สถานะออกซิเดชันสูงสุดของโครเมียม สมบัติทางกายภาพและลักษณะทางกลของโลหะโครเมียมและสารประกอบของมัน สถานะออกซิเดชันของโครเมียมในสารประกอบ

เนื่องจากมีคุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม การชุบโครเมี่ยมช่วยปกป้องโลหะผสมอื่น ๆ จากสนิม นอกจากนี้ การผสมเหล็กกับโครเมียมยังให้ความต้านทานต่อการกัดกร่อนเช่นเดียวกับที่เป็นลักษณะของโลหะอีกด้วย

ดังนั้น เราจะมาพูดคุยกันในวันนี้ว่าคุณลักษณะทางเทคนิคและออกซิเดชันของวัสดุโครเมียม แอมโฟเทอริกหลัก คุณสมบัติรีดิวซ์ และการผลิตโลหะจะได้รับผลกระทบอะไรบ้าง นอกจากนี้เรายังจะพบว่าผลของโครเมียมมีต่อคุณสมบัติของเหล็กอย่างไร

โครเมียมเป็นโลหะคาบ 4 ของกลุ่ม 6 ของกลุ่มย่อยทุติยภูมิ เลขอะตอม 24 มวลอะตอม - 51.996 เป็นโลหะแข็งที่มีสีเงินอมฟ้า ในรูปแบบบริสุทธิ์ มันสามารถอ่อนตัวและเหนียวได้ แต่ส่วนผสมของไนโตรเจนหรือคาร์บอนเพียงเล็กน้อยก็ให้ความเปราะบางและความแข็งได้

โครเมียมมักถูกจัดประเภทเป็นโลหะเหล็กเนื่องจากสีของแร่หลักคือแร่เหล็กโครเมียม แต่ได้ชื่อมาจากภาษากรีก "สี", "สี" เนื่องจากสารประกอบของมัน: เกลือของโลหะและออกไซด์ที่มีระดับการเกิดออกซิเดชันที่แตกต่างกันจะถูกทาสีในทุกสีของรุ้ง

• ภายใต้สภาวะปกติ โครเมียมจะเฉื่อยและไม่ทำปฏิกิริยากับออกซิเจน ไนโตรเจน หรือน้ำ
• ในอากาศจะมีการกรองทันที - ปกคลุมด้วยฟิล์มออกไซด์บาง ๆ ซึ่งจะบล็อกออกซิเจนไม่ให้เข้าถึงโลหะได้อย่างสมบูรณ์ ด้วยเหตุผลเดียวกันนี้สารจึงไม่ทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริกและกรดไนตริก
• เมื่อถูกความร้อน โลหะจะเริ่มทำงานและทำปฏิกิริยากับน้ำ ออกซิเจน กรด และด่าง

โดดเด่นด้วยโครงตาข่ายลูกบาศก์ที่มีศูนย์กลางลำตัว ไม่มีการเปลี่ยนเฟส ที่อุณหภูมิ 1830 C สามารถเปลี่ยนไปใช้โครงตาข่ายที่มีใบหน้าเป็นศูนย์กลางได้

อย่างไรก็ตาม โครเมียมมีความผิดปกติที่น่าสนใจประการหนึ่ง ที่อุณหภูมิ 37 C คุณสมบัติทางกายภาพบางอย่างของโลหะเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว: ความต้านทานไฟฟ้าและสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นเปลี่ยนแปลงไป โมดูลัสยืดหยุ่นจะลดลงเหลือน้อยที่สุดและแรงเสียดทานภายในเพิ่มขึ้น นี่เป็นเพราะการผ่านของจุดนีล: ที่อุณหภูมินี้ สารจะเปลี่ยนคุณสมบัติต้านแม่เหล็กไฟฟ้าไปเป็นพาราแมกเนติก ซึ่งแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงระดับแรกและหมายถึงปริมาตรที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

คุณสมบัติทางเคมีของโครเมียมและสารประกอบอธิบายไว้ในวิดีโอนี้:

คุณสมบัติทางเคมีและกายภาพของโครเมียม

จุดหลอมเหลวและจุดเดือด

ลักษณะทางกายภาพของโลหะได้รับผลกระทบจากสิ่งเจือปน จนถึงระดับที่แม้แต่จุดหลอมเหลวยังพิสูจน์ได้ยาก

• ตามการวัดสมัยใหม่ จุดหลอมเหลวถือเป็น 1907 C โลหะเป็นสารทนไฟ
• จุดเดือดคือ 2671 C

ด้านล่างนี้เราจะให้คำอธิบายทั่วไปเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกายภาพและทางแม่เหล็กของโลหะโครเมียม

คุณสมบัติทั่วไปและลักษณะเฉพาะของโครเมียม

คุณสมบัติทางกายภาพ

โครเมียมเป็นหนึ่งในโลหะทนไฟที่มีความเสถียรมากที่สุด

• ความหนาแน่นภายใต้สภาวะปกติคือ 7,200 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร m นี่น้อยกว่า
• ความแข็งตามสเกล Mohs คือ 5 และตามสเกล Brinell 7–9 Mn/m2 โครเมียมเป็นโลหะที่แข็งที่สุดที่รู้จัก รองจากยูเรเนียม อิริเดียม ทังสเตน และเบริลเลียมเท่านั้น
• โมดูลัสยืดหยุ่นที่ 20 C คือ 294 GPa นี่เป็นตัวเลขที่ค่อนข้างปานกลาง

เนื่องจากโครงสร้างของมัน - โครงตาข่ายที่มีศูนย์กลางของร่างกายโครเมียมจึงมีลักษณะเฉพาะเช่นอุณหภูมิของช่วงเปราะและเหนียว แต่เมื่อพูดถึงโลหะนี้ ค่านี้จะขึ้นอยู่กับระดับความบริสุทธิ์เป็นอย่างมากและอยู่ในช่วง -50 ถึง +350 C ในทางปฏิบัติ โครเมียมที่ตกผลึกจะไม่มีความเหนียวใดๆ แต่หลังจากการหลอมและการขึ้นรูปแบบอ่อนแล้ว จะกลายเป็น อ่อนได้

ความแข็งแรงของโลหะยังเพิ่มขึ้นเมื่อทำงานด้วยความเย็น สารเติมแต่งอัลลอยด์ยังช่วยเพิ่มคุณภาพนี้อย่างมีนัยสำคัญ

ลักษณะทางอุณหฟิสิกส์

ตามกฎแล้วโลหะทนไฟมีค่าการนำความร้อนในระดับสูงและมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ อย่างไรก็ตามโครเมียมมีคุณสมบัติแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด

ที่จุดนีล ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนจะกระโดดอย่างรวดเร็ว จากนั้นจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องอย่างเห็นได้ชัดเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ที่อุณหภูมิ 29 C (ก่อนกระโดด) ค่าสัมประสิทธิ์คือ 6.2 · 10-6 m/(m K)

ค่าการนำความร้อนเป็นไปตามรูปแบบเดียวกัน: ที่จุดนีล ค่าการนำความร้อนจะลดลง แม้ว่าจะไม่รุนแรงนักและลดลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น

• ภายใต้สภาวะปกติ ค่าการนำความร้อนของสารคือ 93.7 W/(m · K)
• ความจุความร้อนจำเพาะภายใต้สภาวะเดียวกันคือ 0.45 J/(g K)

คุณสมบัติทางไฟฟ้า

แม้จะมี "พฤติกรรม" ที่ผิดปกติของการนำความร้อน แต่โครเมียมก็เป็นหนึ่งในตัวนำที่ดีที่สุดในปัจจุบันรองจากเงินและทองในพารามิเตอร์นี้

• ที่อุณหภูมิปกติ ค่าการนำไฟฟ้าของโลหะจะเป็น 7.9 · 106 1/(โอห์ม·เมตร)
• ความต้านทานไฟฟ้า – 0.127 (โอห์ม mm2)/m.

จนถึงจุดNéel - 38 C สารนี้เป็น antiferromagnet นั่นคือภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กและหากไม่มีคุณสมบัติทางแม่เหล็กปรากฏ ที่อุณหภูมิสูงกว่า 38 C โครเมียมจะกลายเป็นพาราแมกเนติก: มันแสดงคุณสมบัติแม่เหล็กภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กภายนอก

ความเป็นพิษ

ในธรรมชาติ โครเมียมจะพบได้เฉพาะในรูปแบบที่ยึดเกาะเท่านั้น ดังนั้นจึงไม่รวมการเข้ามาของโครเมียมบริสุทธิ์เข้าสู่ร่างกายมนุษย์ อย่างไรก็ตาม เป็นที่ทราบกันว่าฝุ่นโลหะทำให้เนื้อเยื่อปอดระคายเคืองและไม่ดูดซึมผ่านผิวหนัง ตัวโลหะเองไม่เป็นพิษ แต่ก็ไม่สามารถพูดถึงสารประกอบของมันได้เช่นเดียวกัน

• ไตรวาเลนท์โครเมียมปรากฏขึ้นในสภาพแวดล้อมระหว่างการประมวลผล อย่างไรก็ตาม โครเมียมพิโคลิเนตสามารถเข้าสู่ร่างกายมนุษย์โดยเป็นส่วนหนึ่งของผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร ซึ่งใช้ในโปรแกรมลดน้ำหนักได้ โลหะไตรวาเลนต์เป็นองค์ประกอบระดับไมโครซึ่งเกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์กลูโคสและมีความสำคัญ ส่วนเกินที่ตัดสินโดยการวิจัยไม่ก่อให้เกิดอันตรายใด ๆ เนื่องจากไม่ถูกดูดซึมโดยผนังลำไส้ แต่สามารถสะสมในร่างกายได้
• สารประกอบโครเมียมเฮกซาวาเลนต์เป็นพิษมากกว่า 100–1,000 เท่า มันสามารถเข้าสู่ร่างกายได้ในระหว่างการผลิตโครเมต, ระหว่างการชุบโครเมียมของวัตถุ และระหว่างการเชื่อมบางอย่าง สารประกอบขององค์ประกอบเฮกซะวาเลนต์คือตัวออกซิไดซ์ที่แรง เมื่อเข้าไปในระบบทางเดินอาหารแล้วจะทำให้มีเลือดออกในกระเพาะอาหารและลำไส้และอาจเกิดการทะลุของลำไส้ได้ สารแทบจะไม่ถูกดูดซึมผ่านผิวหนัง แต่มีฤทธิ์กัดกร่อนรุนแรง - อาจทำให้เกิดแผลไหม้อักเสบและเป็นแผลได้

โครเมียมเป็นองค์ประกอบการผสมที่จำเป็นในการผลิตวัสดุสแตนเลสและทนความร้อน ความสามารถในการต้านทานการกัดกร่อนและการถ่ายโอนคุณภาพนี้ไปยังโลหะผสมยังคงเป็นคุณภาพของโลหะที่เป็นที่ต้องการมากที่สุด

วิดีโอนี้จะกล่าวถึงคุณสมบัติทางเคมีของสารประกอบโครเมียมและคุณสมบัติรีดอกซ์:

โครเมียมเป็นองค์ประกอบของกลุ่มย่อยด้านข้างของกลุ่มที่ 6 ของคาบที่ 4 ของระบบธาตุขององค์ประกอบทางเคมีของ D.I. Mendeleev โดยมีเลขอะตอม 24 ถูกกำหนดโดยสัญลักษณ์ Cr (lat. Chromium) โครเมียมสสารเชิงเดี่ยวคือโลหะแข็งที่มีสีขาวอมฟ้า

คุณสมบัติทางเคมีของโครเมียม

ภายใต้สภาวะปกติ โครเมียมจะทำปฏิกิริยากับฟลูออรีนเท่านั้น ที่อุณหภูมิสูง (สูงกว่า 600°C) จะมีปฏิกิริยากับออกซิเจน ฮาโลเจน ไนโตรเจน ซิลิคอน โบรอน ซัลเฟอร์ ฟอสฟอรัส

4Cr + 3O 2 – เสื้อ° →2Cr 2 O 3

2Cr + 3Cl 2 – t° → 2CrCl 3

2Cr + N 2 – ที° → 2CrN

2Cr + 3S – ที° → Cr 2 ส 3

เมื่อถูกความร้อนจะทำปฏิกิริยากับไอน้ำ:

2Cr + 3H 2 O → Cr 2 O 3 + 3H 2

โครเมียมละลายในกรดแก่เจือจาง (HCl, H 2 SO 4)

ในกรณีที่ไม่มีอากาศ จะเกิดเกลือ Cr 2+ และในอากาศจะเกิดเกลือ Cr 3+

Cr + 2HCl → CrCl 2 + H 2

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

การปรากฏตัวของฟิล์มป้องกันออกไซด์บนพื้นผิวของโลหะอธิบายถึงความเฉื่อยของมันเมื่อเทียบกับสารละลายเข้มข้นของกรด - ออกซิไดเซอร์

สารประกอบโครเมียม

โครเมียม(II) ออกไซด์และโครเมียม (II) ไฮดรอกไซด์เป็นธาตุพื้นฐานในธรรมชาติ

Cr(OH) 2 + 2HCl → CrCl 2 + 2H 2 O

สารประกอบโครเมียม (II) เป็นตัวรีดิวซ์ที่รุนแรง เปลี่ยนเป็นสารประกอบโครเมียม (III) ภายใต้อิทธิพลของออกซิเจนในบรรยากาศ

2CrCl 2 + 2HCl → 2CrCl 3 + H 2

4Cr(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O → 4Cr(OH) 3

โครเมียมออกไซด์ (สาม) Cr 2 O 3 เป็นผงสีเขียวที่ไม่ละลายน้ำ สามารถรับได้โดยการเผาโครเมียม (III) ไฮดรอกไซด์หรือโพแทสเซียมและแอมโมเนียมไดโครเมต:

2Cr(OH) 3 – t° → Cr 2 O 3 + 3H 2 O

4K 2 Cr 2 O 7 – เสื้อ° → 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 (ปฏิกิริยาภูเขาไฟ)

แอมโฟเทอริกออกไซด์ เมื่อ Cr 2 O 3 ถูกหลอมรวมกับอัลคาลิส, โซดาและเกลือของกรด จะได้สารประกอบโครเมียมที่มีสถานะออกซิเดชัน (+3):

Cr 2 O 3 + 2NaOH → 2NaCrO 2 + H 2 O

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

เมื่อผสมกับส่วนผสมของอัลคาไลและตัวออกซิไดซ์ สารประกอบโครเมียมจะได้รับในสถานะออกซิเดชัน (+6):

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

โครเมียม (III) ไฮดรอกไซด์ C ร (โอ้) 3 . แอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์ สีเทา-เขียว สลายตัวเมื่อถูกความร้อน สูญเสียน้ำ และกลายเป็นสีเขียว เมตาไฮดรอกไซด์โคร(OH) ไม่ละลายในน้ำ ตกตะกอนจากสารละลายเป็นไฮเดรตสีเทาน้ำเงินและเขียวอมฟ้า ทำปฏิกิริยากับกรดและด่าง ไม่ทำปฏิกิริยากับแอมโมเนียไฮเดรต

มีคุณสมบัติเป็นแอมโฟเทอริก - ละลายได้ทั้งกรดและด่าง:

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 - (กระชับ) = [Cr(OH) 6 ] 3-

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

Cr(OH) 3 →(120 โอ ค – ชม 2 โอ) โคร(OH) →(430-1,000 0 องศาเซลเซียส –ชม 2 โอ) Cr2O3

2Cr(OH) 3 + 4NaOH (เข้มข้น) + ZN 2 O 2 (เข้มข้น) = 2Na 2 CrO 4 + 8H 2 0

ใบเสร็จ: การตกตะกอนด้วยแอมโมเนียไฮเดรตจากสารละลายเกลือโครเมียม (III):

Cr 3+ + 3(NH 3 H 2 O) = กับร(โอ้) 3 ↓+ ЗNNH 4+

Cr 2 (SO 4) 3 + 6NaOH → 2Cr(OH) 3 ↓+ 3Na 2 SO 4 (ในอัลคาไลส่วนเกิน - ตะกอนจะละลาย)

เกลือโครเมียม (III) มีสีม่วงหรือสีเขียวเข้ม คุณสมบัติทางเคมีคล้ายกับเกลืออลูมิเนียมไม่มีสี

สารประกอบ Cr(III) สามารถแสดงคุณสมบัติทั้งออกซิไดซ์และรีดิวซ์:

สังกะสี + 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

สารประกอบโครเมียมเฮกซาวาเลนต์

โครเมียม(VI) ออกไซด์ CrO 3 - ผลึกสีแดงสด ละลายได้ในน้ำ

ได้มาจากโพแทสเซียมโครเมต (หรือไดโครเมต) และ H 2 SO 4 (เข้มข้น)

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 เป็นออกไซด์ที่เป็นกรดโดยมีอัลคาไลทำให้เกิดโครเมตสีเหลือง CrO 4 2-:

CrO 3 + 2KOH → K 2 CrO 4 + H 2 O

ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด โครเมตจะกลายเป็นไดโครเมตสีส้ม 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

ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง ปฏิกิริยานี้จะเกิดขึ้นในทิศทางตรงกันข้าม:

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

โพแทสเซียมไดโครเมตเป็นสารออกซิไดซ์ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด:

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

โพแทสเซียมโครเมต K 2 Cr โอ 4 . ออกโซโซล. สีเหลืองไม่ดูดความชื้น ละลายโดยไม่สลายตัว มีความเสถียรทางความร้อน ละลายได้มากในน้ำ ( สีเหลืองสีของสารละลายสอดคล้องกับ CrO 4 2- ไอออน) ไฮโดรไลซ์ไอออนเล็กน้อย ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด จะกลายเป็น K 2 Cr 2 O 7 . สารออกซิไดซ์ (อ่อนกว่า K 2 Cr 2 O 7) เข้าสู่ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนไอออน

ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพบน CrO 4 2- ไอออน - การตกตะกอนของตะกอนสีเหลืองของแบเรียมโครเมตซึ่งสลายตัวในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดอย่างยิ่ง มันถูกใช้เป็นสารประชดสำหรับการย้อมผ้า สารฟอกหนัง สารออกซิไดซ์แบบคัดเลือก และรีเอเจนต์ในเคมีวิเคราะห์

สมการของปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุด:

2K 2 Cr2 O 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 (ความเข้มข้น, ขอบฟ้า) = 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 Cr(OH) 6 ]+3S↓+4KOH

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

ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพ:

K 2 CrO 4 + BaCl 2 = 2KCl + BaCrO 4 ↓

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

ใบเสร็จ: การเผาโครไมต์ด้วยโปแตชในอากาศ:

4(Cr 2 Fe ‖‖)O 4 + 8K 2 CO 3 + 7O 2 = 8K 2 CrO 4 + 2Fe 2 O 3 + 8СO 2 (1,000 °C)

โพแทสเซียมไดโครเมต เค 2 Cr 2 โอ 7 . ออกโซโซล. ชื่อทางเทคนิค โครเมียมพีค. สีส้มแดง ไม่ดูดความชื้น ละลายโดยไม่สลายตัว และสลายตัวเมื่อได้รับความร้อนเพิ่มเติม ละลายได้มากในน้ำ ( ส้มสีของสารละลายสอดคล้องกับ Cr 2 O 7 2- ไอออน ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง จะเกิด K 2 CrO 4 . สารออกซิไดซ์ทั่วไปในสารละลายและระหว่างการหลอมละลาย เข้าสู่ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนไอออน

ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพ- สีฟ้าของสารละลายไม่มีตัวตนต่อหน้า H 2 O 2 สีฟ้าของสารละลายในน้ำภายใต้การกระทำของอะตอมไฮโดรเจน

มันถูกใช้เป็นสารฟอกหนัง, สารประชดสำหรับการย้อมผ้า, ส่วนประกอบขององค์ประกอบดอกไม้ไฟ, รีเอเจนต์ในเคมีวิเคราะห์, สารยับยั้งการกัดกร่อนของโลหะ, ผสมกับ H 2 SO 4 (เข้มข้น) - สำหรับล้างจานเคมี

สมการของปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุด:

4K 2 Cr 2 O 7 =4K 2 Cr2 O 4 +2Cr 2 O 3 +3O 2 (500-600 o C)

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

K 2 Cr 2 O 7 (t) +2H 2 SO 4(96%) ⇌2KHSO 4 +2CrO 3 +H 2 O (“ส่วนผสมโครเมียม”)

K 2 Cr 2 O 7 +KOH (คอนซี) =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- (กระชับ) +2Ag + (dil.) =Ag 2 Cr 2 O 7 (สีแดง) ↓

Cr 2 O 7 2- (ดิล.) +H 2 O +Pb 2+ =2H + + 2PbCrO 4 (สีแดง) ↓

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

ใบเสร็จ:การบำบัด K 2 CrO 4 ด้วยกรดซัลฟิวริก:

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

โครเมียม (Cr) เป็นองค์ประกอบที่มีเลขอะตอม 24 และมวลอะตอม 51.996 ของกลุ่มย่อยรองของกลุ่มที่หกของคาบที่สี่ของระบบธาตุเคมีของ D. I. Mendeleev Chrome เป็นโลหะหนักที่มีสีขาวอมฟ้า มีความทนทานต่อสารเคมีสูง ที่อุณหภูมิห้อง Cr สามารถทนต่อน้ำและอากาศได้ องค์ประกอบนี้เป็นหนึ่งในโลหะที่สำคัญที่สุดที่ใช้ในการผสมเหล็กทางอุตสาหกรรม สารประกอบโครเมียมมีสีสดใสหลายสีจึงเป็นที่มาของชื่อ ท้ายที่สุดแล้ว แปลจากภาษากรีกว่า "โครเมียม" แปลว่า "สี"

มีไอโซโทปของโครเมียมที่รู้จัก 24 ชนิดตั้งแต่ 42Cr ถึง 66Cr ไอโซโทปธรรมชาติที่เสถียรคือ 50Cr (4.31%), 52Cr (87.76%), 53Cr (9.55%) และ 54Cr (2.38%) ไอโซโทปกัมมันตรังสีเทียมทั้ง 6 ไอโซโทปที่สำคัญที่สุดคือ 51Cr โดยมีครึ่งชีวิต 27.8 วัน มันถูกใช้เป็นตัวบ่งชี้ไอโซโทป

โครเมียมมี "ผู้ค้นพบ" แตกต่างจากโลหะในสมัยโบราณ (ทอง เงิน ทองแดง เหล็ก ดีบุก และตะกั่ว) ในปี พ.ศ. 2309 พบแร่ในบริเวณเยคาเตรินเบิร์กซึ่งเรียกว่า "ตะกั่วแดงไซบีเรีย" - PbCrO4 ในปี พ.ศ. 2340 L. N. Vauquelin ค้นพบธาตุหมายเลข 24 ในแร่โครโคไซต์ ซึ่งเป็นลีดโครเมตตามธรรมชาติ ในช่วงเวลาเดียวกัน (พ.ศ. 2341) นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน M. G. Klaproth และ Lowitz ค้นพบโครเมียมโดยไม่ขึ้นอยู่กับวอเคลินในตัวอย่างแร่สีดำหนัก ( มันคือโครไมต์ FeCr2O4) พบในเทือกเขาอูราล ต่อมาในปี ค.ศ. 1799 F. Tassert ค้นพบโลหะชนิดใหม่ในแร่เดียวกับที่พบในฝรั่งเศสตะวันออกเฉียงใต้ เชื่อกันว่า Tassert เป็นคนแรกที่ได้รับโครเมียมโลหะที่ค่อนข้างบริสุทธิ์

โลหะโครเมียมใช้สำหรับการชุบโครเมี่ยม และยังเป็นหนึ่งในส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดของโลหะผสมเหล็ก (โดยเฉพาะเหล็กกล้าไร้สนิม) นอกจากนี้ โครเมียมยังพบการใช้งานในโลหะผสมอื่นๆ อีกหลายชนิด (เหล็กทนกรดและทนความร้อน) ท้ายที่สุดแล้ว การนำโลหะนี้เข้าสู่เหล็กจะเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนทั้งในสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำที่อุณหภูมิปกติและในก๊าซที่อุณหภูมิสูงขึ้น เหล็กโครเมียมมีลักษณะความแข็งเพิ่มขึ้น โครเมียมใช้ในการชุบเทอร์โมโครม ซึ่งเป็นกระบวนการที่ผลการป้องกันของ Cr เกิดจากการก่อตัวของฟิล์มออกไซด์ที่บางแต่ทนทานบนพื้นผิวของเหล็ก ซึ่งป้องกันปฏิกิริยาของโลหะกับสิ่งแวดล้อม

สารประกอบโครเมียมยังใช้กันอย่างแพร่หลาย chromites ถูกนำมาใช้อย่างประสบความสำเร็จในอุตสาหกรรมวัสดุทนไฟ: เตาเผาแบบเปิดและอุปกรณ์โลหะอื่น ๆ เรียงรายไปด้วยอิฐแมกนีไซต์ - โครไมต์

โครเมียมเป็นหนึ่งในองค์ประกอบทางชีวภาพที่รวมอยู่ในเนื้อเยื่อของพืชและสัตว์อย่างต่อเนื่อง พืชมีโครเมียมอยู่ในใบซึ่งมีอยู่ในรูปของสารเชิงซ้อนโมเลกุลต่ำที่ไม่เกี่ยวข้องกับโครงสร้างเซลล์ย่อย จนถึงขณะนี้นักวิทยาศาสตร์ยังไม่สามารถพิสูจน์ความจำเป็นของธาตุนี้สำหรับพืชได้ อย่างไรก็ตาม ในสัตว์ Cr เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญไขมัน โปรตีน (ส่วนหนึ่งของเอนไซม์ทริปซิน) และคาร์โบไฮเดรต (องค์ประกอบโครงสร้างของปัจจัยต้านทานกลูโคส) เป็นที่ทราบกันว่ามีเพียงโครเมียมไตรวาเลนต์เท่านั้นที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการทางชีวเคมี เช่นเดียวกับสารอาหารที่สำคัญที่สุดอื่นๆ โครเมียมจะเข้าสู่สัตว์หรือร่างกายมนุษย์ผ่านทางอาหาร การลดลงขององค์ประกอบขนาดเล็กในร่างกายทำให้การเจริญเติบโตช้าลง ระดับคอเลสเตอรอลในเลือดเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และความไวของเนื้อเยื่อส่วนปลายต่ออินซูลินลดลง

ในเวลาเดียวกันโครเมียมในรูปแบบบริสุทธิ์เป็นพิษมาก - ฝุ่นโลหะ Cr ทำให้เนื้อเยื่อปอดระคายเคือง สารประกอบโครเมียม (III) ทำให้เกิดโรคผิวหนัง สารประกอบโครเมียม (VI) ทำให้เกิดโรคต่างๆ ในมนุษย์ รวมถึงมะเร็งด้วย

คุณสมบัติทางชีวภาพ

โครเมียมเป็นองค์ประกอบทางชีวภาพที่สำคัญ ซึ่งรวมอยู่ในเนื้อเยื่อของพืช สัตว์ และมนุษย์อย่างแน่นอน เนื้อหาเฉลี่ยขององค์ประกอบนี้ในพืชคือ 0.0005% และเกือบทั้งหมดสะสมอยู่ในราก (92-95%) ส่วนที่เหลือมีอยู่ในใบ พืชที่สูงกว่าไม่ทนต่อความเข้มข้นของโลหะนี้ที่สูงกว่า 3∙10-4 โมล/ลิตร ในสัตว์ ปริมาณโครเมียมมีตั้งแต่หนึ่งหมื่นถึงสิบล้านเปอร์เซ็นต์ แต่ในแพลงก์ตอนค่าสัมประสิทธิ์การสะสมโครเมียมนั้นน่าทึ่งมาก - 10,000-26,000 ในร่างกายมนุษย์ที่เป็นผู้ใหญ่ปริมาณ Cr อยู่ระหว่าง 6 ถึง 12 มก. นอกจากนี้ ความต้องการโครเมียมสำหรับมนุษย์ทางสรีรวิทยายังไม่ได้รับการระบุอย่างแม่นยำนัก ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับอาหาร - เมื่อรับประทานอาหารที่มีน้ำตาลสูง ความต้องการโครเมียมของร่างกายจะเพิ่มขึ้น เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าบุคคลหนึ่งต้องการองค์ประกอบนี้ประมาณ 20–300 ไมโครกรัมต่อวัน เช่นเดียวกับองค์ประกอบทางชีวภาพอื่นๆ โครเมียมสามารถสะสมในเนื้อเยื่อของร่างกาย โดยเฉพาะในเส้นผม เนื้อหาโครเมียมในตัวพวกเขาบ่งบอกถึงระดับการจัดหาโลหะนี้ให้กับร่างกาย น่าเสียดายที่เมื่ออายุมากขึ้น "ปริมาณสำรอง" ของโครเมียมในเนื้อเยื่อก็หมดลง ยกเว้นปอด

โครเมียมเกี่ยวข้องกับการเผาผลาญไขมัน โปรตีน (มีอยู่ในเอนไซม์ทริปซิน) คาร์โบไฮเดรต (เป็นองค์ประกอบโครงสร้างของปัจจัยต้านทานกลูโคส) ปัจจัยนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงปฏิสัมพันธ์ระหว่างตัวรับเซลล์กับอินซูลินซึ่งจะช่วยลดความต้องการของร่างกาย ปัจจัยความทนทานต่อกลูโคส (GTF) ช่วยเพิ่มการทำงานของอินซูลินในกระบวนการเผาผลาญทั้งหมดที่เกี่ยวข้อง นอกจากนี้ โครเมียมยังมีส่วนร่วมในการควบคุมการเผาผลาญคอเลสเตอรอลและเป็นตัวกระตุ้นของเอนไซม์บางชนิด

แหล่งที่มาหลักของโครเมียมในสัตว์และมนุษย์คืออาหาร นักวิทยาศาสตร์พบว่าความเข้มข้นของโครเมียมในอาหารจากพืชนั้นต่ำกว่าในอาหารสัตว์อย่างมาก แหล่งที่มาของโครเมียมที่ร่ำรวยที่สุดคือยีสต์ของบริษัทเบียร์ เนื้อสัตว์ ตับ พืชตระกูลถั่ว และธัญพืชไม่ขัดสี การลดลงของปริมาณโลหะในอาหารและเลือดทำให้อัตราการเจริญเติบโตลดลง คอเลสเตอรอลในเลือดเพิ่มขึ้น และความไวของเนื้อเยื่อส่วนปลายต่ออินซูลินลดลง (สภาวะคล้ายเบาหวาน) นอกจากนี้ความเสี่ยงในการเกิดภาวะหลอดเลือดและความผิดปกติของกิจกรรมทางประสาทที่สูงขึ้นจะเพิ่มขึ้น

อย่างไรก็ตาม แม้ที่ความเข้มข้นเพียงเศษเสี้ยวของมิลลิกรัมต่อลูกบาศก์เมตรในบรรยากาศ สารประกอบโครเมียมทั้งหมดก็ยังเป็นพิษต่อร่างกาย การเป็นพิษกับโครเมียมและสารประกอบเป็นเรื่องปกติในระหว่างการผลิต ในงานวิศวกรรมเครื่องกล โลหะวิทยา และในอุตสาหกรรมสิ่งทอ ระดับความเป็นพิษของโครเมียมขึ้นอยู่กับโครงสร้างทางเคมีของสารประกอบ - ไดโครเมตเป็นพิษมากกว่าโครเมต สารประกอบ Cr+6 เป็นพิษมากกว่าสารประกอบ Cr+2 และ Cr+3 สัญญาณของการเป็นพิษ ได้แก่ ความรู้สึกแห้งและปวดในโพรงจมูก เจ็บคอ หายใจลำบาก ไอ และอาการที่คล้ายกัน หากมีไอโครเมียมหรือฝุ่นมากเกินไปเล็กน้อย สัญญาณของการเป็นพิษจะหายไปไม่นานหลังจากที่งานในโรงงานหยุดลง เมื่อสัมผัสกับสารประกอบโครเมียมเป็นเวลานานสัญญาณของพิษเรื้อรังจะปรากฏขึ้น - อ่อนแอ, ปวดหัวอย่างต่อเนื่อง, น้ำหนักลด, อาการอาหารไม่ย่อย การรบกวนการทำงานของระบบทางเดินอาหาร ตับอ่อน และตับเริ่มขึ้น โรคหลอดลมอักเสบ โรคหอบหืด และโรคปอดบวมเกิดขึ้น โรคผิวหนังปรากฏขึ้น - ผิวหนังอักเสบ, กลาก นอกจากนี้สารประกอบโครเมียมยังเป็นสารก่อมะเร็งที่เป็นอันตรายซึ่งสามารถสะสมในเนื้อเยื่อของร่างกายทำให้เกิดมะเร็งได้

การป้องกันพิษรวมถึงการตรวจสุขภาพของบุคลากรที่ทำงานกับโครเมียมและสารประกอบของมันเป็นระยะ การติดตั้งอุปกรณ์ระบายอากาศ กำจัดฝุ่น และดักจับฝุ่น การใช้อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล (เครื่องช่วยหายใจ ถุงมือ) โดยคนงาน

รากศัพท์ของคำว่า "โครเมียม" ในแนวคิด "สี" หรือ "สี" เป็นส่วนหนึ่งของคำหลายคำที่ใช้ในสาขาต่างๆ มากมาย เช่น วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และแม้แต่ดนตรี ชื่อภาพยนตร์ถ่ายภาพหลายชื่อมีรากศัพท์ดังนี้: "ออร์โธโครม", "แพนโครม", "ไอโซแพนโครม" และอื่นๆ คำว่าโครโมโซมประกอบด้วยคำภาษากรีกสองคำ: โครโมและโสมา แปลตรงๆ ได้ว่า "ตัวที่ถูกทาสี" หรือ "ตัวที่ถูกทาสี" องค์ประกอบโครงสร้างของโครโมโซมที่เกิดขึ้นในเฟสของนิวเคลียสของเซลล์อันเป็นผลมาจากการทำซ้ำโครโมโซมเรียกว่า "โครมาทิด" “โครมาติน” คือสารของโครมาโซมที่อยู่ในนิวเคลียสของเซลล์พืชและสัตว์ซึ่งถูกย้อมอย่างเข้มข้นด้วยสีย้อมนิวเคลียร์ “โครมาโตฟอร์” คือเซลล์เม็ดสีในสัตว์และมนุษย์ ในดนตรีจะใช้แนวคิดเรื่อง "มาตราส่วนสี" “ Khromka” เป็นหนึ่งในหีบเพลงรัสเซีย ในด้านทัศนศาสตร์ มีแนวคิดเรื่อง "ความคลาดเคลื่อนสี" และ "โพลาไรซ์สี" “โครมาโตกราฟี” เป็นวิธีทางกายภาพและทางเคมีสำหรับการแยกและวิเคราะห์สารผสม “โครโมสโคป” เป็นอุปกรณ์สำหรับรับภาพสีโดยการรวมภาพภาพถ่ายที่แยกสีสองหรือสามภาพเข้าไว้ด้วยกัน โดยให้แสงสว่างผ่านฟิลเตอร์ที่มีสีต่างกันที่คัดสรรมาเป็นพิเศษ

พิษที่สำคัญที่สุดคือโครเมียม (VI) ออกไซด์ CrO3 ซึ่งจัดอยู่ในประเภทความเป็นอันตราย I ปริมาณอันตรายถึงตายสำหรับมนุษย์ (ทางปาก) 0.6 กรัม เอทิลแอลกอฮอล์จะติดไฟเมื่อสัมผัสกับ CrO3 ที่เตรียมสดใหม่!

เกรดสเตนเลสที่พบมากที่สุดประกอบด้วย Cr 18%, Ni 8%, ประมาณ 0.1% C มีความทนทานต่อการกัดกร่อนและออกซิเดชันได้ดีเยี่ยม และยังคงความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง จากเหล็กนี้จึงทำแผ่นที่ใช้ในการก่อสร้างกลุ่มประติมากรรมของ V.I. Mukhina "คนงานและผู้หญิงในฟาร์มรวม"

เฟอโรโครมซึ่งใช้ในอุตสาหกรรมโลหะในการผลิตเหล็กโครเมียม มีคุณภาพต่ำมากในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 นี่เป็นเพราะปริมาณโครเมียมต่ำ - เพียง 7-8% จากนั้นจึงถูกเรียกว่า "เหล็กหล่อแทสเมเนีย" เนื่องจากแร่เหล็กโครเมียมดั้งเดิมนำเข้ามาจากแทสเมเนีย

ก่อนหน้านี้กล่าวไว้ว่ามีการใช้สารส้มโครเมียมในการฟอกหนัง ด้วยเหตุนี้แนวคิดของรองเท้าบูท "โครเมียม" จึงปรากฏขึ้น หนังที่ฟอกด้วยสารประกอบโครเมียมจะทำให้มีความมันเงา แวววาว และแข็งแรง

ห้องปฏิบัติการหลายแห่งใช้ "ส่วนผสมโครเมียม" ซึ่งเป็นส่วนผสมของสารละลายโพแทสเซียมไดโครเมตอิ่มตัวกับกรดซัลฟิวริกเข้มข้น ใช้ในการล้างไขมันพื้นผิวของแก้วและเครื่องแก้วในห้องปฏิบัติการที่เป็นเหล็ก มันจะออกซิไดซ์ไขมันและกำจัดซากของมัน เพียงจัดการส่วนผสมนี้ด้วยความระมัดระวังเพราะมันเป็นส่วนผสมของกรดแก่และตัวออกซิไดซ์ที่แรง!

ปัจจุบันไม้ยังคงใช้เป็นวัสดุก่อสร้างเนื่องจากมีราคาถูกและแปรรูปง่าย แต่ก็ยังมีคุณสมบัติเชิงลบมากมาย - ไวต่อไฟ, โรคเชื้อราที่ทำลายมัน เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาเหล่านี้ ไม้จึงถูกชุบด้วยสารประกอบพิเศษที่ประกอบด้วยโครเมตและไดโครเมต รวมถึงซิงค์คลอไรด์ คอปเปอร์ซัลเฟต โซเดียมอาร์เซเนต และสารอื่น ๆ บางชนิด ด้วยองค์ประกอบดังกล่าว ไม้จึงเพิ่มความต้านทานต่อเชื้อราและแบคทีเรียตลอดจนเปิดไฟได้

Chrome ครอบครองช่องพิเศษในการพิมพ์ ในปีพ.ศ. 2382 พบว่ากระดาษที่ชุบโซเดียมไบโครเมตไว้กลายเป็นสีน้ำตาลกะทันหันเมื่อสัมผัสกับแสงจ้า จากนั้นปรากฎว่าการเคลือบไบโครเมตบนกระดาษหลังจากการสัมผัสไม่ละลายในน้ำ แต่เมื่อเปียกน้ำจะได้โทนสีน้ำเงิน เครื่องพิมพ์ใช้ประโยชน์จากคุณสมบัตินี้ รูปแบบที่ต้องการถูกถ่ายภาพบนจานที่มีการเคลือบคอลลอยด์ที่มีไดโครเมต บริเวณที่มีแสงสว่างจะไม่ละลายระหว่างการซัก และพื้นที่ที่ไม่ได้รับแสงจะละลาย และลวดลายยังคงอยู่บนจานที่ใช้พิมพ์ได้

เรื่องราว

ประวัติความเป็นมาของการค้นพบธาตุหมายเลข 24 เริ่มต้นในปี พ.ศ. 2304 เมื่อพบแร่สีแดงผิดปกติในเหมืองเบเรซอฟสกี (ตีนเขาด้านตะวันออกของเทือกเขาอูราล) ใกล้กับเมืองเยคาเตรินเบิร์ก ซึ่งเมื่อบดเป็นฝุ่นก็ให้สีเหลือง การค้นพบนี้เป็นของศาสตราจารย์ Johann Gottlob Lehmann แห่งมหาวิทยาลัยเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก ห้าปีต่อมา นักวิทยาศาสตร์ได้ส่งตัวอย่างไปยังเมืองเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก ซึ่งเขาได้ทำการทดลองหลายครั้งกับพวกมัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เขาได้บำบัดผลึกที่ผิดปกติด้วยกรดไฮโดรคลอริก ซึ่งส่งผลให้เกิดตะกอนสีขาวซึ่งพบตะกั่ว จากผลที่ได้ เลห์แมนตั้งชื่อแร่ตะกั่วแดงไซบีเรีย นี่คือเรื่องราวของการค้นพบโครคอยต์ (จากภาษากรีก “โครโคส” - หญ้าฝรั่น) ซึ่งเป็นตะกั่วโครเมตตามธรรมชาติ PbCrO4

ด้วยความสนใจในการค้นพบนี้ Peter Simon Pallas นักธรรมชาติวิทยาและนักเดินทางชาวเยอรมัน จึงได้จัดและนำคณะสำรวจของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กไปยังใจกลางของรัสเซีย ในปี ค.ศ. 1770 คณะสำรวจไปถึงเทือกเขาอูราลและเยี่ยมชมเหมืองเบเรซอฟสกี้ ซึ่งมีการเก็บตัวอย่างแร่ที่กำลังศึกษาอยู่ นักเดินทางเองก็อธิบายไว้ดังนี้: “แร่ตะกั่วแดงที่น่าทึ่งนี้ไม่พบในแหล่งอื่นใด เมื่อบดเป็นผงจะเปลี่ยนเป็นสีเหลืองและสามารถนำไปใช้ในงานศิลปะขนาดจิ๋วได้” องค์กรของเยอรมันเอาชนะความยากลำบากในการขุดและส่งมอบจระเข้ไปยังยุโรป แม้ว่าการปฏิบัติการเหล่านี้จะใช้เวลาอย่างน้อยสองปี แต่ในไม่ช้า รถม้าของสุภาพบุรุษผู้สูงศักดิ์แห่งปารีสและลอนดอนก็เดินทางด้วยสีจระเข้บดละเอียด คอลเลกชันของพิพิธภัณฑ์แร่วิทยาของมหาวิทยาลัยหลายแห่งในโลกเก่าได้รับการเสริมคุณค่าด้วยตัวอย่างที่ดีที่สุดของแร่นี้จากส่วนลึกของรัสเซีย อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ชาวยุโรปไม่สามารถระบุองค์ประกอบของแร่ลึกลับนี้ได้

สิ่งนี้กินเวลานานสามสิบปี จนกระทั่งตัวอย่างตะกั่วแดงไซบีเรียตกไปอยู่ในมือของ Nicolas Louis Vauquelin ศาสตราจารย์วิชาเคมีที่ Paris Mineralological School ในปี 1796 หลังจากวิเคราะห์จระเข้โครโคไซต์แล้ว นักวิทยาศาสตร์ไม่พบสิ่งใดในนั้นเลย ยกเว้นออกไซด์ของเหล็ก ตะกั่ว และอะลูมิเนียม ต่อจากนั้น Vauquelin บำบัด crocoite ด้วยสารละลายโปแตช (K2CO3) และหลังจากการตกตะกอนของตะกั่วคาร์บอเนตสีขาวก็แยกสารละลายสีเหลืองของเกลือที่ไม่รู้จักออก หลังจากทำการทดลองหลายครั้งเกี่ยวกับการบำบัดแร่ด้วยเกลือของโลหะต่าง ๆ ศาสตราจารย์โดยใช้กรดไฮโดรคลอริกได้แยกสารละลายของ "กรดตะกั่วแดง" - โครเมียมออกไซด์และน้ำ (กรดโครมิกมีอยู่ในสารละลายเจือจางเท่านั้น) โดยการระเหยสารละลายนี้ เขาได้ผลึกสีแดงทับทิม (โครเมียมแอนไฮไดรด์) การให้ความร้อนแก่คริสตัลเพิ่มเติมในเบ้าหลอมกราไฟต์ต่อหน้าถ่านหินทำให้เกิดผลึกรูปเข็มสีเทาหลอมละลายจำนวนมาก ซึ่งเป็นโลหะใหม่ที่ยังไม่ทราบมาจนบัดนี้ การทดลองชุดถัดไปแสดงให้เห็นถึงการหักเหของแสงสูงขององค์ประกอบที่เกิดขึ้นและความต้านทานต่อกรด Paris Academy of Sciences ได้เห็นการค้นพบทันที นักวิทยาศาสตร์ตามการยืนยันของเพื่อนของเขาได้ตั้งชื่อให้กับองค์ประกอบใหม่ - โครเมียม (จากภาษากรีก "สี", "สี") เนื่องจากความหลากหลายของเฉดสีของสารประกอบ มันเป็นรูปแบบ ในงานต่อไปของเขา Vauquelin กล่าวอย่างมั่นใจว่าสีมรกตของอัญมณีบางชนิด เช่นเดียวกับเบริลเลียมธรรมชาติและอะลูมิเนียมซิลิเกตนั้นอธิบายได้ด้วยส่วนผสมของสารประกอบโครเมียมในนั้น ตัวอย่างคือมรกต ซึ่งเป็นเบริลสีเขียวที่อลูมิเนียมถูกแทนที่ด้วยโครเมียมบางส่วน

เห็นได้ชัดว่า Vauquelin ไม่ได้รับโลหะบริสุทธิ์ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นคาร์ไบด์ซึ่งได้รับการยืนยันจากคริสตัลสีเทาอ่อนที่มีรูปทรงเข็ม ต่อมา F. Tassert ได้โลหะโครเมียมบริสุทธิ์มา ซึ่งอาจเกิดขึ้นในปี 1800

นอกจากนี้ โครเมียมยังถูกค้นพบโดย Klaproth และ Lowitz ในปี 1798 โดยเป็นอิสระจาก Vauquelin

อยู่ในธรรมชาติ

ในบาดาลของโลก โครเมียมเป็นองค์ประกอบที่พบได้ทั่วไปแม้ว่าจะไม่พบในรูปแบบอิสระก็ตาม คลาร์ก (ปริมาณเฉลี่ยในเปลือกโลก) อยู่ที่ 8.3.10-3% หรือ 83 กรัม/ตัน อย่างไรก็ตามการกระจายพันธุ์ระหว่างสายพันธุ์ไม่เท่ากัน องค์ประกอบนี้เป็นลักษณะเฉพาะของเนื้อโลกเป็นหลัก ความจริงก็คือหินอัลตรามาฟิก (เพอริโดไทต์) ซึ่งสันนิษฐานว่ามีองค์ประกอบใกล้เคียงกับเนื้อโลกของเรานั้นมีโครเมียมมากที่สุด: 2 10-1% หรือ 2 กิโลกรัม/ตัน ในหินดังกล่าว Cr ก่อตัวเป็นแร่ขนาดใหญ่และแพร่กระจาย และการก่อตัวของแหล่งสะสมที่ใหญ่ที่สุดขององค์ประกอบนี้สัมพันธ์กับพวกมัน ปริมาณโครเมียมยังมีสูงในหินพื้นฐาน (หินบะซอลต์ ฯลฯ) 2 10-2% หรือ 200 กรัม/ตัน พบ Cr น้อยมากในหินที่เป็นกรด: 2.5 · 10-3%, หินตะกอน (หินทราย) - 3.5 10-3%, หินดินดานยังมีโครเมียม - 9 10-3%

สรุปได้ว่าโครเมียมเป็นธาตุลิเธียมทั่วไปและเกือบทั้งหมดบรรจุอยู่ในแร่ธาตุลึกภายในโลก

แร่ธาตุโครเมียมหลักมีสามชนิด: แมกโนโครไมต์ (Mn, Fe)Cr2O4, โครโมปิโคไทต์ (Mg, Fe)(Cr, Al)2O4 และอลูมิโนโครไมต์ (Fe, Mg)(Cr, Al)2O4 แร่ธาตุเหล่านี้มีชื่อเรียกเดียวคือ โครเมียมสปิเนล และมีสูตรทั่วไป (Mg, Fe)O (Cr, Al, Fe)2O3 มีลักษณะภายนอกแยกไม่ออกและเรียกอย่างไม่ถูกต้องว่า “โครไมต์” องค์ประกอบของพวกเขาแปรผัน เนื้อหาของส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดแตกต่างกันไป (น้ำหนัก %): Cr2O3 จาก 10.5 ถึง 62.0; Al2O3 จาก 4 ถึง 34.0; Fe2O3 จาก 1.0 ถึง 18.0; เฟ2O จาก 7.0 ถึง 24.0; MgO จาก 10.5 เป็น 33.0; SiO2 จาก 0.4 ถึง 27.0; TiO2 สิ่งเจือปนสูงถึง 2; V2O5 สูงถึง 0.2; ZnO สูงถึง 5; MnO สูงถึง 1 แร่โครเมียมบางชนิดมีธาตุในกลุ่มแพลทินัม 0.1-0.2 กรัม/ตัน และทองคำสูงถึง 0.2 กรัม/ตัน

