chróm
Chróm (lat. Chromium) je chemický prvok v Periodickej tabuľke prvkov, ktorý má značku Cr a protónové číslo 24.
História
V roku 1761 objavil Johann Gottlob Lehmann oranžovočervený Chróman olovnatý (PbCrO4) na Urale, ktorý nazval červená olovená ruda. Identifikoval ho ako olovnato-železnato-selenovitú zlúčeninu a tak chróm ostal neobjavený.
V roku 1770 našiel Peter Simon Pallas na tom istom mieste červený olovnatý minerál, ktorý nazval podla jeho červenej farby Krokoit (z gréc. krokos, šafránový). Využitie červenej olovenej rudky ako farebnej hlinky rýchlo narástlo. Z krokoitu vyrábaný žiarivý žltý pigment s názvom chrómová žltá sa stal módnym. Mnohí si ho pamätajú ako poštovú žlť.
V roku 1797 získal Louis Nicolas Vauquelin oxid chromitý (Cr2O3) z krokoitu a kyseliny soľnej. V roku 1798 vyrobil nečistý elementárny chróm redukciou oxidu chromitého drevným uhlím. Tento novoizolovaný prvok obdržal kvôli mnohofarebnosti jeho solí meno chróm (z gréc. chroma, farba). Stopové množstvá nového prvku dokázal Vauquelin aj v drahokamoch ako rubín a smaragd. V 19. storočí boli zlúčeniny chrómu využívané prevažne ako farbivá. Na konci 20. storočia sa chróm a jeho zlúčeniny využívajú hlavne k výrobe koróziivzdorných a žiaruvzdorných zliatin.
.jpeg)
Výskyt
Chróm sa ťažil skoro len ako chromit (FeCr2O4) alebo zriedkavo chrómferid, a to povrchovo alebo len v malej hĺbke. Kovový chróm sa získava redukciou tejto rudy hliníkom alebo kremíkom.
Južná Afrika dodáva zhruba polovicu svetovej spotreby chromitu. Hodno spomenúť aj krajiny ako Kazachstan, India a Turecko.
V roku 2000 sa na trh dodalo zhruba 15 miliónov ton chromitovej rudy. Z nej sa dalo získať 4 milióny ferochrómu v trhovej hodnote 2,5 miliárd dolárov. Kovový chróm sa v ložiskách vyskytuje len zriedkavo. Jedným z výskytov je baňa Udačnaja v Rusku, kde sa ťaží kimberlitová diatréma. V redukovanej základnej hmote tejto kimberlitu sa nachádzajú diamanty a kovový chróm, zrejme pochádzjaúce z hlbšej časti zemského plášťa.
Získavanie
Dodávaná chromitová ruda sa oddelí od hlušiny. V druhom kroku prebehne oxidačné zlúčenie za horúčavy na dichromát. Následne sa redukuje uhlíkom na oxid chromitý a hliníkom na elementárny chróm. Chróm sa nedá získavat redukciou s uhlím z oxidických rúd, lebo vzniká chrómkarbid. Čistý chróm sa vytvára elektrolýzou Cr3+- iónov z kyselinovosírového roztoku. Zodpovedajúce zlúčeniny sa vyrábajú rozpustením oxidu chromitého alebo ferochrómu v kyseline sírovej. Ferochróm ako východisková látka vyžaduje samozrejme predchádzajúce odstránenie železa.
Extrémne čistý Chróm sa vyrába pomocou ďalších čistiacich krokov van Arkel de Boerovou metódou podľa van Arkela a de Boera.
Ferochróm sa vyrába redukciou chromitu v oblúkovej peci pri 2 800 °C.
Vlastnosti
Chróm je oceľovosivý, nekorodujúci a neoxidujúci tvrdý kov, ktorý je v základnom stave húževnatý, tvarovateľný a kujný.
Zvyčajné oxidačné stupne chrómu sú +2, +3 a +6, pričom +3 je najstálejší. V oxidačnom stupni +6 je silným ale aj jedovatým oxidovadlom.
Použitie
Chróm a jeho zlúčeniny sa používajú najrôznejšími spôsobmi:
- Tvrdé chrómovanie
Galvanické nanášanie až 500 µm(0,5 mm) oteru- a hrdzuvzdornej vrstvy priamo na oceľ, liatinu, meď, ... Aj hliník sa po nanesení medzivrstvy dá pochrómovat (tvrdochrómované hliníkové valce v motoroch). - Dekoračné chrómovanie.
Galvanické nanášanie menej 1 µm(0,001 mm) hrubej Cr-vrstvy na dekoračné účely s protikoróznou medzivrstvou z niklu alebo nikel-medi. Veľmi často sa chrómujú aj dielce z umeliny. - Legúra v nehrdzavejúcich a žiarupevných ušľachtilých oceliach a neželezných zliatinách.
- ako katalyzátor
- ako chromit vo výrobe foriem na vypaľovanie tehiel
- farbenie skla alebo maliarske pigmenty.
CrIII-zlúčeniny farbia sklo na smaragdovo zeleno, CrVI-zlúčeniny na žlto (zinková žlť).
Obmedzenie
Smernica RoHS obmedzuje použitie šestimocného chrómu ďalších 5 látok (kadmium, olovo, ortuť, polybrómované bifenyly (PBB) a polybrómované difenylétery (PBDE) pri výrobe elektrických a elektronických zariadení, ktoré sa vo veľkých množstvách dostáva na skládky, a tým prispieť k ochrane ľudského zdravia a životného prostredia. Obmedzenie sa preto netýka priemyselných, telekomunikačných, zdravotníckych, vedeckých atď. zariadení s dlhou životnosťou, ktoré sa vyrábajú v malých množstvách a pri ktorých sa dá predpokladať, že neskončia na skládke.[1]: