Crom

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Crom
 

24		Cr
 
        
        
                  
                  
                                
                                
  

vanadiu ← crom → mangan

Aspect
Aspectul elementului
metal argintiu
Linia spectrală
Linia spectrală a elementului
Generalitate
Numele, simbolul, numărul atomic crom, Cr, 24
Serie metale de tranziție
Grup , punct , bloc 6 (VIB) , 4 , d
Densitate 7 140 kg / m³
Duritate 8.5
Configurare electronică
Configurare electronică
Termen spectroscopic 7 S 3
Proprietăți atomice
Greutate atomica 51.9961
Raza atomică (calc.) 140 (166) pm
Raza covalentă 127 pm
Configurare electronică [ Ar ] 3d 5 4s 1
și - după nivelul de energie 2, 8, 13, 1
Stări de oxidare 6, 3 , 2 ( acid puternic )
Structură cristalină corp centrat cubic
Proprietăți fizice
Stare a materiei solid
Punct de fuziune 2130 K (1 860 ° C )
Punct de fierbere 2 945 K (2 672 ° C)
Volumul molar 7,23 × 10 −6 m³ / mol
Entalpia vaporizării 344,3 kJ / mol
Căldura de fuziune 16,9 kJ / mol
Presiunea de vapori 990 Pa la 2130 K
Viteza sunetului 5 940 m / s la 293,15 K
Alte proprietăți
numar CAS 7440-47-3
Electronegativitate 1,66 ( scară Pauling )
Căldura specifică 450 J / (kg K)
Conductibilitate electrică 7,74 × 10 6 S / m
Conductivitate termică 93,7 W / (m K)
Energia primei ionizări 652,9 kJ / mol
A doua energie de ionizare 1 590,6 kJ / mol
A treia energie de ionizare 2 987 kJ / mol
Energia celei de-a patra ionizări 4 743 kJ / mol
A cincea energie de ionizare 6 702 kJ / mol
Energia celei de-a șasea ionizări 8 744,9 kJ / mol
Izotopi mai stabili
iso N / A TD DM DE DP
50 Cr 4,345% Este stabil cu 26 de neutroni
51 Cr sintetic 27.7025 zile ε 0,753 51 V
52 Cr 83,789% Este stabil cu 28 de neutroni
53 Cr 9.501% Este stabil cu 29 de neutroni
54 Cr 2,365% Este stabil cu 30 de neutroni
iso: izotop
NA: abundență în natură
TD: timpul de înjumătățire
DM: modul de descompunere
DE: energia de descompunere în MeV
DP: produs de descompunere

Cromul este elementul chimic cu numărul atomic 24 și simbolul său este Cr .

fundal

În 1761 Johann Gottlob Lehmann a găsit un mineral roșu portocaliu în Munții Ural , pe care l-a numit plumb roșu siberian : identificat greșit ca un compus de plumb cu părți de seleniu și fier, mineralul era de fapt un cromat de plumb .

În 1770, Peter Simon Pallas a vizitat același loc cu Lehmann și a găsit un alt „minereu de plumb” roșu care putea fi folosit în mod util ca pigment de vopsea. În același an, François Sulpice Beudant a dat noului mineral denumirea de crocoit .

Utilizarea plumbului roșu siberian s-a dezvoltat rapid; în aceeași perioadă, o culoare galben strălucitor obținută întotdeauna din crocoit a devenit foarte la modă.

În 1797 Nicolas-Louis Vauquelin a primit probe de crocoit și a reușit să obțină oxid de crom (CrO 3 ) prin amestecarea crocoitei cu acid clorhidric ; un an mai târziu a descoperit că poate obține crom metalic prin încălzirea oxidului într-un pat de cărbune. De asemenea, a reușit să detecteze urme de crom în unele pietre prețioase, cum ar fi rubine și smaralde.

În secolul al XIX-lea, crocoitul ca materie primă pentru extracția cromului a fost înlocuit de cromită (descoperită în 1797 dar descrisă doar în 1845 de Wilhelm von Haidiger ), care are un conținut de crom decisiv mai mare (până la mai mult de 40% din greutate, împotriva maxim 16% în crocoită).

În secolul al XIX-lea , cromul a fost utilizat în principal pentru a prepara diferite vopsele și pigmenți; astăzi principala utilizare a cromului (85% din total) este pentru aliajele metalice, restul fiind împărțit între industria chimică, turnătorii și fabricile de cărămidă.

Denumirea de „crom” derivă din cuvântul grecesc chroma , care înseamnă „culoare”, datorită numărului mare de compuși viu colorați ai acestui element.

Caracteristici fizico-chimice

Cromul este un metal foarte dur utilizat în aliajele de oțel inoxidabil. De asemenea, participă la formarea aliajelor de aluminiu, cupru și nichel. Este utilizat ca strat protector de suprafețe metalice (cromare), care capătă splendoare și rezistență la coroziune.

Cele mai frecvente stări de oxidare ale cromului sunt +2, +3 și +6, dintre care +3 este cel mai stabil; stările +4 și +5 sunt relativ rare. Compușii cromului +6 ( crom hexavalent ) sunt oxidanți puternici, iar efectele toxice și cancerigene ale cromului hexavalent sunt atribuite în principal acestei caracteristici, făcându-l extrem de agresiv față de sistemele biologice. Căldura sa specifică este de 0,45 J / (g K). Este un element de tranziție.

Izotopi

În natură, cromul este compus din trei izotopi stabili ; 52 Cr, 53 Cr și 54 Cr. 52 Cr este cel mai abundent ( abundență naturală 83,789%). Au fost creați 19 radioizotopi , dintre care cei mai stabili sunt 50 Cr cu un timp de înjumătățire de peste 1,8E17 ani și 51 Cr cu 27,7025 zile. Toți ceilalți izotopi sunt foarte radioactivi , cu timp de înjumătățire mai mic de o zi și adesea mai puțin de un minut. Cromul are 2 stări metastabile .

Decăderea de 53 Mn produce 53 Cr. Prin urmare, manganul conține, de obicei, și izotopi de crom, iar acest lucru face din sistemul crom-mangan un instrument de investigație în geologie. Raporturile Mn / Cr confirmă dovezile furnizate de 26 Al și 107 Pd asupra istoriei sistemului solar timpuriu; variațiile raportului dintre 53 Cr / 52 Cr și Mn / Cr găsite la mulți meteoriți indică un raport inițial de 53 Mn / 55 Mn astfel încât structura lor izotopică Mn-Cr derivă din decăderea in situ a 53 Mn în corpuri planetare diferențiate. Prin urmare, 53 Cr oferă dovezi suplimentare asupra proceselor nucleosintetice imediat după condensarea sistemului solar .

Greutatea atomică a izotopilor de crom variază de la 43 ( 43 Cr) la 67 ( 67 Cr). Modul principal de descompunere înainte de cel mai abundent izotop ( 52 Cr) este captarea electronilor , în timp ce modul principal de descompunere după acesta este decăderea beta .

Producție

Materii prime

Cromul este extras sub formă de cromită (FeCr 2 O 4 ). Aproximativ jumătate din cromita extrasă din lume provine din Africa de Sud . Alți producători importanți sunt Kazahstanul , India și Turcia . Există multe depozite de cromit virgin, dar aproape toate sunt concentrate în Kazahstan și Africa de Sud. Producția anuală din 2000 a fost de aproximativ 15 milioane de tone, aproape toate transformate în 40 de milioane de tone de aliaj de fero-crom cu o valoare de piață aproximativă de 2 miliarde de euro.

Depozitele de crom nativ pur sunt rare: mina Udačnaja din Rusia produce cantități mici. Este o mină de diamante care exploatează o venă de kimberlit , în care mediul reducător favorizează acumularea de crom metalic pur.

Procese

Reducerea chimică a oxidului de crom (III) cu aluminiu , siliciu sau carbon :

Cr 2 O 3 + 2Al → Al 2 O 3 + 2Cr
Cr 2 O 3 + 3C → 3CO + 2Cr

Prin electrochimie este posibil să se reducă alumul de crom și oxidul de crom (VI) .

  • Producția mondială de crom pe țări

  • Producția anuală de crom

Producția mondială

Principalii producători de crom în 2019 [1]
Poziţie țară Producție (Mii tone)
1 Africa de Sud Africa de Sud 16395
2 curcan curcan 10000
3 Kazahstan Kazahstan 6700
4 India India 4139
5 Finlanda Finlanda 2415
6 Brazilia Brazilia 200 [2]
Alte țări 4910

Compuși

Dicromatul de potasiu este un agent oxidant puternic și este cel mai bun compus disponibil pentru eliminarea oricărui posibil compus organic din sticla de laborator, dar este foarte toxic și mutagen [3] . Verde crom este un oxid de crom, Cr 2 O 3 utilizat în vopsele pentru miniaturi, modelare și vopsire cu sticlă. Galbenul crom este un pigment galben strălucitor, PbCrO 4 , folosit de pictori.

Acidul cromic are structura (ipotezată) H 2 CrO 4 . Nici acidul crom și nici acidul dicromic nu apar în natură, dar anionii lor se găsesc într-o varietate de compuși. Atât trioxidul de crom, CrO 3 ( anhidrida acidului cromic), cât și acidul cromic propriu-zis sunt vândute industrial ca „acid cromic”.

Aplicații

Utilizări ale cromului și ale compușilor săi:

  • Janta cromată

  • Componente cromate pe o motocicletă

Precauții și toxicologie

Avvertenza
 Informațiile prezentate nu sunt sfaturi medicale și este posibil să nu fie corecte. Conținutul are doar scop ilustrativ și nu înlocuiește sfatul medicului: citiți avertismentele .
fraze H ---
Expresii R. R 40
sfat P --- [4]
Produsele chimice
trebuie manipulat cu precauție
Avertizări

Cromul metalic și compușii trivalenți ai cromului nu sunt considerați, în mod normal, periculoși pentru sănătate, dar compușii cromului hexavalent (cromați și dicromați) sunt foarte toxici dacă sunt ingerați sau dacă fumul este inhalat. Doza letală de compuși hexavalenți de crom este, de exemplu, în cazul dicromatului de amoniu, pentru administrare orală LD50 <190 (Cr 6+ ) mg / kg la șobolan. Prezintă iritabilitate primară și este coroziv pe piele și mucoase, poate fi fatal dacă este absorbit și prin piele și dacă este ingerat; inhalarea poate provoca spasm al bronhiilor, inflamație și edem al laringelui și bronhiilor, pneumonie chimică și edem pulmonar. Prezintă frecvent fenomene de sensibilizare dacă este inhalat și în contact cu pielea. Se suspectează că este teratogen și este clasificat ca cancerigen pentru aproape toate organismele vii (inclusiv pentru oameni).

În schimb, se dezbate dacă cromul trivalent este un oligonutrient esențial, necesar pentru metabolismul corect al zaharurilor în corpul uman. [ fără sursă ] Agenția engleză pentru standarde alimentare, de exemplu, a văzut și a aplicat datele referitoare la nevoia umană pentru acest element, adesea completat în dietă sub formă de picolinat de crom și de mai multe ori acuzat că este dimpotrivă doar dăunător sau cele mai irelevante, dacă sunt luate în doze mici. [ citație necesară ] Nu există dovezi că un deficit de crom va afecta în cele din urmă capacitatea insulinei de a regla nivelul glicemiei. Spre deosebire de alte urme de minerale, nu a fost găsită nicio urmă de atomi de crom în nicio metaloproteină dotată cu activitate biologică și nici în alți compuși activi. Prin urmare, rolul cromului în metabolismul zahărului rămâne, deocamdată, un mister sau un fapt irelevant.

Deoarece mulți compuși ai cromului au fost și sunt utilizați încă în culori, lacuri și tăbăcirea pielii, mulți dintre aceștia se găsesc acum în sol și în acvifere din siturile industriale abandonate, care necesită acum decontaminare și recuperare a mediului.

În 1958 , OMS a recomandat o concentrație maximă admisibilă pentru crom hexavalent de 0,05 mg / l în apă potabilă , pe baza măsurilor de protecție a sănătății. Această recomandare a fost revizuită de multe ori, dar obiectivul nu a fost niciodată ridicat.

Începând cu 1 iulie 2006, Directiva 2002/95 / CE [5] ( RoHS ) a Comunității Europene a devenit obligatorie, care interzice utilizarea cromului hexavalent ca component în acoperirile anticorozive în diferite tipuri de echipamente electrice și electronice .

Crom trivalent

Rezultatele conflictuale ale studiilor de toxicitate subcronică, cronică și reproductivă asupra sărurilor solubile de crom (III) și asupra oamenilor împiedică determinarea valorii maxime a toxicității.
Grupul pentru vitamine și minerale din Regatul Unit (EVM) a definit o doză de 0,15 mg / kg greutate pe zi / crom (III) (sau 10 mg / persoană / zi) ca netoxică.
OMS a stabilit limita suplimentării cu crom a 250 μg / zi.

Studii multiple au afirmat că picolinatul de crom monohidrat nu este mutagen sau cancerigen, cu o marjă mare de siguranță de 4-5 ordine de mărime. ADN pentru administrarea echivalentă umană de 50.000 mg / kg din dietă pe o perioadă de doi ani, doza de 250 µg / zi [6]

Intoxicație acută

Majoritatea compușilor hexavalenți ai cromului sunt iritanti pentru ochi, piele și mucoase, iar expunerea cronică la aceștia poate provoca leziuni permanente ale ochilor dacă nu sunt îngrijiți corespunzător. Ingerarea de lichide care conțin crom (accidentală sau suicidă) provoacă gastroenterită severă cu greață , dureri abdominale, vărsături și diaree . Această fază este urmată de leziuni hepatice și renale și necroză tubulară acută cu dezvoltarea insuficienței renale acute foarte grave și a unei posibile evoluții spre moarte.

Intoxicarea cronică

Cromul este responsabil pentru o serie lungă de efecte toxice cronice. Printre acestea, cele mai cunoscute sunt:

Cromul hexavalent este, de asemenea, un cancerigen celebru pentru oameni (grupa I conform IARC). De fapt, există o vastă literatură științifică (a se vedea Bibliografia), care demonstrează efectele cancerigene ale cromului (VI) atât în ​​experimentele de laborator, cât și ca studii de caz. Chromium este responsabil pentru:

Indicatori de doză

Pentru a stabili o posibilă expunere la crom, ar trebui luate măsurători urinare de crom înainte și după tura de lucru. Această metodă simplă permite cuantificarea expunerii toxice la subiecții cu manifestări clinice sugestive ale intoxicației cu crom.

Citate literare

Notă

  1. ^ Statistici privind producția de crom USGS
  2. ^ Anuário Mineral Brasileiro
  3. ^ Fișă informativă CIS (International Occupational Safety and Health Information Centre) despre dicromatul de potasiu , pe ilo.org .
  4. ^ Foi de pulbere de crom , pe IFA-GESTIS . Adus la 20 iunie 2021 (Arhivat din original la 16 octombrie 2019) .
  5. ^ Directiva 2002/95 / CE a Comunității Europene ( PDF ), pe eur-lex.europa.eu .
  6. ^ Aviz pentru Comisia Europeană , pe europass.parma.it . Adus la 6 aprilie 2019 (arhivat din original la 4 martie 2015) .

Bibliografie

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității Thesaurus BNCF 22189 · LCCN (EN) sh85025350 · GND (DE) 4147944-0 · BNF (FR) cb12104829h (dată) · NDL (EN, JA) 00.56704 milioane
Chimie Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Cromo&oldid=121950844#Composti ”