chróm

Chrom (lat. Chromium) je chemický prvek v Periodické tabulce prvků, který má značku Cr a protonové číslo 24.

Historie

V roce 1761 objevil Johann Gottlob Lehmann oranžově červený Chromný olovo (PbCrO₄) na Urale, který nazval červená olovnatá ruda. Identifikoval ho jako olovnato-železnato-selenitou sloučeninu a tak chrom zůstal neobjevený.

V roce 1770 našel Peter Simon Pallas na tom samém místě červený olovnatý minerál, který nazval podle jeho červené barvy Krokoit (z gréck. krokos, safránový). Využití červené olovnaté rudky jako barviva rychle vzrostlo. Z krokoitu vyráběný živý žlutý pigment s názvem chromová žlť se stal módním. Mnohý si ho pamatují jako poštovní žlť.

V roce 1797 získal Louis Nicolas Vauquelin chromitý oxid (Cr₂O₃) z krokoitu a kyseliny solné. V roce 1798 vyrobil nečistý elementární chrom redukcí oxidu chromitého dřevním uhlím. Tento nově izolovaný prvek obdržel kvůli mnohofarebnosti jeho solí jméno chrom (z gréck. chroma, barva). Stopové množství nového prvku dokázal Vauquelin i v drahokamech jako rubín a smaragd. V 19. století byly sloučeniny chromu využívány převážně jako barviva. Na konci 20. století se chrom a jeho sloučeniny využívají hlavně k výrobě koroziuvzdorných a žáruvzdorných slitin.

Výskyt

Chrom se těžil téměř jen jako chromit (FeCr₂O₄) nebo zřídka chromferit, a to povrchově nebo jen v malé hloubce. Kovový chrom se získává redukcí této rudy hliníkem nebo křemíkem.

Jižní Afrika dodává zhruba polovinu světové spotřeby chromitu. Hodno zmínky i země jako Kazachstán, Indie a Turecko.

V roce 2000 se na trh dodalo zhruba 15 milionů tun chromitové rudy. Z ní se dalo získat 4 miliony ferokromu v tržní hodnotě 2,5 miliardy dolarů. Kovový chrom se v ložiscích vyskytuje jen zřídka. Jedním z výskytů je báň Udačnaja v Rusku, kde se těží kimberlitová diatréma. V redukované základní hmotě této kimberlitu se nacházejí diamanty a kovový chrom, pravděpodobně pocházející z hlubší části zemského pláště.

Získávání

Dodávaná chromitová ruda se oddělí od hlušiny. V druhém kroku proběhne oxidační spojení za horkoty na dichromát. Následně se redukuje uhlíkem na chromitý oxid a hliníkem na elementární chrom. Chrom se nedá získávat redukcí s uhlím z oxidických rud, protože vzniká chromkarbid. Čistý chrom se vytváří elektrolýzou Cr³⁺-iontů z kyselinovosírového roztoku. Zodpovídající sloučeniny se vyrábějí rozpouštěním oxidu chromitého nebo ferokromu v kyselině sírové. Ferokrom jako výchozí látka vyžaduje samozřejmě předchozí odstranění železa.

Extrémně čistý Chrom se vyrábí pomocí dalších čisticích kroků van Arkel de Boerovou metodou podle van Arkela a de Boera.

Ferokrom se vyrábí redukcí chromitu v obloukové peci u 2 800 °C.

Vlastnosti

Chrom je ocelosivý, nekorodující a neoxidující tvrdý kov, který je v základním stavu houževnatý, tvarovatelný a kujný.

Běžné stupně oxidace chromu jsou +2, +3 a +6, přičemž +3 je nejstálejší. V oxidačním stupni +6 je silným ale i jedovatým oxidovadlem.

Použití

Chrom a jeho sloučeniny se používají nejrůznějšími způsoby:

Tvrdé chromování
Galvanické nanášení až 500 µm(0,5 mm) oteru- a hrdzuvzdorné vrstvy přímo na ocel, litinu, měď, ... I hliník se po nanesení meziprstvy dá pochromovat (tvrdochromované hliníkové válce v motorech).
Dekorační chromování.
Galvanické nanášení méně 1 µm(0,001 mm) tlusté Cr-vrstvy na dekorační účely s protikorozní meziprstvou z niklu nebo nikl-mědi. Velmi často se chromují i dílce z umělé hmoty.
Legura v nehrdzavějících a žárupevných ušlechtilých ocelích a neželezných slitinách.
jako katalyzátor
jako chromit ve výrobě forem na vypalování cihél
barevnění skla nebo malířské pigmenty.
Cr^III-sloučeniny barví sklo na smaragdově zeleno, Cr^VI-sloučeniny na žlto (zinková žlť).

Omezení

Směrnice RoHS omezuje použití šestimocného chromu dalších 5 látek (kadmium, olovo, rtuť, polybromované bifenyly (PBB) a polybromované difenyletry (PBDE) při výrobě elektrických a elektronických zařízení, které se ve velkých množstvích dostává na skládky, a tím přispět k ochraně lidského zdraví a životního prostředí. Omezení se proto netýká průmyslových, telekomunikačních, zdravotnických, vědeckých atd. zařízení s dlouhou životností, které se vyrábějí v malých množstvích a u kterých se dá předpokládat, že neskončí na skládce.^[1]: