Kroom (1)

EBS
METALLID
Kroom
Alla Bõkova 10.eur
Tallinn 2011
Sissejuhatus
Kroom on keemiline element , mille sümbol on Cr, järjenumbriga 24. Ta esineb looduses nelja isotoobina massiarvudega 50, 52, 53 ja 54. Kroom-50 arvatakse olevat radioaktiivne poolestusajaga üle 1017aasta. Kroom on lihtaine . Elemendi nimi on saadud kreeka sõnast "kromaattisuuden" (χρώμα), mis tähendab, värvi.
Chromium was regarded with great interest because of its high corrosion resistance and hardness.Füüsikalised omadused
Kroom on suure tihedusega normaaltingimustel on tema tihedus 7,14 g/cm3 . Cr on kõrge sulamistemperatuur 1857 kraadi. Tal on metalläige, hea elektri- ja soojusjuhtivus . Tavaliselt kroom on kõva. Kroomi peetakse kõige kõvemaks metalliks, mis on lihtainena. Kroomist on väga huvitatud tema kõrge korrosiooni vastupidavuse pärast. Kroom on hõbevalge, sinika helgiga. Samuti on ta lõhnatu ja maitsetu. Kroomiga võib kriimustada klaasi. Samas on kroom paramagnetiline metall , mis tähendab, et ta magnetiseerub nõrgalt.
Keemilised omadused
Õhus ja vees on kroom püsiv. Ühendis on kroomi oksüdatsiooniaste tavaliselt II kuni IV. Kõrgel temperatuuril (2000
) põleb kroom hapnikus kroom(III)oksiidiks: 4Cr+ 3-> 2
on rohelise värvusega suure kõvadusega kristalaine, mida rakendatakse roheliste värvide, rohelise klaasi ja keraamika saamisel. Kõvaduse tõttu kuulub
poleerimispulbrite koostisse.
Ta on keemiliselt vastupidav, reageerib vesinikkloriid - ja lahjendatud väävelhappega, lämmastikhappes ja kuningvees passiveerub ehk kattub õhukese korrosioonikindla kaitsekihiga. On toatemperatuuril püsiv ega oksüdeeru. Kuumutamisel reageerib kroom hapniku, halogeenide, väävli, lämmastiku ja süsinikuga. Oksüdeerijate manulusel ka sulatatud leelistega- siis tekivad kromaadid.
Metallide pingereas paikneb kroom tsingi ja raua vahel, seepärast reageerib ta lahjendatud hapetega.
Väikesi kroomikoguseid vajab me keha suhkruainevahetuse reguleerimiseks ning toidus sisalduvate süsivesikute omastamiseks. Parimad allikad on liha, kanaliha, pähklid, täisteratooted, munakollane , juust ja õllepärm. Ainult üksikutel juhtudel on teatatud, et kroomi täielik eemaldamine inimese dieedist on põhjustanud kroomi puudust . In larger amounts and different forms chromium can be toxic and carcinogenic . Suuremates kogustes ja eri vormides kroom võib olla mürgine ja kantserogeenne . Peaaegu pool organismis leiduvast kroomist on luudes , veerandi jagu leidub teda lihastes ja nahas. Katsetes on tõdetud, et kroomivaegusel kaotavad loomad vere glükoosisisalduse reguleerimise võime, ilmneb hüperglükeemia ja glükosuuria. Seepärast tuntakse kroomi ka kui glükoositolerantsfaktori üht koostisosa. The most prominent example of toxic chromium is hexavalent chromium (Cr(VI)). Kõige silmapaistvam näide mürgisest kroomist on kuuevalentne kroomi. (Cr (VI)). Abandoned chromium production sites often require environmental cleanup . Hüljatud kroomi tootmiskohtades on tihti vaja keskkonda puhastada .
Kroomi kasutamine
Kroomi ühendeid kasutatakse parkainetena, oksüdeerijatena ja ka pigmentidena ning muuks otstarbeks. Teda kasutatakse konstruktsiooni-, tööriistade ja muu sellise legeerimiseks ehk suurendamaks terase kõvadust, kulumis- ja korrosiooni kindlust . Korrosioonikindlaks teeb terase 13%-line kroomi sisaldus. Peale selle kasutatakse kroomi veel kroomimiseks ning sulamite nagu nikroomi ja kromelli valmistamiseks, klaasi- ja keraamikatööstuses (näiteks valmistatakse elektripliitide ja triikraudade küttespiraale), sest kroom annab klaasile smaragdrohelise värvuse. Kroom annab ka smaragdile tema rohelise värvuse ja rubiinidele punase värvuse. Kroomi kasutatakse isegi värvainete tootmises. Varem nimetati neid värve happepeitsvärvaineiks, nüüd, aga kroomvärvaineteks. Need on peitsvärvained, mis moodustavad kroomi sooladega püsivaid kompleksühendeid. Kroomvärvained annavad püsiva ja ereda värvuse, nendega värvitakse peamiselt villa ja kapronit. Kroomimine on metallesemete galvaaniline katmine kroomikihiga, mille paksus on umbes 0,5-100 µm. Seda tehakse, et kaitsta metalle korrosiooni ja kulumise eest ning suurendada kuumuspüsivust ja ka dekoratiivsel eesmärgil. Elektrolüütilist kroomimist rakendatakse auto-, lennuki- ja aparaadiehituses. Kroomitakse ka autoiluliiste, käekellakorpusi ja olemeesemeid. Kroomkate suurendab pinnakõvadust ja kulumiskindlust, on ju kroom kõige suurema kõvadusega metall. Kuullaagrite kroomimine pikendab tunduvalt nende tööiga Kasutatakse ka difuseenset kroomi, et terasdetailide pinnakihti rikastada kroomiga. Kroomimine toimub 800-1300 0C juures tahkes, gaasilises või vedelas keskkonnas. Difusiooniks on vajalik atomaarne kroom, mida saadakse CrCl2 ja CrCi3 reageerimisel rauaga. Difuusne kroom annab metallile korrosiooni- ja happekindluse ning kuumapüsivuse kuni 800 0C ja suure süsinikusisaldusega terastele ka kõva ja kulumiskindla pinna.
Kroomi esinemine looduses
Kroom on 21. kõige rikkalikumalt esinev element maakoores , mille keskmine kontsentratsioon 100 ppm. Tavaliselt looduses on leida mitte Kroomi lihtainena vaid Fe(CrO2)2 ainena, mis on tähtsam kroomi maak . Teda leidub Türgis, USA-s, Lõuna-Aafrikas, Albaanias, Soomes, Madagaskaril, Venemaal, Kuubas, Brasiilias, Jaapanis , Indias ja ka teistes riikides. Kõige tuntum koht, kus saab kroomi on Uralis ja suured varud on Kasahtanis. Puhast kroomi toodetakse aluminotermiliselt kroom(III) oksiidist .
Ajalugu
Hiinast on leitud relvi , mis olid maetud rohkem kui 2000 aastat tagasi ja mis olid kaetud kroomiga.
Chromium came to the attention of westerners in the 18th century . Kroom pälvis Läänemaailma tähelepanu 18. sajandil. On 26 July 1761 , Johann Gottlob Lehmann found an orange-red mineral in the Beryozovskoye mines in the Ural Mountains which he named Siberian red lead . 26. juulil 1761, kui Johann Gottlob Lehmann leidis punakasoranži mineraalainet- pliikromaati. Crocoite was used as a pigment, and after the discovery that the mineral chromite also contains chromium, this latter mineral was used to produce pigments as well. Pliikromaati kasutati pigmendina, ja hiljem avastati, et mineraalvee kromiit sisaldab samuti kroomi. Viimane mineraal oli samuti kasutatus pigmentide tootmiseks. Erekollane pigment sai moodsaks.
Kroomi ühendid
Tähtsamad kroomi ühendid on kroom (III) oksiid Cr2O3, mis ei lahustu vees ega reageeri hapetega, kaalium (III)sulfaatdodekahüdraat KCr(SO4)2.12H2O, kroom(VI)oksiid CrO3, kroom(VI) hape H2CrO4 ja dikroom(VI)hape H2Cr2O7 ning nende soolad kromaadid ja dikromaadid .
Näiteks on rohelise värvusega suure kõvadusega kristalaine, mida rakendatakse roheliste värvide, rohelise klaasi ja keraamika saamisel. Kõvaduse tõttu kuulub
poleerimispulbrite koostisse.
CrO3 on punase värvusega kristalne aine, väga tugev oksüdeerija. Paljud orgaanilised ained süttivad kokkupuutes kroomtrioksiidiga.
Kokkuvõte
Kroom on ühiskonna jaoks väga kasulik aine. Nii oma keemiliste kui ka füüsikaliste suuruste poolest on ta tähtis. Kroom mängib inimese organismis tähtsat rolli. Samuti parandab ta tööriistade kvaliteeti ja kroomist saadakse värve.
Kasutatud kirjandus
http://en.wikipedia.org/wiki/Chromiu m
http://www.freewebs.com/evelinsa/FWThumbnails/Microsoft%20Word%20-%20METALLID%20_konspekt_.pdf
http://web.zone.ee/metallityy/METALLID/yldteavetmetallidest_3.html
http://forum.planet.ee/showthread.php?t=55341
„Keemia“ Hergi Karik, Karl-Kristjan Kuiv, Kalle Truus