Xrom

Xrom (Cr) – D. İ. Mendeleyevin kimyəvi elementləri dövri sisteminin 4 dövrünün 6-cı qrupunun 24-cü bir elementi (köhnəlmiş bir təsnifata görə, 6-cı qrupun yan alt qrupu). Kimyəvi elementlərin dövri sistemində 24-cü element. Cr () simvolu ilə təyin edilmişdir. Sadə maddə xrom — mavi ağ rəngli bərk metaldır. Xrom bəzən qara metallara aid edilir.

 Tarixi 
 Adının mənşəyi 
Yunan dilindən elementin adı  — rəng, boya — birləşmələrinin rənglərinin müxtəlifliyinə görə.

 Tarixi 
Orta Uralda, Berezovski qızıl filiz yatağında tapılıb. İlk olaraq Mixail Lomonosovun "Metallurgiyanın ilk təməlləri" əsərində qırmızı qurğuşun filizi, PbCrO4kimi qeyd edilmişdir (1763). Müasir adı krokoitdir. 1797-ci ildə fransız kimyaçısı Lui Nikola Voklen ondan yeni odadavamlı bir metal təcrid etdi (Voklen xrom karbid aldı). Yaşıl oksid Cr2O3 -ni kömürlə kalsifikasiya etdi və odadavamlı bir metal (karbidlərlə qarışdırıldı) buraxdı. Voklen özü, krokoit mineral PbCrO4. olan "Sibir qırmızı qurğuşunu" parçalayaraq Cr2O3 oksidi əldə etdi.

Təmiz xrom istehsalının müasir üsulu (1894-cü ildən bu yana) Voklen metodundan yalnız azaldıcı maddə növü ilə fərqlənir. Dəmirin xrom ilə elektrolitik örtülməsi prosesi 1920-ci illərdə inkişaf etmişdir.

 Təbiətdə tapılması 
Xrom yer qabığında kifayət qədər yayılmış bir elementdir (kütləsi ilə 0,03%).1. Дроздов А. А. и др. Неорганическая химия: В 3 т./Под ред. ЮД Третьякова. T. 2: Химия переходных металлов. – 2004.2. Greenwood N. N., Earnshaw A. Chemistry of the Elements. – 1984. Xromun əsas birləşmələri xromlu dəmir daşı (xromit) FeO·Cr2O3 İkinci ən vacib mineral krokoit PbCrO4-dür

Xroma təbiətdə yalnız birləşmələr şəklində rast gəlinir. Təbiətdə həmçinin xrom(III) oksid və digər birləşmələri rast gəlinir.

 Yataqları 
Ən böyük xrom yataqları Cənubi Afrika Respublikası (dünyada 1-ci yer), Qazaxıstan, Rusiya, Zimbabve, Madaqaskarda yerləşir. Türkiyə, Hindistan, Braziliya, Filippində də yataqlar var.ХРОМ | Онлайн Энциклопедия Кругосвет .

Rusiya Federasiyasındakı xrom filizlərinin əsas yataqları Uralda (Donsk və Saranovskoye) məlumdur.

Qazaxıstanda kəşf edilmiş ehtiyatlar 350 milyon tondan çoxdur (dünyada 2-ci yer).

 Geokimya və mineralogiya 
Orta xrom miqdarı müxtəlif qarışıq süxurlarda kəskin dəyişkəndir. Ultrabazik süxurlarda (peridotitlər) 2 kq / t, əsas süxurlarda (bazaltlar və s.) — 200 q / t, qranitlərdə isə onlarla q / t olur. Yer qabığındakı xromun kütləsi 83 q / t təşkil edir. O, tipik bir litofilik elementdir və demək olar ki, hamısı xrom spinellər kimi minerallarda yerləşmişdir. Xrom dəmir, titan, nikel, vanadium və manqan ilə birlikdə geokimyəvi bir ailə meydana gətirir.

Üç əsas xrom mineralları fərqlənir: maqnetoxromit (Mg, Fe) Cr2O4, xrompikotit (Mg, Fe) (Cr, Al) 2O4 və alyumoxromit (Fe, Mg) (Cr, Al) 2O4. Görünüşcəə onlar bir-birindən ayrılmazdırlar və səhvən "xromitlər" adlandırılırlar. Onların tərkibi dəyişkəndir:
 Cr2O3 18–62 %,
 FeO 1–18 %,
 MgO 5–16 %,
 Al2O3 0,2–0,4 (33 %-ə qədər),
 Ferritlər Fe2O3 2–30 %,
 TiO2-nin 2 %-ə qədər çirkləri,
 V2O5 0,2 % qədər,
 ZnO 5 %-ə qədər,
 MnO 1 %-ə qədər; həmçinin kobalt(Co), Nikel(Ni) və başqaları mövcuddur.