นอกจากโครเมียมหลายชนิดแล้ว โครเมียมยังเป็นส่วนหนึ่งของแร่ธาตุอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง เช่น โครเมียมวิซูเวียน โครเมียมคลอไรต์ โครเมียมทัวร์มาลีน โครเมียมไมกา (ฟูชไซต์) โครเมียมโกเมน (uvarovite) ฯลฯ ซึ่งมักมาพร้อมกับแร่ แต่ไม่ได้มาจากอุตสาหกรรม ความสำคัญ โครเมียมเป็นสัตว์อพยพทางน้ำที่ค่อนข้างอ่อนแอ ภายใต้สภาวะภายนอก โครเมียมก็เหมือนกับเหล็ก ที่อพยพไปในรูปของสารแขวนลอยและสามารถตกตะกอนในดินเหนียวได้ รูปแบบที่เคลื่อนที่ได้มากที่สุดคือโครเมต

สิ่งที่สำคัญในทางปฏิบัติอาจเป็นเพียงโครไมต์ FeCr2O4 ซึ่งเป็นของสปิเนล - แร่ธาตุไอโซมอร์ฟิกของระบบลูกบาศก์ที่มีสูตรทั่วไป MO Me2O3 โดยที่ M คือไอออนของโลหะไดวาเลนต์และ Me คือไอออนของโลหะไตรวาเลนต์ นอกจากสปิเนลแล้ว โครเมียมยังพบได้ในแร่ธาตุที่พบไม่มากนัก เช่น เมลาโนโครไนต์ 3PbO 2Cr2O3, โวคเลนไนต์ 2(Pb,Cu)CrO4(Pb,Cu)3(PO4)2, ทาราปาไคต์ K2CrO4, ditzeite CaIO3 CaCrO4 และอื่นๆ

โครไมต์มักพบในรูปแบบของมวลเม็ดสีดำซึ่งพบได้น้อยกว่า - ในรูปของผลึกแปดด้านมีความแวววาวของโลหะและเกิดขึ้นในรูปแบบของมวลต่อเนื่อง

ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 20 โครเมียมสำรอง (ระบุ) ในเกือบห้าสิบประเทศทั่วโลกที่มีเงินฝากของโลหะนี้มีจำนวน 1,674 ล้านตัน ตำแหน่งผู้นำถูกครอบครองโดยสาธารณรัฐแอฟริกาใต้ - 1,050 ล้านตันโดยที่หลัก การสนับสนุนทำโดยคอมเพล็กซ์ Bushveld (ประมาณ 1,000 ล้านตัน) สถานที่ที่สองในทรัพยากรโครเมียมเป็นของคาซัคสถานซึ่งมีการขุดแร่คุณภาพสูงมากในภูมิภาค Aktobe (เทือกเขา Kempirsay) ประเทศอื่นก็มีปริมาณสำรองขององค์ประกอบนี้เช่นกัน ตุรกี (ในกูเลมัน), ฟิลิปปินส์บนเกาะลูซอน, ฟินแลนด์ (เคมี), อินเดีย (สุคินดา) เป็นต้น

ประเทศของเรามีแหล่งโครเมียมที่พัฒนาแล้วในเทือกเขาอูราล (Donskoye, Saranovskoye, Khalilovskoye, Alapaevskoye และอื่น ๆ อีกมากมาย) ยิ่งไปกว่านั้นในตอนต้นของศตวรรษที่ 19 เป็นแหล่งแร่โครเมียมที่สำคัญคือแหล่งสะสมอูราล เฉพาะในปี 1827 เท่านั้นที่ไอแซก ทิสัน ชาวอเมริกันค้นพบแหล่งแร่โครเมียมจำนวนมากบริเวณชายแดนแมริแลนด์และเพนซิลเวเนีย และยึดครองการผูกขาดการทำเหมืองมาเป็นเวลาหลายปี ในปีพ.ศ. 2391 พบแหล่งโครเมียมคุณภาพสูงในตุรกี ใกล้เมืองบูร์ซา และไม่นาน (หลังจากแหล่งเงินฝากในเพนซิลเวเนียหมดลง) ประเทศนี้ก็เข้ามารับหน้าที่เป็นผู้ผูกขาด สิ่งนี้ดำเนินต่อไปจนถึงปี 1906 เมื่อมีการค้นพบแหล่งโครเมียมจำนวนมากในแอฟริกาใต้และอินเดีย

แอปพลิเคชัน

ปริมาณการใช้โลหะโครเมียมบริสุทธิ์ในปัจจุบันมีประมาณ 15 ล้านตัน การผลิตโครเมียมด้วยไฟฟ้าซึ่งเป็นความบริสุทธิ์ที่สุดคิดเป็น 5 ล้านตัน ซึ่งคิดเป็น 1 ใน 3 ของการบริโภคทั้งหมด

โครเมียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายกับโลหะผสมเหล็กและโลหะผสม ทำให้มีการกัดกร่อนและทนความร้อน มากกว่า 40% ของโลหะบริสุทธิ์ที่ได้นั้นถูกใช้ในการผลิต “ซูเปอร์อัลลอยด์” ดังกล่าว โลหะผสมต้านทานที่รู้จักกันดีที่สุดคือนิกโครมที่มีปริมาณ Cr 15-20% โลหะผสมทนความร้อน - 13-60% Cr โลหะผสมสแตนเลส - 18% Cr และเหล็กลูกปืน 1% Cr การเติมโครเมียมลงในเหล็กทั่วไปช่วยปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพและทำให้โลหะไวต่อการบำบัดความร้อนมากขึ้น

โลหะโครเมียมใช้สำหรับการชุบโครเมี่ยม โดยทาชั้นโครเมียมบางๆ ลงบนพื้นผิวของโลหะผสมเหล็กเพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะผสมเหล่านี้ การเคลือบโครเมียมต้านทานผลกระทบของอากาศในบรรยากาศชื้น อากาศทะเลที่มีรสเค็ม น้ำ ไนตริก และกรดอินทรีย์ส่วนใหญ่ได้อย่างสมบูรณ์แบบ การเคลือบดังกล่าวมีวัตถุประสงค์สองประการ: การป้องกันและการตกแต่ง ความหนาของสารเคลือบป้องกันประมาณ 0.1 มม. โดยนำไปใช้กับผลิตภัณฑ์โดยตรงและเพิ่มความต้านทานการสึกหรอ การเคลือบตกแต่งมีคุณค่าทางสุนทรีย์โดยนำไปใช้กับชั้นของโลหะอื่น (ทองแดงหรือนิกเกิล) ซึ่งทำหน้าที่ป้องกันจริง ๆ ความหนาของการเคลือบดังกล่าวอยู่ที่ 0.0002–0.0005 มม. เท่านั้น

สารประกอบโครเมียมยังถูกนำมาใช้อย่างแข็งขันในด้านต่างๆ

แร่โครเมียมหลัก - โครเมียม FeCr2O4 ใช้ในการผลิตวัสดุทนไฟ อิฐแมกนีไซต์ - โครไมต์มีคุณสมบัติทางเคมีและทนความร้อนสามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างกะทันหันและซ้ำ ๆ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงถูกนำมาใช้ในโครงสร้างของส่วนโค้งของเตาเผาแบบเปิดและพื้นที่ทำงานของอุปกรณ์และโครงสร้างโลหะวิทยาอื่น ๆ

ความแข็งของผลึกโครเมียม (III) ออกไซด์ - Cr2O3 เทียบได้กับความแข็งของคอรันดัม ซึ่งรับประกันการใช้งานในองค์ประกอบของการบดและขัดเพสต์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมวิศวกรรมเครื่องกล เครื่องประดับ แสง และนาฬิกา นอกจากนี้ยังใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการเติมไฮโดรเจนและดีไฮโดรจีเนชันของสารประกอบอินทรีย์บางชนิด Cr2O3 ใช้ในการทาสีเป็นเม็ดสีเขียวและสำหรับกระจกระบายสี

โพแทสเซียมโครเมต - K2CrO4 ใช้ในการฟอกหนัง เป็นสารประสานในอุตสาหกรรมสิ่งทอ ในการผลิตสีย้อม และการฟอกขี้ผึ้ง

โพแทสเซียมไดโครเมต (โครปิก) - K2Cr2O7 ยังใช้สำหรับการฟอกหนัง เป็นสารชดใช้สำหรับการย้อมผ้า และเป็นสารยับยั้งการกัดกร่อนสำหรับโลหะและโลหะผสม ใช้ในการผลิตไม้ขีดไฟและเพื่อวัตถุประสงค์ในห้องปฏิบัติการ

โครเมียม (II) คลอไรด์ CrCl2 เป็นตัวรีดิวซ์ที่แข็งแกร่งมาก สามารถออกซิไดซ์ได้ง่ายแม้โดยออกซิเจนในบรรยากาศ ซึ่งใช้ในการวิเคราะห์ก๊าซเพื่อการดูดซับเชิงปริมาณของ O2 นอกจากนี้ยังใช้ในปริมาณที่จำกัดในการผลิตโครเมียมโดยอิเล็กโทรไลซิสของเกลือหลอมเหลวและโครมาโตเมทรี

สารส้มโครเมียม-โพแทสเซียม K2SO4.Cr2(SO4)3 · 24H2O ใช้เป็นหลักในอุตสาหกรรมสิ่งทอ - สำหรับการฟอกหนัง

แอนไฮดรัส โครเมียม คลอไรด์ CrCl3 ใช้ในการเคลือบโครเมียมบนพื้นผิวเหล็กโดยการสะสมไอสารเคมี และเป็นส่วนประกอบของตัวเร่งปฏิกิริยาบางชนิด ไฮเดรต CrCl3 เป็นสารประชดสำหรับการย้อมผ้า

สีย้อมต่างๆ ทำจากลีดโครเมต PbCrO4

สารละลายโซเดียมไดโครเมตใช้ในการทำความสะอาดและกัดผิวลวดเหล็กก่อนการชุบสังกะสี และยังทำให้ทองเหลืองสว่างขึ้นด้วย กรดโครมิกได้มาจากโซเดียมไดโครเมตซึ่งใช้เป็นอิเล็กโทรไลต์ในการชุบโครเมี่ยมของชิ้นส่วนโลหะ

การผลิต

โดยธรรมชาติแล้วโครเมียมมักพบอยู่ในรูปของแร่เหล็กโครเมียม FeO∙Cr2O3 เมื่อลดลงด้วยถ่านหินจะได้โลหะผสมของโครเมียมกับเหล็ก - เฟอร์โรโครมซึ่งใช้โดยตรงในอุตสาหกรรมโลหะวิทยาในการผลิตเหล็กโครเมียม . ปริมาณโครเมียมในองค์ประกอบนี้ถึง 80% (โดยน้ำหนัก)

การลดโครเมียม (III) ออกไซด์ด้วยถ่านหินมีวัตถุประสงค์เพื่อให้ได้โครเมียมคาร์บอนสูงซึ่งจำเป็นสำหรับการผลิตโลหะผสมพิเศษ กระบวนการนี้ดำเนินการในเตาอาร์คไฟฟ้า

เพื่อให้ได้โครเมียมบริสุทธิ์ โครเมียม(III) ออกไซด์จะถูกเตรียมก่อนแล้วจึงรีดิวซ์ด้วยวิธีอะลูมิเนียมเทอร์มิก ในกรณีนี้ส่วนผสมของผงหรือในรูปแบบของขี้กบอลูมิเนียม (Al) และประจุของโครเมียมออกไซด์ (Cr2O3) จะถูกให้ความร้อนก่อนที่อุณหภูมิ 500-600 ° C จากนั้นเริ่มการลดลงด้วยส่วนผสมของแบเรียม เปอร์ออกไซด์ด้วยผงอลูมิเนียมหรือโดยการจุดประจุบางส่วนตามด้วยการเติมส่วนที่เหลือ ในกระบวนการนี้ สิ่งสำคัญคือพลังงานความร้อนที่ได้จะเพียงพอที่จะละลายโครเมียมและแยกออกจากตะกรัน

Cr2O3 + 2Al = 2Cr + 2Al2O3

โครเมียมที่ได้รับในลักษณะนี้มีสิ่งเจือปนจำนวนหนึ่ง: เหล็ก 0.25-0.40%, ซัลเฟอร์ 0.02%, คาร์บอน 0.015-0.02% เนื้อหาของสารบริสุทธิ์คือ 99.1–99.4% โครเมียมนี้เปราะบางและบดเป็นผงได้ง่าย

ความเป็นจริงของวิธีนี้ได้รับการพิสูจน์และแสดงให้เห็นในปี 1859 โดยฟรีดริช เวอเลอร์ ในระดับอุตสาหกรรม การลดปริมาณโครเมียมโดยอะลูมิเนียมเทอร์มิกจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อมีวิธีการผลิตอะลูมิเนียมราคาถูกพร้อมใช้งานเท่านั้น Goldschmidt เป็นคนแรกที่พัฒนาวิธีที่ปลอดภัยในการควบคุมกระบวนการลดความร้อนแบบคายความร้อนสูง (ซึ่งทำให้เกิดการระเบิด)

เมื่อจำเป็นต้องได้รับโครเมียมที่มีความบริสุทธิ์สูง อุตสาหกรรมจะใช้วิธีการอิเล็กโทรไลต์ อิเล็กโทรไลซิสดำเนินการโดยใช้ส่วนผสมของโครมิกแอนไฮไดรด์, ​​สารส้มโครโมแอมโมเนียมหรือโครเมียมซัลเฟตกับกรดซัลฟิวริกเจือจาง โครเมียมที่เกาะอยู่บนแคโทดของอะลูมิเนียมหรือสเตนเลสในระหว่างกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสจะมีก๊าซละลายเป็นสารเจือปน ความบริสุทธิ์ที่ 99.90–99.995% สามารถทำได้โดยใช้การทำให้บริสุทธิ์ที่อุณหภูมิสูง (1500-1700° C) ในการไหลของไฮโดรเจนและการกำจัดแก๊สในสุญญากาศ เทคนิคการกลั่นโครเมียมด้วยไฟฟ้าขั้นสูงจะกำจัดซัลเฟอร์ ไนโตรเจน ออกซิเจน และไฮโดรเจนออกจากผลิตภัณฑ์ดิบ

นอกจากนี้ยังสามารถรับโลหะ Cr ได้ด้วยกระแสไฟฟ้าของ CrCl3 หรือ CrF3 ละลายในการผสมกับโพแทสเซียม แคลเซียม และโซเดียมฟลูออไรด์ที่อุณหภูมิ 900 ° C ในสภาพแวดล้อมอาร์กอน

ความเป็นไปได้ของวิธีการอิเล็กโทรไลต์เพื่อให้ได้โครเมียมบริสุทธิ์ได้รับการพิสูจน์โดย Bunsen ในปี 1854 โดยการนำสารละลายโครเมียมคลอไรด์ในน้ำไปเป็นอิเล็กโทรไลซิส

อุตสาหกรรมยังใช้วิธีการซิลิโคเทอร์มิกในการผลิตโครเมียมบริสุทธิ์ ในกรณีนี้ โครเมียมจะลดลงจากออกไซด์ด้วยซิลิคอน:

2Cr2O3 + 3Si + 3CaO = 4Cr + 3CaSiO3

โครเมียมถูกหลอมด้วยความร้อนด้วยซิลิโคเทอร์มอลในเตาอาร์ค การเติมปูนขาวทำให้คุณสามารถแปลงซิลิคอนไดออกไซด์ที่ทนไฟให้เป็นตะกรันแคลเซียมซิลิเกตที่ละลายต่ำได้ ความบริสุทธิ์ของซิลิโคเทอร์มิกโครเมียมมีค่าใกล้เคียงกับโครเมียมอะลูมิเนียม แต่โดยธรรมชาติแล้ว ปริมาณซิลิคอนในโครเมียมจะสูงกว่าเล็กน้อยและปริมาณอลูมิเนียมจะต่ำกว่าเล็กน้อย

Cr ยังสามารถได้รับโดยการลด Cr2O3 ด้วยไฮโดรเจนที่อุณหภูมิ 1,500° C การลดลงของ CrCl3 แบบแอนไฮดรัสด้วยโลหะไฮโดรเจน โลหะอัลคาไลหรืออัลคาไลน์เอิร์ธ แมกนีเซียม และสังกะสี

เพื่อให้ได้โครเมียมพวกเขายังพยายามใช้สารรีดิวซ์อื่น ๆ เช่นคาร์บอนไฮโดรเจนแมกนีเซียม อย่างไรก็ตามวิธีการเหล่านี้ไม่ค่อยมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย

กระบวนการ Van Arkel-Kuchman-De Boer ใช้การสลายตัวของโครเมียม (III) ไอโอไดด์บนลวดที่ให้ความร้อนถึง 1100° C โดยมีโลหะบริสุทธิ์ทับถมอยู่

คุณสมบัติทางกายภาพ

โครเมียมเป็นโลหะที่มีความแข็ง หนักมาก ทนไฟ และอ่อนตัวได้ โดยมีสีเทาเหล็ก โครเมียมบริสุทธิ์นั้นค่อนข้างเป็นพลาสติก ตกผลึกในโครงตาข่ายที่มีศูนย์กลางตัวถัง a = 2.885 Å (ที่อุณหภูมิ 20 ° C) ที่อุณหภูมิประมาณ 1,830° C มีความเป็นไปได้สูงที่จะเปลี่ยนเป็นการดัดแปลงโดยมีโครงขัดแตะอยู่ตรงกลางหน้า a = 3.69 Å รัศมีอะตอม 1.27 Å; รัศมีไอออนิกของ Cr2+ 0.83 Å, Cr3+ 0.64 Å, Cr6+ 0.52 Å

จุดหลอมเหลวของโครเมียมขึ้นอยู่กับความบริสุทธิ์โดยตรง ดังนั้นการกำหนดตัวบ่งชี้นี้สำหรับโครเมียมบริสุทธิ์จึงเป็นงานที่ยากมาก - ท้ายที่สุดแล้วแม้แต่ไนโตรเจนหรือออกซิเจนในปริมาณเล็กน้อยก็สามารถเปลี่ยนค่าของจุดหลอมเหลวได้อย่างมาก นักวิจัยหลายคนศึกษาปัญหานี้มาหลายทศวรรษแล้วและได้รับผลลัพธ์ที่อยู่ห่างไกลกัน: ตั้งแต่ 1513 ถึง 1920 ° C ก่อนหน้านี้เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าโลหะนี้จะละลายที่อุณหภูมิ 1890 ° C แต่การวิจัยสมัยใหม่ระบุว่าอุณหภูมิ 1907 ° C โครเมียมเดือดที่อุณหภูมิสูงกว่า 2,500° C - ข้อมูลก็แตกต่างกันไป: จาก 2,199° C ถึง 2,671° C ความหนาแน่นของโครเมียมน้อยกว่าเหล็ก มีค่าเท่ากับ 7.19 g/cm3 (ที่อุณหภูมิ 200° C)

Chrome มีคุณสมบัติพื้นฐานทั้งหมดของโลหะ - นำความร้อนได้ดี ความต้านทานต่อกระแสไฟฟ้าต่ำมาก เช่นเดียวกับโลหะส่วนใหญ่ โครเมียมมีความแวววาวเป็นพิเศษ นอกจากนี้องค์ประกอบนี้ยังมีคุณสมบัติที่น่าสนใจอย่างหนึ่ง: ความจริงก็คือที่อุณหภูมิ 37 ° C ไม่สามารถอธิบายพฤติกรรมของมันได้ - มีการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพหลายอย่างอย่างรวดเร็วการเปลี่ยนแปลงนี้มีลักษณะฉับพลัน Chrome ก็เหมือนกับผู้ป่วยที่อุณหภูมิ 37° C เริ่มทำงาน: แรงเสียดทานภายในของโครเมียมถึงระดับสูงสุด โมดูลัสยืดหยุ่นจะลดลงจนถึงค่าต่ำสุด ค่าของการกระโดดของการนำไฟฟ้า แรงเทอร์โมอิเล็กโทรโมทีฟ และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา นักวิทยาศาสตร์ยังไม่สามารถอธิบายปรากฏการณ์นี้ได้

ความจุความร้อนจำเพาะของโครเมียมคือ 0.461 kJ/(kg.K) หรือ 0.11 cal/(g °C) (ที่อุณหภูมิ 25 °C) ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน 67 W/(m K) หรือ 0.16 cal/(ซม. วินาที °C) (ที่อุณหภูมิ 20 °C) ค่าสัมประสิทธิ์ความร้อนของการขยายตัวเชิงเส้น 8.24 10-6 (ที่ 20 °C) โครเมียมที่อุณหภูมิ 20 ° C มีความต้านทานไฟฟ้าจำเพาะ 0.414 μΩ m และค่าสัมประสิทธิ์ความร้อนของความต้านทานไฟฟ้าในช่วง 20-600 ° C คือ 3.01 10-3

เป็นที่ทราบกันว่าโครเมียมมีความไวต่อสิ่งสกปรกมาก - เศษส่วนที่เล็กที่สุดขององค์ประกอบอื่น ๆ (ออกซิเจน, ไนโตรเจน, คาร์บอน) สามารถทำให้โครเมียมเปราะมากได้ เป็นเรื่องยากมากที่จะได้โครเมียมโดยไม่มีสิ่งเจือปนเหล่านี้ ด้วยเหตุนี้โลหะนี้จึงไม่ได้ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ด้านโครงสร้าง แต่ในทางโลหะวิทยานั้นมีการใช้อย่างแข็งขันเป็นวัสดุโลหะผสมเนื่องจากการเติมโลหะผสมทำให้เหล็กแข็งและทนทานต่อการสึกหรอเนื่องจากโครเมียมเป็นโลหะที่แข็งที่สุดในบรรดาโลหะทั้งหมด - มันตัดกระจกได้เหมือนเพชร! ความแข็งบริเนลของโครเมียมที่มีความบริสุทธิ์สูงคือ 7-9 Mn/m2 (70-90 kgf/cm2) เหล็กสปริง สปริง เครื่องมือ แสตมป์ และลูกปืนผสมกับโครเมียม ในนั้น (ยกเว้นเหล็กลูกปืน) มีโครเมียมอยู่ร่วมกับแมงกานีส โมลิบดีนัม นิกเกิล และวาเนเดียม การเติมโครเมียมลงในเหล็กทั่วไป (ไม่เกิน 5% Cr) ช่วยปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพและทำให้โลหะไวต่อการบำบัดความร้อนมากขึ้น

โครเมียมเป็นสารต้านเฟอร์โรแมกเนติก ความไวต่อแม่เหล็กจำเพาะ 3.6 10-6 ความต้านทานไฟฟ้า 12.710-8 โอห์ม ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของการขยายตัวเชิงเส้นของโครเมียมคือ 6.210-6 ความร้อนของการกลายเป็นไอของโลหะนี้คือ 344.4 kJ/mol

Chrome ทนทานต่อการกัดกร่อนในอากาศและน้ำ

คุณสมบัติทางเคมี

ในทางเคมี โครเมียมค่อนข้างเฉื่อย อธิบายได้จากการมีฟิล์มออกไซด์บางๆ ที่ทนทานบนพื้นผิว Cr ไม่เกิดออกซิไดซ์ในอากาศ แม้ว่าจะมีความชื้นก็ตาม เมื่อถูกความร้อน จะเกิดออกซิเดชันเฉพาะบนพื้นผิวโลหะเท่านั้น ที่อุณหภูมิ 1200°C ฟิล์มจะถูกทำลายและเกิดออกซิเดชันได้เร็วกว่ามาก ที่อุณหภูมิ 2000° C โครเมียมจะเผาไหม้เป็นโครเมียมสีเขียว (III) ออกไซด์ Cr2O3 ซึ่งมีคุณสมบัติเป็นแอมโฟเทอริก โดยการหลอม Cr2O3 กับอัลคาลิส จะได้โครไมต์:

Cr2O3 + 2NaOH = 2NaCrO2 + H2O

โครเมียมออกไซด์ที่ไม่มีการเผา (III) ละลายได้ง่ายในสารละลายอัลคาไลน์และกรด:

Cr2O3 + 6HCl = 2CrCl3 + 3H2O

ในสารประกอบ โครเมียมส่วนใหญ่แสดงสถานะออกซิเดชัน Cr+2, Cr+3, Cr+6 เสถียรที่สุดคือ Cr+3 และ Cr+6 นอกจากนี้ยังมีสารประกอบบางชนิดที่โครเมียมมีสถานะออกซิเดชัน Cr+1, Cr+4, Cr+5 สารประกอบโครเมียมมีความหลากหลายมากในสี: สีขาว สีฟ้า สีเขียว สีแดง สีม่วง สีดำ และอื่นๆ อีกมากมาย

โครเมียมทำปฏิกิริยาอย่างง่ายดายกับสารละลายเจือจางของกรดไฮโดรคลอริกและกรดซัลฟิวริกเพื่อสร้างโครเมียมคลอไรด์และซัลเฟตและปล่อยไฮโดรเจน:

Cr + 2HCl = CrCl2 + H2

Aqua Regia และกรดไนตริกจะผ่านโครเมียม ยิ่งไปกว่านั้น โครเมียมที่ถูกกรดไนตริกไม่ละลายในกรดซัลฟิวริกและกรดไฮโดรคลอริกเจือจางแม้จะเดือดในสารละลายเป็นเวลานาน แต่ในบางจุดก็เกิดการละลายพร้อมกับเกิดฟองรุนแรงจากไฮโดรเจนที่ถูกปลดปล่อย กระบวนการนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าโครเมียมเปลี่ยนจากสถานะพาสซีฟไปเป็นสถานะแอคทีฟ ซึ่งโลหะไม่ได้รับการปกป้องด้วยฟิล์มป้องกัน ยิ่งไปกว่านั้น หากเติมกรดไนตริกอีกครั้งในระหว่างกระบวนการละลาย ปฏิกิริยาจะหยุดลงเนื่องจากโครเมียมจะถูกเปลี่ยนผ่านอีกครั้ง

ภายใต้สภาวะปกติ โครเมียมจะทำปฏิกิริยากับฟลูออรีนเพื่อสร้าง CrF3 ที่อุณหภูมิสูงกว่า 600° C จะมีปฏิกิริยากับไอน้ำเกิดขึ้น ผลลัพธ์ของปฏิกิริยานี้คือโครเมียม (III) ออกไซด์ Cr2O3:

4Cr + 3O2 = 2Cr2O3

Cr2O3 คือไมโครคริสตัลสีเขียวที่มีความหนาแน่น 5220 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร และมีจุดหลอมเหลวสูง (2437° C) โครเมียม(III) ออกไซด์มีคุณสมบัติเป็นแอมโฟเทอริก แต่มีฤทธิ์เฉื่อยมากและละลายในกรดและด่างในน้ำได้ยาก โครเมียม(III) ออกไซด์ค่อนข้างเป็นพิษ เมื่อสัมผัสกับผิวหนังอาจทำให้เกิดกลากและโรคผิวหนังอื่นๆ ได้ ดังนั้นเมื่อทำงานกับโครเมียม (III) ออกไซด์จึงจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล

นอกจากออกไซด์แล้ว ยังรู้จักสารประกอบอื่นที่มีออกซิเจน: CrO, CrO3 ซึ่งได้รับทางอ้อม อันตรายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคือจากการสูดดมละอองออกไซด์ซึ่งทำให้เกิดโรคร้ายแรงของระบบทางเดินหายใจส่วนบนและปอด

โครเมียมก่อให้เกิดเกลือจำนวนมากโดยมีส่วนประกอบที่มีออกซิเจน

โลหะหนักที่มีสีฟ้าอมขาว บางครั้ง Chrome ถูกจัดว่าเป็นโลหะประเภทเหล็ก โลหะนี้สามารถทาสีสารประกอบด้วยสีต่างๆ ได้ จึงได้ชื่อว่า "โครเมียม" ซึ่งแปลว่า "สี" โครเมียมเป็นธาตุที่จำเป็นต่อการพัฒนาและการทำงานตามปกติของร่างกายมนุษย์ บทบาททางชีววิทยาที่สำคัญที่สุดคือการควบคุมการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตและระดับน้ำตาลในเลือด

ดูสิ่งนี้ด้วย:

โครงสร้าง

ขึ้นอยู่กับประเภทของพันธะเคมี เช่นเดียวกับโลหะทุกชนิด โครเมียมมีโครงตาข่ายคริสตัลประเภทโลหะ กล่าวคือ โหนดโครงตาข่ายประกอบด้วยอะตอมของโลหะ
ขึ้นอยู่กับความสมมาตรเชิงพื้นที่ - ลูกบาศก์, ศูนย์กลางร่างกาย a = 0.28839 นาโนเมตร คุณลักษณะของโครเมียมคือการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพอย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิประมาณ 37°C ตาข่ายคริสตัลของโลหะประกอบด้วยไอออนและอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ ในทำนองเดียวกันอะตอมของโครเมียมในสถานะพื้นมีการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ ที่อุณหภูมิ 1830 °C สามารถแปลงเป็นการดัดแปลงโดยใช้โครงตาข่ายวางตรงกลางหน้าได้ a = 3.69 Å

คุณสมบัติ

โครเมียมมีความแข็ง Mohs อยู่ที่ 9 ซึ่งเป็นหนึ่งในโลหะบริสุทธิ์ที่แข็งที่สุด (รองจากอิริเดียม เบริลเลียม ทังสเตน และยูเรเนียม) โครเมียมบริสุทธิ์มากสามารถกลึงได้ค่อนข้างดี มีความเสถียรในอากาศเนื่องจากการทู่ ด้วยเหตุผลเดียวกัน มันไม่ทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริกและกรดไนตริก ที่อุณหภูมิ 2,000 °C จะเผาไหม้เป็นโครเมียมสีเขียว (III) ออกไซด์ Cr 2 O 3 ซึ่งมีคุณสมบัติเป็นแอมโฟเทอริก เมื่อถูกความร้อน มันจะทำปฏิกิริยากับอโลหะหลายชนิด ซึ่งมักจะเกิดเป็นสารประกอบที่มีองค์ประกอบที่ไม่ใช่ปริมาณสัมพันธ์ เช่น คาร์ไบด์ โบไรด์ ซิลิไซด์ ไนไตรด์ ฯลฯ โครเมียมก่อให้เกิดสารประกอบจำนวนมากในสถานะออกซิเดชันต่างๆ โดยส่วนใหญ่เป็น +2, +3, +6 โครเมียมมีคุณสมบัติเฉพาะของโลหะทั้งหมด โดยนำความร้อนและไฟฟ้าได้ดี และมีลักษณะความแวววาวเหมือนโลหะส่วนใหญ่ เป็นสารต้านเฟอร์โรแมกเนติกและพาราแมกเนติก กล่าวคือ ที่อุณหภูมิ 39 °C สารจะเปลี่ยนจากสถานะพาราแมกเนติกเป็นสถานะต้านเฟอร์โรแมกเนติก (จุดนีล)

สำรองและการผลิต

แหล่งโครเมียมที่ใหญ่ที่สุดตั้งอยู่ในแอฟริกาใต้ (อันดับที่ 1 ของโลก) คาซัคสถาน รัสเซีย ซิมบับเว และมาดากัสการ์ นอกจากนี้ยังมีแหล่งเงินฝากในตุรกี อินเดีย อาร์เมเนีย บราซิล และฟิลิปปินส์ แหล่งแร่โครเมียมหลักในสหพันธรัฐรัสเซียเป็นที่รู้จักในเทือกเขาอูราล (ดอนและซารานอฟสคอย) ปริมาณสำรองที่สำรวจในคาซัคสถานมีจำนวนมากกว่า 350 ล้านตัน (อันดับที่ 2 ของโลก) โครเมียมพบได้ในธรรมชาติส่วนใหญ่อยู่ในรูปของแร่เหล็กโครเมียม Fe (CrO 2) 2 (เหล็กโครไมต์) เฟอร์โรโครมได้มาจากการลดเตาไฟฟ้าด้วยโค้ก (คาร์บอน) เพื่อให้ได้โครเมียมบริสุทธิ์ ปฏิกิริยาจะดำเนินการดังนี้:
1) เหล็กโครไมต์ถูกหลอมรวมกับโซเดียมคาร์บอเนต (โซดาแอช) ในอากาศ
2) ละลายโซเดียมโครเมตและแยกออกจากเหล็กออกไซด์
3) แปลงโครเมตเป็นไดโครเมตทำให้สารละลายเป็นกรดและตกผลึกไดโครเมต
4) ได้โครเมียมออกไซด์บริสุทธิ์โดยการลดโซเดียมไดโครเมตด้วยถ่านหิน
5) ได้รับโครเมียมโลหะโดยใช้อะลูมิเนียมเทอร์มิ
6) การใช้อิเล็กโทรไลซิสจะได้โครเมียมด้วยไฟฟ้าจากสารละลายโครมิกแอนไฮไดรด์ในน้ำที่มีการเติมกรดซัลฟิวริก

ต้นทาง

ปริมาณโครเมียมโดยเฉลี่ยในเปลือกโลก (คลาร์ก) อยู่ที่ 8.3·10 -3% ธาตุนี้น่าจะเป็นลักษณะเฉพาะของเนื้อโลกมากกว่า เนื่องจากหินอุลตร้ามาฟิคซึ่งเชื่อกันว่ามีองค์ประกอบใกล้เคียงกับเนื้อโลกมากที่สุด มีโครเมียมเพิ่มมากขึ้น (2·10 -4%) โครเมียมก่อตัวเป็นแร่ขนาดใหญ่และแพร่กระจายในหินอุลตร้ามาฟิค การก่อตัวของโครเมียมที่ใหญ่ที่สุดนั้นสัมพันธ์กับพวกมัน ในหินพื้นฐาน ปริมาณโครเมียมมีเพียง 2·10 -2% ในหินที่เป็นกรด - 2.5·10 -3% ในหินตะกอน (หินทราย) - 3.5·10 -3% ในหินดินเหนียว - 9·10 -3 % โครเมียมเป็นผู้อพยพทางน้ำที่ค่อนข้างอ่อนแอ ปริมาณโครเมียมในน้ำทะเลคือ 0.00005 มก./ล.
โดยทั่วไปแล้ว โครเมียมเป็นโลหะที่อยู่ในบริเวณลึกของโลก อุกกาบาตที่เต็มไปด้วยหิน (สิ่งที่คล้ายคลึงกันของเนื้อโลก) ก็อุดมไปด้วยโครเมียมเช่นกัน (2.7·10 -1%) รู้จักแร่ธาตุโครเมียมมากกว่า 20 ชนิด เฉพาะโครเมียมสปิเนล (มากถึง 54% Cr) เท่านั้นที่มีความสำคัญทางอุตสาหกรรม นอกจากนี้โครเมียมยังมีอยู่ในแร่ธาตุอื่น ๆ อีกจำนวนหนึ่งซึ่งมักจะมาพร้อมกับแร่โครเมียม แต่ไม่มีคุณค่าในทางปฏิบัติ (uvarovite, volkonskoite, kemerite, fuchsite)
แร่ธาตุโครเมียมหลักมีสามชนิด: แมกโนโครไมต์ (Mg, Fe)Cr 2 O 4 , chrompicotite (Mg, Fe)(Cr, Al) 2 O 4 และอลูมิโนโครไมต์ (Fe, Mg)(Cr, Al) 2 O 4 . มีลักษณะที่แยกไม่ออกและเรียกอย่างไม่ถูกต้องว่า "โครไมต์"

แอปพลิเคชัน

โครเมียมเป็นส่วนประกอบที่สำคัญในโลหะผสมหลายชนิด (โดยเฉพาะเหล็กกล้าไร้สนิม) และโลหะผสมอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง การเติมโครเมียมจะช่วยเพิ่มความแข็งและความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะผสมได้อย่างมาก การใช้ Chrome ขึ้นอยู่กับความต้านทานความร้อน ความแข็ง และความต้านทานการกัดกร่อน โครเมียมส่วนใหญ่ใช้สำหรับการถลุงเหล็กโครเมียม อะลูมิเนียมและซิลิโคเทอร์มิกโครเมียมใช้สำหรับการถลุงนิกโครม นิโมนิก โลหะผสมนิกเกิลอื่นๆ และสเตลไลต์
โครเมียมจำนวนมากใช้สำหรับการเคลือบป้องกันการกัดกร่อนในการตกแต่ง ผงโครเมียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตผลิตภัณฑ์โลหะเซรามิกและวัสดุสำหรับอิเล็กโทรดเชื่อม โครเมียมในรูปของ Cr 3+ ไอออนเป็นสิ่งเจือปนในทับทิม ซึ่งใช้เป็นอัญมณีและวัสดุเลเซอร์ สารประกอบโครเมียมใช้ในการกัดผ้าระหว่างการย้อม เกลือโครเมียมบางชนิดใช้เป็นส่วนประกอบในการแก้ปัญหาการฟอกหนังในอุตสาหกรรมเครื่องหนัง PbCrO 4 , ZnCrO 4 , SrCrO 4 - เหมือนสีศิลปะ ผลิตภัณฑ์ทนไฟโครเมียม - แมกนีไซต์ทำจากส่วนผสมของโครไมต์และแมกนีไซต์
ใช้เป็นสารเคลือบกัลวานิกที่ทนทานต่อการสึกหรอและสวยงาม (ชุบโครเมียม)
โครเมียมใช้สำหรับการผลิตโลหะผสม: โครเมียม-30 และโครเมียม-90 ซึ่งขาดไม่ได้สำหรับการผลิตหัวฉีดสำหรับคบเพลิงพลาสมาที่ทรงพลังและในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ

Chrome (โครเมียมอังกฤษ) - Cr

โครเมียม (Cr) องค์ประกอบทางเคมีของกลุ่ม VI ของระบบธาตุของ Mendeleev เป็นโลหะทรานซิชันที่มีเลขอะตอม 24 และมวลอะตอม 51.996 ชื่อของโลหะแปลจากภาษากรีกแปลว่า "สี" โลหะมีชื่อมาจากสีต่างๆ ที่มีอยู่ในสารประกอบต่างๆ

ลักษณะทางกายภาพของโครเมียม

โลหะมีความแข็งและความเปราะบางเพียงพอในเวลาเดียวกัน ในระดับ Mohs ความแข็งของโครเมียมอยู่ที่ 5.5 ตัวบ่งชี้นี้หมายความว่าโครเมียมมีความแข็งสูงสุดในบรรดาโลหะทั้งหมดที่รู้จักในปัจจุบัน รองจากยูเรเนียม อิริเดียม ทังสเตน และเบริลเลียม โครเมียมสสารอย่างง่ายมีลักษณะเป็นสีฟ้าอมขาว

โลหะไม่ใช่ธาตุหายาก ความเข้มข้นในเปลือกโลกมีถึง 0.02% โดยมวล หุ้น โครเมียมไม่เคยพบในรูปแบบบริสุทธิ์ พบได้ในแร่ธาตุและแร่ซึ่งเป็นแหล่งหลักในการสกัดโลหะ โครเมียม (แร่เหล็กโครเมียม FeO*Cr 2 O 3) ถือเป็นสารประกอบโครเมียมหลัก แร่ธาตุอีกชนิดหนึ่งที่พบได้ทั่วไปแต่มีความสำคัญน้อยกว่าคือ crocoite PbCrO 4

โลหะสามารถละลายได้ง่ายที่อุณหภูมิ 1907 0 C (2180 0 K หรือ 3465 0 F) ที่อุณหภูมิ 2672 0 C จะเดือด มวลอะตอมของโลหะคือ 51.996 กรัม/โมล

โครเมียมเป็นโลหะที่มีลักษณะเฉพาะเนื่องจากมีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก ที่อุณหภูมิห้อง จะมีลำดับการต้านแม่เหล็กไฟฟ้า ในขณะที่โลหะอื่นๆ จะมีลำดับที่อุณหภูมิต่ำมาก อย่างไรก็ตามหากโครเมียมได้รับความร้อนสูงกว่า 37 0 C คุณสมบัติทางกายภาพของโครเมียมจะเปลี่ยนไป ดังนั้นความต้านทานไฟฟ้าและค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นจึงเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ โมดูลัสยืดหยุ่นถึงค่าต่ำสุด และแรงเสียดทานภายในเพิ่มขึ้นอย่างมาก ปรากฏการณ์นี้เกี่ยวข้องกับการผ่านของจุดนีล ซึ่งคุณสมบัติต้านแม่เหล็กไฟฟ้าของวัสดุสามารถเปลี่ยนเป็นพาราแมกเนติกได้ ซึ่งหมายความว่าผ่านระดับแรกไปแล้วและปริมาณของสารเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

โครงสร้างของโครเมียมนั้นเป็นโครงตาข่ายที่มีศูนย์กลางอยู่ที่ตัวถังเนื่องจากโลหะมีลักษณะอุณหภูมิของช่วงเปราะและเหนียว อย่างไรก็ตาม ในกรณีของโลหะนี้ ระดับความบริสุทธิ์มีความสำคัญอย่างยิ่ง ดังนั้นค่าจึงอยู่ในช่วง -50 0 C - +350 0 C ดังที่แสดงให้เห็นในทางปฏิบัติ โลหะที่ตกผลึกไม่มีความเหนียวใดๆ แต่มีความอ่อน การหลอมและการขึ้นรูปทำให้อ่อนตัวได้

คุณสมบัติทางเคมีของโครเมียม

อะตอมมีโครงร่างภายนอกดังต่อไปนี้: 3d 5 4s 1 ตามกฎแล้วในสารประกอบโครเมียมมีสถานะออกซิเดชันดังต่อไปนี้: +2, +3, +6 ซึ่ง Cr 3+ มีความเสถียรมากที่สุด นอกจากนี้ยังมีสารประกอบอื่น ๆ ที่โครเมียมแสดงสถานะออกซิเดชันที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง กล่าวคือ : +1 , +4, +5

โลหะไม่มีปฏิกิริยาทางเคมีเป็นพิเศษ เมื่อโครเมียมสัมผัสกับสภาวะปกติ โลหะจะมีความทนทานต่อความชื้นและออกซิเจน อย่างไรก็ตาม คุณลักษณะนี้ใช้ไม่ได้กับสารประกอบของโครเมียมและฟลูออรีน - CrF 3 ซึ่งเมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิที่เกิน 600 0 C จะมีปฏิกิริยากับไอน้ำ เกิดเป็น Cr 2 O 3 อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาเช่นเดียวกับไนโตรเจน คาร์บอนและซัลเฟอร์

เมื่อโลหะโครเมียมถูกให้ความร้อน มันจะทำปฏิกิริยากับฮาโลเจน ซัลเฟอร์ ซิลิคอน โบรอน คาร์บอน และองค์ประกอบอื่นๆ ส่งผลให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมีของโครเมียมดังต่อไปนี้:

Cr + 2F 2 = CrF 4 (ที่มีส่วนผสมของ CrF 5)

2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3

2Cr + 3S = Cr 2 ส 3

โครเมตสามารถรับได้จากการให้ความร้อนโครเมียมกับโซดาหลอมเหลวในอากาศ ไนเตรต หรือคลอเรตของโลหะอัลคาไล:

2Cr + 2Na 2 CO 3 + 3O 2 = 2Na 2 CrO 4 + 2CO 2

โครเมียมไม่เป็นพิษ ซึ่งไม่สามารถพูดถึงสารประกอบบางชนิดได้ ดังที่ทราบกันดีว่าฝุ่นจากโลหะนี้หากเข้าสู่ร่างกายอาจทำให้ปอดระคายเคืองและไม่ถูกดูดซึมผ่านผิวหนัง แต่เนื่องจากมันไม่ได้เกิดขึ้นในรูปแบบบริสุทธิ์ การเข้าสู่ร่างกายมนุษย์จึงเป็นไปไม่ได้

โครเมียมไตรวาเลนต์ถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมระหว่างการทำเหมืองและการแปรรูปแร่โครเมียม โครเมียมมีแนวโน้มที่จะถูกนำเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ในรูปแบบของผลิตภัณฑ์เสริมอาหารที่ใช้ในโปรแกรมลดน้ำหนัก โครเมียมซึ่งมีความจุ +3 เป็นผู้มีส่วนร่วมในการสังเคราะห์กลูโคส นักวิทยาศาสตร์พบว่าการบริโภคโครเมียมมากเกินไปไม่ก่อให้เกิดอันตรายใดๆ ต่อร่างกายมนุษย์ เนื่องจากโครเมียมจะไม่ถูกดูดซึม แต่สามารถสะสมในร่างกายได้

สารประกอบที่เกี่ยวข้องกับโลหะเฮกซาวาเลนต์เป็นพิษอย่างยิ่ง โอกาสที่พวกมันจะเข้าสู่ร่างกายมนุษย์จะปรากฏขึ้นในระหว่างการผลิตโครเมต การชุบโครเมียมของวัตถุ และระหว่างงานเชื่อมบางอย่าง การกลืนโครเมียมเข้าสู่ร่างกายนั้นเต็มไปด้วยผลกระทบร้ายแรงเนื่องจากสารประกอบที่มีองค์ประกอบเฮกซะวาเลนต์อยู่นั้นเป็นสารออกซิไดซ์ที่แรง ดังนั้นจึงอาจทำให้เลือดออกในกระเพาะอาหารและลำไส้ได้บางครั้งอาจทำให้ลำไส้ทะลุได้ เมื่อสารประกอบดังกล่าวสัมผัสกับผิวหนัง จะเกิดปฏิกิริยาเคมีที่รุนแรงในรูปแบบของแผลไหม้ การอักเสบ และแผลพุพอง

มีหลายวิธีในการผลิตโลหะ ขึ้นอยู่กับคุณภาพของโครเมียมที่ต้องได้รับที่เอาต์พุต: การอิเล็กโทรไลซิสของสารละลายน้ำเข้มข้นของโครเมียมออกไซด์, อิเล็กโทรไลซิสของซัลเฟต และรีดิวซ์ด้วยซิลิคอนออกไซด์ อย่างไรก็ตาม วิธีหลังไม่ได้รับความนิยมมากนัก เนื่องจากจะผลิตโครเมียมที่มีสิ่งเจือปนจำนวนมาก นอกจากนี้ยังไม่สามารถทำได้ในเชิงเศรษฐกิจอีกด้วย

สถานะออกซิเดชันลักษณะของโครเมียม

สถานะออกซิเดชัน	ออกไซด์	ไฮดรอกไซด์	อักขระ	รูปแบบที่โดดเด่นในการแก้ปัญหา	หมายเหตุ
+2	CrO (สีดำ)	Cr(OH)2 (สีเหลือง)	ขั้นพื้นฐาน	Cr2+ (เกลือสีน้ำเงิน)	สารรีดิวซ์ที่แข็งแกร่งมาก
	Cr2O3 (สีเขียว)	Cr(OH)3 (เทา-เขียว)	แอมโฟเทอริก	Cr3+ (เกลือสีเขียวหรือสีม่วง) - (สีเขียว)
+4	CrO2	ไม่ได้อยู่	ไม่เกิดเกลือ	-	ไม่ค่อยพบเห็น, ไม่มีลักษณะเฉพาะ
+6	CrO3 (สีแดง)	H2CrO4 H2Cr2O7	กรด	CrO42- (โครเมต, เหลือง) Cr2O72- (ไดโครเมต, ส้ม)	การเปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับค่า pH ของสิ่งแวดล้อม สารออกซิไดซ์ที่แรง ดูดความชื้น เป็นพิษมาก