Chromium

Prece #24. Viens no cietākajiem metāliem. Tam ir augsta ķīmiskā izturība. Viens no svarīgākajiem metāliem, ko izmanto leģēto tēraudu ražošanā. Lielākajai daļai hroma savienojumu ir spilgta krāsa, un lielākā daļa dažādas krāsas. Šīs īpašības dēļ elements tika nosaukts par hromu, kas grieķu valodā nozīmē “krāsa”.

Kā tas tika atrasts

Hromu saturošu minerālu 1766. gadā netālu no Jekaterinburgas atklāja I.G. Lēmans un nosaukts par "Sibīrijas sarkano svinu". Tagad šo minerālu sauc par krokoītu. Zināms arī tā sastāvs - РbCrО 4 . Un savulaik "Sibīrijas sarkanais svins" izraisīja daudz strīdu zinātnieku vidū. Trīsdesmit gadus viņi strīdējās par tā sastāvu, līdz beidzot 1797. gadā franču ķīmiķis Luiss Nikolass Vokelins no tā izdalīja metālu, ko (starp citu, pēc dažiem strīdiem arī nosauca par hromu).

Vauquelin apstrādāts krokoīts ar K 2 CO 3 potašu: svina hromāts pārvērtās par kālija hromātu. Pēc tam ar sālsskābes palīdzību kālija hromāts tika pārveidots par hroma oksīdu un ūdeni (hromskābe pastāv tikai atšķaidītos šķīdumos). Karsējot zaļo hroma oksīda pulveri grafīta tīģelī ar akmeņoglēm, Vauquelin ieguva jaunu ugunsizturīgu metālu.

Parīzes Zinātņu akadēmija visās tās formās bija atklājuma lieciniece. Bet, visticamāk, Vauquelin izcēla nevis elementāro hromu, bet gan tā karbīdus. Par to liecina Vauquelin iegūto gaiši pelēko kristālu adatas forma.

Nosaukumu "hroms" ieteica Vokelina draugi, taču viņam tas nepatika – metāls neatšķīrās ar īpašu krāsu. Taču draugiem izdevies ķīmiķi pierunāt, atsaucoties uz to, ka labas krāsas var iegūt no spilgtas krāsas hroma savienojumiem. (Starp citu, tieši Vaukelina darbos pirmo reizi tika izskaidrota dažu dabisko berilija un alumīnija silikātu smaragda krāsa; kā noskaidroja Vaukelins, tos iekrāsoja hroma savienojumu piemaisījumi.) Un šāds nosaukums tika izveidots jaunajam. elements.

Starp citu, zilbe "hroms" tieši nozīmē "krāsains" ir ietverta daudzos zinātniskos, tehniskos un pat mūzikas terminos. Plaši pazīstamās fotofilmas ir "izopanhroma", "panhroma" un "ortohroma". Vārds "hromosoma" grieķu valodā nozīmē "ķermenis, kas ir krāsains". Ir "hromatiskā" skala (mūzikā) un ir harmoniskā "hromka".

Kur viņš atrodas

AT zemes garoza diezgan daudz hroma - 0,02%. Galvenais minerāls, no kura rūpniecība iegūst hromu, ir mainīga sastāva hroma spinelis ar vispārīgo formulu (Mg, Fe) O · (Cr, Al, Fe) 2 O 3 . Hroma rūdu sauc par hromītiem vai hroma dzelzsrūdu (jo tā gandrīz vienmēr satur dzelzi). Daudzviet ir hroma rūdu atradnes. Mūsu valstī ir milzīgas hromītu rezerves. Viena no lielākajām atradnēm atrodas Kazahstānā, Aktjubinskas apgabalā; tas tika atklāts 1936. gadā. Nozīmīgas hroma rūdas rezerves ir arī Urālos.

Hromītus galvenokārt izmanto ferohroma kausēšanai. Tas ir viens no svarīgākajiem dzelzs sakausējumiem un absolūti nepieciešams leģēto tēraudu masveida ražošanai.

Dzelzs sakausējumi ir dzelzs sakausējumi ar citiem elementiem, ko izmanto tērauda leģēšanas un deoksidēšanas galvenajā rituālā. Ferohroms satur vismaz 60% Cr.

Cariskā Krievija gandrīz neražoja dzelzs sakausējumus. Uz vairākiem domnas krāsnis Dienvidu augi izkausēja zema procentuālā daudzuma (metāla leģēšanai) ferosilīciju un feromangānu. Turklāt 1910. gadā Satkas upē, kas tek Dienvidu Urālos, tika uzcelta niecīga rūpnīca, kas izkausēja niecīgu daudzumu feromangāna un ferohroma.

Jaunajai padomju valstij pirmajos attīstības gados bija jāimportē dzelzs sakausējumi no ārvalstīm. Šāda atkarība no kapitālistiskām valstīm bija nepieņemama. Jau 1927 ... 1928. gadā. sākās padomju ferosakausējumu rūpnīcu celtniecība. 1930. gada beigās Čeļabinskā tika uzbūvēta pirmā lielā ferosakausējuma krāsns, bet 1931. gadā tika nodota ekspluatācijā Čeļabinskas rūpnīca, kas bija PSRS dzelzs sakausējumu rūpniecības pirmdzimtais. 1933. gadā tika uzsāktas vēl divas rūpnīcas - Zaporožje un Zestaponi. Tas ļāva apturēt ferosakausējumu importu. Tikai dažu gadu laikā Padomju Savienībā tika organizēta daudzu veidu speciālo tēraudu ražošana - lodīšu gultņu, karstumizturīgo, nerūsējošā, automobiļu, ātrgaitas... Visi šie tēraudi ietver hromu.

17. partijas kongresā smagās rūpniecības tautas komisārs Sergo Ordžonikidze teica: “... ja mums nebūtu augstas kvalitātes tēraudu, mums nebūtu autotraktoru rūpniecības. Tiek lēsts, ka pašlaik izmantojamā augstas kvalitātes tērauda izmaksas pārsniedz 400 miljonus rubļu. Ja būtu nepieciešams importēt, tas būtu 400 miljoni rubļu. katru gadu, sasodīts, jūs būtu kapitālistu verdzībā ... "

Rūpnīca uz Aktobes lauka bāzes tika uzcelta vēlāk, Lielās gados Tēvijas karš. Viņš pirmo reizi kausēja ferohromu 1943. gada 20. janvārī. Rūpnīcas celtniecībā piedalījās Aktobes pilsētas strādnieki. Ēka tika pasludināta par populāru. Jaunās rūpnīcas ferohroms tika izmantots, lai izgatavotu metālu tankiem un lielgabaliem frontes vajadzībām.

Ir pagājuši gadi. Tagad Aktobe dzelzs sakausējumu rūpnīca - lielākais uzņēmums, kas ražo visu veidu ferohromu. Rūpnīcā izauguši augsti kvalificēti nacionālie metalurgu kadri. Gadu no gada rūpnīcas un hromīta raktuves palielina savu jaudu, nodrošinot mūsu melno metalurģiju ar augstas kvalitātes ferohromu.

Mūsu valstī ir unikāla ar hromu un niķeli bagātu dabiski leģētu dzelzsrūdu atradne. Tas atrodas Orenburgas stepēs. Pamatojoties uz šo depozītu, tika uzcelta un darbojas Orskas-Khalilovsky metalurģijas rūpnīca. Rūpnīcas domnās tiek kausēts dabiski leģēts čuguns, kuram ir augsta karstumizturība. Daļēji to izmanto liešanas veidā, bet lielāko daļu nosūta pārstrādei niķeļa tēraudā; hroms izdeg, kausējot tēraudu no čuguna.

Kubai, Dienvidslāvijai, daudzām Āzijas un Āfrikas valstīm ir lielas hromītu rezerves.

Kā to iegūt

Hromītu galvenokārt izmanto trīs nozarēs: metalurģijā, ķīmijā un ugunsizturīgo materiālu ražošanā, un metalurģija patērē apmēram divas trešdaļas no visa hromīta.

Tēraudam, kas leģēts ar hromu, ir palielināta izturība, izturība pret koroziju agresīvā un oksidējošā vidē.

Tīra hroma iegūšana ir dārgs un laikietilpīgs process. Tāpēc tērauda leģēšanai galvenokārt izmanto ferohromu, ko elektriskajās loka krāsnīs iegūst tieši no hromīta. Reducējošais līdzeklis ir kokss. Hroma oksīda saturs hromītā nedrīkst būt mazāks par 48%, un Cr:Fe attiecība nedrīkst būt mazāka par 3:1.

Ferohroms, ko iegūst elektriskajā krāsnī, parasti satur līdz 80% hroma un 4 ... 7% oglekļa (pārējais ir dzelzs).

Bet daudzu augstas kvalitātes tēraudu leģēšanai ir nepieciešams ferohroms, kas satur maz oglekļa (tā iemesli ir aplūkoti turpmāk sadaļā “Hroms sakausējumos”). Tāpēc daļa no augsta oglekļa satura ferohroma tiek pakļauta īpašai apstrādei, lai oglekļa saturu tajā samazinātu līdz procenta desmitdaļām un simtdaļām.

No hromīta iegūst arī elementāru, metālisku hromu. Komerciāli tīra hroma (97...99%) ražošana balstās uz aluminotermijas metodi, ko tālajā 1865. gadā atklāja slavenais krievu ķīmiķis N.N. Beketovs. Metodes būtība ir alumīnija oksīdu reducēšana, reakciju pavada ievērojama siltuma izdalīšanās.

Bet vispirms jums jāiegūst tīrs hroma oksīds Cr 2 O 3. Lai to izdarītu, smalki samaltu hromītu sajauc ar soda un šim maisījumam pievieno kaļķakmeni vai dzelzs oksīdu. Visa masa tiek apdedzināta, un veidojas nātrija hromāts:

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

Tad no kalcinētās masas ar ūdeni izskalo nātrija hromātu; sārmu filtrē, iztvaicē un apstrādā ar skābi. Rezultāts ir nātrija dihromāts Na 2 Cr 2 O 7 . Karsējot to reducējot ar sēru vai oglekli, iegūst zaļo hroma oksīdu.

Hroma metālu var iegūt, sajaucot tīru hroma oksīdu ar alumīnija pulveri, karsējot šo maisījumu tīģelī līdz 500...600°C un aizdedzinot ar bārija peroksīdu.Alumīnijs atņem skābekli no hroma oksīda. Šī reakcija Cr 2 O 3 + 2Al > Al 2 O 3 + 2Cr ir rūpnieciskās (aluminotermiskās) hroma ražošanas metodes pamatā, lai gan, protams, rūpnīcas tehnoloģija ir daudz sarežģītāka. Hroms, kas iegūts aluminotermiski, satur desmitdaļas procentu alumīnija un dzelzs un simtdaļas procentu silīcija, oglekļa un sēra.

Tiek izmantota arī silikotermiskā metode komerciāli tīra hroma iegūšanai. Šajā gadījumā hroma oksīds tiek reducēts ar silīciju atbilstoši reakcijai

2Cr 2 O 3 + 3Si > 3SiO 2 + 4Cr.

Šī reakcija notiek loka krāsnīs. Lai saistītu silīcija dioksīdu, maisījumam pievieno kaļķakmeni. Silikotermiskā hroma tīrība ir aptuveni tāda pati kā aluminotermiskajam hromam, lai gan, protams, silīcija saturs tajā ir nedaudz augstāks, bet alumīnija - nedaudz mazāks. Lai iegūtu hromu, viņi mēģināja izmantot citus reducētājus - oglekli, ūdeņradi, magniju. Tomēr šīs metodes netiek plaši izmantotas.

Augstas tīrības pakāpes hroms (apmēram 99,8%) tiek ražots elektrolītiski.

Komerciāli tīru un elektrolītisko hromu galvenokārt izmanto sarežģītu hroma sakausējumu ražošanai.

Hroma konstantes un īpašības

Hroma atomu masa ir 51,996. Periodiskajā tabulā viņš ieņem vietu sestajā grupā. Tā tuvākie kaimiņi un analogi ir molibdēns un volframs. Raksturīgi, ka hroma kaimiņus, kā arī pašu hromu plaši izmanto tēraudu leģēšanai.

Hroma kušanas temperatūra ir atkarīga no tā tīrības. Daudzi pētnieki ir mēģinājuši to noteikt un ieguvuši vērtības no 1513 līdz 1920°C. Tik liela "izkliede" galvenokārt ir saistīta ar hromā esošo piemaisījumu daudzumu un sastāvu. Tagad tiek uzskatīts, ka hroms kūst aptuveni 1875 ° C temperatūrā. Vārīšanās temperatūra 2199°C. Hroma blīvums ir mazāks nekā dzelzs; tas ir vienāds ar 7,19.

Ķīmisko īpašību ziņā hroms ir tuvs molibdēnam un volframam. Tā augstākais oksīds CrO 3 ir skābs, tas ir hromanhidrīds H 2 CrO 4 . Minerāls krokoīts, no kura mēs sākām savu iepazīšanos ar elementu Nr.24, ir šīs skābes sāls. Papildus hromskābei ir zināma dihromskābe H 2 Cr 2 O 7, kuras sāļus, bihromātus, plaši izmanto ķīmijā. Visizplatītākais hroma oksīds Cr 2 O 3 ir amfoterēns. Kopumā dažādos apstākļos hroma valences vērtība var būt no 2 līdz 6. Plaši tiek izmantoti tikai trīsvērtīgā hroma un sešvērtīgā hroma savienojumi.

Hromam piemīt visas metāla īpašības – tas labi vada siltumu un elektrisko strāvu, tam piemīt raksturīgs metālisks spīdums. galvenā iezīme hroms - tā izturība pret skābēm un skābekli.

Tiem, kas pastāvīgi nodarbojas ar hromu, vēl viena no tā īpašībām ir kļuvusi par īsvārdu: aptuveni 37 ° C temperatūrā dažas šī metāla fizikālās īpašības strauji, pēkšņi mainās. Šajā temperatūrā ir izteikts iekšējās berzes maksimums un elastības moduļa minimums. Gandrīz tikpat strauji mainās elektriskā pretestība, lineārās izplešanās koeficients un termoelektromotīves spēks.

Zinātniekiem šī anomālija vēl nav izskaidrojama.

Ir zināmi četri dabiskie hroma izotopi. To masas skaitļi ir 50, 52, 53 un 54. Visizplatītākā izotopa 52 Cr daļa ir aptuveni 84%.

Hroms sakausējumos

Droši vien būtu nedabiski, ja stāsts par hroma un tā savienojumu izmantošanu sāktos nevis ar tēraudu, bet gan ar ko citu. Hroms ir viens no svarīgākajiem sakausējuma elementiem, ko izmanto dzelzs un tērauda rūpniecībā. Hroma pievienošana parastajiem tēraudiem (līdz 5% Cr) uzlabo to fizikālās īpašības un padara metālu jutīgāku pret termisko apstrādi. Hroms ir leģēts ar atsperu, atsperu, instrumentu, presformu un lodīšu gultņu tēraudu. Tajos (izņemot lodīšu gultņu tēraudus) hroms ir kopā ar mangānu, molibdēnu, niķeli, vanādiju. Un lodīšu gultņu tēraudos ir tikai hroms (apmēram 1,5%) un ogleklis (apmēram 1%). Pēdējais veidojas ar izcilas cietības hroma karbīdiem: Cr 3 C. Cr 7 C 3 un Cr 23 C 6 . Tie nodrošina lodīšu gultņu tērauda augstu nodilumizturību.

Ja hroma saturu tēraudā palielina līdz 10% vai vairāk, tērauds kļūst izturīgāks pret oksidāciju un koroziju, taču šeit spēlē faktors, ko var saukt par oglekļa ierobežojumu. Oglekļa spēja saistīt lielu daudzumu hroma noved pie tērauda noplicināšanas šajā elementā. Tāpēc metalurgi saskaras ar dilemmu: ja vēlaties iegūt izturību pret koroziju, samaziniet oglekļa saturu un zaudējiet nodilumizturību un cietību.

Visizplatītākā nerūsējošā tērauda marka satur 18% hroma un 8% niķeļa. Oglekļa saturs tajā ir ļoti zems - līdz 0,1%. Nerūsējošais tērauds labi iztur koroziju un oksidāciju un saglabā savu izturību augstā temperatūrā. No šāda tērauda loksnēm tika izveidota V.I. skulpturālā grupa. Muhina "Strādniece un kolhozniece", kas uzstādīta Maskavā pie sasniegumu izstādes ziemeļu ieejas Tautsaimniecība. Nerūsējošais tērauds tiek plaši izmantots ķīmiskajā un naftas rūpniecībā.

Tēraudi ar augstu hroma saturu (satur 25...30% Cr) ir īpaši izturīgi pret oksidēšanos augstā temperatūrā. Tos izmanto apkures krāsniņu detaļu ražošanai.

Tagad daži vārdi par sakausējumiem uz hroma bāzes. Tie ir sakausējumi, kas satur vairāk nekā 50% hroma. Viņiem ir ļoti augsta karstumizturība. Tomēr tiem ir ļoti liels trūkums, kas noliedz visas priekšrocības: šie sakausējumi ir ļoti jutīgi pret virsmas defektiem: pietiek ar skrāpējumu, mikroplaisu, un produkts slodzes laikā ātri sabruks. Lielākajai daļai sakausējumu šādus trūkumus novērš ar termomehānisko apstrādi, bet hroma bāzes sakausējumus šādā veidā nevar apstrādāt. Turklāt tie ir pārāk trausli istabas temperatūrā, kas arī ierobežo to pielietojumu.

Vērtīgāki hroma sakausējumi ar niķeli (tie bieži tiek ieviesti kā leģējošās piedevas un citi elementi). Visizplatītākie šīs grupas sakausējumi - nihroms satur līdz 20% hroma (pārējais ir niķelis) un tiek izmantoti sildelementu ražošanai. Nihromiem ir liela elektriskā pretestība metāliem; kad tiek palaista strāva, tie ļoti uzsilst.

Molibdēna un kobalta pievienošana hroma-niķeļa sakausējumiem dod iespēju iegūt materiālus ar augstu karstumizturību un spēju izturēt lielas slodzes pie 650...900°C. Šos sakausējumus izmanto, lai izgatavotu, piemēram, gāzturbīnu lāpstiņas.

Karstumizturība ir arī hroma-kobalta sakausējumiem, kas satur 25 ... 30% hroma. Rūpniecībā hromu izmanto arī kā materiālu pretkorozijas un dekoratīviem pārklājumiem.

Galvenā hroma rūda, hromīts, tiek izmantota arī ugunsizturīgo materiālu ražošanā. Magnezīta-hromīta ķieģeļi ir ķīmiski pasīvi un karstumizturīgi, tie var izturēt atkārtotas asas temperatūras izmaiņas. Tāpēc tos izmanto martena krāšņu arku konstrukcijā. Magnezīta-hromīta loku pretestība ir 2...3 reizes lielāka nekā Dinas.

Dinas ir skābi ugunsizturīgs ķieģelis, kas satur vismaz 93% silīcija dioksīda. Dinas ugunsizturība ir 1680...1730°C. Lielās padomju enciklopēdijas 14. sējumā (2. izdevums), kas izdots 1952. gadā, dinas tiek dēvētas par neaizstājamu materiālu martena krāšņu arkām. Šis apgalvojums jāuzskata par novecojušu, lai gan dinas joprojām tiek plaši izmantots kā ugunsizturīgs.

Ķīmiķi galvenokārt iegūst kālija un nātrija bihromātus no hromīta K 2 Cr 2 O 7 un Na 2 Cr 2 O 7 .

Fromāti un hroma alauns KCr(SO 4); izmanto ādas miecēšanai. Līdz ar to nosaukums "hromēti" zābaki. Āda. miecēts ar hroma savienojumiem, tam ir skaists spīdums, tas ir izturīgs un viegli lietojams.

No svina hromāta РbCrО 4 . ražot dažādas krāsvielas. Nātrija dihromāta šķīdumu izmanto, lai notīrītu un kodinātu tērauda stieples virsmu pirms cinkošanas, kā arī paspilgtinātu misiņu. Hromītu un citus hroma savienojumus plaši izmanto kā krāsvielas keramikas glazūrām un stiklam.

Visbeidzot, hromskābi iegūst no nātrija dihromāta, ko izmanto kā elektrolītu metāla detaļu hromēšanai.

Hroms saglabās savu nozīmi kā tērauda sakausējuma piedeva un kā materiāls metāla pārklājumiem nākotnē; hroma savienojumi, ko izmanto ķīmiskajā un ugunsizturīgo vielu rūpniecībā, nezaudēs savu vērtību.

Situācija ir daudz sarežģītāka ar sakausējumiem uz hroma bāzes. Lielais trauslums un ārkārtējā apstrādes sarežģītība vēl neļauj šos sakausējumus plaši izmantot, lai gan tie spēj konkurēt ar jebkuriem materiāliem karstumizturības un nodilumizturības ziņā. Pēdējos gados hromu saturošu sakausējumu ražošanā ir parādījies jauns virziens - leģējot tos ar slāpekli. Šī gāze, kas parasti ir kaitīga metalurģijā, veido spēcīgus savienojumus ar hromu – nitrīdiem. Hroma tēraudu nitridēšana palielina to nodilumizturību un samazina deficīta niķeļa saturu "nerūsējošajos tēraudos". Varbūt šī metode pārvarēs arī hroma bāzes sakausējumu "apstrādājamību"? Vai arī šeit palīgā nāks citas, vēl nezināmas metodes? Tā vai citādi jādomā, ka nākotnē šie sakausējumi ieņems savu īsto vietu starp tehnoloģijām nepieciešamajiem materiāliem.

Trīs vai seši?

Tā kā hroms labi iztur gaisa oksidāciju un skābes, to bieži uzklāj uz citu materiālu virsmām, lai pasargātu tos no korozijas. Uzklāšanas metode ir zināma jau sen - tā ir elektrolītiskā nogulsnēšanās. Tomēr sākumā elektrolītiskās hromēšanas procesa attīstībā radās negaidītas grūtības.

Ir zināms, ka parastā galvanizācija tiek pielietota, izmantojot elektrolītus, kuros pielietotā elementa jonam ir pozitīvs lādiņš. Ar hromu tas neizdevās: pārklājumi izrādījās poraini un viegli nolobāmi.

Zinātnieki pie hromēšanas problēmas ir strādājuši gandrīz trīs ceturtdaļas gadsimta, un tikai mūsu gadsimta 20. gados viņi atklāja, ka hroma vannas elektrolītam vajadzētu saturēt nevis trīsvērtīgo hromu, bet gan hromskābi, t.i. sešvērtīgais hroms. Rūpnieciskajā hromēšanā vannai pievieno sērskābes un fluorūdeņražskābes sāļus; brīvie skābes radikāļi katalizē hroma galvaniskās nogulsnēšanās procesu.

Zinātnieki vēl nav nonākuši pie vienprātības par sešvērtīgā hroma nogulsnēšanās mehānismu uz galvaniskās vannas katoda. Pastāv pieņēmums, ka sešvērtīgais hroms vispirms pārvēršas trīsvērtīgajā hromā un pēc tam tiek reducēts par metālu. Tomēr lielākā daļa ekspertu piekrīt, ka hroms pie katoda tiek nekavējoties atjaunots no sešvērtīgā stāvokļa. Daži zinātnieki uzskata, ka šajā procesā ir iesaistīts atomu ūdeņradis, daži uzskata, ka sešvērtīgais hroms vienkārši iegūst sešus elektronus.

Dekoratīvs un ciets

Hromēti pārklājumi ir divu veidu: dekoratīvie un cietie. Biežāk nākas saskarties ar dekoratīvajiem: uz pulksteņiem, durvju rokturiem un citiem priekšmetiem. Šeit hroma slānis tiek uzklāts uz cita metāla, visbiežāk niķeļa vai vara. Šis apakšslānis tēraudu aizsargā pret koroziju, un plāns (0,0002 ... 0,0005 mm) hroma slānis piešķir izstrādājumam formālu izskatu.

Cietās virsmas tiek konstruētas atšķirīgi. Hroms tiek uzklāts uz tērauda daudz biezākā slānī (līdz 0,1 mm), bet bez apakšslāņiem. Šādi pārklājumi palielina tērauda cietību un nodilumizturību, kā arī samazina berzes koeficientu.

Hromēts bez elektrolīta

Ir vēl viens hroma pārklājumu uzklāšanas veids - difūzija. Šis process notiek nevis galvaniskajās vannās, bet krāsnīs.

Tērauda daļu ievieto hroma pulverī un karsē reducējošā atmosfērā. 4 stundu laikā 1300°C temperatūrā uz detaļas virsmas veidojas ar hromu bagātināts slānis, kura biezums ir 0,08 mm. Šī slāņa cietība un izturība pret koroziju ir daudz lielāka nekā tērauda cietība detaļas masā. Taču šī šķietami vienkāršā metode bija vairākkārt jāuzlabo. Uz tērauda virsmas veidojās hroma karbīdi, kas novērsa hroma difūziju tēraudā. Turklāt hroma pulveris saķep aptuveni tūkstoš grādu temperatūrā. Lai tas nenotiktu, tajā iemaisa neitrālu ugunsizturīgu pulveri. Mēģinājumi aizstāt hroma pulveri ar hroma oksīda un kokogles maisījumu nedeva pozitīvus rezultātus.

Būtiskāks priekšlikums bija izmantot tā gaistošos halogenīdu sāļus, piemēram, CrCl 2, kā hroma nesēju. Karstā gāze mazgā hromēto izstrādājumu, un notiek šāda reakcija:

CrCl 2 + Fe - FeCl 2 + Cr.

Gaistošo halogenīdu sāļu izmantošana ļāva pazemināt hromēšanas temperatūru.

Hroma hlorīdu (vai jodīdu) parasti iegūst pašā hromēšanas rūpnīcā, attiecīgās halogenskābes tvaikus izlaižot caur pulverveida hromu vai ferohromu. Iegūtais gāzveida hlorīds mazgā hromēto izstrādājumu.

Process ilgst ilgu laiku - vairākas stundas. Šādā veidā uzklātais slānis ir daudz spēcīgāk saistīts ar pamatmateriālu nekā galvaniski uzklātais.

Viss sākās ar trauku mazgāšanu...

Jebkurā analītiskajā laboratorijā ir liela pudele ar tumšu šķidrumu. Tas ir "hroma maisījums" - piesātināta kālija bihromāta šķīduma maisījums ar koncentrētu sērskābi. Kāpēc viņa ir vajadzīga?

Uz cilvēka pirkstiem vienmēr ir taukains piesārņojums, kas viegli pāriet uz stiklu. Tieši šīs nogulsnes ir paredzēts nomazgāt hroma maisījumā. Tas oksidē taukus un noņem to atliekas. Bet ar šo vielu jārīkojas uzmanīgi. Daži pilieni hroma maisījuma, kas uzkrita uz tērpa, var pārvērst to par sava veida sietu: maisījumā ir divas vielas, un abas ir "laupītāji" - spēcīga skābe un spēcīgs oksidētājs.

Hroms un koks

Pat mūsu stikla, alumīnija, betona un plastmasas laikmetā koks nav atzīstams par izcilu. celtniecības materiāls. Tās galvenā priekšrocība ir apstrādes vienkāršība, un galvenie trūkumi ir ugunsbīstamība, uzņēmība pret sēnīšu, baktēriju un kukaiņu iznīcināšanu. Koksni var padarīt izturīgāku, piesūcinot to ar īpašiem šķīdumiem, kas obligāti ietver hromātus un bihromātus, kā arī cinka hlorīdu, vara sulfātu, nātrija arsenātu un dažas citas vielas. Impregnēšana ievērojami palielina koksnes izturību pret sēnīšu, kukaiņu, liesmu iedarbību.

