Здоровое питание. Хром вещество

ХРОМ — Большая Медицинская Энциклопедия

ХРОМ (Chromium, Сг) — химический элемент VI группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Хром и его соединения находят широкое применение в качестве окислителей при органическом синтезе, в том числе синтезе лекарственных средств, в производстве красителей, текстильной и кожевенной промышленности, при изготовлении кинопленки, в металлургии и др. Хром на производствах, связанных с использованием его соединений, представляет собой существенную профвредность, так как сам хром, его оксиды, бихромат и др. обладают свойствами угнетать ферментные системы энергетического тканевого обмена, понижать иммунологическую реактивность организма. Есть данные, что соединения хрома обладают, кроме того, мутагенным и онкогенным действием.

Впервые хром был выделен в 1797 году Вокленом (L. N. Vauque-lin) из минерала крокоита РЬСг04, а элементарный хром был получен Бунзеном (R. W. Bunsen) при электролизе раствора дихлорида хрома СгС12. В земной коре хрома содержится 8,3-10~3% по массе, однако в элементарном состоянии он не встречается. Наиболее распространен минерал хромит, или хромистый железняк FeCr204, состоящий из оксидов железа и хрома. В растительных и животных организмах хром обнаружен лишь в следовых количествах.

Атомный номер хрома 24, атомный вес (масса) 51,996. В элементарном состоянии он представляет собой металл серебристо-белого цвета с голубоватым оттенком. Природный хром состоит из четырех стабильных изотопов с массовыми числами 50 (4,35%), 52 (83.79%), 53 (9,5%) и 54 (2,36%). Известны 8 радиоактивных изотопов хрома с массовыми числами 45, 46, 47, 48, 49, 51, 55, 56. Шесть из них являются ультракороткоживущими, радиоактивные изотопы 48Сг и 51Сг имеют периоды полураспада 21,56 часа и 27,7 суток соответственно. Последний из них нашел практическое применение в медицине.

Для клинического использования 51Сг получают главным образом облучением нейтронами в ядерном реакторе мишеней из хрома, обогащенного 50Сг, по реакции 50Сг (п, у) 51Сг, либо облучением протонами или дейтронами на циклотроне мишени из природного ванадия с последующим выделением из нее 51Сг без носителя. 51Сг распадается путем электронного захвата (100%) с последующим испусканием характеристического рентгеновского излучения со средней энергией около 5 кэв. Распад 51Сг в 9,83% случаев сопровождается у-излучением (с энергией 320 кэв), по которому этот радиоизотоп и детектируют.

Для клинического применения б1Сг обычно выпускают в виде инъекционных растворов натрия хромата и дихлорида хрома. Препараты, содержащие 51Сг, используют для определения продолжительности жизни эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов, объема плазмы крови и эритроцитов, объема циркулирующей крови, для диагностики желудочно-кишечных кровотечений, а также при изучении метаболизма хрома в организме.

Хром отличается твердостью и тугоплавкостью, его плотность 7,19 г/см3, твердость по Бриннелю 110—170 кг/ мм2, *°пл 1890°, г°кип 2680°, коэффициент теплопроводности 0,16 кал/см• сек• град. (20°), удельное электрическое сопротивление 12,8— 14,1 мком»см (20°). Хром обладает слабым антиферромагнетизмом.

Химически хром мало активен. Азотная, фосфорная, хлорная кислоты пассивируют хром, то есть образуют на металле окисную пленку, обладающую исключительными антикоррозийными свойствами. При 600—700° хром взаимодействует со щелочами, серой, сероводородом, диоксидом серы, при 800—850° реагирует с фосфором, аммиаком, оксидом азота, при 1000° окисляется оксидом углерода. В своих соединениях хром преимущественно проявляет валентность +2, +3 и +6 (реже +1, +4, +5). Наиболее устойчивы соединения трехвалентного хрома. Триоксид хрома, или хромовый ангидрид Сг03, является очень сильным окислителем, его применяют для электролитического покрытия (хромирования) различных материалов и для получения сесквиоксида хрома Сг203. При растворении Сг03 в воде образуются хромовые кислоты с общей формулой п*Сг03*Н20, где п равно 1—4. Хромовые кислоты существуют только в растворах. Соли хромовой кислоты Н2Сг04 — хроматы, имеющие вид желтых или желто-оранжевых кристаллов, и соли двухромовой к-ты Н2Сг207 — бихрома-ты (ярко-красные кристаллы) широко применяются в химических и биохимических лабораториях и промышленности. Раствор бихромата калия в концентрированной серной к-те представляет собой очень сильный окислитель, используемый для мытья лабораторной стеклянной посуды. Бихромат натрия применяют для коагуляции белков при выделке кож (так называемая хромовая кожа), хромат свинца РЬСг04 — хромовый желтый служит красителем, Сг203 — хромовый зеленый является конечным продуктом разложения на воздухе большинства соединений хрома и самым устойчивым из всех его соединений, он используется в качестве красителя для окраски стекла, керамики и др. Краски на основе Сг203 устойчивы к действию света, огня, кислорода. Порошок Сг203 используют как полировочный материал и катализатор процесса крекинга и др. Для легирования сталей используют феррохром — сплав хрома (около 70%) с железом, что придает стали повышенную прочность (броня) или стойкость против коррозии (нержавеющая сталь). Нержавеющая сталь широко используется для изготовления мед. инструментов. Широко применяется электролитическое осаждение хрома на другие металлы (см. Электролиз). Слой хрома предохраняет их от коррозии, повышает износоустойчивость и улучшает внешний вид металлических деталей. Хромированные металлы также являются материалом для изготовления медицинских инструментов и приспособлений.

