किन खाद्य पदार्थों में क्रोमियम होता है, और यह शरीर के लिए कैसे अच्छा है? क्रोम तत्व। क्रोमियम गुण। क्रोमियम का अनुप्रयोग

परियोजना वेब लैबलंदन साइंस म्यूजियम के सहयोग से Google द्वारा लॉन्च किया गया। यह एक पांच-टुकड़ा संग्रहालय प्रदर्शनी और एक वेबसाइट है जहां आप उन्हें ऑनलाइन एक्सेस कर सकते हैं। परियोजना का मुख्य विचार वेबसाइट आगंतुकों को वास्तविक समय में वास्तविक प्रदर्शन के साथ बातचीत करने की अनुमति देना है। उनमें से प्रत्येक एक विशिष्ट तकनीक के लिए समर्पित है, परियोजना जून 2013 तक मान्य होगी।

संग्रहालय के प्रदर्शनों को क्रिया में देखने के लिए, प्रयोगशाला की वेबसाइट पर जाएँ। कृपया ध्यान दें कि कंप्यूटर के ब्राउज़र और वीडियो कार्ड को WebGL तकनीक का समर्थन करना चाहिए। इस तरह के समर्थन के अभाव में, आपको इसकी सूचना साइट के मुख्य पृष्ठ पर दी जाएगी। यदि सब कुछ क्रम में है, तो एंटर बटन पर क्लिक करें, फिर खुलने वाले पृष्ठ पर उस प्रदर्शनी का चयन करें जिसमें आप रुचि रखते हैं।

पहली प्रदर्शनी यूनिवर्सल ऑर्केस्ट्रा है। इसे लॉन्च करके आप संग्रहालय में स्थापित आठ पर खेल सकते हैं संगीत वाद्ययंत्रअपनी धुन बनाकर। नियंत्रण माउस से किया जाता है। चूंकि केवल एक प्रदर्शनी है, और कई आगंतुक हैं, इसलिए ऑनलाइन कतार में खड़े होना आवश्यक हो सकता है।

स्केचबॉट्स प्रदर्शनी बहुत दिलचस्प है। एक कंप्यूटर वेब कैमरा आपकी तस्वीर लेता है, इसे तुरंत संसाधित किया जाता है, एक रूपरेखा चित्र में बदल जाता है। सबमिट बटन पर क्लिक करके आप इसे संग्रहालय में जमा कर सकते हैं। उसके बाद इसमें लगा रोबोटिक आर्म रेत पर आपका पोर्ट्रेट जल्दी से खींच लेगा। सच है, इस मामले में आपको काफी बड़ी लाइन में खड़ा होना होगा। तैयार चित्रदुर्भाग्य से बाद में मिटा दिया जाएगा।

टेलीपोर्टर प्रदर्शनी आपको दुनिया भर में कई स्थानों पर स्थापित पैनोरमिक वेबकैम को नियंत्रित करने की अनुमति देती है - उत्तरी कैरोलिना के एक कैफे में, हॉलैंड के एक मनोरंजन केंद्र में और केप टाउन एक्वेरियम में। इस संग्रहालय प्रदर्शनी का चयन करने के बाद, आपको तीन स्थापित वेबकैम के अनुरूप तीन गोल खिड़कियां दिखाई देंगी। उनमें से कोई भी चुनें - उदाहरण के लिए, पहला। आप तुरंत उत्तरी कैरोलिना के एक कैफे में "टेलीपोर्ट" करेंगे, आपको इसमें स्थापित कैमरे से एक छवि दिखाई देगी। आप इसे माउस से 360o घुमा सकते हैं, इससे आपको पूरा पैनोरमिक व्यू मिलेगा। इसके अलावा, आप जो देखते हैं उसकी तस्वीरें लेने में सक्षम होंगे। से चित्र मनोरंजन केंद्रकम दिलचस्प है, लेकिन केप टाउन मरीन एक्वेरियम का पैनोरमा आपको मछली देखने की अनुमति देगा। कैमरा घुमाकर आप अपनी पसंद के एक्वेरियम के किसी भी निवासी का अनुसरण कर सकते हैं।

संग्रहालय में अगली प्रदर्शनी डेटा ट्रेसर है। यह आपको यह पता लगाने की अनुमति देता है कि कोई विशेष फ़ाइल भौतिक रूप से कहाँ संग्रहीत है। पिछले प्रदर्शनों की तुलना में, यह कम दिलचस्प है और नक्शे पर एक विशिष्ट बिंदु के लिए रास्ता दिखाता है। संग्रहालय के पांचवें प्रदर्शन, लैब टैग एक्सप्लोरर के बारे में भी यही कहा जा सकता है, जो एक मानचित्र पर दिखाता है कि लैब के आगंतुक कहां हैं और उनकी संख्या भी गिनते हैं। प्रयोगशाला की वेबसाइट पर जाकर, आप स्वतंत्र रूप से लंदन विज्ञान संग्रहालय के सभी प्रदर्शनों का परीक्षण कर सकते हैं।

क्रोमियम एक रासायनिक तत्व है जिसका परमाणु क्रमांक 24 है। यह एक कठोर, चमकदार, स्टील-ग्रे धातु है जो अच्छी तरह से पॉलिश करती है और खराब नहीं होती है। मिश्र धातुओं में प्रयुक्त जैसे स्टेनलेस स्टील, और एक लेप के रूप में। मानव शरीर को चीनी के चयापचय के लिए थोड़ी मात्रा में ट्रिटेंट क्रोमियम की आवश्यकता होती है, लेकिन सीआर (VI) अत्यधिक विषैला होता है।

क्रोमियम (III) ऑक्साइड और लेड क्रोमेट जैसे विभिन्न क्रोमियम यौगिक चमकीले रंग के होते हैं और पेंट और पिगमेंट में उपयोग किए जाते हैं। माणिक का लाल रंग इसी की उपस्थिति के कारण होता है रासायनिक तत्व... कुछ पदार्थ, विशेष रूप से सोडियम, ऑक्सीकरण एजेंट हैं जिनका उपयोग कार्बनिक यौगिकों को ऑक्सीकरण करने के लिए किया जाता है और (सल्फ्यूरिक एसिड के साथ) प्रयोगशाला कांच के बने पदार्थ को साफ करने के लिए किया जाता है। इसके अलावा, क्रोमियम (VI) ऑक्साइड का उपयोग चुंबकीय टेप के उत्पादन में किया जाता है।

डिस्कवरी और व्युत्पत्ति

रासायनिक तत्व क्रोमियम की खोज का इतिहास इस प्रकार है। 1761 में, जोहान गॉटलोब लेहमैन ने यूराल पर्वत में एक नारंगी-लाल खनिज पाया और इसे "साइबेरियाई लाल सीसा" कहा। यद्यपि इसे गलती से सेलेनियम और लोहे के साथ सीसा के एक यौगिक के रूप में पहचाना गया था, सामग्री वास्तव में सीसा क्रोमेट थी रासायनिक सूत्रपीबीसीआरओ4. आज इसे खनिज क्रोकोंटे के रूप में जाना जाता है।

1770 में, पीटर साइमन पलास ने उस स्थान का दौरा किया जहां लेहमैन को एक लाल सीसा खनिज मिला था, जिसमें बहुत अधिक था लाभकारी विशेषताएंपेंट में वर्णक। एक रंग के रूप में साइबेरियाई लाल सीसा का उपयोग तेजी से विकसित हुआ। इसके अलावा, उज्ज्वल पीलाक्रोकॉन्ट से फैशन बन गया है।

1797 में, निकोलस-लुई वाउक्वेलिन ने लाल रंग के नमूने प्राप्त किए। क्रोकोनेट को हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ मिलाकर, उन्होंने ऑक्साइड CrO3 प्राप्त किया। 1798 में क्रोमियम को एक रासायनिक तत्व के रूप में पृथक किया गया था। वौक्वेलिन ने ऑक्साइड को चारकोल के साथ गर्म करके प्राप्त किया। वह माणिक और पन्ना जैसे कीमती पत्थरों में क्रोमियम के निशान का पता लगाने में भी सक्षम था।

1800 के दशक में, Cr का उपयोग मुख्य रूप से पेंट और चमड़े के नमक में किया जाता था। आज 85% धातु का उपयोग मिश्र धातुओं में किया जाता है। बाकी पर लागू होता है रसायन उद्योग, आग रोक सामग्री और फाउंड्री उद्योग का उत्पादन।

रासायनिक तत्व क्रोमियम का उच्चारण ग्रीक χρῶμα से मेल खाता है, जिसका अर्थ है "रंग", कई रंगीन यौगिकों के कारण जो इससे प्राप्त किए जा सकते हैं।

निष्कर्षण और उत्पादन

तत्व क्रोमाइट (FeCr 2 O 4) से निर्मित होता है। दुनिया में इस अयस्क का लगभग आधा खनन किया जाता है दक्षिण अफ्रीका... इसके अलावा, कजाकिस्तान, भारत और तुर्की प्रमुख उत्पादक हैं। क्रोमाइट के पर्याप्त खोजे गए भंडार हैं, लेकिन भौगोलिक रूप से वे कजाकिस्तान और दक्षिणी अफ्रीका में केंद्रित हैं।

देशी धातु क्रोमियम जमा दुर्लभ हैं, लेकिन वे मौजूद हैं। उदाहरण के लिए, रूस में उदचनया खदान में इसका खनन किया जाता है। यह हीरे में समृद्ध है और घटते पर्यावरण ने शुद्ध क्रोमियम और हीरे बनाने में मदद की है।

के लिये औद्योगिक उत्पादनधातु क्रोमाइट अयस्कों को गलित क्षार (सोडियम हाइड्रॉक्साइड, NaOH) से उपचारित किया जाता है। इस स्थिति में, सोडियम क्रोमेट (Na 2 CrO4) बनता है, जो कार्बन के साथ Cr 2 O 3 ऑक्साइड में अपचित हो जाता है। एल्यूमीनियम या सिलिकॉन की उपस्थिति में ऑक्साइड को गर्म करके धातु प्राप्त की जाती है।

2000 में, लगभग 15 मिलियन टन क्रोमाइट अयस्क का खनन किया गया था, जिसे लगभग 2.5 बिलियन अमेरिकी डॉलर के बाजार मूल्य के साथ 4 मिलियन टन फेरोक्रोम, 70% क्रोमियम-लौह मिश्र धातु में संसाधित किया गया था।

मुख्य विशेषताएं

रासायनिक तत्व क्रोमियम की विशेषता इस तथ्य के कारण है कि यह आवर्त सारणी की चौथी अवधि की संक्रमण धातु है और वैनेडियम और मैंगनीज के बीच स्थित है। यह VI समूह में शामिल है। 1907 डिग्री सेल्सियस पर पिघला देता है। ऑक्सीजन की उपस्थिति में, क्रोमियम जल्दी से एक पतली ऑक्साइड परत बनाता है जो धातु को ऑक्सीजन के साथ आगे की बातचीत से बचाता है।

एक संक्रमणकालीन तत्व के रूप में, यह पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया करता है विभिन्न अनुपात... इस प्रकार, यह यौगिक बनाता है जिसमें इसकी विभिन्न ऑक्सीकरण अवस्थाएँ होती हैं। क्रोमियम मूल अवस्थाओं +2, +3 और +6 के साथ एक रासायनिक तत्व है, जिसमें से +3 सबसे स्थिर है। इसके अलावा, दुर्लभ अवसरों पर +1, +4, और +5 राज्यों को देखा जाता है। +6 ऑक्सीकरण अवस्था में क्रोमियम यौगिक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट हैं।

क्रोम किस रंग का होता है? रासायनिक तत्व एक रूबी रंग प्रदान करता है। Cr 2 O 3 का उपयोग "क्रोम ग्रीन" नामक वर्णक के रूप में भी किया जाता है। इसके लवण कांच को पन्ना हरा रंग देते हैं। क्रोमियम एक रासायनिक तत्व है जिसकी उपस्थिति से माणिक लाल हो जाता है। इसलिए, इसका उपयोग सिंथेटिक माणिक के उत्पादन में किया जाता है।