Skatoties uz zīmējumu

Ilustrācijas drukātajās publikācijās ir veidotas no klišejām - metāla plāksnēm, uz kurām šis raksts (pareizāk sakot, tā spoguļattēls) ir iegravēts ķīmiski vai manuāli. Pirms fotogrāfijas izgudrošanas klišejas tika iegravētas tikai ar roku; tas ir darbietilpīgs darbs, kas prasa lielas prasmes.

Bet tālajā 1839. gadā tika atklāts atklājums, kam, šķiet, nav nekāda sakara ar drukāšanu. Konstatēts, ka ar nātrija vai kālija dihromātu piesūcināts papīrs pēc apgaismojuma ar spilgtu gaismu pēkšņi kļūst brūns. Tad izrādījās, ka bihromāta pārklājumi uz papīra pēc iedarbības nešķīst ūdenī, bet, samitrinot, iegūst zilganu nokrāsu. Šo īpašumu izmantoja printeri. Vēlamais raksts tika nofotografēts uz plāksnes ar koloidālu pārklājumu, kas satur bihromātu. Izgaismotie laukumi mazgāšanas laikā neizšķīda, bet neeksponētie izšķīda, un uz plāksnes palika raksts, no kura varēja drukāt.

Tagad poligrāfijā tiek izmantoti citi gaismjutīgi materiāli, bihromāta gēlu izmantošana samazinās. Bet neaizmirstiet, ka hroms palīdzēja fotomehāniskās metodes "pionieriem" drukāšanā.

Līdzīgi dokumenti

Hroma elektroniskā formula un oksidācijas pakāpe, tā kopējais saturs zemes garozā un kosmosā. Hroma iegūšanas metodes, tā fizikālās un Ķīmiskās īpašības. Hroma mijiedarbība ar vienkāršu un sarežģītas vielas. Lietojumprogrammas iespējas, pamata savienojumi.

prezentācija, pievienota 16.02.2013


Hroma, volframa, molibdēna fizikālo un ķīmisko īpašību izpēte. Hroma oksīds ir visstabilākais hroma savienojums. Sestās grupas B elementu hidroksīdi, skābekli saturošu skābju sāļi. Sestās grupas B elementu peroksīdi, karbīdi, nitrīdi, borīdi.

lekcija, pievienota 29.06.2011


Hroma izplatība dabā. Hroma un tā savienojumu iegūšanas iezīmes. Hroma fizikālās un ķīmiskās īpašības, praktiskais pielietojums ikdienā un rūpniecībā. Neorganiskie pigmenti uz hroma bāzes, to ražošanas tehnoloģija un metodes.

kursa darbs, pievienots 06.04.2015


Tīra hroma metāla sagatavošana ar hroma hlorīda ūdens šķīdumu elektrolīzi. Hroma fizikālās un ķīmiskās pamatīpašības. Amonija dihromāta, kālija dihromīda raksturojums, to toksicitāte un pielietojuma īpatnības. Hromanhidrīda iegūšana.

kursa darbs, pievienots 01.07.2015


Vanādija ķīmisko īpašību iezīmes: atklāšana, izmantošana ķīmiskajā rūpniecībā. Tīra vanādija (gaiši pelēka kaļamā metāla) un tā savienojumu apraksts. Tērauda un citu metālu vanādija rafinēšanas rezultātu raksturojums.

abstrakts, pievienots 23.01.2010


Hroms ir ciets, spīdīgs metāls. Hroms ir daļa no nerūsējošā, skābes izturīgā, karstumizturīgā tērauda. Hroma savienojumi. Skābeklis ir visizplatītākais elements zemes garozā. Skābekļa iegūšana un īpašības. Skābekļa izmantošana.

ziņojums, pievienots 03.11.2006


Mangāna un tā savienojumu ķīmiskās īpašības. Mangāna rūpnieciskā ražošana. Hroma atklāšanas vēsture, Galvenā informācija. Mangāna un hroma patēriņa rādītāji, to bioloģiskā loma. Mikroelementu deficīta vai pārpalikuma ietekme uz cilvēka ķermeni.

abstrakts, pievienots 20.01.2015


Hroma savienojumu oksidācijas stāvokļi, elektroniskās konfigurācijas, koordinācijas skaitļi un ģeometrija. Sarežģītu savienojumu raksturojums. Daudzkodolu hroma kompleksi, to elektroniskie savienojumi. Fosforescējošie kompleksi, augstāki hroma oksidācijas stāvokļi.

kursa darbs, pievienots 06.06.2010


vispārīgās īpašības mangāns, tā galvenās fizikālās un ķīmiskās īpašības, atklājumu vēsture un mūsdienu sasniegumi pētniecībā. Šī ķīmiskā elementa izplatība dabā, tā pielietošanas virzieni rūpniecībā, iegūšana.

tests, pievienots 26.06.2013


Elektrodepozīta hroma struktūras un īpašību apsvēršana. Hromēšanas tehnoloģisko īpatnību izpēte un elektriskie, termiskie, konstruktīvie aprēķini. Hromu saturošu vielu attīrīšanas metožu izpēte Notekūdeņi galvanizācija.

Hroma atklāšana attiecas uz sāļu un minerālvielu ķīmiski analītisko pētījumu straujas attīstības periodu. Krievijā ķīmiķi īpaši interesēja Sibīrijā atrasto un Rietumeiropā gandrīz nezināmo minerālu analīzi. Viens no šiem minerāliem bija Sibīrijas sarkanā svina rūda (krokoīts), ko aprakstījis Lomonosovs. Minerāls tika izpētīts, taču tajā netika atrasts nekas cits kā svina, dzelzs un alumīnija oksīdi. Tomēr 1797. gadā Vokelins, vārot smalki samaltu minerāla paraugu ar potašu un izgulsnējot svina karbonātu, ieguva oranži sarkanu šķīdumu. No šī šķīduma viņš kristalizēja rubīnsarkanu sāli, no kura tika izolēts oksīds un brīvs metāls, kas atšķiras no visiem zināmajiem metāliem. Vokelins viņam piezvanīja Chromium ( Chrome ) no grieķu vārda- krāsošana, krāsa; Tiesa, šeit nebija domāta metāla īpašība, bet gan tā spilgtās krāsas sāļi.

Meklēšana dabā.

Vissvarīgākā hroma rūda ar praktisku nozīmi ir hromīts, kura aptuvenais sastāvs atbilst formulai FeCrO 4.

Tas ir sastopams Mazāzijā, Urālos, Ziemeļamerikā, Āfrikas dienvidos. Tehniska nozīme ir arī iepriekš minētajam minerālam krokotam - PbCrO 4. Dabā sastopams arī hroma oksīds (3) un daži citi tā savienojumi. Zemes garozā hroma saturs metāla izteiksmē ir 0,03%. Hroms ir atrodams uz Saules, zvaigznēm, meteorītiem.

Fizikālās īpašības.

Hroms ir balts, ciets un trausls metāls, kas ir īpaši ķīmiski izturīgs pret skābēm un sārmiem. Tas oksidējas gaisā, un uz virsmas ir plāna caurspīdīga oksīda plēve. Hroma blīvums ir 7,1 g / cm 3, tā kušanas temperatūra ir +1875 0 C.

Kvīts.

Spēcīgi karsējot hroma dzelzsrūdu ar akmeņoglēm, tiek samazināts hroms un dzelzs:

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

Šīs reakcijas rezultātā veidojas hroma sakausējums ar dzelzi, kam raksturīga augsta izturība. Lai iegūtu tīru hromu, to reducē no hroma(3) oksīda ar alumīniju:

Cr 2 O 3 + 2 Al \u003d Al 2 O 3 + 2 Cr

Šajā procesā parasti tiek izmantoti divi oksīdi - Cr 2 O 3 un CrO 3

Ķīmiskās īpašības.

Pateicoties plānai aizsargājošai oksīda plēvei, kas pārklāj hroma virsmu, tas ir ļoti izturīgs pret agresīvām skābēm un sārmiem. Hroms nereaģē ar koncentrētu slāpekļskābi un sērskābi, kā arī ar fosforskābi. Hroms mijiedarbojas ar sārmiem pie t = 600-700 o C. Taču hroms mijiedarbojas ar atšķaidītu sērskābi un sālsskābi, izspiežot ūdeņradi:

2Cr + 3H 2 SO 4 \u003d Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2
2Cr + 6HCl = 2CrCl3 + 3H 2

Augstā temperatūrā hroms sadeg skābeklī, veidojot oksīdu (III).

Karstais hroms reaģē ar ūdens tvaikiem:

2Cr + 3H 2 O \u003d Cr 2 O 3 + 3H 2

Hroms reaģē arī ar halogēniem augstās temperatūrās, halogēniem ar ūdeņražiem, sēru, slāpekli, fosforu, akmeņoglēm, silīciju, boru, piemēram:

Cr + 2HF = CrF 2 + H 2
2Cr + N2 = 2CrN
2Cr + 3S = Cr2S3
Cr + Si = CrSi

Iepriekš minētās hroma fizikālās un ķīmiskās īpašības ir atradušas savu pielietojumu dažādās zinātnes un tehnoloģiju jomās. Piemēram, hromu un tā sakausējumus izmanto, lai iegūtu augstas stiprības, korozijizturīgus pārklājumus mašīnbūvē. Kā metāla griešanas instrumenti tiek izmantoti sakausējumi ferohroma formā. Hromēti sakausējumi ir atraduši pielietojumu medicīnas tehnoloģijās, ķīmisko procesu iekārtu ražošanā.

Hroma vieta ķīmisko elementu periodiskajā tabulā:

Hroms atrodas elementu periodiskās sistēmas VI grupas sānu apakšgrupā. Viņa elektroniskā formula Nākamais:

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

Piepildot orbitāles ar elektroniem pie hroma atoma, tiek pārkāpta likumsakarība, saskaņā ar kuru 4S orbitāle vispirms bija jāaizpilda līdz stāvoklim 4S 2 . Taču, ņemot vērā to, ka 3d orbitāle hroma atomā ieņem labvēlīgāku enerģētisko pozīciju, tā ir piepildīta līdz vērtībai 4d 5 . Šāda parādība ir novērojama dažu citu sekundāro apakšgrupu elementu atomos. Hromam var būt oksidācijas pakāpe no +1 līdz +6. Visstabilākie ir hroma savienojumi ar oksidācijas pakāpēm +2, +3, +6.

Divvērtīgie hroma savienojumi.

Hroma oksīds (II) CrO - pirofors melns pulveris (pirofors - spēja aizdegties gaisā smalki sadalītā stāvoklī). CrO izšķīst atšķaidītā sālsskābē:

CrO + 2HCl = CrCl 2 + H 2 O

Gaisā, karsējot virs 100 0 C, CrO pārvēršas par Cr 2 O 3.

Divvērtīgie hroma sāļi veidojas, izšķīdinot hroma metālu skābēs. Šīs reakcijas notiek neaktīvas gāzes (piemēram, H 2) atmosfērā, jo gaisa klātbūtnē Cr(II) viegli oksidējas par Cr(III).

Hroma hidroksīdu iegūst dzeltenu nogulšņu veidā, iedarbojoties ar sārma šķīdumu uz hroma (II) hlorīdu:

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

Cr(OH) 2 ir pamata īpašības, tas ir reducētājs. Hidratētais Cr2+ jons ir gaiši zilā krāsā. CrCl2 ūdens šķīdumam ir zila krāsa. Gaisā ūdens šķīdumos Cr(II) savienojumi pārvēršas par Cr(III) savienojumiem. Tas ir īpaši izteikts Cr(II) hidroksīdam:

4Cr(OH)2 + 2H2O + O 2 = 4Cr(OH)3

Trīsvērtīgie hroma savienojumi.

Hroma oksīds (III) Cr 2 O 3 ir ugunsizturīgs zaļš pulveris. Pēc cietības tas ir tuvu korundam. Laboratorijā to var iegūt, karsējot amonija dihromātu:

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 \u003d Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2

Cr 2 O 3 - amfoteriskais oksīds, sakausējot ar sārmiem, veido hromītus: Cr 2 O 3 + 2NaOH \u003d 2NaCrO 2 + H 2 O

Hroma hidroksīds ir arī amfotērisks savienojums:

Cr(OH)3 + HCl = CrCl3 + 3H2O
Cr(OH) 3 + NaOH = NaCrO 2 + 2H 2 O

Bezūdens CrCl 3 ir tumši purpursarkanu lapu izskats, tas pilnībā nešķīst aukstā ūdenī un vārot šķīst ļoti lēni. Bezūdens hroma sulfāts (III) Cr 2 (SO 4) 3 Rozā krāsa arī slikti šķīst ūdenī. Reducējošo vielu klātbūtnē veidojas purpursarkans hroma sulfāts Cr 2 (SO 4) 3 *18H 2 O. Ir zināmi arī zaļie hroma sulfāta hidrāti, kas satur mazāku ūdens daudzumu. Hroma alauns KCr(SO 4) 2 *12H 2 O kristalizējas no šķīdumiem, kas satur violeto hroma sulfātu un kālija sulfātu. Sildot, hroma alauna šķīdums kļūst zaļš, jo veidojas sulfāti.

Reakcijas ar hromu un tā savienojumiem

Gandrīz visi hroma savienojumi un to šķīdumi ir intensīvi krāsoti. Ja ir bezkrāsains šķīdums vai baltas nogulsnes, mēs ar lielu varbūtības pakāpi varam secināt, ka hroma nav.

1. Stipri uzkarsējam degļa liesmā uz porcelāna krūzes tādu kālija dihromāta daudzumu, kas derēs uz naža gala. Sāls neizdalīs kristalizācijas ūdeni, bet izkusīs apmēram 400 0 C temperatūrā, veidojot tumšu šķidrumu. Karsējam vēl dažas minūtes uz spēcīgas liesmas. Pēc atdzesēšanas uz skaidas veidojas zaļas nogulsnes. Daļa no tā šķīst ūdenī (tā iegūst dzeltens), bet otru daļu atstājiet uz skaidas. Sāls karsējot sadalījās, kā rezultātā izveidojās šķīstošs dzeltens kālija hromāts K 2 CrO 4 un zaļš Cr 2 O 3 .
2. Izšķīdiniet 3 g pulverveida kālija dihromāta 50 ml ūdens. Vienai daļai pievieno nedaudz kālija karbonāta. Tas izšķīst, atbrīvojoties CO 2 , un šķīduma krāsa kļūs gaiši dzeltena. Hromāts veidojas no kālija dihromāta. Ja tagad pa daļām pievienosim 50% sērskābes šķīdumu, tad atkal parādīsies bihromāta sarkandzeltenā krāsa.
3. Ielej mēģenē 5 ml. kālija dihromāta šķīdumu, vāra ar 3 ml koncentrētas sālsskābes. No šķīduma izdalās dzeltenzaļa indīga hlora gāze, jo hromāts oksidēs HCl līdz Cl 2 un H 2 O. Pats hromāts pārtaps zaļā trīsvērtīgā hroma hlorīdā. To var izolēt, iztvaicējot šķīdumu, un pēc tam, sakausējot ar sodu un nitrātu, pārvērst par hromātu.
4. Pievienojot svina nitrāta šķīdumu, izgulsnējas dzeltenais svina hromāts; mijiedarbojoties ar sudraba nitrāta šķīdumu, veidojas sarkanbrūnas sudraba hromāta nogulsnes.
5. Pievienojiet ūdeņraža peroksīdu kālija bihromāta šķīdumam un paskābiniet šķīdumu ar sērskābi. Risinājums kļūst dziļš Zilā krāsa hroma peroksīda veidošanās dēļ. Peroksīds, sakratot ar kādu ēteri, pārvērtīsies par organisku šķīdinātāju un kļūs zils. Šī reakcija ir raksturīga hromam un ir ļoti jutīga. To var izmantot, lai noteiktu hromu metālos un sakausējumos. Pirmkārt, ir nepieciešams izšķīdināt metālu. Ilgstoši vārot ar 30% sērskābi (var pievienot arī sālsskābi), hroms un daudzi tēraudi daļēji izšķīst. Iegūtais šķīdums satur hroma (III) sulfātu. Lai varētu veikt noteikšanas reakciju, mēs to vispirms neitralizējam ar kaustisko sodu. Nogulsnējas pelēkzaļš hroma (III) hidroksīds, kas izšķīst NaOH pārpalikumā un veido zaļu nātrija hromītu. Filtrējiet šķīdumu un pievienojiet 30% ūdeņraža peroksīdu. Sildot, šķīdums kļūs dzeltens, jo hromīts tiek oksidēts par hromātu. Paskābināšana radīs šķīduma zilu krāsu. Krāsaino savienojumu var ekstrahēt, kratot ar ēteri.

Hroma jonu analītiskās reakcijas.

1. 3-4 pilieniem hroma hlorīda CrCl3 šķīduma pievieno 2M NaOH šķīdumu, līdz sākotnējās nogulsnes izšķīst. Ņemiet vērā izveidotā nātrija hromīta krāsu. Sildiet iegūto šķīdumu ūdens vannā. Kas notiek?
2. 2-3 pilieniem CrCl 3 šķīduma pievieno vienādu tilpumu 8M NaOH šķīduma un 3-4 pilienus 3% H 2 O 2 šķīduma. Sildiet reakcijas maisījumu ūdens vannā. Kas notiek? Kādas nogulsnes veidojas, ja iegūto krāsaino šķīdumu neitralizē, pievieno CH 3 COOH un pēc tam Pb (NO 3) 2 ?
3. Mēģenē ielej 4–5 pilienus hroma sulfāta Cr 2 (SO 4) 3, IMH 2 SO 4 un KMnO 4 šķīdumu. Karsējiet reakcijas vietu vairākas minūtes ūdens vannā. Ievērojiet šķīduma krāsas izmaiņas. Kas to izraisīja?
4. 3-4 pilieniem K 2 Cr 2 O 7 šķīduma, kas paskābināts ar slāpekļskābi, pievieno 2-3 pilienus H 2 O 2 šķīduma un samaisa. Šķīduma zilā krāsa, kas parādās, ir saistīta ar perhromskābes H 2 CrO 6 parādīšanos:

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

Pievērsiet uzmanību ātrai H 2 CrO 6 sadalīšanai:

2H2CrO6 + 8H+ = 2Cr3+ + 3O2 + 6H2O
Zilā krāsa zaļa krāsa

Perhromskābe ir daudz stabilāka organiskajos šķīdinātājos.

1. 3-4 pilieniem K 2 Cr 2 O 7 šķīduma, kas paskābināts ar slāpekļskābi, pievieno 5 pilienus izoamilspirta, 2-3 pilienus H 2 O 2 šķīduma un sakrata reakcijas maisījumu. Organiskā šķīdinātāja slānis, kas peld uz augšu, ir krāsots spilgti zilā krāsā. Krāsa izbalē ļoti lēni. Salīdziniet H 2 CrO 6 stabilitāti organiskajā un ūdens fāzē.
2. CrO 4 2- un Ba 2+ joniem mijiedarbojoties, izgulsnējas dzeltenas bārija hromāta BaCrO 4 nogulsnes.
3. Sudraba nitrāts veido ķieģeļu sarkanas sudraba hromāta nogulsnes ar CrO 4 2 joniem.
4. Paņemiet trīs mēģenes. Vienā no tiem iepiliniet 5-6 pilienus K 2 Cr 2 O 7 šķīduma, otrajā - tikpat daudz K 2 CrO 4 šķīduma, bet trešajā - trīs pilienus abus šķīdumus. Pēc tam katrā mēģenē pievieno trīs pilienus kālija jodīda šķīduma. Izskaidrojiet rezultātu. Paskābiniet šķīdumu otrajā mēģenē. Kas notiek? Kāpēc?

Izklaidējoši eksperimenti ar hroma savienojumiem

1. CuSO 4 un K 2 Cr 2 O 7 maisījums kļūst zaļš, kad tiek pievienots sārms, un kļūst dzeltens skābes klātbūtnē. Karsējot 2 mg glicerīna ar nelielu daudzumu (NH 4) 2 Cr 2 O 7 un pēc tam pievienojot spirtu, pēc filtrēšanas iegūst spilgti zaļu šķīdumu, kas, pievienojot skābi, kļūst dzeltens, bet neitrālā vai zaļā krāsā. sārmaina vide.
2. Ievietojiet kārbas centrā ar termīta "rubīna maisījumu" - rūpīgi samaļ un ievieto alumīnija folijā Al 2 O 3 (4,75 g), pievienojot Cr 2 O 3 (0,25 g). Lai burka ilgāk neatdziest, tā ir jāierok zem augšējās malas smiltīs, un pēc termīta aizdegšanās un reakcijas sākšanās jāpārklāj. dzelzs loksne un piepilda ar smiltīm. Banka izrakt dienas laikā. Rezultāts ir sarkans-rubīna pulveris.
3. 10 g kālija bihromāta sasmalcina ar 5 g nātrija vai kālija nitrāta un 10 g cukura. Maisījumu samitrina un sajauc ar kolodiju. Ja pulveris tiek saspiests stikla mēģenē un pēc tam nūju izstumj un aizdedzina no gala, tad sāks rāpot ārā “čūska”, vispirms melna, bet pēc atdzišanas - zaļa. Nūja ar diametru 4 mm deg ar ātrumu aptuveni 2 mm sekundē un pagarinās 10 reizes.
4. Ja sajaucat vara sulfāta un kālija dihromāta šķīdumus un pievienojat nedaudz amonjaka šķīduma, tad izkritīs amorfas brūnas nogulsnes ar sastāvu 4СuCrO 4 * 3NH 3 * 5H 2 O, kas izšķīst sālsskābē, veidojot dzeltenu šķīdumu, un pārsniedzot amonjaku, tiek iegūts zaļš šķīdums. Ja šim šķīdumam pievieno vēl vairāk spirtu, veidojas zaļas nogulsnes, kas pēc filtrēšanas kļūst zilas, bet pēc žāvēšanas kļūst zili violetas ar sarkanām dzirkstelēm, kas skaidri redzamas spēcīgā gaismā.
5. Hroma oksīdu, kas paliek pēc “vulkāna” vai “faraona čūskas” eksperimentiem, var atjaunot. Lai to izdarītu, ir nepieciešams sakausēt 8 g Cr 2 O 3 un 2 g Na 2 CO 3 un 2,5 g KNO 3 un apstrādāt atdzesēto sakausējumu ar verdošu ūdeni. Tiek iegūts šķīstošs hromāts, ko var pārvērst arī citos Cr(II) un Cr(VI) savienojumos, ieskaitot sākotnējo amonija dihromātu.

Redokspāreju piemēri, iesaistot hromu un tā savienojumus

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

a) (NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O b) Cr 2 O 3 + 2NaOH \u003d 2NaCrO 2 + H 2 O
c) 2NaCrO2 + 3Br2 + 8NaOH = 6NaBr + 2Na2CrO4 + 4H2O
d) 2Na 2 CrO 4 + 2HCl = Na 2 Cr 2 O 7 + 2 NaCl + H 2 O

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

a) 2Cr(OH) 2 + 1/2O 2 + H 2 O = 2Cr(OH) 3
b) Cr(OH)3 + 3HCl = CrCl3 + 3H2O
c) 2CrCl3 + 2KMnO4 + 3H2O = K2Cr2O7 + 2Mn(OH)2 + 6HCl
d) K 2 Cr 2 O 7 + 2 KOH = 2 K 2 CrO 4 + H 2 O

3. CrO - Cr (OH) 2 - Cr (OH) 3 - Cr (NO 3) 3 - Cr 2 O 3 - CrO - 2
Cr2+

a) CrO + 2HCl = CrCl 2 + H 2 O
b) CrO + H 2 O \u003d Cr (OH) 2
c) Cr(OH) 2 + 1/2O 2 + H 2 O = 2Cr(OH) 3
d) Cr(OH)3 + 3HNO3 = Cr(NO3)3 + 3H2O
e) 4Cr (NO 3) 3 \u003d 2Cr 2 O 3 + 12NO 2 + O 2
f) Cr 2 O 3 + 2 NaOH = 2 NaCrO 2 + H 2 O

Chrome elements kā mākslinieks

Ķīmiķi diezgan bieži pievērsās problēmai radīt mākslīgos pigmentus krāsošanai. XVIII-XIX gadsimtā tika izstrādāta tehnoloģija daudzu iegūšanai krāsošanas materiāli. Luiss Nikolass Vokelins 1797. gadā, kurš Sibīrijas sarkanajā rūdā atklāja līdz šim nezināmo elementu hromu, sagatavoja jaunu, izcili stabilu krāsu – hroma zaļo. Tās hromofors ir ūdens hroma (III) oksīds. Ar nosaukumu "smaragda zaļš" to sāka ražot 1837. gadā. Vēlāk L. Vokelens ierosināja vairākas jaunas krāsas: barīta, cinka un hroma dzelteno. Laika gaitā tos aizstāja ar noturīgākiem dzelteniem, oranžiem pigmentiem uz kadmija bāzes.

Hromzaļā krāsa ir visizturīgākā un gaismas noturīgākā krāsa, kuru neietekmē atmosfēras gāzes. Eļļā ierīvētajam hroma zaļajam ir liels slēpšanas spēks un tas spēj ātri izžūt, tāpēc kopš 19. gs. to plaši izmanto glezniecībā. Tam ir liela nozīme porcelāna apgleznošanā. Fakts ir tāds, ka porcelāna izstrādājumus var dekorēt gan ar apakšglazūras, gan virsglazūras krāsojumu. Pirmajā gadījumā krāsas tiek uzklātas tikai uz nedaudz apdedzināta izstrādājuma virsmas, ko pēc tam pārklāj ar glazūras slāni. Tam seko galvenā, augstās temperatūras apdedzināšana: porcelāna masas saķepināšanai un glazūras kausēšanai izstrādājumi tiek uzkarsēti līdz 1350 - 1450 0 С. paaugstināta temperatūraļoti maz krāsu var izturēt ķīmiskās izmaiņas, un vecos laikos bija tikai divas šādas krāsas - kobalta un hroma. Melnais kobalta oksīds, kas uzklāts uz porcelāna izstrādājuma virsmas, apdedzināšanas laikā saplūst ar glazūru, ķīmiski mijiedarbojoties ar to. Rezultātā veidojas spilgti zili kobalta silikāti. Šis kobalta zils porcelāna trauks ir labi zināms visiem. Hroma oksīds (III) ķīmiski neiedarbojas ar glazūras sastāvdaļām un vienkārši atrodas starp porcelāna lauskas un caurspīdīgo glazūru ar "kurlu" slāni.

Papildus hroma zaļajai krāsai mākslinieki izmanto krāsas, kas iegūtas no Volkonskoite. Šo minerālu no montmorilonītu grupas (komplekso silikātu Na (Mo, Al), Si 4 O 10 (OH) 2 apakšklases māla minerāls) 1830. gadā atklāja krievu mineralogs Kemerers un nosauca M.N. Volkonskas, M.N. Borodino kaujas varonis ģenerālis N. N. Raevskis, decembrista S. G. Volkonska sieva Volkonskoite ir māls, kas satur līdz 24% hroma oksīda, kā arī alumīnija un dzelzs oksīdus (III). nosaka tā daudzveidīgo krāsojumu - no aptumšotas ziemas egles krāsas līdz purva vardes spilgti zaļai krāsai.

