хром что это за материал

ХРОМ — блеск и защита

Хром — металл, который видели все. Зеркально-блестящие детали на автомобилях, сверкающая металлом сантехника или детали мебели в стиле хай-тек — все покрыто тонким слоем хрома.

История открытия

История нового металла начинается с исследования Ломоносовым крокоита (красной свинцовой руды). Его изучали русские химики, затем минерал попал в Европу. Тут в него просто влюбился Вокелен.

«чудесный красный цвет, прозрачность и кристаллическая структура … побуждали химиков интересоваться его природой».

Вокелен растворял, возгонял, выпаривал — и получал разноцветные соли. Потому и новый металл назвал хром от (греческого сhrome) — цвет.

Свойства

Хром (Chromium) относится к металлам, он входит в пятерку самых твердых элементов (твердость 8,5 по шкале Мооса).

Все присущие металлам свойства у элемента имеются:

Структура кристаллической решетки объемноцентрированная, кубическая.

Химические свойства:

В природном хроме четыре стабильных изотопа.

Минералы

Некоторые хромсодержащие минералы можно увидеть на прилавках ювелирных магазинов: хромдиопсид, уваровит, хромтурмалин.

В группу хромитов входят алюмохромит, магнохромит, хромпикотит. Они так похожи, что их сложно отличить один от другого.

Промышленное значение имеет хромистый железняк.

Получение

Способы получения зависят от того, какой продукт желательно получить.

Феррохром извлекают из хромистого железняка в электропечах путем восстановления с коксом (углеродом).

Для получения чистого металлического хрома необходимы несколько этапов:

Возможно получение чистого электролитического Cr из раствора CrO3 (формула оксида хрома).

Сплавы

Хромовые сплавы условно делят на 2 категории:

Некоторые марки сплавов:

В состав сплавов часто входят:

Плюсы и минусы металла

Совокупность достоинств и недостатков хрома определяет его место в сферах использования.

К недостаткам можно отнести цену металла (она довольно высока).

Использование

Применение хрома в черной металлургии велико — это около 2/3 общей выплавки металла. Производство хромированных сплавов выгодно — даже небольшие добавки лигатуры сообщают сплаву лучшие качества стойкого металла.

Оставшаяся треть в основном идет на хромирование. Покрытие хромом может быть функциональным, декоративным, или совмещать оба качества.

Сантехническая продукция просто создана для хромирования. Жара, влага, химические вещества не испортят ни смеситель, на душ, ни аксессуары для ванной.

Слой функционального хромирования защищает детали от коррозии, его толщина достигает нескольких миллиметров.

Декоративное хромирование — для красоты, его слой тоненький, всего 0,2-0,7 мкм.

Хромирование бывает:

Стоимость

Цена марки ЭРХ-1 за килограмм — 7500 рублей.

Порошок (марка ПХ-1С) стоит 6000 руб/кг.

Цены указаны на 02.09.2020.

Мне 42 года и я специалист в области минералогии. Здесь на сайте я делюсь информацией про камни и их свойства — задавайте вопросы и пишите комментарии!

Источник

Хром — крайне востребованный металл в металлургии и не только

Хром — простое неорганическое вещество, элемент таблицы Менделеева, металл. Входит в то же семейство, что и железо, марганец, титан, никель.

Свойства

Тугоплавкий металл серебристо-голубого цвета, очень твердый, хотя и хрупкий.
В нормальных условиях не реагирует с водой и кислородом из воздуха. Под действием окислителей покрывается оксидной пленкой, благодаря которой приобретает высокую химическую устойчивость. Не реагирует с растворами щелочей. Тонкоизмельченный хром самовоспаламеняется на воздухе.

Хром проявляет разную степень окисления при образовании соединений: +2, +3, +6. Наиболее устойчивы соединения хрома III. Еще одной интересной особенностью, которая отразилась в названии элемента (греческое «chroma» переводится как цвет), является яркая окраска соединений: от голубой и фиолетовой, до зеленой, изумрудной, желтой, оранжевой, густо-красной.

