Danh mục bài viết
Crom là gì?
Crom (tiếng Anh là Chromium) là nguyên tố hóa học có ký hiệu Cr và có số nguyên tử là 24. Đây là nguyên tố đầu tiên trong nhóm 6. Nó là một kim loại chuyển tiếp có màu xám, bóng, cứng và giòn.
Crom có tính ứng dụng cao, nó thường dùng để mạ để chống lại sự xỉn màu ở bề mặt kim loại . Crom cũng là thành phần chính của thép không gỉ. Kim loại được mạ Crom có thể phản chiếu gần 70% màu sắc của quang phổ, với gần 90%sóng ánh sáng hồng ngoại phản xạ.
Tên của nguyên tố Crom bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp χρῶμα, chrōma , có nghĩa là màu sắc, vì nhiều hợp chất crom có màu đậm.
Các loại Crom
Ferocrom
Ferocromlà hợp kim được sản xuất từ quặng cromit bởi chiết tách hoặc phản ứng hàn nhiệt nhôm và crom kim loại bằng cách nung và lọc qua các quy trình tiếp theo để giảm carbon và sau đó nhôm. Kim loại crom có giá trị cao nhờ khả năng chống ăn mòn và độ cứng cao.
Một phát triển lớn trong sản xuất thép là phát hiện ra rằng thép có thể được chế tạo có khả năng chống ăn mòn và đổi màu cao bằng cách thêm crôm kim loại để tạo thành thép không gỉ . Thép không gỉ và mạ crôm ( mạ điện với crom) chiếm 85% sản lượng bán ra.
Crom hóa trị ba (Cr(III))
Tại Hoa Kỳ, Crom hóa trị ba (Cr (III)) được coi là một chất dinh dưỡng thiết yếu ở người cho mắc tiểu đường và nhiễm mỡ. Tuy nhiên, vào năm 2014, Cơ quan an toàn thực phẩm châu Âu đã kết luận rằng không có đủ bằng chứng cho crom được công nhận là thiết yếu.
Crom hóa trị VI (Cr(VI))
Trong khi kim loại Crom và Cr (III) không được coi là độc hại, thì Crom hóa trị sáu (Cr (VI)) vừa độc hại vừa gây ung thư. Do đó, các nhà máy sản xuất Crom trước khi ngưng hoạt động thường được yêu cầu làm sạch môi trường .
Ở phương Tây, vào năm 1761, khoáng sản Crocoit (còn được biết đến với tên khác là Chì đỏ Siberia) được dùng như 1 chất màu trong hội họa, ở dạng bột vụn thì khoáng sản này có màu vàng, trong khi ở dạng tinh thể thì có màu đỏ.
Crôm được coi là 1 kim loại có giá trị cao bởi tính chống ăn mòn tốt, và độ cứng rất cao, nên nó được dùng như 1 nguyên tố điều chất thêm vào thép nhằm cải thiện khả năng chống ăn mòn và tăng độ cứng, thép có thêm Cr được gọi là Thép không gỉ hay Inox.
Lịch sử hình thành crom
Hợp chất Crom được người Trung Quốc sử dụng lần đầu tiên vào khoảng 2000 năm trước, thuộc triều đại nhà Tần. Cụ thể khi khai quật Lăng mộ Tần Thủy Hoàng người ta đã tìm thấy một số thanh kiếm với lưỡi kiếm được phủ bởi 1 lớp Cr2O3 dày 10-15 micromet, lớp này làm nhiệm vụ bảo vệ thanh kiếm khỏi các tác nhân oxi hóa của môi trường từ bên ngoài trong hơn 2000 năm.
Vào ngày 26 tháng 7 năm 1761, Johann Gottlob Lehmann đã tìm thấy một khoáng chất màu đỏ da cam tại khu vực thuộc dãy núi Ural và ông đặt tên cho nó là chì đỏ Siberi. Mặc dù bị xác định nhầm là hợp chất của chì với các thành phần selen và sắt, nhưng trên thực tế nó là cromat chì với công thức PbCrO4, ngày nay được biết dưới tên gọi khoáng chất crocoit.
Năm 1770, Peter Simon Pallas đến cùng một khu vực như Lehmann và tìm thấy khoáng chất “chì” đỏ có các tính chất rất hữu ích để làm chất nhuộm màu trong các loại sơn. Việc sử dụng chì đỏ Siberi làm chất nhuộm sơn đã phát triển rất nhanh. Chất nhuộm màu vàng sáng sản xuất từ crocoit trở thành màu trong thời trang.
Vào năm 1797, Louis Nicolas Vauquelin đã điều chế thành công Crom kim loại ở dạng đơn chất từ quặng của nó, mặc dù vẫn còn lẫn khá nhiều tạp chất khiến cho kim loại rất giòn, không thể sử dụng vào mục đích thương mại. Thay vào đó quặng Cromic (thành phần chính là FeCr2O4, được biết đến với tên khác là Ferô crôm) được sử dụng nhiều hơn trong các ngành công nghiệp luyện kim, từ quặng Cromic sau khi tinh chế và người ta dùng phản ứng nhiệt nhôm để điều chế Cr.
Năm 1798, Vauquelin phát hiện ra rằng ông có thể cô lập crom kim loại bằng cách nung ôxít trong lò than củi. Ông cũng phát hiện được các dấu vết của crom trong các loại đá quý, chẳng hạn như trong hồng ngọc hay ngọc lục bảo.
Trong thế kỷ XIX, Crom được sử dụng chủ yếu như là thành phần trong các loại sơn và trong các muối để thuộc da, nhưng hiện nay ứng dụng chủ yếu của nó là trong các hợp kim và việc này chiếm tới 85% sản lượng crom. Phần còn lại được sử dụng trong công nghiệp hóa chất và các ngành sản xuất vật liệu chịu lửa và đúc kim loại.
Tính chất của crom là gì?
Crom là một kim loại cứng, bề mặt ánh kim, màu xám thép với độ bóng cao và nhiệt độ nóng chảy cao. Nó là kim loại không mùi, không vị và dễ rèn. Các trạng thái ôxi hóa phổ biến của crom là +2, +3 và +6, với +3 là ổn định nhất. Các hóa trị +1, +4 và +5 là khá hiếm.
Các hợp chất của crom hóa trị VI là những chất có tính ôxi hóa mạnh. Trong không khí, crom được oxi hóa thụ động, tạo thành một lớp mỏng ôxít bảo vệ trên bề mặt, ngăn chặn quá trình ôxi hóa tiếp theo đối với kimaa loại ở phía dưới.Crom có mạng tinh thể lập phương tâm khối
| Cấu trúc tinh thể | Lập phương tâm khốiCấu trúc tinh thể Lập phương tâm khối của Crom |
| Vận tốc âm thanh | 5940 m·s−1 (ở 20 °C) |
| Độ giãn nở nhiệt | 4,9 µm·m−1·K−1 (ở 25 °C) |
| Độ dẫn nhiệt | 93,9 W·m−1·K−1 |
| Điện trở suất ở 20 °C | 125 n Ω·m |
| Tính chất từ Phản sắt từ | gần giống: Sóng mật độ xoay tròn |
| Mô đun Young | 279 GPa |
| Mô đun cắt | 115 GPa |
| Mô đun nén | 160 GPa |
| Hệ số Poisson | 0,21 |
| Độ cứng theo thang Mohs | 8,5 |
| Độ cứng theo thang Vickers | 1060 MPa |
| Độ cứng theo thang Brinell | 1120 MPa |
| Số đăng ký CAS | 7440-47-3 |
Mạ crom là gì?
Mạ Crom là một kỹ thuật mạ điện một lớp crôm mỏng lên một vật bằng kim loại . Lớp mạ crom có thể dùng để trang trí, chống ăn mòn, dễ dàng làm sạch hoặc tăng độ cứng bề mặt.
Trong tự nhiên crom tồn tại ở dạng nào?
Crom là nguyên tố phổ biến thứ 21 trong vỏ Trái Đất với nồng độ trung bình 100 ppm. Các hợp chất crom được tìm thấy trong môi trường do bào mòn đá chứa crom và có thể từ núi lửa.
Nồng độ trong đất nằm trong khoảng 1 đến 3000 mg/kg, trong nước biểt từ 5 đến 800 µg/lit, và trong sông và hồ từ 26 µg/lit đến 5,2 mg/lit. Crom được khai thác dưới dạng quặng cromit (FeCr2O4). Gần một nửa quặng cromit trên thế giới được khai thác tại Nam Phi, bên cạnh đó Kazakhstan, Ấn Độ và Thổ Nhĩ Kỳ cũng là các khu vực sản xuất đáng kể. Các trầm tích cromit chưa khai thác có nhiều, nhưng về mặt địa lý chỉ tập trung tại Kazakhstan và miền nam châu Phi.[14]
Khoảng 15 triệu tấn quặng cromit dưới dạng có thể đưa ra thị trường được sản xuất vào năm 2000, và được chuyển hóa thành khoảng 4 triệu tấn crom-sắt với giá trị thị trường khoảng trên 2,5 tỷ đô la Mỹ vào năm này.
Mặc dù các trầm tích crom tự nhiên (crom nguyên chất) khá hiếm, nhưng một vài mỏ crom kim loại tự nhiên đã được phát hiện.[15][16] Mỏ Udachnaya tại Nga sản xuất các mẫu của crom kim loại tự nhiên. Mỏ này là các mạch ống chứa đá kimberlit giàu kim cương, và môi trường khử đã đưa ra sự hỗ trợ cần thiết để sản sinh ra cả crom kim loại lẫn kim cương.
Hy vọng bài viết trên sẽ cung cấp cho bạn hiểu nguyên tố Crom là gì và quá trình hình sản xuất Crom, những ứng dụng tuyệt vời của crom trong cuộc sống.