В кислой среде ионы Сг3+ могут быть восстановлены сильными восстановителями, напр, цинком, до Сг2+ или [Сг(Н206)]2+. Соединения двухвалентного хрома крайне неустойчивы и разлагаются на воздухе. Обладая значительной восстановительной активностью, ионы Сг2+ способны восстанавливать Н+ воды до свободного водорода. Из некислородных соединений хрома наибольшее применение имеют галогениды, например, дихлорид хрома СгС12, используемый для химического осаждения хрома (хромирования или цементации металлов хромом), а также карбиды, напр. Сг3С2, превосходящий по твердости топаз и кварц, различные хромовые квасцы, например KCr(S04)2— хромо калиевые квасцы, применяемые в текстильной, кожевенной промышленности, в производстве кинопленки и др.

Все количественные методы определения хрома в р-рах основаны на его окислении до Сг20 72~ персульфатами, хлорной к-той, перманганатом калия КМп04 и др. и последующем определении иона бихромата фотометрически или по цветным реакциям с ЭДТА или бензидином (см. Колориметрия).

Хром как профессиональная вредность. В воздух производственных помещений хром поступает при гальванизации, пайке, сварке, в производстве цемента, при сжигании нек-рых видов топлива. На производствах, где применяются хроматы, может происходить выделение их пыли в воздух рабочей зоны. При дроблении хромовых руд рабочие могут подвергаться воздействию трехвалентного хрохма (Сг203), при извлечении хрома из руд — трех-II шестивалентного хрома.

При избыточном поступлении в организм в производственных условиях хром существенно нарушает процессы биологического окисления (см. Окисление биологическое). Хром угнетает тканевое дыхание и, нарушая цикл трикарбоновых кислот (см. Трикарбоновых кислот цикл), приводит к подавлению энергетического обмена в клетках. Некоторые исследователи считают, что соединения хрома (триоксид хрома, бихроматы и др.) по своему действию на организм напоминают м- и н-холинолитики.

Хром способен аккумулироваться в организме человека, он легко проникает в легкие и накапливается в них; у лиц, работающих в контакте с хромом, этот металл обнаруживается в легких через много лет после прекращения работы с ним. Токсическое действие хрома коррелирует с его валентностью: с увеличением его валентности оно усиливается. Высшие оксиды хрома намного агрессивнее низших и оказывают более выраженное раздражающее действие на слизистую оболочку дыхательных путей и легочную ткань.

Соединения шестивалентного хрома обладают общетоксическим, гепатотоксическим и нефротоксическим действием, вызывая специфическое поражение кожи, слизистой оболочки носа и хрящевой части носовой перегородки, пневмосклероз, воспаление органов желудочно-кишечного тракта, дистрофические изменения печени и почек. У работающих на производствах, связанных с хромом, предполагают существование в органах и тканях «токсических депо» хрома и возможность активирования им эндогенных проонкогенов (см. Онкогенез).

Труднорастворимые соединения трех- и шестивалентного хрома обладают большей онкогенной активностью по сравнению с его легкорастворимыми соединениями, поскольку в тканях и жидкостях организма концентрация легкорастворимых соединений хрома быстро снижается за счет их диффузии. Соединения шестивалентного хрома обладают мутагенной активностью в большей степени, чем соединения трехвйлентного хрома, что усугубляется его свойством аккумулироваться в организме.

В основе аллергических реакций и клинических проявлений токсического эффекта хрома лежит его способность к образованию комплексных соединений (см.). Шестивалентный хром в коже и внутренних органах может восстанавливаться до трех-валентного и образовывать комплексные связи с солями азота, серы, тканевыми белками.

Способность поглощаться и накапливаться в легочной ткани и мигрировать в органах системы мононуклеарных фагоцитов (см.) одинаковы для соединений трех- и шестивалентного хрома. При парентеральном поступлении хром быстро всасывается в кровь, при поступлении хрома внутрь его всасывание в кровь заметно ниже. Независимо от способа поступления в организм хром аккумулируется на длительный срок в печени, почках, селезенке, костях, костном мозге и легких. Выведение хрома из организма осуществляется в большей степени через почки и в меньшей степени — через кишечник. Шестивалентный хром обладает способностью проникать через плацентарный барьер и накапливаться в тканях плода, в организм ребенка хром также может поступать с грудным молоком.

Хроническое отравление хромом и его соединениями проявляется его местным (прижигающим) действием на слизистую оболочку дыхательных путей и кожу, а также симптомами общетоксического действия. Контакт с соединениями хрома приводит к субатрофическим изменениям слизистой оболочки верхних дыхательных путей, сопровождается сухостью в носу и носоглотке, першением в горле, резким сухим кашлем. В течение года после начала контакта с соединениями хрома поражение верхних дыхательных путей может развиваться от поверхностных эрозий слизистой оболочки носовых раковин и носовой перегородки до обширной перфорации.

Поражение кожи объясняется раздражающим действием хрома и его соединений (так называемые хромовые ожоги и язвы) и их сенсибилизирующим влиянием (аллергические дерматиты и экземы). Местное действие хрома на кожу может вызывать самостоятельное профзаболевание или сочетаться с клин, проявлениями общетоксического действия хрома.

При хромовой интоксикации преимущественно поражаются органы пищеварения и органы дыхания. Развиваются распространенный гастрит (см.) с признаками эндогенного (преимущественно фундально-го) и экзогенного (преимущественно антрального) гастрита, язвенная болезнь (см.) желудка и двенадцатиперстной кишки с упорным болевым синдромом и тенденцией к пенет-рации и перфорации язв. Поражение печени от функциональных нарушений без субъективной симптоматики с течением времени может перейти в так наз. хромовый гепатит. Легочная патология при хрон. интоксикации хромом характеризуется интерстициальным хромовым пневмосклерозом (см.). Уже на ранних стадиях интоксикации развиваются сосудистая дистония (см. Дистония сосудистая) с расстройством регуляции сердечной деятельности (см. Нейро-циркуляторная дистония), преимущественно с гипотензией и наклонностью к брадикардии, астенические расстройства (см. Астенический синдром).

Острые отравления хромом и его соединениями встречаются крайне редко при очень высоких концентрациях пыли бихромата калия или других соединений хрома в воздухе рабочих помещений или попадании больших количеств соединений хрома внутрь. При остром отравлении хромом наблюдаются рвота, понос, геморрагический диатез, острая сердечно-сосудистая недостаточность. Приблизительно через 8 дней после поступления яда в организм развивается некронефроз и наступает поражение кроветворных органов, отмечают анемию (см.), лейкоцитоз (см.) или лейкопению (см.), описаны случаи пернициозной анемии при отрав л ен ии хромо м.

