Stabils gaisā pasivācijas dēļ. Tā paša iemesla dēļ tas nereaģē ar sēru un slāpekļskābes. 2000 °C temperatūrā tas sadeg, veidojot zaļo hroma(III) oksīdu Cr 2 O 3, kam piemīt amfoteriskas īpašības. Sildot, tas reaģē ar daudziem nemetāliem, bieži veidojot savienojumus ar nestehiometrisku sastāvu: karbīdus, borīdus, silicīdus, nitrīdus utt. Hroms veido daudzus savienojumus dažādos oksidācijas pakāpēs, galvenokārt +2, +3, +6. Hromam piemīt visas metāliem raksturīgās īpašības – tas labi vada siltumu un elektrību, un tam piemīt lielākajai daļai metālu raksturīgs spīdums. Tas ir antiferomagnētisks un paramagnētisks, tas ir, 39 °C temperatūrā tas mainās no paramagnētiskā stāvokļa uz antiferomagnētisko stāvokli (Néel point).
REZERVES UN RAŽOŠANA
Lielākās hroma atradnes atrodas Dienvidāfrikā (1. vieta pasaulē), Kazahstānā, Krievijā, Zimbabvē un Madagaskarā. Ir arī atradnes Turcijā, Indijā, Armēnijā, Brazīlijā un Filipīnās.nGalvenās hroma rūdas atradnes Krievijas Federācijā ir zināmas Urālos (Donā un Saranovskoje). Izpētītie krājumi Kazahstānā sasniedz vairāk nekā 350 miljonus tonnu (2. vieta pasaulē) Hroms dabā sastopams galvenokārt hroma dzelzsrūdas Fe(CrO 2) 2 (dzelzs hromīta) veidā. Ferohromu no tā iegūst, reducējot elektriskās krāsnīs ar koksu (oglekli). Lai iegūtu tīru hromu, reakciju veic šādi:
1) dzelzs hromīts tiek kausēts ar nātrija karbonātu (sodas pelniem) gaisā;
2) izšķīdina nātrija hromātu un atdala to no dzelzs oksīda;
3) pārvērš hromātu par dihromātu, paskābinot šķīdumu un kristalizējot dihromātu;
4) tīru hroma oksīdu iegūst, reducējot nātrija dihromātu ar akmeņoglēm;
5) metālisko hromu iegūst, izmantojot aluminotermiju;
6) izmantojot elektrolīzi, elektrolītisko hromu iegūst no hromanhidrīda šķīduma ūdenī, kurā ir pievienota sērskābe.
IZCELSMES
Vidējais hroma saturs zemes garozā (klarkā) ir 8,3·10 -3%. Šis elements, iespējams, ir vairāk raksturīgs Zemes apvalkam, jo ultramafiskie ieži, kuru sastāvs, domājams, ir vistuvāk Zemes apvalkam, ir bagātināti ar hromu (2·10–4%). Hroms veido masīvas un izkliedētas rūdas ultramafiskajos iežos; Ar tiem saistīta lielāko hroma nogulšņu veidošanās. Bāzes iežos hroma saturs sasniedz tikai 2·10 -2%, skābajos iežos - 2,5·10 -3%, nogulumiežu iežos (smilšakmeņos) - 3,5·10 -3%, māla slānekļos - 9,10 -3 %. Hroms ir relatīvi vājš ūdens migrants; Hroma saturs jūras ūdenī ir 0,00005 mg/l.
Kopumā hroms ir metāls dziļajās Zemes zonās; akmeņainie meteorīti (mantijas analogi) ir arī bagātināti ar hromu (2,7·10 -1%). Ir zināmi vairāk nekā 20 hroma minerāli. Rūpnieciska nozīme ir tikai hromētiem spineļiem (līdz 54% Cr); turklāt hroms ir ietverts vairākos citos minerālos, kas bieži pavada hroma rūdas, bet kuriem pašiem nav praktiskas vērtības (uvarovīts, volkonskoīts, kemerīts, fuksīts).
Ir trīs galvenie hroma minerāli: magnohromīts (Mg, Fe)Cr 2 O 4, hrompikotīts (Mg, Fe) (Cr, Al) 2 O 4 un aluminohromīts (Fe, Mg) (Cr, Al) 2 O 4 . Pēc izskata tie nav atšķirami un tiek neprecīzi saukti par "hromītiem".
PIETEIKUMS
Hroms ir svarīga sastāvdaļa daudzos leģētos tēraudos (jo īpaši nerūsējošajos tēraudos), kā arī vairākos citos sakausējumos. Hroma pievienošana ievērojami palielina sakausējumu cietību un izturību pret koroziju. Chrome izmantošanas pamatā ir tā karstumizturība, cietība un izturība pret koroziju. Galvenokārt hromu izmanto hroma tēraudu kausēšanai. Alumīniju un silikotermisko hromu izmanto nihroma, nimonika, citu niķeļa sakausējumu un stelīta kausēšanai.
Ievērojams daudzums hroma tiek izmantots dekoratīviem korozijizturīgiem pārklājumiem. Pulverveida hromu plaši izmanto metālkeramikas izstrādājumu un metināšanas elektrodu materiālu ražošanā. Hroms Cr 3+ jona formā ir rubīna piemaisījums, ko izmanto kā dārgakmens un lāzera materiāls. Hroma savienojumus izmanto audumu kodināšanai krāsošanas laikā. Daži hroma sāļi tiek izmantoti kā komponents iedeguma šķīdumi ādas rūpniecība; PbCrO 4, ZnCrO 4, SrCrO 4 līdzīgas mākslas krāsas. Hroma-magnezīta ugunsizturīgie izstrādājumi ir izgatavoti no hromīta un magnezīta maisījuma.
Izmanto kā nodilumizturīgu un skaistu galvanisku pārklājumu (hromēšana).
Hromu izmanto sakausējumu ražošanai: hroms-30 un hroms-90, kas ir neaizstājami jaudīgu plazmas lāpu sprauslu ražošanā un kosmosa rūpniecībā.
Chrome (ang. Chromium) — Kr