króm / Cr
(ferrokróm, magasabb oxidációs állapú krómvegyületek, inocel)

Név: chroma = szín (vegyületeinek különböző színeiről)

Felfedezés:
Vauquelin francia vegyész fedezte fel a krokoit nevű ásványban 1797-ben, előállította magát a fémet és vegyületeit.

Rendszám: a periódusos rendszer 24. eleme

Relatív atomtömeg: 51,996

Elektronkonfiguráció: [Ar] (3d)5(4s)1

Izotópok: négy stabil - 50 - 54 kötötti tömegszámmal

Előfordulás:
Legfontosabb ásványa a krómvaskő vagy kromit (FeCr₂O₄); ritkább a vörös ólomérc vagy krokoit (PbCrO₄).

Előállítás:
A krómvasércet, ha szükséges először dúsítják, majd megőrlik, szódával és égetett mésszel keverik és levegőn izzítják:
2 FeCr₂O₄ + 4 Na₂CO₃ + 3 1/2 O₂ = 4 Na₂O₄ + Fe₂O₃ + 4 CO₂
A mész csak arra való, hogy a reakcióelegyet lazán tartsa. A kapott olvadékot kilúgozzák, bepárolják és a nátrium-kromátot szénnel keverve elégetik, mire króm(III)-oxidot kapnak. Ez feldolgozható króm vegyületekre vagy fémre; utóbbi esetben alumíniummal, vagy inkább sziliciummal redukálják:
2 Cr₂O₃ + 3 Si = 2 Cr + 3 SiO₃.
A reakcióelegyhez még égetett meszet is adnak, hogy a szilicium-dioxidot elsalakosítsa. Az ilyen króm néhány tized százalék sziliciumot tartalmaz. Igen tiszta króm állítható elő ammónium-króm-timsó [NH₄Cr(SO₄).12 H₂O] oldatának elektrolízisével a katódon; ez gyakorlatilag szennyezésmentes.
Ferrokrómot, vagyis króm-vas ötvözetet krómvaskőnek szénnel való redukciójával lehet előállítani.

Fizikai tulajdonságok:
Ezüstfehér, kissé kékes árnyalatú fém.
Tiszta állapotban olyan kemény, mint a nikkel, de hidrogén tartalom (elektrolitkróm esetén) igen keménnyé és rideggé teheti. Megmunkálni nehéz.
Elektromos vezetőképessége közepes.
Sűrűség: 7,2 g/cm³
Olvadáspont: 1903°C

Kémiai tulajdonságok:
A krómcsoport első eleme.
Oxigénnel szemben rendkívül ellenálló (passzív), ami a rajta keletkező, kemény, szorosan tapadó oxidréteg hatása.
Halogénekkel szemben ez a passzivítás nem áll fenn.
A védőréteg nélküli (aktív) króm, meglehetősen pozitív jellemű; elektrokémiailag a vas és a cink között áll.
Halogénekkel közvetlenül egyesül, oxigénben magas hőmérsékleten elég.
Kénnel, nitrogénnel és szénnel is egyesíthető erősen hevítve.
Híg kénsav és sósav a nem passzív krómot oldja, tömény salétromsav passziválja.
A krómnak sokféle vegyértéke lehet: 2, 3, 4, 5 és 6.
A krómot magasabb oxidációs állapban (+3 vagy +6) tartalmazó vegyületek (pl. króm-oxid, króm(VI)-oxid (CrO₃)) magasabb oxidációs állapú krómvegyületek néven említik.
A króm(II)-ion nagyon erősen redukáló hatású.
A három vegyértékű króm vegyületei állandók; a Cr³⁺- ion sok komplex ion magjaként szerepel.
Ritkábbak a 4 és 5 vegyértékű króm vegyületek (pl. CrO₂).
A 6 vegyértékű króm anionok magja.
A króm(II)-ion égszinkék, a króm(III)-ion zöld - például króm(III)-klorid, hidratálva lila, a kromátion sárga, a dikromátion narancsvörös.
Atom- és molekulavegyületet is alkot pl. a CrS atomvegyület, a CrO₂Cl₂ pedig molekulavegyület.

Felhasználás:

Ötvöző (baloldali kép), illetve bevonó- (jobboldali kép) anyagként használatos, az acél korrózióval szembeni ellenállását növeli. 1-3 % króm jelentősen javítja az acél és az öntöttvas tulajdonságait.
Az inocel nevű ötvözet 13-20% krómot, 60-80% nikkelt tartalmaz, a maradék vas. Híg savakkal, lúgokkal és oxigénnel szemben nagyon ellenálló.
Króm wolfram acélból esztergakések készülnek.
A króm-nikkel ötvözetet ellenálláshuzalokhoz használják.
Katalizátorként is használják.
Nagyon elterjedt az elektrolitikus krómozás, korrózióálló bevonatok készítéséhez.
Sokféle célra használják vegyületeit: bőrcserzésre, festékgyártáshoz, fa telítésre.
Tűzálló téglák gyártásához használják a krómvasércet.

Biológia:
Vegyületei mérgezőek, körültekintő kezelést igényelnek.
Kis koncentrációval ugyan de előfordul az emberi szövetekben, az öregedés hatására ez még csökken is.
A szénhidrát-anyagcserében életfontosságú nyomelem. Legfontosabb szerepe, a cukoranyagcserében való részvétel, emeli a glükóztoleranciát és hozzájárul az inzulin vércukorszint-szabályozó hatásához.
A zsíranyagcserét is jó irányba befolyásolja.
Pontos szerepe még ma sem tisztázott minden szempontból.
Legjobb forrása a teljes kiőrlésű gabona, illetve a korpa, a hüvelyesek, a hús, a máj és a sajt.

Felhasznált irodalom