Krom

Krom, ₂₄Cr

Krom
Görünüm	simli metalik
Standart atom ağırlığı Ar, std(Cr)	7001519961000000000♠51.9961(6)
Periyodik tablodaki Krom
– ↑ Cr ↓ Mo vanadyum ← krom → manganez
Atom numarası (Z)	24
Grup	6. grup
Period	periyot 4
Blok	d-blok
Element kategorisi	Geçiş metali
Elektron konfigürasyonu	[Ar] 3d5 4s1
Kabuk başına elektron	2, 8, 13, 1
Fiziksel özellikler
STP de Faz	katı
Erime noktası	2180 K ​(1907 °C, ​3465 °F)
Kaynama noktası	2944 K ​(2671 °C, ​4840 °F)
Yoğunluk (r.t. yakın)	7.19 g/cm3
sıvı olduğunda ( m.p.)	6.3 g/cm3
Isı entalpisi	21.0 kJ/mol
Buharlaştırma ısı	347 kJ/mol
Molar ısı kapasitesi	23.35 J/(mol·K)
Buhar basıncı P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k at T (K) 1656 1807 1991 2223 2530 2942
Atom özellikleri
Oksidasyon durumları	−4, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6 (oksidasyon durumuna bağlı olarak, asidik, bazik veya amfoterik oksit)
Elektronegatiflik	Pauling ölçeği: 1.66
İyonlaşma enerjisi	1.: 652.9 kJ/mol 2.: 1590.6 kJ/mol 3.: 2987 kJ/mol (daha fazlası)
Atom yarıçapı	deneysel: 128 pm
Kovalent yarıçapı	139±5 pm
krom spektral çizgileri
Diğer özellikler
Kristal yapı	​hacim merkezli kübik (bcc)
Sesin hızı kalay çubuk	5940 m/s (20 °C)
Termal Genleşme	4.9 µm/(m·K) (25 °C)
Termal iletkenlik	93.9 W/(m·K)
Elektriksel direnç	125 nΩ·m (20 °C)
Manyetik sıralama	antiferromanyetik (oldukça: SDW)
Manyetik alınganlık	+280.0·10−6 cm3/mol (273 K)
Young modülü	279 GPa
Kayma modülü	115 GPa
Bulk modülü	160 GPa
Poisson oranı	0.21
Mohs sertliği	8.5
Vickers sertliği	1060 MPa
Brinell sertliği	687–6500 MPa
CAS Numarası	7440-47-3
Tarihçe
Keşfeden ve ilk izolasyon	Louis Nicolas Vauquelin (1794, 1797)
krom ana izotopları
İzo­top Bol­luk Half-life (t1/2) Bozunma modu Boz­unma 50Cr 4.345% kararlı 51Cr syn 27.7025 d ε 51V γ – 52Cr 83.789% kararlı 53Cr 9.501% kararlı 54Cr 2.365% kararlı

Krom, sembolü Cr ve atom numarası 24 olan kimyasal bir elementtir. 6. gruptaki ilk elementtir. Çelik-gri, parlak, sert ve kırılgan geçiş metalidir. Krom, paslanmaz çelikteki ana katkı maddesidir ve korozyon önleyici özellikler ekler. Krom ayrıca, kararmaya karşı dirençli iken yüksek derecede cilalanabilen bir metal olarak çok değerlidir. Cilalı krom, görünür spektrumun neredeyse %70'ini yansıtır, kızılötesi ışığın neredeyse %90'ı yansıtılır. Element adı, Yunanca meaningρῶμα, chrōma, renk anlamına gelir, çünkü birçok krom bileşiği yoğun renklidir.

Ferrokrom alaşımı, ticari olarak kromitten silikoktermik veya alüminotermik reaksiyonlar ve krom metali ile kavurma ve özütleme işlemleri, ardından karbon ve sonra alüminyum ile indirgenerek üretilir. Krom metal, yüksek korozyon direnci ve sertliği nedeniyle yüksek değerdedir. Çelik üretiminde önemli bir gelişme, çeliğin paslanmaz çelik oluşturmak için metalik krom eklenerek korozyona ve renk bozulmasına karşı oldukça dirençli hale getirilebileceği keşfedildi. Paslanmaz çelik ve krom kaplama (krom ile elektrokaplama) birlikte ticari kullanımın %85'ini oluşturur.

Amerika Birleşik Devletleri'nde, üç değerlikli krom (Cr (III)) iyonu, insülin, şeker ve lipit metabolizması için insanlarda temel bir besin olarak kabul edilir. Bununla birlikte, 2014 yılında Avrupa Birliği için hareket eden Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi, kromun zorunlu olarak tanınması için yeterli kanıtın olmadığı sonucuna varmıştır.

Krom metal ve Cr (III) iyonları toksik olarak kabul edilmezken, altı değerli krom (Cr (VI)) hem toksik hem de kanserojendir. Terk edilmiş krom üretim sahaları genellikle çevresel temizlik gerektirir.

Fiziksel özellikler

Atom

Krom, periyodik tabloda bulunan dördüncü geçiş metalidir ve [Ar] 3d⁵ 4s¹'in elektron konfigürasyonuna sahiptir. Ayrıca, periyodik tablodaki yer-durum elektron konfigürasyonu Aufbau prensibini ihlal eden ilk elementtir. Bu, daha sonra periyodik tabloda diğer elementler ve bunların bakır, niyobyum ve molibden gibi elektron konfigürasyonları ile ortaya çıkar. Bu, aynı yörüngedeki elektronların benzer yükleri nedeniyle birbirlerini itmeleri nedeniyle oluşur. Önceki elementlerde, bir elektronu bir sonraki daha yüksek enerji seviyesine yükseltmenin enerjisel maliyeti, elektronikler arası itmeyi azaltarak salınan şeyi telafi etmek için çok fazladır. Bununla birlikte, 3d geçiş metallerinde, 3d ve sonraki daha yüksek 4s alt kabuğu arasındaki enerji boşluğu çok küçüktür ve 3d alt kabuk, 4s alt kabuğundan daha kompakt olduğu için, elektronlar arası itme, 4s elektronları arasında 3d'den daha küçüktür elektronlar. Bu, promosyonun enerjisel maliyetini düşürür ve serbest bıraktığı enerjiyi arttırır, böylece promosyon enerjisel olarak uygulanabilir hale gelir ve bir veya iki elektron her zaman 4s alt kabuğuna yükseltilir. (Benzer promosyonlar her geçiş metali atomu için, ancak bir paladyum için gerçekleşir.)

Krom, 3d elektronların inert çekirdeğe batmaya başladığı 3d serideki ilk elementtir; böylece metalik bağlamaya daha az katkıda bulunurlar ve dolayısıyla erime ve kaynama noktaları ve kromun atomizasyon entalpisi önceki vanadyumdan daha düşüktür. Krom (VI), molibden (VI) ve tungsten (VI) oksitlerin aksine güçlü bir oksitleyici maddedir.

Kütle

Krom son derece serttir ve karbon (elmas) ve borun arkasındaki üçüncü en zor elementtir. Mohs sertliği 8.5'tir, yani kuvars ve topaz örneklerini çizebilir, ancak korindon ile çizilebilir. Krom, bakır, magnezyum ve alüminyum gibi diğer metallerin aksine, en dış katmanını paslanmaya karşı koruyan bir metal olarak kullanışlı hale getiren kararmaya karşı son derece dayanıklıdır.

Kromun, geçiş metallerinin çoğuna kıyasla nispeten düşük olan 1907° C (3465° F) erime noktası vardır. Bununla birlikte, 1910° C'de (3470° F) vanadyum tarafından 3° C (5° F) ile tepelenen tüm 4. Periyod elemanlarının ikinci en yüksek erime noktasına sahiptir. Bununla birlikte, 2671° C (4840° F) kaynama noktası nispeten düşüktür ve manganez ve çinkonun arkasında yalnızca 4. Periyod geçiş metallerinden üçüncü en düşük kaynama noktasına sahiptir. 20° C'de kromun elektriksel direnci 125 nanoohm metredir.

