У яких продуктах міститься хром і чим він корисний для організму? Що таке Chrome Web Lab

Хром є одним із мінералів, необхідних організму у дуже малих кількостях. Він зустрічається у всіх живих істотах: людині, тваринах і рослинах. Кількість хрому, яка потрібна людям і тваринам, дуже мала і вимірюється у мікрограмах. Отже, мінерал називається мікроелементом.

Він потрібний, щоб зберегти здоров'я та забезпечити нормальне фізіологічне функціонування систем організму. Він не може вироблятися самостійно і повинен надходити з їжі або біодобавок. Ті, хто веде активний спосіб життя, мають отримувати достатню кількість цього мінералу для підтримки підвищеного рівня енергії та збереження працездатності.

Хром в організмі та його значення

Хром це метал, символ позначення Cr. У періодичній таблиці Менделєєва посідає 24 місце. У природі зустрічається в основному у вигляді хромистого залізняку, що є найстабільнішою формою.

Хром вперше було відкрито на Уралі у свинцевій руді та згадується у роботах М.В. Ломоносова у 1763 році. В кінці 1797 як метал був виділений французьким хіміком Л. Н. Волкненом.

Переважною формою, виявленою в організмі, є тривалентний хром (Cr3+).

Елемент також існує в іншій формі: шестивалентний (Cr6+). Але такий хром, на відміну тривалентного, є токсичним продуктом промисловості і вважається мутагенним.

Хром, незважаючи на його малу кількість, визнаний одним із найважливіших мінералів в організмі.

Це ключовий елемент метаболізму вуглеводів та білків, що сприяє м'язовому тонусу. Він стимулює синтез холестерину та жирних кислот, необхідних для функціонування мозку та інших процесів.

Особливо важливим є цей мінерал для метаболізму глюкози та підтримки балансу цукру в крові, відомий як фактор толерантності до глюкози. Щоправда, механізм дії поки що до кінця не зрозумілий для вчених.

Тим не менш, вважається, що він сприяє поглинанню клітинного інсуліну, допомагаючи переміщати інсулін через клітинні мембрани. Здатність стимулювати абсорбцію інсуліну змушує деяких учених припускати, що хром грає анаболічну роль організмі.

У деяких дослідженнях зазначено, що він може запобігти хворобі коронарних судин.

Для жінок у постклімактеричному періоді життя лікарі можуть рекомендувати багату на хром дієту або добавки. Він уповільнює втрату кальцію і може бути профілактикою остеопорозу.

Користь хрому для організму людини

Про користь та вплив хрому на організм людини вперше почали говорити лише наприкінці 1950 років.

Початкові дослідження показують, що додавання хрому може покращити толерантність до глюкози у пацієнтів із синдромом Тернера. Це захворювання пов'язане з непереносимістю глюкози, коли клітини менш чутливі до дії інсуліну під час транспортування глюкози через клітинні мембрани.

До основних функцій хрому відносять:

Допомагає контролювати стабільний рівень цукру в крові як у діабетиків, так і у тих, хто має аномально низький рівень цукру в крові;

Посилює дію інсуліну, який потрібен для метаболізму та зберігання білка, вуглеводів та жирів, а також для утилізації глюкози та виробництва енергії;

Бере участь у метаболізмі нуклеїнових кислот, які необхідні для побудови ДНК;

Сприяє синтезу холестерину та жирних кислот, які потрібні для нормальної функції головного мозку та багатьох інших процесів в організмі людини;

Допомагає зменшити високий кров'яний тиск.

Деякі добавки з хромом можуть бути корисними для зниження рівня холестерину з літопротеїнами низької щільності та підвищення холестерину з літопротеїнами високої щільності.

Дефіцит хрому в організмі причини та симптоми

Кількість хрому в організмі дуже низька і визначається як слідова. Але навіть за такого малого значення у більшості людей спостерігається його нестача. Основними причинами дефіциту вчені називають недостатню кількість хрому в ґрунті та воді, а також методи переробки продуктів, при яких видаляється більша його частина.

Основними симптомами нестачі є:

резистентність до інсуліну або непереносимість глюкози, що впливає на здатність інсуліну регулювати рівень цукру в крові;

Високий рівень цукру в крові, який може призвести до розвитку діабету 2 типу у людей похилого віку;

Підвищений рівень інсуліну у крові;

Високий рівень холестерину, що може спричинити підвищений ризик серцевих захворювань;

Високий артеріальний тиск.

Однак серйозний дефіцит дуже рідкісний. Основний його симптом - втрата ваги або пошкодження головного мозку, що призводить до запалення головного мозку або невеликого оніміння, поколювання і відчуття печіння в руках та ногах.

Людям, які страждають на діабет або захворюваннями серця, які перенесли травму або сильний стрес, може знадобитися більш високе споживання хрому. Що, у свою чергу, може призвести до підвищеного виділення хрому з організму та дисбалансу цукру в крові.

Добавки з кальцієм, антациди та інші ліки, що містять карбонат кальцію, можуть перешкоджати поглинанню хрому, що також може бути причиною його дефіциту в організмі.

Найбільш уразливі до нестачі хрому люди похилого віку.

В яких продуктах міститься хром

У багатьох випадках більша частина хрому в продуктах втрачається при рафінуванні. Наприклад, хром у цільних зернах зустрічається головним чином у висівках та зародках. Коли зерна подрібнюються на борошно, висівки та зародки видаляються, що призводить до неминучої його втрати.

Тривалентний хром міститься в широкому асортиментіпродуктів. Однак більшість продуктів харчування містять лише невеликі кількості (менше 2 мкг на 100 г). Це може ускладнити отримання адекватного значення цього мікроелемента.

Найкращим джерелом хрому є пивні дріжджі. Але багато людей відчувають труднощі з їх перетравленням та засвоєнням, що супроводжується здуттям живота та нудотою.

До інших хороших джерел відносяться:

Щодо добрими джереламислужать:

Цільнозернові продукти;

Коричневий рис;

М'ясо (індичка, курка, яловичина);

Яєчні жовтки;

Зелена квасоля;

Свіжа цибуля;

Капуста брокколі;

Картопля;

Зелений перець;

Салат ромен;

Стиглі помідори;

Виноград;

Апельсини;

Гарним джерелом можуть бути зародки пшениці, базилік, деякі вина, особливо червоні.

У інших продуктах, включаючи фрукти, овочі, молочні продукти, хром є у слідових кількостях.

До 18 відсотків може бути хрому в консервах, що зберігаються в баночках з нержавіючої сталі. Але це токсична форма цього мікроелемента.

Добавки з хромом

Додатковий прийом вітамінів та мінералів життєво важливий для правильного функціонування всього організму. Вони працюють синергічно, тобто. для ефективності будь-якого поживної речовинипотрібно, інколи ж посилюється присутністю іншого. Тому завжди краще приймати мультивітамінні комплекси, які можуть забезпечити потрібний баланс необхідних поживних речовин.

Однак завжди потрібно пам'ятати, що навіть самий найкращий комплексніколи не замінить правильного збалансованого харчування.

Найбільш частою добавкою хрому є піколінат хрому. Інші вітамінні комплекси можуть включати хлорид хрому, нікотинат та цитрат хрому.

Всі ці харчові добавки відрізняються від тривалентного хрому, що міститься в їжі. При їх прийомі потрібно бути обережними і не перевищувати рекомендованої дози, яка становить 50-200 мкг на добу, оскільки хром токсичний у високих дозах.

На щастя, як згадувалося вище, дефіцит хрому зустрічається дуже рідко і, зазвичай, додаткового прийому не потрібно.

Згідно методичним рекомендаціямМР 2.3.1.2432-08 норм фізіологічної потреби в енергії та харчових речовин для різних груп населення РФ, затверджених Росспоживнаглядом у грудні 2008 року, середнє споживання хрому коливається в межах від 25 до 160 мкг на добу. Фізіологічна потребадля дорослих становить 50 мкг на добу, а для дітей – 11-35 мкг.

Середня щоденна норма для дорослого має бути в межах 30-100 мкг. Верхній максимально допустима межадокументом не встановлено.

Це мінімальні дози на день, щоб запобігти розвитку дефіциту. У терапевтичних цілях вона може збільшуватись залежно від захворювання з урахуванням токсичної межі.

Метаболізм хрому в організмі

При надходженні хрому в організм людини засвоюється приблизно лише 2 відсотки. Решта виводиться з фекаліями. Харчування з високим вмістом простих цукрів збільшує його виведення із сечею.

Поглинений хром зберігається в печінці, селезінці, м'яких тканинахта кістках. На його засвоєння та поглинання впливають вітамін В1, В2, В3, В6, С, Е, амінокислоти та магній, калій, цинк.

Надлишок хрому в організмі

Дослідження вчених не виявили жодних побічних явищ від великого споживання хрому. Можливо тому ніде не встановлено верхню допустима нормаспоживання.

Однак люди із захворюваннями нирок або печінки можуть бути більш уразливими і як запобіжний засіб повинні уникати споживання хрому вище рекомендованих доз.

Надлишок хрому може накопичуватися в тканинах та знижувати, а не підвищувати ефективність інсуліну.

Надлишок може супроводжуватися:

Роздратуванням шлунка;

Прискорене серцебиття;

Блідістю чи висипом на шкірі.

Таке частіше спостерігається при прийомі біодобавок із хромом. Були відмічені випадки пошкодження печінки та нирок через надмірне споживання добавки піколінату хрому. Інші форми хрому не викликали таких проблем. В якості запобіжного заходу не приймайте піколінат хрому в дуже високих дозах або вибирайте іншу форму добавки.

При появі перших ознак передозування слід припинити їх прийом.

Хром може знижувати рівень цукру на крові. Тому, якщо ви приймаєте ліки, що знижують рівень інсуліну або глюкози, проконсультуйтеся з вашим лікарем, перш ніж приймати добавки з ним. Можливо, має бути зменшено дозування ліків, щоб уникнути занадто низького рівня цукру в крові.

Коли потрібен додатковий прийом хрому

Хром вже давно викликає інтерес через можливий зв'язок із різними станами здоров'я. Серед найбільш активних областей досліджень впливу хрому на організм викликає можливість додаткового прийому при:

внутрішньовенному годуванні;

Діабет 2 типу;

Гіпоглікемії;

Порушення ліпідного обміну;

Схуднення.

Дефіцит хрому погіршує здатність організму використовувати глюкозу для задоволення своїх енергетичних потреб та підвищує вимоги до інсуліну. Тому було висловлено припущення, що добавки можуть допомогти контролювати діабет 2 типу та відповідь на глюкозу та інсулін у осіб з високим ризикомрозвитку захворювання. На жаль, результати багатьох досліджень, присвячених цій темі поки що суперечливі і не дають точної відповіді.

У деяких дослідженнях додатковий прийом хрому в дозі 150-1000 мкг на день зменшував загальний рівень холестерину, ліпопротеїнів низької густини та рівень тригліцеридів у пацієнтів з підвищеним холестерином або атеросклерозом. Проте інші дослідження жодних сприятливих ефектів не показали. Це може бути пов'язано з тим, що вчені не контролюють дієту, яка впливає на рівень ліпідів у крові.

Деякі дослідження показали, що добавки хрому допомагають із втратою ваги. Але результати незначні. Зазначено, що прийом біодобавок із цим мікроелементом зменшує потяг до високовуглеводних продуктів та регулює апетит.

Підсумовуючи, можна сказати, що хром все ж таки важливий для організму і приносить користь. Але його додатковий прийом має бути узгоджений із лікарем. Звичайно, найкраще його отримувати з харчуванням, вживаючи продукти, які містять цей елемент. Жодний прийом добавок ніколи не замінить збалансоване здорове харчування.

Хром відіграє вирішальну роль у регулюванні рівня цукру в крові: він є складовоютак званого фактора толерантності до глюкози, який поряд з інсуліном сприяє тому, щоб після їжі рівень цукру в крові піднімався не дуже швидко і не дуже швидко знову знижувався.

У вас підвищено показники цукру в крові? У вас підвищений рівень холестерину чи катаракта? Ви набираєте у вазі? Ці симптоми часто є наслідком нестачі хрому в організмі.

Безперечно, хром займає центральне місце у метаболізмі цукру.

Хоча багато років практики показують, що обмеження споживання вуглеводів – це найлегший, найлегший надійний спосібзагального оздоровлення, що дозволяє обійти хворобу стороною, найкращим засобомдля її дієтологічного лікування є хром.

Для зменшення резистентності до інсуліну

При регулярному прийомі цей мікроелемент має значний лікувальний вплив на цілий спектр порушень здоров'я, які спричиняє або обтяжує резистентність до інсуліну, включаючи:

При надмірній вазі

Крім переходу на низьковуглеводну дієту прийом добавок з хромом — кращий спосібякий надійно допоможе вам позбутися небажаного жиру. Як показали дослідження, хромдіє за кількома напрямками:

• Зменшуючи потяг до цукру, хром дозволяє легше дотримуватися низьковуглеводного режиму живлення.
• Навіть без дотримання мінерал може збільшувати загальну кістково-м'язову масу тіла, що прискорює обмін речовин і спалює зайвий жир.
• Хром допомагає запобігти втраті м'язової тканини, якщо ви навмисно обмежуєте калорійність раціону.
• Мінерал сприяє спалюванню калорій у процесі вправ, що полегшує скидання ваги. Тренуваннятакож підвищують викид хромуз організму, посилюючи вашу потребу у прийомі добавок.

Для зниження рівня холестерину

Увімкнення хромуу програму поживних добавок допомагає підвищити в крові вміст ЛВП-холестерину, що очищає артерії, і одночасно знизити рівні ЛНП-холестерину та тригліцеридів. Загальна концентраціяхолестерину також зменшується.

Як повідомляють дослідники, це зниження виявляється ще більш вражаючим, коли до хрому додають невелику кількість (нікотинової кислоти).

Для полегшення головного болю та зміцнення кісток

Терапевтична цінність хромув інших областях не так твердо встановлена, як у випадках діабету, серцево-судинних захворювань та гіпертонії, проте вона може поширюватися і на багато інших захворювань:

1. Він може полегшувати хронічні головні болі та допомагати лікуванню вугрової висипкияка, мабуть, частково зумовлена ​​порушенням обміну інсуліну.
2. Хром зміцнює кістки, підвищуючи рівень дегідроепіандростерону (ДГЕА), і тому він може входити до програми лікування остеопорозу.
3. І хоча ми не можемо стверджувати, що хром запобігає глаукому, він може (разом з ) стримувати зростання внутрішньоочного тиску.

Наслідки дефіциту

Більше 90% американців, наприклад, відчувають нестачу хрому. І як часто буває, найменше його у тих, хто його найбільше потребує. Недостатність хромумає самопідтримується характер. Коли у вашому організмі замало цього мікроелемента, вас сильніше тягне на солодке.

Але чим більше цукру ви їсте, тим більше виснажуються запаси хрому. Враховуючи, що в наші дні середній американець щорічно споживає близько 150 фунтів (68 кг) цукру та кукурудзяного сиропу, не дивно, що проблеми резистентності до інсуліну та дефіциту хромустали настільки поширеними.

Якщо у вас зайва вага, цілком можливо, що ви резистентні до інсуліну. Ожиріння є причиною, і наслідком цього порушення обміну речовин. Порушення обміну інсуліну та ожиріння – рівні фактори ризику серцевих захворювань.

Брак хрому теж підвищує ймовірність розвитку хвороб серця.

За винятком прийому добавок, не існує достатньо хороших способіввідновлення запасів хромув організмі.

Щоправда, гриби, ячмінь та цільнозернові продукти містять цей мікроелемент, але тільки в тому випадку, якщо вони вирощені на багатій хромомґрунті. Морепродукти та м'ясо теж вважаються хорошими харчовими джерелами, але знову ж таки тварини повинні бути відгодовані на багатому хромомраціоні.

"Національний дослідницький Томський політехнічний Університет"

Інститут природних ресурсів Геоекологія та геохімія

Хром

З дисципліни:

Хімія

Виконав:

студент групи 2Г41 Ткачова Анастасія Володимирівна 29.10.2014

Перевірив:

викладач Стась Микола Федорович

Положення в періодичній системі

Хром- елемент побічної підгрупи 6-ї групи 4-го періоду періодичної системи хімічних елементів Д. І. Менделєєва з атомним номером 24. Позначається символом Cr(Лат. Chromium). Проста речовина хром- твердий металголубувато-білого кольору. Хром іноді відносять до чорних металів.

Будова атома

17 Cl)2)8)7 - схема будови атома

1s2s2p3s3p - електронна формула

Атом розташовується в III періоді, і має три енергетичні рівні

Атом розташовується у VII у групі, у головній підгрупі – на зовнішньому енергетичному рівні 7 електронів

Властивості елемента

Фізичні властивості

Хром - білий блискучий метал з об'ємно-центрованими кубічними гратами, а = 0,28845 нм, що відрізняється твердістю і крихкістю, з щільністю 7,2 г/см 3 , один з найтвердіших чистих металів (поступається тільки берилію, вольфраму і урану), із температурою плавлення 1903 град. І з температурою кипіння близько 2570 град. С. На повітрі поверхня хрому покривається оксидною плівкою, яка оберігає його від подальшого окиснення. Додавання вуглецю до хрому збільшує його твердість.

Хімічні властивості

Хром за звичайних умов – інертний метал, при нагріванні стає досить активним.

Взаємодія з неметалами

При нагріванні вище 600°С хром згоряє в кисні:

4Cr + 3O 2 = 2Cr 2 O 3 .

З фтором реагує при 350°С, з хлором – при 300°С, з бромом – при температурі червоного гартування, утворюючи галогеніди хрому (III):

2Cr + 3Cl 2 = 2CrCl 3 .

З азотом реагує при температурі вище 1000°З утворенням нітридів:

2Cr + N 2 = 2CrN

чи 4Cr + N 2 = 2Cr 2 N.

2Cr + 3S = Cr2S3.

Реагує з бором, вуглецем та кремнієм з утворенням боридів, карбідів та силіцидів:

Cr + 2B = CrB 2 (можлива освіта Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4 , CrB 4),

2Cr + 3C = Cr 2 C 3 (можлива освіта Cr 23 C 6 , Cr 7 B 3),

Cr + 2Si = CrSi 2 (можливе утворення Cr 3 Si, Cr 5 Si 3 , CrSi).

З воднем безпосередньо не взаємодіє.

Взаємодія з водою

У тонкоподрібненому розжареному стані хром реагує з водою, утворюючи оксид хрому (III) і водень:

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

Взаємодія з кислотами

В електрохімічному ряду напруг металів хром знаходиться до водню, він витісняє водень з розчинів кислот, що не окислюють:

Cr + 2HCl = CrCl 2 + H 2;

Cr + H 2 SO 4 = CrSO 4 + H 2 .

У присутності кисню повітря утворюються солі хрому (III):

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

Концентрована азотна та сірчана кислоти пасивують хром. Хром може розчинятися в них лише при сильному нагріванні, утворюються солі хрому (III) та продукти відновлення кислоти:

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.

Взаємодія з лужними реагентами

У водних розчинах лугів хром не розчиняється, повільно реагує з розплавами лугів з утворенням хромітів та виділенням водню:

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

Реагує з лужними розплавами окислювачів, наприклад, хлоратом калію, при цьому хром переходить в хромат калію:

Cr + KClO 3 + 2KOH = K 2 CrO 4 + KCl + H 2 O.

Відновлення металів з оксидів та солей

Хром – активний метал, здатний витісняти метали із розчинів їх солей: 2Cr + 3CuCl 2 = 2CrCl 3 + 3Cu.

Властивості простої речовини

Стійкий на повітрі рахунок пасивування. З цієї ж причини не реагує із сірчаною та азотною кислотами. При 2000 °C згоряє з утворенням зеленого оксиду хрому(III) Cr 2 O 3 , що має амфотерні властивості.

Синтезовані сполуки хрому з бором (бориди Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4 , CrB 2 , CrB 4 і Cr 5 B 3), з вуглецем (карбіди Cr 23 C 6 , Cr 7 C 3 і Cr 3 C 2), c кремнієм (силіциди Cr 3 Si, Cr 5 Si 3 і CrSi) та азотом (нітриди CrN та Cr 2 N).

З'єднання Cr(+2)

Ступеня окислення +2 відповідає основний оксид CrO (чорний). Солі Cr 2+ (розчини блакитного кольору) виходять при відновленні солей Cr 3+ або дихроматів цинком у кислому середовищі («воднем у момент виділення»):

Всі ці солі Cr 2+ - сильні відновники до того, що при стоянні витісняють водень із води. Кисень повітря, особливо в кислому середовищі, Cr 2+ окислюється, внаслідок чого блакитний розчин швидко зеленіє.

Коричневий або жовтий гідроксид Cr(OH) 2 осідає при додаванні лугів до розчинів солей хрому(II).

Синтезовані дигалогеніди хрому CrF 2 , CrCl 2 , CrBr 2 та CrI 2

З'єднання Cr(+3)

Ступеня окислення +3 відповідає амфотерний оксид Cr 2 O 3 і гідроксид Cr(OH) 3 (обидва - зеленого кольору). Це найбільш стійкий ступінь окислення хрому. З'єднання хрому в цьому ступені окислення мають колір від брудно-лілового (іон 3+) до зеленого (у координаційній сфері є аніони).

Cr 3+ схильний до утворення подвійних сульфатів виду M I Cr(SO 4) 2 ·12H 2 O (квасців)

Гідроксид хрому (III) одержують, діючи аміаком на розчини солей хрому (III):

Cr+3NH+3H2O→Cr(OH)↓+3NH

Можна використовувати розчини лугів, але в їх надлишку утворюється розчинний гідроксокомплекс:

Cr+3OH→Cr(OH)↓

Cr(OH)+3OH→

Сплавляючи Cr 2 O 3 з лугами одержують хроміти:

Cr2O3+2NaOH→2NaCrO2+H2O

Непрожарений оксид хрому(III) розчиняється в лужних розчинах та кислотах:

Cr2O3+6HCl→2CrCl3+3H2O

При окисленні сполук хрому(III) у лужному середовищі утворюються сполуки хрому(VI):

2Na+3HO→2NaCrO+2NaOH+8HO

Те саме відбувається при сплавленні оксиду хрому (III) зі лугом і окислювачами, або зі лугом на повітрі (розплав при цьому набуває жовтого забарвлення):

2Cr2O3+8NaOH+3O2→4Na2CrO4+4H2O

З'єднання хрому (+4)[

При обережному розкладанні оксиду хрому(VI) CrO 3 в гідротермальних умовах отримують оксид хрому(IV) CrO 2 , який є феромагнетиком і має металеву провідність.

Серед тетрагалогенідів хрому стійкий CrF 4 тетрахлорид хрому CrCl 4 існує тільки в парах.

З'єднання хрому (+6)

Ступеня окислення +6 відповідає кислотний оксид хрому (VI) CrO 3 і цілий ряд кислот, між якими існує рівновага. Найпростіші з них - хромова H 2 CrO 4 і дворомова H 2 Cr 2 O 7 . Вони утворюють два ряди солей: жовті хромати та оранжеві дихромати відповідно.

Оксид хрому (VI) CrO 3 утворюється при взаємодії концентрованої сірчаної кислоти з розчинами дихроматів. Типовий кислотний оксид, при взаємодії з водою він утворює сильні нестійкі хромові кислоти: хромову H 2 CrO 4 , дихромову H 2 Cr 2 O 7 та інші ізополікислоти із загальною формулою H 2 Cr n O 3n+1 . Збільшення ступеня полімеризації відбувається із зменшенням рН, тобто збільшенням кислотності.

Хром - тугоплавкий, дуже твердий метал, що має незвичайну стійкість до корозії. Ці унікальні якості і забезпечили йому таку високу затребуваність у промисловості та будівництві.

Споживач найчастіше знайомий не з виробами з хрому, а з предметами, покритими тонким шаромметалу. Сліпучий дзеркальний блисктакого покриття привабливий сам собою, проте має і чисто практичне значення. Хром стійкий до корозії та здатний захистити сплави та метали від іржі.

І сьогодні ми відповімо на питання про те, хром — це метал чи неметал, і якщо метал, то який: чорний чи кольоровий, важкий чи легкий. Також ми розповімо в якому вигляді хром зустрічається в природі, і які відмінності хрому та інших подібних металів.

Для початку поговоримо про те, як виглядає хром, які його метали містять, і в чому особливість такої речовини. Хром - це типовий метал сріблясто-блакитного кольору, важкий, за щільністю перевершує, до того ж відноситься до категорії тугоплавких - температура його плавлення та кипіння дуже великі.

Елемент хром розміщується у побічній підгрупі 6 групи у 4 періоді. Близький за властивостями до молібдену та вольфраму, хоча має й помітні відмінності. Останні найчастіше виявляють лише найвищий ступінь окислення, тоді як хром виявляє валентність і два, і три, і шість. Це означає, що елемент утворює безліч різноманітних сполук.

Саме з'єднання і дали назву самому елементу – від грецького кольору, колір. Справа в тому, що його солі та оксиди забарвлені у найрізноманітніші яскраві кольори.

Дане відео розповість про те, що таке хром:

Особливості та відмінності в порівнянні з іншими металами

При вивченні металу найбільший інтерес викликали 2 властивості речовини: твердість та тугоплавкість. Хром відноситься до найбільш твердим металам- Посідає п'яте місце і поступається урану, іридію, вольфраму і берилію. Однак якість ця виявилася незатребуваною, оскільки у металу були виявлені важливіші для промисловості властивості.

Хром плавиться при 1907 С. Вольфраму або молібдену за цим показником він поступається, але все одно відноситься до тугоплавких речовин. Щоправда, на температуру його плавлення дуже впливають домішки.

