Металлический хром:элементы, свойства и использование

Хром – это минерал. Его называют «незаменимым микроэлементом», потому что очень небольшое количество хрома необходимо для здоровья человека. Есть две формы хрома. Трехвалентный хром содержится в пищевых продуктах и добавках и безопасен для человека. Другая форма, шестивалентный хром, является известным токсином, который может вызывать проблемы с кожей и рак легких. Здесь обсуждается только трехвалентный хром.

Хром используется при дефиците хрома. Он также используется при диабете, высоком уровне холестерина, гормональном расстройстве, которое вызывает увеличение яичников с кистами (синдром поликистозных яичников или СПКЯ) и многих других состояниях, но нет убедительных научных доказательств в поддержку большинства этих применений. Но в этой статье мы обсудим хром как металл, его свойства и использование.

Что такое металлический хром?

Хром — это химический элемент с символом Cr и атомным номером 24. Это первый элемент группы 6. Это стально-серый, блестящий, твердый и хрупкий переходный металл. Хром является основной добавкой в нержавеющей стали, придающей антикоррозионные свойства.

Хром также ценится как металл, который можно полировать до зеркального блеска и при этом он не тускнеет. Полированный хром отражает почти 70 % видимого спектра и почти 90 % инфракрасного света.

Металлический хром ценится за его высокую коррозионную стойкость и твердость. Важным достижением в производстве стали стало открытие того, что сталь можно сделать очень устойчивой к коррозии и обесцвечиванию путем добавления металлического хрома для образования нержавеющей стали. Нержавеющая сталь и хромирование вместе составляют 85 % коммерческого использования.

Промышленное производство хрома происходит из хромитовой руды (в основном FeCr2O4) в феррохром, сплав железа и хрома, посредством алюминотермических или силикотермических реакций.

Затем феррохром используется для изготовления сплавов, таких как нержавеющая сталь. Чистый металлический хром производится с помощью другого процесса:обжига и выщелачивания хромита для отделения его от железа с последующим восстановлением углеродом, а затем алюминием.

Группа	6	Точка плавления	1907°C, 3465°F, 2180 К
Период	4	Точка кипения	2671°C, 4840°F, 2944 К
Заблокировать	д	Плотность (г см⁻³ )	7.15
Атомный номер	24	Относительная атомная масса	51,996
Состояние при 20°C	Твердое	Ключевые изотопы	⁵² Кр
Электронная конфигурация	[Ar] 3d⁵ 4 с¹	CAS-номер	7440-47-3

Кто открыл Chromium?

Хром был открыт (1797 г.) французским химиком Николя-Луи Вокленом и год спустя выделен как металл; он был назван в честь его разноцветных соединений. Он получил оксид хрома (CrO3), смешав крокоит с соляной кислотой (HCl).

Хотя он считал, что метода выделения хрома еще не существует, Воклен был приятно удивлен, обнаружив в 1798 году, что он может получать металлический хром, просто нагревая оксид хрома в угольной печи. Сегодня хром в основном получают путем нагревания минерального хромита (FeCr2O4) в присутствии алюминия или кремния.

Свойства хрома

Хром — блестящий, хрупкий, твердый металл. Его цвет серебристо-серый, и он хорошо полируется. На воздухе не тускнеет, при нагревании загорается и образует зеленый оксид хрома. Хром нестабилен в кислороде, сразу образует тонкий оксидный слой, непроницаемый для кислорода и защищающий металл под ним.

Хром имеет температуру плавления 1857+/-20°C, температуру кипения 2672°C, удельный вес от 7,18 до 7,20 (20°C), валентность обычно 2, 3 или 6. Металл представляет собой блестящий металл. стально-серый цвет, требующий полировки. Он твердый и устойчивый к коррозии.

Хром имеет высокую температуру плавления, стабильную кристаллическую структуру и умеренное тепловое расширение. Все соединения хрома окрашены. Соединения хрома токсичны.

Металлический хром — это химический элемент с символом Cr и атомным номером 24. Это первый элемент в группе 6. Хром — довольно активный металл. Он не реагирует с водой, но реагирует с большинством кислот. Он соединяется с кислородом при комнатной температуре с образованием оксида хрома (Cr2O3). Оксид хрома образует тонкий слой на поверхности металла, защищая его от дальнейшей коррозии.

Обработка Chromium

Хром (Cr) — блестящий, твердый, тугоплавкий металл, который плавится при 1857 °C (3375 °F) и кипит при 2672 °C (4842 °F). В чистом виде он устойчив к обычной коррозии, поэтому его применяют в качестве гальванического защитного покрытия для других металлов. Он растворяется в неокисляющих минеральных кислотах, но не растворяется в царской водке или азотной кислоте, которые пассивируют металл.

Поскольку хром и сплавы с высоким содержанием хрома являются хрупкими при комнатной температуре, они имеют ограниченное применение. Безусловно, наибольшее потребление приходится на легирующую добавку к железу. Хром в количествах от 10 до 26% придает стали коррозионную стойкость; он также используется для улучшения прокаливаемости, износостойкости и жаропрочности.

Как минерал хромит, хром широко используется в качестве огнеупорного материала. Другие химические вещества хрома используются в качестве пигментов и дубильных веществ.

Использование Chromium

Хромирование может использоваться для придания стали полированного зеркального блеска. Хромированные детали автомобилей и грузовиков, такие как бамперы, когда-то были очень распространены. Также возможно хромирование пластиковых пластин, которые часто используются в сантехнике.

Около 90% всей кожи дублится с использованием хрома. Однако сточные воды токсичны, поэтому изучаются альтернативы. Соединения хрома используются в качестве промышленных катализаторов и пигментов (ярко-зеленого, желтого, красного и оранжевого цветов). Рубины получают свой красный цвет от хрома, а стекло, обработанное хромом, имеет изумрудно-зеленый цвет.

Chromium Element и его использование

Элементы хрома имеют множество различных применений. Некоторые включают:

фторид хрома (CrF 3):печать, окраска и защита от моли шерстяных тканей.
оксид хрома (Cr 2 O 3):зеленый пигмент (краситель) в красках, битумных кровлях и керамических материалах; огнеупорный кирпич; абразив
сульфат хрома (Cr 2 (SO 4) 3):зеленый пигмент в красках, керамике, глазури, лаках и чернилах; хромирование
борид хрома (CrB):огнеупорный; высокотемпературный электрический проводник
диоксид хрома (CrO 2):покрытие для магнитных лент («хромовые» ленты)
гексакарбонил хрома (Cr(CO)6):катализатор; присадка к бензину

Часто задаваемые вопросы.

Для чего используется металлический хром?

Твердый серебристый металл с голубым оттенком. Хром используется для упрочнения стали, производства нержавеющей стали (названной так, что она не ржавеет) и производства нескольких сплавов. Хромирование можно использовать для придания стали полированного зеркального блеска.

Является ли хром дешевым металлом?

Как блестящий элемент хром практически непревзойден:он дешев, легко гальванизируется, не подвергается коррозии и, конечно же, очень блестит. Серебро тоже блестит, но быстро тускнеет.

Насколько прочен металлический хром?

Хром с рейтингом твердости 8,5 по шкале Мооса является самым твердым металлом на планете (легко превосходит титан, который имеет всего 6 баллов).

Является ли хром токсичным металлом?

Хром как чистый металл не оказывает отрицательного воздействия. Небольшой токсический эффект приписывается трехвалентному хрому, когда он присутствует в очень больших количествах. Как острая, так и хроническая токсичность хрома в основном обусловлена шестивалентными соединениями.

Является ли хром токсичным для человека?

