فلز کروم

اطلاعات اولیه

کروم یکی از عناصر جدول تناوبی است که دارای نشان Cr و عدد اتمی 24 می باشد.

پیدایش

کروم به شکل سنگ معدن کرومیت استخراج می شود.این عنصررابه صورت تجاری با حرارت دادن این سنگ معدن در حضور آلومینیوم یا سلیکون تهیه می کنند.تقریبا نیمی از سنگ معدن کرومیت جهان در آفریقای جنوبی تولید می شود.البته قزاقستان، هند و ترکیه نیز از تولید کنندگان عمده آن هستند.

مقدار کرومیت اسخراج نشده بسیار زیاد است اما از نظر جغرافیایی در قزاقستان و آفریقای جنوبی متمرکز هستند.درسال 2000تقریبا" 15 میلیون تن سنگ معدن کرومیت قابل فروش تولید شد و تقریبا به 4 میلیون تن آهن کروم به ارزش تقریبی 5/2 میلیارد دلار آمریکا تبدیل شد.

اگرچه وجود کروم خالص بسیار نادر است، مقادیری کروم خالص کشف شده است. معدن Udachnaya در روسیه نمونه هایی از کروم خالص تولید می کند. این معدن یک استوانه کیمبرلیت غنی از الماس است، وهم کروم عنصری وهم الماس تولید می کند.

خصوصیات قابل توجه

کروم، فلزی سخت، براق و به رنگ خاکستری فلزی است که به شدت جلا می گیرد، به سختی قابل جوش خوردن است و در برابر زنگ زدگی و سیاه شدن مقاوم می باشد.معمولی ترین حالتهای اکسیداسیون کروم 2+، 3+ و 6+ است که 3+ پایدارترین آنها و حالتهای 4+ و 5+ نسبتا" کمیاب می باشند. ترکیبات کروم در حالت اکسیداسیون 6، اکسیدکننده هایی قوی هستند.

تاریخچه

Johann Gottlob Lehmann در سال در سال 1761 در کوههای اورال ماده معدنی نارنجی-قرمز رنگی پیدا کرد که نام آن را سرب قرمز سیبریایی نهاد.گرچه او به اشتباه آن را ترکیب سرب با آهن و سلنیم انگاشت، آن ماده معدنی در حقیقت کرومات سرب بود.

Peter Simon Pallas در سال این1770 ماده معدنی سربی قرمز رنگ را در همان مکانی که Lehmann قبلا" دیده بود مشاهده کرد که خصوصیات مفید زیادی داشت از جمله این خصوصیات کاربرد آن به عنوان رنگدانه در تولید رنگ بود که استفاده از این ویژگی به سرعت توسعه یافت.رنگ زرد درخشانی که از کروکوئیت ساخته شد به یک رنگ بسیار رایج تبدیل گشت.

سال 1797 Nicolas-Louis Vauquelin نمونه هایی از سنگ معدن کروکوئیت را پیدا کرد.او با مخلوط کردن کروکوئیت و اسید هیدرو کلریک موفق به تهیه اکسید کروم گشت.سال 1798 Vauquelin متوجه شد که با حرارت دادن این اکسید در کوره های ذغالی می توان کروم فلزی به دست آورد.او موفق به شناسایی مقدار کمی کروم در سنگهای قیمتی از جمله یاقوت و زمرد شد.

در طول دهه اول قرن نوزدهم از کروم بیشتر به عنوان سازه ای در رنگها استفاده می شد اما امروزه عمده کاربرد آن (85%) در آلیاژهای فلزی است و مابقی موارد استفاده آن در صنایع شیمیایی، موادنسوز و صنایع پایه می باشد.

نقش بیولوژیکی

کروم سه ظرفیتی فلزی است که مقدار کم آن بسیار ضروری است و برای سوخت و ساز کامل قند در بدن انسان مورد نیاز است. کمبودهای کروم می تواند بر توانایی انسولین در ثابت نگه داشتن میزان قند خون تأثیر بگذارد. برخلاف سایر فلزاتی که مقدار کم آنها ضروری است برای کروم عملکرد بیولوژیکی درمتالوپروتئین دیده نشده است. بنابراین پروسه عملی کروم مورد نیاز در رژیم غذایی تشریح نشده.