• Як багато металів, стійких до корозії, хром утворює на повітрі тонку і дуже щільну оксидну плівку. Остання прикриває доступ кисню, азоту та вологи до речовини, що робить його невразливим. Особливість у тому, що ця якість він передає своєму сплаву з: у присутності елемента збільшується потенціал а-фази заліза і в результаті сталь на повітрі теж покривається щільною оксидною плівкою. Це і є секрет стійкості нержавіючої.
• Будучи тугоплавкою речовиною, метал підвищує температуру плавлення сплаву. Жароміцні та жаростійкі сталі обов'язково включають частку хрому, причому часом дуже велику – до 60%. Ще сильніший ефект надає добавка і , і хрому.
• Хром утворює сплави та зі своїми побратимами по групі – молібденом та вольфрамом. Їх використовують для покриття деталей, де потрібна особливо висока зносостійкість за умов високої температури.

Переваги та недоліки хрому описані нижче.

Хром як метал (фото)

Переваги

Як і будь-яка інша речовина, метал має свої переваги і недоліки, а їх сукупність визначає його використання.

• Безумовний плюс речовини – корозійна стійкість та можливість передавати цю властивість своїм сплавам. Хромові нержавіючі сталі мають величезне значення, оскільки разом вирішили низку проблем при будівництві суден, підводних човнів, каркасів будівель і так далі.
• Стійкість до корозії забезпечують іншим способом – покривають предмет тонким шаром металу. Популярність цього методу дуже велика, на сьогодні існує не менше десятка способів хромування в різних умовахта для отримання різного результату.
• Хромовий шар створює яскравий дзеркальний блиск, так що до хромування вдаються не тільки для захисту від сплаву від корозії, але і для отримання естетичного. зовнішнього вигляду. Причому сучасні методи хромування дозволяють створити покриття будь-якому матеріалі – як на металі, а й у пластиці, і кераміці.
• Отримання жароміцної сталі при додаванні хрому теж варто віднести до переваг речовини. Є безліч областей, де металеві деталі повинні працювати при високих температурах, а залізо саме такою стійкістю до навантажень при температурі не має.
• З усіх тугоплавких речовин він найбільш стійкий до кислот та основ.
• Плюсом речовини можна вважати і її поширеність - 0,02% у земній корі, і відносно простий спосіб видобутку та одержання. Звичайно, він вимагає енерговитрат, але не порівняти зі складною, наприклад.

Недоліки

До недоліків варто віднести якості, що не дозволяють повною мірою використовувати усі властивості хрому.

• Насамперед, це сильна залежність фізичних, а не лише хімічних властивостейвід домішок. Навіть температуру плавлення металу було складно встановити, оскільки за наявності нікчемної частки азоту чи вуглецю показник помітно змінювався.
• Незважаючи на більш високу електропровідність порівняно з хром набагато менше використовується в електротехніці і вартість його досить висока. Виготовити з нього щось важче: висока температураплавлення та твердість помітно обмежують застосування.
• Чистий хром є ковким металом, що містить домішки, стає дуже твердим. Щоб отримати хоча б відносно пластичний метал, його доводиться піддавати додаткової обробкищо, звичайно, збільшує витрати на виготовлення.

Структура металу

Кристал хрому має об'ємно-центровану кубічну решітку, а=0,28845 нм. Вище температури 1830 С можна отримати модифікацію з гранецентрованими кубічними гратами.

При температурі +38 С фіксується фазовий перехіддругого роду із збільшенням обсягу. При цьому кристалічні грати речовини не змінюються, а ось його магнітні властивості стають зовсім іншими. До цієї температури – точки Нееля, хром виявляє властивості антиферомагнетика, тобто є речовиною, яку намагнітити практично неможливо. Вище точки Нееля метал стає типовим парамагнетиком, тобто виявляє магнітні властивості у присутності магнітного поля.

Властивості та характеристики

У нормальних умовах метал досить інертний – і завдяки оксидній плівці і просто за своєю природою. Однак при підвищенні температури вступає в реакцію і з простими речовинами, і кислотами, і з основами. Його з'єднання дуже різноманітні та застосовуються дуже широко. Фізичні характеристики металу, як згадувалося, сильно залежить від кількості домішок. Насправді справу мають з хромом з чистотою до 99,5%. такі:

• Температура плавлення- 1907 С. Ця величина служить кордоном між тугоплавкими та звичайними речовинами;
• Температура кипіння- 2671 С;
• твердість за шкалою Моосу – 5;
• електропровідність- 9 · 106 1 / (Ом м). За цим показником хром поступається тільки сріблу та золоту;
• питомий опір-127 (Ом мм2) / м;
• теплопровідністьречовини складає 93,7 Вт/(м K);
• питома теплоємність-45 Дж / (г K).

Теплофізичні властивості речовини дещо аномальні. У точці Нееля, де змінюється обсяг металу, коефіцієнт його теплового розширеннярізко збільшується і продовжує рости із захопленням температури. Також аномально поводиться і теплопровідність – падає у точці Нееля та зменшується при нагріванні.

Елемент належить до необхідних: в людському організмі іони хрому є учасниками вуглеводного обміну та процесу регулювання виділення інсуліну. Добова доза становить 50-200 мкг.

Хром нетоксичний, хоча у вигляді металевого порошку може спричинити подразнення слизової оболонки. Тривалентні його сполуки теж відносно безпечні і навіть застосовуються у харчовій та спортивній промисловості. А ось шестивалентні для людини є отрутою, викликають тяжкі поразки дихальних шляхів та ШКТ.

Про виробництво та ціну на метал хром за кг сьогодні ми поговоримо далі.

У цьому відеоролику буде показано, чи є покриття хромовим:

Виробництво

У велику кількістьрізних мінералів – часто супроводжує та . Однак його зміст недостатній, щоб мати промислове значення. Перспективними є лише породи, що включають щонайменше 40% елемента, тому придатних для видобутку мінералів небагато, переважно це хромовий залізняк чи хроміт.

Добувають мінерал шахтним та кар'єрним методом залежно від глибини залягання.А оскільки руда спочатку містить велику частку металу, то практично ніколи не збагачується, що, відповідно, спрощує та здешевлює процес виробництва.

Для легування сталі використовують близько 70% видобутого металу. Причому застосовують його найчастіше над чистому вигляді, а вигляді ферохрома. Останній можна отримати прямо в шахтній або доменній електропечі – так отримують вуглецевий ферохром. Якщо потрібна сполука з низьким вмістом вуглецю, вдаються до алюмінотермічного методу.

• Цим способом одержують і чистий хром, і ферохром. Для цього в плавильну шахту завантажують шихту, що включає хромистий залізняк, оксид хрому, селітру натрієву і . Першу порцію – запальна суміш, підпалюють, а решту шихти завантажують у розплав. Наприкінці додають флюс – вапно, щоб полегшити вилучення хрому. Плавка займає близько 20 хвилин. Після деякого охолодження шахту нахиляють, випускають шлак, знову повертають у вихідне положення і знову нахиляють, тепер у виливницю виводиться і хром, і шлак. Після охолодження отриманий блок поділяють.
• Застосовують й інший метод – металотермічної плавки. Проводиться вона в електропечі в шахті, що повертається. Шихту тут поділяють на 3 частини, кожна відрізняється складом. Цей метод дозволяє витягти більше хрому, але, головне – скорочує витрату.
• Якщо потрібно отримати хімічно чистий метал, вдаються до лабораторного методу: висаджують кристали шляхом електролізу розчинів хроматів.

Вартість металу хром за 1 кг помітно коливається, оскільки залежить від обсягу металопрокату, що випускається - головного споживача елемента. У січні 2017 року 1 тонна металу оцінювалася в 7655 доларів.

Застосування

Категорії

Отже, . Основний споживач хрому – чорна металургія. Пов'язано це зі здатністю металу передавати такі властивості, як стійкість до корозії і твердість своїм сплавам. Причому вплив він при додаванні в дуже невеликих кількостях.

Усі сплави хрому та заліза поділяють на 2 категорії:

• низьколеговані- З часткою хрому до 1,6%. У цьому випадку хром додає сталі міцності та твердості. Якщо у звичайній сталі межа міцності складе 400-580 МПа, то та ж марка сталі з добавкою 1% речовини продемонструє межу рівну 1000 МПа;
• високолеговані– містять понад 12% хрому. Тут метал забезпечує сплаву таку ж стійкість до корозії, яку має сам. Усі нержавіючі сталі називають хромовими, оскільки саме цей елемент забезпечує цю якість.

Низьколеговані сталі відносяться до конструкційних: їх виготовляють численні деталі машин – вали, зубчасті колеса, штовхачі тощо. Сфера використання нержавіючої сталі величезна: металеві частини турбін, корпуси корабля і підводних човнів, камери згоряння, будь-якого кріплення, труби, швелери, куточки, листова сталь і так далі.

Крім того, хром збільшує стійкість сплаву до температури: при вмісті речовини від 30 до 66% вироби з жароміцної сталі може виконувати свої функції при нагріванні до 1200 С. Це матеріал для клапанів поршневих двигунів, для кріплення, для деталей турбін та іншого.

Якщо 70% хрому йде потреби металургії, інші майже 30% використовуються для хромування. Суть процесу зводиться нанесення на поверхню предмета з металу тонкого шару хрому. Використовуються для цього різні методи, багато доступні домашнім майстрам.

Хромування

Хромування можна розділити на 2 категорії:

• функціональне– його метою є запобігти корозії виробу. Товщина шару тут більша, так що процес хромування займає більше часу - часом до 24 годин. Крім того, що хромовий шар попередить іржавіння, він помітно збільшує зносостійкість деталі;
• декоративне- хром створює дзеркально-блискучу поверхню. Автолюбителі та мотогонщики рідко коли відмовляються від можливості прикрасити свою машину хромованими деталями. Шар декоративності покриття набагато тонший – до 0,0005 мм.

Хромування активно використовується в сучасне будівництвота при виготовленні меблів. Фурнітура з дзеркальним покриттям, аксесуари ванної та кухні, кухонне начиння, деталі меблів – вироби з хромовим покриттям надзвичайно популярні. А оскільки завдяки сучасним методомхромування, покриття можна створити буквально на будь-якому предметі, з'явилися й дещо нетипові методи застосування. Так, наприклад, хромовану сантехніку до тривіальних рішень віднести не можна.

Хром - метал з дуже незвичайними властивостями, причому його якості потрібні в промисловості. Здебільшого інтерес представляють його сплави та сполуки, що лише підвищує значення металу для народного господарства.

