Χρώμιο

Ιστορική αναφορά

Το μεταλλικό χρώμιο λαμβάνεται με την αναγωγή του από το οξείδιο του χρησιμοποιώντας αλουμίνιο (αλουμινοθερμία):

Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιείται σιδηρομετάλλευμα χρωμίου. Πρώτα, συντήκεται με σόδα παρουσία οξυγόνου και στη συνέχεια το προκύπτον χρωμικό νάτριο ανάγεται με άνθρακα σε οξείδιο του χρωμίου:

Ιδιότητες του χρωμίου και των ενώσεων του. Το χρώμιο είναι ένα λευκό, γυαλιστερό μέταλλο με γκριζωπή απόχρωση, με μεγάλη σκληρότητα και ελαστικότητα. Σε θερμοκρασία δωματίου είναι ανθεκτικό στο νερό και τον αέρα.

Χημικά, το χρώμιο ως μέταλλο είναι αναγωγικός παράγοντας. Ανάλογα με τις συνθήκες αντίδρασης, μπορεί να εμφανίσει μεταβλητές καταστάσεις οξείδωσης. Οι καταστάσεις +2, +3, +6 είναι σταθερές.

Υπό κανονικές συνθήκες, το χρώμιο είναι ανθεκτικό στο οξυγόνο, η αλληλεπίδραση με το οποίο συμβαίνει μόνο όταν θερμαίνεται. Κάτω από τις ίδιες συνθήκες, το χρώμιο αντιδρά επίσης με χλώριο, θείο, άζωτο και πυρίτιο. Για παράδειγμα:

Συνήθως, η επιφάνεια του χρωμίου περιέχει ένα πυκνό στρώμα οξειδίου Cr 20 3, το οποίο προστατεύει το μέταλλο από περαιτέρω οξείδωση. Αυτή η παθητικοποιημένη επιφάνεια είναι ο λόγος που σε συνηθισμένες θερμοκρασίες δεν υπάρχει αλληλεπίδραση χρωμίου με νιτρικό οξύ και aqua regia.

Το χρώμιο αντιδρά με αραιά υδροχλωρικά και θειικά οξέα για να απελευθερώσει υδρογόνο και να σχηματίσει άλατα Cr(II), τα οποία, οξειδώνοντας γρήγορα, μετατρέπονται σε άλατα Cr(III):

Οι ενώσεις χρωμίου έχουν συνήθως την ακόλουθη χωρική δομή:

Με το οξυγόνο, το χρώμιο σχηματίζει μια σειρά από οξείδια, τα οποία, ανάλογα με τον βαθμό οξείδωσης του μετάλλου, εμφανίζουν βασικές, επαμφοτερίζουσες ή όξινες ιδιότητες.

Το οξείδιο του χρωμίου(II) CrO έχει βασικές ιδιότητες. Όταν αλληλεπιδρά με το HC1, σχηματίζει CrCl 2.

Υπό την επίδραση του υδρογόνου, το CrO ανάγεται σε μεταλλικό χρώμιο· όταν θερμαίνεται υπό την επίδραση του ατμοσφαιρικού οξυγόνου, μετατρέπεται σε Cr 203.

Το οξείδιο CrO αντιστοιχεί στο υδροξείδιο Cr(OH), που σχηματίζεται από το CrCl 2:

Το Cr(OH) 2 είναι μια κίτρινη ουσία. Είναι βασικό στη φύση του και σε αντιδράσεις με οξέα σχηματίζει τα αντίστοιχα άλατα Cr(P).

Το ιόν Cr 2+ είναι τόσο ισχυρός αναγωγικός παράγοντας που μπορεί να εκτοπίσει το υδρογόνο από το νερό:

Το Cr(P) οξειδώνεται εύκολα από το ατμοσφαιρικό οξυγόνο, άρα διάλυμα CrCl:! , για παράδειγμα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την απορρόφηση οξυγόνου:

Τα υδατικά διαλύματα των ενώσεων Cr(P) είναι μπλε.

Το οξείδιο του χρωμίου(III) Cr 2 0 3 ανήκει σε αμφοτερικά οξείδια.

Λαμβάνεται με φρύξη του οξειδίου του χρωμίου (U1) ή με αποσύνθεση διχρωμικού αμμωνίου ή με θερμική αποσύνθεση του υδροξειδίου του χρωμίου (III):

Υδροξείδιο του χρωμίου (III) Το Cr(OH) ;j λαμβάνεται από τη δράση των αλκαλίων σε άλατα χρωμίου. Σε αυτή την περίπτωση, το Cr(OH) 3 απελευθερώνεται με τη μορφή ενός γαλαζωπό-γκρι ιζήματος:

Το Cr(OH) 3 έχει αμφοτερικές ιδιότητες. Όπως το υδροξείδιο του αργιλίου, το Cr(OH) 3 αντιδρά με οξέα για να σχηματίσει άλατα Cr(III) και με αλκάλια για να σχηματίσει χρωμίτες:

Οι μετα- ή ορθοχρωμίτες, που είναι άλατα των αντίστοιχων οξέων - HCl0 2 (μεταχρωμικό) και H 3 Cr0 3 (ορθοχρωμικό), σχηματίζονται με τη σύντηξη του οξειδίου του χρωμίου (III) με αλκάλια ή σόδα:

Επομένως, το Cr(OH) 3 θα πρέπει να θεωρείται αμφοτερικό υδροξείδιο:

Υπό την επίδραση ισχυρών οξειδωτικών παραγόντων σε αλκαλικό περιβάλλον, οι ενώσεις του χρωμίου (III) μετατρέπονται σε ενώσεις χρωμίου (U1) - χρωμικά:

Το ιόν Cr3* χαρακτηρίζεται από πολυάριθμες πολύπλοκες ενώσεις στις οποίες, με σπάνιες εξαιρέσεις, εμφανίζεται ένας αριθμός συντονισμού 6. Το κύριο χαρακτηριστικό αυτών των πολύπλοκων ενώσεων είναι η κινητική τους σταθερότητα σε υδατικά διαλύματα.

Το μπλε-ιώδες hexaaqua ιόν [Cr(H 2 0) 6 ] 3+ είναι μέρος πολλών κρυσταλλικών υδριτών: CrCl 3 -6H 2 0, KCr(S0 4) 2 -12H 2 0, κ.λπ. Η παρασκευή αυτού του κατιονικού συμπλόκου μπορεί να εκφραστεί με την ακόλουθη εξίσωση:

Η σύνθεση των κατιονικών συμπλοκών Cr(III) μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με το pH, τη θερμοκρασία και τη συγκέντρωση, και ως εκ τούτου το χρώμα τους αλλάζει από ιώδες σε πράσινο. Καθώς τα μόρια H 2 0 σε ένα σύμπλοκο κατιόν αντικαθίστανται, για παράδειγμα, με χλώριο, διάφορες ισομερείς μορφές CrCl 3 6H 2 0 μπορούν να σχηματιστούν:

Τα πιο πολυάριθμα είναι σύμπλοκα με αμίνες ως συνδέτες. Ανάμεσά τους βρέθηκαν ενώσεις με όλους τους πιθανούς τύπους ισομερισμού. Εκτός από τα μονοπύρηνα σύμπλοκα, για παράδειγμα 2+, μπορεί να υπάρχουν και πολυπυρηνικά σύμπλοκα, στα οποία δύο ή περισσότερα άτομα μετάλλου συνδέονται μέσω γεφυρών υδροξυλίου.

Τα ανιονικά σύμπλοκα - χρωμικά - ποικίλλουν σε σύσταση και μπορούν να ληφθούν χρησιμοποιώντας τις ακόλουθες αντιδράσεις:

Το χρώμα των ανιονικών συμπλοκών εξαρτάται από τη φύση του συνδέτη: 3_ - σμαραγδένιο πράσινο, [CrCl 6 ] 3_ - ροζ-κόκκινο και 3_ - κίτρινο.

Το ανιονικό σύμπλοκο [Cr(OH) 6]:1 “ σχηματίζει πολυάριθμα άλατα - υδροξοχρωμικά, σταθερά στη στερεά κατάσταση και σε διαλύματα - μόνο σε έντονα αλκαλικό περιβάλλον.

Οι άνυδρες ενώσεις Cr(III) διαφέρουν ως προς τη δομή και τις ιδιότητες από τις κρυσταλλικές ένυδρες ενώσεις. Έτσι, το άνυδρο άλας CrCl 3 έχει δομή στιβάδας πολυμερούς, ενώ το CrCl 3 -6H 2 0 έχει δομή νησίδας. Το CrCl 3, σε αντίθεση με το CrC1 3 -6H 2 0, διαλύεται πολύ αργά στο νερό. Οι ενώσεις Cr(PT) σε υδατικά διαλύματα συνήθως υδρολύονται, και στο πρώτο στάδιο αυτής της διαδικασίας το σύμπλοκο ιόν [Cr(H 2 0)0H| 3+:

Στη συνέχεια, μπορεί να συμβεί πολυμερισμός αυτών των συμπλοκών. Το σουλφίδιο Cr 2 S 3 και το ανθρακικό Cr 2 (C0 3) 3 χαρακτηρίζονται από ακόμη μεγαλύτερη αστάθεια. Έτσι, το Cr 2 S 3 και το Cr 2 (C0 3) 3 δεν μπορούν να ληφθούν από ένα υδατικό διάλυμα με αντιδράσεις ανταλλαγής, επειδή αυτές οι ενώσεις, λόγω της μεγαλύτερης διαλυτότητάς τους σε σύγκριση με το Cr (OH) 3, υδρολύονται πλήρως:

Το οξείδιο του χρωμίου (U1) Cr0 3 είναι μια κρυσταλλική ουσία σκούρου κόκκινου χρώματος. Λαμβάνεται από τη δράση του συμπυκνωμένου H 2 S0 4 σε διχρωμικά:

Το Cr0 3 έχει μια δομή αλυσίδας που σχηματίζεται από Cr0 4 τετράεδρα.