Хром играет большую роль в процессах обмена, биохимии клеток животных и человека. Он принимает участие в метаболизме углеводов, регулирует количество сахара в крови, усиливает действие инсулина, поэтому нормальное содержание хрома жизненно важно при ожирении, сердечно-сосудистых заболеваниях, диабете.

Чистый хром токсичен, особенно если вдыхать его пыль. Пыль соединений хрома VI (хромового ангидрида) канцерогенна, а пыль и растворы соединений хрома III вызывают раздражения кожи, поэтому при работе с ними надо использовать средства защиты.

Применение

— Три четверти всего полученного хрома идет на нужды металлургии. Хром входит в состав легированных, нержавеющих, особо износостойких, бронированных, оружейных, огнеупорных сталей. Стали с высоким, до 30%, содержанием хрома используются для изготовления корпусов подводных лодок, сейфов, оружейных стволов пушек, металлорежущих инструментов, медицинского и химического оборудования, космических двигателей, деталей плазмотронов.
— Хромированные покрытия придают изделиям красивый внешний вид, устойчивость к коррозии, износостойкость, стойкость к механическим воздействиям. Толщина покрытия, в зависимости от назначения, может колебаться от 0,0002 (для декоративного покрытия) до 0,1 мм (для защиты деталей автомашин и велосипедов).

— Примерно десятая часть всего хрома идет на производство огнеупоров — хромитовых и магнезитохромитовых кирпичей, выдерживающих высокие температуры и резкие перепады температур в течение длительного срока службы. Такие кирпичи применяются при изготовлении металлургических печей, они служат вдвое дольше, чем печи из кварцевых огнеупоров.

— Хром применяется при получении сплавов с особыми свойствами. Сплав Cr + Ni используется при изготовлении нагревательных элементов. Сплав Cr + Ni + Mo + Co способен выдерживать длительные нагрузки при температурах свыше 700°С. Из сплава Cr + Mo + Co делают хирургические инструменты, т.к. он нейтрален к человеческим тканям.

— Хром — перспективный элемент для производства дешевых термоэлементов.

— Натрий двухромовокислый и калий двухромовокислый применяются в спичечном производстве;
в виде растворов — в кожевенной и текстильной промышленности, в деревообрабатывающей индустрии для уничтожения древесных грибков.

— В лабораторной практике хромовой смесью очищают посуду. Обычно в ней используется дихромат калия, реже хромовый ангидрид (мы уже писали о хромовой смеси здесь).

— Соединения хрома — сырье для получения красителей, пигментов и протрав для текстильного, стекольного и керамического производств. Зеленая хромовая краска может выдерживать высокие температуры без вреда для себя, поэтому ее используют для подглазурной росписи (росписи до покрытия глазурью и окончательного обжига). Интересно, что краски на основе хромовых руд применяли для иконописи на Руси еще в средние века, до того, как хром и его руды были открыты официально.

— Хромовые квасцы и другие соединения хрома используются при дублении кожи и получении знаменитой хромовой кожи, блестящей и прочной.

— Окись хрома III используется на тракторных заводах в качестве присадки в топливо для быстрой подгонки деталей новых двигателей.

— Оксид хрома III задействован в процессе выращивания синтетических рубинов особенно насыщенного цвета. Синтетические рубины используются в лазерной технике.

— Оксид хрома VI, хромовый ангидрид — сильнейший окислитель: применяется также для хроматирования оцинкованных поверхностей, в пиротехнике, в химической промышленности.

— Хром применяется в производстве лекарств, биодобавок, средств для похудения, катализаторов, фотоматериалов, индикаторов для аналитической химии.

Полезные при работе с хромом и его пылью средства защиты а также различные соединения хрома, в том числе калий двухромовокислый «Ч» и хромовый ангидрид купить по хорошей цене можно у нас в интернет-магазине «ПраймКемикалсГрупп».

Источник

Хром как тугоплавкий, но очень полезный в строительстве металл

Хром – тугоплавкий, очень твердый металл, обладающий необыкновенной стойкостью к коррозии. Эти уникальные качества и обеспечили ему столь высокую востребованность в промышленности и строительстве.

Потребитель чаще всего знаком не с изделиями из хрома, а с предметами, покрытыми тонким слоем металла. Ослепительный зеркальный блеск такого покрытия привлекателен сам по себе, однако имеет и чисто практическое значение. Хром устойчив к коррозии и способен защитить сплавы и металлы от ржавчины.

И сегодня мы ответим на вопросы о том, хром — это металл или неметалл, и если металл, то какой: черный или цветной, тяжелый или легкий. Также мы расскажем в каком виде хром встречается в природе, и каковы отличия хрома от никеля и других подобных металлов.

Что такое хром

Для начала поговорим о том, как выглядит хром, каковы металлы его содержащие, и в чем особенность такого вещества. Хром — это типичный металл серебристо-голубоватого цвета, тяжелый, по плотности превосходит железо, к тому же относится к категории тугоплавких – температура его плавления и кипения очень велики.

Элемент хром размещается в побочной подгруппе 6 группы в 4 периоде. Близок по свойствам к молибдену и вольфраму, хотя имеет и заметные отличия. Последние чаще всего проявляют лишь высшую степень окисления, в то время как хром проявляет валентность и два, и три, и шесть. Это означает, что элемент образует множество разнообразных соединений.

Данное видео расскажет о том, что такое хром:

Особенности и отличия по сравнению с другими металлами

При изучении металла наибольший интерес вызывали 2 свойства вещества: твердость и тугоплавкость. Хром относится к наиболее твердым металлам – занимает пятое место и уступает урану, иридию, вольфраму и бериллию. Однако качество это оказалось невостребованным, поскольку у металла были обнаружены более важные для промышленности свойства.

Хром плавится при 1907 С. Вольфраму или молибдену по этому показателю он уступает, но все равно относится к тугоплавким веществам. Правда, на температуру его плавления сильно влияют примеси.

Достоинства и недостатки хрома описаны ниже.

Хром как металл (фото)

Достоинства

Как и всякое другое вещество, металл обладает своими достоинствами и недостатками, а их совокупность определяет его использование.

Недостатки

К недостаткам стоит отнести качества, не позволяющие в полной мере использовать все свойства хрома.

Структура металла

Кристалл хрома имеет объемно-центрированную кубическую решетку, а=0,28845 нм. Выше температуры в 1830 С можно получить модификацию с гранецентрированной кубической решеткой.

При температуре в +38 С фиксируется фазовый переход второго рода с увеличением объема. При этом кристаллическая решетка вещества не изменяется, а вот его магнитные свойства становятся совершенно другими. До этой температуры – точки Нееля, хром проявляет свойства антиферромагнетика, то есть, является веществом, которое намагнитить практически невозможно. Выше точки Нееля металл становится типичным парамагнетиком, то есть, проявляет магнитные свойства в присутствии магнитного поля.

Свойства и характеристики

В нормальных условиях металл довольно инертен – и благодаря оксидной пленке и просто по природе своей. Однако при повышении температуры вступает в реакцию и с простыми веществами, и с кислотами, и с основаниями. Его соединения очень разнообразны и применяются очень широко. Физические характеристики металла, как упоминалось, сильно зависят от количества примесей. На практике дело имеют с хромом с чистотой до 99,5%. Его свойства таковы:

Теплофизические характеристики вещества несколько аномальны. В точке Нееля, где изменяется объем металла, коэффициент его теплового расширения резко увеличивается и продолжает расти с увлечением температуры. Также аномально ведет себя и теплопроводность – падает в точке Нееля и уменьшается при нагреве.

Хром нетоксичен, хотя в виде металлического порошка может вызвать раздражение слизистой. Трехвалентные его соединения тоже относительно безопасны и даже применяются в пищевой и спортивной промышленности. А вот шестивалентные для человека являются ядом, вызывают тяжелые поражения дыхательных путей и ЖКТ.

О производстве и цене на металл хром за кг сегодня мы поговорим далее.

В этом видеоролике будет показано, является ли покрытие хромовым:

Производство

Содержится хром в большом количестве разных минералов – часто сопровождает железо и свинец. Однако его содержание недостаточное, чтобы иметь промышленное значение. Перспективными являются лишь породы, включающие не менее 40% элемента, поэтому пригодных для добычи минералов немного, в основном это хромовый железняк или хромит.

Добывают минерал шахтным и карьерным методом в зависимости от глубины залегания. А так как руда изначально содержит большую долю металла, то практически никогда не обогащается, что, соответственно, упрощает и удешевляет процесс производства.

Для легирования стали используется около 70% добытого металла. Причем применяют его зачастую не в чистом виде, а в виде феррохрома. Последний можно получить прямо в шахтной электропечи или доменной – так получают углеродистый феррохром. Если требуется соединение с низким содержанием углерода, прибегают к алюминотермическому методу.

Применение

Категории

Итак, применение хрома. Основной потребитель хрома – черная металлургия. Связано это со способностью металла передавать такие свои свойства, как стойкость к коррозии и твердость своим сплавам. Причем влияние он оказывает при добавлении в очень небольших количествах.

Все сплавы хрома и железа разделяют на 2 категории:

Низколегированные стали относятся к конструкционным: из них изготавливают многочисленные детали машин – валы, зубчатые колеса, толкатели и так далее. Сфера использования нержавеющей стали огромна: металлические части турбин, корпуса корабля и подводных лодок, камеры сгорания, крепеж любого рода, трубы, швеллеры, уголки, листовая сталь и так далее.

Кроме того, хром увеличивает стойкость сплава к температуре: при содержании вещества от 30 до 66%, изделия из жаропрочной стали может выполнять свои функции при нагреве до 1200 С. Это материал для клапанов поршневых двигателей, для крепежа, для деталей турбин и прочего.

Если 70% хрома уходит на нужды металлургии, то остальные почти 30% используются для хромирования. Суть процесса сводится к нанесению на поверхность предмета из металла тонкого слоя хрома. Используются для этого самые разные методы, многие доступны домашним мастерам.

Хромирование

Хромирование можно разделить на 2 категории:

Хромирование активно используется в современном строительстве и при изготовлении мебели. Фурнитура с зеркальным покрытием, аксессуары ванной и кухни, кухонная утварь, детали мебели – изделия с хромовым покрытием на редкость популярны. А так как благодаря современным методом хромирования, покрытие можно создать буквально на любом предмете, появились и несколько нетипичные методы применения. Так, например, хромированную сантехнику к тривиальным решениям отнести нельзя.

Хром – металл с очень необычными свойствами, причем его качества востребованы в промышленности. В большинстве своем интерес представляют его сплавы и соединения, что лишь повышает значение металла для народного хозяйства.

Про снятие хрома с металла расскажет видео ниже:

Источник

Хром – полезные свойства и особенности металла

Этот металл любят все. Промышленники – за отличные полезные характеристики. Эстеты и любители шикарных авто – за красоту и практичность. Хром востребован военными и ядерщиками.

Что представляет собой

Хром – это металл, элемент таблицы Менделеева №24.

Международное обозначение и формула – Chromium, Cr.

Серебристо-голубоватое блестящее вещество – одно из самых твердых (5,5 по Моосу) и тугоплавких металлов, но хрупко. Относится к чёрным металлам.

Структура, свойства роднят его с железом, марганцем, титаном, никелем. Эти элементы объединены в одно семейство.

Уникальная особенность элемента – ярко-радужная окраска соединений: голубизна, фиолет, зелень до изумрудности, желтизна, оранж, пурпур. Они обусловили название, благодаря им легко отличить хром от других металлов.

По-древнегречески χρῶμα (хрома) – краска, цвет.

История открытия

Хром как самостоятельный элемент впервые в истории упомянут Михаилом Ломоносовым (1763 год). Великий русский ученый обнаружил его, исследуя золотую руду с Урала (Березовский рудник).

Это был минерал крокоит. Первооткрыватель нарек его красной свинцовой рудой.

Спустя тридцать лет его французский коллега Луи Николя Воклен выделил из «сибирского красного свинца» металл с примесью карбида.

Месторождения и добыча

Первое и второе место по запасам у ЮАР и Казахстана.

Россия третья. Ее месторождения – на Среднем Урале.

Хромовые руды есть также у Зимбабве, Турции, Армении, Индии, на Филиппинах, Мадагаскаре.

Добыча ведется традиционными способами – карьерным либо шахтным.

Физико-химические характеристики

Физические и химические свойства хрома типичны для металлов:

Применение хрома затрудняют недостатки:

Однако они компенсируются достоинствами металла: тугоплавкостью, твердостью (пятый среди металлов), стойкостью к коррозии.

Нахождение в природе

В природе отмечено два десятка хромовых минералов. Основные – хромит и крокоит.

Изверженные породы содержат разную концентрацию элемента (г/т):

Каждая тонна земной коры содержит в среднем 83 г хрома.

Промышленный интерес представляет один класс – хромшпинелиды.

Металл содержат драгоценные камни – хромтурмалин, уваровит (хромовый гранат), другие.

Технология получения

Традиционное сырье для получения хрома – хромшпинелиды.

Главные способы получения металла – обогащение руды методом электролиза либо восстановлением.

Для повышения степени чистоты конечного продукта сырье сплавляют в электропечи с содой, добавляя кислород.

Производство металлического хрома почти абсолютной чистоты ведется методом электролиза концентрированных хромовых растворов либо восстановлением оксида хрома алюминием в вакуумных печах (при 1500°C).

Где используется

Металл используется по двум направлениям: как лигатура к другим металлам и как покрытие.

Металлургия

Отрасль, забирающая три четверти объемов металла. Хромом легируют стали для улучшения кондиций.

Такие достоинства сталей обусловили их применение как материала стволов артиллерии, корпусов субмарин, сейфов, металлорежущего, медицинского, химического инструментария. Из них выполнены двигатели космических кораблей, начинка плазмотронов.

Даже незначительное количество хрома в составе кратно улучшает механические свойства материала.

Самые известные хромсодержащие сплавы – с никелем (нихром) и железом (фехраль). Это прецизионные материалы с повышенным электрическим сопротивлением. Используются для работы при экстремальных температурах.

Другие отрасли промышленности

Продукция из металла и сплавов с ним выпускается для разных сегментов рынка:

Краски из перетертых хромовых руд применяли еще иконописцы Древней Руси.

Хром закупают фармацевтические гиганты, производители биодобавок, препаратов для похудения.

Декор

Хромированное покрытие корпуса часов либо деталей авто – не только маркер статусности. Такая обработка защищает от износа, коррозии, механических повреждений.

Толщина покрытия металлом зависит от назначения изделия: от 2 мкм (декоративный ассортимент) до 0,1 мм (детали байков, велосипедов, авто).

Процесс покрытия хромом называется хромированием. Он технологически прост и недорог.

На мировых биржах реализуют хромовую руду (Cr – 42%) в основном из Китая.

Значение для человека

Хром присутствует в организме человека изначально.

Здоровье

Он – участник ряда биологических процессов:

Достаточное содержание хрома в организме критично важно для людей с лишним весом, диабетом, заболеваниями щитовидной железы, сердца, сосудов.

Питание

Хромом богаты продукты всех основных групп:

Металлом насыщены сыры, бобовые, кукурузное масло, фрукты, хлеб из муки крупного помола, пивные дрожжи.

Дозировка

Ежесуточная потребность в хроме (мкг):

При беременности у женщин, активном образе жизни, физических нагрузках у мужчин потребность удваивается.

Предостережение

Опасность представляет чистый металл. Особенно попадание его пыли в дыхательную систему.

Это провоцирует онкологию, раздражение кожи.

По стандартам РФ, предельно допустимая концентрация хрома – 1,5 мкг на кубометр.

Люди, работающие на металлургических предприятиях, пользуются респираторами, другими средствами защиты.

Хромовая «пудра» самовоспламеняется на воздухе.

Источник