Chroom

Isotope van chroom
iso	NV	halfleeftyd	VM	VE (MeV)	VP
⁵⁰Cr	syn	> 1.3 E18 j	εε	-	⁵⁰Ti
⁵¹Cr	sin	27.7025 d	ε	-	⁵¹V
⁵¹Cr	sin	27.7025 d	γ	0.320	-
⁵²Cr	83.789%	Cr is stabiel met 28 neutrone
⁵³Cr	9.501%	Cr is stabiel met 29 neutrone
⁵⁴Cr	2.365%	Cr is stabiel met 30 neutrone

Portaal

Chemie

Chroom is 'n chemiese element in die periodieke tabel met die simbool Cr en atoomgetal van 24.

Kenmerkende eienskappe

Chroom is 'n staalgrys, harde, blink metaal wat 'n hoë glans verkry met polering, smelt met moeite en vlek met tyd.

Die mees algemene oksidasietoestande van chroom is +2, +3, en +6 met +3 as die mees stabiele toestand. +4 en +5 is relatief skaars. Chroomverbindings met die +6 oksidasietoestand is baie kragtige oksideermiddels.

Chroom(0) is onstabiel in suurstof en produseer onmiddellik 'n dun oksiedlagie wat ondeurdringbaar is tot suurstof en beskerm sodoende die onderliggende metaal.

Chroom is 'n antiferromagneet met rondloperantiferromagnetisme en spindigtheidsgolwe.

Aanwendings

Gebruike van Chroom:

In metallurgie, word dit gebruik om korrosieweerstand te gee en 'n glansafwerking:
- as 'n komponent van 'n legering, bv. in vlekvrye staal,
- in geanodiseerde aluminium (waar die oppervlak van die aluminium letterlik in robyn verander word).
As kleurstowwe in verwe.
- Chroom(III)oksied is 'n metaalpoleermiddel wat bekend staan as "green blanket".
- Chroomsoute word gebruik om glas smarag groen te kleur.
- Chroom is die element wat aan 'n robyn sy rooi kleur verleen en word daarom gebruik om sintetiese robyne te vervaardig.
As 'n katalisator.
Chromiet word gebruik om gietvorms vir die maak van bakstene.
Chroomsoute word gebruik vir leerlooiery.
Kaliumdichromaat is 'n chemiese reagens wat gebruik word om laboratoriumglasware skoon te maak en as 'n middel vir titrasies. Dit word as beits vir die vaslegging van kleur in weefstowwe gebruik.
Chroom(IV)oksied (CrO₂) word gebruik vir die vervaardiging van magneetband, waar die hoër dwangvermoë as ysteroksied band beter werkverrigting verseker.
In boormodders by olieboorgate word dit gebruik as korrosieweermiddel.

Geskiedenis

In 1761, het Johann Gottlob Lehman 'n oranjerooi mineraal in die Oeralgebergte ontdek wat hy Siberiese rooilood genoem het. Nadat die mineraal aanvanklik verkeerdelik as 'n loodverbinding met seleen en ysterkomponente daarin geïdentifiseer is, is daar bevind dat die materiaal inderwaarheid loodchromaat (PbCrO₄) was, en staan tans as die mineraal krokoïet bekend.

In 1770 het Peter Simon Pallas dieselfde plek as Lehmann besoek en die rooi "loodmineraal" gevind wat uitstekende eienskappe gehad het as 'n verfpigment. Die gebruik van Siberiese rooilood as 'n verfpigment het daarna vinnig ontwikkel. 'n Helder geel kleurstof wat ook van krokoïet vervaardig is, het baie gewild geword.

In 1797 het Nicolas- Louis Vauquelin verskeie monsters van krokoïeterts ontvang. Hy het chroomoksied (CrO₃) daaruit verkry deur krokoïet met soutsuur te vermeng. In 1798 het Vauquelin ontdek dat hy metallieke chroom kon berei deur die oksied in 'n houtskooloond te verhit. Hy het ook die teenwoordigheid van spoorhoeveelhede chroom in edelgesteentes soos robyn en smarag vasgestel.

Tydens die 1800's is chroom hoofsaaklik as 'n verfkomponent gebruik maar tans is die hoofgebruik daarvan vir metaallegerings (85%), met die oorblywende vraag wat in die chemiese nywerheid, vir vuurvaste materiale en in smelterye gebruik word.

Chroom verkry sy naam uit die Griekse woord chroma wat kleur beteken, vanweë die vele kleurryke verbindings wat daaruit voorberei kan word.

Biologiese rol

Trivalente chroom is 'n noodsaaklike spoormetaal en word vereis vir die behoorlike metabolisme van suiker in mense. Chroom tekorte kan die doeltreffendheid van insulien beïnvloed met betrekking to die beheer van die suikerbalans. Anders as ander noodsaaklike spoormetale is chroom nie gevind in 'n metalloproteïen met biologiese aktiwiteit nie. Om hierdie rede bly die funksionele basis vir die behoefte aan chroom in die menslike dieet steeds onbekend. Glukose weerstandigheidsfaktor (GWF) chroom word verkoop as 'n voedselaanvulling. Daar word beweer dat die sterkste mineraal is om die omskakelingsproses van suiker na energie aan te help voordat dit na ongewenste vet in die liggaam omgesit word. Chraampikolinaat is die mees algemeen gebruikte sintetiese aanvulling om wanbalanse in glukose metabolisme "reg te stel".

Verspreiding

Chroom word ontgin as chromieterts(FeCr₂O₄). Chroom word kommersieel voorberei deur die verhitting van die erts in die teenwoordigheid van aluminium of silikon. Rofweg die helfte van die wêreldwye chromiet erts produksie kom uit Suid-Afrika. Kasakstan, Indië en Turkye produseer ook noemenswaardige hoeveelhede. Baie onbenutte neerslae bestaan en is hoofsaaklik in Kasakstan en Suidelike Afrika geleë. Ongeveer 15 miljoen ton bemarkbare chromieterts is in 2000 geproduseer wat na ongeveer 4 miljoen ton ferrochroom ter waarde van rofweg 2.5 miljard V.S.A dollar.

Al is suiwer chroomneerslae baie skaars is die metaal al in suiwer vorm ontdek. Die Udachnaya myn in Rusland produseer monsters van die suiwer metaal. Die myn is 'n kimberlietpyp ryk aan diamante en die reduserende omgewing daarvan het gehelp om beide elementêre chroom en diamante te produseer.

Verbindings

Kaliumdichromaat is 'n kragtige oksideermiddel en is die verbinding wat by voorkeur gebruik word vir die skoonmaak van laboratorium glasware wat organiese materiale bevat het. Chroomgroen is die groen oksied van chroom, Cr₂O₃, wat gebruik word in emalje verf en die kleur van glas. Chroomgeel is 'n helder geel pigment, PbCrO₄, wat deur verwers gebruik word.

Chroomsuur het die hipotetiese struktuur H₂CrO₄. Chroom of dichroomsuur word in die natuur aangetref nie, maar hulle anione word wel in 'n verskeidenheid verbindings aangetref. Chroomtrioksied, CrO₃, die suur anhidried van chroomsuur, word industrieel as "chroomsuur" bemark.

sien ook Kategorie:Verbindings van chroom

Isotope

Chroom in die natuur bestaan uit 3 stabiele isotope; ⁵²Cr, ⁵³Cr en ⁵⁴Cr met ⁵²Cr wat die meeste voorkom (83.789% natuurlike verspreiding). 19 radio-isotope is geëien met die mees stabiele daarvan ⁵⁰Cr met 'n halfleeftyd van meer as 1.8x10¹⁷ jaar en ⁵¹Cr met 'n halfleeftyd van 27.7025 dae. Die oorblywende radio-aktiewe isotope het halfleeftye van minder as 24 uur en die meerderheid hiervan het halfleeftye van korter as 'n minuut. Hierdie element het ook 2 meta-toestande.

Chroom-53 is die radiogeniese vervalproduk van mangaan: ⁵³Mn. Chroom se isotoopinhoud kom tipies in kombinasie met mangaan isotoopinhoud voor en het al toepassings gevind in isotoopgeologie. Mn-Cr isotoopverhoudings versterk die teoretieë oor die vroeëre geskiedenis van die sonnestelsel soos afgelei uit ²⁶Al en ¹⁰⁷Pd. Variasies in die ⁵³Cr/⁵²Cr en Mn/Cr verhoudings in verskeie meteoriete dui op 'n aanvanklike ⁵³Mn/⁵⁵Mn verhouding wat daarop dui dat die Mn-Cr isotope onderhewig was aan in-situ verval van ⁵³Mn in planetêre liggame. ⁵³Cr verskaf dus verdere bewys dat nukleosintetiese prosesse plaasgevind het net voor die vorming van die sonnestelsel.

Die isotope van chroom wissel in atoomgewig vanaf 43 ame (⁴³Cr) tot by 67 ame (⁶⁷Cr). Die primêre vervalmodus voor die mees algemene stabiele istotoop, ⁵²Cr, is elektronvangs en die primêre modus daarna is betaverval.

Voorsorgmaatreëls

Chroom-metaal en chroom(III)verbindings word nie normaalweg as 'n gesondheidsgevaar beskou nie, maar chroom(VI)verbindings kan toksies wees indien dit per mond ingeneem word. Die noodlottige dosis van giftige chroom(VI)verbindings is ongeveer 'n halwe teelepel van die stof. Die meeste chroom(VI)verbindings veroorsaak irritasie van die oë, vel en neusmembrane. Kroniese blootstelling aan chroom(VI)verbindings kan permanente oogskade veroorsaak indien dit onbehandeld gelaat word. Daar is vasgestel dat Chroom(VI) 'n menslike karsinogeen is. Blootstelling aan giftige chemiese heksavalente chroom in drinkwater vorm die basis van die rolprent Erin Brokovich.

In 1958 het die Wêreldgesondheidsorganisasie 'n maksimum toelaatbare konsentrasie van 0.05 milligram per liter (mg/L) vir Chroom(VI) in drinkwater aanbeveel op grond van gesondheidsvrese. Aangesien chroomverbindings gebruik word/was in kleurstowwe en verwe, asook vir die looiery van leer, word hierdie verbindings dikwels in die grond en grondwater by nywerheidsterreine gevind, wat skoonmaak en herstelaksies vereis.