Хромын атомын жин. Хром - элементийн ерөнхий шинж чанар, хром ба түүний нэгдлүүдийн химийн шинж чанар

Chromium

Элемент No24. Хамгийн хатуу металлуудын нэг. Химийн өндөр эсэргүүцэлтэй. Хайлштай ган үйлдвэрлэхэд ашигладаг хамгийн чухал металлуудын нэг. Ихэнх хромын нэгдлүүд нь тод өнгөтэй бөгөөд янз бүрийн өнгөтэй байдаг. Энэ шинж чанарыг харгалзан элементийг хром гэж нэрлэсэн бөгөөд энэ нь грекээр "будаг" гэсэн утгатай.

Тэр яаж олдсон бэ?

Хром агуулсан эрдэсийг 1766 онд Екатеринбургийн ойролцоо I.G. Леманн үүнийг "Сибирийн улаан тугалга" гэж нэрлэсэн. Одоо энэ эрдэсийг crocoite гэж нэрлэдэг. Түүний найрлагыг бас мэддэг - PbCrO 4. Нэгэн цагт "Сибирийн улаан тугалга" эрдэмтдийн дунд маш их санал зөрөлдөөн үүсгэсэн. Гучин жилийн турш тэд түүний найрлагын талаар маргаж, эцэст нь 1797 онд Францын химич Луи Николас Вокелин түүнээс металыг тусгаарлаж (мөн зарим маргааны дараа) хром гэж нэрлэдэг байв.

Ваукелин матарыг калийн K 2 CO 3-аар эмчилсэн: хар тугалга хромат нь калийн хромат болж хувирав. Дараа нь калийн хроматыг давсны хүчил (хромын хүчил зөвхөн шингэрүүлсэн уусмалд байдаг) ашиглан хромын исэл ба ус болгон хувиргасан. Ногоон хромын ислийн нунтагыг графит тигелд нүүрсээр халааснаар Ваукелин шинэ галд тэсвэртэй металл гаргаж авсан.

Парисын Шинжлэх Ухааны Академи энэ нээлтийг бүхэлд нь гэрчлэв. Гэхдээ хамгийн их магадлалтай нь Vauquelin элементийн хром биш харин түүний карбидыг тусгаарласан. Энэ нь Vauquelin-ийн олж авсан цайвар саарал талстуудын зүү хэлбэртэй хэлбэрээр нотлогддог.

"Хром" нэрийг Вокелиний найзууд санал болгосон боловч түүнд дургүй байсан - метал нь онцгой өнгөгүй байв. Гэсэн хэдий ч найзууд нь тод өнгийн хромын нэгдлүүдийг ашиглаж сайн будаг авах боломжтой гэж химичийг ятгаж чаджээ. (Дашрамд дурдахад, зарим байгалийн бериллий ба хөнгөн цагаан силикатуудын маргад эрдэнийн өнгийг анх Ваукелиний бүтээлүүдэд тайлбарласан байдаг; Ваукелиний олж мэдсэнээр тэдгээр нь хромын нэгдлүүдийн хольцоор будагдсан байдаг.) ​​Тиймээс энэ нэрийг ашигласан. шинэ элемент.

Дашрамд хэлэхэд "хром" гэдэг үг нь "өнгөт" гэсэн утгаараа шинжлэх ухаан, техникийн, тэр байтугай хөгжмийн олон нэр томъёонд багтдаг. Изопанхром, панхром, ортохром гэрэл зургийн хальсыг өргөнөөр мэддэг. Грек хэлнээс орчуулсан "хромосом" гэдэг үг нь "өнгөт бие" гэсэн утгатай. "Хроматик" хэмжүүр (хөгжимд) байдаг ба "хроматик" гармоник байдаг.

Тэр хаана байрладаг вэ

IN дэлхийн царцдасМаш их хром байдаг - 0.02%. Үйлдвэрийн хромыг олж авдаг гол эрдэс нь хувьсах найрлагатай хром шпинель юм ерөнхий томъёо(Mg, Fe) O · (Cr, Al, Fe) 2 O 3 . Хромын хүдрийг хромит эсвэл хромын төмрийн хүдэр гэж нэрлэдэг (учир нь бараг үргэлж төмөр агуулдаг). Олон газар хромын хүдрийн ордууд бий. Манай улс хромитийн асар их нөөцтэй. Хамгийн том ордуудын нэг нь Казахстанд, Актобе мужид байрладаг; 1936 онд нээсэн.Уралд хромын хүдрийн ихээхэн нөөц бий.

Хромитуудыг ихэвчлэн феррохром хайлуулахад ашигладаг. Энэ бол хайлш ган үйлдвэрлэхэд зайлшгүй шаардлагатай хамгийн чухал ферро хайлшуудын нэг юм.

Төмрийн хайлш нь төмрийн бусад элементүүдтэй хайлшийг голчлон ган хайлшлах, исэлгүйжүүлэхэд ашигладаг. Феррохром нь дор хаяж 60% Cr агуулдаг.

Хаант Орос бараг ферро хайлш үйлдвэрлэдэггүй. Өмнөдийн үйлдвэрүүдийн хэд хэдэн тэсэлгээний зуухнууд бага хувьтай (хайлштай металл) ферросиликон ба ферроманганыг хайлуулж байв. Түүгээр ч зогсохгүй Өмнөд Уралын урсдаг Сатка гол дээр 1910 онд бага хэмжээний ферромарганец, феррохром хайлуулдаг жижигхэн үйлдвэр баригджээ.

Зөвлөлтийн залуу орон хөгжлийн эхний жилүүдэд гаднаас ферро хайлш импортлох шаардлагатай болсон. Капиталист орнуудаас ийм хараат байдлыг хүлээн зөвшөөрч болохгүй байв. Аль хэдийн 1927...1928 онд. ЗХУ-ын төмөр хайлшийн үйлдвэрүүд баригдаж эхлэв. 1930 оны сүүлээр Челябинск хотод анхны том феррохайлшны зуух баригдаж, 1931 онд ЗХУ-ын феррохайлшийн үйлдвэрийн ууган үйлдвэр болох Челябинскийн үйлдвэр ашиглалтад оров. 1933 онд Запорожье, Зестафони гэсэн хоёр үйлдвэр нээгдэв. Ингэснээр ферро хайлш импортлохыг зогсоох боломжтой болсон. Зөвлөлт Холбоот Улс хэдхэн жилийн дотор олон төрлийн тусгай ган үйлдвэрлэх ажлыг зохион байгуулсан - бөмбөлөгтэй, халуунд тэсвэртэй, зэвэрдэггүй, автомашины, өндөр хурдтай ... Энэ бүх ган нь хром агуулдаг.

Намын 17-р их хурал дээр Хүнд үйлдвэрийн ардын комиссар Серго Оржоникидзе: “...сайн чанарын ган байгаагүй бол автомашин, тракторын үйлдвэр байхгүй байх байсан. Одоогийн байдлаар бидний хэрэглэж буй өндөр чанартай гангийн үнэ 400 гаруй сая рубль байна. Хэрэв импортлох шаардлагатай байсан бол 400 сая рубль болно. жил бүр, хараал ид, чи капиталистуудын боолчлолд орж дуусна...”

Актобе талбайн үндсэн дээр үйлдвэрийг хожим нь Их эрин үед барьсан Эх орны дайн. Тэрээр 1943 оны 1-р сарын 20-нд анхны феррохром хайлуулах үйлдвэрийг бүтээжээ.Үйлдвэрийн бүтээн байгуулалтад Актюбинск хотын ажилчид оролцсон. Бүтээн байгуулалтыг олон нийтэд зарласан. Шинэ үйлдвэрийн феррохромыг фронтын хэрэгцээнд зориулж танк, бууны металл үйлдвэрлэхэд ашигласан.

Олон жил өнгөрчээ. Одоо Актобе феррохайлшийн үйлдвэр нь бүх төрлийн феррохром үйлдвэрлэдэг хамгийн том үйлдвэр юм. Тус үйлдвэр нь үндэсний өндөр мэргэшсэн металлургийн боловсон хүчин бэлтгэсэн. Жилээс жилд үйлдвэр, хромит уурхайнууд хүчин чадлаа нэмэгдүүлж, манай хар төмөрлөгийг сайн чанарын феррохромоор хангаж байна.

Манай улс хром, никельээр баялаг байгалийн хайлштай төмрийн хүдрийн хосгүй ордтой. Энэ нь Оренбургийн тал нутагт байрладаг. Энэ ордыг түшиглэн Орско-Халиловскийн төмөрлөгийн үйлдвэр баригдаж, ажиллаж байна. Тус үйлдвэрийн тэсэлгээний зууханд халуунд тэсвэртэй байгалийн хайлштай ширэм хайлуулдаг. Үүний нэг хэсгийг цутгах хэлбэрээр ашигладаг боловч ихэнх хэсгийг никель ган болгон боловсруулахад илгээдэг; ширэмнээс ган хайлуулах үед хром шатдаг.

