دانشچی پورتال جامع تحقیق و مقاله، مطالب علمی و هنری ، وبگردی و…
همه چیز درباره کروم (Cr)
کروم ( به انگلیسی: Chromium ) با علامت اختصاری Cr و عدد اتمی ۲۴، عنصری از جدول تناوبی در دسته فلزات واسطه است که در ادامه بیشتر با آن آشنا می شوید. با دانشچی همراه باشید.
تاریخچه کروم
یوهان گوتلوب لمن در سال ۱۷۶۱ در کوه‌های اورال ماده معدنی نارنجی-قرمز رنگی پیدا کرد که نام آن را سرب قرمز سیبریایی نهاد. گرچه او به اشتباه آن را ترکیب سرب با آهن و سلنیوم انگاشت، آن ماده معدنی در حقیقت کرومات سرب (PbCrO4) بود.
پیتر سیمون پالاس در سال ۱۷۷۰ این ماده معدنی سربی قرمزرنگ (سرب قرمز سیبریایی) را در همان مکانی که لمن قبلاً دیده بود، مشاهده کرد که خصوصیات مفید زیادی داشت. از جمله این خصوصیات کاربرد آن به عنوان رنگدانه در تولید رنگ بود که استفاده از این ویژگی به سرعت توسعه یافت. رنگ زرد درخشانی که از کروکوئیت ساخته شد به یک رنگ بسیار رایج تبدیل گشت.
سال ۱۷۹۷ نیکلاس لوئی واکلین نمونه‌هایی از سنگ معدن کروکوئیت را پیدا کرد. او با مخلوط کردن کروکوئیت و اسید هیدروکلریک موفق به تهیه اکسید کروم (CrO3) گشت. سال ۱۷۹۸ واکلین متوجه شد که با حرارت دادن این اکسید در کوره‌های ذغالی می‌توان کروم فلزی به دست آورد. او موفق به شناسایی مقدار کمی کروم در سنگ‌های قیمتی از جمله یاقوت و زمرد شد.
در طول دهه اول قرن نوزدهم از کروم بیشتر به عنوان سازه‌ای در رنگ‌ها استفاده می‌شد، اما امروزه عمده کاربرد آن (۸۵٪) در آلیاژهای فلزی است و مابقی موارد استفاده آن در صنایع شیمیایی، مواد نسوز و صنایع پایه است.
شناسنامه کروم
فرمول شیمیایی: Cr
شماره شناسایی ترکیبهای شیمیایی: ۳- ۴۷ – ۷۴۴۰
شماره استاندارد بین المللی: CMI750
جرم حجمی: mg/m3
وابستگی غلظت: N
p to m : 2.12531
HR: 3
فشار بخار: ۲۰-
چگالی نسبی:۷٫۱
حالت در دمای ۲۵ درجه سانتی گراد : S (جامد)
جرم مولی (گرم در مول): ۵۲
دمای ذوب (°C): 1900
دمای جوش (°C): 2200
ترکیبات کروم
دی کرومات پتاسیم عامل اکسید کننده بسیار قوی است و این ترکیب برای تمیز کردن ظروف آزمایشگاهی ، ارجح تر از سایر ترکیبات آلی است.اکسید کرومیک همان اکسید کروم سبز است (Cr2O3)که در نقاشی لعابی و رنگ کردن شیشه مورد استفاده قرار می گیرد.زردینه کروم رنگدانه زرد درخشانی است ( PbCrO4) که مورد استفاده نقاشان قرار می گیرد.
اسید کرومیک دارای ساختار فرضی H2CrO4 است. نه اسید کرومیک و نه اسید دی کرومیک در طبیعت یافت نمی شوند اما آنیون های آنها در ترکُبات متنوعی یافت می شود. تری اکسید کروم CrO3 ،-اسید بدون آب اسید کرومیک – بصورت تجاری ،بعنوان اسید کرومیک بفروش می رسد.
ویژگی های قابل توجه کروم
کروم فلزی سخت، براق وبه رنگ خاکستری فلزی است که به شدت جلا می گیرد، به سختی قابل جوش خوردن است ودر برابر زنگ زدگی و سیاه شدن مقاوم می باشد.
معمولی ترین حالت های اکسیداسیون کروم ۲+ ،۳+ و ۶+ است که ۳+ پایدارترین آن ها وحالت های ۴+ و ۵+ نسبتاً کمیاب می باشند. ترکیبات کروم در حالت اکسیداسیون ۶، اکسیدکننده هایی قوی هستند.
خاصیت ضد زنگ کردن
این فلز کروم می‌تواند بسیاری از فلزات دیگر را ضد زنگ کرده و از آنها در برابر خوردگی و زنگ زدن محافظت کند. از همین رو یکی از آلیاژهای اصلی فولاد ضدزنگ یا استینلس استیل را کروم تشکیل می‌شود.
نقش بیولوژیکی
کروم سه ظرفیتی فلزی است که مقدار کم آن بسیار ضروری است و برای سوخت و ساز کامل قند در بدن انسان مورد نیاز است. کمبودهای کروم می تواند بر توانایی انسولین در ثابت نگه داشتن میزان قند خون تاثیر بگذارد. برخلاف سایر فلزاتی که مقدار کم آن ها ضروری است برای کروم عملکرد بیولوژیکی در متالوپروتئین دیده نشده است. بنابراین پروسه عملی کروم مورد نیاز در رژیم غذایی تشریح نشده.
کاربردهای کروم
در متارلوژی برای مقاوم کردن در مقابل پوسیدگی و در براقی نهائی:
- به عنوان یک جزء در آلیاژها، مثلاً در فولاد ضدزنگ
- در آب کاری با کروم
- در آلومینیوم آنادایز
- به عنوان یک کاتالیزور
- از کرومیت برای ساخت قالب های پخت آجر استفاده می شود.
- نمک های کروم باعث سبز شدن رنگ شیشه می شود.
- کرومات ها واکسیدها در رنگ مو و رنگ های معمولی به کار می روند.
- دی کرومات پتاسیم یک معرف شیمیایی است که در تمیز کردن ظروف شیشه ای آزمایشگاهی و به عنوان یک عامل تیترات مورد استفاده قرار می گیرد. این عنصر همچنین به صورت دندانه (مثلاً، عامل ثابت نگه دارنده ) در رنگرزی به کار می رود.
- دی اکسید کروم(CrO2) در تولید نوارهای مغناطیسی مصرف می شود این نوارها نسبت به نوارهای اکسید آهن دارای مقاومت در برابر میدان های مغناطیسی بیشتری، بوده لذا موجب کارایی بهتر می شوند.
هشدارها
فلز کروم و ترکیبات کروم (III) معمولا” برای سلامتی خطرناک نیستند اما ترکیبات کروم VI در صورت بلع سمی هستند. مقدار تقریبا” نصف قاشق چای خوری ترکیبات کروم سمی (VI) کشنده بوده و سرطانزا بودن مقادیر غیر کشنده کروم VI به اثبات رسیده است. بیشتر ترکیبات کروم VI برای چشم ، پوست و بافتهای مخطی مضر می باشد. تماس دائمی با این ترکیبات می تواند موجب آسیب های دائمی چشم گردد مگر مواردی که درمان کامل صورت پذیرد.
در سال ۱۹۵۸ سازمان بهداشت جهانی حداکثر میزان مصرف مجاز کروم VI از جنبه سلامتی را ۰۵/۰ میلی گرم درهر لیتر آب آشامیدنی پیشنهاد کرد. این پیشنهاد بارها بررسی شد و در این فاصله مقدار اعلام شده تغییر نکرد.
پیشنهادی: همه چیز درباره عنصر نیکل
