DEFINISI

kromium adalah elemen kedua puluh empat dari Tabel Periodik. Penunjukan - Cr dari bahasa Latin "kromium". Berada di periode keempat, grup VIB. Mengacu pada logam. Biaya inti adalah 24.

Kromium terkandung dalam kerak bumi dalam jumlah 0,02% (berat). Di alam, itu terjadi terutama dalam bentuk besi kromium FeO×Cr 2 O 3 .

Kromium adalah logam padat mengkilap (Gbr. 1), meleleh pada 1890 o C; massa jenisnya adalah 7,19 g / cm3. Pada suhu kamar, kromium tahan terhadap air dan udara. Asam sulfat dan asam klorida encer melarutkan kromium, melepaskan hidrogen. Dalam asam nitrat pekat dingin, kromium tidak larut dan menjadi pasif setelah perawatan dengannya.

Beras. 1. Krom. Penampilan.

Berat atom dan molekul kromium

DEFINISI

Berat molekul relatif suatu zat(M r) adalah angka yang menunjukkan berapa kali massa molekul tertentu lebih besar dari 1/12 massa atom karbon, dan massa atom relatif suatu unsur(A r) - berapa kali massa rata-rata atom suatu unsur kimia lebih besar dari 1/12 massa atom karbon.

Karena kromium ada dalam keadaan bebas dalam bentuk molekul Cr monoatomik, nilai massa atom dan molekulnya adalah sama. Mereka sama dengan 51.9962.

Isotop kromium

Diketahui bahwa kromium dapat ditemukan di alam dalam bentuk empat isotop stabil 50Cr, 52Cr, 53Cr, dan 54Cr. Nomor massanya masing-masing adalah 50, 52, 53, dan 54. Inti atom dari isotop kromium 50 Cr mengandung dua puluh empat proton dan dua puluh enam neutron, dan isotop yang tersisa berbeda darinya hanya dalam jumlah neutron.

Ada isotop buatan kromium dengan nomor massa dari 42 hingga 67, di antaranya yang paling stabil adalah 59 Cr dengan waktu paruh 42,3 menit, serta satu isotop nuklir.

Ion kromium

Pada tingkat energi terluar atom kromium, ada enam elektron yang bervalensi:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 .

Sebagai hasil dari interaksi kimia, kromium melepaskan elektron valensinya, yaitu adalah donor mereka, dan berubah menjadi ion bermuatan positif:

Cr 0 -2e → Cr 2+;

Cr 0 -3e → Cr 3+;

Cr 0 -6e → Cr 6+.

Molekul dan atom kromium

Dalam keadaan bebas, kromium ada dalam bentuk molekul Cr monoatomik. Berikut adalah beberapa sifat yang mencirikan atom dan molekul kromium:

Paduan kromium

Logam kromium digunakan untuk pelapisan krom, dan juga sebagai salah satu komponen terpenting dari baja paduan. Pengenalan kromium ke dalam baja meningkatkan ketahanannya terhadap korosi baik dalam media berair pada suhu biasa dan dalam gas pada suhu tinggi. Selain itu, baja kromium telah meningkatkan kekerasan. Kromium adalah bagian dari baja tahan karat tahan asam dan tahan panas.

Contoh pemecahan masalah

CONTOH 1

CONTOH 2

Latihan	Kromium oksida (VI) seberat 2 g dilarutkan dalam air seberat 500 g. Hitung fraksi massa asam kromat H 2 CrO 4 dalam larutan yang dihasilkan.
Larutan	Mari kita tulis persamaan reaksi untuk memperoleh asam kromat dari kromium (VI) oksida: CrO 3 + H 2 O \u003d H 2 CrO 4. Tentukan massa larutan: m solusi \u003d m (CrO 3) + m (H 2 O) \u003d 2 + 500 \u003d 502 g. n (CrO 3) \u003d m (CrO 3) / M (CrO 3); n (CrO 3) \u003d 2/100 \u003d 0,02 mol. Berdasarkan persamaan reaksi n(CrO 3) :n(H 2 CrO 4) = 1:1, maka n (CrO 3) \u003d n (H 2 CrO 4) \u003d 0,02 mol. Maka massa asam kromat akan sama dengan (massa molar - 118 g / mol): m (H 2 CrO 4) \u003d n (H 2 CrO 4) × M (H 2 CrO 4); m (H 2 CrO 4) \u003d 0,02 × 118 \u003d 2,36 g. Fraksi massa asam kromat dalam larutan adalah: = zat terlarut / larutan × 100%; (H 2 CrO 4) \u003d m zat terlarut (H 2 CrO 4) / m larutan × 100%; (H 2 CrO 4) \u003d 2,36 / 502 × 100% \u003d 0,47%.
Menjawab	Fraksi massa asam kromat adalah 0,47%.

kromium(lat. Kromium), Cr, unsur kimia Golongan VI dari sistem periodik Mendeleev, nomor atom 24, massa atom 51.996; logam biru-baja.

Isotop stabil alami: 50 Cr (4,31%), 52 Cr (87,76%), 53 Cr (9,55%) dan 54 Cr (2,38%). Dari isotop radioaktif buatan, yang paling penting adalah 51 Cr (waktu paruh T = 27,8 hari), yang digunakan sebagai pelacak isotop.

Referensi sejarah. Kromium ditemukan pada tahun 1797 oleh LN Vauquelin dalam mineral krokoit - timbal kromat alami bCrО 4 . Chrome mendapatkan namanya dari kata Yunani chroma - warna, cat (karena variasi warna senyawanya). Terlepas dari Vauquelin, kromium ditemukan di crocoite pada tahun 1798 oleh ilmuwan Jerman M. G. Klaproth.

Distribusi Kromium di alam. Rata-rata kandungan Chromium dalam kerak bumi (clarke) adalah 8,3·10 -3%. Elemen ini mungkin lebih khas dari mantel bumi, karena batuan ultramafik, yang diyakini paling dekat komposisinya dengan mantel bumi, diperkaya dengan Chromium (2·10 -4%). Kromium membentuk bijih masif dan tersebar di batuan ultrabasa; pembentukan deposit terbesar Chromium dikaitkan dengan mereka. Pada batuan dasar, kandungan Chromium hanya mencapai 2 10 -2%, pada batuan asam - 2,5 10 -3%, pada batuan sedimen (batupasir) - 3,5 10 -3%, serpih - 9 10 -3%. Chromium adalah migran air yang relatif lemah; Kandungan kromium dalam air laut adalah 0,00005 mg/l.

Secara umum, Chromium adalah logam dari zona dalam Bumi; meteorit berbatu (analog dari mantel) juga diperkaya dengan Chromium (2,7·10 -1%). Lebih dari 20 mineral kromium diketahui. Hanya spinel krom (hingga 54% Cr) yang penting bagi industri; selain itu, kromium terkandung dalam sejumlah mineral lain yang sering menyertai bijih kromium, tetapi tidak memiliki nilai praktis dalam dirinya sendiri (uvarovite, volkonskoite, kemerite, fuchsite).

Sifat fisik Kromium. Kromium adalah logam yang keras, berat, tahan api. Chrome murni adalah plastik. Mengkristal dalam kisi yang berpusat pada tubuh, a = 2,885Å (20 °C); pada 1830 °C, transformasi menjadi modifikasi dengan kisi berpusat muka dimungkinkan, a = 3,69Å.

Jari-jari atom 1,27 ; jari-jari ionik Cr 2+ 0,83Å, Cr 3+ 0,64Å, Cr 6+ 0,52 . Kepadatan 7,19 g/cm 3 ; t pl 1890 °C; suhu 2480 °C. Kapasitas panas spesifik 0,461 kJ/(kg K) (25 °C); koefisien termal ekspansi linier 8,24 10 -6 (pada 20 °C); koefisien konduktivitas termal 67 W/(m K) (20 °С); resistivitas listrik 0,414 m m (20 °C); koefisien termal hambatan listrik pada kisaran 20-600 °C adalah 3,01·10 -3 . Kromium bersifat antiferromagnetik, suseptibilitas magnetik spesifiknya adalah 3,6·10 -6 . Kekerasan Chromium dengan kemurnian tinggi menurut Brinell adalah 7-9 MN / m 2 (70-90 kgf / cm 2).

Sifat kimia Kromium. Konfigurasi elektron luar atom Chromium adalah 3d 5 4s 1 . Dalam senyawa, biasanya menunjukkan bilangan oksidasi +2, +3, +6, di antaranya Cr 3+ adalah yang paling stabil; senyawa individu diketahui di mana Chromium memiliki bilangan oksidasi +1, +4, +5. Chromium secara kimiawi tidak aktif. Dalam kondisi normal, ia tahan terhadap oksigen dan kelembaban, tetapi bergabung dengan fluor, membentuk CrF 3 . Di atas 600 °C, ia berinteraksi dengan uap air, menghasilkan Cr 2 O 3; nitrogen - Cr 2 N, CrN; karbon - Cr 23 C 6, Cr 7 C 3, Cr 3 C 2; abu-abu - Cr 2 S 3. Ketika menyatu dengan boron, ia membentuk CrB borida; dengan silikon, ia membentuk silisida Cr 3 Si, Cr 2 Si 3, CrSi 2. Kromium membentuk paduan dengan banyak logam. Interaksi dengan oksigen pada awalnya cukup aktif, kemudian melambat tajam karena pembentukan film oksida pada permukaan logam. Pada 1200 ° C, film rusak dan oksidasi berlangsung dengan cepat lagi. Kromium terbakar dalam oksigen pada 2000°C untuk membentuk kromium (III) oksida hijau tua Cr 2 O 3 . Selain oksida (III), ada senyawa lain dengan oksigen, seperti CrO, CrO3 yang diperoleh secara tidak langsung. Kromium mudah bereaksi dengan larutan encer asam klorida dan asam sulfat untuk membentuk klorida dan kromium sulfat dan melepaskan hidrogen; aqua regia dan asam nitrat pasif Chromium.

Dengan peningkatan derajat oksidasi, sifat asam dan pengoksidasi Chromium meningkat.Derivat Cr2+ adalah agen pereduksi yang sangat kuat. Ion Cr2+ terbentuk pada tahap pertama pelarutan Chromium dalam asam atau selama reduksi Cr3+ dalam larutan asam dengan seng. Nitrous hidrat Cr(OH) 2 selama dehidrasi masuk ke Cr 2 O 3 . Senyawa Cr3+ stabil di udara. Mereka dapat menjadi agen pereduksi dan pengoksidasi. Cr3+ dapat direduksi dalam larutan asam dengan seng menjadi Cr2+ atau dioksidasi dalam larutan basa menjadi CrO42- dengan bromin dan zat pengoksidasi lainnya. Hidroksida Cr (OH) 3 (lebih tepatnya, Cr 2 O 3 nH 2 O) adalah senyawa amfoter yang membentuk garam dengan kation Cr 3+ atau garam asam kromat HCrO 2 - kromit (misalnya, KC-O 2, NaCrO 2). Senyawa Cr 6+: CrO 3 chromic anhydride, asam kromat dan garamnya, di antaranya yang paling penting adalah kromat dan dikromat - zat pengoksidasi kuat. Kromium membentuk sejumlah besar garam dengan asam yang mengandung oksigen. Senyawa kompleks kromium diketahui; senyawa kompleks Cr 3+ sangat banyak, di mana Kromium memiliki bilangan koordinasi 6. Ada sejumlah besar senyawa Kromium peroksida

Dapatkan Chrome. Tergantung pada tujuan penggunaan, kromium diperoleh dalam berbagai tingkat kemurnian. Bahan bakunya biasanya adalah spinel krom, yang diperkaya dan kemudian digabungkan dengan kalium (atau soda) dengan adanya oksigen atmosfer. Berkenaan dengan komponen utama bijih yang mengandung Cr 3 +, reaksinya adalah sebagai berikut:

2FeCr 2 O 4 + 4K 2 CO 3 + 3.5O 2 \u003d 4K 2 CrO 4 + Fe 2 O 3 + 4CO 2.

Kalium kromat K 2 CrO 4 yang dihasilkan dilarutkan dengan air panas dan aksi H 2 SO 4 mengubahnya menjadi dikromat K 2 Cr 2 O 7 . Selanjutnya, dengan aksi larutan pekat H 2 SO 4 pada K 2 Cr 2 O 7, diperoleh kromat anhidrida C 2 O 3 atau dengan memanaskan K 2 Cr 2 O 7 dengan belerang - Kromium oksida (III) C 2 O 3.

Kromium paling murni diperoleh dalam kondisi industri baik dengan elektrolisis larutan berair pekat CrO 3 atau Cr 2 O 3 yang mengandung H 2 SO 4 , atau dengan elektrolisis Kromium sulfat Cr 2 (SO 4) 3 . Dalam hal ini, kromium diendapkan pada katoda aluminium atau baja tahan karat. Pemurnian lengkap dari kotoran dicapai dengan memperlakukan Chromium dengan hidrogen yang sangat murni pada suhu tinggi (1500-1700 °C).

Dimungkinkan juga untuk memperoleh Chromium murni dengan elektrolisis CrF 3 atau CrCl 3 lelehan yang dicampur dengan natrium, kalium, kalsium fluorida pada suhu sekitar 900 °C dalam atmosfer argon.

Kromium diperoleh dalam jumlah kecil dengan mereduksi Cr2O3 dengan aluminium atau silikon. Pada metode aluminotermik, campuran Cr 2 O 3 dan bubuk Al atau serutan yang telah dipanaskan sebelumnya dengan penambahan zat pengoksidasi dimasukkan ke dalam krus, dimana reaksi dimulai dengan menyalakan campuran Na 2 O 2 dan Al hingga krus diisi dengan Chromium dan terak. Kromium dilebur secara silicothermally di tungku busur. Kemurnian Chromium yang dihasilkan ditentukan oleh kandungan pengotor dalam Cr 2 O 3 dan dalam Al atau Si yang digunakan untuk recovery.

Dalam industri, paduan kromium diproduksi dalam skala besar - ferrochrome dan silicochrome.

aplikasi kromium. Penggunaan Chromium didasarkan pada ketahanan panas, kekerasan dan ketahanan korosi. Kebanyakan dari semua Chromium digunakan untuk peleburan baja kromium. Kromium alumino dan silicothermic digunakan untuk peleburan nichrome, nimonic, paduan nikel lainnya, dan stellite.

Sejumlah besar Chromium digunakan untuk pelapis tahan korosi dekoratif. Serbuk kromium telah banyak digunakan dalam produksi produk logam-keramik dan bahan untuk elektroda las. Kromium dalam bentuk ion Cr 3+ adalah pengotor dalam ruby, yang digunakan sebagai batu permata dan bahan laser. Senyawa kromium digunakan untuk mengetsa kain selama pencelupan. Beberapa garam Chromium digunakan sebagai bahan dalam larutan penyamakan di industri kulit; PbCrO 4 , ZnCrO 4 , SrCrO 4 - sebagai cat seni. Produk refraktori kromit-magnesit dibuat dari campuran kromit dan magnesit.

Senyawa kromium (terutama turunan Cr 6+) bersifat racun.

Kromium dalam tubuh. Kromium merupakan salah satu unsur biogenik yang selalu terdapat dalam jaringan tumbuhan dan hewan. Kandungan rata-rata Chromium pada tanaman adalah 0,0005% (92-95% Chromium terakumulasi di akar), pada hewan - dari sepuluh ribu hingga sepuluh juta persen. Dalam organisme planktonik, koefisien akumulasi Chromium sangat besar - 10.000-26.000 Tanaman tingkat tinggi tidak mentolerir konsentrasi Chromium di atas 3-10 -4 mol/l. Pada daun, ia hadir sebagai kompleks dengan berat molekul rendah yang tidak terkait dengan struktur subseluler. Pada hewan, kromium terlibat dalam metabolisme lipid, protein (bagian dari enzim tripsin), karbohidrat (komponen struktural dari faktor resistensi glukosa). Sumber utama Chromium dalam tubuh hewan dan manusia adalah makanan. Penurunan kandungan Chromium dalam makanan dan darah menyebabkan penurunan laju pertumbuhan, peningkatan kolesterol darah dan penurunan sensitivitas jaringan perifer terhadap insulin.

