Из чего состоит хром – Физические свойства и механические характеристики хрома: твердость, устойчивость к коррозии

Содержание

Хром — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Внешний вид простого вещества

Твёрдый металл голубовато-белого цвета
Свойства атома
Имя, символ, номер

Хром / Chromium (Cr), 24

Атомная масса
(молярная масса)

51,9961 а. е. м. (г/моль)

Электронная конфигурация

[Ar] 3d5 4s1

Радиус атома

130 пм

Химические свойства
Ковалентный радиус

118 пм

Радиус иона

(+6e)52 (+3e)63 пм

Электроотрицательность

1,66 (шкала Полинга)

Электродный потенциал

-0.74

Степени окисления

6, 3, 2, 0

Энергия ионизации
(первый электрон)

652,4 (6,76) кДж/моль (эВ)

Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.)

7,19 г/см³

Температура плавления

2130 K

Температура кипения

2945 K

Теплота плавления

21 кДж/моль

Теплота испарения

342 кДж/моль

Молярная теплоёмкость

23,3[1] Дж/(K·моль)

Молярный объём

7,23 см³/моль

Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки

кубическая
объёмноцентрированая

Параметры решётки

2,885 Å

Температура Дебая

460 K

Прочие характеристики
Теплопроводность

(300 K) 93,9 Вт/(м·К)

Хром — элемент побочной подгруппы 6-ой группы 4-го периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 24. Обозначается символом Cr (лат. Chromium). Простое вещество хром (CAS-номер: 7440-47-3) — твёрдый металл голубовато-белого цвета.

В 1766 году в окрестностях Екатеринбурга был обнаружен минерал, который получил название «сибирский красный свинец», PbCrO4. Современное название — крокоит. В 1797 французский химик Л. Н. Воклен выделил из него новый тугоплавкий металл (скорее всего Воклен получил карбид хрома).

Происхождение названия[править]

Название элемент получил от греч. χρῶμα — цвет, краска — из-за разнообразия окраски своих соединений.

Нахождение в природе[править]

Хром является довольно распространённым элементом (0,02 масс. долей, %). Основные соединения хрома — хромистый железняк (хромит) FeO·Cr2O3

. Вторым по значимости минералом является крокоит PbCrO4.

Месторождения[править]

Самые большие месторождения хрома находятся в ЮАР (1 место в мире), Казахстане, России, Зимбабве, Мадагаскаре. Также есть месторождения на территории Турции, Индии, Армении[2], Бразилии, на Филиппинах[3].

Главные месторождения хромовых руд в РФ известны на Урале (Донские и Сарановское).

Разведанные запасы в Казахстане составляют свыше 350 миллионов тонн (2 место в мире)[3].

Геохимия и минералогия[править]

Среднее содержание хрома в различных изверженных породах резко непостоянно. В ультраосновных породах (перидотитах) оно достигает 2 кг/т, в основных породах (базальтах и др.) — 200 г/т, а в гранитах десятки г/т. Кларк хрома в земной коре 83 г/т. Он является типичным литофильным элементом и почти весь заключен в минералах типа хромшпинелидов. Хром вместе с железом, титаном, никелем, ванадием и марганцем составляют одно геохимическое семейство.

Различают три основных минерала хрома: магнохромит (Mg, Fe)Cr

2O4, хромпикотит (Mg, Fe)(Cr, Al)2O4 и алюмохромит (Fe, Mg)(Cr, Al)2O4. По внешнему виду они неразличимы и их неточно называют «хромиты». Состав их изменчив:

  • Cr2O3 18—62 %,
  • FeO 1—18 %,
  • MgO 5—16 %,
  • Al2O3 0,2 — 0,4 (до 33 %),
  • Fe2O3 2 — 30 %,
  • примеси TiO2 до 2 %,
  • V2O5 до 0,2 %,
  • ZnO до 5 %,
  • MnO до 1 %; присутствуют также Co, Ni и др.

Собственно хромит, то есть FeCr2O4 сравнительно редок. Помимо различных хромитов, хром входит в состав ряда других минералов — хромовой слюды (фуксита), хромового хлорита, хромвезувиана, хромдиопсида, хромтурмалина, хромового граната (уваровита) и др., которые нередко сопровождают руды, но сами промышленного значения не имеют. В экзогенных условиях хром, как и железо, мигрирует в виде взвесей и может накапливаться в глинах. Наиболее подвижной формой являются хроматы.

Хром встречается в природе в основном в виде хромистого железняка Fe(CrO2)2 (хромит железа). Из него получают феррохром восстановлением в электропечах коксом (углеродом):

Феррохром применяют для производства легированных сталей.

Чтобы получить чистый хром, реакцию ведут следующим образом:

1) сплавляют хромит железа с карбонатом натрия (кальцинированная сода) на воздухе:

2) растворяют хромат натрия и отделяют его от оксида железа;

3) переводят хромат в дихромат, подкисляя раствор и выкристаллизовывая дихромат;

4) получают чистый оксид хрома восстановлением дихромата натрия углём:

5) с помощью алюминотермии получают металлический хром:

6) с помощью электролиза получают электролитический хром из раствора хромового ангидрида в воде, содержащего добавку серной кислоты. При этом на катодах совершаются в основном 3 процесса:

  • восстановление шестивалентного хрома до трехвалентного с переходом его в раствор;
  • разряд ионов водорода с выделением газообразного водорода;
  • разряд ионов, содержащих шестивалентный хром, с осаждением металлического хрома;

Физические свойства[править]

В свободном виде — голубовато-белый металл с кубической объемно-центрированной решеткой, а = 0,28845 нм. При температуре 39 °C переходит из парамагнитного состояния в антиферромагнитное (точка Нееля).

Хром имеет твердость по шкале Мооса 5[4], самый твердый из чистых металлов. Очень чистый хром достаточно хорошо поддаётся механической обработке.

Химические свойства[править]

Характерные степени окисления[править]

Для хрома характерны степени окисления +2, +3 и +6. (см. табл.) Практически все соединения хрома окрашены

[5].

Степень окисленияОксидГидроксидХарактерПреобладающие формы в растворахПримечания
+2CrO (чёрный)Cr(OH)2ОсновныйCr2+ (соли голубого цвета)Очень сильный восстановитель
+3Cr2O3(зелёный)Cr(OH)3АмфотерныйCr3+ (зеленые или лиловые соли)
[Cr(OH)4] (зелёный)
+4CrO2не существуетНесолеобразующийВстречается редко, малохарактерна
+6CrO3(красный)H2CrO4
H2Cr2O7
КислотныйCrO42- (хроматы, желтые)
Cr2O72- (дихроматы, оранжевые)
Переход зависит от рН среды. Сильнейший окислитель, гигроскопичен, очень ядовит.

Простое вещество[править]

Устойчив на воздухе за счёт пассивирования. По этой же причине не реагирует с серной и азотной кислотами. При 2000 °C сгорает с образованием зелёного оксида хрома(III) Cr2O3, обладающего амфотерными свойствами.

Синтезированы соединения хрома с бором (бориды Cr2B, CrB, Cr3B4, CrB2, CrB4 и Cr5B3), с углеродом (карбиды Cr23C6, Cr7C3 и Cr3C2), c кремнием (силициды Cr3Si, Cr5Si3 и CrSi) и азотом (нитриды CrN и Cr2N).

Соединения Cr(+2)[править]

Степени окисления +2 соответствует основный оксид CrO (чёрный). Соли Cr2+ (растворы голубого цвета) получаются при восстановлении солей Cr3+ или дихроматов цинком в кислой среде («водородом в момент выделения»):

Все эти соли Cr2+ — сильные восстановители вплоть до того, что при стоянии вытесняют водород из воды[6]. Кислородом воздуха, особенно в кислой среде, Cr2+ окисляется, в результате чего голубой раствор быстро зеленеет.

Коричневый или желтый гидроксид Cr(OH)2 осаждается при добавлении щелочей к растворам солей хрома(II).

Синтезированы дигалогениды хрома CrF2, CrCl2, CrBr2 и CrI2

Соединения Cr(+3)[править]

Степени окисления +3 соответствует амфотерный оксид Cr2O3 и гидроксид Cr(OH)3 (оба — зелёного цвета). Это — наиболее устойчивая степень окисления хрома. Соединения хрома в этой степени окисления имеют цвет от грязно-лилового (ион [Cr(H2O)6]3+) до зелёного (в координационной сфере присутствуют анионы).

Cr3+ склонен к образованию двойных сульфатов вида MICr(SO

4)2·12H2O (квасцов)

Гидроксид хрома (III) получают, действуя аммиаком на растворы солей хрома (III):

Можно использовать растворы щелочей, но в их избытке образуется растворимый гидроксокомплекс:

Сплавляя Cr2O3 со щелочами получают хромиты:

Непрокаленный оксид хрома(III) растворяется в щелочных растворах и в кислотах:

При окислении соединений хрома(III) в щелочной среде образуются соединения хрома(VI):

То же самое происходит при сплавлении оксида хрома (III) со щелочью и окислителями, или со щелочью на воздухе (расплав при этом приобретает жёлтую окраску):

Соединения хрома (+4)[править]

При осторожном разложении оксида хрома(VI) CrO3

в гидротермальных условиях получают оксид хрома(IV) CrO2, который является ферромагнетиком и обладает металлической проводимостью.

Среди тетрагалогенидов хрома устойчив CrF4, тетрахлорид хрома CrCl4 существует только в парах.

Соединения хрома (+6)[править]

Степени окисления +6 соответствует кислотный оксид хрома (VI) CrO3 и целый ряд кислот, между которыми существует равновесие. Простейшие из них — хромовая H2CrO4 и двухромовая H2Cr2O7. Они образуют два ряда солей: желтые хроматы и оранжевые дихроматы соответственно.

Оксид хрома (VI) CrO3 образуется при взаимодействии концентрированной серной кислоты с растворами дихроматов. Типичный кислотный оксид, при взаимодействии с водой он образует сильные неустойчивые хромовые кислоты: хромовую H2CrO4, дихромовую H2Cr2O7 и другие изополикислоты с общей формулой H2CrnO3n+1. Увеличение степени полимеризации происходит с уменьшением рН, то есть увеличением кислотности:

Но если к оранжевому раствору K2Cr2O7 прилить раствор щёлочи, как окраска вновь переходит в жёлтую так как снова образуется хромат K2CrO4:

До высокой степени полимеризации, как это происходит у вольфрама и молибдена, не доходит, так как полихромовая кислота распадается на оксид хрома(VI) и воду:

Растворимость хроматов примерно соответствует растворимости сульфатов. В частности, желтый хромат бария BaCrO4 выпадает при добавлении солей бария как к растворам хроматов, так и к растворам дихроматов:

Образование кроваво-красного малорастворимого хромата серебра используют для обнаружения серебра в сплавах при помощи пробирной кислоты.

Известны пентафторид хрома CrF5 и малоустойчивый гексафторид хрома CrF6. Также получены летучие оксигалогениды хрома CrO2F2 и CrO2Cl2 (хромилхлорид).

Соединения хрома(VI) — сильные окислители, например:

Добавление к дихроматам перекиси водорода, серной кислоты и органического растворителя (эфира) приводит к образованию синего пероксида хрома CrO5L (L — молекула растворителя), который экстрагируется в органический слой; данная реакция используется как аналитическая.

Хром — важный компонент во многих легированных сталях (в частности, нержавеющих), а также и в ряде других сплавов. Используется в качестве износоустойчивых и красивых гальванических покрытий (хромирование). Хром применяется для производства сплавов: хром-30 и хром-90, незаменимых для производства сопел мощных плазмотронов и в авиакосмической промышленности.

Биологическая роль и физиологическое действие[править]

Хром — один из биогенных элементов, постоянно входит в состав тканей растений и животных. У животных хром участвует в обмене липидов, белков (входит в состав фермента трипсина), углеводов. Снижение содержания хрома в пище и крови приводит к уменьшению скорости роста, увеличению холестерина в крови.

В чистом виде хром довольно токсичен, металлическая пыль хрома раздражает ткани лёгких. Соединения хрома(III) вызывают дерматиты. Соединения хрома(VI) приводят к разным заболеваниям человека, в том числе и онкологическим. ПДК хрома(VI) в атмосферном воздухе 0,0015 мг/м³.

Интересные факты[править]

  • Основанный на реальных событиях фильм «Эрин Брокович» режиссёра Стивена Содерберга рассказывает о крупном судебном процессе, связанном с загрязнением окружающей среды шестивалентным хромом, в результате которого у многих людей развились серьёзные заболевания.[7]
  Электрохимический ряд активности металлов

Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu, Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H2, W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au

Хромирование — Википедия

Декоративное хромирование мотоцикла

Хроми́рование — диффузионное насыщение поверхности стальных изделий хромом, либо процесс осаждения на поверхность детали слоя хрома из электролита под действием электрического тока. Слой хрома может наноситься для декоративных целей, для обеспечения защиты от коррозии или для увеличения твердости поверхности[1].

Твердое хромирование

Деталь, подвергаемая хромированию, как правило, проходит через следующие шаги:

  • Очистка для удаления сильных загрязнений.
  • Тонкая очистка, для удаления следов загрязнений.
  • Предварительная подготовка (варьируется в зависимости от материала основы).
  • Помещение в ванну с насыщенным раствором и выравнивание температуры.
  • Подключение тока и выдержка до получения нужной толщины

Используемые при хромировании реагенты и отходы процесса чрезвычайно токсичны, в большинстве стран этот процесс находится под строгим регулированием.

В промышленности хромирование используется для снижения трения, повышения износостойкости, повышения коррозионной стойкости. Этот процесс обеспечивает повышенную устойчивость стали к газовой коррозии (окалиностойкость) при температуре до 800 °C, высокую коррозионную стойкость в таких средах, как вода, морская вода и азотная кислота. Хромирование сталей содержащих свыше 0,3—0,4 %С, повышает также твёрдость и износостойкость. Твердость хрома составляет от 66 до 70 HRC. Толщина хромового покрытия обычно составляет от 0,075 до 0,25 мм, но встречаются и более толстые, и более тонкие слои. Поверхностные дефекты при хромировании усиливаются и поверхность подлежит последующей обработке, так как хромирование не дает эффекта выравнивания.[2]

Хромирование деталей пар трения, работающих в жёстких условиях (поршневые кольца, зеркало цилиндра ДВС), как показала практика, требует создания покрытия с порами сравнительно крупного размера, способными удерживать масло. Без этого противоизносные и противозадирные свойства покрытия даже хуже, чем у нехромированной детали. Для расширения естественных канальцев на поверхности покрытия используется кратковременное электрохимическое травление обратным током (деталь-анод).

Хромирование используют для деталей паросилового оборудования, пароводяной арматуры, клапанов, вентилей патрубков, а также деталей, работающих на износ в агрессивных средах.

Чёрное хромовое покрытие, полученное в ванне специального состава (не путать с декоративной виниловой плёнкой), отличается большим светопоглощением в сочетании с гладкостью и используется там, где необходимо отсутствие бликов (оптические приборы, автомобильные детали в поле зрения водителя и т.п.)

В отдельных случаях хромирование применяется для ремонта деталей путём наращивания сопрягаемой поверхности в случае прослабленной посадки. В настоящее время может использоваться как «гаражная» или «холодная» альтернатива плазменному напылению металла, аналогичного материалу детали.

Типичными являются следующие растворы для хромирования:

  1. Шестивалентный хром, чей основной ингредиент — хромовый ангидрид.
  2. Трехвалентный хром, чей основной ингредиент — Сульфат хрома или хлорид хрома. Ванны с трехвалентным хромом используются довольно редко из-за ограничений, накладываемых на цвет, яркость и толщину покрытия.[источник не указан 3798 дней]

Типичное содержание ванны с шестивалентным хромом:

Нарушение состава и температуры ванны легко приводит к разнообразным дефектам покрытия (пятна, матовость, отслаивание), разрушению свинцовой футеровки ванны. При превышении плотности тока на краях и углах деталей могут образовываться наросты-дендриты разнообразной формы — «сувениры из гальванического цеха».

Нанесение хрома на самопассивирующиеся металлы (алюминий, титан) затруднено и требует тщательной предварительной очистки травлением или производится по подслою другого металла (медь, никель). Может потребоваться подключение источника тока до помещения детали в ванну.

Хромирование стали по подслою улучшает антикоррозионные свойства покрытия, перекрывая естественные микропоры хрома; в то же время подслой никеля образует с хромом гальваническую пару и может корродировать сам по себе вплоть до отслаивания хрома. Для закрытия пор хрома может применяться насыщение поверхности плёнки лаками или маслами, в том числе при повышенной температуре или под вакуумом.

Полученный на деталях слой хрома, как правило, сравнительно хрупок, и для улучшения его свойств может применяться термообработка в виде длительной выдержки при температуре порядка 200°C.

Электролитическое хромирование пластмасс производится по предварительно напылённому или осаждённому слою другого металла, например, меди.

После того, как шестивалентный хром в 90-е годы XX века был признан канцерогеном, в различных странах началась разработка методик его замены. Так, в США и Канаде начала работу Hard Chrome Alternаtive team, HCAT. В 2003 году была принята и в 2006 году вступила в силу директива RoHS, которая существенно ограничила применение хромирования в Европе. Результатом стала замена хромирования на другие способы обработки, например, высокоскоростное газопламенное напыление во многих применениях.

  • Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева. Материаловедение. — М.: Машиностроение, 1990.

Обсуждение:Хром — Википедия

По поводу комментария в тексте от коллеги Movses — хром в Армении, видимо, действительно немножко есть, у меня одно время намечалась исследовательская работа по получению феррохрома из армянских руд (но так и не наметилась окончательно по финансовым причинам), однако включать её в число стран с «самыми большими» месторождениями, наверное, не совсем корректно. И с другой стороны… Я совершенно не уверен в необходимости или даже просто приемлемости включения в статьи об элементах разделов «Месторождения» в том виде, в каком их оставляет коллега Камалян001 — без источников, с зачастую некорректным списком стран, без величины запасов, без характеристики руд и т. д. и т. п… Как минимум, в такое надо ставить {{sect-stub}}, а по моему личному мнению такие недоразделы вообще надо удалять. Кроме того, не обосновано стремление делать их первым разделом в статье, до свойств, до получения, до распространения в природе — с чего вдруг именно так? OneLittleMouse 04:54, 19 сентября 2010 (UTC)

Меня тоже пугает расстановка во всех статьях про элементы информации без сносок, как это когда-то кто-то делал, но про содержание элемента в морях. — HarDNox¿ 04:58, 19 сентября 2010 (UTC)
Это не эта тема упоминалась на СО участницы Ludvig14? Ну, цифра среднего содержания в морской воде хоть и требует источника, но хотя бы самодостаточна, в первом приближении не требует подробностей. Тогда как «список стран, где есть хром» без подробностей это максимум строчка в разделе «распространение в природе» (для это статьи — «геохимия и минералогия» или «получение»), но не отдельный раздел. Кстати, по поводу конкретно статьи хром, информацию, которую коллега Камалян001 удалил, заменив своей, по моему, следует вернуть. OneLittleMouse 05:13, 19 сентября 2010 (UTC)
Я не против :-). Кажись вот она темка. — HarDNox¿ 05:33, 19 сентября 2010 (UTC)

Действительно ли хром является самым твёрдым металлом?[править код]

У меня возник такой вопрос : действительно ли хром является самым твёрдым металлом? Ниже я хочу представить свои размышления по этому вопросу. Думаю вопросов не должно было возникнуть по поводу какой металл самый твёрдый если сравнивать в справочной литературе и остальных книгах (М. Е. Дриц Свойства элементов, 1985; Химическая энциклопедия том 1 и том 5 (1988 и 1998) и др.). В которых указана твёрдость по Виккерсу для хрома 1060 МПа, вольфрама – 3430-4600 МПа, а так же микротвёрдость Cr – 1420 МПа, W – 3480-3800 МПа. Эти значения твёрдости в различной литературе могут незначительно колебаться в большую или меньшую сторону, но все равно вольфрам по твёрдости превосходит хром. Я заметил, что большинство людей для большей наглядности любят сравнивать твёрдость металлов по шкале Мооса и приводят такие значения твёрдости: вольфрам – 7,5-8, хром – 8,5. Как видно, здесь возникают противоречия, т. к. твёрдость по Виккерсу и микротвердость вольфрама значительно выше, чем у хрома.

Как я понял значения твёрдости по Моосу для металлов были взяты из книги Самсонов Г. В. Физико-химические свойства элементов, 1965 г. и перекочевали в различные статьи на википедии (к примеру англ. статья про шкалу Мооса). Если взять эту книгу, то видно, что таблица твёрдости по Моосу интересующих нас металлов была заполнена на основе значений взятых из книги Поваренных А. С. Твердость минералов, 1963 г.

В этой книге по поводу твёрдости металлов автором написано следующее: «Решение данной проблемы имеет определенные трудности, которые обусловлены прежде всего тем, что твердость металлов в очень сильной мере зависит от наличия в них даже весьма незначительных примесей, а также от степени их деформации, обработки, типа структуры, величины зерна и т. п. Несомненно, в ряде случаев она была определена на недостаточно чистых образцах металлов (это относится прежде всего к старым определениям, например, И. Ридберга, 1900), чем, по-видимому, в первую очередь, обусловлено расхождение значений твердости, полученных из разных источников. К сожалению, специального исследования твердости металлов высокой чистоты каким-либо единым методом вообще не производилось, и это чрезвычайно осложняет задачу, так как для составления общей сводки приходится сопоставлять твердости, полученные различными методами и в различных условиях эксперимента». Вот эта таблица 72. ). Комментарий автора книги по поводу таблицы: «В табл. 72 приведены наиболее достоверные, как мне представляется, значения твердости металлов и других простых веществ по шкале Мооса, частично исправленные на основе более новых данных, а также сопоставлений с величинами, полученными другими методами. Одновременно вместе с твердостью даны межатомные расстояния и координационные числа атомов, необходимых для дальнейших расчетов. Вероятно, наименее надежными значениями в таблице являются величины твердости металлов, состоящих из переходных элементов, для которых, как правило, много труднее удается получить продукт высокой степени чистоты».

Далее автор делает расчеты твёрдости и получает следующую таблицу 74. Далее автор делает такой вывод: «Причина заметного расхождения между вычисленными и экспериментальными значениями твердости металлов, состоящих из переходных элементов, заключается, по моему мнению, в повышенной твердости последних преимущественно за счет наличия незначительных примесей C, N, H, от которых очень трудно избавиться при обычно принятых для этих металлов способах выплавки и рафинировки. Однако, как указывает М. П. Славинский (1952), для ряда металлов, состоящих из переходных элементов, как-то: Ti, Zr, Nb, Cr, Mo и др., полученных в исключительно чистом виде (разложением галоидных солей) экспериментально установлены более низкие значения твердости, лучше совпадающие с величинами, вычисленными по формуле (XVII). Этот факт позволяет лучше увязать величины расчетной твердости рассматриваемых металлов со значениями эффективной валентности атомов и другими их свойствами, которые сведены в табл. 74. Сопоставление вычисленных значений твердости металлов с их температурами плавления дает возможность уточнить и исправить для некоторых элементов (V, Cr, Mo, Mn, Ru, Rh, Pd, Ir) значения эффективной валентности, которая одновременно скорректирована с верхним пределом электроотрицательности элементов в условиях металлической связи. Как видно из табл. 74, в целом получается хорошее соответствие между значениями твердости и температуры плавления металлов, достаточно строго увязывающееся с величинами Wэфф, ᵝ, координационными числами и электроотрицательностью атомов».

Как видно из таблицы твёрдость по Моосу хрома – 5,0, а вольфрама 6,0. В другом справочнике (М. П. Славинский Физико-химические свойства элементов, 1952 г.), о котором упоминал автор написано, что твёрдость хрома по Моосу 4,5, а вольфрама колеблется между 4-5 и 8. Также Поваренных А. С. представил таблицув которой сопоставлена старая и улучшенная шкала Мооса на основе шкалы микротвёрдости. Соотнося значения микротвёрдости хрома (1420 МПа) и вольфрама (3480 МПа) получаем твёрдость по Моосу для хрома почти 4, а для вольфрама 5. Также хочу отметить, что если смотреть по теплоте сублимации, то по твердости вольфрам превосходит хром (как известно теплота сублимации отражает прочность межатомных связей и следовательно механические свойства).

Из этого напрашивается вывод, что вольфрам твёрже хрома. Sa123 16:25, 25 февраля 2012 (UTC)

  • Вы правы. Сомнительные факты из Википедии лучше удалять. — Cthuttdbx 16:56, 8 марта 2012 (UTC)
    • В таком случае, раз с моими доводами согласны и если эта тема не вызывает вопросов, я перейду к редактированию твёрдости по Моосу в статье Металлы. Так же я изменю (где это необходимо) значения твёрдости по Моосу в статьях про металлы.Sa123 21:17, 8 марта 2012 (UTC)
      • Что-то я проглядел, что в физических свойствах про сравнение твёрдости хрома и вольфрама написано 🙁 . Это тоже надо подправить (что и делаю). Я думаю это некорректно сравнивать металл с примесями с другими чистыми металлами и еще неизвестно какой металл с примесями будет твёрже.
        • А вот здесь твёрдость хрома дана в знаечнии 9. И в др. разделах Википедии тоже — 8,5 или 9. Правда, ВП сама по себе не источник, конечно… —VAP+VYK 15:17, 3 мая 2012 (UTC)
          • В англ. вики (в статье про шкалу Мооса) твёрдость для металлов брали из книги Самсонова Г. В. Физико-химические свойства элементов, 1965 г. Дальше эти значения перекочевали в статьи про элементы.Sa123 16:49, 14 мая 2012 (UTC)

Биогенные свойства хрома.[править код]

Вообще-то всегда думал, что соли хрома токсичны для растений и животных. Никогда не слышал про хром, как биогенный микроэлемент. В удобрения его не добавляют. Несколько удивлен. Zgrad 11:45, 6 июня 2012 (UTC)

Согласно БСЭ-3: «Х. — один из биогенных элементов, постоянно входит в состав тканей растений и животных. Среднее содержание Х. в растениях — 0,0005% (92—95% Х. накапливается в корнях), у животных — от десятитысячных до десятимиллионных долей процента. В планктонных организмах коэффициент накопления Х. огромен — 10 000 — 26 000. Высшие растения не переносят концентрации Х. выше 3·10-4 моль/л. В листьях он присутствует в виде низкомолекулярного комплекса, не связанного с субклеточными структурами. Необходимость Х. для растений не доказана. У животных Х. участвует в обмене липидов, белков (входит в состав фермента трипсина), углеводов (структурный компонент глюкозоустойчивого фактора). Основной источник поступления Х. в организм животных и человека — пища. Снижение содержания Х. в пище и крови приводит к уменьшению скорости роста, увеличению холестерина в крови и снижению чувствительности периферийных тканей к инсулину.» — Monedula 12:08, 6 июня 2012 (UTC)

CrO2 — несолеобразующий?[править код]

Согласно [1], хроматы(IV) существуют. Burzuchius 16:43, 18 мая 2015 (UTC)

Хром — Циклопедия

Хром

Химический элемент

Твёрдый металл голубовато-белого цвета
Символ, номер(Cr), 24
Атомная масса51,9961(6) а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация[Ar] 3d5 4s1
Электроотрицательность1,66
Степени окисления6, 3, 2, 0
Температура плавления21
Температура кипения2945
Структура кристаллической решеткикубическая
объёмноцентрированая
Теплопроводность93,9

Хром (лат. Chromium) Cr — химический элемент VI группы периодической системы; атомный номер 24. Металл серо-стального цвета.

[править] Природные источники

По распространенности в земной коре занимает 22-е место. Из минералов наибольшее значение имеет хромитов FeO·Cr2O3. Месторождения в ЮАР, Индии, России, Казахстане, Турции.

[править] Физические свойства

В свободном виде хром — серый металл с кубической объемно-центрированной решеткой, а = 0,28845 нм. Это единственное элементарное твердое соединение, которое проявляет антиферромагнитные свойства при комнатной температуре (и ниже). При температуре выше 38 °C он превращается в парамагнетик.

Хром имеет твердость по шкале Мооса 5, твердый из чистых металлов. Очень чистый хром достаточно хорошо поддается механической обработке.

Металлический хром на воздухе пассивируя под действием кислорода, образует тонкий защитный слой поверхностного оксида. Слой, состоящий всего из нескольких атомов толщиной, очень плотный и, в отличие от железа или нелегированной стали, предотвращает диффузию кислорода в материал и возникновение ржавчины. Пассивация может быть повышена путем кратковременного контакта с такой кислотой-окислителем как азотная. Противоположный эффект достигается при обработке сильным восстановителем, который разрушает защитный слой окисла на металле. Хром, обработанный таким способом, легко растворяется даже в слабых кислотах.

Основной потребитель — металлургия (добавки в сталь). Электролитическое покрытие хромом железных изделий (хромирование) придает им коррозионную стойкость. Хромовые сплавы применяются в машино- и приборостроении.

В текстильной и кожевенной промышленности используется как краситель и как составная часть дубильных растворов.

Оксид хрома применяется при выращивании искусственных рубинов (лазерная техника, приборостроение, ювелирное дело).

[править] Биологическая роль

Хром играет важную биологическую роль в организме человека. Он положительно влияет на процессы кроветворения, а также на ферментативные системы. В составе фермента трипсина хром участвует в процессе пищеварения. Учеными установлено, что изъятие хрома из пищевого рациона животных приводит к повышению в крови и моче глюкозы. Добавление хрома в еду больным диабетом нормализует углеводный обмен. Хром в организм человека попадает с такими продуктами питания, как соя, кукурузная и овсяная крупы. Суточная потребность организма в хроме составляет 5-10 мг.

Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu,
Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H2,
W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au

 

Chrome — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Перейти к навигации Перейти к поиску

Chrome:

  • Google Chrome — браузер, разрабатываемый компанией Google. Вышел в 2008 году.
    • Google Chrome OS — операционная система Google для нетбуков. Анонсирована в 2009 году.
    • Google Chrome Frame — дополнение для Internet Explorer. Отображает страницы так, как они выглядели бы в Google Chrome.
  • chrome — элементы пользовательского интерфейса веб-браузера в отличие от области контента.
  • Chrome (Oxygene) — язык программирования, разработанный RemObjects Software на основе Object Pascal.
  • S3 Chrome — графические ускорители S3.
  • Microsoft Chrome — API для DirectX.
  • Chrome Engine — серия игровых движков, разработка польской компании Techland. Разрабатывается с 2003 года.
  • Chrome — компьютерная игра, шутер от первого лица, 2003 год. Разработчик — польская компания Techland.
  • Chrome — музыкальная группа из Сан-Франциско, наиболее активная в 1970—1980-х годах.
  • Chrome — онлайн-интернет-магазин компании Google.
  • Хром — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 24. Обозначается символом Cr (лат. Chromium). Простое вещество, твёрдый металл голубовато-белого цвета.
Disambig.svgСписок значений слова или словосочетания со ссылками на соответствующие статьи.
Если вы попали сюда из текста другой статьи Википедии, пожалуйста, вернитесь и уточните ссылку так, чтобы она указывала на нужную статью.
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Chrome&oldid=86456598 Категория:
  • Страницы значений по алфавиту

Хром | Применение

Хром

Сегодня общий объем потребления чистого хрома (не менее 99% Cr) составляет около 15 тысяч тонн, из них около трети приходится на электролитический хром. Мировым лидером в производстве высокочистого хрома является английская фирма Bell Metals. Первое место по объемам потребления занимают США (50%), второе – страны Европы (25%), третье – Япония. Рынок металлического хрома довольно нестабилен, и цены на металл колеблются в широком диапазоне.

Хром применяется для получения различных сортов специальных сталей в изготовлении стволов огнестрельных орудий (от ружейных до пушечных), броневых плит, несгораемых шкафов и т. д. Стали, содержащие более 13 % хрома, почти не ржавеют и применяются для изготовления подводных частей кораблей, в частности, для постройки корпусов подводных лодок.

Хром широко применяется для хромирования изделий. Хромирование осуществляется электролитическим путем. Несмотря на то, что толщина наносимых пленок часто не превышает 0,005 мм, хромированные изделия становятся устойчивыми к внешним воздействиям (влаге, воздуху) и не ржавеют.

Из соединений хрома изготавливаются хромистые кирпичи — хромомагнезиты, применяемые в рабочем пространстве металлургических печей и других металлургических устройствах и сооружениях.

Использование хрома основано на его жаропрочности, твердости и устойчивости против коррозии. Больше всего хрома применяют для выплавки хромистых сталей. Алюмино- и силикотермический хром используют для выплавки нихрома, нимоника, других никелевых сплавов и стеллита.

Значительное количество хрома идет на декоративные коррозионно-стойкие покрытия. Широкое применение получил порошковый хром в производстве металлокерамических изделий и материалов для сварочных электродов. Хром в виде иона Cr3+ — примесь в рубине, который используется как драгоценный камень и лазерный материал. Соединениями хрома протравливают ткани при крашении. Некоторые соли хрома используются как составная часть дубильных растворов в кожевенной промышленности; PbCrO4, ZnCrO4, SrCrO4 — как художественные краски. Из смеси хромита и магнезита изготовляют хромомагнезитовые огнеупорные изделия.

Хромирование деталей, процесс, виды, составы, хромирование дома

В качестве декоративной отделки отдельных деталей сегодня используется большое количество веществ. Немалое количество из них сделано на основе хрома.

Процесс хромирования

Хромирование представляет собой процесс насыщения поверхностей из металлических материалов хромом. Также данный процесс может означать образование на поверхности отдельных деталей, сделанных из металлов, хромированного осадка, который необходим для декоративной цели. На поверхность металлов хром осаживается под воздействием электрического тока.

Важно: Использование процесса хромирования необходимо не только для того, чтобы сделать поверхность отдельных деталей более привлекательной с эстетической точки зрения, но и для того, чтобы защитить металлы от образования коррозии.

Благодаря хромирования на поверхности образуется тонкий слой защитного вещества, которое делает структуру металла более прочной. Именно поэтому хромированные детали могут прослужить долгие годы. Декоративное хромирование способно продержаться длительное время.

Процесс хромирования деталей

Процесс хромирования является достаточно время затратным Ведь необходимо все делать аккуратно.

Весь процесс можно разделить на несколько этапов, которые заключаются в:

На данном этапе хромирования осуществляется удаление сильный загрязнений с поверхности металлов, что слой хрома лег ровно и аккуратно.

  • Тонкой очистке.