Το Cr0 3 είναι ένα τυπικό όξινο οξείδιο. Διαλύεται εύκολα στο νερό για να σχηματίσει ένα διάλυμα χρωμικού οξέος H 2 Cr0 4 και διχρωμικού οξέος 11 2 Cr 20 7, μεταξύ των οποίων δημιουργείται μια ισορροπία:

Με την αύξηση της αραίωσης, η ισορροπία μετατοπίζεται προς το σχηματισμό του HCr0 4

Σε αλκαλικά διαλύματα σε pH > 7, το Cr0 3 σχηματίζει το τετραεδρικό χρωμικό ιόν Cr() 4 κίτρινου χρώματος. Στην περιοχή pH από 2 έως 6, το ιόν HCl0 4 και το πορτοκαλοκόκκινο διχρωμικό ιόν Cr 2 0| .

Οι ακόλουθες διεργασίες συμβαίνουν σε αλκαλικό περιβάλλον:

Η θέση ισορροπίας εξαρτάται όχι μόνο από το pH, αλλά και από τη φύση των κατιόντων που μπορούν να σχηματίσουν αδιάλυτα χρωμικά (κατιόντα Ba 2+, Pb 2+ και Ag* σχηματίζουν χρωμικά).

Έτσι, η προσθήκη οξέων μετατοπίζει την ισορροπία προς τα αριστερά και η προσθήκη αλκαλίων μετατοπίζει την ισορροπία προς τα δεξιά:

Αυτή είναι η βάση για την παραγωγή χρωμικών από διχρωμικά και αντίστροφα:

Οι ενώσεις Cr(VI) είναι οξειδωτικοί παράγοντες. Σε όξινο περιβάλλον, το διχρωμικό ιόν Cr 2 0 2 παρουσιάζει ισχυρές οξειδωτικές ιδιότητες, ανάγεται σε Cr(III):

Η υψηλή οξειδωτική δράση του Cr(VI) εκδηλώνεται στην αντίδραση μεταξύ K 2 Cr 2 0 7 και συμπυκνωμένου HC1 όταν θερμαίνεται:

Αυτή η αντίδραση είναι βολική για την παραγωγή χλωρίου σε μικρές ποσότητες. Όταν σταματήσει η θέρμανση, σταματά και η απελευθέρωση χλωρίου. Με τη δράση πολύ ισχυρών αναγωγικών παραγόντων, τα παράγωγα Cr(VI) μπορούν να αναχθούν σε ουδέτερα και ελαφρώς αλκαλικά μέσα. Για παράδειγμα, η αλληλεπίδραση με το (NH^S συμβαίνει κατά τη θέρμανση:

Πρέπει να σημειωθεί ότι οι οξειδωτικές ιδιότητες του Cr(VI) σε αλκαλικό περιβάλλον είναι πολύ λιγότερο έντονες από ό,τι σε όξινο περιβάλλον. Έτσι, σε όξινα και αλκαλικά διαλύματα, οι ενώσεις Cr(III) και Cr(VI) υπάρχουν σε διαφορετικές μορφές: σε όξινο περιβάλλον κυριαρχούν ιόντα Cr 3+ ή Cr 7 0 2- και σε αλκαλικό περιβάλλον, |Cr( Τα ιόντα OH) κυριαρχούν. | 3 ή CC 2, και επομένως η αλληλομετατροπή των ενώσεων Cr(III) σε Cr(VI) και αντίστροφα συμβαίνει ανάλογα με την αντίδραση του μέσου:

σε όξινο περιβάλλον

σε αλκαλικό περιβάλλον

Από αυτό προκύπτει ότι σε ένα όξινο περιβάλλον εκφράζονται οι οξειδωτικές ιδιότητες του Cr(VI) και σε ένα αλκαλικό περιβάλλον οι αναγωγικές ιδιότητες του Cr(III):

Το χρωμικό οξύ H 2 Cr0 4 είναι πολύ πιο ασθενές από το διχρωμικό οξύ. Έτσι, για το H 2 CrO, ΠΡΟΣ ΤΗΝ,= 3 10 7, και για H 2 Cr 2 0 7 ΠΡΟΣ ΤΗΝ, = 2 10" 2 .

Το H 2 Cr 2 0 7 είναι ο απλούστερος εκπρόσωπος των ισοπολυοξέων του χρωμίου, που αντιστοιχεί στον γενικό τύπο raE0 3 *tH 2 0 (όπου p > t)και γνωστά ως άλατα ιολιχρωμικών. Έτσι, εκτός από τα πορτοκαλοκόκκινα διχρωμικά (Τ = 1, Π= 2) ελήφθησαν τριχρωμικά σκούρα κόκκινα (t = 1, n = 3) και καφέ-κόκκινα ts-τραχρωματικά (w = 1, Π = 4).

Τα πολυχρωμικά σχηματίζονται από τη δράση των οξέων στα χρωμικά:

Όταν τα αλκάλια δρουν σε διαλύματα ιολιχρωμικών, συμβαίνει η αντίστροφη διαδικασία με τον τελικό σχηματισμό χρωμικών.

Το Cr(VI) δεν σχηματίζει μεγάλες σειρές πολυοξέων και πολυανιόντων, γεγονός που εξηγείται από το μέγεθος του ιόντος και την τάση του να σχηματίζει πολλαπλούς δεσμούς Cr=0.

Το χρώμιο χαρακτηρίζεται από το σχηματισμό μη οξειδίων όταν αλληλεπιδρά με το H 2 0 2:

Εκτός από το μπλε οξείδιο-διυπεροξείδιο του χρωμίου (U1), το CrO-χρώμιο σχηματίζει άλατα υπεροξοξέων H 2 Cr 2 0 12,11 2 Cr 2 0 8 και H 2 Cr 0 6 της ακόλουθης δομής (Εικ. 6.1).

Ρύζι. 6.1.Δομή πενταιεροξοδιχρωμικού οξέος H,Cr 2 O l2

Το οξύ H 2 Cr 2 0 | 2 σχηματίζει άλατα με μπλε χρώμα και P, Cr, 0 8 - κόκκινο.

Οι ενώσεις υπεροξειδίου του χρωμίου είναι σταθερές σε αιθέριο διάλυμα, σε υδατικά διαλύματα είναι ασταθείς και αποσυντίθενται εύκολα με την απελευθέρωση οξυγόνου και το σχηματισμό ιόντων CrO2 (σε αλκαλικό περιβάλλον) ή ενώσεων Cr(111) (σε όξινο περιβάλλον). Υποτίθεται ότι η σταθερότητα του οξειδίου του χρωμίου(U1)-δινοξειδίου Cr0 5 στον αιθέρα οφείλεται στο σχηματισμό ενός συμπλόκου σε σχήμα πυραμίδας psn-tagonal με άτομο οξυγόνου στην κορυφή (Εικ. 6.2).

Ρύζι. 6.2.Δομή του οξειδίου του χρωμίου(U1)-διυπεροξειδίου Cr0 3 σε αιθέρα, όπου το L είναι μόριο αιθέρα ή νερού

Αυτό το σύμπλεγμα μπορεί να ληφθεί με επεξεργασία ενός διχρωμικού διαλύματος με υπεροξείδιο του υδρογόνου σε ένα όξινο μέσο:

Χρωματίζοντας το στρώμα του αιθέρα μπλε, μπορεί κανείς να κρίνει τον σχηματισμό ενός συμπλέγματος υπεροξο. Αυτή η αντίδραση είναι πολύ ευαίσθητη και ειδική και ως εκ τούτου χρησιμοποιείται ευρέως στην αναλυτική χημεία για την ανίχνευση διχρωμικού ιόντος.

Ποιοτικές αντιδράσεις σε ιόν χρωμίου (Cr0 4 ~)

Η τεχνική χρήση του χρωμίου είναι ευρέως γνωστή: ως πρόσθετο κράματος, το χρώμιο χρησιμοποιείται ευρέως για την παραγωγή χάλυβων υψηλής αντοχής, νικελίου και κραμάτων χαλκού. Τα χρωμικά και τα διχρωμικά χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία δέρματος, κλωστοϋφαντουργίας, χρωμάτων και φαρμακευτικών προϊόντων. Το χρωμικό μόλυβδο PBCrO 4, που ονομάζεται κίτρινη κορώνα, χρησιμοποιείται για την κατασκευή χρωμάτων. Τα διχρωμικά K 2 Cr 2 0 7 και Na 2 Cr 2 0 7 - 2H 2 0, γνωστά ως κορυφές χρωμίου, χρησιμοποιούνται στην αναλυτική χημεία.

Ένα μείγμα ίσων όγκων ενός διαλύματος K 2 Cr 2 0 7 κορεσμένου στο ψυχρό και συμπυκνωμένο H 2 S0 1 ονομάζεται μείγμα χρωμίου και χρησιμοποιείται για έντονη οξείδωση.