आइसोटोप

क्रोमियम समस्थानिकों का परमाणु भार 43 से 67 होता है। आमतौर पर किसी दिए गए रासायनिक तत्व में तीन स्थिर रूप होते हैं: 52 करोड़, 53 करोड़ और 54 करोड़। इनमें से सबसे आम 52 करोड़ (सभी प्राकृतिक क्रोमियम का 83.8%) है। इसके अलावा, 19 रेडियोआइसोटोप का वर्णन किया गया है, जिनमें से सबसे स्थिर 50 करोड़ है, जिसका आधा जीवन 1.8x10 17 वर्ष से अधिक है। 51 करोड़ के लिए, आधा जीवन 27.7 दिन है, जबकि अन्य सभी रेडियोधर्मी समस्थानिकों के लिए यह 24 घंटे से अधिक नहीं है, और उनमें से अधिकांश के लिए यह एक मिनट से भी कम समय तक रहता है। आइटम में दो मेटा स्टेट्स भी हैं।

पृथ्वी की पपड़ी में क्रोमियम समस्थानिक, एक नियम के रूप में, मैंगनीज समस्थानिकों के साथ होता है, जिसका उपयोग भूविज्ञान में किया जाता है। 53 करोड़ 53 मिलियन के रेडियोधर्मी क्षय के दौरान बनता है। एमएन / सीआर आइसोटोप अनुपात अन्य प्रारंभिक इतिहास का समर्थन करता है सौर मंडल... विभिन्न उल्कापिंडों से 53 Cr/52 Cr और Mn/Cr अनुपात में परिवर्तन यह साबित करता है कि सौर मंडल के निर्माण से ठीक पहले नए परमाणु नाभिक बनाए गए थे।

रासायनिक तत्व क्रोमियम: गुण, यौगिकों का सूत्र

क्रोमियम (III) ऑक्साइड Cr 2 O 3, जिसे सेस्क्यूऑक्साइड भी कहा जाता है, इस रासायनिक तत्व के चार ऑक्साइड में से एक है। यह क्रोमाइट से प्राप्त होता है। तामचीनी और कांच की पेंटिंग के लिए वर्णक के रूप में उपयोग किए जाने पर हरे रंग के यौगिक को आमतौर पर "क्रोम ग्रीन" कहा जाता है। ऑक्साइड एसिड में घुल सकता है, लवण बना सकता है, और पिघला हुआ क्षार - क्रोमाइट्स में।

पोटेशियम डाइक्रोमेट

K 2 Cr 2 O 7 एक शक्तिशाली ऑक्सीकरण एजेंट है और इसे ऑर्गेनिक्स से प्रयोगशाला कांच के बने पदार्थ की सफाई के लिए डिटर्जेंट के रूप में पसंद किया जाता है। इसके लिए इसके संतृप्त विलयन का उपयोग किया जाता है।हालांकि, कभी-कभी, बाद वाले की उच्च घुलनशीलता के आधार पर, इसे सोडियम डाइक्रोमेट से बदल दिया जाता है। इसके अलावा, यह प्राथमिक अल्कोहल को एल्डिहाइड और फिर कार्बन डाइऑक्साइड में परिवर्तित करके कार्बनिक यौगिकों की ऑक्सीकरण प्रक्रिया को नियंत्रित कर सकता है।

पोटेशियम डाइक्रोमेट क्रोमियम जिल्द की सूजन पैदा कर सकता है। क्रोमियम शायद संवेदीकरण का कारण है जिससे त्वचा रोग, विशेष रूप से हाथों और अग्रभागों का विकास होता है, जो पुराना और इलाज में मुश्किल है। अन्य Cr (VI) यौगिकों की तरह, पोटेशियम डाइक्रोमेट कार्सिनोजेनिक है। इसे दस्ताने और उपयुक्त सुरक्षात्मक उपकरणों के साथ संभाला जाना चाहिए।

क्रोमिक एसिड

यौगिक में एक काल्पनिक संरचना एच 2 सीआरओ 4 है। न तो क्रोमिक और न ही डाइक्रोमिक एसिड प्राकृतिक रूप से पाए जाते हैं, लेकिन उनके आयन पाए जाते हैं विभिन्न पदार्थ... बाजार में पाया जाने वाला "क्रोमिक एसिड" वास्तव में इसका अम्लीय एनहाइड्राइड, ट्राईऑक्साइड CrO3 है।

लेड (द्वितीय) क्रोमेट

PbCrO4 का रंग चमकीला पीला है और व्यावहारिक रूप से पानी में अघुलनशील है। इस कारण से, इसे पीले मुकुट नामक एक रंग वर्णक के रूप में उपयोग किया गया है।

Cr और पेंटावैलेंट बॉन्ड

क्रोमियम को पेंटावैलेंट बॉन्ड बनाने की अपनी क्षमता से अलग किया जाता है। यौगिक Cr (I) और एक हाइड्रोकार्बन रेडिकल द्वारा बनाया गया है। दो क्रोमियम परमाणुओं के बीच एक पेंटावैलेंट बंधन बनता है। इसका सूत्र Ar-Cr-Cr-Ar के रूप में लिखा जा सकता है, जहाँ Ar एक विशिष्ट सुगंधित समूह है।

आवेदन

क्रोमियम एक रासायनिक तत्व है, जिसके गुणों ने इसे बहुत कुछ प्रदान किया है विभिन्न विकल्पआवेदन, जिनमें से कुछ नीचे सूचीबद्ध हैं।

यह धातुओं को संक्षारण प्रतिरोध और चमकदार सतह प्रदान करता है। इसलिए, क्रोमियम को स्टेनलेस स्टील जैसे मिश्र धातुओं में शामिल किया जाता है, उदाहरण के लिए, कटलरी में उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग क्रोम प्लेटिंग के लिए भी किया जाता है।