Əslində xromit, yəni FeCr2O4 nisbətən nadirdir. Müxtəlif xromitlərə əlavə olaraq, xrom tez-tez filizləri müşayiət edən, lakin özlərinin heç bir sənaye dəyəri olmayan bir sıra digər mineralların — xrom mika (fuksit), xrom xlorit, xromvezuvian, xrom dioksid, xromturmalin, xrom qranit (uvarovit) və s-in bir hissəsidir. Ekzogen şəraitdə xrom, dəmir kimi, süspansiyon şəklində köçür və gillərdə toplana bilər.

 Alınması 
Xrom təbiətdə əsasən dəmir xrom Fe(CrO2) (dəmir xromit) şəklində olur. Ondan koks (karbon) ilə elektrik sobalarında azalma nəticəsində ferrokrom əldə edilir:



Ferrokrom lehimli polad istehsalında istifadə olunur.

Saf xrom əldə etmək üçün reaksiya aşağıdakı kimi aparılır:
1)havada lehimli dəmir xromit natrium karbonat (soda külü) ilə :

2) natrium xromiti həll edin və onu dəmir oksidindən ayırın;

3) xromiti dixromitə çevirmək, məhlulu turşulaşdırmaq və dixromiti kristallaşdırmaq;

4) natrium dixromitin kömürlə azaldılması yolu ilə saf xrom oksidi alın:


5) aluminotermi istifadə edərək metal xrom əldə edin:



6) elektroliz istifadə edərək, elektrolitik xrom sulfat turşusunun bir əlavə maddəsi olan suda xrom anhidrit məhlulundan əldə edilir. Eyni zamanda, 3 proses əsasən katodlarda aparılır:

 altıvalent xromun məhlula keçməsi ilə trivalent xrom səviyyəsinə endirilməsi;
 qazlı hidrogenin sərbəst buraxılması ilə hidrogen ionlarının axıdılması;
 metal xromun çökməsi ilə altıvalentli xrom olan ionların axıdılması;


 Fiziki xassələri 
Sərbəst formada — kubik gövdə mərkəzli bir mili olan mavi-ağ, a = 0.28845 nm metaldır. 38 ° C-dən aşağı tempraturda antiferromaqnet, yuxarı tempraturda paramaqnetik vəziyyətə keçir (Neel nöqtəsi).

Xrom Mohs şkalasına görə 8,5 nisbətinə malikdir, ən ağır saf metallardan biridir.(iridium, berillium, volfram və urandan sonra ikinci yerdədir). Çox saf xrom olduqca yaxşı işlənə bilər.

 İzotoplar 
Xrom izotopları 42-dən 67-dək (protonların sayı 24, neytronların sayı 18-dən 43-dək) və 2 nüvə izomerləri ilə tanınır.

Təbii xrom dörd sabit izotopdan (50Cr (izotopik bolluq 4,345%), 52Cr (83.789%), 53Cr (9.501%), 54Cr (2.365%) ibarətdir.

Süni izotoplar arasında ən uzunömürlüsü 51Cr-dur(yarı ömrü 27 gün). Qalanların yarı ömrü bir gündən çox deyil.

 Kimyəvi xassələri 

 Xarakterik oksidləşmə vəziyyətləri 
Xrom +2, +3 və +6 oksidləşmə vəziyyətləri ilə xarakterizə olunur (cədvələ bax). Demək olar ki, bütün xrom birləşmələri rənglidir.Реми Г. Курс неорганической химии. Т. 2. М., Мир, 1966. С. 142–180.
Oksidləşmə vəziyyətiOksidHidroksidXarakteriMəhlullarda üstünlük formalarıQeydlər +2CrO (qara)Cr(OH)2 (sarı)ƏsasCr2+ (mavi rəngli duzlar)Çox güclü bərpa edici +3Cr2O3 (yaşıl)Cr(OH)3 (boz-yaşıl)AmfoterikCr3+ (yaşıl və ya bənövşəyi duzlar)
[Cr(OH)4]− (yaşıl) +4CrO2mövcud deyilDuz əmələ gətirmir —Nadirdir, xarakterik deyil +6CrO3 (qırmızı)H2CrO4
H2Cr2O7TurşuluCrO42− (xromitlər, sarı)
Cr2O72− (dixromitlər, narıncı)Keçid orta pH-dan asılıdır. Güclü oksidləşdirici maddədir, hiqroskopikdir, çox zəhərlidir.


 Sadə maddə 
Passivasiya səbəbiylə havada sabitdir. Eyni səbəbdən, kükürd və nitrat turşuları ilə reaksiya vermir. 2000 ° C-də amfoter xüsusiyyətləri olan yaşıl xrom oksidi (III) Cr2O3 meydana gəlməsi ilə yanır.

Bor (boridlər Cr2B, CrB, Cr3B4, CrB2, CrB4 и Cr5B3), karbon (Cr23C6, Cr7C3 и Cr3C2), Silisium (Cr3Si, Cr5Si3 və CrSi) və azot (nitridlər CrN və Cr2N) ilə sintez olunmuş xrom birləşmələri.

 Cr(+2) birləşmələri 
Oksidləşmə vəziyyəti +2 əsas oksid CrO (qara) ilə uyğundur. Duzlar Cr2+(mavi məhlullar) Cr3+ və ya sink dixromitlərdəki duzları turşu mühitdə azaltmaqla əldə edilir ("təcrid zamanı hidrogen"):

Bütün bu Cr2+ duzları güclü azaldıcı maddələrdir, hətta dayandıqda hidrogeni sudan çıxardır.Некрасов Б. В. Курс общей химии. М:, ГНХТИ, 1952, С. 334 Havadakı oksigen ilə, xüsusilə turşulu bir mühitdə, Cr2+ oksidləşir, nəticədə mavi həll sürətlə yaşıl olur.

Xrom (II) duzlarının məhlullarına qələvi əlavə edildikdə qəhvəyi və ya sarı hidroksid Cr(OH)2 çökür.

Sintez edilmiş xrom dihalidləri CrF2, CrCl2, CrBr2 və Crl2-dir.

 Cr(+3) birləşmələri 
Oksidləşmə vəziyyəti +3 amfoter oksid Cr2O3 və hidroksid Cr(OH)3-ə uyğun gəlir (ikisi də yaşıldır). Bu, xromun ən sabit oksidləşmə vəziyyətidir. Bu oksidləşmə vəziyyətindəki xrom birləşmələri çirkli bənövşəyi (sulu məhlullarda Cr3+ [Cr(H2O)6]3+ aqua kompleksləri şəklində mövcuddur) rəngdən yaşıl rəngə malikdir (anionlar koordinasiya sahəsində mövcuddur).

Cr3+ MICr (SO4) 2 · 12H2O (alum) növlərinin ikiqat sulfatlarının əmələ gəlməsinə meyillidir.

Xrom (III) hidroksidi xrom (III) duzlarının məhlullarına ammonyakla təsir etməklə əldə edilir:


Qələvi məhlullarından istifadə edə bilərsiniz, lakin artıq olduqda həll olunan bir hidroksokompleks meydana gəlir:


Alkalı ilə Cr2O3 xromit verir:

Kalsifikasiya edilməmiş xrom (III) oksidi qələvi məhlullarda və turşularda həll olunur:

Bir qələvi mühitdə xrom (III) birləşmələrinin oksidləşməsi zamanı xrom (VI) birləşmələri əmələ gəlir:

Eyni şey, xrom (III) oksidi qələvi və oksidləşdirici maddələrlə və ya havada qələvi ilə əridildikdə baş verir (ərimə bu vəziyyətdə sarı olur):


 Xrom birləşmələri (+4) 
Hidrotermal şəraitdə xrom oksidinin (VI) CrO3 ehtiyatlı parçalanması ilə ferromaqnit olan və metal keçiriciliyi olan xrom oksidi (IV) CrO2 əldə edilir.

Xrom tetrahalidlər arasında CrF4 sabitdir, xrom tetraxlorid CrCl4 yalnız cüt olaraq mövcuddur.

 Xrom birləşmələri (+6) 
Oksidləşmə vəziyyəti +6 turşu xrom oksidi (VI) CrO3-ə və arasında tarazlıq olan bir sıra turşulara uyğundur. Onlardan ən sadələri xrom H2CrO4 və dixromik H2Cr2O7-dir. İki sıra duzlar meydana gətirirlər: sırasıyla sarı xromatlar və narıncı dixromatlar.

Xrom oksidi (VI) CrO3 konsentratlaşdırılmış sulfat turşusunun dixromat məhlulları ilə qarşılıqlı təsiri nəticəsində əmələ gəlir. Tipik bir turşu oksidi, su ilə reaksiya verdikdə güclü qeyri-sabit xrom turşuları: ümumi formula H2CrnO3n + 1 olan xrom H2CrO4, dixromik H2Cr2O7 və digər izopol turşuları əmələ gətirir. Polimerləşmə dərəcəsinin artması pH azalması, yəni turşuluğun artması ilə baş verir:



Narıncı K2Cr2O7həllinə qələvi məhlul əlavə olunarsa, K2CrO4 xromatı yenidən meydana gəldiyindən rəng yenidən sarıya çevrilir:



Volframda və molibdendə olduğu kimi polimerləşmənin yüksək dərəcəsinə çatmır, çünki polikrom turşusu xrom oksidinə (VI) və suya parçalanır:



Xromatların həll olunma qabiliyyəti təxminən sulfatların həll olunmasına uyğundur. Xüsusilə sarı barium xromatı BaCrO4 həm xromat məhlullarına, həm də dixromat məhlullarına barium duzları əlavə edildikdə çökür:



Qan-qırmızı seyrək həll olunan gümüş xromatın meydana gəlməsi, analiz turşusu istifadə edərək ərintilərdə gümüşü aşkar etmək üçün istifadə olunur.

Məlum xrom pentafluorid CrF5 və qeyri-sabit xrom hexafluorid CrF6.

Dəyişən oxsihalidlər:xrom CrO2F2 və CrO2Cl2 (xromil xlor) də əldə edilir.

Xrom (VI) birləşmələri güclü oksidləşdirici maddələrdir, məsələn:


Dixromatlara hidrogen peroksid, kükürd turşusu və üzvi bir həlledici (eter) əlavə etmək üzvi təbəqəyə çıxarılan mavi xrom (VI) monoperoksid CrO5 (CrO(O2)2) meydana gəlməsinə səbəb olur; Bu reaksiya analitik olaraq istifadə olunur.

 Tətbiqi 
Xrom bir çox ərintili poladlarda (xüsusən paslanmayan), eləcə də bir sıra digər ərintilərdə vacib bir komponentdir. Xromun əlavə edilməsi ərintilərin sərtliyini və korroziyaya davamlılığını əhəmiyyətli dərəcədə artırır.

Aşınmaya davamlı və gözəl elektro örtüklü örtük (xrom örtük) kimi istifadə olunur.

Xrom ərintilərin istehsalı üçün istifadə olunur: xrom-30 və xrom-90, güclü plazma məşəllərinin istehsalı üçün və aerokosmik sənayedə əvəzolunmazdır.

 Bioloji rolu və fizioloji təsiri 
Xrom — daim bitki və heyvan toxumalarının bir hissəsi olan biogen elementlərdən biridir. Heyvanlarda xrom lipidlərin, zülalların (tripsin fermentinin bir hissəsi) və karbohidratların metabolizmasında iştirak edir. Qida və qanda xromun miqdarının azalması böyümə sürətinin azalmasına və qan xolesterinin artmasına səbəb olur.

Saf formada xrom olduqca zəhərlidir, xromun metal tozu ağciyər toxumasını qıcıqlandırır. Xrom (III) birləşmələri dermatitə səbəb olur.

Oksidləşmə vəziyyətində xrom +6 birləşmələri xüsusilə zəhərlidir. Demək olar ki, bütün xrom filizləri natrium dixromata çevrilməklə işlənir. 1985-ci ildə təqribən 136,000 ton altıvalentli xrom istehsal edilmişdir.Gerd Anger, Jost Halstenberg, Klaus Hochgeschwender, Christoph Scherhag, Ulrich Korallus, Herbert Knopf, Peter Schmidt, Manfred Ohlinger, "Chromium Compounds" in Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2005. Altıvalentli xromun digər mənbələri xrom trioksid və müxtəlif duzlar — xromatlar və dixromatlardır. Altıvalentli xrom paslanmayan polad, toxuma boyaları, ağac üçün qoruyucu maddələr istehsalında, xrom örtmə zamanı və s.də istifadə olunur.

Altıvalentli xrom, inhalyasiya yolu ilə tanınan bir kanserojendir. Bir çox iş yerində işçilər, məsələn, paslanmayan poladları örtük və ya qaynaq edərkən, altıvalentli xromun təsirinə məruz qalırlar. Avropa birliyində altıvalentli xromun istifadəsi RoHS direktivi ilə əhəmiyyətli dərəcədə məhduddur.

Altıvalentli xrom, tərkibində və yükündə sulfatlara yaxın olduğuna görə sulfatın nəqliyyat mexanizmi vasitəsilə insan orqanizminin hüceyrələrinə daşınır. Daha çox yayılan trivalent xrom hüceyrələrə daşınmır.

Hüceyrənin içərisində Cr (VI) metastabil pentavalent xroma (Cr (V)), sonra trivalent xroma (Cr (III)) qədər azalır. Zülallara qoşulan trivalent xrom, immun reaksiya daxil edən haptens yaradır. Görünüşlərindən sonra, xroma həssaslıq itmir. Bu vəziyyətdə, xrom əsaslı boyalarla və ya xrom ilə işlənmiş dəri ilə boyanmış hətta tekstil materialları, dərinin qıcıqlanmasına səbəb ola bilər. Vitamin C və digər agentlər xromatlarla reaksiya verir və hüceyrə daxilində Cr (III) əmələ gətirir.Salnikow, K. and Zhitkovich, A., "Genetic and Epigenetic Mechanisms in Metal Carcinogenesis and Cocarcinogenesis: Nickel, Arsenic, and Chromium", Chem. Res. Toxicol., 2008, 21, 28–44. 

Altıvalentli xrom məhsulları genotoksik kanserogenlərdir. Altıvalentli xrom birləşmələrinin xroniki inhalyasiyası nazofarengeal xəstəliklər və ağciyər xərçəngi riskini artırır. (Ağciyərlər çox sayda kiçik kapillyar səbəbindən həssasdır). Göründüyü kimi, genotoksiklik mexanizmi 5 və trivalentli xrom tərəfindən işə salınır.

ABŞ-da, altıvalentli xromun havada icazə verilən ən yüksək konsentrasiyası 5 mkq / m³ (0.005 mq / m³) təşkil edir.
В России предельно допустимая концентрация хрома (VI) существенно ниже — 1,5 мкг/м³ (0,0015 мг/м³).

Rusiyada xromun (VI) icazə verilən konsentrasiyası əhəmiyyətli dərəcədə aşağıdır — 1.5 mkq / m³ (0.0015 mq / m³).

Azərbaycan əhalisində bu elementin çatışmazlığı diabetə gətirib çıxarır, Azərbaycanda xromun havada gıstəricisi aşağıdır.

İnsan bədənində xrom atomlarının sayı 0,6 ∙ 1020, bir insan hüceyrəsində isə 0,6 ∙ 105 ədəddir. Qida məhsulları ilə onun orqanizmə sutka ərzində daxil olan miqdarı 0,15 mq, hava ilə 0,0001mq-dır. Təbabətdə xrom pikolinat və xromasaparginat qidaya bioloji aktiv əlavə kimi, həmçinin vitamin-mineral komplekslərin komponenti kimi istifadə olunur. 51Cr izotopu qanın diaqnostikası üçün preparatların tərkibinə daxildir. Xromkalium zəyi KCr(SO4)2∙12H2O göy-bənövşəyi kristallar əmələ gətirir, dəri emalında "xromlu dəri" adlanan dəri almaq üçün dəri aşılanmasında istifadə olunur. Xrom (IV) oksid CrO2 səs və videoyazılar üçün lentlərin istehsalında istifadə olunur.

Altıvalentli xromdan yayınmaq üçün ümumi qəbul edilmiş üsullardan biri, qalvanik xrom örtükləmə texnologiyasından termal sprey və vakuum püskürtməyə keçiddir.

Real hadisələrə əsaslanaraq, rejissor Stiven Soderberqin rejissoru "Erin Brokoviçin" həyatından bəhs edən filmində, altıvalentli xrom ilə ətraf mühitin çirklənməsi ilə əlaqəli bir böyük məhkəmə iddiası və bunun nəticəsində bir çox insanın ciddi xəstəliklərə yol açması haqqında danışılır.

 Həmçinin bax 
 Xrom(VI)oksid
 Xrom (II) oksid
 Xrom II sulfat

 İstinadlar 

 Ədəbiyyat 




 Xarici keçidlər 
 Azərbaycan əhalisində bu elementin çatışmazlığı diabet yaradır 
 Azərbaycan əhalisində XROM çatışmır Şəkərli diabetin səbəblərindən biri
 KİMYA VƏ HƏYAT element — Xrom
 Orqanizmdə xromun rolu
 Xrom