Куба, Югослав, Ази, Африкийн олон оронд хромитийн их нөөц бий.

Та яаж авах вэ?

Хромитыг үндсэндээ металлурги, хими, галд тэсвэртэй үйлдвэрлэлийн гурван салбарт ашигладаг бөгөөд металлурги нь нийт хромитийн гуравны хоёрыг хэрэглэдэг.

Хромоор хайлуулсан ган нь түрэмгий, исэлдүүлэгч орчинд зэврэлтэнд тэсвэртэй, бат бөх чанарыг нэмэгдүүлсэн.

Цэвэр хром авах нь үнэтэй бөгөөд хөдөлмөр их шаарддаг процесс юм. Тиймээс ган хайлш хийхэд феррохромыг голчлон ашигладаг бөгөөд үүнийг цахилгаан нуман зууханд хромитоос шууд авдаг. Бууруулах бодис нь кокс юм. Хромит дахь хромын ислийн агууламж хамгийн багадаа 48%, Cr:Fe харьцаа 3:1-ээс багагүй байх ёстой.

Цахилгаан зууханд үйлдвэрлэсэн феррохром нь ихэвчлэн 80% хром, 4...7% нүүрстөрөгч (үлдсэн хэсэг нь төмөр) агуулдаг.

Гэхдээ өндөр чанартай олон ган хайлш хийхэд бага хэмжээний нүүрстөрөгч агуулсан феррохром шаардлагатай (Үүний шалтгааныг доор, "Хайлш дахь хром" бүлэгт авч үзнэ). Тиймээс нүүрстөрөгчийн өндөр агууламжтай феррохромын нэг хэсэг нь түүнд агуулагдах нүүрстөрөгчийн агууламжийг арав, зуун хувь хүртэл бууруулахын тулд тусгай эмчилгээ хийдэг.

Хромитоос энгийн металл хромыг бас авдаг. Техникийн цэвэр хром (97...99%) үйлдвэрлэх нь 1865 онд Оросын нэрт химич Н.Н. Бекетов. Аргын мөн чанар нь ислийг хөнгөн цагаанаар багасгах явдал бөгөөд урвал нь дулааныг их хэмжээгээр ялгаруулж дагалддаг.

Гэхдээ эхлээд та цэвэр хромын исэл Cr 2 O 3 авах хэрэгтэй. Үүнийг хийхийн тулд нарийн нунтагласан хромитыг содтой хольж, шохойн чулуу эсвэл төмрийн исэл нэмнэ. Бүх массыг шатааж, натрийн хромат үүсдэг.

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

Дараа нь натрийн хроматыг шохойжуулсан массаас усаар уусгана; шингэнийг шүүж, ууршуулж, хүчилээр эмчилнэ. Үр дүн нь натрийн бихромат Na 2 Cr 2 O 7 юм. Халаахад хүхэр эсвэл нүүрстөрөгчөөр бууруулснаар ногоон хромын исэл гарна.

Цэвэр хромын ислийг хөнгөн цагааны нунтагтай хольж, энэ хольцыг тигелд 500...600°С хүртэл халааж барийн хэт исэлээр гал авалцаж металл хром авч болно.Хөнгөн цагаан нь хромын исэлээс хүчилтөрөгчийг зайлуулдаг. Энэхүү Cr 2 O 3 + 2Al > Al 2 O 3 + 2Сr урвал нь хром үйлдвэрлэх үйлдвэрлэлийн (алюминотермик) аргын үндэс суурь болдог ч мэдээжийн хэрэг үйлдвэрийн технологи нь илүү төвөгтэй байдаг. Алюминотермик аргаар гаргаж авсан хром нь хөнгөн цагаан, төмрийн аравны нэг хувь, цахиур, нүүрстөрөгч, хүхрийн зуун хувь агуулдаг.

Техникийн хувьд цэвэр хром авахын тулд силикотермик аргыг бас ашигладаг. Энэ тохиолдолд урвалын дагуу хромыг оксидоос цахиураар багасгадаг

2Сr 2 О 3 + 3Si > 3SiO 2 + 4Сr.

Энэ урвал нь нуман зууханд тохиолддог. Цахиурыг холбохын тулд шохойн чулууг цэнэгт нэмнэ. Силикотермик хромын цэвэршилт нь хөнгөнцагаан дулааны хромтой ойролцоогоор ижил байдаг ч мэдээжийн хэрэг, цахиурын агууламж бага зэрэг өндөр, хөнгөн цагааны агууламж бага зэрэг бага байдаг. Хром авахын тулд тэд нүүрстөрөгч, устөрөгч, магни зэрэг бусад бууруулагч бодисуудыг ашиглахыг оролдсон. Гэсэн хэдий ч эдгээр аргуудыг өргөн ашигладаггүй.

Өндөр цэвэршилттэй хромыг (ойролцоогоор 99.8%) электролитийн аргаар гаргаж авдаг.

Техникийн хувьд цэвэр, электролитийн хромыг ихэвчлэн нарийн төвөгтэй хромын хайлш үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Хромын тогтмол ба шинж чанарууд

Хромын атомын масс 51.996. Үелэх системд энэ нь зургаа дахь бүлэгт байр эзэлдэг. Түүний хамгийн ойрын хөршүүд болон аналогууд нь молибден, вольфрам юм. Хромын хөршүүд нь хромтой адил ган хайлш хийхэд өргөн хэрэглэгддэг нь онцлог юм.

Хромын хайлах цэг нь түүний цэвэршилтээс хамаарна. Олон судлаачид үүнийг тодорхойлох гэж оролдсон бөгөөд 1513-1920 хэмийн утгыг олж авсан. Ийм том "тарсан" нь юуны түрүүнд хромд агуулагдах хольцын хэмжээ, найрлагаар тайлбарлагддаг. Одоо хром нь ойролцоогоор 1875 ° C-ийн температурт хайлдаг гэж үздэг. Буцлах цэг 2199 ° C. Хромын нягт нь төмрийн нягтаас бага; Энэ нь 7.19-тэй тэнцүү байна.

Химийн шинж чанарын хувьд хром нь молибден, вольфрамтай ойролцоо байдаг. Түүний хамгийн өндөр исэл CrO 3 нь хүчиллэг, энэ нь хромын хүчлийн ангидрид H 2 CrO 4 юм. Бидний 24-р элементтэй танилцаж эхэлсэн эрдэс матар нь энэ хүчлийн давс юм. Хромын хүчлээс гадна бихром хүчил H 2 Cr 2 O 7 нь мэдэгдэж байгаа бөгөөд түүний давс - бихроматууд нь химийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг. Хамгийн түгээмэл хромын исэл Cr 2 O 3 нь амфотер юм. Ерөнхийдөө янз бүрийн нөхцөлд хром нь 2-оос 6 валенттай байж болно. Зөвхөн гурван ба зургаан валенттай хромын нэгдлүүдийг өргөн ашигладаг.

Chrome нь металлын бүх шинж чанартай байдаг - энэ нь дулааныг сайн дамжуулдаг цахилгаан, өвөрмөц металл гялбаатай. Хромын гол онцлог нь хүчил ба хүчилтөрөгчийн эсэргүүцэл юм.

Хромтой байнга харьцдаг хүмүүсийн хувьд түүний өөр нэг онцлог нь хотын ярианы сэдэв болсон: ойролцоогоор 37 хэмийн температурт энэ металлын зарим физик шинж чанар огцом, огцом өөрчлөгддөг. Энэ температурт тодорхой илэрхийлэгдсэн дээд хэмжээ байдаг дотоод үрэлтба хамгийн бага уян хатан модуль. Цахилгаан эсэргүүцэл, шугаман тэлэлтийн коэффициент, дулааны цахилгаан хөдөлгөгч хүч нь бараг л огцом өөрчлөгддөг.

Эрдэмтэд энэ гажигийг хараахан тайлбарлаж чадахгүй байна.

Хромын байгалийн дөрвөн изотопыг мэддэг. Тэдний массын тоо нь 50, 52, 53, 54. Хамгийн түгээмэл изотоп 52 Cr-ийн эзлэх хувь ойролцоогоор 84% байна.

Хайлш дахь хром

Хэрэв хром ба түүний нэгдлүүдийг ашиглах тухай түүх гангаар биш, харин өөр зүйлээс эхэлсэн бол энэ нь байгалийн бус байж магадгүй юм. Хром бол хар төмөрлөгийн үйлдвэрлэлд ашигладаг хамгийн чухал хайлшлагч элементүүдийн нэг юм. Уламжлалт ган (5% хүртэл Cr) дээр хром нэмэх нь тэдгээрийн физик шинж чанарыг сайжруулж, металыг дулааны боловсруулалтанд илүү мэдрэмтгий болгодог. Пүрш, пүрш, багаж, тамга, бөмбөлөг агуулсан ганг хромоор хайлуулдаг. Тэдгээрийн дотор (бөмбөлөг агуулсан гангаас бусад) хром нь манган, молибден, никель, ванади зэрэгтэй хамт байдаг. Бөмбөг агуулсан ган нь зөвхөн хром (ойролцоогоор 1.5%) ба нүүрстөрөгч (ойролцоогоор 1%) агуулдаг. Сүүлийнх нь хромтой онцгой хатуулагтай карбидыг үүсгэдэг: Cr 3 C. Cr 7 C 3 ба Cr 23 C 6. Тэд бөмбөлөг холхивчийн гангийн элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг өгдөг.