Первая помощь и неотложная терапия. При попадании хрома и его соединений на кожу пораженный участок промывают большим количеством воды с последующим наложением повязки с эмульсией ад резона. При попадании хрома в глаза необходимо немедленное и длительное промывание глаз водой, а затем закапывание 30% раствора сульфацил-натрия (альбуцид-натрий). Лекарственные средства холинолитического действия (см. Холинолитические вещества) уменьшают клин, проявления хромовой интоксикации. Наиболее эффективными препаратами в этом случае являются адреналин, эфедрин, дигидроэрготамин, фентоламин, обзидан, амизил. Дальнейшее лечение — симптоматическое.

Экспертиза трудоспособности. Вопросы экспертизы трудоспособности, мед. и трудовой реабилитации при интоксикации хромом и его соединениями решаются с учетом выраженности клинических симптомов интоксикации и гигиенической характеристики условий труда (см. Экспертиза врачебно-трудовая).

Профилактика отравлений хромом. В профилактике отравлений хромом и его соединениями на производствах большое значение имеет соблюдение санитарно-гигиенических требований, механизация производственных процессов, герметизация оборудования, использование местной вентиляции (см.) и повышение ее эффективности, применение бортовых отсосов у ванн хромирования, средств индивидуальной защиты на пылеопасных участках работы (см. Респираторы, Противогазы). Обязательны предварительный и периодические медосмотры (см. Медицинский осмотр), проводимые с участием оториноларинголога и других специалистов. Большое значение имеет систематическая санитарно-просветительная работа. Рабочие, связанные с производством хрома и его соединений, получают лечебно-профилактическое питание по специальному рациону с включением печени, рыбы, сыра, творога, зеленого горошка, яиц, овощных блюд, салатов и др. Из рациона исключены жирные сорта мяса, копчености, баранина, соленая рыба (см. Питание лечебное). Дополнительно предусмотрен прием витаминов А, В, С, PP.

Предельно допустимые концентрации для хромового ангидрида, хроматов, бихроматов (в пересчете на Сг03) в воздухе рабочей зоны 0,01 мг/м3, для Cr (III) 1 мг/м3, а в атмосферном воздухе для Сг (VI) 0,0015 мг/м3, в воде водоемов 0,5 мг/л для Cr (III) и 0,1 мг/л для Cr (VI).

Минимально значимая активность открытых препаратов с 51Сг на рабочем месте, не требующая регистрации или получения разрешения органов Государственного санитарного надзора, может быть равна 100 мккюри, или 3,7 МБк (по радиотоксичности 51Сг относится к группе Г).

Библиогр.: Вредные вещества в промышленности, под ред. Н. В. Лазарева и И. Д. Гадаскиной, т. 3, с. 486, JI., 1977; 3 и с л и н Д. М., Т ю ш н я к о в а Н. В. и ЛихачеваЕ. И. Клиника хронической профессиональной интоксикации хромом, Гиг. труда и проф. заболев., № 7, с.26, 1979; Л е в и н В. И. Получение радиоактивных изотопов, М., 1972; Па га и н Ю. В. и К о з а ч е н к о В. И. Мутагенная активность соединений хрома, Гиг. и сан., № 5, с. 46, 1981; Рощ и н А. В., Орджоникидзе Э. К. и П рилуц-к а я Л. Л. К вопросу о судьбе хрома в организме, Гиг. труда и проф. заболев., № 9, с. 14, 1982; С а л л и А. Хром, пер. с англ., М., 1958; Цфасман А. 3. Применение радиоактивного хрома в клинике, М., 1964; LangardS. Carcinogenic and toxic effects of chromium, Oslo, 1980; S a n e r G. Chromium in nutrition and disease, N. Y., 1980. В. В. Бочкарев (рад.), А. В. Рощин, Э. К. Орджоникидзе (гиг), В. А. Пеккель

(биохим.).

xn--90aw5c.xn--c1avg

Хром — Википедия РУ

Хром — элемент побочной подгруппы 6-й группы 4-го периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 24. Обозначается символом Cr (лат. Chromium). Простое вещество хром — твёрдый металл голубовато-белого цвета. Хром иногда относят к чёрным металлам.

Внешний вид простого вещества Свойства атома Название, символ, номер Атомная масса (молярная масса) Электронная конфигурация Радиус атома Химические свойства Ковалентный радиус Радиус иона Электроотрицательность Электродный потенциал Степени окисления Энергия ионизации (первый электрон) Термодинамические свойства простого вещества Плотность (при н. у.) Температура плавления Температура кипения Уд. теплота плавления Уд. теплота испарения Молярная теплоёмкость Молярный объём Кристаллическая решётка простого вещества Структура решётки Параметры решётки Температура Дебая Прочие характеристики Теплопроводность Номер CAS


Твёрдый металл голубовато-белого цвета
Хром / Chromium (Cr), 24
51,9961(6)[1] а. е. м. (г/моль)
[Ar] 3d5 4s1
130 пм
118 пм
(+6e)52 (+3e)63 пм
1,66 (шкала Полинга)
−0,74
6, 3, 2, 0
652,4 (6,76) кДж/моль (эВ)
7,19 г/см³
2130 K
2945 K
21 кДж/моль
342 кДж/моль
23,3[2] Дж/(K·моль)
7,23 см³/моль
кубическая объёмноцентрированая
2,885 Å
460 K
(300 K) 93,9 Вт/(м·К)
7440-47-3

История

Происхождение названия

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

История

Открыт на Среднем Урале, в Березовском золоторудном месторождении. Впервые упоминается в труде М. В. Ломоносова «Первые основания металлургии» (1763 год), как красная свинцовая руда, PbCrO4. Современное название — крокоит. В 1797 году французский химик Л. Н. Воклен выделил из него новый тугоплавкий металл (скорее всего, Воклен получил карбид хрома).

Нахождение в природе

Хром является довольно распространённым элементом в земной коре (0,012 % по массе)[3]. Основные соединения хрома — хромистый железняк (хромит) FeO·Cr2O3. Вторым по значимости минералом является крокоит PbCrO4.

Месторождения

Самые большие месторождения хрома находятся в ЮАР (1-е место в мире), Казахстане, России, Зимбабве, Мадагаскаре. Также есть месторождения на территории Турции, Индии, Армении[4], Бразилии, на Филиппинах[5].

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

Разведанные запасы в Казахстане составляют свыше 350 миллионов тонн (2-е место в мире)[5].

Геохимия и минералогия

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)Cr2O4, 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.

Получение

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

Fe(CrO2)2+4C→Fe+2Cr+4CO{\displaystyle {\mathsf {Fe(CrO_{2})_{2}+4C\rightarrow Fe+2Cr+4CO}}}

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:

4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O2→8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2{\displaystyle {\mathsf {4Fe(CrO_{2})_{2}+8Na_{2}CO_{3}+7O_{2}\rightarrow 8Na_{2}CrO_{4}+2Fe_{2}O_{3}+8CO_{2}}}}

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:

Na2Cr2O7+2C→Cr2O3+Na2CO3+CO{\displaystyle {\mathsf {Na_{2}Cr_{2}O_{7}+2C\rightarrow Cr_{2}O_{3}+Na_{2}CO_{3}+CO}}}

5) с помощью алюминотермии получают металлический хром:

Cr2O3+2Al→Al2O3+2Cr+130kcal{\displaystyle {\mathsf {Cr_{2}O_{3}+2Al\rightarrow Al_{2}O_{3}+2Cr+130kcal}}}

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;

Cr2O72−+14H++12e−→2Cr+7h3O{\displaystyle {\mathsf {Cr_{2}O_{7}^{2-}+14H^{+}+12e^{-}\rightarrow 2Cr+7H_{2}O}}}

Физические свойства

В свободном виде — голубовато-белый металл с кубической объёмноцентрированной решёткой, a = 0,28845 нм. Ниже температуры 38 °C является антиферромагнетиком, выше переходит в парамагнитное состояние (точка Нееля).

Хром имеет твёрдость по шкале Мооса 5[6], один из самых твёрдых чистых металлов (уступает только иридию, бериллию, вольфраму и урану). Очень чистый хром достаточно хорошо поддаётся механической обработке.

Химические свойства

Характерные степени окисления

Для хрома характерны степени окисления +2, +3 и +6 (см. табл.). Практически все соединения хрома окрашены[7].

Степень окисления Оксид Гидроксид Характер Преобладающие формы в растворах Примечания

+2	CrO (чёрный)	Cr(OH)2 (жёлтый)	Основный	Cr2+ (соли голубого цвета)	Очень сильный восстановитель
+3	Cr2O3 (зелёный)	Cr(OH)3 (серо-зелёный)	Амфотерный	Cr3+ (зелёные или лиловые соли) [Cr(OH)4]− (зелёный)
+4	CrO2	не существует	Несолеобразующий	—	Встречается редко, малохарактерна
+6	CrO3 (красный)	h3CrO4 h3Cr2O7	Кислотный	CrO42− (хроматы, желтые) Cr2O72− (дихроматы, оранжевые)	Переход зависит от рН среды. Сильнейший окислитель, гигроскопичен, очень ядовит.

Простое вещество

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)

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»):

2Cr3+→Zn,HCl[H]2Cr2+{\displaystyle {\mathsf {2Cr^{3+}{\xrightarrow[{Zn,HCl}]{[H]}}2Cr^{2+}}}}

Все эти соли Cr2+ — сильные восстановители вплоть до того, что при стоянии вытесняют водород из воды[8]. Кислородом воздуха, особенно в кислой среде, Cr2+ окисляется, в результате чего голубой раствор быстро зеленеет.

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

Синтезированы дигалогениды хрома CrF2, CrCl2, CrBr2 и CrI2

Соединения Cr(+3)

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 (в водных растворах ион Cr3+ существует в виде аквакомплексов [Cr(h3O)6]3+) до зелёного (в координационной сфере присутствуют анионы).

Cr3+ склонен к образованию двойных сульфатов вида MICr(SO4)2·12h3O (квасцов)

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

Cr3++3Nh4+3h3O→Cr(OH)3↓+3Nh5+{\displaystyle {\mathsf {Cr^{3+}+3NH_{3}+3H_{2}O\rightarrow Cr(OH)_{3}\downarrow +3NH_{4}^{+}}}}

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

Cr3++3OH−→Cr(OH)3↓{\displaystyle {\mathsf {Cr^{3+}+3OH^{-}\rightarrow Cr(OH)_{3}\downarrow }}} Cr(OH)3+3OH−→[Cr(OH)6]3−{\displaystyle {\mathsf {Cr(OH)_{3}+3OH^{-}\rightarrow [Cr(OH)_{6}]^{3-}}}}

Сплавляя Cr2O3 со щелочами, получают хромиты:

Cr2O3+2NaOH→2NaCrO2+h3O{\displaystyle {\mathsf {Cr_{2}O_{3}+2NaOH\rightarrow 2NaCrO_{2}+H_{2}O}}}

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

Cr2O3+6HCl→2CrCl3+3h3O{\displaystyle {\mathsf {Cr_{2}O_{3}+6HCl\rightarrow 2CrCl_{3}+3H_{2}O}}}

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

2Na3[Cr(OH)6]+3h3O2→2Na2CrO4+2NaOH+8h3O{\displaystyle {\mathsf {2Na_{3}[Cr(OH)_{6}]+3H_{2}O_{2}\rightarrow 2Na_{2}CrO_{4}+2NaOH+8H_{2}O}}}

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

2Cr2O3+8NaOH+3O2→4Na2CrO4+4h3O{\displaystyle {\mathsf {2Cr_{2}O_{3}+8NaOH+3O_{2}\rightarrow 4Na_{2}CrO_{4}+4H_{2}O}}}

Соединения хрома (+4)

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)

Степени окисления +6 соответствует кислотный оксид хрома (VI) CrO3 и целый ряд кислот, между которыми существует равновесие. Простейшие из них — хромовая h3CrO4 и двухромовая h3Cr2O7. 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 h3CrO4, дихромовую h3Cr2O7 и другие изополикислоты с общей формулой h3CrnO3n+1. Увеличение степени полимеризации происходит с уменьшением рН, то есть увеличением кислотности:

2CrO42−+2H+→Cr2O72−+h3O{\displaystyle {\mathsf {2CrO_{4}^{2-}+2H^{+}\rightarrow Cr_{2}O_{7}^{2-}+H_{2}O}}}

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

Cr2O72−+2OH−→2CrO42−+h3O{\displaystyle {\mathsf {Cr_{2}O_{7}^{2-}+2OH^{-}\rightarrow 2CrO_{4}^{2-}+H_{2}O}}}

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

h3CrnO3n+1→h3O+nCrO3{\displaystyle {\mathsf {H_{2}Cr_{n}O_{3n+1}\rightarrow H_{2}O+nCrO_{3}}}}

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

Ba2++CrO42−→BaCrO4↓{\displaystyle {\mathsf {Ba^{2+}+CrO_{4}^{2-}\rightarrow BaCrO_{4}\downarrow }}} 2Ba2++Cr2O72−+h3O→2BaCrO4↓+2H+{\displaystyle {\mathsf {2Ba^{2+}+Cr_{2}O_{7}^{2-}+H_{2}O\rightarrow 2BaCrO_{4}\downarrow +2H^{+}}}}

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:

K2Cr2O7+14HCl→2CrCl3+2KCl+3Cl2↑+7h3O{\displaystyle {\mathsf {K_{2}Cr_{2}O_{7}+14HCl\rightarrow 2CrCl_{3}+2KCl+3Cl_{2}\uparrow +7H_{2}O}}}

Добавление к дихроматам перекиси водорода, серной кислоты и органического растворителя (эфира) приводит к образованию синего монопероксида хрома(VI) CrO5(CrO32-O2- , который экстрагируется в органический слой; данная реакция используется как аналитическая.

Применение

Хром — важный компонент во многих легированных сталях (в частности, нержавеющих), а также и в ряде других сплавов. Добавка хрома существенно повышает твердость и коррозийную стойкость 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

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[9], металлическая пыль хрома раздражает ткани лёгких. Соединения хрома(III) вызывают дерматиты.

Соединения хрома в степени окисления +6 особо токсичны. Практически вся хромовая руда обрабатывается через преобразование в дихромат натрия. В 1985 году было произведено примерно 136 000 тонн шестивалентного хрома.[10] Другими источниками шестивалентного хрома являются триоксид хрома и различные соли — хроматы и дихроматы. Шестивалентный хром используется при производстве нержавеющих сталей, текстильных красок, консервантов для дерева, при хромировании и пр.

Шестивалентный хром является признанным канцерогеном при вдыхании.[11] На многих рабочих местах сотрудники подвержены воздействию шестивалентного хрома, например, при гальваническом хромировании или сварке нержавеющих сталей.[11] В Европейском союзе использование шестивалентного хрома существенно ограничено директивой RoHS.

Шестивалентный хром транспортируется в клетки человеческого организма с помощью сульфатного транспортного механизма благодаря своей близости к сульфатам по структуре и заряду. Трёхвалентный хром, более часто встречающийся, не транспортируется в клетки.

Внутри клетки Cr(VI) восстанавливается до метастабильного пятивалентного хрома (Cr(V)), затем до трехвалентного хрома (Cr(III)). Трехвалентный хром, присоединяясь к протеинам, создает гаптены, которые включают иммунную реакцию. После их появления чувствительность к хрому не пропадает. В этом случае даже контакт с текстильными изделиями, окрашенными хромсодержащими красками или с кожей, обработанной хромом, может вызвать раздражение кожи. Витамин C и другие агенты реагируют с хроматами и образуют Cr(III) внутри клетки.[12]

Продукты шестивалентного хрома являются генотоксичными канцерогенами. Хроническое вдыхание соединений шестивалентного хрома увеличивает риск заболеваний носоглотки, риск рака лёгких. (Лёгкие особенно уязвимы из-за большого количества мелких капилляров). Видимо, механизм генотоксичности запускается пяти- и трёхвалентным хромом.

В США предельно допустимая концентрация шестивалентного хрома в воздухе составляет 5 мкг/м³ (0,005 мг/м³).[13][14] В России предельно допустимая концентрация хрома (VI) существенно ниже — 1,5 мкг/м³ (0,0015 мг/м³).[15]

Одним из общепризнанных методов избежания шестивалентного хрома является переход от технологий гальванического хромирования к газотермическому и вакуумному напылению.

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.[16]

См. также

Примечания

↑ Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Vol. 85, no. 5. — P. 1047-1078. — DOI:10.1351/PAC-REP-13-03-02.
↑ Редкол.:Зефиров Н. С. (гл. ред.). Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Большая Российская энциклопедия, 1999. — Т. 5. — С. 308.
↑ 1. Дроздов А. А. и др. Неорганическая химия: В 3 т./Под ред. ЮД Третьякова. T. 2: Химия переходных металлов. – 2004. 2. Greenwood N. N., Earnshaw A. Chemistry of the Elements. – 1984.
↑ статья «Минеральные ресурсы». Энциклопедия «Кругосвет». Архивировано 21 августа 2011 года.
↑ 1 2 ХРОМ | Онлайн Энциклопедия Кругосвет.
↑ Поваренных А. С. Твердость минералов. — АН УССР, 1963. — С. 197—208. — 304 с.
↑ Реми Г. Курс неорганической химии. Т. 2. М., Мир, 1966. С. 142—180.
↑ Некрасов Б. В. Курс общей химии. М:, ГНХТИ, 1952, С. 334
↑ Хром // Большая медицинская энциклопедия : в 30 т. / гл. ред.Б.В. Петровский. — 3 изд. — Москва : Советская энциклопедия, 1986. — Т. 27. Хлоракон - Экономика здравоохранения. — 576 с. — 150 000 экз.
↑ Gerd Anger, Jost Halstenberg, Klaus Hochgeschwender, Christoph Scherhag, Ulrich Korallus, Herbert Knopf, Peter Schmidt, Manfred Ohlinger, «Chromium Compounds» in Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2005.
↑ 1 2 IARC. Volume 49: Chromium, Nickel, and Welding. — Lyon : International Agency for Research on Cancer, 1999-11-05. — «There is sufficient evidence in humans for the carcinogenicity of chromium[VI] compounds as encountered in the chromate production, chromate pigment production and chromium plating industries.». — ISBN 92-832-1249-5.
↑ Salnikow, K. and Zhitkovich, A., «Genetic and Epigenetic Mechanisms in Metal Carcinogenesis and Cocarcinogenesis: Nickel, Arsenic, and Chromium», Chem. Res. Toxicol., 2008, 21, 28-44. DOI:10.1021/tx700198a
↑ OSHA: Small Entity Compliance Guide for the Hexavalent Chromium Standards
↑ David Blowes (2002). «Tracking Hexavalent Cr in Groundwater». Science 295: 2024–25. DOI:10.1126/science.1070031. PMID 11896259.
↑ ПДК воздуха населенных мест
↑ Официальный сайт Эрин Брокович, страница, посвящённая фильму

Ссылки

http-wikipediya.ru

Хром - полезные свойства

хром - полезные свойства

Хром - микроэлемент, необходимый для активации инсулина и стабилизации углеводного обмена.

Полезные факты, связанные с хромом

● В нашем организме содержится около шести миллиграмм хрома.

● Хром сконцентрирован в лёгких, волосах, костной и хрящевой ткани, щитовидной железе, кишечнике, печени и почках.

● В процессе старения организма количество содержащегося в нём хрома существенно снижается.

● Железо и цинк усиливают действие хрома.

● Токсическая доза хрома для человека составляет 200 миллиграмм, смертельная доза - 3 грамма.

● Сахар увеличивает выведение хрома с мочой.

● Препараты на основе хрома противопоказаны людям с повышенной индивидуальной чувствительностью, повышенным уровнем хрома к крови и людям, работающим на производстве, которое связано с хромированием.

При каких заболеваний применяется хром?

● сахарный диабет

● нарушение жирового обмена у матери при беременности

● атеросклероз

● заболевания сердца

Полезные свойства хрома. Чем полезен хром?

● Хром принимает участие в регуляции работы сердца.

● Понижает уровень холестерина.

● Участвует в синтезе нуклеиновых кислот и регуляции работы щитовидной железы.

● Стабилизирует нормальный уровень глюкозы в крови и нормализует давление.

● Стимулирует вывод из организма радионуклидов и токсинов.

● Укрепляет кости, поэтому незаменим для профилактики остеопороза.

Норма потребления хрома

● Суточная потребность в хроме для взрослого человека составляет 50-250 микрограмм.

● При повышенных моральных и физических нагрузках, при инфекциях или травмах, при ожирении, хронической усталости, а также при сахарном диабете суточную дозу необходимо увеличить.

Признаки дефицита хрома

● риск атеросклероза

● риск сахарного диабета

● гипогликемия или гипергликемия

● увеличение веса тела

● снижение иммунитета

● нарушение координации

● невралгические боли в конечностях

● головные боли

● бессонница

● слабость

● беспокойство

Признаки избытка хрома

● риск заболевания раком

● бронхиальная астма

● нарушение функции почек

● язва желудка

● экземы

● воспалительные заболевания

● дерматиты

● нарушение функции печени

В каких продуктах содержится хром?

● бананы

● апельсины

● яблоки

● кукуруза

● зеленый лук

● капуста

● морковь

● томаты

● сладкий перец

● картофель

● грибы

● черника

● рябина

● голубика

● клюква

● облепиха

● крупы

● специи

● бобовые

● зерновые

● пивные дрожжи

● куриные яйца

● молочные продукты и молоко

● морепродукты и рыба

● говяжья печень

● мясо животных

< Предыдущая Следующая >

edazdorov.ru

Хром - Википедия

Внешний вид простого вещества Свойства атома Название, символ, номер Атомная масса(молярная масса) Электронная конфигурация Радиус атома Химические свойства Ковалентный радиус Радиус иона Электроотрицательность Электродный потенциал Степени окисления Энергия ионизации(первый электрон) Термодинамические свойства простого вещества Плотность (при н. у.) Температура плавления Температура кипения Уд. теплота плавления Уд. теплота испарения Молярная теплоёмкость Молярный объём Кристаллическая решётка простого вещества Структура решётки Параметры решётки Температура Дебая Прочие характеристики Теплопроводность Номер CAS


Твёрдый металл голубовато-белого цвета
Хром / Chromium (Cr), 24
51,9961(6)[1] а. е. м. (г/моль)
[Ar] 3d5 4s1
130 пм
118 пм
(+6e)52 (+3e)63 пм
1,66 (шкала Полинга)
-0.74
6, 3, 2, 0
652,4 (6,76) кДж/моль (эВ)
7,19 г/см³
2130 K
2945 K
21 кДж/моль
342 кДж/моль
23,3[2] Дж/(K·моль)
7,23 см³/моль
кубическаяобъёмноцентрированая
2,885 Å
460 K
(300 K) 93,9 Вт/(м·К)
7440-47-3

История[ | ]

Открыт на Среднем Урале, в Березовском золоторудном месторождении. Впервые упоминается в труде М. В. Ломоносова «Первые основания металлургии» (1763 год), как красная свинцовая руда, 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[ | ]

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

Нахождение в природе[ | ]

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[ | ]

Самые большие месторождения хрома находятся в ЮАР (1 место в мире), Казахстане, России, Зимбабве, Мадагаскаре. Также есть месторождения на территории Турции, Индии, Армении[3], Бразилии, на Филиппинах[4].