Keracunan kromium dan senyawanya terjadi selama produksinya; dalam teknik mesin (pelapis dilapisi); metalurgi (aditif paduan, paduan, refraktori); dalam pembuatan kulit, cat, dll. Toksisitas senyawa kromium tergantung pada struktur kimianya: dikromat lebih beracun daripada kromat, senyawa Cr(VI) lebih beracun daripada senyawa Cr(II), Cr(III). Bentuk awal penyakit dimanifestasikan oleh perasaan kering dan nyeri di hidung, sakit tenggorokan, kesulitan bernapas, batuk, dll .; mereka mungkin hilang saat kontak dengan Chrome dihentikan. Dengan kontak yang lama dengan senyawa Chromium, tanda-tanda keracunan kronis berkembang: sakit kepala, kelemahan, dispepsia, penurunan berat badan, dan lainnya. Fungsi lambung, hati, dan pankreas rusak. Bronkitis, asma bronkial, pneumosklerosis difus mungkin terjadi. Ketika terkena Chromium, dermatitis dan eksim dapat berkembang pada kulit. Menurut beberapa laporan, senyawa Chromium, terutama Cr(III), memiliki efek karsinogenik.

Barang #24. Salah satu logam yang paling keras. Ini memiliki ketahanan kimia yang tinggi. Salah satu logam terpenting yang digunakan dalam produksi baja paduan. Kebanyakan senyawa kromium memiliki warna yang cerah, dan warna yang beragam. Untuk fitur ini, elemen itu diberi nama chromium, yang berarti "cat" dalam bahasa Yunani.

Bagaimana itu ditemukan?

Mineral yang mengandung kromium ditemukan di dekat Yekaterinburg pada tahun 1766 oleh I.G. Lehmann dan diberi nama "timbal merah Siberia". Sekarang mineral ini disebut crocoite. Komposisinya juga dikenal - bCrО 4 . Dan pada suatu waktu, "timbal merah Siberia" menyebabkan banyak kontroversi di antara para ilmuwan. Selama tiga puluh tahun mereka berdebat tentang komposisinya, sampai, akhirnya, pada tahun 1797, ahli kimia Prancis Louis Nicolas Vauquelin mengisolasi logam darinya, yang (juga, setelah beberapa perselisihan) disebut kromium.

Vauquelin memperlakukan crocoite dengan K 2 CO 3 kalium: timbal kromat berubah menjadi kalium kromat. Kemudian, dengan bantuan asam klorida, kalium kromat diubah menjadi kromium oksida dan air (asam kromat hanya ada dalam larutan encer). Dengan memanaskan bubuk hijau kromium oksida dalam wadah grafit dengan batubara, Vauquelin memperoleh logam tahan api baru.

Akademi Ilmu Pengetahuan Paris dalam segala bentuknya menyaksikan penemuan itu. Tapi, kemungkinan besar, Vauquelin tidak memilih unsur kromium, tetapi karbidanya. Ini dibuktikan dengan bentuk seperti jarum dari kristal abu-abu muda yang diperoleh Vauquelin.

Nama "chrome" disarankan oleh teman-teman Vauquelin, tetapi dia tidak menyukainya - logamnya tidak berbeda dalam warna khusus. Namun, teman-teman berhasil membujuk ahli kimia, mengacu pada fakta bahwa cat yang bagus dapat diperoleh dari senyawa kromium berwarna cerah. (Omong-omong, dalam karya Vauquelin itulah warna zamrud dari beberapa berilium alami dan silikat aluminium pertama kali dijelaskan; seperti yang ditemukan Vauquelin, mereka diwarnai oleh pengotor senyawa kromium.) Dan nama ini ditetapkan untuk yang baru elemen.

Kebetulan, suku kata "krom", tepatnya dalam arti "berwarna", termasuk dalam banyak istilah ilmiah, teknis, dan bahkan musik. Film fotografi yang dikenal luas adalah "isopanchrome", "panchrome" dan "orthochrome". Kata "kromosom" dalam bahasa Yunani berarti "tubuh yang diwarnai." Ada tangga nada "kromatik" (dalam musik) dan ada tangga nada "hromka" yang harmonis.

Di mana dia berada?

Ada cukup banyak kromium di kerak bumi - 0,02%. Mineral utama dari industri yang memperoleh kromium adalah kromium spinel dari komposisi variabel dengan rumus umum (Mg, Fe) O · (Cr, Al, Fe) 2 O 3 . Bijih krom disebut kromit atau bijih besi krom (karena hampir selalu mengandung besi). Ada deposit bijih kromium di banyak tempat. Negara kita memiliki cadangan kromit yang sangat besar. Salah satu simpanan terbesar terletak di Kazakhstan, di wilayah Aktyubinsk; itu ditemukan pada tahun 1936. Cadangan bijih krom yang signifikan juga ada di Ural.

Kromit banyak digunakan untuk peleburan ferrochromium. Ini adalah salah satu ferroalloy yang paling penting* dan sangat esensial untuk produksi massal baja paduan.

* Ferroalloy - paduan besi dengan elemen lain yang digunakan dalam ritual utama untuk paduan dan deoksidasi baja. Ferrochrome mengandung setidaknya 60% Cr.

Rusia Tsar hampir tidak menghasilkan ferroalloy. Beberapa tanur sembur tanaman selatan melebur ferrosilikon dan ferromangan dengan persentase rendah (untuk logam paduan). Selain itu, pada tahun 1910, sebuah pabrik kecil dibangun di Sungai Satka, yang mengalir di Ural Selatan, yang melebur sedikit ferromangan dan ferrochromium.

Negara muda Soviet di tahun-tahun pertama pembangunan harus mengimpor ferroalloy dari luar negeri. Ketergantungan seperti itu pada negara-negara kapitalis tidak dapat diterima. Sudah pada tahun 1927-1928. pembangunan pabrik ferroalloy Soviet dimulai. Pada akhir tahun 1930, tungku ferroalloy besar pertama dibangun di Chelyabinsk, dan pada tahun 1931 pabrik Chelyabinsk, anak sulung dari industri ferroalloy USSR, dioperasikan. Pada tahun 1933, dua pabrik lagi diluncurkan - di Zaporozhye dan Zestaponi. Hal ini memungkinkan untuk menghentikan impor ferroalloys. Hanya dalam beberapa tahun, produksi berbagai jenis baja khusus diselenggarakan di Uni Soviet - bantalan bola, tahan panas, tahan karat, otomotif, kecepatan tinggi ... Semua baja ini termasuk kromium.

Pada Kongres Partai ke-17, Komisaris Rakyat untuk Industri Berat Sergo Ordzhonikidze mengatakan: “... jika kita tidak memiliki baja berkualitas tinggi, kita tidak akan memiliki industri autotraktor. Biaya baja berkualitas tinggi yang kami gunakan saat ini diperkirakan lebih dari 400 juta rubel. Jika perlu mengimpor, itu akan menjadi 400 juta rubel. setiap tahun, sialan, Anda akan berada dalam perbudakan kapitalis ... "

Pabrik di lapangan Aktobe dibangun kemudian, selama Perang Patriotik Hebat. Dia memberikan peleburan ferrochromium pertama pada 20 Januari 1943. Para pekerja kota Aktobe mengambil bagian dalam pembangunan pabrik. Bangunan itu dinyatakan populer. Ferrochrome dari pabrik baru digunakan untuk pembuatan logam untuk tank dan meriam, untuk kebutuhan bagian depan.

Tahun telah berlalu. Sekarang Aktobe Ferroalloy Plant adalah perusahaan terbesar yang memproduksi ferrochromium dari semua grade. Kader metalurgi nasional yang berkualifikasi tinggi telah tumbuh di pabrik. Dari tahun ke tahun, pabrik dan tambang kromit meningkatkan kapasitasnya, memberikan metalurgi besi kami dengan ferrochromium berkualitas tinggi.

Negara kita memiliki cadangan unik bijih besi paduan alami yang kaya akan kromium dan nikel. Terletak di stepa Orenburg. Atas dasar deposit ini, pabrik metalurgi Orsk-Khalilovsky dibangun dan beroperasi. Di tanur sembur pabrik, besi cor paduan alami dilebur, yang memiliki ketahanan panas yang tinggi. Sebagian digunakan dalam bentuk pengecoran, tetapi sebagian besar dikirim untuk diolah menjadi baja nikel; kromium terbakar ketika baja dilebur dari besi tuang.

Kuba, Yugoslavia, banyak negara di Asia dan Afrika memiliki cadangan kromit yang besar.

Bagaimana cara mendapatkannya

Kromit terutama digunakan dalam tiga industri: metalurgi, kimia dan produksi tahan api, dan metalurgi mengkonsumsi sekitar dua pertiga dari semua kromit.

Baja paduan dengan kromium telah meningkatkan kekuatan, ketahanan terhadap korosi di lingkungan yang agresif dan pengoksidasi.

Mendapatkan kromium murni adalah proses yang mahal dan memakan waktu. Oleh karena itu, untuk baja paduan, terutama digunakan ferrochromium, yang diperoleh dalam tungku busur listrik langsung dari kromit. Agen pereduksi adalah kokas. Kandungan kromium oksida dalam kromit tidak boleh lebih rendah dari 48%, dan rasio Cr:Fe tidak boleh kurang dari 3:1.

Ferokrom yang diperoleh dalam tungku listrik biasanya mengandung hingga 80% kromium dan 4 ... 7% karbon (sisanya adalah besi).

Tetapi untuk paduan banyak baja berkualitas tinggi, diperlukan ferrochromium, yang mengandung sedikit karbon (alasan untuk ini dibahas di bawah, dalam bab "Chromium dalam Paduan"). Oleh karena itu, bagian dari ferrochrome karbon tinggi dikenakan perlakuan khusus untuk mengurangi kandungan karbon di dalamnya hingga sepersepuluh dan seperseratus persen.

Unsur, kromium logam juga diperoleh dari kromit. Produksi kromium murni komersial (97...99%) didasarkan pada metode aluminotermi, yang ditemukan pada tahun 1865 oleh ahli kimia terkenal Rusia N.N. Beketov. Inti dari metode ini adalah pengurangan aluminium oksida, reaksi disertai dengan pelepasan panas yang signifikan.

Tetapi pertama-tama Anda perlu mendapatkan kromium oksida murni Cr 2 O 3. Untuk melakukan ini, kromit yang ditumbuk halus dicampur dengan soda dan batu kapur atau oksida besi ditambahkan ke dalam campuran ini. Seluruh massa ditembakkan, dan natrium kromat terbentuk:

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

Kemudian natrium kromat dicuci dari massa yang dikalsinasi dengan air; alkali disaring, diuapkan dan diperlakukan dengan asam. Hasilnya adalah natrium dikromat Na 2 Cr 2 O 7 . Dengan mereduksinya dengan belerang atau karbon saat dipanaskan, diperoleh kromium oksida hijau.

Logam kromium dapat diperoleh dengan mencampurkan kromium oksida murni dengan bubuk aluminium, memanaskan campuran ini dalam wadah hingga 500 ... 600 ° C dan membakarnya dengan barium peroksida. Aluminium menghilangkan oksigen dari kromium oksida. Reaksi ini Cr 2 O 3 + 2Al → Al 2 O 3 + 2Cr adalah dasar dari metode industri (aluminotermik) untuk memperoleh kromium, meskipun, tentu saja, teknologi pabrik jauh lebih rumit. Kromium, diperoleh secara aluminotermal, mengandung sepersepuluh persen aluminium dan besi, dan seperseratus persen silikon, karbon, dan belerang.

Metode silikotermik untuk memperoleh kromium murni komersial juga digunakan. Dalam hal ini, kromium oksida direduksi oleh silikon menurut reaksi 2Cr 2 O 3 + 3Si → 3SiO 2 + 4Cr.

Reaksi ini berlangsung di tungku busur. Untuk mengikat silika, batu kapur ditambahkan ke dalam campuran. Kemurnian kromium silikotermal kira-kira sama dengan kromium aluminotermik, meskipun, tentu saja, kandungan silikon di dalamnya agak lebih tinggi, dan aluminium agak lebih rendah. Untuk mendapatkan kromium, mereka mencoba menggunakan zat pereduksi lain - karbon, hidrogen, magnesium. Namun, metode ini tidak banyak digunakan.

Kromium dengan kemurnian tinggi (sekitar 99,8%) diproduksi secara elektrolisis.

Kromium murni dan elektrolitik komersial digunakan terutama untuk produksi paduan kromium kompleks.

Konstanta dan sifat kromium

Massa atom krom adalah 51,996. Dalam tabel periodik, ia menempati tempat di kelompok keenam. Tetangga dan analog terdekatnya adalah molibdenum dan tungsten. Merupakan karakteristik bahwa tetangga kromium, serta kromium itu sendiri, banyak digunakan untuk baja paduan.

Titik leleh kromium tergantung pada kemurniannya. Banyak peneliti telah mencoba menentukannya dan memperoleh nilai dari 1513 hingga 1920 °C. "Sebaran" yang begitu besar terutama disebabkan oleh jumlah dan komposisi pengotor yang terkandung dalam kromium. Sekarang diyakini bahwa kromium meleleh pada sekitar 1875 °C. Titik didih 2199°C. Kepadatan kromium kurang dari besi; itu sama dengan 7.19.

Dalam hal sifat kimia, kromium dekat dengan molibdenum dan tungsten. Oksida tertinggi CrO 3 bersifat asam, yaitu chromic anhydride H 2 CrO 4. Mineral crocoite, dari mana kami mulai berkenalan dengan elemen No. 24, adalah garam dari asam ini. Selain asam kromat, asam dikromat H 2 Cr 2 O 7 diketahui, garamnya, bikromat, banyak digunakan dalam kimia. Kromium oksida Cr 2 O 3 yang paling umum adalah amfoterena. Secara umum, dalam kondisi yang berbeda, kromium dapat menunjukkan valensi dari 2 hingga 6. Hanya senyawa kromium tri dan heksavalen yang banyak digunakan.

Kromium memiliki semua sifat logam - ia menghantarkan panas dan listrik dengan baik, memiliki kilau logam yang khas. Fitur utama kromium adalah ketahanannya terhadap asam dan oksigen.

Bagi mereka yang terus-menerus berurusan dengan kromium, fitur lain darinya telah menjadi buah bibir: pada suhu sekitar 37 ° C, beberapa sifat fisik logam ini berubah secara tiba-tiba, tiba-tiba. Pada suhu ini, ada gesekan internal maksimum yang nyata dan modulus elastisitas minimum. Hambatan listrik, koefisien ekspansi linier, dan gaya gerak listrik berubah hampir sama tajamnya.

Para ilmuwan belum menjelaskan anomali ini.

Empat isotop alami kromium telah diketahui. Nomor massa mereka adalah 50, 52, 53 dan 54. Bagian dari isotop paling umum 52 Cr adalah sekitar 84%

Kromium dalam paduan

Mungkin tidak wajar jika kisah penggunaan kromium dan senyawanya tidak dimulai dengan baja, tetapi dengan sesuatu yang lain. Kromium adalah salah satu elemen paduan terpenting yang digunakan dalam industri besi dan baja. Penambahan kromium ke baja biasa (sampai 5% Cr) meningkatkan sifat fisiknya dan membuat logam lebih rentan terhadap perlakuan panas. Kromium dicampur dengan pegas, pegas, perkakas, die dan baja bantalan bola. Di dalamnya (kecuali untuk baja bantalan bola), kromium hadir bersama dengan mangan, molibdenum, nikel, vanadium. Dan baja bantalan bola hanya mengandung kromium (sekitar 1,5%) dan karbon (sekitar 1%). Yang terakhir terbentuk dengan karbida kromium dengan kekerasan luar biasa: Cr 3 C. Cr 7 C 3 dan Cr 23 C 6 . Mereka memberi baja bantalan bola ketahanan aus yang tinggi.

Jika kandungan kromium baja ditingkatkan menjadi 10% atau lebih, baja menjadi lebih tahan terhadap oksidasi dan korosi, tetapi di sinilah faktor yang dapat disebut pembatasan karbon berperan. Kemampuan karbon untuk mengikat sejumlah besar kromium menyebabkan penipisan baja dalam elemen ini. Oleh karena itu, ahli metalurgi dihadapkan pada dilema: jika ingin mendapatkan ketahanan korosi, kurangi kandungan karbon dan kalahkan ketahanan aus dan kekerasan.

Kelas paling umum dari baja tahan karat mengandung 18% kromium dan 8% nikel. Kandungan karbon di dalamnya sangat rendah - hingga 0,1%. Baja tahan karat menahan korosi dan oksidasi dengan baik dan mempertahankan kekuatannya pada suhu tinggi. Dari lembaran baja semacam itu, kelompok pahatan oleh V.I. Mukhina "Pekerja dan Wanita Petani Kolektif", yang dipasang di Moskow di pintu masuk Utara ke Pameran Prestasi Ekonomi Nasional. Baja tahan karat banyak digunakan dalam industri kimia dan perminyakan.

Baja kromium tinggi (mengandung 25...30% Cr) sangat tahan terhadap oksidasi pada suhu tinggi. Mereka digunakan untuk pembuatan suku cadang untuk tungku pemanas.

Sekarang beberapa kata tentang paduan berbasis kromium. Ini adalah paduan yang mengandung lebih dari 50% kromium. Mereka memiliki ketahanan panas yang sangat tinggi. Namun, mereka memiliki kelemahan yang sangat besar yang meniadakan semua keuntungan: paduan ini sangat sensitif terhadap cacat permukaan: cukup untuk mendapatkan goresan, retakan mikro, dan produk akan cepat runtuh di bawah beban. Untuk sebagian besar paduan, kekurangan tersebut dihilangkan dengan perlakuan termomekanis, tetapi paduan berbasis kromium tidak dapat diperlakukan dengan cara ini. Selain itu, mereka terlalu rapuh pada suhu kamar, yang juga membatasi penerapannya.

Paduan kromium yang lebih berharga dengan Nikel (mereka sering diperkenalkan sebagai aditif paduan dan elemen lainnya). Paduan paling umum dari kelompok ini - nichrome mengandung hingga 20% kromium (sisanya adalah nikel) dan digunakan untuk pembuatan elemen pemanas. Nichromes memiliki hambatan listrik yang besar untuk logam; ketika arus dilewatkan, mereka menjadi sangat panas.

Penambahan molibdenum dan kobalt ke paduan kromium-nikel memungkinkan untuk memperoleh bahan dengan ketahanan panas tinggi dan kemampuan menahan beban berat pada 650...900 °C. Paduan ini digunakan untuk membuat, misalnya, bilah turbin gas.

Ketahanan panas juga dimiliki oleh paduan kromium-kobalt yang mengandung 25 ... 30% kromium. Industri juga menggunakan kromium sebagai bahan pelapis anti korosi dan dekoratif.

...dan koneksi lainnya

Bijih kromium utama, kromit, juga digunakan dalam produksi refraktori. Batu bata magnesit-kromit secara kimiawi pasif dan tahan panas, mereka dapat menahan perubahan suhu yang tajam berulang kali. Oleh karena itu, mereka digunakan dalam konstruksi lengkungan tungku perapian terbuka. Daya tahan kubah magnesit-kromit adalah 2...3 kali lebih tinggi dari kubah Dinas*.

* Dinas adalah bata tahan api asam yang mengandung setidaknya 93% silika. Dinas ketahanan api adalah 1680...1730 °C. Dalam volume ke-14 Great Soviet Encyclopedia (edisi ke-2), yang diterbitkan pada tahun 1952, dinasti disebut sebagai bahan yang sangat diperlukan untuk kubah tungku perapian terbuka. Pernyataan ini harus dianggap usang, meskipun dinas masih banyak digunakan sebagai refraktori.

Ahli kimia memperoleh terutama kalium dan natrium bikromat dari kromit K 2 Cr 2 O 7 dan Na 2 Cr 2 O 7 .

fromat dan alum krom KCr(SO 4); digunakan untuk penyamakan kulit. Karenanya nama sepatu bot "chrome". Kulit. disamak dengan senyawa kromium, memiliki kilau yang indah, tahan lama dan mudah digunakan.

Dari timbal kromat bCrО 4 . memproduksi berbagai pewarna. Larutan natrium dikromat digunakan untuk membersihkan dan mengasinkan permukaan kawat baja sebelum menggembleng, dan juga mencerahkan kuningan. Kromit dan senyawa kromium lainnya banyak digunakan sebagai pewarna untuk glasir keramik dan kaca.

Akhirnya, asam kromat diperoleh dari natrium dikromat, yang digunakan sebagai elektrolit dalam pelapisan krom pada bagian logam.

Apa berikutnya?

Kromium akan mempertahankan pentingnya sebagai tambahan paduan baja dan sebagai bahan pelapis logam di masa depan; senyawa kromium yang digunakan dalam industri kimia dan tahan api tidak akan kehilangan nilainya.

Situasinya jauh lebih rumit dengan paduan berbasis kromium. Kerapuhan yang besar dan kompleksitas pemesinan yang luar biasa belum memungkinkan paduan ini untuk digunakan secara luas, meskipun paduan ini dapat bersaing dengan bahan apa pun dalam hal ketahanan panas dan ketahanan aus. Dalam beberapa tahun terakhir, arah baru telah muncul dalam produksi paduan yang mengandung kromium - memadukannya dengan nitrogen. Gas ini, yang biasanya berbahaya dalam metalurgi, membentuk senyawa kuat dengan kromium - nitrida. Nitriding baja kromium meningkatkan ketahanan ausnya dan mengurangi kandungan nikel yang kurang dalam "baja tahan karat". Mungkin metode ini juga akan mengatasi "kemampuan mesin" dari paduan berbasis kromium? Atau akankah metode lain yang belum diketahui datang untuk menyelamatkan di sini? Dengan satu atau lain cara, orang harus berpikir bahwa di masa depan paduan ini akan mengambil tempat yang tepat di antara bahan-bahan yang dibutuhkan oleh teknologi.

Tiga atau enam?

Karena kromium tahan terhadap oksidasi udara dan asam dengan baik, krom sering diaplikasikan pada permukaan bahan lain untuk melindunginya dari korosi. Metode aplikasi telah lama dikenal - ini adalah deposisi elektrolitik. Namun, pada awalnya, kesulitan yang tidak terduga muncul dalam pengembangan proses pelapisan kromium elektrolitik.

Diketahui bahwa elektroplating konvensional diterapkan menggunakan elektrolit di mana ion dari elemen yang diterapkan memiliki muatan positif. Dengan kromium, ini tidak berhasil: pelapisnya ternyata keropos dan mudah terkelupas.

Selama hampir tiga perempat abad, para ilmuwan telah mengerjakan masalah pelapisan krom, dan hanya pada 20-an abad kita mereka menemukan bahwa elektrolit rendaman krom seharusnya tidak mengandung kromium trivalen, tetapi asam kromat, mis. kromium heksavalen. Dalam pelapisan krom industri, garam asam sulfat dan hidrofluorat ditambahkan ke bak mandi; radikal asam bebas mengkatalisis proses deposisi galvanik kromium.

Para ilmuwan belum mencapai konsensus tentang mekanisme pengendapan kromium heksavalen pada katoda rendaman galvanik. Ada asumsi bahwa kromium heksavalen pertama masuk ke trivalen, dan kemudian direduksi menjadi logam. Namun, sebagian besar ahli setuju bahwa kromium di katoda dipulihkan segera dari keadaan heksavalen. Beberapa ilmuwan percaya bahwa atom hidrogen terlibat dalam proses ini, beberapa bahwa kromium heksavalen hanya memperoleh enam elektron.

Dekoratif dan padat

Pelapis krom terdiri dari dua jenis: dekoratif dan keras. Lebih sering Anda harus berurusan dengan yang dekoratif: pada jam tangan, gagang pintu, dan barang-barang lainnya. Di sini, lapisan kromium diendapkan di atas logam lain, paling sering nikel atau tembaga. Baja dilindungi dari korosi oleh sublapisan ini, dan lapisan krom yang tipis (0,0002 ... 0,0005 mm) memberikan tampilan formal pada produk.

Permukaan padat dibangun secara berbeda. Kromium diterapkan pada baja dalam lapisan yang jauh lebih tebal (hingga 0,1 mm), tetapi tanpa sublapisan. Lapisan seperti itu meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus baja, serta mengurangi koefisien gesekan.

Pelapisan krom tanpa elektrolit

Ada cara lain untuk menerapkan pelapis kromium - difusi. Proses ini tidak terjadi di pemandian galvanik, tetapi di tungku.

Bagian baja ditempatkan dalam bubuk kromium dan dipanaskan dalam atmosfer reduksi. Dalam 4 jam pada suhu 1300 °C, lapisan yang diperkaya kromium setebal 0,08 mm terbentuk di permukaan bagian. Kekerasan dan ketahanan korosi lapisan ini jauh lebih besar daripada kekerasan baja dalam massa bagian. Tetapi metode yang tampaknya sederhana ini harus berulang kali ditingkatkan. Karbida kromium terbentuk pada permukaan baja, yang mencegah difusi kromium ke dalam baja. Selain itu, sinter bubuk kromium pada suhu sekitar seribu derajat. Untuk mencegah hal ini terjadi, bubuk tahan api netral dicampur ke dalamnya. Upaya penggantian serbuk kromium dengan campuran kromium oksida dan arang tidak memberikan hasil yang positif.

Usulan yang lebih penting adalah menggunakan garam halida yang mudah menguap, seperti CrCl 2 , sebagai pembawa kromium. Gas panas mencuci produk berlapis krom, dan reaksi berikut terjadi:

CrCl 2 + Fe FeCl 2 + Cr.

Penggunaan garam halida yang mudah menguap memungkinkan untuk menurunkan suhu pelapisan kromium.

Kromium klorida (atau iodida) biasanya diperoleh di pabrik pelapisan krom itu sendiri, dengan melewatkan uap asam hidrohalat yang sesuai melalui bubuk kromium atau ferrochromium. Gas klorida yang dihasilkan mencuci produk berlapis krom.

Prosesnya memakan waktu lama - beberapa jam. Lapisan yang diterapkan dengan cara ini jauh lebih kuat terikat pada bahan dasar daripada yang diterapkan secara galvanis.

Berawal dari cuci piring...

Di laboratorium analitik mana pun ada botol besar dengan cairan gelap. Ini adalah "campuran kromium" - campuran larutan jenuh kalium bikromat dengan asam sulfat pekat. Mengapa dia dibutuhkan?

Di jari seseorang selalu ada kontaminasi lemak, yang dengan mudah berpindah ke gelas. Endapan inilah yang dirancang untuk dibersihkan oleh campuran kromium. Ini mengoksidasi lemak dan menghilangkan residunya. Tapi zat ini harus ditangani dengan hati-hati. Beberapa tetes campuran kromium yang jatuh pada setelan dapat mengubahnya menjadi semacam saringan: ada dua zat dalam campuran, dan keduanya adalah "perampok" - asam kuat dan zat pengoksidasi kuat.

Chrome dan kayu

Bahkan di zaman kaca, aluminium, beton, dan plastik ini, tidak mungkin untuk tidak mengenali kayu sebagai bahan bangunan yang sangat baik. Keuntungan utamanya adalah kemudahan pemrosesan, dan kerugian utamanya adalah bahaya kebakaran, kerentanan terhadap kerusakan oleh jamur, bakteri, dan serangga. Kayu dapat dibuat lebih tahan dengan menghamilinya dengan larutan khusus, yang harus mencakup kromat dan bikromat ditambah seng klorida, tembaga sulfat, natrium arsenat dan beberapa zat lainnya. Impregnasi sangat meningkatkan ketahanan kayu terhadap aksi jamur, serangga, api.

Melihat gambar

Ilustrasi dalam publikasi cetak dibuat dari klise - pelat logam di mana pola ini (atau lebih tepatnya, gambar cerminnya) diukir secara kimia atau manual. Sebelum penemuan fotografi, klise hanya diukir dengan tangan; itu adalah pekerjaan yang melelahkan yang membutuhkan keterampilan yang hebat.

Namun pada tahun 1839 ada penemuan yang sepertinya tidak ada hubungannya dengan percetakan. Telah ditemukan bahwa kertas yang diresapi dengan natrium atau kalium dikromat, setelah disinari dengan cahaya terang, tiba-tiba berubah menjadi coklat. Kemudian ternyata lapisan bikromat di atas kertas setelah terpapar tidak larut dalam air, tetapi, ketika dibasahi, memperoleh warna kebiruan. Properti ini digunakan oleh printer. Pola yang diinginkan difoto pada piring dengan lapisan koloid yang mengandung bikromat. Area yang diterangi tidak larut selama pencucian, tetapi yang tidak terbuka larut, dan pola tetap ada di piring dari mana dimungkinkan untuk mencetak.

Sekarang bahan fotosensitif lainnya digunakan dalam pencetakan, penggunaan gel bikromat menurun. Tetapi jangan lupa bahwa kromium membantu "pelopor" metode fotomekanis dalam pencetakan.

Keterangan

Kromium sebagai unsur kimia adalah zat logam padat berwarna putih kebiruan (lihat foto). Itu tidak mengoksidasi saat terkena udara. Kadang-kadang disebut sebagai logam hitam. Dia mendapatkan namanya berkat berbagai kombinasi warna senyawanya, dan itu berasal dari kata Yunani chroma - warna. Fakta yang menarik adalah bahwa suku kata "krom" digunakan di banyak bidang kehidupan. Misalnya, kata "kromosom" (dari bahasa Yunani) - "tubuh yang dicat."

Penemuan elemen ini jatuh pada tahun 1797 dan milik L.N. Vauquelin. Dia menemukannya di mineral crocoite.

Cadangan alam kromium yang besar ditemukan di kerak bumi, yang tidak dapat dikatakan tentang air laut. Negara-negara yang memiliki cadangan ini adalah Afrika Selatan, Zimbabwe, Amerika Serikat, Turki, Madagaskar dan lain-lain. Senyawa biogenik dari unsur mikro ini merupakan bagian dari jaringan tumbuhan dan hewan, dengan kandungan yang lebih besar pada hewan.

Efek penting kromium pada tubuh manusia ditentukan setelah percobaan pada tikus pada akhir 1950-an. Dua ilmuwan, Schwartz dan Merz, bereksperimen dengan memberi makan tikus diet miskin kromium, yang menyebabkan hewan mengembangkan intoleransi terhadap gula, tetapi ketika ditambahkan ke diet, gejala ini menghilang.

Tindakan kromium dan perannya dalam tubuh

Kromium dalam tubuh manusia terlibat di banyak bidang dan memiliki peran yang sangat penting, namun tugas utamanya adalah menjaga keseimbangan normal gula dalam serum darah. Hal ini terjadi dengan meningkatkan proses metabolisme karbohidrat dengan memfasilitasi pengangkutan glukosa ke dalam sel. Fenomena ini disebut faktor glukotoleran (GTP). Mineral mengiritasi reseptor sel dalam kaitannya dengan insulin, yang berinteraksi dengannya lebih mudah, sementara kebutuhannya untuk tubuh berkurang. Oleh karena itu, unsur mikro sangat penting bagi penderita diabetes, terutama mereka yang menderita penyakit tipe II (tidak bergantung pada insulin), karena kemampuan mereka untuk mengisi kembali cadangan kromium dengan makanan sangat kecil. Bahkan jika seseorang tidak menderita diabetes, tetapi memiliki masalah dengan metabolisme, ia secara otomatis masuk ke dalam kategori risiko dan kondisinya dianggap sebagai diabetes.

