الكروم - خاصية عامة للعنصر ، الخصائص الكيميائية للكروم ومركباته. الكروم ومركباته الكتلة المولية للكروم

• التعيين - الكروم (الكروم) ؛
• الفترة - الرابع ؛
• المجموعة - 6 (VIb) ؛
• الكتلة الذرية - 51.9961 ؛
• العدد الذري - 24 ؛
• نصف قطر الذرة = 130 م ؛
• نصف القطر التساهمي = 118 م ؛
• توزيع الإلكترون - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 ؛
• نقطة الانصهار = 1857 درجة مئوية ؛
• نقطة الغليان = 2672 درجة مئوية ؛
• الكهربية (وفقًا لـ Pauling / وفقًا لـ Alpred و Rochov) = 1.66 / 1.56 ؛
• حالة الأكسدة: +6 ، +3 ، +2 ، 0 ؛
• الكثافة (غير معروف) = 7.19 جم / سم 3 ؛
• الحجم المولي = 7.23 سم 3 / مول.

تم العثور على الكروم (اللون والطلاء) لأول مرة في رواسب الذهب في بيريزوفسكي (جبال الأورال الوسطى) ، ويعود تاريخ أول ذكر لها إلى عام 1763 ، في عمله "الأسس الأولى للمعادن" ، يسميه إم في لومونوسوف "خام الرصاص الأحمر".

أرز. هيكل ذرة الكروم.

التكوين الإلكتروني لذرة الكروم هو 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 (انظر التركيب الإلكتروني للذرات). في تكوين روابط كيميائية مع عناصر أخرى ، يمكن أن يشارك إلكترون واحد يقع في المستوى الخارجي 4s + 5 إلكترونات من المستوى الفرعي ثلاثي الأبعاد (إجمالي 6 إلكترونات) ، وبالتالي ، في المركبات ، يمكن أن يأخذ الكروم حالات الأكسدة من +6 إلى +1 (الأكثر شيوعًا هي +6 ، +3 ، +2). الكروم معدن غير نشط كيميائيًا ، يتفاعل مع المواد البسيطة فقط في درجات حرارة عالية.

الخصائص الفيزيائية للكروم:

• معدن أبيض مزرق
• معدن شديد الصلابة (في وجود شوائب) ؛
• هشة في n. ذ.
• البلاستيك (في شكله النقي).

الخصائص الكيميائية للكروم

• عند t = 300 درجة مئوية يتفاعل مع الأكسجين:
  4Cr + 3O 2 \ u003d 2Cr 2 O 3 ؛
• عند درجة حرارة تزيد عن 300 درجة مئوية يتفاعل مع الهالوجينات مكونًا خليطًا من الهاليدات ؛
• عند درجة حرارة تزيد عن 400 درجة مئوية ، يتفاعل مع الكبريت لتشكيل الكبريتيدات:
  Cr + S = CrS ؛
• عند t = 1000 ° C ، يتفاعل الكروم المطحون ناعماً مع النيتروجين لتكوين نيتريد الكروم (أشباه موصلات ذات مقاومة كيميائية عالية):
  2Cr + N 2 = 2CrN ؛
• يتفاعل مع أحماض الهيدروكلوريك والكبريتيك المخففة لإطلاق الهيدروجين:
  Cr + 2HCl \ u003d CrCl 2 + H 2 ؛
  Cr + H 2 SO 4 \ u003d CrSO 4 + H 2 ؛
• أحماض النيتريك والكبريتيك المركزة الدافئة تذيب الكروم.

مع حمض الكبريتيك وحمض النيتريك المركز عند n.o. لا يتفاعل الكروم ، كما أن الكروم لا يذوب في الماء الملكي ، ومن الجدير بالذكر أن الكروم النقي لا يتفاعل حتى مع حمض الكبريتيك المخفف ، ولم يتم تحديد سبب هذه الظاهرة بعد. أثناء التخزين طويل الأجل في حمض النيتريك المركز ، يتم تغطية الكروم بغشاء أكسيد كثيف جدًا (تخميل) ، ويتوقف عن التفاعل مع الأحماض المخففة.

مركبات الكروم

سبق أن قيل أعلاه أن حالات الأكسدة "المفضلة" للكروم هي +2 (CrO، Cr (OH) 2)، +3 (CrO، Cr (OH) 2)، +3 (CrO، Cr (OH) 3)، +6 (CrO 3، H 2 كرو 4).

كروم هو كروموفور، أي عنصر يعطي لونًا للمادة التي يحتوي عليها. على سبيل المثال ، في حالة الأكسدة +3 ، يعطي الكروم لونًا أرجوانيًا أحمر أو أخضر (روبي ، إسبنيل ، زمرد ، عقيق) ؛ في حالة الأكسدة +6 - لون أصفر برتقالي (كروكويت).

الكروموفورات ، بالإضافة إلى الكروم ، هي أيضًا الحديد والنيكل والتيتانيوم والفاناديوم والمنغنيز والكوبالت والنحاس - كل هذه عناصر د.

لون المركبات الشائعة التي تشمل الكروم:

• الكروم في حالة الأكسدة + 2:
  • أكسيد الكروم CrO - أحمر ؛
  • فلوريد الكروم CrF 2 - أزرق - أخضر ؛
  • كلوريد الكروم CrCl 2 - ليس له لون ؛
  • بروميد الكروم CrBr 2 - ليس له لون ؛
  • يوديد الكروم CrI 2 - أحمر-بني.
• الكروم في حالة الأكسدة +3:
  • Cr 2 O 3 - أخضر ؛
  • CrF 3 - أخضر فاتح ؛
  • CrCl 3 - بنفسجي أحمر ؛
  • CrBr 3 - أخضر غامق ؛
  • CrI 3 - أسود.
• الكروم في حالة الأكسدة +6:
  • CrO 3 - أحمر ؛
  • كرومات البوتاسيوم K 2 CrO 4 - أصفر ليمون ؛
  • كرومات الأمونيوم (NH 4) 2 CrO 4 - أصفر ذهبي ؛
  • كرومات الكالسيوم CaCrO 4 - أصفر ؛
  • كرومات الرصاص PbCrO 4 - بني فاتح - أصفر.

أكاسيد الكروم:

• Cr +2 O - أكسيد قاعدي ؛
• Cr 2 +3 O 3 - أكسيد مذبذب ؛
• Cr +6 O 3 - أكسيد الحمض.

هيدروكسيدات الكروم:

• ".

  تطبيق الكروم

  • كمادة مضافة في صناعة السبائك في صهر السبائك المقاومة للحرارة والتآكل ؛
  • لطلاء الكروم للمنتجات المعدنية من أجل منحها مقاومة عالية للتآكل ومقاومة للتآكل ومظهر جميل ؛
  • تستخدم سبائك الكروم 30 والكروم 90 في فوهات شعلة البلازما وفي صناعة الطيران.

الكروم، - عنصر كيميائي ، معدن فضي صلب برقم ذري 24. بالنسبة للألوان الزاهية المميزة للأملاح ، حصل الكروم على الاسم - χρώμα (اللون اليوناني ، الطلاء).

العمل البيولوجي

يلعب الكروم دورًا رائدًا في استقلاب الجلوكوز:

• من الضروري معالجة الجلوكوز (وهو مكون نشط من GTF - عامل تحمل الجلوكوز) ؛
• يحسن حساسية الأنسولين.
• يقلل من الرغبة الشديدة في تناول الحلويات.
• يخفض مستويات السكر في الدم لدى الأشخاص المصابين بداء السكري من النوع 1 والنوع 2 ؛
• هو محفز لتخليق بعض البروتينات الضرورية لنمو العضلات ؛
• المشاركة في عملية التمثيل الغذائي للدهون ، وينظم مستوى الكوليسترول "الضار" في الدم.
• يعزز فقدان الوزن.

الجدول 1. المتطلبات الفسيولوجية للكروم حسب العمر

هناك حاجة لجرعات أعلى من الكروم لزيادة التمثيل الغذائي ، كما هو الحال عند الرياضيين.

مصادر الكروم

خميرة ، كبد ، لحم ، أرز بني ، حبوب كاملة ، ذرة ، بيض ، طماطم ، دقيق الشوفان ، خس ، فطر ، جبنة. هذه الأطعمة هي الأغنى بالكروم (بترتيب تنازلي) ، لكن ضع في اعتبارك أنها موجودة في الجرعات الصغيرة وأن النظام الغذائي المتوسط ​​بالكاد يصل إلى الحد الأدنى من متطلبات هذا المعدن.

يقلل امتصاص الكروم من مستويات الحديد.

نقص الكروم

يُلاحظ نقص الكروم عند تناول الأطعمة المستنفدة من هذا العنصر النزيف ، كما ينخفض ​​مستوى الكروم في الجسم مع تقدم العمر.

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أيضًا أن امتصاص الكروم في الأمعاء منخفض ، حتى من المجمعات الحديثة مع الكروم ، حيث يكون في الشكل الأكثر قابلية للاستيعاب (الكروم بيكولينات ، مركب من الأحماض الأمينية مع الكروم) ، الامتصاص 1.5-3 ٪.

نتائج نقص الكروم لتقليل تحمل الجلوكوز, انخفاض في معدل النمو، زيادة خطر الإصابة بمرض السكري ، أمراض القلب التاجية ، فرط كوليسترول الدم (ارتفاع مستويات الكوليسترول في الدم) ، ارتفاع السكر في الدم ونقص السكر في الدم (تغيرات في مستويات السكر).

الأنسب للقضاء على النقص بيكولينات الكروم الثلاثي،في الوقت نفسه ، من الضروري تقليل كمية الكربوهيدرات الخفيفة المستهلكة (السكر ، إلخ). كلوريد الكروم (CrCl2) عديم الفائدة عمليًا لهذا الغرض ، بسبب الامتصاص المنخفض جدًا للكروم من هذا الشكل.

يزيد الاستخدام طويل الأمد للأدوية المحتوية على الكروم للأغراض الوقائية (في حالة عدم وجود نقص) من الحمل على الجسم ، والذي يكون محفوفًا بتنشيط الطفرات.

الكروم الزائد في الجسم

يعد وجود فائض من الكروم بين الروس ظاهرة شائعة إلى حد ما ، ولكنه ناتج عن الكروم السداسي التكافؤ ، وهو مادة مسرطنة معروفة تستخدم في الصناعات المعدنية والنسيجية. تسبب مركبات الكروم سداسي التكافؤ تفاعلات حساسية (التهاب الجلد) ، وتزيد من خطر الإصابة بسرطان الرئة.

الكروم في الطعام له شكل ثلاثي التكافؤ ، وهو آمن للجسم.

تفاصيل معدنية

الكروم ثلاثي التكافؤ هو جزء من الشب ، والذي يستخدم منذ فترة طويلة في تلبيس الجلود وصباغة الأقمشة ، في عصرنا ، وجد الشب تطبيقًا كعامل كي "قلم الشب" ، باعتباره مزيل العرق ومضاد التعرق ، وهو جزء من مستحضرات التجميل ، إلخ.

يتيح لك الحصول على كمية طبيعية من الكروم (وفقًا للاحتياجات الفسيولوجية) من قبل أخصائيو الحميات تقليل "رواسب الدهون" مع الحفاظ على العضلات.

تاريخ الكروم

تم العثور على أول ذكر للكروم كعنصر مستقل في أعمال M.V. Lomonosov في عام 1763 ، بعد اكتشاف المعدن في رواسب خام الذهب Berezovsky. اتصل به المؤلف خام الرصاص الأحمر.تحتوي مركبات الكروم على مجموعة متنوعة من الألوان ، لذلك على ما يبدو ، تم تسمية العناصر بالكروم - من اليونانية χρῶμα - الطلاء واللون.

الكروم هو عنصر من مجموعة فرعية جانبية للمجموعة السادسة من الفترة الرابعة في النظام الدوري للعناصر الكيميائية لـ D.I. منديليف ، العدد الذري 24 والكتلة الذرية 51.966. التعيين المقبول هو Cr (من اللاتينية الكروم).

التواجد في الطبيعة

الكروم شائع في قشرة الأرض ، وأشهر المركبات هي الكروميت والكروكويت. توجد رواسب الكروم في جنوب إفريقيا وتركيا وزيمبابوي وأرمينيا والهند وفي جبال الأورال الوسطى في روسيا.

الكروم معدن صلب (غالبًا ما يطلق عليه معدن أسود)، ذو اللون الأبيض والأزرق وهو من أعلى درجات الصلابة.

الاحتياج اليومي للكروم

تتراوح الجرعة اليومية المطلوبة من الكروم للأطفال من 11 إلى 35 ميكروغرامًا ، حسب العمر ، فمن الضروري بالنسبة للنساء الحصول على 50-70 ميكروجرامًا من الكروم يوميًا ، أثناء الحمل ترتفع الحاجة إلى 100-120 ميكروجرام. يجب أن يتلقى الرجال البالغون الأصحاء 60-80 ميكروغرامًا من الكروم يوميًا ، مع ممارسة الرياضة أو أي نشاط بدني آخر ، والجرعة اليومية هي 120-200 ميكروغرام.

إن الموردين الرئيسيين للكروم لجسم الإنسان هم ، ويتبعون بالزي الموحد ، والخبز الكامل ، يوجد الكروم في المأكولات البحرية والجبن والفواكه والتوت والبقوليات وبعض الحبوب - و.

علامات نقص الكروم

علامات نقص الكروم في جسم الإنسان هي:

• الأرق والتعب ،
• الصداع والقلق
• زيادة في مستوى الكوليسترول "الضار" ،
• الارتجاف وانخفاض الإحساس في الأطراف ،
• الهزال وتساقط الشعر.

علامات زيادة الكروم

يتميز فائض الكروم في الجسم بردود فعل تحسسية وعمليات التهابية وتقرحات في الأغشية المخاطية واضطرابات عصبية واضطرابات في نشاط الكبد والكلى.

يلعب الكروم دورًا مهمًا في حياة الإنسان ، ويشارك في التمثيل الغذائي للدهون والكربون ، ويعزز إزالة الكوليسترول "الضار" وهو مسؤول عن معالجة دهون الجسم ، وبالتالي الحفاظ على الوزن الطبيعي. تلعب قدرة الكروم على استبدال اليود دورًا مهمًا في الغدة الدرقية ، كما أن الكروم لا غنى عنه للوقاية من هشاشة العظام وتقوية أنسجة العظام. يحفز الكروم عمليات تجديد الأنسجة - حيث يحافظ على المعلومات الوراثية في الجينات.

وجد الكروم تطبيقه الرئيسي في صناعة المعادن ، حيث يتم استخدامه لزيادة صلابة السبائك ومقاومتها للتآكل ، في عملية طلاء الكروم ، ويستخدم أيضًا في صناعة الطيران.

الكروم عنصر كيميائي برقم ذري 24. وهو معدن صلب ولامع ورمادي فولاذي يلمع جيدًا ولا يتشوه. يستخدم في السبائك مثل الفولاذ المقاوم للصدأ وكطلاء. يحتاج جسم الإنسان إلى كميات صغيرة من الكروم ثلاثي التكافؤ لاستقلاب السكر ، ولكن Cr (VI) شديد السمية.

مركبات الكروم المختلفة ، مثل أكسيد الكروم (III) وكرومات الرصاص ، ذات ألوان زاهية وتستخدم في الدهانات والأصباغ. يرجع اللون الأحمر للياقوت إلى وجود هذا العنصر الكيميائي. بعض المواد ، وخاصة الصوديوم ، هي عوامل مؤكسدة تستخدم لأكسدة المركبات العضوية و (جنبًا إلى جنب مع حامض الكبريتيك) لتنظيف الأواني الزجاجية في المختبر. بالإضافة إلى ذلك ، يستخدم أكسيد الكروم (VI) في إنتاج الشريط المغناطيسي.

الاكتشاف وأصل الكلمة

فيما يلي تاريخ اكتشاف عنصر الكروم الكيميائي. في عام 1761 ، اكتشف يوهان جوتلوب ليمان معدنًا برتقاليًا أحمر اللون في جبال الأورال وأطلق عليه اسم "الرصاص الأحمر السيبيري". على الرغم من أنه تم تحديده خطأً كمركب من الرصاص مع السيلينيوم والحديد ، إلا أن المادة كانت في الواقع كرومات الرصاص بالصيغة الكيميائية PbCrO 4. يُعرف اليوم باسم معدن الكروكونت.

في عام 1770 ، زار بيتر سيمون بالاس المكان الذي وجد فيه ليمان معدنًا من الرصاص الأحمر له خصائص صبغية مفيدة جدًا في الدهانات. تطور استخدام الرصاص السيبيري الأحمر كطلاء سريعًا. بالإضافة إلى ذلك ، أصبح اللون الأصفر الفاتح من الكروكونتي من المألوف.

في عام 1797 ، حصل Nicolas-Louis Vauquelin على عينات من اللون الأحمر عن طريق خلط croconte مع حمض الهيدروكلوريك ، وحصل على أكسيد CrO 3. تم عزل الكروم كعنصر كيميائي في عام 1798. حصل عليها Vauquelin عن طريق تسخين أكسيد بالفحم. كما تمكن من اكتشاف آثار الكروم في الأحجار الكريمة مثل الياقوت والزمرد.

في القرن التاسع عشر ، كان Cr يستخدم بشكل أساسي في الدهانات والأملاح الجلدية. اليوم ، يستخدم 85٪ من المعدن في السبائك. يستخدم الباقي في الصناعة الكيميائية وإنتاج المواد المقاومة للحرارة وصناعة المسبك.

يتطابق نطق عنصر الكروم الكيميائي مع الكلمة اليونانية χρῶμα ، والتي تعني "اللون" ، بسبب العديد من المركبات الملونة التي يمكن الحصول عليها منه.

التعدين والإنتاج

العنصر مصنوع من الكروميت (FeCr 2 O 4). يتم استخراج ما يقرب من نصف هذا الخام في العالم في جنوب إفريقيا. بالإضافة إلى ذلك ، تعد كازاخستان والهند وتركيا المنتجين الرئيسيين لها. هناك ما يكفي من رواسب الكروميت المستكشفة ، لكنها تتركز جغرافيًا في كازاخستان وجنوب إفريقيا.

رواسب معدن الكروم الأصلي نادرة ، لكنها موجودة. على سبيل المثال ، يتم تعدينها في منجم Udachnaya في روسيا. إنه غني بالماس ، وساعدت البيئة المختزلة في تكوين الكروم والماس النقي.

للإنتاج الصناعي للمعادن ، يتم معالجة خامات الكروميت بالقلويات المنصهرة (الصودا الكاوية ، هيدروكسيد الصوديوم). في هذه الحالة ، يتم تكوين كرومات الصوديوم (Na 2 CrO 4) ، والذي يتم اختزاله بواسطة الكربون إلى أكسيد Cr 2 O 3. يتم الحصول على المعدن بتسخين الأكسيد في وجود الألومنيوم أو السيليكون.

في عام 2000 ، تم استخراج حوالي 15 مليون طن من خام الكروميت ومعالجته في 4 مليون طن من الحديد والكروم ، 70 ٪ من الكروم والحديد ، بقيمة سوقية تقدر بـ 2.5 مليار دولار أمريكي.

الخصائص الرئيسية

ترجع خاصية عنصر الكروم الكيميائي إلى حقيقة أنه معدن انتقالي للفترة الرابعة من الجدول الدوري ويقع بين الفاناديوم والمنغنيز. المدرجة في المجموعة السادسة. يذوب عند درجة حرارة 1907 درجة مئوية. في وجود الأكسجين ، يشكل الكروم بسرعة طبقة رقيقة من الأكسيد ، والتي تحمي المعدن من المزيد من التفاعل مع الأكسجين.

كعنصر انتقالي ، يتفاعل مع المواد بنسب مختلفة. وبالتالي ، فإنه يشكل مركبات لها حالات أكسدة مختلفة. الكروم عنصر كيميائي له حالات أرضية +2 و +3 و +6 ، وأكثرها استقرارًا +3. بالإضافة إلى ذلك ، لوحظت حالات +1 و +4 و +5 في حالات نادرة. تعتبر مركبات الكروم في حالة الأكسدة +6 عوامل مؤكسدة قوية.

ما هو لون الكروم؟ يضفي العنصر الكيميائي صبغة روبي. يستخدم Cr 2 O 3 المستخدم أيضًا كصبغة تسمى "الكروم الأخضر". أملاحه زجاج ملون باللون الأخضر الزمردي. الكروم عنصر كيميائي وجوده يجعل لون الياقوت الأحمر. لذلك ، يتم استخدامه في إنتاج الياقوت الاصطناعي.

النظائر

نظائر الكروم لها أوزان ذرية من 43 إلى 67. يتكون هذا العنصر الكيميائي عادةً من ثلاثة أشكال مستقرة: 52 Cr و 53 Cr و 54 Cr. من بين هؤلاء ، 52 Cr هو الأكثر شيوعًا (83.8٪ من الكروم الطبيعي بالكامل). بالإضافة إلى ذلك ، تم وصف 19 نظيرًا مشعًا ، منها 50 Cr هي الأكثر استقرارًا ، مع نصف عمر يتجاوز 1.8 × 10 17 عامًا. 51 Cr لها عمر نصف يبلغ 27.7 يومًا ، وبالنسبة لجميع النظائر المشعة الأخرى ، فإنها لا تتجاوز 24 ساعة ، ومعظمها تستغرق أقل من دقيقة واحدة. يحتوي العنصر أيضًا على نقائلين.

نظائر الكروم الموجودة في قشرة الأرض ، كقاعدة عامة ، تصاحب نظائر المنغنيز ، التي تجد تطبيقًا في الجيولوجيا. يتشكل 53 Cr خلال الاضمحلال الإشعاعي لـ 53 Mn. تعزز النسبة النظيرية Mn / Cr المعلومات الأخرى حول التاريخ المبكر للنظام الشمسي. تثبت التغييرات في نسب 53 Cr / 52 Cr و Mn / Cr من نيازك مختلفة أن نوى ذرية جديدة قد تم إنشاؤها قبل تكوين النظام الشمسي.

عنصر الكروم الكيميائي: الخصائص ، صيغة المركبات

أكسيد الكروم (III) Cr 2 O 3 ، المعروف أيضًا باسم sesquioxide ، هو أحد الأكاسيد الأربعة لهذا العنصر الكيميائي. يتم الحصول عليها من الكروميت. يشار إلى المركب الأخضر عادة باسم "الكروم الأخضر" عند استخدامه كصبغة لطلاء المينا والزجاج. يمكن للأكسيد أن يذوب في الأحماض ، ويشكل الأملاح ، وفي الكروميتات القلوية المنصهرة.

ثاني كرومات البوتاسيوم

K 2 Cr 2 O 7 هو عامل مؤكسد قوي ويفضل كعامل تنظيف للأواني الزجاجية المختبرية من المواد العضوية. لهذا الغرض ، يتم استخدام محلولها المشبع ، ولكن في بعض الأحيان يتم استبداله بثاني كرومات الصوديوم ، بناءً على قابلية الذوبان العالية لهذا الأخير. بالإضافة إلى ذلك ، يمكنها تنظيم عملية أكسدة المركبات العضوية ، وتحويل الكحول الأولي إلى ألدهيد ، ثم إلى ثاني أكسيد الكربون.

يمكن أن يسبب ثنائي كرومات البوتاسيوم التهاب الجلد الكروم. من المحتمل أن يكون الكروم هو سبب الحساسية المؤدية إلى تطور التهاب الجلد ، وخاصة في اليدين والساعدين ، وهو التهاب مزمن ويصعب علاجه. مثل مركبات Cr (VI) الأخرى ، فإن ثنائي كرومات البوتاسيوم مادة مسرطنة. يجب التعامل معها بالقفازات ومعدات الحماية المناسبة.

حمض الكروم

يحتوي المركب على البنية الافتراضية H 2 CrO 4. لا توجد أحماض الكروميك ولا ثنائي اللون في الطبيعة ، ولكن توجد الأنيونات الخاصة بهم في مواد مختلفة. "حمض الكروميك" ، الذي يمكن العثور عليه للبيع ، هو في الواقع أنهيدريد الحمض - ثالث أكسيد CrO 3.

كرومات الرصاص (II)

PbCrO 4 له لون أصفر لامع وغير قابل للذوبان عمليًا في الماء. لهذا السبب ، وجد التطبيق كصبغة تلوين تحت اسم "التاج الأصفر".

رابطة Cr و pentavalent

يتميز الكروم بقدرته على تكوين روابط خماسية التكافؤ. يتكون المركب بواسطة Cr (I) وجذر هيدروكربوني. تتكون رابطة خماسية التكافؤ بين ذرتين من الكروم. يمكن كتابة صيغته كـ Ar-Cr-Cr-Ar حيث أن Ar عبارة عن مجموعة عطرية محددة.

طلب

الكروم عنصر كيميائي له خصائص وفرت له العديد من الاستخدامات المختلفة ، بعضها مذكور أدناه.

يمنح المعادن مقاومة للتآكل وسطح لامع. لذلك ، يتم تضمين الكروم في سبائك مثل الفولاذ المقاوم للصدأ المستخدم في أدوات المائدة ، على سبيل المثال. كما أنها تستخدم لطلاء الكروم.

الكروم هو محفز للتفاعلات المختلفة. يتم استخدامه لصنع قوالب لطوب الحرق. أملاحه تسمر الجلد. يستخدم ثنائي كرومات البوتاسيوم لأكسدة المركبات العضوية مثل الكحول والألدهيدات ، وكذلك لتنظيف الأواني الزجاجية المختبرية. يعمل كعامل تثبيت لصباغة الأقمشة ويستخدم أيضًا في التصوير الفوتوغرافي وطباعة الصور.

يستخدم CrO 3 لعمل أشرطة مغناطيسية (على سبيل المثال ، للتسجيل الصوتي) ، والتي لها خصائص أفضل من أفلام أكسيد الحديد.

دور في علم الأحياء

الكروم ثلاثي التكافؤ هو عنصر كيميائي ضروري لعملية التمثيل الغذائي للسكر في جسم الإنسان. في المقابل ، Cr سداسي التكافؤ شديد السمية.

تدابير وقائية

لا تعتبر مركبات الكروم والكروم (III) خطرة على الصحة بشكل عام ، ولكن المواد المحتوية على Cr (VI) يمكن أن تكون سامة إذا تم تناولها أو استنشاقها. معظم هذه المواد مهيجة للعينين والجلد والأغشية المخاطية. مع التعرض المزمن ، يمكن أن تتسبب مركبات الكروم (VI) في تلف العين إذا لم يتم علاجها بشكل صحيح. بالإضافة إلى ذلك ، فهو مادة مسرطنة معترف بها. تبلغ الجرعة المميتة لهذا العنصر الكيميائي حوالي نصف ملعقة صغيرة. وفقًا لتوصيات منظمة الصحة العالمية ، فإن أقصى تركيز مسموح به من Cr (VI) في مياه الشرب هو 0.05 مجم لكل لتر.

نظرًا لاستخدام مركبات الكروم في الأصباغ ودباغة الجلود ، فغالبًا ما توجد في التربة والمياه الجوفية للمواقع الصناعية المهجورة التي تتطلب تنظيفًا ومعالجة بيئية. لا يزال الأساس الذي يحتوي على Cr (VI) مستخدمًا على نطاق واسع في صناعات الطيران والسيارات.

خصائص العنصر

الخصائص الفيزيائية الرئيسية للكروم هي كما يلي:

• العدد الذري: 24.
• الوزن الذري: 51.996.
• نقطة الانصهار: 1890 درجة مئوية.
• نقطة الغليان: 2482 درجة مئوية.
• حالة الأكسدة: +2 ، +3 ، +6.
• تكوين الإلكترون: 3d 5 4s 1.

معدن صلب أبيض مزرق. يشار إلى الكروم أحيانًا على أنه معدن حديد. هذا المعدن قادر على طلاء المركبات بألوان مختلفة ، ولهذا سمي بالكروم ، وهو ما يعني "الطلاء". الكروم عنصر دقيق ضروري للتطور الطبيعي وعمل جسم الإنسان. أهم دور بيولوجي له هو تنظيم التمثيل الغذائي للكربوهيدرات ومستويات السكر في الدم.

أنظر أيضا:

بنية

اعتمادًا على أنواع الروابط الكيميائية - مثل جميع المعادن ، يحتوي الكروم على نوع معدني من الشبكة البلورية ، أي توجد ذرات معدنية في العقد الشبكية.
اعتمادًا على التناظر المكاني - مكعب ، متمركز حول الجسم أ = 0.28839 نانومتر. تتمثل إحدى سمات الكروم في حدوث تغيير حاد في خواصه الفيزيائية عند درجة حرارة تبلغ حوالي 37 درجة مئوية. تتكون الشبكة البلورية للمعدن من أيوناتها وإلكتروناتها المتنقلة. وبالمثل ، فإن ذرة الكروم في الحالة الأرضية لها تكوين إلكتروني. عند درجة حرارة 1830 درجة مئوية ، يمكن التحول إلى تعديل باستخدام شعرية محورها الوجه ، أ = 3.69 درجة.

الخصائص

يحتوي الكروم على صلابة موس 9 ، وهي واحدة من أقسى المعادن النقية (في المرتبة الثانية بعد الإيريديوم والبريليوم والتنغستن واليورانيوم). يمكن تشكيل الكروم النقي بشكل جيد إلى حد ما. مستقر في الهواء بسبب التخميل. للسبب نفسه ، لا يتفاعل مع أحماض الكبريتيك والنتريك. عند 2000 درجة مئوية ، يحترق مع تكوين أكسيد الكروم الأخضر (III) Cr 2 O 3 ، الذي له خصائص مذبذبة. عند تسخينه ، يتفاعل مع العديد من اللافلزات ، وغالبًا ما يشكل مركبات ذات تركيبة غير متكافئة - الكربيدات ، البوريدات ، مبيدات السيليكون ، النيتريد ، إلخ. يشكل الكروم العديد من المركبات في حالات الأكسدة المختلفة ، بشكل أساسي +2 ، +3 ، +6. يتمتع الكروم بجميع الخصائص المميزة للمعادن - فهو يوصل الحرارة والتيار الكهربائي جيدًا ، وله تألق متأصل في معظم المعادن. إنه مغناطيس مضاد ومغناطيس ، أي عند درجة حرارة 39 درجة مئوية ، يتغير من حالة مغناطيسية إلى حالة مغناطيسية مضادة (نقطة نيل).

الاحتياطيات والإنتاج

توجد أكبر رواسب الكروم في جنوب إفريقيا (المركز الأول في العالم) ، كازاخستان ، روسيا ، زيمبابوي ، مدغشقر. توجد أيضًا رواسب في تركيا والهند وأرمينيا والبرازيل والفلبين. الرواسب الرئيسية لخامات الكروم في الاتحاد الروسي معروفة في جبال الأورال (Donskoye و Saranovskoye). تبلغ الاحتياطيات المستكشفة في كازاخستان أكثر من 350 مليون طن (المرتبة الثانية في العالم) ويتواجد الكروم في الطبيعة بشكل رئيسي على شكل خام حديد الكروم Fe (CrO 2) 2 (كروميت الحديد). يتم الحصول عليها منه عن طريق اختزال الأفران الكهربائية بفحم الكوك (الكربون). للحصول على الكروم النقي ، يتم إجراء التفاعل على النحو التالي:
1) يندمج كروميت الحديد مع كربونات الصوديوم (رماد الصودا) في الهواء ؛
2) إذابة كرومات الصوديوم وفصلها عن أكسيد الحديد.
3) تحويل الكرومات إلى ثنائي كرومات عن طريق تحميض المحلول وبلورة ثنائي كرومات ؛
4) يتم الحصول على أكسيد الكروم النقي عن طريق تقليل ثنائي كرومات الصوديوم بالفحم ؛
5) بمساعدة الألمنيوم ، يتم الحصول على الكروم المعدني ؛
6) باستخدام التحليل الكهربائي ، يتم الحصول على الكروم الإلكتروليتي من محلول أنهيدريد الكروم في الماء الذي يحتوي على إضافة حمض الكبريتيك.

الأصل

متوسط ​​محتوى الكروم في القشرة الأرضية (كلارك) هو 8.3 · 10 -3٪. من المحتمل أن يكون هذا العنصر أكثر خصائص وشاح الأرض ، حيث أن الصخور فوق المافية ، والتي يُعتقد أنها الأقرب في التركيب إلى وشاح الأرض ، غنية بالكروم (2 · 10-4٪). يشكل الكروم خامات ضخمة ومنتشرة في الصخور فوق المافية ؛ يرتبط تكوين أكبر رواسب الكروم بها. في الصخور الأساسية ، يصل محتوى الكروم فقط 2 10 -2٪ ، في الصخور الحمضية - 2.5 10 -3٪ ، في الصخور الرسوبية (الأحجار الرملية) - 3.5 10 -3٪ ، الصخر الزيتي - 9 10 -3٪. الكروم مهاجر ضعيف نسبيًا للمياه ؛ محتوى الكروم في مياه البحر 0.00005 ملغم / لتر.
بشكل عام ، الكروم هو معدن المناطق العميقة من الأرض. النيازك الصخرية (نظائر الوشاح) مخصبة أيضًا بالكروم (2.7 · 10-1٪). من المعروف أن أكثر من 20 معدنًا من معدن الكروم. فقط سبينل الكروم (حتى 54٪ كروم) لها أهمية صناعية ؛ بالإضافة إلى ذلك ، يوجد الكروم في عدد من المعادن الأخرى التي غالبًا ما تصاحب خامات الكروم ، ولكنها ليست ذات قيمة عملية في حد ذاتها (uvarovite ، volkonskoite ، kemerite ، fuchsite).
هناك ثلاثة معادن رئيسية للكروم: ماغنوكروميت (Mg ، Fe) Cr 2 O 4 ، كرومبيكوتيت (Mg ، Fe) (Cr ، Al) 2 O 4 وألومينوكروميت (Fe ، Mg) (Cr ، Al) 2 O 4. لا يمكن تمييزها في المظهر ويشار إليها بشكل غير دقيق باسم "الكروميت".

طلب

يعتبر الكروم مكونًا مهمًا في العديد من سبائك الفولاذ (على وجه الخصوص ، الفولاذ المقاوم للصدأ) ، وكذلك في عدد من السبائك الأخرى. تزيد إضافة الكروم بشكل كبير من صلابة السبائك ومقاومتها للتآكل. يعتمد استخدام الكروم على مقاومته للحرارة والصلابة ومقاومة التآكل. يستخدم الكروم في الغالب لصهر فولاذ الكروم. يستخدم الكروم الألوميني والسيليكون الحراري في صهر النيكروم والنيمونيك وسبائك النيكل الأخرى والأقمار الصناعية.
يتم استخدام كمية كبيرة من الكروم للطلاء الزخرفي المقاوم للتآكل. تم استخدام مسحوق الكروم على نطاق واسع في إنتاج منتجات ومواد السيراميك والمعدن لأقطاب اللحام. الكروم ، على شكل Cr 3+ أيون ، هو شوائب في الياقوت ، والذي يستخدم كأحجار كريمة ومادة ليزر. تستخدم مركبات الكروم لحفر الأقمشة أثناء الصباغة. تستخدم بعض أملاح الكروم كمكون في حلول الدباغة في صناعة الجلود ؛ PbCrO 4 ، ZnCrO 4 ، SrCrO 4 - كدهان فني. منتجات حرارية الكروميت المغنسيت مصنوعة من خليط من الكروميت والمغنسيت.
يتم استخدامه كطلاء كهربائي جميل ومقاوم للاهتراء (طلاء الكروم).
يستخدم الكروم في إنتاج السبائك: الكروم -30 والكروم -90 ، والتي لا غنى عنها لإنتاج فوهات مشاعل البلازما القوية وفي صناعة الطيران.

الكروم - كر