क्रोमियम विभिन्न प्रतिक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक है। इससे ईंटों को पकाने के लिए सांचे बनाए जाते हैं। इसका चमड़ा नमक से रंगा होता है। पोटेशियम डाइक्रोमेट का उपयोग अल्कोहल और एल्डिहाइड जैसे कार्बनिक यौगिकों को ऑक्सीकरण करने और प्रयोगशाला कांच के बने पदार्थ को साफ करने के लिए किया जाता है। यह कपड़ों की रंगाई के लिए एक फिक्सिंग एजेंट के रूप में कार्य करता है और इसका उपयोग फोटोग्राफी और फोटो प्रिंटिंग में भी किया जाता है।

CrO3 का उपयोग चुंबकीय टेप (उदाहरण के लिए, ऑडियो रिकॉर्डिंग के लिए) के निर्माण के लिए किया जाता है, जिसमें सबसे अच्छी विशेषताआयरन ऑक्साइड वाली फिल्मों की तुलना में।

जीव विज्ञान में भूमिका

मानव शरीर में शर्करा के चयापचय के लिए त्रिसंयोजक क्रोमियम एक रासायनिक तत्व है। इसके विपरीत, हेक्सावलेंट सीआर अत्यधिक विषैला होता है।

एहतियाती उपाय

क्रोमियम धातु और सीआर (III) यौगिकों को आम तौर पर स्वास्थ्य के लिए खतरनाक नहीं माना जाता है, लेकिन सीआर (VI) युक्त पदार्थ अंतर्ग्रहण या श्वास लेने पर जहरीले हो सकते हैं। इनमें से अधिकांश पदार्थ आंखों, त्वचा और श्लेष्मा झिल्ली को परेशान कर रहे हैं। क्रोमियम (VI) यौगिक आंखों की क्षति का कारण बन सकते हैं यदि पुराने जोखिम के साथ ठीक से इलाज नहीं किया जाता है। यह एक मान्यता प्राप्त कार्सिनोजेन भी है। इस रासायनिक तत्व की घातक खुराक करीब आधा चम्मच है। विश्व स्वास्थ्य संगठन की सिफारिशों के अनुसार, Cr (VI) की अधिकतम अनुमेय सांद्रता पीने का पानी 0.05 मिलीग्राम प्रति लीटर है।

चूंकि क्रोमियम यौगिकों का उपयोग रंगों में और चमड़े को कम करने के लिए किया जाता है, वे अक्सर मिट्टी में पाए जाते हैं और भूजलपरित्यक्त औद्योगिक सुविधाओं को पर्यावरणीय सफाई और बहाली की आवश्यकता होती है। Cr (VI) युक्त प्राइमर अभी भी एयरोस्पेस और ऑटोमोटिव उद्योगों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

तत्व गुण

क्रोमियम के मुख्य भौतिक गुण इस प्रकार हैं:

• परमाणु संख्या: 24.
• परमाणु भार: 51.996
• गलनांक: 1890 डिग्री सेल्सियस।
• क्वथनांक: 2482 डिग्री सेल्सियस।
• ऑक्सीकरण अवस्था: +2, +3, +6।
• इलेक्ट्रॉन विन्यास: 3d 5 4s 1.

आप अक्सर "क्रोम सतह" जैसी चीज पा सकते हैं, और स्टेनलेस स्टील ग्रह के लगभग हर निवासी से परिचित है। उन दोनों में क्या समान है? सही उत्तर क्रोम है। आइए जानें कि क्रोमियम क्या है और इसका उपयोग कहां किया जाता है, मानव जीवन में इसके गुण और भूमिका क्या हैं।

क्रोमियम एक कठोर धातु है जिसका रंग नीला-ग्रे होता है। यह आवर्त सारणी के चौथे आवर्त के छठे समूह में है। परमाणु संख्या 24 और पदनाम Cr है।

क्रोमियम के भौतिक गुण

क्रोमियम का गलनांक 2130 डिग्री केल्विन और क्वथनांक 2945 केल्विन होता है। धातु में घन क्रिस्टल जाली होती है और मोह पैमाने पर 5 की कठोरता होती है। क्रोमियम सबसे अधिक में से एक है कठोर धातु(शुद्ध रूप में) और संकेतकों के मामले में यूरेनियम, बेरिलियम, इरिडियम और टंगस्टन के बाद दूसरे स्थान पर है। परिष्कृत क्रोम खुद को आसानी से उधार देता है मशीनिंग.

क्रोमियम के रासायनिक गुण

क्रोमियम में कई ऑक्सीकरण अवस्थाएँ होती हैं जो इसके गुणों और रंग को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती हैं।

• ऑक्सीकरण अवस्था +2 नीला है और यह बहुत अच्छा अपचायक है।
• ऑक्सीकरण अवस्था +3 - हरा या बैंगनी उभयचर ऑक्साइड।
• ऑक्सीकरण अवस्था +4 एक बहुत ही दुर्लभ यौगिक है, लवण नहीं बनाता है और इसका सामान्य रंग होता है - चांदी।
• ऑक्सीकरण अवस्था +6 एक बहुत मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट, हीड्रोस्कोपिक और बहुत जहरीला है। इस ऑक्साइड के क्रोमेट पीले तथा डाइक्रोमेट नारंगी रंग के होते हैं।

एक साधारण पदार्थ के रूप में, यह हवा में स्थिर है। सल्फ्यूरिक और नाइट्रस एसिड के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। 2000 डिग्री सेल्सियस से अधिक तापमान पर, यह जल जाता है और हरे क्रोमियम ऑक्साइड बनाता है।

बोरॉन, कार्बन, नाइट्रोजन और सिलिकॉन के साथ क्रोमियम के यौगिक होते हैं।

क्रोमियम का अनुप्रयोग

• क्रोमियम का उपयोग स्टेनलेस मिश्र धातु बनाने के लिए किया जाता है। हम सभी जानते हैं कि स्टेनलेस स्टील क्रोम का उपयोग करके बनाया गया है।
• क्रोमियम का उपयोग इलेक्ट्रोप्लेटिंग कोटिंग के रूप में किया जाता है। आपने शायद क्रोम धातु की सतहों को देखा है। उन्हें उनके खूबसूरत शीशे की चमक से पहचाना जा सकता है। क्रोम-प्लेटेड उत्पाद वायुमंडलीय क्षरण के लिए कम संवेदनशील होते हैं (जंग नहीं लगते)।
• विभिन्न क्रोमियम मिश्र धातुओं का उपयोग विमान और रॉकेट इंजन के लिए नोजल बनाने के साथ-साथ प्लाज्मा मशाल नोजल के उत्पादन के लिए किया जाता है।
• हीटिंग तत्व क्रोमियम और निकल के मिश्र धातु से बने होते हैं।
• विभिन्न रंगों को क्रोमियम यौगिकों के साथ-साथ चमड़े को कम करने के लिए यौगिकों से बनाया जाता है।

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कठोर धातु, नीले-सफेद रंग का। क्रोमियम को कभी-कभी लौह धातु कहा जाता है। यह धातु यौगिकों को रंगने में सक्षम है अलग - अलग रंग, इसलिए इसे "क्रोम" नाम दिया गया, जिसका अर्थ है "पेंट"। क्रोमियम मानव शरीर के सामान्य विकास और कामकाज के लिए आवश्यक एक ट्रेस तत्व है। इसकी सबसे महत्वपूर्ण जैविक भूमिका कार्बोहाइड्रेट चयापचय और रक्त शर्करा के स्तर के नियमन में है।

यह सभी देखें:

संरचना

रासायनिक बंधों के प्रकारों के आधार पर - सभी धातुओं की तरह, क्रोमियम में एक धातु प्रकार का क्रिस्टल जाली होता है, अर्थात एक धातु परमाणु जाली स्थलों पर स्थित होता है।
स्थानिक समरूपता के आधार पर - घन, शरीर-केंद्रित एक = 0.28839 एनएम। क्रोमियम की एक विशेषता इसमें तेज बदलाव है भौतिक गुणलगभग 37 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर। किसी धातु के क्रिस्टल जालक में उसके आयन और गतिशील इलेक्ट्रॉन होते हैं। इसी तरह, जमीनी अवस्था में क्रोमियम परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास होता है। 1830 डिग्री सेल्सियस पर, चेहरे-केंद्रित जाली के साथ संशोधन में परिवर्तन संभव है, ए = 3.69 ।

गुण

क्रोमियम में 9 की मोहस कठोरता है, जो सबसे कठोर शुद्ध धातुओं में से एक है (केवल इरिडियम, बेरिलियम, टंगस्टन और यूरेनियम के बाद दूसरा)। बहुत शुद्ध क्रोम को काफी अच्छी तरह से मशीनीकृत किया जा सकता है। निष्क्रियता के कारण हवा में स्थिर। इसी कारण से, यह सल्फ्यूरिक और नाइट्रिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। हरे क्रोमियम (III) ऑक्साइड Cr 2 O 3 के निर्माण के साथ 2000 ° C पर जलता है, जिसमें उभयधर्मी गुण होते हैं। गर्म होने पर, यह कई गैर-धातुओं के साथ प्रतिक्रिया करता है, अक्सर गैर-स्टोइकोमेट्रिक संरचना, कार्बाइड्स, बोराइड्स, सिलिकाइड्स, नाइट्राइड्स आदि के यौगिक बनाते हैं। क्रोमियम विभिन्न ऑक्सीकरण राज्यों में मुख्य रूप से +2, +3, +6 में कई यौगिक बनाता है। क्रोमियम में धातुओं के सभी गुण होते हैं - यह गर्मी को अच्छी तरह से संचालित करता है, बिजली, अधिकांश धातुओं में निहित चमक है। यह एक एंटीफेरोमैग्नेट और एक पैरामैग्नेट है, यानी 39 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, यह एक पैरामैग्नेटिक अवस्था से एक एंटीफेरोमैग्नेटिक स्टेट (नील पॉइंट) तक जाता है।

भंडार और उत्पादन

सबसे बड़ा क्रोमियम जमा दक्षिण अफ्रीका (दुनिया में पहला स्थान), कजाकिस्तान, रूस, जिम्बाब्वे, मेडागास्कर में स्थित है। तुर्की, भारत, आर्मेनिया, ब्राजील, फिलीपींस में भी जमा हैं।रूसी संघ में क्रोम अयस्कों के मुख्य भंडार उरल्स (डोंस्कॉय और सरनोवस्कॉय) में जाने जाते हैं। कजाकिस्तान में खोजा गया भंडार 350 मिलियन टन (दुनिया में दूसरा स्थान) से अधिक है क्रोमियम प्रकृति में मुख्य रूप से क्रोमियम लौह अयस्क Fe (CrO 2) 2 (लौह क्रोमाइट) के रूप में होता है। इससे फेरोक्रोम कोक (कार्बन) के साथ विद्युत भट्टियों में अपचयन द्वारा प्राप्त किया जाता है। शुद्ध क्रोमियम प्राप्त करने के लिए, प्रतिक्रिया निम्नानुसार की जाती है:
1) हवा में सोडियम कार्बोनेट (सोडा ऐश) के साथ मिश्र धातु लौह क्रोमाइट;
2) सोडियम क्रोमेट को घोलकर आयरन ऑक्साइड से अलग करें;
3) क्रोमेट को डाइक्रोमेट में स्थानांतरित करें, घोल को अम्लीकृत करें और डाइक्रोमेट को क्रिस्टलीकृत करें;
4) कोयले के साथ सोडियम डाइक्रोमेट की कमी से शुद्ध क्रोमियम ऑक्साइड प्राप्त होता है;
5) एल्युमिनोथर्मी की सहायता से धातु क्रोमियम प्राप्त किया जाता है;
6) इलेक्ट्रोलिसिस का उपयोग करके, इलेक्ट्रोलाइटिक क्रोमियम सल्फ्यूरिक एसिड के एक योजक युक्त पानी में क्रोमिक एनहाइड्राइड के घोल से प्राप्त किया जाता है।

मूल

पृथ्वी की पपड़ी (क्लार्क) में क्रोमियम की औसत सामग्री 8.3 · 10 -3% है। यह तत्व संभवतः पृथ्वी के मेंटल की अधिक विशेषता है, क्योंकि अल्ट्राबेसिक चट्टानें, जिन्हें पृथ्वी के मेंटल की संरचना में सबसे निकटतम माना जाता है, क्रोमियम (2 · 10 -4%) में समृद्ध हैं। क्रोमियम अल्ट्राबेसिक चट्टानों में बड़े पैमाने पर और प्रसारित अयस्कों का निर्माण करता है; क्रोमियम के सबसे बड़े जमा का गठन उनके साथ जुड़ा हुआ है। मूल चट्टानों में, क्रोमियम सामग्री केवल 2 · 10 -2%, अम्लीय चट्टानों में - 2.5 · 10 -3%, तलछटी चट्टानों (बलुआ पत्थर) में - 3.5 · 10 -3%, शेल्स - 9 · 10 -3% तक पहुंचती है। क्रोमियम एक अपेक्षाकृत कमजोर जल प्रवासी है; क्रोमियम सामग्री समुद्र का पानी 0.00005 मिलीग्राम / एल।
सामान्य तौर पर, क्रोमियम पृथ्वी के गहरे क्षेत्रों की धातु है; पत्थर के उल्कापिंड (मेंटल के अनुरूप) भी क्रोमियम (2.7 · 10 -1%) से समृद्ध होते हैं। 20 से अधिक क्रोमियम खनिज ज्ञात हैं। केवल क्रोम स्पिनेल (54% करोड़ तक) औद्योगिक महत्व के हैं; इसके अलावा, क्रोमियम कई अन्य खनिजों में समाहित होता है जो अक्सर क्रोमियम अयस्कों के साथ होते हैं, लेकिन स्वयं व्यावहारिक मूल्य (यूवरोवाइट, वोल्कॉन्सकोइट, केमराइट, फ्यूचसाइट) के नहीं होते हैं।
तीन मुख्य क्रोमियम खनिज हैं: मैग्नोक्रोमाइट (एमजी, फे) सीआर 2 ओ 4, क्रोमोपिकोटाइट (एमजी, फे) (सीआर, अल) 2 ओ 4 और एलुमोक्रोमाइट (फे, एमजी) (सीआर, अल) 2 ओ 4। द्वारा दिखावटवे अप्रभेद्य हैं और गलत तरीके से "क्रोमाइट्स" कहलाते हैं।

आवेदन

क्रोमियम कई मिश्रित स्टील्स (विशेष रूप से, स्टेनलेस स्टील) के साथ-साथ कई अन्य मिश्र धातुओं में एक महत्वपूर्ण घटक है। क्रोमियम के जुड़ने से मिश्र धातुओं की कठोरता और संक्षारण प्रतिरोध में काफी वृद्धि होती है। क्रोमियम का उपयोग इसकी गर्मी प्रतिरोध, कठोरता और संक्षारण प्रतिरोध पर आधारित है। अधिकांश क्रोमियम का उपयोग क्रोमियम स्टील्स को गलाने के लिए किया जाता है। एल्युमिनियम और सिलिकोथर्मिक क्रोमियम का उपयोग नाइक्रोम, निमोनिक, अन्य निकल मिश्र धातुओं और सैटेलाइट को गलाने के लिए किया जाता है।
क्रोमियम की एक महत्वपूर्ण मात्रा सजावटी में जाती है संक्षारण प्रतिरोधी कोटिंग्स... क्रोमियम पाउडर का व्यापक रूप से सेरमेट उत्पादों और वेल्डिंग इलेक्ट्रोड के लिए सामग्री के उत्पादन में उपयोग किया जाता है। Cr 3+ आयन के रूप में क्रोमियम माणिक में एक अशुद्धता है, जिसका उपयोग के रूप में किया जाता है कीमती पत्थरतथा लेजर सामग्री... रंगाई के दौरान कपड़ों को खोदने के लिए क्रोमियम यौगिकों का उपयोग किया जाता है। कुछ क्रोमियम लवणों का उपयोग इस प्रकार किया जाता है अवयवचमड़ा उद्योग में कमाना समाधान; PbCrO 4, ZnCrO 4, SrCrO 4 - कलात्मक पेंट के रूप में। क्रोमाइट-मैग्नेसाइट दुर्दम्य उत्पाद क्रोमाइट और मैग्नेसाइट के मिश्रण से बनाए जाते हैं।
इसका उपयोग पहनने के लिए प्रतिरोधी और सुंदर इलेक्ट्रोप्लेटेड कोटिंग (क्रोम चढ़ाना) के रूप में किया जाता है।
क्रोमियम का उपयोग मिश्र धातुओं के उत्पादन के लिए किया जाता है: क्रोमियम -30 और क्रोमियम -90, शक्तिशाली प्लाज्मा मशालों के नोजल और एयरोस्पेस उद्योग में उत्पादन के लिए अपरिहार्य।

क्रोमियम - करोड़

नेशनल रिसर्च टॉम्स्क पॉलिटेक्निक यूनिवर्सिटी

इंस्टीट्यूट ऑफ नेचुरल रिसोर्सेज जियोइकोलॉजी एंड जियोकेमिस्ट्री

क्रोमियम

अनुशासन से:

रसायन शास्त्र

पूरा हुआ:

समूह 2G41 के छात्र तकाचेवा अनास्तासिया व्लादिमीरोवना 10/29/2014

चेक किया गया:

शिक्षक स्टास निकोले फेडोरोविच

आवधिक प्रणाली में स्थिति

क्रोमियम- परमाणु संख्या 24 के साथ डी.आई. मेंडेलीव के रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली की चौथी अवधि के 6 वें समूह के एक पक्ष उपसमूह का एक तत्व। इसे प्रतीक द्वारा नामित किया गया है करोड़(अव्य. क्रोमियम) सरल पदार्थ क्रोमियम- ठोस धातु, नीला-सफेद। क्रोमियम को कभी-कभी लौह धातु कहा जाता है।

परमाणु संरचना

17 सीएल) 2) 8) 7 - परमाणु की संरचना का आरेख

1s2s2p3s3p- इलेक्ट्रॉनिक सूत्र

परमाणु तीसरी अवधि में स्थित है, और इसमें तीन ऊर्जा स्तर हैं

परमाणु समूह में VII में स्थित है, मुख्य उपसमूह में - 7 इलेक्ट्रॉनों के बाहरी ऊर्जा स्तर पर

तत्व गुण

भौतिक गुण

क्रोमियम एक सफेद चमकदार धातु है जिसमें क्यूबिक बॉडी-केंद्रित जाली होती है, एक = 0.28845 एनएम, कठोरता और भंगुरता की विशेषता, 7.2 ग्राम / सेमी 3 के घनत्व के साथ, सबसे कठोर शुद्ध धातुओं में से एक (बेरिलियम, टंगस्टन और यूरेनियम के बाद दूसरा) ), 1903 डिग्री के गलनांक के साथ। और लगभग 2570 डिग्री के क्वथनांक के साथ। C. हवा में, क्रोमियम की सतह एक ऑक्साइड फिल्म से ढकी होती है, जो इसे आगे ऑक्सीकरण से बचाती है। क्रोमियम में कार्बन मिलाने से इसकी कठोरता और बढ़ जाती है।

रासायनिक गुण

सामान्य परिस्थितियों में क्रोमियम एक अक्रिय धातु है, गर्म करने पर यह काफी सक्रिय हो जाता है।

अधातुओं के साथ परस्पर क्रिया

600 डिग्री सेल्सियस से ऊपर गर्म होने पर क्रोमियम ऑक्सीजन में जल जाता है:

4Cr + 3O 2 = 2Cr 2 O 3।

यह फ्लोरीन के साथ 350 ° पर, क्लोरीन के साथ - 300 ° पर, ब्रोमीन के साथ - लाल गर्मी के तापमान पर, क्रोमियम (III) हलाइड्स के साथ प्रतिक्रिया करता है:

2Cr + 3Cl 2 = 2CrCl 3।

नाइट्राइड के गठन के साथ 1000 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर नाइट्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करता है:

2Cr + N 2 = 2CrN

या 4Cr + N 2 = 2Cr 2 N।

2Cr + 3S = Cr 2 S 3.

बोरान, कार्बन और सिलिकॉन के साथ प्रतिक्रिया करके बोराइड, कार्बाइड और सिलिकाइड बनाते हैं:

Cr + 2B = CrB 2 (Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 4 का बनना संभव है),

2Cr + 3C = Cr 2 C 3 (Cr 23 C 6, Cr 7 B 3 का बनना संभव है),

Cr + 2Si = CrSi 2 (Cr 3 Si, Cr 5 Si 3, CrSi का निर्माण संभव है)।

हाइड्रोजन के साथ सीधे संपर्क नहीं करता है।

पानी के साथ बातचीत

एक बारीक विभाजित गरमागरम अवस्था में, क्रोमियम पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिससे क्रोमियम (III) ऑक्साइड और हाइड्रोजन बनता है:

2Cr + 3H 2 O = Cr 2 O 3 + 3H 2

एसिड के साथ 5 इंटरैक्शन

धातु वोल्टेज की विद्युत रासायनिक श्रृंखला में, क्रोमियम हाइड्रोजन तक होता है, यह गैर-ऑक्सीकरण एसिड के समाधान से हाइड्रोजन को विस्थापित करता है:

सीआर + 2एचसीएल = सीआरसीएल 2 + एच 2;

सीआर + एच 2 एसओ 4 = सीआरएसओ 4 + एच 2।

वायुमंडलीय ऑक्सीजन की उपस्थिति में क्रोमियम (III) लवण बनते हैं:

4Cr + 12HCl + 3O 2 = 4CrCl 3 + 6H 2 O।

केंद्रित नाइट्रिक और सल्फ्यूरिक एसिड क्रोमियम को निष्क्रिय करते हैं। क्रोमियम उनमें केवल मजबूत हीटिंग के साथ घुल सकता है, क्रोमियम (III) लवण और एसिड कम करने वाले उत्पाद बनते हैं:

2Cr + 6H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O;

Cr + 6HNO 3 = Cr (NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O।

क्षारीय अभिकर्मकों के साथ बातचीत

क्षार के जलीय घोल में, क्रोमियम नहीं घुलता है, धीरे-धीरे क्षार के साथ प्रतिक्रिया करता है, क्रोमाइट्स के निर्माण और हाइड्रोजन की रिहाई के साथ पिघलता है:

2Cr + 6KOH = 2KCrO 2 + 2K 2 O + 3H 2.

ऑक्सीकरण एजेंटों के क्षारीय पिघलने के साथ प्रतिक्रिया करता है, उदाहरण के लिए पोटेशियम क्लोरेट, जबकि क्रोमियम पोटेशियम क्रोमेट में परिवर्तित हो जाता है:

सीआर + केसीएलओ 3 + 2 केओएच = के 2 सीआरओ 4 + केसीएल + एच 2 ओ।

ऑक्साइड और लवण से धातुओं की प्राप्ति

क्रोमियम एक सक्रिय धातु है, जो धातुओं को उनके लवणों के विलयन से विस्थापित करने में सक्षम है: 2Cr + 3CuCl 2 = 2CrCl 3 + 3Cu।

एक साधारण पदार्थ के गुण

निष्क्रियता के कारण हवा में स्थिर। इसी कारण से, यह सल्फ्यूरिक और नाइट्रिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। हरे क्रोमियम (III) ऑक्साइड Cr 2 O 3 के निर्माण के साथ 2000 ° C पर जलता है, जिसमें उभयधर्मी गुण होते हैं।

