کروم (Chromium) با نماد شیمیایی Cr و عدد اتمی ۲۴، یکی از فلزات واسطه جدول تناوبی است که در گروه ۶ و دوره ۴ قرار دارد. این فلز به رنگ خاکستری براق (با تهرنگ آبیفام) دیده میشود، بسیار سخت و در عین حال شکننده است و جلاپذیری فوقالعادهای دارد.
نام «کروم» از واژه یونانی chrōma به معنای «رنگ» گرفته شده، زیرا بسیاری از ترکیبات آن رنگهای زنده و شدیدی مانند زرد، نارنجی، سبز و قرمز ایجاد میکنند.
تاریخچه کشف کروم
ترکیبات رنگی کروم برای اولین بار در سال ۱۷۶۱ توسط یوهان گوتلوب لمن (Johann Gottlob Lehmann) در سنگ معدنی سرخرنگ سیبری (کروکوئیت یا کرومات سرب) مشاهده شد، اما او آن را اشتباه شناسایی کرد. در سال ۱۷۹۷–۱۷۹۸، شیمیدان فرانسوی نیکلاس لوئی واکلین (Nicolas Louis Vauquelin) با تجزیه این سنگ معدنی، اکسید کروم (CrO₃) را جدا کرد و سپس با حرارت دادن آن در حضور کربن (در کوره ذغالی)، برای نخستین بار فلز کروم خالص را به دست آورد. این کشف پایهگذار کاربردهای گسترده کروم در صنعت شد.
خواص فیزیکی مهم کروم
- رنگ و ظاهر: خاکستری براق با جلاپذیری بسیار بالا (منعکسکننده حدود ۷۰٪ نور مرئی و ۹۰٪ نور مادون قرمز پس از صیقلکاری)
- سختی: بالا (حدود ۵٫۵ در مقیاس Mohs)، اما شکننده و غیرچکشخوار (نمیتوان آن را با چکش صاف کرد)
- نقطه ذوب: ۱۹۰۷ درجه سانتیگراد
- نقطه جوش: حدود ۲۶۷۱–۲۶۷۲ درجه سانتیگراد
- چگالی: ۷٫۱۹ گرم بر سانتیمتر مکعب
- ساختار بلوری: مکعبی مرکزدار (BCC)
به دلیل نقطه ذوب و جوش بالا، کروم در برابر حرارت شدید مقاومت خوبی نشان میدهد.
خواص شیمیایی پر اهمیت
کروم در حالت خالص، در مجاورت هوا بهسختی اکسید میشود و لایه نازکی از اکسید کروم (Cr₂O₃) روی سطح آن تشکیل میدهد که مانند یک سپر محافظ عمل کرده و از خوردگی بیشتر جلوگیری میکند. این فلز میتواند در واکنشهای شیمیایی الکترون از دست بدهد و حالتهای اکسیداسیون رایج آن +۲، +۳ و +۶ است (بهویژه +۳ و +۶). هرچه تعداد الکترونهای ازدسترفته بیشتر باشد، قدرت اکسیدکنندگی ترکیب بالاتر میرود.
- Cr(III) پایدار و کمتر سمی است.
- Cr(VI) بسیار اکسیدکننده، سمی و سرطانزا محسوب میشود (به همین دلیل در کاربردهای صنعتی کنترل دقیق دارد).
ایزوتوپهای کروم
کروم طبیعی شامل چهار ایزوتوپ پایدار است:
- ⁵⁰Cr (حدود ۴٫۳٪)
- ⁵²Cr (فراوانترین، حدود ۸۳٫۸٪)
- ⁵³Cr (حدود ۹٫۵٪)
- ⁵۴Cr (حدود ۲٫۴٪)
ایزوتوپهای پایدار از نظر خواص شیمیایی یکساناند، اما در برخی خصوصیات فیزیکی (مانند چگالی دقیق یا نقطه ذوب) تفاوتهای جزئی دارند.
چرا کروم اینقدر مهم است؟
مهمترین دلیل ارزش بالای کروم، مقاومت عالی در برابر خوردگی و افزایش سختی آلیاژهاست. حدود ۸۵٪ مصرف جهانی کروم صرف تولید فولاد ضدزنگ (استنلس استیل) و آبکاری کروم (کروم سخت) میشود. این فلز به فولاد خاصیت ضدزنگ، مقاومت حرارتی و مکانیکی عالی میبخشد و در ساخت ابزار، قطعات خودرو، لوازم آشپزخانه، تجهیزات پزشکی، صنایع شیمیایی و حتی قطعات مقاوم در برابر سایش کاربرد دارد.
فلز کروم چیست و چه نقشی در ذخیره سازی گلوکز دارد؟
مقدار کمی از فلز کروم بر اساس نتایج تحقیقاتی که امروزه توسط دانشمندان و پژوهشگران در زمینه تأثیر یون های معدنی و آلی بر مکانیسم عملکرد و کارایی فعالیت های سلول های بدن، منتشر شده است، برای عملکرد درست هورمون انسولین ضروری میباشد. در واقع فلز کروم به عنوان یک کاتالیزور نقش مهمی در ذخیره سازی گلوکز اضافی بدن توسط هورمون انسولین در سلول های ماهیچه ای بدن انسان دارد. هنگامی که مقدار کروم موجود در بدن از مقدار طبیعی کمتر باشد، هورمون انسولین ترشح شده از سلول های جزایر لانگرهانس نمیتواند قند اضافی خون را به صورت گلیکوژن در بافت های ماهیچه ای ذخیره کند و در این حالت فرد دچار دیابت یا بیماری قند میشود.
فلز کروم چه نقشی در صنعت دارد؟
برای مقاوم کردن انواع فلزات در مقابل هوا و اکسیژن از فلز کروم استفاده میشود و فلزات مختلفی را با فلز کروم آبکاری میکنند و نیمه عمر آنها را افزایش میدهند. از فلز کروم برای ساخت یک لایه محافظتی در فولاد های آهنی استفاده میشود. فلز کروم یک لایه پوششی یا محافظتی قوی را بر روی سطح آهن ایجاد میکند و از نفوذ اکسیژن به قیمت های زیرین خود جلوگیری میکند.
از ترکیب دی کرومات پتاسیم در محیط های آزمایشگاهی برای ضد عفونی کردن و پاکسازی انواع میکروب ها در ظروف شیشه ای استفاده میشود.
مطلب آبکاری کروم را حتما بخوانید.
در شیشه سازی برای رنگ کردن شیشه ها از انواع ترکیبات نمکی طبیعی و مصنوعی استفاده میشود. از ترکیبات نمکی فلز کروم برای رنگ کردن شیشه های مختلف در شیشه سازی استفاده میشود.
از فلز کروم به عنوان یک کاتالیزور یا شتاب دهنده واکنش های شیمیایی در صنعت استفاده میشود. کاتالیزور ها در انواع واکنش های شیمیایی نقش مهمی در تبدیل واکنش دهنده ها به فراورده های شیمیایی دارند. بدیهی است هر چقدر که مقدار کاتالیزور در واکنش شیمیایی بیشتر باشد، سرعت انجام واکنش نیز بیشتر میشود.
در کارخانههای تولید کننده لوازم آرایشی و بهداشتی از انواع ترکیبات رنگی کرومات و اکسید های فلز کروم برای ساخت انواع رنگهای مو استفاده میشود. همانطور که میدانید امروزه ترکیبات رنگی مختلفی از این نوع فلز در طبیعت پیدا میشود یا دانشمندان میتوانند این ترکیبات را به صورت مصنوعی در محیط های آزمایشگاهی تولید کنند.
در کارخانههای تولید کننده رنگ از ترکیبات نمکی و رنگی فلز کروم استفاده میشود. هر چقدر که مقدار رنگدانه های موجود در ترکیبات فلزی کروم بیشتر باشد، درصد خلوص رنگهای تولید شده نیز افزایش مییابد.
قیمت هر کیلو کروم به چه عواملی بستگی دارد؟
قیمت هر کیلو کروم به عوامل مختلفی مثل نرخ دلار، تورم، کشور تولید کننده کروم، درصد خلوص فلز، کشور مصرفکننده، تعداد معادن فلز کروم و به میزان تقاضای جهانی برای این فلز بستگی دارد. طبیعی است هر چقدر که کیفیت و درصد خلوص فلز کروم استخراج شده از معدن بیشتر باشد، قیمت هر کیلو از آن نیز بیشتر است.
آدرس شرکت پویا استیل در نقشه گوگل
بدون نظر