Данный шаг предполагает удаление оставшихся следов загрязнений, чтобы они не мешали проведению дальнейших работ.

  • Предварительной подготовке.

В зависимости от материала, на который будет наноситься состав хрома, зависит то, какие меры следует предпринимать для того, чтобы подготовить его для проведения дальнейших работ.

  • Помещении в ванну с подготовленным раствором.

На данном этапе хромирования металлические изделия помещаются в ванну с подготовленных составом, состоящим из хрома и других вспомогательных элементов. Здесь осуществляется температурное выравнивание.

  • Подключении тока.

Этот шаг заключается в том, чтобы подключить к раствору с материалом для хромирования ток определенной силы. Обработка током происходит для образования на поверхности металла слоя хрома определенной толщины.

Во время хромирования выделяется большое количество токсичных веществ, которые могут навредить здоровью человека.

Внимание: Сегодня имеется большое количество стран в мире, в которых данный процесс хромирования находится под тщательным контролем.

Составы для хромирования

Для хромирования используются следующие виды растворов:

  • Раствор шестивалентного хрома. Его главным компонентом является хромовый ангидрид.
  • Раствор трехвалентного хрома. В него главным образом входит сульфат хрома или хлорид хрома. Такой раствор применяется достаточно редко. Такая ситуация складывается по причине того, что есть некоторые ограничения на толщину покрытия, его оттенок и насыщенность цвета.
Таблица 1. Составы электролитов для хромирования.
КомпонентыСоставы электролита, г/л
РазбавленногоУниверсальногоКонцентрированного
хромовый ангидрид 150 250 350
серная кислота 1,5 2,5 3,5
катодная плотность тока, А/дм2 45–100 15–60 10–30
температура раствора, °С 55–60 45–55 35–45
Таблица 2. Состав хромирующих смесей для стали.
МатериалСостав хромирующей смеси (массовая доля, %)Температура хромирования, °СВыдержка, чГлубина хромированного слоя, мм
Среднеуглеродистая легированная теплостойкая. сталь (пружины, лабиринтные уплотнения) 60 % металлического хрома,

39 % глинозема,

1 % йодистого аммония

1020–1050 8 Не менее 0,01
Малоуглеродистая легированная сталь (детали узлов парораспределения турбин) 1020–1080 8–10 Не менее 0,025
Жаропрочные сплавы (уплотнительные кольца, втулки, клапаны, гайки, шпильки) 70 % металлического хрома,

29 % глинозема,

1 % йодистого аммония

1100–1150 5–10 0,02–0,03

Виды хромирования

В современном мире представлено большое количество разновидностей хромирования.

Выделяются следующие виды данного процесса:

  • Гальваническое хромирование

Данный способ хромирования представляет собой метод нанесения на поверхность металлов или пластмассовых материалов специального покрытия методом использования электрического тока. Благодаря этому достигает оснащение обрабатываемого материала уникальных свойств. Они заключаются в: утолщении поверхности, устойчивости к образованию ржавчины, в приобретении привлекательного внешнего вида. Во время использования гальванического хромирования используется трехслойное нанесение металлического вещества. Из-за того, что хром вступает в реакцию с другими металлами, он оседает на поверхности и придает ей блеск.

  • Химическое хромирование.

При использовании данного метода хромирования не применяется электрический ток. Весь процесс основан на реакции, которая проявляется между реагентами. При этом очень важно перед обработкой отдельных деталей методом покрытия хромированным составом нанести тонкий слой меди. Для этой цели используется смесь из: сернокислой меди, концентрированной серной кислоты, дистиллированной воды. Для хромирования используется следующий состав: фтористый хром, гипофосфат натрия, охлажденная уксусная кислота, раствор едкого натрия, лимоннокислый натрий, дистиллированная вода.

  • Хромирование золочение.

Данный вид хромирования подразумевает нанесение на поверхность металлов тонкого слоя золотого металла. Делается это не только для достижения наилучшего декоративного эффекта, но и для защиты материала от появления коррозии. Золочение делает материал более плотным и износостойким.

Хромирование в домашних условиях

В современном мире встречается немалое количество людей, которые осуществляют домашнее хромирование. Благодаря этому можно значительно сэкономить на обработке хромом отдельных металлических или пластмассовых деталей.

Важно: Процесс гальванического хромирования недоступен в нашей стране для домашнего использования. Его использование является уголовно наказуемым.

С теоретической точки зрения можно произвести хромирование дома, но для этого придется приложиться большое количество усилий. Для этой цели необходимо приобрести большое количество ванн и растворов для проведения процесса. На это уйдет масса времени и средств. Не рекомендуется проводить процедуру хромирования в домашних условиях путем обработки растворов и материалов электрическим током, потому что при этом выделяются токсины, способные нанести вред окружающей среде.

В домашних условиях можно воспользоваться химическим видом хромирования. При этом очень важно изготовить раствор меди хрома. Только после этого можно приступать к обработке металлических и неметаллических изделий.

Во время проведения процедуры хромирования необходимо позаботиться о технике безопасности, как и в промышленных условиях.

Хромирование в домашних условиях видео

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *