Как его открыли? В 1766 году Иоганн Готлоб Леман нашел интересный минерал на Урале и назвал его «сибирским красным свинцом». Свинец в этом минерале действительно был, но, кроме него, как установил в 1797 году французский химик Луи Никола Воклен, были еще кислород и неизвестный элемент. Его-то Воклен и выделил, определив, что это металл.
Поскольку соединения нового элемента оказались ярко окрашенными, друзья химика предложили назвать его хромом. Воклен посомневался, но потом согласился. Красный же свинец оказался солью хромовой кислоты: Pb2CrO4.
Где его применяют? Сомневался Воклен в правильности названия не зря: основное применение этот элемент нашел отнюдь не в качестве красителя, а как средство защиты других металлов от коррозии. Прежде всего это хромирование — нанесение тонкого слоя хрома на поверхность металлического изделия. В отличие от никелирования, при котором электролизу подвергают соль никеля, покрытие из хрома образуется при разложении хромовой кислоты. Это, можно сказать, механическая защита, но возможна и химическая, когда для придания коррозионной стойкости хром добавляют в сплавы, в первую очередь в сталь.
Что такое Хром?
Впрочем, некоторое отношение к покраске хром все-таки имеет: соединения на основе солей трехвалентного хрома — квасцы — способны денатурировать белки; они служат для протравы волокон, что улучшает последующую связь волокна с красителем, а также используются при дублении. После дубления соединениями хрома кожа получается гладкой и блестящей — из нее шьют, например, всем известные хромовые сапоги.
Какие условия выдерживает хром? Самые жесткие, высокую температуру и агрессивное окружение. Именно такие условия существуют внутри реактора для получения синтез-газа. Эти реакторы служат для газификации твердого топлива и производства очень нужного химической промышленности сырья — водорода и угарного газа.
Помимо них, в реакторе образуются метан, сероводород, аммиак и другие агрессивные газы. Вдобавок к их действию стенка должна выдерживать износ из-за движения твердых частиц и жидкого раскаленного шлака. Когда шлака мало, с задачей вполне справляется покрытие из оксида алюминия, а когда много, ничто не может заменить оксид шестивалентного хрома: в обшивке современных газификаторов его концентрация составляет 60%, а в особо ответственных частях с высоким износом доходит до 93%.
Менее жесткие, но тоже тяжелые условия работы у нагревательных элементов; в большинстве случаев их делают из сплава под названием «нихром» (никель и хром): этот сплав обладает большим сопротивлением, благодаря чему хорошо нагревается, но на воздухе не горит.
Зачем хром в зубных коронках? Для защиты от коррозии, однако тут могут быть интересные нюансы, поскольку коррозия бывает разной. Так, не всякая хром-никелевая сталь выдерживает соленую воду. Рассказывают, что в 60-е годы, когда такие стали только входили в обиход, из них сделали ножи для рыбаков, работающих на рыболовных базах в океане. При постоянном контакте с соленой водой они очень быстро приходили в негодность из-за электрохимической коррозии.
💊 Хром, Чем полезен для здоровья: Вес Сахар крови Аппетит. Врач эндокринолог, диетолог Ольга Павлова
Где еще в медицине применяют сплавы с хромом? Хром — важнейший компонент кобальт-хромовых сплавов для изготовления всевозможных имплантатов, от которых требуется высокая прочность. В частности, именно из таких сплавов делают стенты протезов бедренного сустава (стент — клинообразная часть протеза, которая вживляется в опорную кость).
На ранних этапах развития этой технологии использовали полностью металлические стенты, которые крепили к кости с помощью цемента. Это приводило к частым поломкам, особенно если оперировали молодых людей.
С середины 80-х годов концепция изменилась: вместо цемента решено было использовать внутренние резервы организма и обеспечить врастание кости в стент, для чего его стали изготовлять пористым. Соответственно потребовались и прочные, не хрупкие, коррозионностойкие сплавы. Выбор был невелик: сплавы на основе титана или на основе кобальта с хромом. Последний вариант выиграл, поскольку такие сплавы прочнее, хотя и хуже совмещаются с живой тканью по сравнению с титаном, совместимым с ней полностью. Проблему решили за счет нанесения покрытия из циркония, который, как и титан, не вредит живым клеткам.
Прошло время, и теперь можно установить, насколько правильным было то решение. Анализы, проведенные многими исследовательскими группами, показали, что стенты из пористого сплава Со-Сr ломаются чрезвычайно редко: 5 случаев на 100 пациентов за 20 лет.
Поломки самого протеза сустава, который делают из другого материала, случаются гораздо чаще, в 22 случаях из 100, причем головки из полиэтилена с керамикой требовали вмешательства врача в 25 случаях, а из керамики с керамикой — в 19 случаях из 100 ( «International Orthopedia» ). Позднее, c развитием технологии покрытия стали многослойными. Например, для кобальт-хромового коленного сустава в Германии (а сейчас там за год заменяют около 150 тысяч суставов) придумано семислойное покрытие из перемежающихся слоев нитрида хрома, карбонитрида хрома и циркония. Эксперимент даже с циркониевым покрытием, оставляет желать лучшего: выкручиваются такие винты с гораздо меньшим усилием, чем различные варианты титановых, и превосходят только стальные. Поэтому и существует так много сплавов для изготовления имплантатов: где-то нужна высокая прочность, а где-то ею можно пожертвовать и выиграть в совместимости с живой тканью.
Каковы функции хрома в организме человека? В биохимических процессах принимает участие трехвалентный хром. По некоторым данным, он играет не до конца понятную роль в таком важном процессе, как обмен глюкозы. Другие экспериментальные данные (например, «Journal of Biological Inorganic Chemistry» ) показывают, что трехвалентный хром не является необходимым для млекопитающих, но диетологов эти данные не убедили, и хром по-прежнему входит в список необходимых микроэлементов. Соединения шестивалентного хрома токсичны, а при вдыхании могут быть и канцерогенными.
Откуда берется хром в окружающей среде? Как правило, из сточных вод многочисленных предприятий, производящих и использующих хром. Наиболее опасен, как уже говорилось, шестивалентный хром: он прекрасно растворяется в воде и легко проникает сквозь клеточную мембрану, а внутри клетки вступает в реакции, которые ничего хорошего организму не сулят.
Как радикально очистить окружающую среду от хрома? Загрязненные шестивалентным хромом биотопы ученые пытаются очистить, превратив его в трехвалентный с помощью бактерий. Преимущества такого метода очевидны: засеваешь загрязненное место препаратом и забываешь о нем, бактерии же размножаются и все быстрее обезвреживают опасное вещество.
Соответствующие ферменты, хромредуктазы, имеются у многих микроорганизмов, но вот заставить их долго жить в среде, обогащенной хромом, удается далеко не всегда. Кроме того, обычно такие места загрязнены другими металлами и бедны пищей.
Если же бактерий подкормить, например, полилактатами (теми самыми, из которых в будущем предполагают делать биоразлагаемые пакеты), то бактерии могут слишком расплодиться, закрыть поры в почве, и тогда очищенным окажется лишь верхний ее слой. Альтернативой такой технологии очистки служат чистые ферменты, как правило, в группе: фермент-восстановитель, его кофактор и фермент, обеспечивающий регенерацию всей этой системы. Предполагается, что их можно будет использовать в установке, через которую станут прокачивать загрязненные грунтовые воды. Тогда облегчится задача восстановления ферментной системы ( «PLoS One» — полный текст).
Источник: dzen.ru
Хром — крайне востребованный металл в металлургии и не только
Хром — простое неорганическое вещество, элемент таблицы Менделеева, металл. Входит в то же семейство, что и железо, марганец, титан, никель.
Свойства
Тугоплавкий металл серебристо-голубого цвета, очень твердый, хотя и хрупкий.
В нормальных условиях не реагирует с водой и кислородом из воздуха. Под действием окислителей покрывается оксидной пленкой, благодаря которой приобретает высокую химическую устойчивость. Не реагирует с растворами щелочей. Тонкоизмельченный хром самовоспаламеняется на воздухе.
Хром проявляет разную степень окисления при образовании соединений: +2, +3, +6. Наиболее устойчивы соединения хрома III. Еще одной интересной особенностью, которая отразилась в названии элемента (греческое «chroma» переводится как цвет), является яркая окраска соединений: от голубой и фиолетовой, до зеленой, изумрудной, желтой, оранжевой, густо-красной.
Чистый хром токсичен, особенно если вдыхать его пыль. Пыль соединений хрома VI (хромового ангидрида) канцерогенна, а пыль и растворы соединений хрома III вызывают раздражения кожи, поэтому при работе с ними надо использовать средства защиты.
Применение
— Примерно десятая часть всего хрома идет на производство огнеупоров — хромитовых и магнезитохромитовых кирпичей, выдерживающих высокие температуры и резкие перепады температур в течение длительного срока службы. Такие кирпичи применяются при изготовлении металлургических печей, они служат вдвое дольше, чем печи из кварцевых огнеупоров.
— Хром применяется при получении сплавов с особыми свойствами. Сплав Cr + Ni используется при изготовлении нагревательных элементов. Сплав Cr + Ni + Mo + Co способен выдерживать длительные нагрузки при температурах свыше 700°С. Из сплава Cr + Mo + Co делают хирургические инструменты, т.к. он нейтрален к человеческим тканям.
— Хром — перспективный элемент для производства дешевых термоэлементов.
— Натрий двухромовокислый и калий двухромовокислый применяются в спичечном производстве;
в виде растворов — в кожевенной и текстильной промышленности, в деревообрабатывающей индустрии для уничтожения древесных грибков.
— В лабораторной практике хромовой смесью очищают посуду. Обычно в ней используется дихромат калия, реже хромовый ангидрид (мы уже писали о хромовой смеси здесь).
— Соединения хрома — сырье для получения красителей, пигментов и протрав для текстильного, стекольного и керамического производств. Зеленая хромовая краска может выдерживать высокие температуры без вреда для себя, поэтому ее используют для подглазурной росписи (росписи до покрытия глазурью и окончательного обжига). Интересно, что краски на основе хромовых руд применяли для иконописи на Руси еще в средние века, до того, как хром и его руды были открыты официально.
— Хромовые квасцы и другие соединения хрома используются при дублении кожи и получении знаменитой хромовой кожи, блестящей и прочной.
— Окись хрома III используется на тракторных заводах в качестве присадки в топливо для быстрой подгонки деталей новых двигателей.
— Оксид хрома III задействован в процессе выращивания синтетических рубинов особенно насыщенного цвета. Синтетические рубины используются в лазерной технике.
— Оксид хрома VI, хромовый ангидрид — сильнейший окислитель: применяется также для хроматирования оцинкованных поверхностей, в пиротехнике, в химической промышленности.
— Хром применяется в производстве лекарств, биодобавок, средств для похудения, катализаторов, фотоматериалов, индикаторов для аналитической химии.
Полезные при работе с хромом и его пылью средства защиты а также различные соединения хрома, в том числе калий двухромовокислый «Ч» и хромовый ангидрид купить по хорошей цене можно у нас в интернет-магазине «ПраймКемикалсГрупп».
Источник: pcgroup.ru
Что такое хром и что из него делают?
Хром — это твердый метал голубоватого цвета. Используется для получения других сортов сталей.
Хром используют для изготовления нержавеющей стали. Хром повышает коррозийную стойкость.
Может знакома такая вещь, как хромирование. Своего рода покраска. Износоустойчивая.
Применяется в авиакосмической промышленности. В огнеупорной промышленности.
автор вопроса выбрал этот ответ лучшим
комментировать
в избранное ссылка отблагодарить
Андре й1961 [134K]
6 лет назад
Источник: www.bolshoyvopros.ru