Ternyata efek positif kromium dimanifestasikan dalam semua penyakit yang terkait dengan interaksi tubuh yang lemah dengan insulin. Penyakit tersebut adalah hiperglikemia (hipoglikemia), obesitas, gastritis, radang usus besar, bisul, penyakit Crohn, penyakit Minier, multiple sclerosis, migrain, epilepsi, stroke, hipertensi.

Kromium terlibat dalam sintesis asam nukleat dan dengan demikian menjaga integritas struktur RNA dan DNA, yang membawa informasi tentang gen dan bertanggung jawab atas keturunan.

Jika seseorang kekurangan yodium dan tidak ada cara untuk menebusnya, kromium dapat menggantikannya, yang sangat penting untuk fungsi normal kelenjar tiroid, yang pada gilirannya bertanggung jawab untuk metabolisme yang tepat.

Kromium mengurangi risiko mengembangkan banyak penyakit kardiovaskular. Bagaimana cara kerjanya? Makronutrien mengambil bagian dalam metabolisme lipid. Ini memecah kolesterol densitas rendah yang berbahaya, yang menyumbat pembuluh darah, sehingga mencegah sirkulasi darah normal. Ini meningkatkan kandungan kolesterol, yang melakukan fungsi positif dalam tubuh.

Meningkatkan kadar hormon steroid, mineral menguatkan tulang. Sehubungan dengan sifat yang bermanfaat ini, osteoporosis diobati dengannya. Kromium dalam kombinasi dengan vitamin C terlibat dalam pengaturan tekanan intraokular dan merangsang pengangkutan glukosa ke kristal mata. Sifat-sifat ini memungkinkan penggunaan bahan kimia ini dalam pengobatan glaukoma dan katarak.

Seng, besi dan vanadium memiliki efek negatif pada masuknya kromium ke dalam tubuh manusia. Untuk pengangkutannya dalam darah, ia membentuk ikatan dengan senyawa protein transferin, yang, jika kromium bersaing dengan unsur-unsur di atas, akan memilih yang terakhir. Oleh karena itu, pada seseorang dengan kelebihan zat besi, selalu ada kekurangan kromium, yang dapat memperburuk kondisi diabetes.

Bagian utamanya terkandung dalam organ dan jaringan, dan dalam darah - sepuluh kali lebih sedikit. Oleh karena itu, jika ada kejenuhan glukosa dalam tubuh, maka jumlah makroelemen dalam darah meningkat tajam karena pemindahannya dari organ penyimpanan.

Tarif harian

Kebutuhan fisiologis akan mineral ditentukan oleh usia dan jenis kelamin seseorang. Pada awal masa bayi, kebutuhan ini tidak ada, karena pada bayi telah terakumulasi bahkan sebelum lahir dan dikonsumsi hingga 1 tahun. Selanjutnya, untuk bayi usia 1-2 tahun, angka ini adalah 11 mcg per hari. Dari 3 hingga 11 tahun - ini adalah 15 mcg / hari. Pada usia paruh baya (11-14 tahun), kebutuhan meningkat menjadi 25 mcg / hari, dan pada masa remaja (14-18 tahun) - hingga 35 mcg / hari. Sedangkan untuk orang dewasa, di sini tandanya mencapai 50 mcg/hari.

Biasanya, kandungan kromium dalam tubuh harus sekitar 6 mg. Tetapi bahkan jika Anda mematuhi nutrisi yang tepat, mencapai norma itu sangat sulit. Unsur mikro diserap hanya dalam senyawa organik, dan asam amino, yang hanya ditemukan pada tumbuhan, berkontribusi pada proses ini. Oleh karena itu, sumber terbaik mineral ini ada dalam makanan, dalam produk alami.

Jika dosisnya lebih dari 200 mg, maka menjadi racun, dan 3 g berakibat fatal.

Kekurangan atau kekurangan kromium

Ada beberapa penyebab terjadinya kekurangan mineral dalam tubuh. Karena pengenalan pupuk tertentu ke dalam tanah, itu jenuh dengan senyawa alkali, yang mengurangi kandungan elemen dalam makanan kita. Tetapi meskipun asupan mineral ini dengan makanan lengkap, penyerapan kromium akan sulit jika metabolisme terganggu. Selain itu, kekurangan juga dapat terjadi karena aktivitas fisik yang berat, selama kehamilan, kondisi stres - dalam kasus di mana mineral dikonsumsi secara aktif dan sumber tambahan diperlukan untuk mengisinya kembali.

Dengan kekurangan elemen, glukosa diserap secara tidak efisien, sehingga kandungannya dapat diremehkan (hipoglikemia) atau dilebih-lebihkan (hiperglikemia). Kadar kolesterol dan gula dalam darah meningkat. Ini mengarah pada peningkatan keinginan untuk permen - tubuh membutuhkan karbohidrat dan tidak hanya "manis". Konsumsi karbohidrat yang berlebihan menyebabkan hilangnya kromium yang lebih besar - lingkaran setan. Pada akhirnya, ada penyakit seperti kelebihan berat badan (dalam kasus hipoglikemia - penurunan berat badan yang tajam), diabetes, aterosklerosis.

Juga, dengan kekurangan kromium, Anda dapat mengamati konsekuensi (gejala) berikut:

• gangguan tidur, kegelisahan;
• sakit kepala;
• keterbelakangan pertumbuhan;
• gangguan penglihatan;
• penurunan sensitivitas kaki dan lengan;
• kerja kompleks neuromuskular terganggu;
• fungsi reproduksi pada pria berkurang;
• ada kelelahan yang berlebihan.

Dengan kekurangan kromium, jika tidak mungkin untuk mengisi kembali cadangannya dengan makanan, perlu menambahkan bioaditif ke dalam makanan Anda, tetapi sebelum digunakan, Anda harus berkonsultasi dengan dokter tentang dosis dan metode pemberian.

Kelebihan kromium - apa salahnya?

Pada dasarnya, kelebihan kromium dalam organ dan jaringan terjadi karena keracunan di perusahaan, proses teknologinya mencakup keberadaan kromium dan debunya. Orang yang bekerja di industri berbahaya dan bersentuhan dengan elemen ini terkena kanker saluran pernapasan sepuluh kali lebih sering, karena kromium memengaruhi kromosom dan, karenanya, struktur sel. Senyawa kromium juga hadir dalam terak dan debu tembaga, yang menyebabkan penyakit asma.

Bahaya tambahan dari unsur mikro yang meluap-luap dapat muncul jika suplemen makanan dikonsumsi secara tidak benar tanpa rekomendasi dokter. Jika seseorang kekurangan seng atau besi, maka jumlah kromium yang berlebihan diserap sebagai gantinya.

Selain penyakit di atas, kelebihan kromium juga bisa berbahaya karena bisul pada selaput lendir, alergi, eksim dan dermatitis, dan gangguan saraf.

Sumber makanan apa yang dikandungnya?

Dari makanan apa Anda dapat mengisi kembali persediaan kromium Anda? Produk yang paling berharga dalam hal ini adalah ragi bir, dan bir juga dapat dikonsumsi, tetapi dalam batas wajar tanpa membahayakan kesehatan. Juga kaya akan elemen jejak ini adalah hati, kacang-kacangan, makanan laut, biji-bijian gandum bertunas, selai kacang, barley, barley, daging sapi, telur, keju, jamur, roti gandum. Kubis, bawang, lobak, kacang polong, kacang hijau, tomat, jagung, rhubarb, bit diisolasi dari sayuran, dan dari buah-buahan dan beri ini adalah abu gunung, apel, blueberry, anggur, blueberry, buckthorn laut. Dengan menyeduh camar dari tanaman obat (bubuk kering, lemon balm), Anda juga dapat mengisi ulang dengan kromium.

Makanan yang sangat murni miskin elemen jejak ini: gula, pasta, tepung halus, serpihan jagung, susu, mentega, margarin. Secara umum, makanan tinggi lemak selalu lebih miskin unsur jejaknya daripada makanan rendah lemak. Namun, dalam produk, kromium akan diawetkan lebih baik jika dimasak dalam piring stainless steel.

Indikasi untuk penggunaan preparat kromium

Chromium (persiapan dengan kromium) diresepkan untuk pencegahan dan pengobatan penyakit internal:

• gangguan metabolisme: diabetes mellitus, obesitas;
• penyakit usus;
• penyakit hati dan organ terkait;
• patologi kardiovaskular;
• proses inflamasi pada saluran kemih dan penyakit ginjal;
• kondisi alergi disertai dysbacteriosis;
• berbagai bentuk imunodefisiensi.

Chromium juga diresepkan sesuai dengan indikasi berikut:

• untuk pencegahan penyakit jantung dan kecenderungan onkologis;
• untuk melindungi dari penyakit Parkinson dan depresi;
• sebagai bantuan dalam penurunan berat badan;
• untuk memperkuat sistem kekebalan tubuh;
• menghilangkan akibat negatif dari dampak lingkungan;
• dalam kondisi disertai dengan peningkatan konsumsi kromium (kehamilan, menyusui, pertumbuhan dan pubertas, aktivitas fisik yang berat).

Kromium adalah logam transisi yang banyak digunakan dalam industri karena kekuatan dan ketahanannya terhadap panas dan korosi. Artikel ini akan memberi Anda pemahaman tentang beberapa sifat penting dan kegunaan logam transisi ini.

Kromium termasuk dalam kategori logam transisi. Ini adalah logam abu-abu baja keras tapi rapuh dengan nomor atom 24. Logam mengkilap ini ditempatkan dalam kelompok 6 dari tabel periodik, dan ditandai dengan simbol "Cr".

Nama chromium berasal dari kata Yunani chroma, yang berarti warna.

Sesuai dengan namanya, kromium membentuk beberapa senyawa yang sangat berwarna. Saat ini, hampir semua kromium yang digunakan secara komersial diekstraksi dari bijih besi kromit atau kromium oksida (FeCr2O4).

Properti Kromium

• Kromium adalah unsur yang paling melimpah di kerak bumi, tetapi tidak pernah terjadi dalam bentuknya yang paling murni. Terutama ditambang dari tambang seperti tambang kromit.

• Kromium dilebur pada 2180 K atau 3465 °F dan titik didihnya adalah 2944 K atau 4840 °F. berat atomnya adalah 51,996 g/mol, dan 5,5 pada skala Mohs.

• Kromium terjadi dalam banyak keadaan oksidasi seperti +1, +2, +3, +4, +5, dan +6, di mana +2, +3, dan +6 adalah yang paling umum, dan +1, +4, A +5 adalah oksidasi langka. Keadaan oksidasi +3 adalah keadaan kromium yang paling stabil. Kromium(III) dapat diperoleh dengan melarutkan unsur kromium dalam asam klorida atau asam sulfat.

• Elemen logam ini dikenal karena sifat magnetiknya yang unik. Pada suhu kamar, ia menunjukkan pemesanan antiferromagnetik, yang ditunjukkan pada logam lain pada suhu yang relatif rendah.

• Antiferromagnetisme adalah tempat ion terdekat yang berperilaku seperti magnet menempel pada pengaturan yang berlawanan atau anti-paralel melalui material. Akibatnya, medan magnet yang dihasilkan oleh atom atau ion magnetik berorientasi dalam satu arah membatalkan atom atau ion magnetik yang sejajar dalam arah yang berlawanan, sehingga material tidak menunjukkan medan magnet eksternal kotor.

• Pada suhu di atas 38°C, kromium menjadi paramagnetik, yaitu tertarik ke medan magnet yang diterapkan secara eksternal. Dengan kata lain, kromium menarik medan magnet luar pada suhu di atas 38°C.

• Kromium tidak mengalami penggetasan hidrogen, yaitu, tidak menjadi rapuh saat terkena atom hidrogen. Tetapi ketika terkena nitrogen, ia kehilangan plastisitasnya dan menjadi rapuh.

• Kromium sangat tahan terhadap korosi. Lapisan oksida pelindung tipis terbentuk di permukaan logam ketika bersentuhan dengan oksigen di udara. Lapisan ini mencegah oksigen menyebar ke bahan dasar dan dengan demikian melindunginya dari korosi lebih lanjut. Proses ini disebut pasivasi, pasivasi kromium memberikan ketahanan terhadap asam.

• Ada tiga isotop utama kromium, yang disebut 52Cr, 53Cr, dan 54Cr, di mana 52CR adalah isotop yang paling umum. Kromium bereaksi dengan sebagian besar asam tetapi tidak bereaksi dengan air. Pada suhu kamar, ia bereaksi dengan oksigen membentuk kromium oksida.

Aplikasi

Produksi baja tahan karat

Chromium telah menemukan berbagai aplikasi karena kekerasan dan ketahanannya terhadap korosi. Hal ini terutama digunakan dalam tiga industri - metalurgi, kimia dan tahan api. Ini banyak digunakan untuk produksi baja tahan karat karena mencegah korosi. Hari ini itu adalah bahan paduan yang sangat penting untuk baja. Ini juga digunakan untuk membuat nichrome, yang digunakan dalam elemen pemanas tahan karena kemampuannya untuk menahan suhu tinggi.

Lapisan permukaan

Kromat asam atau dikromat juga digunakan untuk melapisi permukaan. Ini biasanya dilakukan dengan menggunakan metode elektroplating, di mana lapisan tipis kromium diendapkan pada permukaan logam. Cara lain adalah pelapisan bagian krom, di mana krom digunakan untuk menerapkan lapisan pelindung pada logam tertentu seperti aluminium (Al), kadmium (CD), seng (Zn), perak, dan juga magnesium (MG).

Pengawetan kayu dan penyamakan kulit

Garam krom(VI) bersifat racun, sehingga digunakan untuk menjaga kayu agar tidak rusak dan dihancurkan oleh jamur, serangga, dan rayap. Kromium(III), terutama kromium tawas atau kalium sulfat digunakan dalam industri kulit karena membantu menstabilkan kulit.

Pewarna dan pigmen

Kromium juga digunakan untuk membuat pigmen atau pewarna. Krom kuning dan timbal kromat telah banyak digunakan sebagai pigmen di masa lalu. Karena masalah lingkungan, penggunaannya turun secara substansial, dan akhirnya digantikan oleh pigmen timbal dan kromium. Pigmen lainnya berdasarkan kromium, kromium merah, kromium oksida hijau, yang merupakan campuran kuning dan biru Prusia. Kromium oksida digunakan untuk memberikan warna kehijauan pada kaca.

Sintesis batu rubi buatan

Zamrud berutang rona hijau mereka ke kromium. Kromium oksida juga digunakan untuk produksi batu rubi sintetis. Batu rubi korundum alami atau kristal aluminium oksida yang berubah menjadi merah karena adanya kromium. Rubi sintetis atau buatan dibuat dengan doping kromium(III) pada kristal korundum sintetis.

fungsi biologis

Kromium(III) atau kromium trivalen sangat penting dalam tubuh manusia, tetapi dalam jumlah yang sangat kecil. Hal ini diyakini memainkan peran penting dalam metabolisme lipid dan gula. Saat ini digunakan di banyak suplemen makanan yang diklaim memiliki beberapa manfaat kesehatan, namun ini adalah masalah kontroversial. Peran biologis kromium belum diuji secara memadai, dan banyak ahli percaya bahwa itu tidak penting bagi mamalia, sementara yang lain menganggapnya sebagai elemen jejak penting bagi manusia.

Penggunaan lainnya

Titik leleh yang tinggi dan ketahanan panas membuat kromium menjadi bahan tahan api yang ideal. Ini telah menemukan jalannya ke tanur tinggi, tanur semen, dan tanur logam. Banyak senyawa kromium digunakan sebagai katalis untuk pemrosesan hidrokarbon. Kromium(IV) digunakan untuk memproduksi pita magnetik yang digunakan dalam kaset audio dan video.

Kromium heksavalen atau kromium(VI) dikatakan beracun dan mutagenik, dan kromium(IV) diketahui bersifat karsinogenik. Garam kromat juga menyebabkan reaksi alergi pada beberapa orang. Karena masalah kesehatan masyarakat dan lingkungan, beberapa pembatasan telah ditempatkan pada penggunaan senyawa kromium di berbagai belahan dunia.