Krom, diğer geçiş metallerine kıyasla yüksek speküler yansımalara sahiptir. Kızılötesinde, 425 μm'de, kromun maksimum yansıtması yaklaşık %72'dir ve tekrar 4000 μm'nin %90'ına yükselmeden önce 750 um'de minimum %62'ye düşer. Krom, paslanmaz çelik alaşımlarda kullanıldığında ve cilalandığında, ilave metallerin dahil edilmesiyle speküler yansıma azalır, ancak diğer alaşımlara kıyasla hala yüksektir. Görünür spektrumun %40 ila %60'ı parlatılmış paslanmaz çelikten yansıtılır. Kromun neden genel olarak yansıyan foton dalgalarının, özellikle de kızılötesindeki %90'ının bu kadar yüksek katılım gösterdiği, kromun manyetik özelliklerine atfedilebilir. Krom, oda sıcaklığında (ve altında) antiferromanyetik sıralama gösteren kromun tek elementli katı olması bakımından benzersiz manyetik özelliklere sahiptir. 38° C'nin üstünde, manyetik sırası paramanyetik olarak değişir. Krom atomlarının geçici olarak iyonize olmasına ve kendileriyle bağlanmalarına neden olan antiferromanyetik özellikler, cism merkezli kübik manyetik özellikleri kafes periyodikliği ile orantısız olduğundan mevcuttur. Bunun nedeni küpün köşelerindeki ve küp merkezlerindeki manyetik momentlerin eşit olmaması, ancak yine de karşıt paralel olmasıdır. Buradan, kromun antiferrognetivitesi ile bağlantılı olarak Maxwell denklemlerinden türetilen kromun frekansa bağlı nispi geçirgenliği, kromu yüksek kızılötesi ve görünür ışık yansıması ile bırakır.

Pasivasyon

Havada bırakılan krom metal pasifleştirilir, yani ince, koruyucu, yüzeyde bir oksit tabakası oluşturur. Bu tabaka spinel bir yapıya sahiptir, sadece birkaç atomik kalınlıktadır. Çok yoğundur ve oksijenin alttaki metale yayılmasını engeller. Buna karşılık demir, oksijenin geçebileceği ve sürekli paslanmaya neden olabileceği daha gözenekli bir oksit oluşturur. Pasivasyon, nitrik asit gibi oksitleyici asitlerle kısa temasla arttırılabilir. Pasifleştirilmiş krom asitlere karşı stabildir. Pasivasyon, metal üzerindeki koruyucu oksit tabakasını tahrip eden güçlü bir indirgeyici madde ile giderilebilir. Bu şekilde işlem gören krom metal zayıf asitlerde kolayca çözünür.

Krom, demir ve nikel gibi metallerin aksine, hidrojen gevrekleşmesinden muzdarip değildir. Bununla birlikte, azot gevrekleşmesinden muzdariptir, havadan azotla reaksiyona girer ve metal parçaların çalışması için gerekli olan yüksek sıcaklıklarda kırılgan nitrürler oluşturur.

İzotopları

Doğal olarak oluşan krom, üç kararlı izotoptan oluşur;⁵²Cr, ⁵³Cr ve ⁵⁴Cr, ⁵²Cr en bol olanıdır (% 83.789 doğal bolluk). 19 radyoizotop karakterize edilmiştir, en kararlı olanı yarı ömrü 1.8 × 1017 yıl olan ⁵²Cr ve yarı ömrü 27.7 gün olan ⁵¹Cr'dir. Kalan tüm radyoaktif izotopların yarı ömürleri 24 saatten az ve çoğunluğu 1 dakikadan azdır. Kromun ayrıca iki metastabil nükleer izomeri vardır.

⁵³Cr, ⁵³Mn'nin radyojenik bozunma ürünüdür (yarılanma ömrü = 3.74 milyon yıl). Krom izotopları tipik olarak manganez izotopları ile koordine edilir (ve birleştirilir). Bu durum izotop jeolojisinde yararlıdır. Manganez-krom izotop oranları ²⁶Al ve ¹⁰⁷Pd'den Güneş Sisteminin erken tarihine ilişkin kanıtları pekiştirmektedir. Çeşitli meteoritlerden ⁵³Cr/⁵²Cr ve Mn/Cr oranlarındaki varyasyonlar, Mn-Cr izotopik kompozisyonunun farklılaştırılmış gezegen cismlerinde yerinde 53Mn'lik bozulmadan kaynaklanması gerektiğini öneren başlangıç ⁵³Mn /⁵⁵Mn oranını gösterir. Bu nedenle ⁵³Cr, Güneş Sisteminin birleşmesinden hemen önce nükleosentetik süreçler için ek kanıt sağlar.

Krom izotopları atomik kütle içinde 43 u (⁴³Cr) ila 67 u (⁶⁷Cr) arasında değişir. En bol kararlı izotop olan ⁵²Cr'den önce birincil bozunma modu, elektron yakalamadır ve sonrasındaki bozunma modudur. ⁵³Cr, atmosferik oksijen konsantrasyonu için bir vekil olarak gösterilmiştir.

Kimya ve bileşikler

Kimyasal özellikler

Krom, geçiş metallerinin 6 grubunun bir üyesidir. +3 ve +6 durumları en yaygın olarak krom bileşikleri içinde oluşur; krom için +1, +4 ve +5 yüklemeleri nadirdir, ancak yine de zaman zaman mevcuttur.

Ortak oksidasyon durumları

Krom (III)

Krom (III) nitrat, krom (III) asetat ve krom (III) oksit gibi çok sayıda krom (III) bileşiği bilinmektedir. Krom (III), elemental kromun hidroklorik asit veya sülfürik asit gibi asitlerde çözündürülmesi ile elde edilebilir, ancak sitokrom c7 ile kromun (VI) indirgenmesiyle de oluşturulabilir. Cr3+
iyonu Al3+
'ya benzer bir yarıçapa (63 pm) sahiptir. (yarıçap 50 pm) ve krom şap ve şap gibi bazı bileşiklerde birbirlerinin yerini alabilirler.

Krom (III) oktahedral kompleksler oluşturma eğilimindedir. Ticari olarak temin edilebilen krom (III) klorür hidrat, koyu yeşil kompleks [CrCl₂(H₂O)₄]Cl'dir. Yakından ilişkili bileşikler, soluk yeşil [CrCl(H₂O)₅]Cl₂ ve menekşe [Cr(H₂O)₆]Cl₃'tür. Su içermeyen yeşil krom (III) klorür suda çözülürse, iç koordinasyon alanındaki klorür suyla değiştirildiği için yeşil çözelti bir süre sonra menekşe olur. Bu tür bir reaksiyon, krom şap ve diğer suda çözünür krom (III) tuzlarının çözeltileri ile de gözlenir.

Krom (III) hidroksit Cr(OH)₃) amfoteriktir, [Cr(H₂O)₆]³⁺ oluşturmak için asidik çözeltilerde ve [Cr(OH)
6]3−
oluşturmak için bazik çözeltilerde çözünür. Korundumla aynı kristal yapıya sahip kararlı bir oksit olan yeşil krom (III) oksit Cr₂O₃) oluşturmak için ısıtılarak kurutulur.

Krom (VI)

Krom (VI) bileşikleri düşük veya nötr pH değerinde oksidanlardır. Kromat anyonları ((CrO2−
4) ve dikromat (Cr₂O₇²⁻) anyonları, bu oksidasyon durumundaki ana iyonlardır. PH ile belirlenen bir dengede bulunurlar:

2 [CrO₄]²⁻ + 2 H⁺ ⇌ [Cr₂O₇]²⁻ + H₂O

Krom (VI) halidler de bilinmektedir ve bunlar arasında heksafluorür CrF₆ ve kromil klorür (CrO
2Cl
2). Sodyum kromat endüstriyel olarak kromit cevherinin kalsiyum veya sodyum karbonatla oksidatif kavurmasıyla üretilir. Dengedeki değişiklik, nötr bir potasyum kromat çözeltisine bir asit eklendiğinde olduğu gibi, sarıdan (kromat) turuncuya (dikromat) bir değişiklikle görülebilir. Daha düşük pH değerlerinde, daha karmaşık krom oksitlerine daha fazla yoğunlaşma mümkündür.

Hem kromat hem de dikromat anyonları düşük pH'da güçlü oksitleyici reaktiflerdir:

Cr
2O2−
7 + 14 H
3O+
+ 6 e⁻ → 2 Cr3+
+ 21 H
2O (ε₀ = 1.33 V)

Bununla birlikte, yüksek pH'da sadece orta derecede oksitlenirler:

CrO2−
4 + 4 H
2O + 3 e⁻ → Cr(OH)
3 + 5 OH−
(ε₀ = −0.13 V)

Çözeltideki krom (VI) bileşikleri, bir asidik hidrojen peroksit çözeltisi ilave edilerek tespit edilebilir. Kararsız koyu mavi krom (VI) peroksit (CrO₅) oluşur; bu, bir eter ilave maddesi CrO
5·OR
2 olarak stabilize edilebilir.

Diğer oksidasyon durumları

Krom (V) bileşikleri oldukça nadirdir; oksidasyon durumu +5 sadece birkaç bileşikte gerçekleştirilir, ancak kromatla oksidasyonları içeren birçok reaksiyonda ara maddelerdir. Tek ikili bileşik uçucu krom (V) florürdür (CrF₅). Bu kırmızı katı, 30° C'lik bir erime noktasına ve 117° C'lik bir kaynama noktasına sahiptir. Krom metali 400° C ve 200 bar basınçta flor ile işlenerek hazırlanabilir. Peroksokromat (V) +5 oksidasyon durumunun başka bir örneğidir. Potasyum peroksokromat (K₃[Cr(O₂)₄]), potasyum kromatın düşük sıcaklıklarda hidrojen peroksit ile reaksiyona sokulmasıyla yapılır. Bu kırmızı kahverengi bileşik oda sıcaklığında stabildir ancak 150-170° C'de kendiliğinden ayrışır.

Krom (IV) bileşikleri, krom (V) bileşiklerinden biraz daha yaygındır. Tetrahalidler, CrF₄, CrCl₄ ve CrBr₄, trihalidlerin (CrX
3) yüksek sıcaklıklarda karşılık gelen halojen ile işlenmesi suretiyle üretilebilir. Bu tür bileşikler orantısızlık reaksiyonlarına karşı hassastır ve suda kararlı değildir.

Krom (III) klorürün çinko ile azaltılmasıyla yapılabilen, suya dayanıklı krom (II) klorür CrCl
2 gibi birçok krom (II) bileşiği bilinmektedir. Sonuçta ortaya çıkan parlak mavi çözelti, krom (II) klorürün çözülmesinden elde edilir, sadece nötr pH'da stabildir. Bazı diğer önemli krom (II) bileşikleri arasında krom (II) oksit CrO ve krom (II) sülfat CrSO
4 yer alır. Birçok krom karboksilat da bilinmektedir, bunların en ünlüsü dörtlü bağ içeren kırmızı krom (II) asetattır (Cr₂(O₂CCH₃)₄).

Çoğu krom (I) bileşiği yalnızca elektronca zengin oktahedral krom (0) komplekslerinin oksidasyonu ile elde edilir. Diğer krom (I) kompleksleri siklopentadienil ligandları içerir. X ışını kırınımı ile doğrulandığı gibi, bir Cr-Cr beşli bağ (uzunluk 183.51 (16) pm) de tarif edilmiştir. Son derece hacimli monodentat ligandları, dörtlü bağı başka reaksiyonlardan koruyarak bu bileşiği stabilize eder.

Çoğu krom (0) bileşiği, krom heksakarbonil veya bis (benzen) krom bileşiklerinin türevleridir.

Bulunuşu

Krom, ortalama 100 ppm konsantrasyonuyla Dünya'nın kabuğunda en bol 21. elementtir. Krom bileşikleri, çevrede krom içeren kayaların erozyonundan bulunur ve volkanik patlamalar ile yeniden dağıtılabilir. Çevresel ortamlarda tipik krom konsantrasyonları şunlardır: atmosfer <10 ng/m3; toprak <500 mg/kg; bitki örtüsü <0.5 mg/kg; tatlı su <10 μg/L; deniz suyu <1 μg/L; tortu <80 mg/kg. Krom, kromit (FeCr₂O₄) cevheri olarak çıkarılır.

Dünyadaki kromit cevherlerinin ve konsantrelerinin yaklaşık beşte ikisi Güney Afrika'da, üçte biri Kazakistan'da üretilirken, Hindistan, Rusya ve Türkiye de önemli üreticilerdir. Kullanılmayan kromit yatakları bol miktarda bulunur, ancak coğrafi olarak Kazakistan ve Güney Afrika'da yoğunlaşır. Nadiren de olsa, doğal krom birikintileri mevcuttur. Rusya'daki Udachnaya Borusu yerli metal örnekleri üretiyor. Bu maden, elmas açısından zengin bir kimberlit borudur ve indirgeyici ortam, hem elementel krom hem de elmasların üretilmesine yardımcı olmuştur.

Cr (III) ve Cr (VI) arasındaki ilişki kuvvetle yerin pH ve oksidatif özelliklerine bağlıdır. Çoğu durumda, Cr (III) baskın türdür, ancak bazı bölgelerde yeraltı suyu, 30 ug/L Cr (VI) olan toplam 39 ug/L krom içerebilir.

Üretim

2013 yılında yaklaşık 28,8 milyon metrik ton (Mt) pazarlanabilir kromit cevheri üretildi ve 7,5 Mt ferrokrom'a dönüştürüldü. USGS için yazan John F. Papp'a göre, "Ferrokrom, kromit cevherinin önde gelen kullanımıdır ve paslanmaz çelik, ferrokromun önde gelen kullanımıdır."

2013 yılında en büyük krom cevheri üreticileri Güney Afrika (%48), Kazakistan (%13), Türkiye (%11), Hindistan (%10) olup, diğer bazı ülkeler dünya üretiminin yaklaşık %18'ini üretmektedir.

Krom cevheri rafine edilmesinin iki ana ürünü ferrokrom ve metalik kromdur. Bu ürünler için cevher izabe tesisi önemli ölçüde farklılık gösterir. Ferrokrom üretimi için, kromit cevheri (FeCr₂O₄) elektrik ark ocağında veya alüminotermik bir reaksiyonda alüminyum veya silikonlu daha küçük izabe tesislerinde büyük ölçüde azalır.

Saf krom üretimi için demir, iki aşamalı bir kavurma ve süzme işleminde kromdan ayrılmalıdır. Kromit cevheri, hava varlığında bir kalsiyum karbonat ve sodyum karbonat karışımı ile ısıtılır. Krom, altı değerlikli forma oksitlenirken demir, kararlı Fe₂O₃'ü oluşturur. Yüksek sıcaklıklarda müteakip liç, kromatları çözer ve çözünmeyen demir oksiti bırakır. Kromat, sülfürik asit ile dikromata dönüştürülür.

4 FeCr₂O₄ + 8 Na₂CO₃ + 7 O₂ → 8 Na₂CrO₄ + 2 Fe₂O₃ + 8 CO₂

2 Na₂CrO₄ + H₂SO₄ → Na₂Cr₂O₇ + Na₂SO₄ + H₂O

Dikromat, karbon ile indirgeme ile krom (III) okside dönüştürülür ve daha sonra krom alümotermik reaksiyonda indirgenir.

Uygulamalar

Metal alaşımlarının oluşturulması, mevcut krom kullanımının %85'ini oluşturmaktadır. Kromun geri kalanı kimya, refrakter ve döküm endüstrilerinde kullanılır.

Metalurji

Tane sınırlarında stabil metal karbürler oluşturmanın güçlendirme etkisi ve korozyon direncindeki güçlü artış, kromu çelik için önemli bir alaşım malzemesi haline getirdi. Yüksek hızlı takım çelikleri %3 ila %5 krom içerir. Birincil korozyona dirençli metal alaşımı olan paslanmaz çelik, kromun demire yeterli konsantrasyonlarda, genellikle krom konsantrasyonunun %11'in üzerinde olduğu durumlarda uygulandığında oluşur. Paslanmaz çeliğin oluşumu için erimiş demire ferrokrom eklenir. Ayrıca, nikel bazlı alaşımlar, tane sınırlarında ayrık, kararlı metal karbür parçacıklarının oluşması nedeniyle mukavemet artar. Örneğin, Inconel 718 %18.6 krom içerir. Bu nikel süper alaşımlarının mükemmel yüksek sıcaklık özellikleri nedeniyle, jet motorlarında ve gaz türbinlerinde yaygın yapısal malzemeler yerine kullanılırlar.

Alaşımsız kromun nispi yüksek sertliği ve korozyon direnci, kromu yüzey kaplaması için güvenilir bir metal yapar; diğer kaplama metallerine kıyasla ortalamanın üzerinde dayanıklılığı ile hala sac kaplama için en popüler metaldir. Önceden işlenmiş metalik yüzeyler üzerinde elektrokaplama teknikleri kullanılarak bir krom tabakası biriktirilir. İki biriktirme yöntemi vardır: ince ve kalın. İnce çökeltme, krom kaplama ile biriktirilen 1 um kalınlığın altında bir krom tabakası içerir ve dekoratif yüzeyler için kullanılır. Aşınmaya dayanıklı yüzeylere ihtiyaç duyulduğunda daha kalın krom tabakalar birikir. Her iki yöntem de asidik kromat veya dikromat çözeltileri kullanır. Oksidasyon durumunda enerji tüketen değişikliği önlemek için krom (III) sülfat kullanımı geliştirilmektedir; kromun çoğu uygulaması için önceden kurulmuş olan işlem kullanılır.

Kromat dönüşüm kaplama işleminde, kromatların güçlü oksidatif özellikleri, alüminyum, çinko ve kadmiyum gibi metaller üzerinde koruyucu bir oksit tabakası biriktirmek için kullanılır. Lokal kusurlara geçebilen kromat dönüşüm kaplamasında saklanan kromatın bu pasifleştirme ve kendi kendini iyileştirme özellikleri, bu kaplama yönteminin faydalarıdır. Kromatlarla ilgili çevre ve sağlık düzenlemeleri nedeniyle alternatif kaplama yöntemleri geliştirilmektedir.

Alüminyumun kromik asit eloksal (veya Tip I eloksal), kromun birikmesine yol açmayan, ancak çözeltide elektrolit olarak kromik asit kullanan başka bir elektrokimyasal işlemdir. Eloksal sırasında alüminyum üzerinde bir oksit tabakası oluşur. Normalde kullanılan sülfürik asit yerine kromik asit kullanımı bu oksit tabakalarında küçük bir fark yaratır. Oluşturulan krom elektrokaplama işleminde kullanılan Cr (VI) bileşiklerinin yüksek toksisitesi ve güvenlik ve çevre düzenlemelerinin güçlendirilmesi, krom yerine geçen maddelerin araştırılmasını veya en azından daha az toksik krom (III) bileşiklerinde bir değişiklik yapılmasını gerektirir.

Pigment

Mineral krokoit (aynı zamanda kurşun kromat PbCrO₄ olan), keşfinden kısa bir süre sonra sarı bir pigment olarak kullanıldı. Daha bol miktarda kromitten başlayarak bir sentez yöntemi elde edildikten sonra, krom sarısı, kadmiyum sarısı ile birlikte en çok kullanılan sarı pigmentlerden biriydi. Pigment fotodegrade olmaz, ancak krom (III) oksit oluşumu nedeniyle koyulaşma eğilimi gösterir. Güçlü bir renge sahiptir ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki okul otobüsleri ve Avrupa'daki Posta Servisi (örneğin, Deutsche Post) için kullanılmıştır. Krom sarısı kullanımı o zamandan beri çevre ve güvenlik endişeleri nedeniyle azaldı ve yerini organik pigmentler veya kurşun ve krom içermeyen diğer alternatifler aldı. Krom esaslı diğer pigmentler, örneğin, kurşun (II) hidroksit (PbCrO₄·Pb(OH)₂) ile kurşun kromat olan kırmızı pigment krom kırmızının derin gölgesidir.

Metal primer formülasyonlarında yaygın olarak kullanılan çok önemli bir kromat pigmenti, şimdiki çinko fosfat ile değiştirilen çinko kromattır. Alüminyum uçak gövdelerinin ön işlemden geçirilmesinin tehlikeli uygulamasını fosforik asit çözeltisi ile değiştirmek için bir yıkama primeri formüle edildi. Bu, bir polivinil bütiral çözeltisi içinde dağılmış çinko tetroksikromat kullandı. Uygulamadan hemen önce solvent içinde %8'lik bir fosforik asit çözeltisi ilave edildi. Kolayca oksitlenen bir alkolün önemli bir bileşen olduğu bulundu. iyileştirildiğinde sarıdan koyu yeşile dönen yaklaşık 10-15 um'lik ince bir tabaka uygulanmıştır. Hala doğru mekanizma ile ilgili bir soru var. Krom yeşili Prusya mavisi ve krom sarısı karışımıdır, krom oksit yeşili ise krom (III) oksittir.

Krom oksitler ayrıca cam yapımı alanında yeşil bir pigment olarak ve ayrıca seramikler için bir sır olarak kullanılır. Yeşil krom oksit son derece ışığa dayanıklıdır ve bu nedenle kaplama kaplamalarında kullanılır. Aynı zamanda, silahlı kuvvetler tarafından araçları boyamak ve onlara yeşil yapraklarla aynı kızılötesi yansımayı vermek için kullanılan kızılötesi yansıtıcı boyaların ana bileşenidir.

Diğer kullanımlar

Korindon kristallerinde (alüminyum oksit) bulunan krom (III) iyonları, bunların kırmızı renklendirilmesine neden olur; korindon böyle göründüğünde, yakut olarak bilinir. Korindon krom (III) iyonlarında eksikse, safir olarak bilinir. Kırmızı renkli bir yapay yakut, kromun (III) yapay korindon kristallerine katılmasıyla da elde edilebilir, böylece krom, sentetik yakutlar yapmak için bir gereklilik haline getirilir. Böyle bir sentetik yakut kristali, 1960 yılında üretilen ve böyle bir kristal içindeki krom atomlarından uyarılmış ışık emisyonuna dayanan ilk lazerin temeliydi. Yakut bir lazer, koyu kırmızı renkte 694.3 nanometrede lazer yapıyor.

Toksisiteleri nedeniyle, ahşabın korunması için krom (VI) tuzları kullanılır. Örneğin, krom işleme bakır arsenat (CCA) kereste işleminde ahşabı çürüme mantarlarından, termitler de dahil olmak üzere oduna saldıran böceklerden ve deniz delicilerden korumak için kullanılır. Formülasyonlar, %35.3 ila %65.5 arasında CrO₃ oksit bazlı krom içerir. Amerika Birleşik Devletleri'nde, 1996'da 65.300 metrik ton CCA çözeltisi kullanıldı.

Derinin tabaklanmasında krom (III) tuzları, özellikle krom şap ve krom (III) sülfat kullanılır. Krom (III), kolajen liflerini çapraz bağlayarak deriyi stabilize eder. Krom tabaklanmış deri, proteinlere sıkıca bağlı olan %4 ila 5 krom içerebilir. Tabaklama için kullanılan kromun toksik altı değerlikli çeşit olmasa da, tabaklama endüstrisinde krom yönetimine ilgi devam etmektedir. Krom kullanımını daha iyi yönetmek için geri kazanım ve yeniden kullanım, doğrudan / dolaylı geri dönüşüm ve "az krom" veya "kromsuz" tabaklama uygulanmaktadır.

Yüksek ısı direnci ve yüksek erime noktası kromit ve krom (III) oksidi yüksek fırınlar, çimento fırınları, tuğla ateşleme kalıpları ve metal dökümü için döküm kumu gibi yüksek sıcaklık refrakter uygulamaları için bir malzeme haline getirir. Bu uygulamalarda, refrakter malzemeler kromit ve manyezit karışımlarından yapılır. Krom (VI) oluşumu olasılığı nedeniyle çevre düzenlemeleri nedeniyle kullanım azalmaktadır.

Hidrokarbonları işlemek için katalizör olarak birkaç krom bileşiği kullanılır. Örneğin, krom oksitlerden hazırlanan Phillips katalizörü, dünya polietileninin yaklaşık yarısının üretimi için kullanılır. Su gazı kaydırma reaksiyonu için yüksek sıcaklık katalizörleri olarak Fe-Cr karışık oksitler kullanılır. Bakır kromit, yararlı bir hidrojenasyon katalizörüdür.

Biyolojik rol

Chromium'un (III) biyolojik olarak faydalı etkileri tartışılmaya devam etmektedir. Bazı uzmanlar beslenme yanıtlarından ziyade farmakolojik yansıttıklarına inanırken, diğerleri toksik bir metalin yan etkileri olduğunu öne sürmektedir. Tartışma olumsuzluk unsurları ile gölgelenir ve zaman zaman aciz olur. Krom, ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından, karbonhidrat, yağ ve proteinin metabolizması ve depolanması için kritik bir hormon olan insülin eylemindeki rolleri için bir iz element olarak kabul edilir. Bununla birlikte, vücuttaki eylemlerinin kesin mekanizması, kromun sağlıklı insanlar için gerekli olup olmadığını sorgulayarak tam olarak tanımlanmamıştır.

Aksine, altı değerli krom (Cr (VI) veya Cr⁶⁺) solunduğunda oldukça toksik ve mutajeniktir. Suda krom (VI) yutulması mide tümörlerine bağlanmıştır ve ayrıca alerjik kontakt dermatite (ACD) neden olabilir.

Vücutta Cr (III) eksikliğini veya belki de glikoz tolerans faktörü gibi bazı komplekslerini içeren krom eksikliği tartışmalıdır. Bazı çalışmalar, biyolojik olarak aktif krom (III) formunun, insülin sinyal yolunda rol oynayabilecek düşük moleküler ağırlıklı krom bağlayıcı madde (LMWCr) adı verilen bir oligopeptit yoluyla vücutta taşındığını göstermektedir.

Yaygın gıdaların krom içeriği genellikle düşüktür (porsiyon başına 1-13 mikrogram). Gıdaların krom içeriği toprak mineral içeriği, büyüme mevsimi, bitki çeşidi ve işleme sırasında kontaminasyondan dolayı büyük ölçüde değişir. Buna ek olarak, krom (ve nikel) paslanmaz çelikte pişirilen gıdalara sızar, bu da pişirme kabı yeni olduğunda en büyük etkiye sahiptir. Uzun süre pişirilen domates sosu gibi asidik gıdalar da bu etkiyi şiddetlendirir.