Про зняття хрому з металу розповість відео нижче:

Хром (Cr), хімічний елемент VI групи періодичної системи Менделєєва. Належить до перехідного металу з атомним номером 24 і атомною масою 51,996. У перекладі з грецької назва металу означає «колір». Такій назві метал зобов'язаний різноманітною колірній гаміяка властива його різним сполукам.

Фізичні характеристики хрому

Метал має достатню твердість і крихкість одночасно. За шкалою Мооса твердість хрому оцінюється 5,5. Цей показник означає, що хром має максимальну твердість з усіх відомих на сьогодні металів, після урану, іридію, вольфраму та берилію. Для простої речовини хрому характерний блакитно-біле забарвлення.

Метал не відноситься до рідкісних елементів. Його концентрація у земній корі досягає 0,02% мас. часткою. У чистому вигляді хром ніколи не зустрічається. Він міститься в мінералах та рудах, які є головним джерелом видобутку металу. Хроміт (хромистий залізняк, FeO*Cr 2 O 3) вважається основною сполукою хрому. Ще одним досить поширеним, проте менш важливим мінералом є крокоїт PbCrO 4 .

Метал легко піддається плавці за температури 1907 0 С (2180 0 До або 3465 0 F). При температурі 2672 0 С - закипає. Атомна маса металу становить 51996 г/моль.

Хром є унікальним металом завдяки своїм магнітним властивостям. В умовах кімнатної температури йому притаманне антиферомагнітне впорядкування, в той час, як інші метали мають його в умовах виключно знижених температур. Однак, якщо хром нагріти вище 37 0 С, Фізичні властивостіхрому змінюються. Так, суттєво змінюється електроопір та коефіцієнт лінійного розширення, модуль пружності досягає мінімального значенняа внутрішнє тертя значно збільшується. Таке явище пов'язане з проходженням точки Нееля, за якої антиферомагнітні властивості матеріалу здатні змінюватися на парамагнітні. Це означає, що перший рівень пройдено, і речовина різко збільшилася обсягом.

Будова хрому є об'ємно-центрованими гратами, завдяки яким метал характеризується температурою крихко-в'язкого періоду. Однак, у випадку з даним металом, величезне значення має ступінь чистоти, тому величина знаходиться в межах -50 0 С - +350 0 С. Як показує практика, розкристалізований метал не має ніякої пластичності, але м'який відпал і формування роблять його ковким.

Хімічні властивості хрому

Атом має наступну зовнішню конфігурацію: 3d 5 4s 1 . Як правило, у сполуках хром має наступні ступені окислення: +2, +3, +6, серед яких найбільшу стійкість виявляє Сr 3+ . , +4, +5.

Метал не відрізняється особливою хімічною активністю. Під час знаходження хрому у звичайних умовах, метал виявляє стійкість до вологи та кисню. Однак, дана характеристика не відноситься до з'єднання хрому і фтору - CrF 3 яке при впливі температур, що перевищують 600 0 С, взаємодіє з парами води, утворюючи в результаті реакції Сr 2 Про 3 , а також азотом, вуглецем і сіркою.

Під час нагрівання металевого хрому він взаємодіє з галогенами, сіркою, кремнієм, бором, вуглецем, а також деякими іншими елементами, в результаті чого виходять наступні хімічні реакціїхрому:

Cr + 2F 2 = CrF 4 (з домішкою CrF 5)

2Cr + 3Cl 2 = 2CrCl 3

2Cr + 3S = Cr 2 S 3

Хромати можна отримати, якщо нагріти хром із розплавленою содою на повітрі, нітратами або хлоратами лужних металів:

2Cr + 2Na 2 CO 3 + 3O 2 = 2Na 2 CrO 4 + 2CO 2 .

Хром не має токсичності, чого не можна сказати про деякі його сполуки. Як відомо, пил даного металу, при попаданні в організм, може дратувати легені, через шкіру він не засвоюється. Але оскільки в чистому вигляді він не зустрічається, то його потрапляння в людський організм є неможливим.

Тривалентний хром потрапляє в навколишнє середовищепід час видобутку та переробки хромової руди. У людський організм попадання хрому ймовірно у вигляді харчової добавки, що використовується в програмах схуднення. Хром із валентністю, що дорівнює +3, є активним учасником синтезу глюкози. Вчені встановили, що надмірне вживання хрому особливої ​​шкоди людському організму не завдає, оскільки не відбувається його всмоктування, проте він здатний накопичуватися в організмі.

Сполуки, в яких бере участь шестивалентний метал, є вкрай токсичними. Імовірність їх потрапляння в організм людини з'являється під час виробництва хроматів, хромування предметів, під час проведення деяких зварювальних робіт. Попадання такого хрому в організм може призвести до серйозних наслідків, оскільки сполуки, в яких присутній шестивалентний елемент, є сильними окислювачами. Тому, можуть викликати кровотечу в шлунку та кишечнику, іноді з проривом кишечника. У разі потрапляння таких сполук на шкіру виникають сильні хімічні реакції у вигляді опіків, запалень, виникнення виразок.

Залежно від якості хрому, яке необхідно отримати на виході, існує кілька способів виробництва металу: концентрованих електролізом водних розчинівоксиду хрому, електролізом сульфатів, а також відновленням оксиду кремнію. Однак останній спосіб не дуже популярний, так як при ньому на виході виходить хром з величезною кількістю домішок. Крім того, він також є економічно невигідним.