Ган дахь хромын агууламж 10% ба түүнээс дээш бол ган нь исэлдэлт, зэврэлтэнд илүү тэсвэртэй болдог боловч энд нүүрстөрөгчийн хязгаарлалт гэж нэрлэгдэх хүчин зүйл гарч ирдэг. Нүүрстөрөгч нь их хэмжээний хромыг холбох чадвар нь энэ элемент дэх гангийн хомсдолд хүргэдэг. Тиймээс, металлургичид хоёрдмол бэрхшээлтэй тулгардаг: хэрэв та зэврэлтэнд тэсвэртэй болохыг хүсч байвал нүүрстөрөгчийн агууламжийг бууруулж, элэгдэлд тэсвэртэй, хатуулаг алддаг.

Зэвэрдэггүй гангийн хамгийн түгээмэл төрөл нь 18% хром, 8% никель агуулдаг. Түүний доторх нүүрстөрөгчийн агууламж маш бага - 0.1% хүртэл. Зэвэрдэггүй ган нь зэврэлт, исэлдэлтийг сайн эсэргүүцдэг бөгөөд өндөр температурт бат бөх чанарыг хадгалдаг. V.I.-ийн уран баримлын бүлгийг ийм ган хуудаснаас хийсэн. Мухина "Ажилчин ба колхозчин эмэгтэй" Москвад ололт амжилтын үзэсгэлэнгийн хойд хаалган дээр суурилуулсан. Үндэсний эдийн засаг. Зэвэрдэггүй ган нь химийн болон нефтийн үйлдвэрт өргөн хэрэглэгддэг.

Өндөр хром агуулсан ган (25...30% Cr агуулсан) нь өндөр температурт исэлдэлтэнд онцгой тэсвэртэй байдаг. Эдгээр нь халаалтын зуухны эд анги үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг.

Одоо хром дээр суурилсан хайлшийн талаар хэдэн үг хэлье. Эдгээр нь 50% -иас дээш хром агуулсан хайлш юм. Тэд маш өндөр халуунд тэсвэртэй байдаг. Гэсэн хэдий ч тэдгээр нь бүх давуу талыг үгүйсгэдэг маш том сул талтай: эдгээр хайлш нь гадаргуугийн согогуудад маш мэдрэмтгий байдаг: зураас эсвэл бичил хагарал үүсэхэд хангалттай бөгөөд ачааллын дор бүтээгдэхүүн хурдан нурах болно. Ихэнх хайлшийн хувьд ийм дутагдал нь термомеханик боловсруулалтаар арилдаг боловч хром дээр суурилсан хайлшийг ийм аргаар эмчлэх боломжгүй юм. Үүнээс гадна тэд өрөөний температурт хэт хэврэг байдаг бөгөөд энэ нь тэдний хэрэглээг хязгаарладаг.

Хром, никелийн хайлш нь илүү үнэ цэнэтэй байдаг (тэдгээр нь ихэвчлэн хайлшлах нэмэлт болон бусад элементүүдийг агуулдаг). Энэ бүлгийн хамгийн түгээмэл хайлш - никромууд нь 20% хүртэл хром агуулдаг (үлдсэн хэсэг нь никель) бөгөөд халаалтын элементүүдийг үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Нихромууд нь металлын хувьд өндөр цахилгаан эсэргүүцэлтэй байдаг тул гүйдэл дамжуулахад тэд маш их халдаг.

Хром-никель хайлш дээр молибден, кобальт нэмсэнээр халуунд тэсвэртэй, 650...900°С-т хүнд ачааг тэсвэрлэх чадвартай материал авах боломжтой. Жишээлбэл, хийн турбины ирийг эдгээр хайлшаар хийдэг.

25...30% хром агуулсан кобальт-хромын хайлш нь мөн халуунд тэсвэртэй байдаг. Аж үйлдвэр нь мөн хромыг зэврэлтээс хамгаалах, гоёл чимэглэлийн бүрэх материал болгон ашигладаг.

Хромын гол хүдэр болох хромитыг мөн галд тэсвэртэй материал үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Магнезит-хромит тоосго нь химийн идэвхгүй, халуунд тэсвэртэй тул температурын гэнэтийн өөрчлөлтийг давж чаддаг. Тиймээс тэдгээрийг задгай зуухны дээврийн дизайнд ашигладаг. Магнезит-хромит бунхны эдэлгээ нь динас бунхныхаас 2...3 дахин их байдаг.

Динас нь дор хаяж 93% цахиур агуулсан хүчиллэг галд тэсвэртэй тоосго юм. Динасын галд тэсвэртэй байдал нь 1680...1730°C байна. 1952 онд хэвлэгдсэн Большой театрын 14-р ботид Зөвлөлтийн нэвтэрхий толь бичиг(2-р хэвлэл) динас нь ил зуухны нуман хаалганы зайлшгүй материал гэж нэрлэгддэг. Динас нь галд тэсвэртэй материал болгон өргөн хэрэглэгддэг хэвээр байгаа ч энэ мэдэгдлийг хуучирсан гэж үзэх ёстой.

Химичид голчлон хромитоос кали, натрийн бихроматууд K 2 Cr 2 O 7, Na 2 Cr 2 O 7 авдаг.

Bpchromates ба хром alum KCr(SO 4); арьс шир боловсруулахад ашигладаг. "Хром" гутал гэдэг нэр эндээс гаралтай. Савхин. хромын нэгдлээр идээлж, сайхан гялалзсан, удаан эдэлгээтэй, хэрэглэхэд хялбар.

Хар тугалганы хроматын PbCrO 4. төрөл бүрийн будагч бодис үйлдвэрлэдэг. Натрийн бихромат уусмалыг цайрдахын өмнө ган утасны гадаргууг цэвэрлэж, сийлбэрлэх, мөн гуулийг гэрэлтүүлэхэд ашигладаг. Хромит болон бусад хромын нэгдлүүдийг керамик паалан, шилний өнгөт бодис болгон өргөн ашигладаг.

Эцэст нь хромын хүчлийг натрийн бихроматаас гаргаж авдаг бөгөөд энэ нь метал эд ангиудыг хромоор бүрэхэд электролит болгон ашигладаг.

Хром нь ирээдүйд гангийн хайлшийн нэмэлт, металл бүрэх материалын хувьд чухал хэвээр байх болно; Химийн болон галд тэсвэртэй үйлдвэрт ашигладаг хромын нэгдлүүд үнэ цэнээ алдахгүй.

Хром дээр суурилсан хайлштай холбоотой нөхцөл байдал илүү төвөгтэй байдаг. Механизмын маш эмзэг байдал, онцгой нарийн төвөгтэй байдал нь эдгээр хайлшийг өргөнөөр ашиглах боломжийг олгодоггүй боловч халуунд тэсвэртэй, элэгдэлд тэсвэртэй байдлын хувьд ямар ч материалтай өрсөлдөж чаддаг. IN өнгөрсөн жилХром агуулсан хайлш үйлдвэрлэх шинэ чиглэл гарч ирэв - тэдгээрийг азотоор хайлуулна. Энэ хий нь ихэвчлэн металлургийн ажилд хортой бөгөөд хром-нитридтэй хүчтэй нэгдлүүдийг үүсгэдэг. Хромын ганг азотжуулах нь элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг нэмэгдүүлж, "зэвэрдэггүй ган" дахь ховор никель агууламжийг багасгах боломжийг олгодог. Магадгүй энэ арга нь хром дээр суурилсан хайлшийн "боловсрогдох боломжгүй" байдлыг даван туулах болов уу? Эсвэл бусад хараахан мэдэгдээгүй аргууд аврах ажилд ирэх үү? Ирээдүйд эдгээр хайлш нь технологийн хэрэгцээтэй материалуудын дунд зохих байр сууриа эзэлнэ гэж бид бодох ёстой.

Гурав, зургаа уу?

Хром нь агаар болон хүчил дэх исэлдэлтийг эсэргүүцдэг тул зэврэлтээс хамгаалахын тулд бусад материалын гадаргуу дээр ихэвчлэн түрхдэг. Хэрэглэх арга нь эрт дээр үеэс мэдэгдэж байсан - энэ бол электролитийн хуримтлал юм. Гэсэн хэдий ч эхлээд электролитийн хром бүрэх процессыг боловсруулах явцад гэнэтийн бэрхшээлүүд гарч ирэв.

Уламжлалт электролитийг хуримтлуулж буй элементийн ион эерэг цэнэгтэй электролит ашиглан хийдэг нь мэдэгдэж байна. Энэ нь хромтой ажиллахгүй байсан: бүрээс нь сүвэрхэг болж, амархан хальслах боломжтой болсон.

Бараг дөрөвний гурвын турш эрдэмтэд хром бүрэх асуудал дээр ажиллаж байсан бөгөөд зөвхөн манай зууны 20-иод онд хром баннын электролит нь гурвалсан хром биш, харин хромын хүчил, өөрөөр хэлбэл, хром агуулсан байх ёстойг олж мэдсэн. зургаан валент хром. Үйлдвэрийн хром бүрэх үед хүхрийн болон гидрофторын хүчлийн давсыг ваннд нэмнэ; чөлөөт хүчлийн радикалууд нь хромын гальваник хуримтлуулах процессыг хурдасгадаг.

Эрдэмтэд гальваник ванны катод дээр зургаан валент хромыг хуримтлуулах механизмын талаар зөвшилцөлд хүрээгүй байна. Зургаан валенттай хром эхлээд гурвалсан хром болж хувирч, дараа нь металл болж хувирдаг гэсэн таамаглал байдаг. Гэсэн хэдий ч ихэнх мэргэжилтнүүд катод дахь хром нь зургаан валентын төлөвөөс шууд буурдаг гэдэгтэй санал нийлдэг. Зарим эрдэмтэд атомын устөрөгч энэ үйл явцад оролцдог гэж үздэг бол зарим нь зургаан валент хром ердөө л зургаан электрон авдаг гэж үздэг.

Чимэглэлийн, хатуу

Хром бүрээс нь гоёл чимэглэлийн болон хатуу гэсэн хоёр төрөлтэй. Та ихэвчлэн гоёл чимэглэлийн зүйлстэй тааралддаг: цаг, хаалганы бариул болон бусад зүйл дээр. Энд хромын давхаргыг өөр металл, ихэвчлэн никель эсвэл зэсийн доод давхаргад хэрэглэнэ. Ган нь энэ дэд давхаргаар зэврэлтээс хамгаалагдсан бөгөөд нимгэн (0.0002...0.0005 мм) хромын давхарга нь бүтээгдэхүүнд албан ёсны дүр төрхийг өгдөг.

Хатуу гадаргууг өөр өөрөөр бүтээдэг. Хромыг ган дээр илүү зузаан давхаргад (0.1 мм хүртэл) хэрэглэнэ, гэхдээ дэд давхаргагүй. Ийм бүрхүүл нь гангийн хатуулаг, элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг нэмэгдүүлж, үрэлтийн коэффициентийг бууруулдаг.

Электролитгүй хром бүрэх

Хром бүрээсийг хэрэглэх өөр нэг арга байдаг - тархалт. Энэ үйл явц нь гальван ваннд биш, харин зууханд явагддаг.

Ган хэсгийг хромын нунтагт хийж, багасгах уур амьсгалд халаана. 1300°С-ийн температурт 4 цагийн дотор хэсгийн гадаргуу дээр 0.08 мм зузаантай хромоор баяжуулсан давхарга үүсдэг. Энэ давхаргын хатуулаг ба зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал нь тухайн хэсгийн масс дахь гангийн хатуулагаас хамаагүй их байдаг. Гэхдээ энгийн мэт санагдах энэ аргыг хэд хэдэн удаа сайжруулах шаардлагатай болсон. Гангийн гадаргуу дээр хромын карбидууд үүссэн бөгөөд энэ нь хромын ган руу тархахаас сэргийлсэн. Үүнээс гадна, хромын нунтаг нь мянга орчим градусын температурт шингэдэг. Үүнээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд төвийг сахисан галд тэсвэртэй нунтаг нэмнэ. Хромын нунтагыг хромын исэл, нүүрсний холимогоор солих оролдлого нь эерэг үр дүнд хүрээгүй.

Илүү ашигтай санал бол түүний дэгдэмхий галидын давс, жишээлбэл CrCl 2-ийг хром зөөгч болгон ашиглах явдал байв. Халуун хий нь хром бүрсэн бүтээгдэхүүнийг угааж, дараах урвал явагдана.

СrСl 2 + Fe - FeСl 2 + Сr.

Дэгдэмхий галидын давс ашиглах нь хром бүрэх температурыг бууруулах боломжтой болсон.

Хромын хлорид (эсвэл иодид) нь ихэвчлэн хром бүрэх үйлдвэрт харгалзах гидрохлоридын уурыг нунтаг хром эсвэл феррохромоор дамжуулж авдаг. Үүссэн хийн хлорид нь хром бүрсэн бүтээгдэхүүнийг угаана.

Процесс нь удаан хугацаа шаарддаг - хэдэн цаг. Ийм байдлаар хэрэглэсэн давхарга нь үндсэн материалд гальваникаар түрхсэнээс хамаагүй илүү бат бөх байдаг.

Энэ бүхэн аяга таваг угаахаас эхэлсэн...

Аливаа аналитик лабораторид бараан шингэнтэй том лонх байдаг. Энэ бол "хромын хольц" - калийн бихромат болон төвлөрсөн хүхрийн хүчилтэй ханасан уусмалын холимог юм. Яагаад хэрэгтэй байна вэ?

Хүний хуруунд үргэлж өөх тос байдаг бөгөөд энэ нь шил рүү амархан шилждэг. Чухамхүү эдгээр ордуудыг хромын хольц нь угаах зориулалттай. Энэ нь өөх тосыг исэлдүүлж, үлдэгдлийг нь арилгадаг. Гэхдээ энэ бодисыг болгоомжтой хандах хэрэгтэй. Костюм дээр унасан хэдэн дусал хром хольц нь түүнийг шигшүүр болгон хувиргаж чадна: холимогт хоёр бодис байдаг бөгөөд хоёулаа "дээрэмчин" - хүчтэй хүчил ба хүчтэй исэлдүүлэгч бодис юм.

Хром ба мод

Манай шил, хөнгөн цагаан, бетон, хуванцар эрин үед ч модыг барилгын маш сайн материал гэж хүлээн зөвшөөрөхгүй байх боломжгүй юм. Үүний гол давуу тал нь боловсруулахад хялбар, гол сул тал нь галын аюул, мөөгөнцөр, бактери, шавьжаар устгалд өртөмтгий байдаг. Модыг хромат, бихромат, цайрын хлорид, зэсийн сульфат, натрийн арсенат болон бусад бодис агуулсан тусгай уусмалаар шингээх замаар модыг илүү тэсвэртэй болгож чадна. Нэвчилт нь модны мөөгөнцөр, шавьж, галд тэсвэртэй байдлыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг.

Зургийг харж байна

Хэвлэмэл хэвлэлүүд дээрх зургуудыг энэ загвар (эсвэл түүний толин тусгал дүрс) сийлсэн клише - металл хавтангаар хийсэн болно. химийн хувьдэсвэл гараар. Гэрэл зургийг бүтээхээс өмнө клишег зөвхөн гараар сийлдэг байсан; Энэ бол маш их ур чадвар шаарддаг хөдөлмөр их шаарддаг ажил юм.

Гэвч 1839 онд хэвлэхтэй ямар ч холбоогүй юм шиг нэгэн нээлт болжээ. Натри эсвэл калийн бихроматаар шингээсэн цаасыг хурц гэрлээр гэрэлтүүлсний дараа гэнэт бор өнгөтэй болдог нь тогтоогджээ. Дараа нь цаасан дээрх бихромат бүрээс нь өртсөний дараа усанд уусдаггүй, харин норгосон үед цэнхэр өнгөтэй болдог. Принтерүүд энэ өмчийн давуу талыг ашигласан. Хүссэн хэв маягийн зургийг бихромат агуулсан коллоид бүрээстэй хавтан дээр авсан. Угаах явцад гэрэлтсэн хэсгүүд нь уусдаггүй, харин ил гаргаагүй хэсэг нь уусаж, хэвлэх боломжтой хавтан дээр хэв маяг хэвээр үлджээ.

Өнөө үед бусад гэрэл мэдрэмтгий материалыг хэвлэхэд ашигладаг бөгөөд бихромат гельний хэрэглээ багасч байна. Гэхдээ хром нь хэвлэх фотомеханик аргын "анхдагчид" тусалсан гэдгийг мартаж болохгүй.

Үүнтэй төстэй баримт бичиг

Хромын электрон томъёо ба исэлдэлтийн төлөв, түүний ерөнхий агуулгадэлхийн царцдас ба сансар огторгуйд. Хром авах арга, түүний физик ба Химийн шинж чанар. Хромын харилцан үйлчлэл нь энгийн ба нарийн төвөгтэй бодисууд. Хэрэглээний онцлог, үндсэн холболтууд.

танилцуулга, 2013 оны 02-р сарын 16-нд нэмэгдсэн


Хром, вольфрам, молибдений физик, химийн шинж чанарыг судлах. Хромын исэл бол хромын хамгийн тогтвортой нэгдэл юм. Гидроксид, зургаа дахь В бүлгийн элементүүдийн хүчилтөрөгч агуулсан хүчлүүдийн давс. Зургаа дахь В бүлгийн элементүүдийн хэт исэл, карбид, нитрид, боридууд.

лекц, 2011 оны 06-р сарын 29-нд нэмэгдсэн


Байгаль дахь хромын тархалт. Хром ба түүний нэгдлүүдийг олж авах онцлог. Хромын физик, химийн шинж чанар, түүний практик хэрэглээөдөр тутмын амьдрал, үйлдвэрлэлд. Органик бус хромд суурилсан пигментүүд, тэдгээрийг үйлдвэрлэх технологи, арга.

курсын ажил, 2015-04-06 нэмэгдсэн


Хромын хлоридын усан уусмалыг электролизээр цэвэр хромын металл бэлтгэх. Хромын физик, химийн үндсэн шинж чанарууд. Аммонийн бихромат, калийн бихромидын шинж чанар, тэдгээрийн хоруу чанар, хэрэглээний онцлогууд. Хромын ангидрид бэлтгэх.

курсын ажил, 2015-07-01 нэмэгдсэн


Ванадийн химийн шинж чанарын онцлог: нээлт, хэрэглээ химийн үйлдвэр. Цэвэр хэлбэрийн ванадий (цайвар саарал өнгөтэй уян хатан металл) ба түүний нэгдлүүдийн тодорхойлолт. Ган болон бусад металлын ванадий цэвэршүүлэх үр дүнгийн шинж чанар.

хураангуй, 2010 оны 01-р сарын 23-нд нэмэгдсэн


Chrome бол хатуу, гялалзсан металл юм. Хром нь зэвэрдэггүй, хүчилд тэсвэртэй, халуунд тэсвэртэй гангийн бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Хромын нэгдлүүд. Хүчилтөрөгч бол дэлхийн царцдасын хамгийн түгээмэл элемент юм. Хүчилтөрөгчийн үйлдвэрлэл ба шинж чанар. Хүчилтөрөгчийн хэрэглээ.

тайлан, 11/03/2006 нэмэгдсэн


Манган ба түүний нэгдлүүдийн химийн шинж чанар. Аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлманган Хромын нээлтийн түүх, ерөнхий мэдээлэл. Манган ба хромын хэрэглээний стандарт, тэдгээрийн биологийн үүрэг. Хүний биед микроэлементийн дутагдал эсвэл илүүдэл нөлөө.

хураангуй, 2015-01-20 нэмэгдсэн


Хромын нэгдлүүдийн исэлдэлтийн төлөв, электрон тохиргоо, зохицуулалтын тоо, геометр. Нарийн төвөгтэй нэгдлүүдийн шинж чанар. Олон цөмт хромын цогцолборууд, тэдгээрийн электрон нэгдлүүд. Фосфорын цогцолборууд, хромын исэлдэлтийн өндөр түвшин.

курсын ажил, 2010 оны 6-р сарын 6-нд нэмэгдсэн


Манганы ерөнхий шинж чанар, түүний үндсэн физик, химийн шинж чанар, нээлтийн түүх, судалгааны орчин үеийн ололт амжилт. Энэхүү химийн элементийн байгальд тархалт, үйлдвэрлэл, үйлдвэрлэлд хэрэглэх чиглэл.

туршилт, 2013 оны 06-р сарын 26-нд нэмэгдсэн


Электроджуулсан хромын бүтэц, шинж чанарыг харгалзан үзэх. Хром бүрэх технологийн онцлогийг судалж, цахилгаан, дулаан, бүтцийн тооцоог хийх. Галваник үйлдвэрлэлээс хром агуулсан бохир усыг цэвэршүүлэх аргачлалын судалгаа.

Цэнхэр цагаан өнгөтэй хатуу металл. Хромыг заримдаа хар металл гэж ангилдаг. Энэ металл нь нэгдлүүдийг өөр өөр өнгөөр ​​будаж чаддаг тул "будаг" гэсэн утгатай "хром" гэж нэрлэсэн. Хром бол зайлшгүй шаардлагатай микро элемент юм хэвийн хөгжилхүний ​​биеийн үйл ажиллагаа. Түүний биологийн хамгийн чухал үүрэг бол нүүрс усны солилцоо, цусан дахь глюкозын түвшинг зохицуулах явдал юм.

Мөн үзнэ үү:

БҮТЭЦ

Химийн бондын төрлөөс хамааран - бүх металлын нэгэн адил хром нь металл хэлбэрийн болор тортой байдаг, өөрөөр хэлбэл торны зангилаанууд нь металлын атомуудыг агуулдаг.
Орон зайн тэгш хэмээс хамааран - куб, биеийн төвтэй a = 0.28839 нм. Хромын онцлог шинж чанар нь ойролцоогоор 37 ° C температурт түүний физик шинж чанарт огцом өөрчлөлт ордог. Металлын болор тор нь түүний ионууд болон хөдөлгөөнт электронуудаас бүрддэг. Үүний нэгэн адил үндсэн төлөвт байгаа хромын атом нь электрон тохиргоотой байдаг. 1830 ° C-т нүүр төвтэй тор бүхий өөрчлөлт болгон хувиргах боломжтой, a = 3.69 Å.

ӨМЧ

Хромын хатуулаг нь 9-ийн Mohs хатуулагтай, хамгийн хатуу цэвэр металлуудын нэг (зөвхөн иридий, бериллий, вольфрам, ураны дараа ордог). Маш цэвэр хромыг маш сайн боловсруулах боломжтой. Идэвхгүй байдлын улмаас агаарт тогтвортой. Үүнтэй ижил шалтгаанаар хүхрийн болон азотын хүчилтэй урвалд ордоггүй. 2000 ° C-т шатаж, ногоон хромын (III) исэл Cr 2 O 3 үүсгэдэг бөгөөд энэ нь амфотер шинж чанартай байдаг. Халах үед энэ нь олон металл бус бодисуудтай урвалд ордог бөгөөд ихэвчлэн стехиометрийн бус найрлагатай нэгдлүүдийг үүсгэдэг: карбид, борид, силицид, нитрид гэх мэт Хром нь янз бүрийн исэлдэлтийн төлөвт олон тооны нэгдлүүдийг үүсгэдэг, голчлон +2, +3, +6. Chrome нь металлын бүх шинж чанартай байдаг - энэ нь дулаан, цахилгааныг сайн дамжуулдаг бөгөөд ихэнх металлын гялалзах шинж чанартай байдаг. Энэ нь антиферромагнит ба парамагнит шинж чанартай, өөрөөр хэлбэл 39 ° C-ийн температурт парамагнит байдлаас антиферросоронзон төлөвт (Неел цэг) шилждэг.

НӨӨЦ, ҮЙЛДВЭРЛЭЛ

Хамгийн том хромын ордууд нь Өмнөд Африк (дэлхийн 1-р байр), Казахстан, Орос, Зимбабве, Мадагаскарт байрладаг. Мөн Турк, Энэтхэг, Армени, Бразил, Филиппинд ордууд байдаг.nОХУ-ын хромын хүдрийн үндсэн ордуудыг Урал (Дон, Сарановское)-д мэддэг. Казахстанд хайгуулын нөөц нь 350 гаруй сая тонн (дэлхийд 2-р байр) Хром нь байгальд гол төлөв хромын төмрийн хүдэр Fe(CrO 2) 2 (төмрийн хромит) хэлбэрээр байдаг. Үүнээс феррохромыг цахилгаан зуухыг коксоор (нүүрстөрөгч) багасгах замаар гаргаж авдаг. Цэвэр хром авахын тулд урвалыг дараах байдлаар гүйцэтгэнэ.
1) төмрийн хромит нь агаарт натрийн карбонат (сод үнс) -тэй ууссан;
2) натрийн хроматыг уусгаж, төмрийн исэлээс салгах;
3) хроматыг бихромат болгон хувиргах, уусмалыг хүчиллэгжүүлэх, бихроматыг талсжуулах;
4) натрийн бихроматыг нүүрсээр ангижруулах замаар цэвэр хромын ислийг гаргаж авдаг;
5) металл хромыг aluminothermy ашиглан олж авдаг;
6) электролиз ашиглан электролитийн хромыг хүхрийн хүчил нэмсэн усан дахь хромын ангидридын уусмалаас гаргаж авдаг.

ГАРАЛ ҮҮСЭЛ

Дэлхийн царцдас (кларк) дахь хромын дундаж агууламж 8.3·10 -3% байна. Бүтэцээрээ дэлхийн мантид хамгийн ойр байдаг гэж үздэг хэт ягаан туяаны чулуулаг нь хромоор (2·10 -4%) баяждаг тул энэ элемент нь дэлхийн мантийн илүү онцлог шинж чанартай байх магадлалтай. Хром нь хэт ягаан чулуулагт их хэмжээний болон тархсан хүдэр үүсгэдэг; Хамгийн том хромын ордууд үүсэх нь тэдэнтэй холбоотой юм. Үндсэн чулуулагт хромын агууламж ердөө 2·10 -2%, хүчиллэг чулуулагт - 2,5·10 -3%, тунамал чулуулагт (элсэн чулуу) - 3,5·10 -3%, шавар занарт - 9·10 -3% хүрдэг. %. Chromium нь харьцангуй сул усны цагаач юм; Далайн усан дахь хромын агууламж 0.00005 мг/л байна.
Ерөнхийдөө хром бол дэлхийн гүний бүсэд байдаг металл юм; чулуурхаг солирууд (мантийн аналогууд) нь мөн хромоор баяжуулсан (2.7·10 -1%). 20 гаруй хромын эрдэс бодисыг мэддэг. Зөвхөн хром шпинель (54% Cr хүртэл) үйлдвэрлэлийн ач холбогдолтой; Нэмж дурдахад хром нь хромын хүдэртэй хамт олон тооны бусад эрдэс бодисуудад агуулагддаг боловч практик ач холбогдолгүй байдаг (уваровит, вольконскойт, кемерит, фуксит).
Хромын гурван үндсэн эрдэс байдаг: магнохромит (Mg, Fe)Cr 2 O 4 , хромпикотит (Mg, Fe) (Cr, Al) 2 O 4, алюминохромит (Fe, Mg) (Cr, Al) 2 O 4 . By Гадаад төрхтэдгээрийг ялгах боломжгүй бөгөөд буруугаар "хромит" гэж нэрлэдэг.

ХЭРЭГЛЭЭ

Хром нь олон хайлштай ган (ялангуяа зэвэрдэггүй ган), түүнчлэн бусад олон хайлшийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Хромын нэмэлт нь хайлшийн хатуулаг, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдлыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Chrome-ийн хэрэглээ нь түүний халуунд тэсвэртэй, хатуулаг, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдаг. Хамгийн гол нь хромыг хромын ган хайлуулахад ашигладаг. Хөнгөн цагаан ба силикотермик хромыг никром, нимоник, бусад никель хайлш, стелит хайлуулахад ашигладаг.
Их хэмжээний хромыг гоёл чимэглэлийн зэврэлтэнд тэсвэртэй бүрхүүлд ашигладаг. Нунтаг хром нь металл керамик бүтээгдэхүүн, гагнуурын электрод материал үйлдвэрлэхэд өргөн хэрэглэгддэг. Cr 3+ ион хэлбэрийн хром нь эрдэнийн чулуу, лазерын материал болгон ашигладаг бадмаарагт агуулагдах хольц юм. Хромын нэгдлүүдийг будах явцад даавууг сийлэхэд ашигладаг. Зарим хромын давсыг арьс ширний үйлдвэрт идээлэх уусмалын бүрэлдэхүүн хэсэг болгон ашигладаг; PbCrO 4, ZnCrO 4, SrCrO 4 - урлагийн будаг шиг. Хром-магнезитийн галд тэсвэртэй бүтээгдэхүүнийг хромит ба магнезитын холимогоор хийдэг.
Элэгдэлд тэсвэртэй, үзэсгэлэнтэй цайрын бүрээс (хром бүрэх) болгон ашигладаг.
Хромыг хайлш үйлдвэрлэхэд ашигладаг: хром-30 ба хром-90 нь хүчирхэг плазмын бамбар болон сансрын салбарт хошуу үйлдвэрлэхэд зайлшгүй шаардлагатай.

Chrome (англи. Chromium) - Cr

• Тэмдэглэл - Cr (Chromium);
• Хугацаа - IV;
• Бүлэг - 6 (VIb);
• Атомын масс - 51.9961;
• Атомын дугаар - 24;
• Атомын радиус = 130 pm;
• Ковалентын радиус = 118 pm;
• Электрон тархалт - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 ;
• хайлах температур = 1857 ° C;
• буцлах цэг = 2672 ° C;
• Цахилгаан сөрөг чанар (Паулингын дагуу / Альпред, Рочовын дагуу) = 1.66 / 1.56;
• Исэлдэлтийн төлөв: +6, +3, +2, 0;
• Нягт (үгүй) = 7.19 г / см3;
• Молийн хэмжээ = 7.23 см 3 / моль.

Хром (өнгө, будаг) нь Березовскийн алтны ордоос (Дундад Уралын) анх олдсон бөгөөд анхны дурдсан нь 1763 он бөгөөд М.В.Ломоносов "Металлургийн анхны үндэс" бүтээлдээ үүнийг "улаан хар тугалгын хүдэр" гэж нэрлэдэг.

Цагаан будаа. Хромын атомын бүтэц.

Хромын атомын электрон тохиргоо нь 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 (Атомын электрон бүтцийг үзнэ үү). Боловсролд химийн холбообусад элементүүдийн хувьд гаднах 4s түвшинд байрлах 1 электрон + 3d дэд түвшний 5 электрон (нийт 6 электрон) оролцох боломжтой тул хром нь нэгдлүүдэд +6-аас +1 хүртэл исэлдэлтийн төлөвийг авч чаддаг (хамгийн түгээмэл нь +6, +3, +2). Хром бол химийн идэвхгүй металл бөгөөд зөвхөн өндөр температурт энгийн бодисуудтай урвалд ордог.

Хромын физик шинж чанарууд:

• цэнхэр цагаан металл;
• маш хатуу металл (бохирдол байгаа тохиолдолд);
• хэврэг байх үед n. ж.;
• хуванцар (цэвэр хэлбэрээр).

Хромын химийн шинж чанар

• t=300°C-д хүчилтөрөгчтэй урвалд орно:
  4Cr + 3O 2 = 2Cr 2 O 3;
• t>300 ° C-д галогентэй урвалд орж, галидын холимог үүсгэдэг;
• t>400°C температурт хүхэртэй урвалд орж сульфид үүсгэдэг.
  Cr + S = CrS;
• t=1000°C-т нарийн нунтагласан хром нь азоттой урвалд орж, хромын нитрид (химийн тогтвортой байдал өндөртэй хагас дамжуулагч) үүсгэдэг.
  2Cr + N 2 = 2CrN;
• Устөрөгчийг ялгаруулахын тулд шингэрүүлсэн давсны болон хүхрийн хүчилтэй урвалд ордог.
  Cr + 2HCl = CrCl 2 + H 2;
  Cr + H 2 SO 4 = CrSO 4 + H 2;
• дулаан төвлөрсөн азот ба хүхрийн хүчилхромыг уусгана.

Төвлөрсөн хүхрийн болон азотын хүчилтэй. хром нь урвалд ордоггүй бөгөөд хром нь усан бүсэд уусдаггүй; цэвэр хром нь шингэрүүлсэн хүхрийн хүчилтэй ч урвалд ордоггүй нь анхаарал татаж байна; энэ үзэгдлийн шалтгааныг хараахан тогтоогоогүй байна. Баяжуулсан азотын хүчилд удаан хугацаагаар хадгалахад хром нь маш нягт ислийн хальсаар бүрхэгдсэн (идэвхгүй болгодог) ба шингэрүүлсэн хүчилтэй урвалд орохоо болино.

Хромын нэгдлүүд

Хромын исэлдэлтийн "дуртай" төлөвүүд нь +2 (CrO, Cr(OH) 2), +3 (Cr 2 O 3, Cr (OH) 3), +6 (CrO 3, H 2) гэж дээр дурдсан. CrO 4).

Chrome нь хромофор, өөрөөр хэлбэл, агуулагдах бодисыг өнгө өгдөг элемент. Жишээлбэл, исэлдэлтийн төлөвт +3, хром нь нил ягаан-улаан эсвэл ногоон өнгө өгдөг (бадмаараг, шпинель, маргад, анар); исэлдэлтийн төлөвт +6 - шар-улбар шар өнгө (матар).

Хромоос гадна хромофорууд нь төмөр, никель, титан, ванади, манган, кобальт, зэс зэрэг орно - эдгээр нь бүгд d-элементүүд юм.

Хром агуулсан нийтлэг нэгдлүүдийн өнгө:

• исэлдэлтийн төлөвт хром +2:
  • хромын исэл CrO - улаан;
  • хромын фтор CrF 2 - хөх-ногоон;
  • хромын хлорид CrCl 2 - өнгө байхгүй;
  • хромын бромид CrBr 2 - өнгө байхгүй;
  • Хромын иодид CrI 2 - улаан хүрэн.
• исэлдэлтийн төлөвт хром +3:
  • Cr 2 O 3 - ногоон;
  • CrF 3 - цайвар ногоон;
  • CrCl 3 - ягаан-улаан;
  • CrBr 3 - хар ногоон;
  • CrI 3 - хар.
• исэлдэлтийн төлөвт хром +6:
  • CrO 3 - улаан;
  • калийн хромат K 2 CrO 4 - нимбэгний шар;
  • аммонийн хромат (NH 4) 2 CrO 4 - алтан шар;
  • кальцийн хромат CaCrO 4 - шар;
  • Хар тугалганы хромат PbCrO 4 - цайвар хүрэн шар.

Хромын исэл:

• Cr +2 O - үндсэн исэл;
• Cr 2 +3 O 3 - амфотерийн исэл;
• Cr +6 O 3 - хүчиллэг исэл.

Хромын гидроксид:

• ".

  Хромын хэрэглээ

  • халуунд тэсвэртэй, зэврэлтэнд тэсвэртэй хайлшийг хайлуулахад хайлшлах нэмэлт болгон;
  • металл бүтээгдэхүүнийг зэврэлтэнд тэсвэртэй, элэгдэлд тэсвэртэй, үзэсгэлэнтэй харагдуулахын тулд хром бүрэх;
  • хром-30 ба хром-90 хайлшийг плазмын бамбар хушуу болон агаарын тээврийн салбарт ашигладаг.

Хром нь Д.И.Менделеевийн химийн элементүүдийн үечилсэн системийн 4-р үеийн 6-р бүлгийн хажуугийн дэд бүлгийн элемент бөгөөд атомын дугаар 24. Үүнийг Cr (лат. Chromium) тэмдэгээр тэмдэглэдэг. Хромын энгийн бодис нь хөхөвтөр цагаан өнгөтэй хатуу металл юм.

Хромын химийн шинж чанар

Ердийн нөхцөлд хром нь зөвхөн фтортой урвалд ордог. Өндөр температурт (600 хэмээс дээш) хүчилтөрөгч, галоген, азот, цахиур, бор, хүхэр, фосфортой харилцан үйлчилдэг.

4Cr + 3O 2 – t° →2Cr 2 O 3

2Cr + 3Cl 2 – t° → 2CrCl 3

2Cr + N 2 – t° → 2CrN

2Cr + 3S – t° → Cr 2 S 3

Халах үед усны ууртай урвалд орно:

2Cr + 3H 2 O → Cr 2 O 3 + 3H 2

Хром нь шингэрүүлсэн уусмалд уусдаг хүчтэй хүчил(HCl, H2SO4)

Агааргүй үед Cr 2+ давс, агаарт Cr 3+ давс үүсдэг.

Cr + 2HCl → CrCl 2 + H 2

2Cr + 6HCl + O 2 → 2CrCl 3 + 2H 2 O + H 2

Металлын гадаргуу дээр хамгаалалтын исэлдүүлэгч хальс байгаа нь хүчлийн төвлөрсөн уусмал - исэлдүүлэгчтэй холбоотой идэвхгүй байдлыг тайлбарладаг.

Хромын нэгдлүүд

Хромын (II) оксидба хромын (II) гидроксид нь үндсэн шинж чанартай байдаг.

Cr(OH) 2 + 2HCl → CrCl 2 + 2H 2 O

Chromium (II) нэгдлүүд нь хүчтэй бууруулагч бодис юм; агаар мандлын хүчилтөрөгчийн нөлөөн дор хромын (III) нэгдлүүд болж хувирдаг.

2CrCl 2 + 2HCl → 2CrCl 3 + H 2

4Cr(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O → 4Cr(OH) 3

хромын исэл (III) Cr 2 O 3 нь ногоон өнгөтэй, усанд уусдаггүй нунтаг юм. Хромын (III) гидроксид эсвэл кали, аммонийн бихроматуудыг кальцижуулах замаар олж авч болно.

2Cr(OH) 3 – t° → Cr 2 O 3 + 3H 2 O

4K 2 Cr 2 O 7 – t° → 2Cr 2 O 3 + 4K 2 CrO 4 + 3O 2

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 – t° → Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O (галт уулын урвал)

Амфотерийн исэл. Cr 2 O 3-ийг шүлт, сод, хүчил давстай холиход (+3) исэлдэлтийн төлөвтэй хромын нэгдлүүдийг олж авна.

Cr 2 O 3 + 2NaOH → 2NaCrO 2 + H 2 O

Cr 2 O 3 + Na 2 CO 3 → 2NaCrO 2 + CO 2

Шүлт ба исэлдүүлэгч бодисын хольцтой холилдоход хромын нэгдлүүдийг исэлдэлтийн төлөвт (+6) авна.

Cr 2 O 3 + 4KOH + KClO 3 → 2K 2 CrO 4 + KCl + 2H 2 O

Хромын (III) гидроксид C r (OH) 3 . Амфотерийн гидроксид. Саарал ногоон, халах үед задарч, ус алдаж, ногоон өнгөтэй болдог метагидроксид CrO(OH). Усанд уусдаггүй. Уусмалаас саарал хөх, хөхөвтөр ногоон гидрат хэлбэрээр тунадас үүснэ. Хүчил ба шүлттэй урвалд ордог, аммиакийн гидраттай харьцдаггүй.

Энэ нь амфотер шинж чанартай - хүчил ба шүлтлэгт уусдаг.

2Cr(OH) 3 + 3H 2 SO 4 → Cr 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O Cr(OH) 3 + ZN + = Cr 3+ + 3H 2 O

Cr(OH) 3 + KOH → K, Cr(OH) 3 + ZON - (конц.) = [Cr(OH) 6 ] 3-

Cr(OH) 3 + KOH → KCrO 2 + 2H 2 O Cr(OH) 3 + MOH = MSrO 2 (ногоон) + 2H 2 O (300-400 ° C, M = Li, Na)

Cr(OH) 3 →(120 о C – Х 2 О) CrO(OH) →(430-1000 0 С –Х 2 О) Cr2O3

2Cr(OH) 3 + 4NaOH (конк.) + ZN 2 O 2 (конк.) = 2Na 2 CrO 4 + 8H 2 0

Баримт: хромын (III) давсны уусмалаас аммиак гидраттай тунадас:

Cr 3+ + 3(NH 3 H 2 O) = ХАМТr(OH) 3 ↓+ ЗНН 4+

Cr 2 (SO 4) 3 + 6NaOH → 2Cr(OH) 3 ↓+ 3Na 2 SO 4 (илүүдэл шүлтэнд - тунадас уусдаг)

Хромын (III) давс нь нил ягаан эсвэл хар ногоон өнгөтэй байдаг. Тэдний химийн шинж чанар нь өнгөгүй хөнгөн цагаан давстай төстэй.

Cr (III) нэгдлүүд нь исэлдүүлэх болон багасгах шинж чанарыг хоёуланг нь харуулж чаддаг.

Zn + 2Cr +3 Cl 3 → 2Cr +2 Cl 2 + ZnCl 2

2Cr +3 Cl 3 + 16NaOH + 3Br 2 → 6NaBr + 6NaCl + 8H 2 O + 2Na 2 Cr +6 O 4

Зургаан валент хромын нэгдлүүд

Хромын (VI) исэл CrO 3 - тод улаан талстууд, усанд уусдаг.

Калийн хромат (эсвэл бихромат) ба H 2 SO 4 (конц.) -аас гаргаж авдаг.

K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 → CrO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 → 2CrO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O

CrO 3 нь хүчиллэг исэл бөгөөд шүлттэй хамт шар өнгийн хроматууд CrO 4 2- үүсгэдэг:

CrO 3 + 2KOH → K 2 CrO 4 + H 2 O

Хүчиллэг орчинд хроматууд нь улбар шар өнгийн дихроматууд болж хувирдаг Cr 2 O 7 2-:

2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 → K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

Шүлтлэг орчинд энэ урвал эсрэг чиглэлд явагдана.

K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH → 2K 2 CrO 4 + H 2 O

Калийн бихромат нь хүчиллэг орчинд исэлдүүлэгч бодис юм.

K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 + 3Na 2 SO 3 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3Na 2 SO 4 + K 2 SO 4 + 4H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 + 3NaNO 2 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3NaNO 3 + K 2 SO 4 + 4H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 + 6KI = Cr 2 (SO 4) 3 + 3I 2 + 4K 2 SO 4 + 7H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 + 6FeSO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3Fe 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O

Калийн хромат K 2 Кр O 4 . Оксосол. Шар, гигроскопгүй. Задралгүй хайлдаг, дулааны хувьд тогтвортой. Усанд маш сайн уусдаг ( шаруусмалын өнгө нь CrO 4 2- ионтой тохирч), анионыг бага зэрэг гидролиз болгодог. Хүчиллэг орчинд энэ нь K 2 Cr 2 O 7 болж хувирдаг. Исэлдүүлэгч бодис (K 2 Cr 2 O 7-ээс сул). Ион солилцооны урвалд ордог.

Чанарын урвал CrO 4 2- ион дээр - хүчтэй хүчиллэг орчинд задардаг барийн хроматын шар тунадасны тунадас. Энэ нь даавууг будах нунтаглагч, арьс шир боловсруулах бодис, сонгомол исэлдүүлэгч бодис, аналитик химийн урвалж болгон ашигладаг.

Хамгийн чухал урвалын тэгшитгэлүүд:

2K 2 CrO 4 +H 2 SO 4(30%)= K 2 Cr 2 O 7 +K 2 SO 4 +H 2 O

2K 2 CrO 4 (t) +16HCl (концентрал, давхрага) = 2CrCl 3 +3Cl 2 +8H 2 O+4KCl

2K 2 CrO 4 +2H 2 O+3H 2 S=2Cr(OH) 3 ↓+3S↓+4KOH

2K 2 CrO 4 +8H 2 O+3K 2 S=2K[Cr(OH) 6 ]+3S↓+4KOH

2K 2 CrO 4 +2AgNO 3 =KNO 3 +Ag 2 CrO 4(улаан) ↓

Чанарын урвал:

K 2 CrO 4 + BaCl 2 = 2KCl + BaCrO 4 ↓

2BaCrO 4 (t) + 2HCl (дил.) = BaCr 2 O 7 (p) + BaC1 2 + H 2 O

Баримт: хромитыг агаарт калитай холих:

4(Cr 2 Fe ‖‖)O 4 + 8K 2 CO 3 + 7O 2 = 8K 2 CrO 4 + 2Fe 2 O 3 + 8СO 2 (1000 °C)

Калийн бихромат К 2 Кр 2 О 7 . Оксосол. Техникийн нэр хром оргил. Улбар шар-улаан, гигроскопгүй. Задрахгүйгээр хайлж, цааш халах үед задардаг. Усанд маш сайн уусдаг ( жүржУусмалын өнгө нь Cr 2 O 7 2- ионтой тохирч байна. Шүлтлэг орчинд K 2 CrO 4 үүсгэдэг. Уусмал болон хайлуулах явцад ердийн исэлдүүлэгч бодис. Ион солилцооны урвалд ордог.

Чанарын урвалууд- H 2 O 2 агуулагдах эфирийн уусмалын цэнхэр өнгө, атомын устөрөгчийн нөлөөн дэх усан уусмалын цэнхэр өнгө.

Энэ нь арьс шир боловсруулах бодис, даавууг будахад зориулсан нунтаглагч, пиротехникийн найрлагын бүрэлдэхүүн хэсэг, аналитик химийн урвалж, металлын зэврэлтээс хамгаалах бодис, H 2 SO 4 (конц.) -тай холилдон химийн аяга таваг угаахад ашиглагддаг.

Хамгийн чухал урвалын тэгшитгэлүүд:

4K 2 Cr 2 O 7 =4K 2 CrO 4 +2Cr 2 O 3 +3O 2 (500-600 o C)

K 2 Cr 2 O 7 (t) +14HCl (conc) = 2CrCl 3 +3Cl 2 +7H 2 O+2KCl (буцалгах)

K 2 Cr 2 O 7 (t) +2H 2 SO 4(96%) ⇌2KHSO 4 +2CrO 3 +H 2 O (“хромын хольц”)

K 2 Cr 2 O 7 +KOH (conc) =H 2 O+2K 2 CrO 4

Cr 2 O 7 2- +14H + +6I - =2Cr 3+ +3I 2 ↓+7H 2 O

Cr 2 O 7 2- +2H + +3SO 2 (г) = 2Cr 3+ +3SO 4 2- +H 2 O

Cr 2 O 7 2- +H 2 O +3H 2 S (g) =3S↓+2OH - +2Cr 2 (OH) 3 ↓

Cr 2 O 7 2- (конк.) +2Ag + (дил.) =Ag 2 Cr 2 O 7 (улаан) ↓

Cr 2 O 7 2- (дил.) +H 2 O +Pb 2+ =2H + + 2PbCrO 4 (улаан) ↓

K 2 Cr 2 O 7(t) +6HCl+8H 0 (Zn)=2CrCl 2(син) +7H 2 O+2KCl

Баримт бичиг: K 2 CrO 4-ийг хүхрийн хүчилээр эмчлэх:

2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 (30%) = K 2Кр 2 О 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

Өгүүллийн агуулга

CROMIUM– (Хром) Cr, химийн элемент 6(VIb) бүлэг Тогтмол хүснэгт. Атомын дугаар 24, атомын масс 51.996. 42 Кр-аас 66 Кр хүртэлх хромын 24 изотопыг мэддэг. 52 Cr, 53 Cr, 54 Cr изотопууд тогтвортой байна. Байгалийн хромын изотоп найрлага: 50 Кр (хагас задралын хугацаа 1.8 10 17 жил) – 4.345%, 52 Кр – 83.489%, 53 Кр – 9.501%, 54 Кр – 2.365%. Исэлдэлтийн үндсэн төлөвүүд нь +3 ба +6 байна.

1761 онд Санкт-Петербургийн их сургуулийн химийн профессор Иоганн Готлоб Леманн Уралын нурууны зүүн бэлд, Березовскийн уурхайгаас гайхамшигтай улаан эрдсийг олж илрүүлж, нунтаг болгон бутлахад тод шар өнгөтэй болжээ. 1766 онд Леман Петербургт ашигт малтмалын дээж авчирчээ. Талстуудыг давсны хүчлээр боловсруулсны дараа тэрээр цагаан тунадас гаргаж, хар тугалга олж авав. Леманн эрдэс бодисыг Сибирийн улаан хар тугалга (plomb rouge de Sibérie) гэж нэрлэсэн бөгөөд энэ нь матар (Грекийн "krokos" - гүргэм) - байгалийн хар тугалганы хромат PbCrO 4 байсан нь одоо мэдэгдэж байна.

Германы аялагч, байгаль судлаач Питер Саймон Паллас (1741–1811) Санкт-Петербургийн Шинжлэх ухааны академийн экспедицийг Оросын төв бүс нутгуудад удирдаж, 1770 онд Өмнөд болон Дундад Урал, түүний дотор Березовскийн уурхайд очиж, Леман шиг матар сонирхдог. Паллас “Энэ гайхалтай улаан хар тугалганы эрдэс өөр ямар ч ордод байдаггүй. Нунтаг болгоход шар өнгөтэй болж, уран сайхны бяцхан зурагт ашиглаж болно. Березовскийн уурхайгаас матарыг Европ руу хүргэх нь ховор, хүндрэлтэй байсан ч (бараг хоёр жил зарцуулсан) ашигт малтмалыг будагч бодис болгон ашиглахад талархаж байв. 17-р зууны төгсгөлд Лондон, Парист. Бүх язгууртнууд нарийн нунтагласан матраар будсан тэргэнцэрт суудаг байсан бөгөөд үүнээс гадна Сибирийн улаан хар тугалганы шилдэг жишээнүүд нь Европ дахь олон эрдэс судлалын кабинетуудын цуглуулгыг дүүргэжээ.

1796 онд Парисын эрдэс судлалын сургуулийн химийн профессор Николас-Луи Вокелин (1763-1829) дээр матрын дээж ирж, эрдэст шинжилгээ хийсэн боловч хар тугалга, төмөр, хөнгөн цагааны ислээс өөр зүйл олоогүй байна. Ваукелин Сибирийн улаан хар тугалганы судалгаагаа үргэлжлүүлж, эрдэсийг калийн уусмалаар буцалгаж, хар тугалганы карбонатын цагаан тунадасыг салгасны дараа үл мэдэгдэх давсны шар өнгийн уусмал гаргаж авсан. Хар тугалганы давсаар эмчлэхэд шар тунадас үүсч, мөнгөн усны давс, улаан тунадас, цагаан тугалга хлорид нэмэхэд уусмал ногоон өнгөтэй болсон. Матрыг эрдэс хүчлээр задлах замаар тэрээр "улаан хар тугалганы хүчил" -ийн уусмалыг олж авсан бөгөөд ууршилт нь бадмаараг улаан талстыг үүсгэдэг (энэ нь хромын ангидрид болох нь одоо тодорхой болсон). Тэдгээрийг графит тигелд нүүрсээр шохойж, урвалын дараа би тэр үед үл мэдэгдэх металлын хайлсан саарал зүү хэлбэртэй олон талстуудыг олж нээсэн. Ваукелин металлын өндөр галд тэсвэртэй, хүчилд тэсвэртэй болохыг тэмдэглэв.

Ваукелин шинэ элементийг хром (Грек хэлнээс crwma - өнгө, өнгө) гэж нэрлэсэн бөгөөд энэ нь олон өнгийн нэгдлүүдийг үүсгэдэг. Судалгаандаа үндэслэн зарим үнэт чулууны маргад эрдэнийн өнгө нь тэдгээрийн доторх хромын нэгдлүүд холилдсонтой холбоотой гэж Ваукелин анх хэлжээ. Жишээлбэл, байгалийн маргад нь хөнгөн цагааныг хромоор хэсэгчлэн сольсон гүн ногоон өнгөтэй бериллер юм.

Хамгийн магадлалтай нь Ваукелин цэвэр металл биш, харин түүний карбидуудыг олж авсан нь үүссэн талстуудын зүү хэлбэртэй хэлбэрээс нотлогдсон боловч Парисын Шинжлэх Ухааны Академи шинэ элементийн нээлтийг бүртгэсэн бөгөөд одоо Ваукелиныг нээсэн гэж үздэг. элемент № 24.

Юрий Крутяков