बोरॉन के साथ क्रोमियम के यौगिकों को कार्बन (कार्बाइड्स सीआर 23 सी 6, सीआर 7 सी 3 और सीआर 3 सी 2) के साथ संश्लेषित किया गया था (बोराइड्स सीआर 2 बी, सीआरबी, सीआर 3 बी 4, सीआरबी 2, सीआरबी 4 और सीआर 5 बी 3)। ), सिलिकॉन (सिलिसाइड्स Cr 3 Si, Cr 5 Si 3 और CrSi) और नाइट्रोजन (नाइट्राइड CrN और Cr 2 N) के साथ।

सीआर यौगिक (+2)

ऑक्सीकरण अवस्था +2 मूल ऑक्साइड CrO (काला) से मेल खाती है। Cr 2+ लवण (नीला घोल) Cr 3+ लवण या जिंक के साथ डाइक्रोमेट को अम्लीय माध्यम ("अलगाव के समय हाइड्रोजन के साथ") में कम करके प्राप्त किया जाता है:

ये सभी Cr 2+ लवण इस हद तक प्रबल अपचायक हैं कि खड़े रहने पर ये पानी से हाइड्रोजन को विस्थापित कर देते हैं। हवा में ऑक्सीजन, विशेष रूप से अम्लीय वातावरण में, Cr 2+ का ऑक्सीकरण करता है, जिसके परिणामस्वरूप नीला घोल जल्दी से हरा हो जाता है।

क्रोमियम (II) लवण के घोल में क्षार मिलाने पर भूरा या पीला हाइड्रॉक्साइड Cr (OH) 2 अवक्षेपित हो जाता है।

क्रोमियम डाइहैलाइड्स CrF 2, CrCl 2, CrBr 2 और CrI 2 को संश्लेषित किया गया

सीआर (+3) यौगिक

ऑक्सीकरण अवस्था +3 एम्फ़ोटेरिक ऑक्साइड Cr 2 O 3 और हाइड्रॉक्साइड Cr (OH) 3 (दोनों हरे हैं) से मेल खाती है। यह क्रोमियम की सबसे स्थिर ऑक्सीकरण अवस्था है। इस ऑक्सीकरण अवस्था में क्रोमियम यौगिकों का रंग गंदा बकाइन (आयन 3+) से हरा होता है (आयन समन्वय क्षेत्र में मौजूद होते हैं)।

Cr 3+ M I Cr (SO 4) 2 12H 2 O (फिटकरी) प्रकार के डबल सल्फेट बनाने की प्रवृत्ति रखता है।

क्रोमियम (III) लवण के घोल पर अमोनिया के साथ क्रिया करके क्रोमियम (III) हाइड्रॉक्साइड प्राप्त किया जाता है:

सीआर + 3एनएच + 3एच2ओ → सीआर (ओएच) ↓ + 3एनएच

आप क्षार के घोल का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन उनकी अधिकता में एक घुलनशील हाइड्रोक्सो कॉम्प्लेक्स बनता है:

सीआर + 3OH → सीआर (ओएच)

सीआर (ओएच) + 3ओएच →

Cr 2 O 3 को क्षार के साथ मिलाने से क्रोमाइट प्राप्त होते हैं:

Cr2O3 + 2NaOH → 2NaCrO2 + H2O

बिना कैलक्लाइंड क्रोमियम (III) ऑक्साइड क्षारीय घोलों और अम्लों में घुल जाता है:

Cr2O3 + 6HCl → 2CrCl3 + 3H2O

जब क्रोमियम (III) यौगिकों को क्षारीय माध्यम में ऑक्सीकृत किया जाता है, तो क्रोमियम (VI) यौगिक बनते हैं:

2Na + 3HO → 2NaCrO + 2NaOH + 8HO

ऐसा ही तब होता है जब क्रोमियम (III) ऑक्साइड को क्षार और ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ, या हवा में क्षार के साथ जोड़ा जाता है (पिघल इस प्रकार एक पीला रंग प्राप्त करता है):

2Cr2O3 + 8NaOH + 3O2 → 4Na2CrO4 + 4H2O

क्रोमियम यौगिक (+4)[

हाइड्रोथर्मल परिस्थितियों में क्रोमियम (VI) ऑक्साइड CrO3 के सावधानीपूर्वक अपघटन से क्रोमियम (IV) ऑक्साइड CrO2 प्राप्त होता है, जो फेरोमैग्नेटिक होता है और इसमें धात्विक चालकता होती है।

क्रोमियम टेट्राहैलाइड्स में, CrF 4 स्थिर है, क्रोमियम टेट्राक्लोराइड CrCl 4 केवल वाष्प में मौजूद है।

क्रोमियम यौगिक (+6)

ऑक्सीकरण अवस्था +6 अम्लीय क्रोमियम (VI) ऑक्साइड CrO3 और कई एसिड से मेल खाती है, जिसके बीच एक संतुलन होता है। उनमें से सबसे सरल क्रोमिक एच 2 सीआरओ 4 और दो-क्रोमिक एच 2 सीआर 2 ओ 7 हैं। वे लवण की दो श्रृंखलाएँ बनाते हैं: क्रमशः पीले क्रोमेट और नारंगी डाइक्रोमेट।

क्रोमियम ऑक्साइड (VI) CrO3 सांद्र सल्फ्यूरिक अम्ल और डाइक्रोमेट विलयनों की परस्पर क्रिया से बनता है। एक विशिष्ट अम्लीय ऑक्साइड, जब पानी के साथ बातचीत करता है, तो यह मजबूत अस्थिर क्रोमिक एसिड बनाता है: क्रोमिक एच 2 सीआरओ 4, डाइक्रोमिक एच 2 सीआर 2 ओ 7 और अन्य आइसोपॉलीएसिड सामान्य सूत्र एच 2 सीआर एन ओ 3 एन + 1 के साथ। पोलीमराइजेशन की डिग्री में वृद्धि पीएच में कमी, यानी अम्लता में वृद्धि के साथ होती है।