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)[4].

Геохимия и минералогия[ | ]

Различают три основных минерала хрома: (Mg, Fe)Cr2O4, (Mg, Fe)(Cr, Al)2O4 и (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.

Получение[ | ]

Fe(CrO2)2+4C→Fe+2Cr+4CO{\displaystyle {\mathsf {Fe(CrO_{2})_{2}+4C\rightarrow Fe+2Cr+4CO}}}

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:

4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O2→8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2{\displaystyle {\mathsf {4Fe(CrO_{2})_{2}+8Na_{2}CO_{3}+7O_{2}\rightarrow 8Na_{2}CrO_{4}+2Fe_{2}O_{3}+8CO_{2}}}}

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:

Na2Cr2O7+2C→Cr2O3+Na2CO3+CO{\displaystyle {\mathsf {Na_{2}Cr_{2}O_{7}+2C\rightarrow Cr_{2}O_{3}+Na_{2}CO_{3}+CO}}}

5) с помощью алюминотермии получают металлический хром:

Cr2O3+2Al→Al2O3+2Cr+130kcal{\displaystyle {\mathsf {Cr_{2}O_{3}+2Al\rightarrow Al_{2}O_{3}+2Cr+130kcal}}}

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;

Cr2O72−+14H++12e−→2Cr+7h3O{\displaystyle {\mathsf {Cr_{2}O_{7}^{2-}+14H^{+}+12e^{-}\rightarrow 2Cr+7H_{2}O}}}

Физические свойства[ | ]

В свободном виде — голубовато-белый металл с кубической объемно-центрированной решеткой, а = 0,28845 нм. Ниже температуры 38 °C является антиферромагнетиком, выше переходит в парамагнитное состояние (точка Нееля).

Хром имеет твердость по шкале Мооса 5[5], один из самых твердых чистых металлов (уступает только иридию, бериллию, вольфраму и урану). Очень чистый хром достаточно хорошо поддаётся механической обработке.

Химические свойства[ | ]

Характерные степени окисления[ | ]

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

Степень окисления Оксид Гидроксид Характер Преобладающие формы в растворах Примечания

+2	CrO (чёрный)	Cr(OH)2(желтый)	Основный	Cr2+ (соли голубого цвета)	Очень сильный восстановитель
+3	Cr2O3(зелёный)	Cr(OH)3(серо-зеленый)	Амфотерный	Cr3+ (зеленые или лиловые соли) [Cr(OH)4]-(зелёный)
+4	CrO2	не существует	Несолеобразующий	-	Встречается редко, малохарактерна
+6	CrO3(красный)	h3CrO4 h3Cr2O7	Кислотный	CrO42- (хроматы, желтые) Cr2O72-(дихроматы, оранжевые)	Переход зависит от рН среды. Сильнейший окислитель, гигроскопичен, очень ядовит.

Простое вещество[ | ]

Соединения Cr(+2)[ | ]

2Cr3+→Zn,HCl[H]2Cr2+{\displaystyle {\mathsf {2Cr^{3+}{\xrightarrow[{Zn,HCl}]{[H]}}2Cr^{2+}}}}

Все эти соли Cr2+ — сильные восстановители вплоть до того, что при стоянии вытесняют водород из воды[7]. Кислородом воздуха, особенно в кислой среде, Cr2+ окисляется, в результате чего голубой раствор быстро зеленеет.

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

Синтезированы дигалогениды хрома CrF2, CrCl2, CrBr2 и CrI2

Соединения Cr(+3)[ | ]

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(h3O)6]3+) до зелёного (в координационной сфере присутствуют анионы).

Cr3+ склонен к образованию двойных сульфатов вида MICr(SO4)2·12h3O (квасцов)

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

Cr3++3Nh4+3h3O→Cr(OH)3↓+3Nh5+{\displaystyle {\mathsf {Cr^{3+}+3NH_{3}+3H_{2}O\rightarrow Cr(OH)_{3}\downarrow +3NH_{4}^{+}}}}

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

Сплавляя Cr2O3 со щелочами, получают хромиты:

Cr2O3+2NaOH→2NaCrO2+h3O{\displaystyle {\mathsf {Cr_{2}O_{3}+2NaOH\rightarrow 2NaCrO_{2}+H_{2}O}}}

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

Cr2O3+6HCl→2CrCl3+3h3O{\displaystyle {\mathsf {Cr_{2}O_{3}+6HCl\rightarrow 2CrCl_{3}+3H_{2}O}}}

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

2Na3[Cr(OH)6]+3h3O2→2Na2CrO4+2NaOH+8h3O{\displaystyle {\mathsf {2Na_{3}[Cr(OH)_{6}]+3H_{2}O_{2}\rightarrow 2Na_{2}CrO_{4}+2NaOH+8H_{2}O}}}

2Cr2O3+8NaOH+3O2→4Na2CrO4+4h3O{\displaystyle {\mathsf {2Cr_{2}O_{3}+8NaOH+3O_{2}\rightarrow 4Na_{2}CrO_{4}+4H_{2}O}}}

Соединения хрома (+4)[ | ]

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

Соединения хрома (+6)[ | ]

2CrO42−+2H+→Cr2O72−+h3O{\displaystyle {\mathsf {2CrO_{4}^{2-}+2H^{+}\rightarrow Cr_{2}O_{7}^{2-}+H_{2}O}}}

Cr2O72−+2OH−→2CrO42−+h3O{\displaystyle {\mathsf {Cr_{2}O_{7}^{2-}+2OH^{-}\rightarrow 2CrO_{4}^{2-}+H_{2}O}}}

h3CrnO3n+1→h3O+nCrO3{\displaystyle {\mathsf {H_{2}Cr_{n}O_{3n+1}\rightarrow H_{2}O+nCrO_{3}}}}

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

Соединения хрома(VI) — сильные окислители, например:

K2Cr2O7+14HCl→2CrCl3+2KCl+3Cl2↑+7h3O{\displaystyle {\mathsf {K_{2}Cr_{2}O_{7}+14HCl\rightarrow 2CrCl_{3}+2KCl+3Cl_{2}\uparrow +7H_{2}O}}}

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.

Применение[ | ]

Используется в качестве износоустойчивых и красивых гальванических покрытий (хромирование).

Биологическая роль и физиологическое действие[ | ]

Хром — один из , 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 в степени окисления +6 особо токсичны. Практически вся хромовая руда обрабатывается через преобразование в дихромат натрия. В 1985 году было произведено примерно 136 000 тонн шестивалентного хрома.[8] Другими источниками шестивалентного хрома являются триоксид хрома и различные соли — хроматы и дихроматы. Шестивалентный хром используется при производстве нержавеющих сталей, текстильных красок, консервантов дерева, для хромирования и пр.

Шестивалентный хром является признанным канцерогеном при вдыхании.[9] На многих рабочих местах сотрудники подвержены воздействию шестивалентного хрома, например, при гальваническом хромировании или сварке нержавеющих сталей.[9] В Европейском союзе использование шестивалентного хрома существенно ограничено директивой RoHS.

Шестивалентный хром транспортируется в клетки человеческого организма с помощью сульфатного транспортного механизма благодаря своей близости к сульфатам и хроматам по структуре и заряду. Трёхвалентный хром, более часто встречающийся, не транспортируется в клетки.

Внутри клетки Cr(VI) разлагается к метастабильному пятивалентному хрому (Cr(V)), затем к трехвалентному хрому (Cr(III)). Трехвалентный хром, присоединяясь к протеинам, создает гаптены, которые включают иммунную реакцию. После их появления чувствительность к хрому не пропадает. В этом случае даже контакт с текстильными изделиями, окрашенными хромсодержащими красками или с кожей, обработанной хромом, может вызвать раздражение кожи. Витамин C и другие агенты реагируют с хроматами и образуют Cr(III) внутри клетки.[10]

Продукты шестивалентного хрома являются генотоксичными канцерогенами. Хроническое вдыхание соединений шестивалентного хрома увеличивает риск заболеваний носоглотки, риск рака лёгких. (Лёгкие особенно уязвимы из-за большого количества тонких капилляров). Видимо, механизм генотоксичности запускается пяти- и трёхвалентным хромом.

В США предельно допустимая концентрация шестивалентного хрома в воздухе составляет 5 мкг/м³ (0,005 мг/м³).[11][12] В России предельно допустимая концентрация хрома (VI) существенно ниже — 1,5 мкг/м³ (0,0015 мг/м³).[13]

См. также[ | ]

Примечания[ | ]

↑ Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) (англ.) // . — 2013. — Vol. 85, no. 5. — P. 1047-1078. — DOI:10.1351/PAC-REP-13-03-02.
↑ Редкол.:Зефиров Н. С. (гл. ред.). Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Большая Российская энциклопедия, 1999. — Т. 5. — С. 308.
↑ статья «Минеральные ресурсы». Энциклопедия «Кругосвет». Архивировано 21 августа 2011 года.
↑ 1 2 ХРОМ | Онлайн Энциклопедия Кругосвет
↑ Поваренных А. С. Твердость минералов. — АН УССР, 1963. — С. 197-208. — 304 с.
↑ Реми Г. Курс неорганической химии. Т. 2. М., Мир, 1966. С. 142—180
↑ Некрасов Б. В. Курс общей химии. М:, ГНХТИ, 1952, С. 334
↑ Gerd Anger, Jost Halstenberg, Klaus Hochgeschwender, Christoph Scherhag, Ulrich Korallus, Herbert Knopf, Peter Schmidt, Manfred Ohlinger, «Chromium Compounds» in Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2005.
↑ 1 2 IARC. Volume 49: Chromium, Nickel, and Welding. — Lyon: International Agency for Research on Cancer. — ISBN 92-832-1249-5.
↑ Salnikow, K. and Zhitkovich, A., «Genetic and Epigenetic Mechanisms in Metal Carcinogenesis and Cocarcinogenesis: Nickel, Arsenic, and Chromium», Chem. Res. Toxicol., 2008, 21, 28-44. DOI:10.1021/tx700198a
↑ OSHA: Small Entity Compliance Guide for the Hexavalent Chromium Standards
↑ David Blowes (2002). «Tracking Hexavalent Cr in Groundwater». Science 295: 2024–25. DOI:10.1126/science.1070031. PMID 11896259.
↑ ПДК воздуха населенных мест
↑ Официальный сайт Эрин Брокович, страница, посвящённая фильму

Ссылки[ | ]

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, h3,W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au

encyclopaedia.bid

Поиск

Свежак

Обсуждения

Рубрики

Здоровое питание. Хром вещество

ХРОМ — Большая Медицинская Энциклопедия

Хром — Википедия РУ

История

Происхождение названия

История

Нахождение в природе

Месторождения

Геохимия и минералогия

Получение

Физические свойства

Химические свойства

Характерные степени окисления

Простое вещество

Соединения Cr(+2)

Соединения Cr(+3)

Соединения хрома (+4)

Соединения хрома (+6)

Применение

Биологическая роль и физиологическое действие

См. также

Примечания

Ссылки

Хром - полезные свойства

Полезные факты, связанные с хромом

При каких заболеваний применяется хром?

Полезные свойства хрома. Чем полезен хром?

Норма потребления хрома

Признаки дефицита хрома

Признаки избытка хрома

В каких продуктах содержится хром?

Хром - Википедия

История[ | ]

Происхождение названия[ | ]

Нахождение в природе[ | ]

Месторождения[ | ]

Геохимия и минералогия[ | ]

Получение[ | ]

Физические свойства[ | ]

Химические свойства[ | ]

Характерные степени окисления[ | ]

Простое вещество[ | ]

Соединения Cr(+2)[ | ]

Соединения Cr(+3)[ | ]

Соединения хрома (+4)[ | ]

Соединения хрома (+6)[ | ]

Применение[ | ]

Биологическая роль и физиологическое действие[ | ]

См. также[ | ]

Примечания[ | ]

Ссылки[ | ]

Смотрите также