Όλες οι ενώσεις του χρωμίου είναι πολύ δηλητηριώδεις!

Η ανακάλυψη του χρωμίου χρονολογείται από μια περίοδο ταχείας ανάπτυξης χημικών και αναλυτικών μελετών αλάτων και ορυκτών. Στη Ρωσία, οι χημικοί έδειξαν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για την ανάλυση ορυκτών που βρέθηκαν στη Σιβηρία και σχεδόν άγνωστα στη Δυτική Ευρώπη. Ένα από αυτά τα ορυκτά ήταν το μετάλλευμα κόκκινου μολύβδου της Σιβηρίας (κροκοΐτης), που περιγράφεται από τον Lomonosov. Το ορυκτό εξετάστηκε, αλλά σε αυτό δεν βρέθηκαν παρά οξείδια μολύβδου, σιδήρου και αλουμινίου. Ωστόσο, το 1797, ο Vaukelin, βράζοντας ένα λεπτόκοκκο δείγμα του ορυκτού με ποτάσα και καθίζηση ανθρακικού μολύβδου, έλαβε ένα διάλυμα χρωματισμένο πορτοκαλοκόκκινο. Από αυτό το διάλυμα κρυστάλλωσε ένα ροδοκόκκινο άλας, από το οποίο απομονώθηκε το οξείδιο και το ελεύθερο μέταλλο, διαφορετικά από όλα τα γνωστά μέταλλα. Ο Βοκελέν τον πήρε τηλέφωνο Χρώμιο (Χρώμιο ) από την ελληνική λέξη- χρωματισμός, χρώμα? Είναι αλήθεια ότι αυτό που εννοούσε εδώ δεν ήταν η ιδιότητα του μετάλλου, αλλά τα έντονα χρωματιστά άλατά του.

Όντας στη φύση.

Το πιο σημαντικό μετάλλευμα χρωμίου πρακτικής σημασίας είναι ο χρωμίτης, η κατά προσέγγιση σύνθεση του οποίου αντιστοιχεί στον τύπο FeCrO ​​4.

Βρίσκεται στη Μικρά Ασία, τα Ουράλια, τη Βόρεια Αμερική και τη Νότια Αφρική. Το προαναφερθέν ορυκτό κροκοΐτη – PbCrO 4 – είναι επίσης τεχνικής σημασίας. Το οξείδιο του χρωμίου (3) και μερικές από τις άλλες ενώσεις του βρίσκονται επίσης στη φύση. Στον φλοιό της γης, η περιεκτικότητα σε χρώμιο σε μέταλλο είναι 0,03%. Το χρώμιο έχει βρεθεί στον Ήλιο, στα αστέρια και στους μετεωρίτες.

Φυσικές ιδιότητες.

Το χρώμιο είναι ένα λευκό, σκληρό και εύθραυστο μέταλλο, εξαιρετικά χημικά ανθεκτικό σε οξέα και αλκάλια. Στον αέρα οξειδώνεται και έχει ένα λεπτό διαφανές φιλμ οξειδίου στην επιφάνεια. Το χρώμιο έχει πυκνότητα 7,1 g/cm3, το σημείο τήξης του είναι +1875 0 C.

Παραλαβή.

Όταν το σιδηρομετάλλευμα χρωμίου θερμαίνεται έντονα με άνθρακα, το χρώμιο και ο σίδηρος μειώνονται:

FeO * Cr 2 O 3 + 4C = 2Cr + Fe + 4CO

Ως αποτέλεσμα αυτής της αντίδρασης, σχηματίζεται ένα κράμα χρωμίου-σιδήρου, το οποίο χαρακτηρίζεται από υψηλή αντοχή. Για να ληφθεί καθαρό χρώμιο, ανάγεται από οξείδιο του χρωμίου(3) με αλουμίνιο:

Cr 2 O 3 + 2Al = Al 2 O 3 + 2Cr

Σε αυτή τη διαδικασία, χρησιμοποιούνται συνήθως δύο οξείδια - Cr 2 O 3 και CrO 3

Χημικές ιδιότητες.

Χάρη στο λεπτό προστατευτικό φιλμ οξειδίου που καλύπτει την επιφάνεια του χρωμίου, είναι ιδιαίτερα ανθεκτικό σε επιθετικά οξέα και αλκάλια. Το χρώμιο δεν αντιδρά με πυκνά νιτρικά και θειικά οξέα, καθώς και με φωσφορικό οξύ. Το χρώμιο αντιδρά με αλκάλια στους t = 600-700 o C. Ωστόσο, το χρώμιο αλληλεπιδρά με αραιά θειικά και υδροχλωρικά οξέα, εκτοπίζοντας το υδρογόνο:

2Cr + 3H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2
2Cr + 6HCl = 2CrCl3 + 3H2

Σε υψηλές θερμοκρασίες, το χρώμιο καίγεται σε οξυγόνο, σχηματίζοντας οξείδιο (III).

Το ζεστό χρώμιο αντιδρά με υδρατμούς:

2Cr + 3H 2 O = Cr 2 O 3 + 3H 2

Σε υψηλές θερμοκρασίες, το χρώμιο αντιδρά επίσης με αλογόνα, το αλογόνο με το υδρογόνο, το θείο, το άζωτο, τον φώσφορο, τον άνθρακα, το πυρίτιο, το βόριο, για παράδειγμα:

Cr + 2HF = CrF 2 + H 2
2Cr + N2 = 2CrN
2Cr + 3S = Cr 2 S 3
Cr + Si = CrSi

Οι παραπάνω φυσικές και χημικές ιδιότητες του χρωμίου έχουν βρει εφαρμογή σε διάφορους τομείς της επιστήμης και της τεχνολογίας. Για παράδειγμα, το χρώμιο και τα κράματά του χρησιμοποιούνται για την παραγωγή επιστρώσεων υψηλής αντοχής, ανθεκτικές στη διάβρωση στη μηχανολογία. Ως εργαλεία κοπής μετάλλων χρησιμοποιούνται κράματα με τη μορφή σιδηροχρωμίου. Τα κράματα χρωμίου έχουν βρει εφαρμογή στην ιατρική τεχνολογία και στην κατασκευή χημικού τεχνολογικού εξοπλισμού.

Θέση του χρωμίου στον περιοδικό πίνακα των χημικών στοιχείων:

Το Chromium είναι επικεφαλής της δευτερεύουσας υποομάδας της ομάδας VI του περιοδικού πίνακα στοιχείων. Η ηλεκτρονική του φόρμουλα είναι η εξής:

24 Cr IS 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3d 5 4S 1

Κατά την πλήρωση των τροχιακών με ηλεκτρόνια στο άτομο του χρωμίου, παραβιάζεται το μοτίβο σύμφωνα με το οποίο το τροχιακό 4S πρέπει πρώτα να γεμίσει στην κατάσταση 4S 2. Ωστόσο, λόγω του γεγονότος ότι το 3d τροχιακό καταλαμβάνει μια πιο ευνοϊκή ενεργειακή θέση στο άτομο του χρωμίου, γεμίζει στην τιμή 4d 5 . Αυτό το φαινόμενο παρατηρείται σε άτομα κάποιων άλλων στοιχείων δευτερευουσών υποομάδων. Το χρώμιο μπορεί να εμφανίσει καταστάσεις οξείδωσης από +1 έως +6. Οι πιο σταθερές είναι οι ενώσεις του χρωμίου με καταστάσεις οξείδωσης +2, +3, +6.

Ενώσεις δισθενούς χρωμίου.

Το οξείδιο του χρωμίου (II) CrO είναι μια πυροφορική μαύρη σκόνη (πυροφορικότητα - η ικανότητα να αναφλέγεται στον αέρα σε λεπτή συντριβή). Το CrO διαλύεται σε αραιό υδροχλωρικό οξύ:

CrO + 2HCl = CrCl 2 + H 2 O

Στον αέρα, όταν θερμαίνεται πάνω από 100 0 C, το CrO μετατρέπεται σε Cr 2 O 3.

Τα δισθενή άλατα χρωμίου σχηματίζονται όταν το μέταλλο χρώμιο διαλύεται σε οξέα. Αυτές οι αντιδράσεις λαμβάνουν χώρα σε ατμόσφαιρα αερίου χαμηλής ενεργότητας (για παράδειγμα H 2), επειδή παρουσία αέρα, λαμβάνει χώρα εύκολα οξείδωση του Cr(II) σε Cr(III).

Το υδροξείδιο του χρωμίου λαμβάνεται με τη μορφή κίτρινου ιζήματος με τη δράση ενός αλκαλικού διαλύματος στο χλωριούχο χρώμιο (II):

CrCl 2 + 2NaOH = Cr(OH) 2 + 2NaCl

Το Cr(OH) 2 έχει βασικές ιδιότητες και είναι αναγωγικός παράγοντας. Το ενυδατωμένο ιόν Cr2+ είναι ανοιχτό μπλε. Ένα υδατικό διάλυμα CrCl 2 έχει μπλε χρώμα. Στον αέρα σε υδατικά διαλύματα, οι ενώσεις Cr(II) μετατρέπονται σε ενώσεις Cr(III). Αυτό είναι ιδιαίτερα έντονο στο υδροξείδιο του Cr(II):

4Cr(OH) 2 + 2H 2 O + O 2 = 4Cr(OH) 3

Ενώσεις τρισθενούς χρωμίου.

Το οξείδιο του χρωμίου (III) Cr 2 O 3 είναι μια πυρίμαχη πράσινη σκόνη. Η σκληρότητά του είναι κοντά στο κορούνδιο. Στο εργαστήριο μπορεί να ληφθεί με θέρμανση διχρωμικού αμμωνίου:

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2

Το Cr 2 O 3 είναι ένα αμφοτερικό οξείδιο, όταν συντήκεται με αλκάλια σχηματίζει χρωμίτες: Cr 2 O 3 + 2NaOH = 2NaCrO 2 + H 2 O

Το υδροξείδιο του χρωμίου είναι επίσης μια αμφοτερική ένωση:

Cr(OH) 3 + HCl = CrCl 3 + 3H 2 O
Cr(OH) 3 + NaOH = NaCrO 2 + 2H 2 O

Το άνυδρο CrCl 3 έχει την όψη σκούρων μωβ φύλλων, είναι εντελώς αδιάλυτο σε κρύο νερό και διαλύεται πολύ αργά όταν βράσει. Το άνυδρο θειικό χρώμιο (III) Cr 2 (SO 4) 3 έχει ροζ χρώμα και είναι επίσης ελάχιστα διαλυτό στο νερό. Παρουσία αναγωγικών παραγόντων, σχηματίζει πορφυρό θειικό χρώμιο Cr 2 (SO 4) 3 * 18H 2 O. Είναι επίσης γνωστοί ένυδροι χλωριούχο θειικό χρώμιο που περιέχουν λιγότερο νερό. Το Chromium alum KCr(SO 4) 2 *12H 2 O κρυσταλλώνεται από διαλύματα που περιέχουν ιώδες θειικό χρώμιο και θειικό κάλιο. Ένα διάλυμα στυπτηρίας χρωμίου γίνεται πράσινο όταν θερμαίνεται λόγω του σχηματισμού θειικών αλάτων.

Αντιδράσεις με το χρώμιο και τις ενώσεις του

Σχεδόν όλες οι ενώσεις χρωμίου και τα διαλύματά τους είναι έντονα χρωματισμένα. Έχοντας ένα άχρωμο διάλυμα ή ένα λευκό ίζημα, μπορούμε με μεγάλη πιθανότητα να συμπεράνουμε ότι το χρώμιο απουσιάζει.

1. Ας ζεστάνουμε δυνατά στη φλόγα ενός καυστήρα σε ένα πορσελάνινο κύπελλο τέτοια ποσότητα διχρωμικού καλίου που θα χωρέσει στην άκρη ενός μαχαιριού. Το αλάτι δεν θα απελευθερώσει νερό κρυστάλλωσης, αλλά θα λιώσει σε θερμοκρασία περίπου 400 0 C για να σχηματίσει ένα σκούρο υγρό. Το ζεσταίνουμε για λίγα λεπτά ακόμα σε δυνατή φωτιά. Μετά την ψύξη, σχηματίζεται ένα πράσινο ίζημα στο θραύσμα. Διαλύουμε ένα μέρος του στο νερό (κιτρινίζει), και το άλλο το αφήνουμε στο σκαμνί. Το άλας αποσυντίθεται όταν θερμαίνεται, με αποτέλεσμα το σχηματισμό διαλυτού κίτρινου χρωμικού καλίου K 2 CrO 4 και πράσινου Cr 2 O 3.
2. Διαλύστε 3 g κονιοποιημένου διχρωμικού καλίου σε 50 ml νερού. Προσθέστε λίγο ανθρακικό κάλιο σε ένα μέρος. Θα διαλυθεί με την απελευθέρωση CO 2 και το χρώμα του διαλύματος θα γίνει ανοιχτό κίτρινο. Το χρωμικό σχηματίζεται από το διχρωμικό κάλιο. Εάν τώρα προσθέσετε ένα διάλυμα θειικού οξέος 50% σε δόσεις, το κόκκινο-κίτρινο χρώμα του διχρωμικού θα εμφανιστεί ξανά.
3. Ρίξτε 5 ml σε δοκιμαστικό σωλήνα. διάλυμα διχρωμικού καλίου, βράστε με 3 ml πυκνού υδροχλωρικού οξέος υπό πίεση. Κιτρινοπράσινο τοξικό αέριο χλώριο απελευθερώνεται από το διάλυμα επειδή το χρωμικό θα οξειδώσει το HCl σε Cl 2 και H 2 O. Το ίδιο το χρωμικό θα μετατραπεί σε πράσινο τρισθενές χλωριούχο χρώμιο. Μπορεί να απομονωθεί με εξάτμιση του διαλύματος, και στη συνέχεια, να συντηχθεί με σόδα και άλας, να μετατραπεί σε χρωμικό.
4. Όταν προστίθεται διάλυμα νιτρικού μολύβδου, κατακρημνίζεται κίτρινος χρωμικός μόλυβδος. Κατά την αλληλεπίδραση με ένα διάλυμα νιτρικού αργύρου, σχηματίζεται ένα κόκκινο-καφέ ίζημα χρωμικού αργύρου.
5. Προσθέστε υπεροξείδιο του υδρογόνου στο διάλυμα διχρωμικού καλίου και οξινίστε το διάλυμα με θειικό οξύ. Το διάλυμα αποκτά βαθύ μπλε χρώμα λόγω του σχηματισμού υπεροξειδίου του χρωμίου. Όταν ανακινηθεί με μια ορισμένη ποσότητα αιθέρα, το υπεροξείδιο θα μετατραπεί σε οργανικό διαλύτη και θα το χρωματίσει μπλε. Αυτή η αντίδραση είναι ειδική για το χρώμιο και είναι πολύ ευαίσθητη. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση χρωμίου σε μέταλλα και κράματα. Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να διαλύσετε το μέταλλο. Κατά τη διάρκεια παρατεταμένου βρασμού με θειικό οξύ 30% (μπορείτε να προσθέσετε και υδροχλωρικό οξύ), το χρώμιο και πολλοί χάλυβες διαλύονται μερικώς. Το προκύπτον διάλυμα περιέχει θειικό χρώμιο (III). Για να μπορέσουμε να πραγματοποιήσουμε μια αντίδραση ανίχνευσης, πρώτα την εξουδετερώνουμε με καυστική σόδα. Το γκριζοπράσινο υδροξείδιο του χρωμίου (III) κατακρημνίζεται, το οποίο διαλύεται σε περίσσεια NaOH για να σχηματίσει πράσινο χρωμίτη νατρίου. Διηθήστε το διάλυμα και προσθέστε 30% υπεροξείδιο του υδρογόνου. Όταν θερμανθεί, το διάλυμα θα γίνει κίτρινο καθώς ο χρωμίτης οξειδώνεται σε χρωμικό. Η οξίνιση θα κάνει το διάλυμα να φαίνεται μπλε. Η έγχρωμη ένωση μπορεί να εκχυλιστεί με ανακίνηση με αιθέρα.

Αναλυτικές αντιδράσεις για ιόντα χρωμίου.

1. Προσθέστε ένα διάλυμα NaOH 2Μ σε 3-4 σταγόνες διαλύματος χλωριούχου χρωμίου CrCl 3 μέχρι να διαλυθεί το αρχικό ίζημα. Σημειώστε το χρώμα του σχηματιζόμενου χρωμίτη νατρίου. Θερμάνετε το προκύπτον διάλυμα σε υδατόλουτρο. Τι συμβαίνει;
2. Σε 2-3 σταγόνες διαλύματος CrCl 3, προσθέστε ίσο όγκο διαλύματος NaOH 8 M και 3-4 σταγόνες διαλύματος H 2 O 2 3%. Θερμάνετε το μίγμα της αντίδρασης σε υδατόλουτρο. Τι συμβαίνει; Τι ίζημα σχηματίζεται εάν το προκύπτον έγχρωμο διάλυμα εξουδετερωθεί, προστεθεί CH 3 COOH σε αυτό και μετά Pb(NO 3) 2;
3. Ρίξτε 4-5 σταγόνες διαλυμάτων θειικού χρωμίου Cr 2 (SO 4) 3, IMH 2 SO 4 και KMnO 4 στον δοκιμαστικό σωλήνα. Θερμάνετε το μίγμα της αντίδρασης για αρκετά λεπτά σε υδατόλουτρο. Σημειώστε την αλλαγή στο χρώμα του διαλύματος. Τι το προκάλεσε;
4. Σε 3-4 σταγόνες διαλύματος K 2 Cr 2 O 7 οξινισμένο με νιτρικό οξύ, προσθέστε 2-3 σταγόνες διαλύματος H 2 O 2 και αναμίξτε. Το αναδυόμενο μπλε χρώμα του διαλύματος οφείλεται στην εμφάνιση του υπερχρωμικού οξέος H 2 CrO 6:

Cr 2 O 7 2- + 4H 2 O 2 + 2H + = 2H 2 CrO 6 + 3H 2 O

Δώστε προσοχή στην ταχεία αποσύνθεση του H 2 CrO 6:

2H 2 CrO 6 + 8H+ = 2Cr 3+ + 3O 2 + 6H 2 O
μπλε πράσινο χρώμα

Το υπερχρωμικό οξύ είναι πολύ πιο σταθερό σε οργανικούς διαλύτες.

1. Σε 3-4 σταγόνες διαλύματος K 2 Cr 2 O 7 οξινισμένου με νιτρικό οξύ, προσθέστε 5 σταγόνες ισοαμυλικής αλκοόλης, 2-3 σταγόνες διαλύματος H 2 O 2 και ανακινήστε το μίγμα της αντίδρασης. Το στρώμα του οργανικού διαλύτη που επιπλέει στην κορυφή είναι χρωματισμένο έντονο μπλε. Το χρώμα ξεθωριάζει πολύ αργά. Συγκρίνετε τη σταθερότητα του H 2 CrO 6 σε οργανικές και υδατικές φάσεις.
2. Όταν το CrO 4 2- αλληλεπιδρά με ιόντα Ba 2+, κατακρημνίζεται ένα κίτρινο ίζημα χρωμικού βαρίου BaCrO 4.
3. Ο νιτρικός άργυρος σχηματίζει ένα τούβλο-κόκκινο ίζημα χρωμικού αργύρου με ιόντα CrO 4 2.
4. Πάρτε τρεις δοκιμαστικούς σωλήνες. Τοποθετήστε 5-6 σταγόνες διαλύματος K 2 Cr 2 O 7 σε ένα από αυτά, τον ίδιο όγκο διαλύματος K 2 CrO 4 στο δεύτερο και τρεις σταγόνες και από τα δύο διαλύματα στο τρίτο. Στη συνέχεια, προσθέστε τρεις σταγόνες διαλύματος ιωδιούχου καλίου σε κάθε δοκιμαστικό σωλήνα. Εξηγήστε το αποτέλεσμά σας. Οξινίστε το διάλυμα στον δεύτερο δοκιμαστικό σωλήνα. Τι συμβαίνει; Γιατί;

Διασκεδαστικά πειράματα με ενώσεις χρωμίου

1. Ένα μείγμα CuSO 4 και K 2 Cr 2 O 7 γίνεται πράσινο όταν προστίθεται αλκάλιο και γίνεται κίτρινο παρουσία οξέος. Με θέρμανση 2 mg γλυκερίνης με μικρή ποσότητα (NH 4) 2 Cr 2 O 7 και στη συνέχεια προσθήκη αλκοόλης, μετά τη διήθηση προκύπτει ένα φωτεινό πράσινο διάλυμα, το οποίο γίνεται κίτρινο όταν προστίθεται οξύ και γίνεται πράσινο σε ουδέτερο ή αλκαλικό περιβάλλον.
2. Τοποθετήστε ένα «ρουμπινί μείγμα» στο κέντρο ενός κασσίτερου με θερμίτη - προσεκτικά αλεσμένο και τοποθετημένο σε αλουμινόχαρτο Al 2 O 3 (4,75 g) με την προσθήκη Cr 2 O 3 (0,25 g). Για να μην κρυώσει περισσότερο το βάζο, είναι απαραίτητο να το θάψετε κάτω από την επάνω άκρη σε άμμο και αφού ο θερμίτης πάρει φωτιά και αρχίσει η αντίδραση, καλύψτε το με ένα φύλλο σιδήρου και καλύψτε το με άμμο. Ξεθάψτε το βάζο σε μια μέρα. Το αποτέλεσμα είναι μια κόκκινη σκόνη ρουμπινιού.
3. 10 g διχρωμικού καλίου αλέθονται με 5 g νιτρικού νατρίου ή καλίου και 10 g ζάχαρης. Το μίγμα υγραίνεται και αναμιγνύεται με κολλίδιο. Εάν η σκόνη συμπιεστεί σε γυάλινο σωλήνα και στη συνέχεια το ραβδί ωθηθεί έξω και πυρποληθεί στο τέλος, ένα "φίδι" θα αρχίσει να σέρνεται έξω, πρώτα μαύρο και μετά την ψύξη - πράσινο. Ένα ραβδί με διάμετρο 4 mm καίγεται με ταχύτητα περίπου 2 mm ανά δευτερόλεπτο και εκτείνεται 10 φορές.
4. Εάν αναμίξετε διαλύματα θειικού χαλκού και διχρωμικού καλίου και προσθέσετε λίγο διάλυμα αμμωνίας, θα σχηματιστεί ένα άμορφο καφέ ίζημα της σύνθεσης 4СuCrO 4 * 3NH 3 * 5H 2 O, το οποίο διαλύεται σε υδροχλωρικό οξύ για να σχηματίσει ένα κίτρινο διάλυμα και σε περίσσεια αμμωνίας λαμβάνεται πράσινο διάλυμα. Εάν προσθέσετε περαιτέρω αλκοόλ σε αυτό το διάλυμα, θα σχηματιστεί ένα πράσινο ίζημα, το οποίο μετά τη διήθηση γίνεται μπλε και μετά την ξήρανση μπλε-ιώδες με κόκκινες λάμψεις, σαφώς ορατό σε έντονο φως.
5. Το οξείδιο του χρωμίου που παραμένει μετά τα πειράματα «ηφαίστειο» ή «φίδια του Φαραώ» μπορεί να αναγεννηθεί. Για να γίνει αυτό, πρέπει να συντήξετε 8 g Cr 2 O 3 και 2 g Na 2 CO 3 και 2,5 g KNO 3 και να επεξεργαστείτε το κρύο κράμα με βραστό νερό. Το αποτέλεσμα είναι ένα διαλυτό χρωμικό, το οποίο μπορεί να μετατραπεί σε άλλες ενώσεις Cr(II) και Cr(VI), συμπεριλαμβανομένου του αρχικού διχρωμικού αμμωνίου.

Παραδείγματα οξειδοαναγωγικών μεταπτώσεων που περιλαμβάνουν χρώμιο και τις ενώσεις του

1. Cr 2 O 7 2- -- Cr 2 O 3 -- CrO 2 - -- CrO 4 2- -- Cr 2 O 7 2-

α) (NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O β) Cr 2 O 3 + 2NaOH = 2NaCrO 2 + H 2 O
γ) 2NaCrO 2 + 3Br 2 + 8NaOH = 6NaBr + 2Na 2 CrO 4 + 4H 2 O
δ) 2Na 2 CrO 4 + 2HCl = Na 2 Cr 2 O 7 + 2NaCl + H 2 O

2. Cr(OH) 2 -- Cr(OH) 3 -- CrCl 3 -- Cr 2 O 7 2- -- CrO 4 2-

α) 2Cr(OH) 2 + 1/2O 2 + H 2 O = 2Cr(OH) 3
β) Cr(OH) 3 + 3HCl = CrCl 3 + 3H 2 O
γ) 2CrCl 3 + 2KMnO 4 + 3H 2 O = K 2 Cr 2 O 7 + 2Mn(OH) 2 + 6HCl
δ) K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH = 2K 2 CrO 4 + H 2 O

3. CrO -- Cr(OH) 2 -- Cr(OH) 3 -- Cr(NO 3) 3 -- Cr 2 O 3 -- CrO - 2
Cr 2+

α) CrO + 2HCl = CrCl 2 + H 2 O
β) CrO + H 2 O = Cr(OH) 2
γ) Cr(OH) 2 + 1/2O 2 + H 2 O = 2Cr(OH) 3
δ) Cr(OH) 3 + 3HNO 3 = Cr(NO 3) 3 + 3H 2 O
ε) 4Сr(NO 3) 3 = 2Cr 2 O 3 + 12NO 2 + O 2
ε) Cr 2 O 3 + 2 NaOH = 2NaCrO 2 + H 2 O

Στοιχείο Chromium ως καλλιτέχνης

Οι χημικοί στράφηκαν αρκετά συχνά στο πρόβλημα της δημιουργίας τεχνητών χρωστικών για ζωγραφική. Τον 18ο-19ο αιώνα αναπτύχθηκε η τεχνολογία παραγωγής πολλών υλικών ζωγραφικής. Ο Louis Nicolas Vauquelin το 1797, ο οποίος ανακάλυψε το μέχρι τότε άγνωστο στοιχείο χρώμιο στο κόκκινο μετάλλευμα της Σιβηρίας, ετοίμασε μια νέα, εξαιρετικά σταθερή βαφή - το πράσινο του χρωμίου. Το χρωμοφόρο του είναι το ένυδρο οξείδιο του χρωμίου (III). Άρχισε να παράγεται με το όνομα «σμαραγδένιο πράσινο» το 1837. Αργότερα, ο L. Vauquelin πρότεινε πολλά νέα χρώματα: βαρίτη, ψευδάργυρο και κίτρινο χρώμιο. Με τον καιρό, αντικαταστάθηκαν από πιο επίμονες κίτρινες και πορτοκαλί χρωστικές με βάση το κάδμιο.

Το πράσινο χρώμιο είναι το πιο ανθεκτικό και ανθεκτικό στο φως χρώμα που δεν είναι ευαίσθητο στα ατμοσφαιρικά αέρια. Το πράσινο χρώμιο σε λάδι έχει μεγάλη καλυπτική δύναμη και μπορεί να στεγνώσει γρήγορα, γι' αυτό και χρησιμοποιείται από τον 19ο αιώνα. χρησιμοποιείται ευρέως στη ζωγραφική. Έχει μεγάλη σημασία στη βαφή πορσελάνης. Το γεγονός είναι ότι τα προϊόντα πορσελάνης μπορούν να διακοσμηθούν τόσο με βερνίκι όσο και με βερνίκι. Στην πρώτη περίπτωση, τα χρώματα εφαρμόζονται στην επιφάνεια μόνο ενός ελαφρά ψημένου προϊόντος, το οποίο στη συνέχεια καλύπτεται με ένα στρώμα λούστρου. Ακολουθεί το κύριο ψήσιμο σε υψηλή θερμοκρασία: για την πυροσυσσωμάτωση της πορσελάνης και την τήξη του γλάσου, τα προϊόντα θερμαίνονται στους 1350 - 1450 0 C. Πολύ λίγα χρώματα αντέχουν σε τόσο υψηλή θερμοκρασία χωρίς χημικές αλλαγές, και στο παλιό μέρες υπήρχαν μόνο δύο από αυτά - κοβάλτιο και χρώμιο. Το μαύρο οξείδιο του κοβαλτίου που εφαρμόζεται στην επιφάνεια ενός προϊόντος πορσελάνης συγχωνεύεται με το λούστρο κατά την ψήσιμο, αλληλεπιδρώντας χημικά με αυτό. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζονται φωτεινά μπλε πυριτικά άλατα κοβαλτίου. Όλοι γνωρίζουν καλά αυτό το επιτραπέζιο σκεύος από μπλε πορσελάνη, διακοσμημένο με κοβάλτιο. Το οξείδιο του χρωμίου (III) δεν αντιδρά χημικά με τα συστατικά του λούστρου και απλώς βρίσκεται μεταξύ των θραυσμάτων πορσελάνης και του διαφανούς λούστρου ως «τυφλή» στρώση.

Εκτός από το πράσινο του χρωμίου, οι καλλιτέχνες χρησιμοποιούν χρώματα που προέρχονται από το volkonskoite. Αυτό το ορυκτό από την ομάδα των μοντμοριλλονιτών (ένα αργιλικό ορυκτό της υποκατηγορίας σύνθετων πυριτικών Na(Mo,Al), Si 4 O 10 (OH) 2 ανακαλύφθηκε το 1830 από τον Ρώσο ορυκτολόγο Kemmerer και ονομάστηκε προς τιμή του M.N. Volkonskaya, του κόρη του ήρωα της μάχης του Borodino, στρατηγού N. .N. Raevsky, συζύγου του Decembrist S.G. Volkonsky. Το Volkonskoite είναι ένας πηλός που περιέχει έως και 24% οξείδιο του χρωμίου, καθώς και οξείδια αλουμινίου και σιδήρου (III). Η σύνθεση του ορυκτού, που βρίσκεται στις περιοχές των Ουραλίων, του Περμ και του Κίροφ, είναι ασυνεπής.καθορίζει το ποικίλο χρώμα του - από το χρώμα του χειμωνιάτικου σκούρου ελάτου μέχρι το λαμπερό πράσινο χρώμα ενός βατράχου βάλτου.

Ο Πάμπλο Πικάσο απευθύνθηκε στους γεωλόγους της χώρας μας με αίτημα να μελετήσουν τα αποθέματα του volkonskoite, το οποίο παράγει χρώμα μοναδικά φρέσκου τόνου. Επί του παρόντος, έχει αναπτυχθεί μια μέθοδος για την παραγωγή τεχνητού volkonskoite. Είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι, σύμφωνα με τη σύγχρονη έρευνα, οι Ρώσοι αγιογράφοι χρησιμοποιούσαν χρώματα από αυτό το υλικό τον Μεσαίωνα, πολύ πριν την «επίσημη» ανακάλυψή του. Τα πράσινα Guinier (δημιουργήθηκαν το 1837), η χρωμοφόρμα του οποίου είναι το ένυδρο οξείδιο του χρωμίου Cr 2 O 3 * (2-3) H 2 O, όπου μέρος του νερού είναι χημικά δεσμευμένο και μέρος προσροφάται, ήταν επίσης διάσημα μεταξύ των καλλιτεχνών. Αυτή η χρωστική δίνει στο χρώμα μια σμαραγδένια απόχρωση.

ιστοσελίδα, όταν αντιγράφετε υλικό εν όλω ή εν μέρει, απαιτείται σύνδεσμος προς την πηγή.

Το χρώμιο είναι ένα μεταβατικό μέταλλο που χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία λόγω της αντοχής και της αντοχής του στη θερμότητα και τη διάβρωση. Αυτό το άρθρο θα σας δώσει μια κατανόηση ορισμένων από τις σημαντικές ιδιότητες και χρήσεις αυτού του μετάλλου μετάπτωσης.

Το χρώμιο ανήκει στην κατηγορία των μεταβατικών μετάλλων. Είναι ένα σκληρό αλλά εύθραυστο χάλυβα-γκρι μέταλλο με ατομικό αριθμό 24. Αυτό το γυαλιστερό μέταλλο τοποθετείται στην ομάδα 6 του περιοδικού πίνακα και χαρακτηρίζεται με το σύμβολο "Cr".

Το όνομα χρώμιο προέρχεται από την ελληνική λέξη chromia, που σημαίνει χρώμα.

Πιστό στο όνομά του, το χρώμιο σχηματίζει πολλές ενώσεις με έντονα χρώματα. Σήμερα, σχεδόν όλο το εμπορικά χρησιμοποιούμενο χρώμιο εξάγεται από το μετάλλευμα χρωμίτη σιδήρου ή οξείδιο του χρωμίου (FeCr2O4).

Ιδιότητες του χρωμίου

• Το χρώμιο είναι το πιο άφθονο στοιχείο στον φλοιό της γης, αλλά δεν εμφανίζεται ποτέ στην καθαρή του μορφή. Εξάγεται κυρίως από ορυχεία όπως ορυχεία χρωμίτη.

• Το χρώμιο τήκεται σε θερμοκρασία 2180 K ή 3465°F και το σημείο βρασμού είναι 2944 K ή 4840°F. Το ατομικό του βάρος είναι 51,996 g/mol και στην κλίμακα Mohs είναι 5,5.

• Το χρώμιο εμφανίζεται σε πολλές καταστάσεις οξείδωσης, όπως +1, +2, +3, +4, +5 και +6, από τις οποίες οι +2, +3 και +6 είναι οι πιο κοινές και +1, +4 , το Α +5 είναι μια σπάνια οξείδωση. Η κατάσταση οξείδωσης +3 είναι η πιο σταθερή κατάσταση του χρωμίου. Το χρώμιο (III) μπορεί να παρασκευαστεί με διάλυση στοιχειακού χρωμίου σε υδροχλωρικό ή θειικό οξύ.

• Αυτό το μεταλλικό στοιχείο είναι γνωστό για τις μοναδικές μαγνητικές του ιδιότητες. Σε θερμοκρασία δωματίου, παρουσιάζει αντισιδηρομαγνητική διάταξη, η οποία εμφανίζεται σε άλλα μέταλλα σε σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες.

• Ο αντισιδηρομαγνητισμός είναι όπου γειτονικά ιόντα που συμπεριφέρονται σαν μαγνήτες προσκολλώνται σε αντιτιθέμενους ή αντιπαράλληλους μηχανισμούς μέσω ενός υλικού. Ως αποτέλεσμα, το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από μαγνητικά άτομα ή ιόντα προσανατολίζεται προς μία κατεύθυνση ακυρώνοντας μαγνητικά άτομα ή ιόντα ευθυγραμμισμένα προς την αντίθετη κατεύθυνση, έτσι ώστε το υλικό να μην εμφανίζει ακαθάριστα εξωτερικά μαγνητικά πεδία.

• Σε θερμοκρασίες άνω των 38°C, το χρώμιο γίνεται παραμαγνητικό, δηλαδή έλκεται από ένα εξωτερικά εφαρμοζόμενο μαγνητικό πεδίο. Με άλλα λόγια, το χρώμιο έλκεται από ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο σε θερμοκρασίες άνω των 38°C.

• Το χρώμιο δεν υπόκειται σε ευθραυστότητα υδρογόνου, δηλ. δεν γίνεται εύθραυστο όταν εκτίθεται σε ατομικό υδρογόνο. Όταν όμως εκτίθεται στο άζωτο, χάνει την πλαστικότητά του και γίνεται εύθραυστο.

• Το χρώμιο είναι πολύ ανθεκτικό στη διάβρωση. Ένα λεπτό προστατευτικό φιλμ οξειδίου σχηματίζεται στην επιφάνεια ενός μετάλλου όταν έρχεται σε επαφή με το οξυγόνο του αέρα. Αυτό το στρώμα εμποδίζει τη διάχυση οξυγόνου στο βασικό υλικό και έτσι το προστατεύει από περαιτέρω διάβρωση. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται παθητικοποίηση, η παθητικοποίηση με χρώμιο δίνει αντίσταση στα οξέα.

• Υπάρχουν τρία κύρια ισότοπα του χρωμίου, που ονομάζονται 52Cr, 53Cr και 54Cr, εκ των οποίων το 52CR είναι το πιο κοινό ισότοπο. Το χρώμιο αντιδρά με τα περισσότερα οξέα, αλλά δεν αντιδρά με το νερό. Σε θερμοκρασία δωματίου, αντιδρά με το οξυγόνο για να σχηματίσει οξείδιο του χρωμίου.

Εφαρμογή

Παραγωγή ανοξείδωτου χάλυβα

Το Chrome έχει ένα ευρύ φάσμα χρήσεων λόγω της σκληρότητας και της αντοχής του στη διάβρωση. Χρησιμοποιείται κυρίως σε τρεις βιομηχανίες - μεταλλουργική, χημική και πυρίμαχη. Χρησιμοποιείται ευρέως για την κατασκευή ανοξείδωτου χάλυβα καθώς αποτρέπει τη διάβρωση. Σήμερα είναι ένα πολύ σημαντικό υλικό κράματος για χάλυβες. Χρησιμοποιείται επίσης για την κατασκευή νικρώματος, το οποίο χρησιμοποιείται σε θερμαντικά στοιχεία με αντίσταση λόγω της ικανότητάς του να αντέχει σε υψηλές θερμοκρασίες.

Επιφανειακή επίστρωση

Το όξινο χρωμικό ή διχρωμικό οξύ χρησιμοποιείται επίσης για την επίστρωση επιφανειών. Αυτό γίνεται συνήθως χρησιμοποιώντας μια μέθοδο ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης στην οποία εφαρμόζεται ένα λεπτό στρώμα χρωμίου σε μια μεταλλική επιφάνεια. Μια άλλη μέθοδος είναι η επιχρωμίωση, μέσω της οποίας χρησιμοποιούνται χρωμικά για την εφαρμογή ενός προστατευτικού στρώματος σε ορισμένα μέταλλα όπως το αλουμίνιο (Al), το κάδμιο (CD), ο ψευδάργυρος (Zn), ο άργυρος και επίσης το μαγνήσιο (MG).

Συντήρηση ξύλου και βυρσοδεψία δέρματος

Τα άλατα του χρωμίου (VI) είναι τοξικά, επομένως χρησιμοποιούνται για τη διατήρηση του ξύλου από ζημιές και καταστροφή από μύκητες, έντομα και τερμίτες. Το χρώμιο (III), ειδικά η στυπτηρία χρωμίου ή το θειικό κάλιο, χρησιμοποιείται στη βιομηχανία δέρματος καθώς βοηθά στη σταθεροποίηση του δέρματος.

Βαφές και χρωστικές

Το χρώμιο χρησιμοποιείται επίσης για την παρασκευή χρωστικών ή χρωστικών. Το κίτρινο χρώμιο και ο χρωμικός μόλυβδος χρησιμοποιούνταν ευρέως ως χρωστικές στο παρελθόν. Λόγω περιβαλλοντικών ανησυχιών, η χρήση του μειώθηκε σημαντικά και στη συνέχεια αντικαταστάθηκε τελικά από χρωστικές ουσίες μολύβδου και χρωμίου. Άλλες χρωστικές έχουν ως βάση το χρώμιο, το κόκκινο χρώμιο, το πράσινο οξείδιο του χρωμίου, το οποίο είναι ένα μείγμα κίτρινου και μπλε της Πρωσίας. Το οξείδιο του χρωμίου χρησιμοποιείται για να δώσει το πρασινωπό χρώμα στο γυαλί.

Σύνθεση τεχνητών ρουμπίνων

Τα σμαράγδια οφείλουν την πράσινη απόχρωση τους στο χρώμιο. Το οξείδιο του χρωμίου χρησιμοποιείται επίσης για την παραγωγή συνθετικών ρουμπίνων. Τα φυσικά ρουμπίνια είναι κρύσταλλοι κορούνδιου ή οξειδίου του αργιλίου που παίρνουν μια κόκκινη απόχρωση λόγω της παρουσίας χρωμίου. Τα συνθετικά ή τεχνητά ρουμπίνια παράγονται με ντόπινγκ χρωμίου (III) σε συνθετικούς κρυστάλλους κορουνδίου.

Βιολογικές λειτουργίες

Το χρώμιο (III) ή το τρισθενές χρώμιο είναι απαραίτητο στο ανθρώπινο σώμα, αλλά σε πολύ μικρές ποσότητες. Πιστεύεται ότι παίζει σημαντικό ρόλο στο μεταβολισμό των λιπιδίων και των σακχάρων. Επί του παρόντος χρησιμοποιείται σε πολλά συμπληρώματα διατροφής που ισχυρίζονται ότι έχουν πολλά οφέλη για την υγεία, ωστόσο, αυτό είναι ένα αμφιλεγόμενο ζήτημα. Ο βιολογικός ρόλος του χρωμίου δεν έχει ελεγχθεί επαρκώς και πολλοί ειδικοί πιστεύουν ότι δεν είναι σημαντικός για τα θηλαστικά, ενώ άλλοι το θεωρούν απαραίτητο μικροθρεπτικό συστατικό για τον άνθρωπο.

Άλλες χρήσεις

Το υψηλό σημείο τήξης και η αντοχή στη θερμότητα καθιστούν το χρώμιο ιδανικό πυρίμαχο υλικό. Έχει βρει εφαρμογή σε υψικάμινους, τσιμεντοκαμίνους και μεταλλικούς κλιβάνους. Πολλές ενώσεις χρωμίου χρησιμοποιούνται ως καταλύτες για την επεξεργασία υδρογονανθράκων. Το Chromium(IV) χρησιμοποιείται για την παραγωγή μαγνητικών ταινιών που χρησιμοποιούνται σε κασέτες ήχου και βίντεο.

Το εξασθενές χρώμιο ή χρώμιο(VI) ονομάζεται τοξική και μεταλλαξιογόνος ουσία και το χρώμιο (IV) είναι γνωστό για τις καρκινογόνες του ιδιότητες. Το χρωμικό αλάτι προκαλεί επίσης αλλεργικές αντιδράσεις σε μερικούς ανθρώπους. Λόγω ανησυχιών για την υγεία και το περιβάλλον, έχουν τεθεί ορισμένοι περιορισμοί στη χρήση ενώσεων χρωμίου σε διάφορα μέρη του κόσμου.

Χρώμιο (Cr), χημικό στοιχείο της ομάδας VI του περιοδικού συστήματος του Mendeleev. Είναι ένα μέταλλο μεταπτώσεως με ατομικό αριθμό 24 και ατομική μάζα 51.996. Μετάφραση από τα ελληνικά, το όνομα του μετάλλου σημαίνει "χρώμα". Το μέταλλο οφείλει το όνομά του στην ποικιλία των χρωμάτων που ενυπάρχουν στις διάφορες ενώσεις του.

Φυσικά χαρακτηριστικά του χρωμίου

Το μέταλλο έχει επαρκή σκληρότητα και ευθραυστότητα ταυτόχρονα. Στην κλίμακα Mohs, η σκληρότητα του χρωμίου βαθμολογείται στο 5,5. Αυτός ο δείκτης σημαίνει ότι το χρώμιο έχει τη μέγιστη σκληρότητα από όλα τα μέταλλα που είναι γνωστά σήμερα, μετά το ουράνιο, το ιρίδιο, το βολφράμιο και το βηρύλλιο. Η απλή ουσία χρώμιο χαρακτηρίζεται από γαλαζωπόλευκο χρώμα.

Το μέταλλο δεν είναι σπάνιο στοιχείο. Η συγκέντρωσή του στον φλοιό της γης φτάνει το 0,02% κατά μάζα. μερίδια Το χρώμιο δεν βρίσκεται ποτέ στην καθαρή του μορφή. Βρίσκεται σε ορυκτά και μεταλλεύματα, τα οποία αποτελούν την κύρια πηγή εξόρυξης μετάλλων. Ο χρωμίτης (σιδηρομετάλλευμα χρωμίου, FeO*Cr 2 O 3) θεωρείται η κύρια ένωση χρωμίου. Ένα άλλο αρκετά κοινό, αλλά λιγότερο σημαντικό ορυκτό είναι ο κροκοίτης PbCrO 4 .

Το μέταλλο μπορεί εύκολα να λιώσει σε θερμοκρασία 1907 0 C (2180 0 K ή 3465 0 F). Σε θερμοκρασία 2672 0 C βράζει. Η ατομική μάζα του μετάλλου είναι 51.996 g/mol.

Το χρώμιο είναι ένα μοναδικό μέταλλο λόγω των μαγνητικών του ιδιοτήτων. Σε θερμοκρασία δωματίου, εμφανίζει αντισιδηρομαγνητική τάξη, ενώ άλλα μέταλλα το εμφανίζουν σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες. Ωστόσο, εάν το χρώμιο θερμανθεί πάνω από 37 0 C, οι φυσικές ιδιότητες του χρωμίου αλλάζουν. Έτσι, η ηλεκτρική αντίσταση και ο γραμμικός συντελεστής διαστολής αλλάζουν σημαντικά, το μέτρο ελαστικότητας φτάνει σε μια ελάχιστη τιμή και η εσωτερική τριβή αυξάνεται σημαντικά. Αυτό το φαινόμενο σχετίζεται με το πέρασμα του σημείου Néel, στο οποίο οι αντισιδηρομαγνητικές ιδιότητες του υλικού μπορούν να μεταβληθούν σε παραμαγνητικές. Αυτό σημαίνει ότι το πρώτο επίπεδο έχει περάσει και η ουσία έχει αυξηθεί απότομα σε όγκο.

Η δομή του χρωμίου είναι ένα πλέγμα με κέντρο το σώμα, λόγω του οποίου το μέταλλο χαρακτηρίζεται από τη θερμοκρασία της περιόδου εύθραυστης-όλκιμο. Ωστόσο, στην περίπτωση αυτού του μετάλλου, ο βαθμός καθαρότητας έχει μεγάλη σημασία, επομένως, η τιμή είναι στην περιοχή -50 0 C - +350 0 C. Όπως δείχνει η πρακτική, το κρυσταλλωμένο μέταλλο δεν έχει ολκιμότητα, αλλά μαλακό η ανόπτηση και η χύτευση το καθιστούν εύπλαστο.

Χημικές ιδιότητες του χρωμίου

Το άτομο έχει την ακόλουθη εξωτερική διαμόρφωση: 3d 5 4s 1. Κατά κανόνα, στις ενώσεις το χρώμιο έχει τις ακόλουθες καταστάσεις οξείδωσης: +2, +3, +6, μεταξύ των οποίων το Cr 3+ παρουσιάζει τη μεγαλύτερη σταθερότητα.Επιπλέον, υπάρχουν και άλλες ενώσεις στις οποίες το χρώμιο εμφανίζει εντελώς διαφορετική κατάσταση οξείδωσης, συγκεκριμένα : +1 , +4, +5.

Το μέταλλο δεν είναι ιδιαίτερα χημικά αντιδραστικό. Όταν το χρώμιο εκτίθεται σε κανονικές συνθήκες, το μέταλλο παρουσιάζει αντίσταση στην υγρασία και το οξυγόνο. Ωστόσο, αυτό το χαρακτηριστικό δεν ισχύει για την ένωση χρωμίου και φθορίου - CrF 3, η οποία, όταν εκτίθεται σε θερμοκρασίες άνω των 600 0 C, αλληλεπιδρά με υδρατμούς, σχηματίζοντας Cr 2 O 3 ως αποτέλεσμα της αντίδρασης, καθώς και άζωτο , άνθρακα και θείο.

Όταν το μέταλλο χρώμιο θερμαίνεται, αντιδρά με αλογόνα, θείο, πυρίτιο, βόριο, άνθρακα και ορισμένα άλλα στοιχεία, με αποτέλεσμα τις ακόλουθες χημικές αντιδράσεις του χρωμίου:

Cr + 2F 2 = CrF 4 (με ένα μείγμα CrF 5)

2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3

2Cr + 3S = Cr 2 S 3

Τα χρωμικά άλατα μπορούν να ληφθούν με θέρμανση του χρωμίου με τηγμένη σόδα στον αέρα, νιτρικά ή χλωρικά άλατα αλκαλικών μετάλλων:

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

Το χρώμιο δεν είναι τοξικό, κάτι που δεν μπορούμε να πούμε για ορισμένες από τις ενώσεις του. Όπως είναι γνωστό, η σκόνη από αυτό το μέταλλο, εάν εισέλθει στο σώμα, μπορεί να ερεθίσει τους πνεύμονες· δεν απορροφάται από το δέρμα. Όμως, εφόσον δεν εμφανίζεται στην καθαρή του μορφή, η είσοδός του στο ανθρώπινο σώμα είναι αδύνατη.

Το τρισθενές χρώμιο απελευθερώνεται στο περιβάλλον κατά την εξόρυξη και την επεξεργασία του μεταλλεύματος χρωμίου. Το χρώμιο πιθανότατα εισάγεται στο ανθρώπινο σώμα με τη μορφή συμπληρώματος διατροφής που χρησιμοποιείται σε προγράμματα απώλειας βάρους. Το χρώμιο, με σθένος +3, είναι ενεργός συμμετέχων στη σύνθεση γλυκόζης. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι η υπερβολική κατανάλωση χρωμίου δεν προκαλεί ιδιαίτερη βλάβη στον ανθρώπινο οργανισμό, αφού δεν απορροφάται, ωστόσο, μπορεί να συσσωρευτεί στον οργανισμό.

Οι ενώσεις που περιλαμβάνουν εξασθενές μέταλλο είναι εξαιρετικά τοξικές. Η πιθανότητα να εισέλθουν στο ανθρώπινο σώμα εμφανίζεται κατά την παραγωγή χρωμικών, την επιχρωμίωση αντικειμένων και κατά τη διάρκεια ορισμένων εργασιών συγκόλλησης. Η κατάποση τέτοιου χρωμίου στο σώμα είναι γεμάτη με σοβαρές συνέπειες, καθώς οι ενώσεις στις οποίες υπάρχει το εξασθενές στοιχείο είναι ισχυροί οξειδωτικοί παράγοντες. Ως εκ τούτου, μπορεί να προκαλέσουν αιμορραγία στο στομάχι και τα έντερα, μερικές φορές με διάτρηση του εντέρου. Όταν τέτοιες ενώσεις έρχονται σε επαφή με το δέρμα, εμφανίζονται έντονες χημικές αντιδράσεις με τη μορφή εγκαυμάτων, φλεγμονών και ελκών.

Ανάλογα με την ποιότητα του χρωμίου που πρέπει να ληφθεί στην έξοδο, υπάρχουν διάφορες μέθοδοι για την παραγωγή του μετάλλου: ηλεκτρόλυση συμπυκνωμένων υδατικών διαλυμάτων οξειδίου του χρωμίου, ηλεκτρόλυση θειικών αλάτων και αναγωγή με οξείδιο του πυριτίου. Ωστόσο, η τελευταία μέθοδος δεν είναι πολύ δημοφιλής, καθώς παράγει χρώμιο με τεράστια ποσότητα ακαθαρσιών. Επιπλέον, δεν είναι και οικονομικά βιώσιμο.

Οδηγίες

Το χρώμιο σχηματίζει διασπαρμένα ογκώδη μεταλλεύματα σε υπερμαφικά πετρώματα και είναι ένα χημικό στοιχείο πιο κοινό στον μανδύα της Γης. Αυτό είναι ένα μέταλλο από τις βαθιές ζώνες του πλανήτη μας· σε αυτό εμπλουτίζονται και πέτρινοι μετεωρίτες.

Περισσότερα από 20 ορυκτά χρωμίου είναι γνωστά, αλλά μόνο τα σπινέλια χρωμίου είναι βιομηχανικής σημασίας. Επιπλέον, το χρώμιο περιέχεται σε μια σειρά από ορυκτά που συνοδεύουν τα μεταλλεύματα χρωμίου, αλλά αυτά τα ίδια δεν έχουν καμία πρακτική αξία.

Το χρώμιο είναι μέρος των ιστών των φυτών και των ζώων· στα φύλλα υπάρχει με τη μορφή συμπλόκου χαμηλού μοριακού βάρους και εμπλέκεται στο μεταβολισμό των πρωτεϊνών, των λιπιδίων και των υδατανθράκων. Η μειωμένη περιεκτικότητα σε χρώμιο στα τρόφιμα οδηγεί σε μείωση του ρυθμού ανάπτυξης και μείωση της ευαισθησίας των περιφερειακών ιστών.

Το χρώμιο κρυσταλλώνεται σε ένα πλέγμα με κέντρο το σώμα. Σε θερμοκρασία περίπου 1830°C, μπορεί να μετατραπεί σε τροποποίηση με ένα πλέγμα με επίκεντρο το πρόσωπο. Αυτό το στοιχείο είναι χημικά ανενεργό· το χρώμιο είναι ανθεκτικό στο οξυγόνο και την υγρασία υπό κανονικές συνθήκες.

Η αλληλεπίδραση του χρωμίου με το οξυγόνο είναι ενεργή στην αρχή, στη συνέχεια επιβραδύνεται απότομα λόγω του σχηματισμού ενός φιλμ οξειδίου στην μεταλλική επιφάνεια. Η μεμβράνη καταστρέφεται στους 1200°C, μετά την οποία η οξείδωση αρχίζει να συμβαίνει γρήγορα. Σε θερμοκρασίες γύρω στους 2000°C, το χρώμιο σχηματίζει ένα σκούρο πράσινο οξείδιο.

Το χρώμιο αντιδρά εύκολα με αραιά διαλύματα θειικού και υδροχλωρικού οξέος για να παράγει θειικό χρώμιο και χλωριούχο, το οποίο απελευθερώνει υδρογόνο. Αυτό το μέταλλο σχηματίζει πολλά άλατα με οξέα που περιέχουν οξυγόνο. Τα χρωμικά οξέα και τα άλατά τους είναι ισχυροί οξειδωτικοί παράγοντες.

Η πρώτη ύλη για την παραγωγή χρωμίου είναι τα σπινέλια χρωμίου· εμπλουτίζονται και στη συνέχεια συντήκονται με ανθρακικό κάλιο παρουσία ατμοσφαιρικού οξυγόνου. Το προκύπτον χρωμικό κάλιο εκπλένεται με ζεστό νερό υπό τη δράση θειικού οξέος, μετατρέποντάς το σε διχρωμικό. Υπό την επίδραση ενός συμπυκνωμένου διαλύματος θειικού οξέος, λαμβάνεται χρωμικός ανυδρίτης από διχρωμικό.

Σε βιομηχανικές συνθήκες, το καθαρό χρώμιο λαμβάνεται με ηλεκτρόλυση θειικού χρωμίου ή συμπυκνωμένων υδατικών διαλυμάτων του οξειδίου του. Το χρώμιο απελευθερώνεται στην κάθοδο από αλουμίνιο ή ανοξείδωτο χάλυβα. Στη συνέχεια το μέταλλο καθαρίζεται από ακαθαρσίες με επεξεργασία με καθαρό υδρογόνο σε θερμοκρασία 1500-1700°C. Σε μικρές ποσότητες, το χρώμιο μπορεί να ληφθεί με αναγωγή του οξειδίου του χρωμίου με πυρίτιο ή αλουμίνιο.

Η χρήση του χρωμίου βασίζεται στην αντοχή του στη διάβρωση και στη θερμότητα. Σημαντική ποσότητα χρησιμοποιείται για διακοσμητικές επικαλύψεις· σκόνη χρωμίου χρησιμοποιείται για την παραγωγή μεταλλοκεραμικών προϊόντων, καθώς και υλικών για ηλεκτροδία συγκόλλησης.