Исследования на людях четко установили, что вдыхание хрома (VI) является канцерогеном для человека, что приводит к повышенному риску рака легких. Исследования на животных показали, что хром (VI) вызывает опухоли легких при вдыхании.

Является ли хром хорошим металлом?

Нержавеющая сталь и хромирование (гальваническое покрытие хромом) вместе составляют 85% коммерческого использования. Хром также высоко ценится как металл, который хорошо полируется и не тускнеет.

Хром натуральный или синтетический?

Он естественным образом содержится в соединениях в земной коре. Однако употребление большого количества хрома в загрязненной питьевой воде или вдыхание паров нагревательного элемента может вызвать язву, рак и другие проблемы со здоровьем.

Каковы 5 применений хрома?

Использование хрома в химической промышленности. Он в основном используется в гальванике, дублении, печати и окрашивании, медицине, топливе, катализаторах, окислителях, спичках и ингибиторах коррозии металлов. В то же время металлический хром стал одним из наиболее важных металлов для гальванического покрытия.

Можно ли подделать хром?

Чистый хром (как и многие другие цветные металлы) упрочняется. Это делает его непригодным для ковки, так как полученное лезвие будет очень хрупким.

Что плохого в хроме?

Хром VI является наиболее опасной формой хрома и может вызывать проблемы со здоровьем, включая аллергические реакции, кожную сыпь, раздражение носа и кровотечения из носа, язвы, ослабление иммунной системы, изменение генетического материала, повреждение почек и печени и даже может привести к смерть человека.

Является ли хромовая ржавчина токсичной?

На самом деле, в пересчете на грамм хром не считается особенно токсичным по сравнению с другими металлами, даже при приеме внутрь.

Является ли хром в нержавеющей стали токсичным?

Токсикологические исследования показывают, что пероральные дозы никеля и хрома могут вызывать кожные побочные реакции, такие как дерматит. Дополнительные пищевые источники, такие как выщелачивание из посуды из нержавеющей стали во время приготовления пищи, недостаточно хорошо охарактеризованы.

Стойкий ли хром к коррозии?

Хотя хром подвергается коррозии аналогичным образом, его оксид Cr2O3 образует твердый поверхностный слой, предотвращающий реакцию кислорода с железом. Более коррозионностойкие нержавеющие стали, например те, которые используются в строительстве, содержат молибден, а также хром.

Почему хром предотвращает ржавчину?

Хром соединяется с кислородом раньше, чем железо, что формирует слой оксида хрома. Этот слой очень устойчив к коррозии, что предотвращает образование ржавчины и защищает основной металл.

Что за металл хром?

Хром (Cr), химический элемент 6-й группы (VIb) периодической таблицы, твердый стальной металл серого цвета, который хорошо полируется и используется в сплавах для повышения прочности и коррозионной стойкости.

Является ли хром хорошим проводником электричества?

Хром. Ни в коем случае не очень хороший электрический проводник, но он имеет свое применение в этой области. Борид хрома (CrB) используется в качестве высокотемпературного электрического проводника. Есть много других применений этого металла.

Как вы делаете хром?

Чистый хром получают либо термическим восстановлением Cr2O3 алюминием, либо электролизом растворов трехвалентного хрома. Алюминотермический процесс начинается с обжига мелкодисперсной руды, соды и извести на воздухе при температуре 1100 °C (2000 °F).

Почему хром используется в нержавеющей стали?

Хром имеет решающее значение в производстве нержавеющей стали. Большая часть нержавеющей стали содержит около 18 процентов хрома; это то, что упрочняет и делает сталь более жесткой и повышает ее устойчивость к коррозии, особенно при высоких температурах. Хромсодержащие пигменты используются в различных косметических продуктах.

Читать также

Что такое чугун? Типы, свойства, приложение,
Графитовый материал | Свойства, применение и различные типы графита.

Каковы основные свойства графита? Что такое графит? - определение, типы и использование

Металл