Pablo Pikaso vērsās pie mūsu valsts ģeologiem ar lūgumu izpētīt Volkonskoite krājumus, kas piešķir krāsai vienreizēji svaigu toni. Šobrīd ir izstrādāta metode mākslīgā volkonskoīta iegūšanai. Interesanti atzīmēt, ka saskaņā ar mūsdienu pētījumiem krievu ikonu gleznotāji izmantoja krāsas no šī materiāla jau viduslaikos, ilgi pirms tā “oficiālā” atklāšanas. Mākslinieku vidū iecienīts bija arī Ginjē zaļais (izveidots 1837. gadā), kura hromoforma ir hroma oksīda Cr 2 O 3 * (2-3) H 2 O hidrāts, kur daļa ūdens ir ķīmiski saistīta, bet daļa – adsorbēta. Šis pigments piešķir krāsai smaragda nokrāsu.

vietnē, pilnībā vai daļēji kopējot materiālu, ir nepieciešama saite uz avotu.

Chromium, - ķīmiskais elements, ciets sudrabains metāls ar atomskaitli 24. Sāļiem raksturīgajām spilgtajām krāsām hroms saņēma nosaukumu - χρώμα (grieķu krāsa, krāsa).

Bioloģiskā darbība

Hromam ir vadošā loma glikozes metabolismā:

• tas ir nepieciešams glikozes pārstrādei (tā ir GTF aktīvā sastāvdaļa - glikozes tolerances faktors);
• uzlabo jutību pret insulīnu;
• samazina tieksmi pēc saldumiem;
• pazemina cukura līmeni asinīs cilvēkiem ar 1. un 2. tipa cukura diabētu;
• ir katalizators noteiktu olbaltumvielu sintēzei, kas nepieciešama muskuļu augšanai;
• piedalās tauku metabolismā, regulē "sliktā" holesterīna līmeni asinīs;
• veicina svara zudumu.

1. tabula. Fizioloģiskās prasības hromam atkarībā no vecuma

Lai palielinātu vielmaiņu, piemēram, sportistiem, ir nepieciešamas lielākas hroma devas.

Chromium avoti

Raugs, aknas, gaļa, nerafinēts Brūnie rīsi, veseli graudi, kukurūza, olas, tomāti, graudaugi, galviņsalāti, sēnes, siers. Šie pārtikas produkti ir ar hromu bagātākie (dilstošā secībā), taču paturiet prātā, ka tas ir ietverts mikrodevās un vidējais uzturs tik tikko sasniedz minimālās prasības šim minerālam.

Hroma uzsūkšanās samazina dzelzs līmeni.

Hroma trūkums

Hroma deficīts tiek novērots, ēdot pārtiku, kurā ir noplicināts šis mikroelements, un vecumdienās hroma līmenis organismā samazinās.

Jāņem vērā arī tas, ka hroma uzsūkšanās zarnās ir zema, pat no mūsdienu kompleksiem ar hromu, kur tas ir visvairāk asimilējamā formā (hroma pikolināts, aminoskābju komplekss ar hromu), uzsūkšanās ir 1,5-3 %.

Hroma deficīta sekas lai samazinātu glikozes toleranci, izaugsmes ātruma samazināšanās, paaugstināts risks saslimt ar diabētu, koronāro sirds slimību, hiperholesterinēmiju (paaugstināts holesterīna līmenis asinīs), hiperglikēmiju un hipoglikēmiju (cukura līmeņa izmaiņas).

Vispiemērotākais deficīta novēršanai hroma pikolināts, tajā pašā laikā ir nepieciešams samazināt patērēto vieglo ogļhidrātu daudzumu (cukurs utt.). Hroma hlorīds (CrCl2) šim nolūkam ir praktiski bezjēdzīgs, jo no šīs formas hroma absorbcija ir ļoti zema.

Ilgstoša hromu saturošu zāļu lietošana profilakses nolūkos (ja nav deficīta) palielina ķermeņa slodzi, kas ir saistīta ar mutaģenēzes aktivizēšanu.

Pārmērīgs hroms organismā

Hroma pārpalikums krievu vidū ir diezgan izplatīta parādība, taču to izraisa sešvērtīgais hroms, zināms kancerogēns, ko izmanto metalurģijas un tekstilrūpniecībā. Sešvērtīgie hroma savienojumi izraisa alerģiskas reakcijas(dermatīts), palielina plaušu vēža risku.

Pārtikā esošajam hromam ir trīsvērtīga forma, kas ir droša organismam.

minerālu detaļas

Trīsvērtīgais hroms ir alauna sastāvdaļa, kas jau izsenis izmantots ādu apstrādē, audumu krāsošanā, mūsdienās alauns ir atradis pielietojumu kā cauterizing aģents "aluna zīmulis", kā dezodorants-pretsviedru līdzeklis, ir kosmētikas sastāvdaļa utt.

Normāla hroma daudzuma iegūšana (atbilstoši fizioloģiskajām vajadzībām) diētu ievērotājiem ļauj samazināt "tauku nogulsnes", vienlaikus saglabājot muskuļus.

Raksta saturs

HROMS– (hroms) Cr, Periodiskās sistēmas grupas ķīmiskais elements 6(VIb). Atomskaitlis 24, atommasa 51,996. Ir zināmi 24 hroma izotopi no 42 kr līdz 66 kr. Izotopi 52 Cr, 53 Cr, 54 Cr ir stabili. Dabiskā hroma izotopu sastāvs: 50 Cr (pussabrukšanas periods 1,8 10 17 gadi) - 4,345%, 52 Cr - 83,489%, 53 Cr - 9,501%, 54 Cr - 2,365%. Galvenie oksidācijas stāvokļi ir +3 un +6.

1761. gadā Sanktpēterburgas universitātes ķīmijas profesors Johans Gotlobs Lēmans austrumu pakājē. Urālu kalni Berezovska raktuvēs viņš atklāja brīnišķīgu sarkanu minerālu, kas, saberzts pulverī, deva spilgti dzeltenu krāsu. 1766. gadā Lemāns atveda minerālu paraugus uz Sanktpēterburgu. Pēc kristālu apstrādes ar sālsskābi viņš ieguva baltas nogulsnes, kurās atrada svinu. Lemana minerālu sauca par Sibīrijas sarkano svinu (plomb rouge de Sibérie), tagad zināms, ka tas bija krokoīts (no grieķu "krokos" - safrāns) - dabiskais svina hromāts PbCrO 4.

Vācu ceļotājs un dabaszinātnieks Pēteris Simons Pallass (1741-1811) vadīja Sanktpēterburgas Zinātņu akadēmijas ekspedīciju uz Krievijas centrālajiem apgabaliem un 1770. gadā apmeklēja Dienvidu un Vidus Urālus, tostarp Berezovska raktuves un, tāpat kā Lemāna, kļuva interesē krokoīts. Pallas rakstīja: “Šis apbrīnojamais sarkanais svina minerāls nav atrodams nevienā citā atradnē. Sasmalcinot pulverī, kļūst dzeltens, un to var izmantot miniatūrā mākslā. Neskatoties uz to, ka krokoītu no Berezovskas raktuvēm uz Eiropu ir retums un grūtības (tas aizņēma gandrīz divus gadus), tika novērtēta minerāla kā krāsvielas izmantošana. Londonā un Parīzē 17. gadsimta beigās. visas dižciltīgās personas brauca ar smalki samaltu krokotu krāsotajos pajūgos, turklāt daudzu Eiropas mineraloģisko skapju kolekcijām tika pievienoti labākie Sibīrijas sarkanā svina paraugi.

1796. gadā krokoīta paraugs nonāca pie Parīzes Mineraloģijas skolas ķīmijas profesora Nikolasa Luī Vaukelina (1763–1829), kurš analizēja minerālu, bet neatrada tajā neko, izņemot svina, dzelzs un alumīnija oksīdus. Turpinot Sibīrijas sarkanā svina izpēti, Vokelins uzvārīja minerālu ar potaša šķīdumu un, atdalot baltās svina karbonāta nogulsnes, ieguva dzeltenu nezināma sāls šķīdumu. Apstrādājot to ar svina sāli, izveidojās dzeltenas nogulsnes, ar dzīvsudraba sāli – sarkanas, un, pievienojot alvas hlorīdu, šķīdums kļuva zaļš. Sadalot krokoītu ar minerālskābēm, viņš ieguva "sarkanās svina skābes" šķīdumu, kuru iztvaicējot radās rubīnsarkani kristāli (tagad ir skaidrs, ka tas bija hromanhidrīds). Pēc to kalcinēšanas ar akmeņoglēm grafīta tīģelī, pēc reakcijas es atklāju daudz saplūdušu pelēku līdz šim nezināma metāla adatveida kristālu. Vauquelin norādīja uz metāla augsto ugunsizturību un tā izturību pret skābēm.

Vokelins jauno elementu nosauca par hromu (no grieķu crwma — krāsa, krāsa), ņemot vērā daudzos daudzkrāsainos savienojumus, ko tas veido. Pamatojoties uz saviem pētījumiem, Vokelins pirmo reizi norādīja, ka smaragda krāsa dažiem dārgakmeņi tajos esošo hroma savienojumu piejaukuma dēļ. Piemēram, dabiskais smaragds ir dziļi zaļas krāsas berils, kurā alumīnijs ir daļēji aizstāts ar hromu.

Visticamāk, Vokelins ieguva nevis tīru metālu, bet gan tā karbīdus, par ko liecina iegūto kristālu adatas forma, taču Parīzes Zinātņu akadēmija tomēr reģistrēja jauna elementa atklāšanu, un tagad Vokelins pamatoti tiek uzskatīts par elementa Nr. 24.

Jurijs Krutjakovs

Garuma un attāluma pārveidotājs Masas pārveidotājs Cietvielu un pārtikas produktu tilpuma pārveidotājs Apgabala pārveidotājs Tilpuma un vienību pārveidotājs receptes Temperatūras pārveidotājs Spiediens, stress, Younga moduļa pārveidotājs Enerģijas un darba pārveidotājs Jaudas pārveidotājs Spēka pārveidotājs Laika pārveidotājs Lineāra ātruma pārveidotājs Plakana leņķa termiskās efektivitātes un degvielas patēriņa lietderības pārveidotājs Skaitliskā skaitļa pārveidotājs Mērvienību pārveidotājs Informācijas Daudzums Maiņas kursi Di sieviešu apģērbs un apavi Vīriešu apģērbu un apavu izmēri Leņķiskā ātruma un rotācijas ātruma pārveidotājs Paātrinājuma pārveidotājs Leņķiskā paātrinājuma pārveidotājs Blīvuma pārveidotājs Īpatnējā tilpuma pārveidotājs Inerces momenta pārveidotājs Spēka pārveidotājs Griezes momenta pārveidotājs Īpatnējais sadegšanas siltums (pēc masas) Enerģijas blīvuma un īpatnējā siltuma pārveidotājs kurināmā sadegšana (pēc masas) Temperatūras starpības pārveidotājs Termiskās izplešanās koeficienta pārveidotājs Termiskās pretestības pārveidotājs Siltumvadītspējas pārveidotāja koncentrācija šķīdumā Dinamiskais (absolūtais) viskozitātes pārveidotājs Kinemātiskais viskozitātes pārveidotājs virsmas spraiguma pārveidotājs Tvaika pārvades pārveidotājs Ūdens tvaika plūsmas blīvuma pārveidotājs Skaņas līmeņa pārveidotājs Mikrofona jutības pārveidotājs Skaņas spiediena līmeņa (SPL) pārveidotājs Skaņas spiediena līmeņa pārveidotājs ar atlasāmu atsauces spiedienu Spilgtuma pārveidotājs Gaismas intensitātes pārveidotājs Apgaismojuma pārveidotājs Datorgrafikas izšķirtspējas pārveidotājs Jaudas frekvences un viļņu pārveidotājs Fokālā garuma dioptriju jauda un objektīva palielinājums (×) Elektriskā lādiņa pārveidotājs Lineārās lādiņa blīvuma pārveidotājs Virsmas uzlādes blīvuma pārveidotājs Tilpuma uzlādes blīvuma pārveidotājs Elektriskās strāvas pārveidotājs Lineārās strāvas blīvuma pārveidotājs Virsmas strāvas blīvuma pārveidotājs Spriegojuma pārveidotājs elektriskais lauks Elektrostatiskā potenciāla un sprieguma pārveidotājs elektriskās pretestības pārveidotājs elektriskās pretestības pārveidotājs Elektriskās vadītspējas pārveidotājs Elektriskās vadītspējas pārveidotājs kapacitātes induktivitātes pārveidotājs Amerikas vadu mērierīces pārveidotājs Līmeņi dBm (dBm vai dBmW), dBV (dBV, utt.), Watts. magnētiskais lauks Magnētiskās plūsmas pārveidotājs Magnētiskās indukcijas pārveidotāja starojums. Jonizējošā starojuma absorbētās devas ātruma pārveidotāja radioaktivitāte. Radioaktīvā sabrukšanas pārveidotāja starojums. Ekspozīcijas devas pārveidotāja starojums. Absorbētās devas pārveidotājs decimālo prefiksu pārveidotājs datu pārsūtīšanas tipogrāfijas un attēlu apstrādes vienības pārveidotājs kokmateriālu tilpuma vienību pārveidotājs Periodiskā sistēmaķīmiskie elementi D. I. Mendeļejevs

Ķīmiskā formula

Cr 2 (SO 4) 3, hroma (III) sulfāta molārā masa 392.18 g/mol

51,9961 2+(32,065+15,9994 4) 3

Elementu masas daļas savienojumā

Izmantojot molārās masas kalkulatoru

• Ķīmiskās formulas jāievada reģistrjutīgi
• Indeksi tiek ievadīti kā parastie skaitļi
• Punkts uz viduslīnijas (reizināšanas zīme), ko izmanto, piemēram, kristālisko hidrātu formulās, tiek aizstāts ar parastu punktu.
• Piemērs: CuSO₄ 5H2O vietā pārveidotājs izmanto pareizrakstību CuSO4.5H2O, lai atvieglotu ievadīšanu.

Mikrofoni un to specifikācijas

Molmasas kalkulators

kurmis

Visas vielas sastāv no atomiem un molekulām. Ķīmijā ir svarīgi precīzi izmērīt to vielu masu, kas nonāk reakcijā un rodas no tās. Pēc definīcijas mols ir vielas daudzuma SI vienība. Viens mols satur tieši 6,02214076 × 10²³ elementārdaļiņas. Šī vērtība ir skaitliski vienāda ar Avogadro konstanti NA, ja to izsaka molu⁻¹ vienībās, un to sauc par Avogadro skaitli. Vielas daudzums (simbols n) ir strukturālo elementu skaita mērs. Struktūras elements var būt atoms, molekula, jons, elektrons vai jebkura daļiņa vai daļiņu grupa.

Avogadro konstante N A = 6,02214076 × 10²³ mol⁻¹. Avogadro numurs ir 6,02214076 × 10²³.

Citiem vārdiem sakot, mols ir vielas daudzums, kas vienāds ar vielas atomu un molekulu atomu masu summu, kas reizināta ar Avogadro skaitli. Kurmis ir viena no septiņām SI sistēmas pamatvienībām, un to apzīmē ar molu. Tā kā vienības nosaukums un tās simbols ir viens un tas pats, jāņem vērā, ka simbols nav locīts, atšķirībā no vienības nosaukuma, no kura var atteikties saskaņā ar parastajiem krievu valodas noteikumiem. Viens mols tīra oglekļa-12 atbilst tieši 12 gramiem.

Molārā masa

Molārā masa - fiziskais īpašums viela, kas definēta kā šīs vielas masas attiecība pret vielas daudzumu molos. Citiem vārdiem sakot, tā ir viena vielas mola masa. SI sistēmā molārās masas mērvienība ir kilograms/mols (kg/mols). Tomēr ķīmiķi ir pieraduši izmantot ērtāku mērvienību g/mol.

molārā masa = g/mol

Elementu un savienojumu molārā masa

Savienojumi ir vielas, kas sastāv no dažādiem atomiem, kas ir ķīmiski saistīti viens ar otru. Piemēram, tālāk norādītās vielas, kuras var atrast jebkuras mājsaimnieces virtuvē, ir ķīmiski savienojumi:

• sāls (nātrija hlorīds) NaCl
• cukurs (saharoze) C2H22O₁₁
• etiķis (šķīdums etiķskābe)CH₃COOH

Ķīmisko elementu molārā masa gramos uz molu ir skaitliski tāda pati kā elementa atomu masa, kas izteikta atomu masas vienībās (vai daltonos). Savienojumu molārā masa ir vienāda ar savienojumu veidojošo elementu molmasu summu, ņemot vērā atomu skaitu savienojumā. Piemēram, ūdens (H₂O) molārā masa ir aptuveni 1 × 2 + 16 = 18 g/mol.

Molekulārā masa

Molekulmasa (vecais nosaukums ir molekulmasa) ir molekulas masa, ko aprēķina kā katra molekulu veidojošā atoma masu summu, kas reizināta ar atomu skaitu šajā molekulā. Molekulmasa ir bezizmēra fizikāls lielums, kas skaitliski vienāds ar molāro masu. Tas ir, molekulmasa atšķiras no molārās masas dimensijā. Lai gan molekulmasa ir bezizmēra lielums, tai joprojām ir vērtība, ko sauc par atomu masas vienību (amu) vai daltonu (Da), un tā ir aptuveni vienāda ar viena protona vai neitrona masu. Atomu masas vienība arī skaitliski ir vienāda ar 1 g/mol.

Molmasas aprēķins

Molāro masu aprēķina šādi:

• nosaka elementu atommasas pēc periodiskās tabulas;
• nosaka katra elementa atomu skaitu savienojuma formulā;
• nosaka molāro masu, saskaitot savienojumā iekļauto elementu atommasas, kas reizinātas ar to skaitu.

Piemēram, aprēķināsim etiķskābes molāro masu

Tas sastāv no:

• divi oglekļa atomi
• četri ūdeņraža atomi
• divi skābekļa atomi

• ogleklis C = 2 × 12,0107 g/mol = 24,0214 g/mol
• ūdeņradis H = 4 × 1,00794 g/mol = 4,03176 g/mol
• skābeklis O = 2 × 15,9994 g/mol = 31,9988 g/mol
• molārā masa = 24,0214 + 4,03176 + 31,9988 = 60,05196 g/mol

Mūsu kalkulators to dara. Tajā varat ievadīt etiķskābes formulu un pārbaudīt, kas notiek.

Vai jums ir grūti pārtulkot mērvienības no vienas valodas uz citu? Kolēģi ir gatavi jums palīdzēt. Publicējiet jautājumu TCTerms un dažu minūšu laikā saņemsi atbildi.