Njegova svojstva, povijest i još mnogo toga

Krom metal je najpoznatiji zbog njegove upotrebe u kromiranju (koji se često naziva i "krom"), ali njegova najveća upotreba je kao sastojak u nehrđajući čelici. Obje aplikacije imaju koristi od kromove tvrdoće, otpornosti na korozija, i sposobnost poliranja zbog sjajnog izgleda.

• Atomski simbol: Cr
• Atomski broj: 24
• Atomska masa: 51,996 g / mol¹
• Kategorija elemenata: Prijelazni metal
• Gustoća: 7,19g / cm³ na 20 ° C
• Talište: 1907 ° F
• Vrelište: 2671 ° C
• Mohova tvrdoća: 5.5

Krom je tvrdi, sivi metal koji je cijenjen zbog nevjerojatne otpornosti na koroziju. Čisti krom je magnetski i lomljiv, ali kada se može proizvesti legiranje kovan i polirano do svijetlog, srebrnastog završetka.

Krom dobiva svoje ime po khrōma, grčka riječ koja znači boja, zbog sposobnosti stvaranja živopisnih, šarenih spojeva, kao što je krom oksid.

1797. francuski kemičar Nicolas-Louis Vauguelin proizveo je prvi čisti metal kroma, obrađujući krokoitom (a mineral koji sadrži krom) s kalijevim karbonatom i zatim reduciranjem rezultirajuće kromatske kiseline s ugljikom u a grafitni lončić.

Iako su se spojevi kroma koristili u bojama i bojama već tisućama godina, tek nakon Vauguelinovog otkrića upotreba kroma u primjeni metala počela se razvijati. Krajem 19. i početkom 20. stoljeća metalurzi u Europi aktivno su eksperimentirali s metalom legure, nastojeći proizvesti jače i izdržljivije čelici.

1912. godine, radeći u Firth Brown Laboratories u Velikoj Britaniji, metalurg Harry Harry Brearley dobio je zadatak pronaći otporniji metal za barel. Dodao je krom, za koji se znalo da ima visoku talište, tradicionalnom ugljičnom čeliku, proizvodeći prvi nehrđajući čelik. Međutim, otprilike u isto vrijeme, drugi, uključujući Elwood Haynes u SAD-u i inženjere Kruppa u Njemačkoj, također su razvijali čelične legure koje sadrže krom. Razvojem elektrolučne peći ubrzo je uslijedila opsežna proizvodnja nehrđajućeg čelika.

U istom su se razdoblju radila i istraživanja metala za elektroplatiranje, što je omogućilo jeftinije metale, poput željezo i nikl, usvojiti njihovu vanjsku otpornost kroma na abraziju i koroziju, kao i njegove estetske kvalitete. Prve kromirane karakteristike pojavile su se na automobilima i vrhunskim satovima u kasnim 1920-ima.

Industrijski proizvodi od kroma uključuju metalni krom, ferokrom, kemikalije kroma i ljevani pijesak. Posljednjih godina bilježi se trend većih vertikalnih integracija u proizvodnji kromanih materijala. Odnosno, više tvrtki je uključeno u eksploataciju kromitne rude koja je također prerađuje u metalni krom, ferohrom i, u konačnici, nehrđajući čelik.

U 2010. globalna proizvodnja kromitne rude (FeCr₂O₄), primarni mineral koji je izvađen za proizvodnju kroma bio je 25 milijuna tona. Proizvodnja ferohroma bila je oko 7 milijuna tona, dok je proizvodnja metala kroma bila približno 40 000 tona. Ferokrom se proizvodi isključivo upotrebom elektrolučnih peći, dok se metalni krom može proizvesti elektrolitičkim, silikotermičkim i aluminotermičkim metodama.

Tijekom proizvodnje ferohroma, toplina stvorena električnim lučnim pećima koja doseže 5070°F (2800°C), uzrokuje da ugljen i koks smanjuju kromove rude karbotermnom reakcijom. Nakon što je razmaženo dovoljno materijala u ognjištu peći, rastopljeni metal se odvodi i očvršćuje u velikim odljevima prije nego što se gazi.

Aluminotermna proizvodnja metala kroma visoke čistoće čini preko 95% danas proizvedenog kroma. Prvi korak u ovom procesu zahtijeva da se kromitska ruda 2000. Prži sa sodom i vapnom u zraku°F (1000°C), koji stvara natrijev kromat koji sadrži kalcin. Može se isprati iz otpadnog materijala i zatim reducirati i istaložiti u obliku kromovog oksida (Cr₂O₃).

Zatim se kromov oksid pomiješa sa prahom aluminijum i stavite u veliki glineni lončić. Barijev peroksid i magnezij prah se zatim rasporedi na smjesu, a lončić je okružen pijeskom (koji djeluje kao izolacija).

Smjesa se zapali, što rezultira kisikom iz kromovog oksida koji reagira s aluminijem, stvarajući aluminij oksid i, na taj način, oslobađajući rastopljeni metal kroma koji je čisti 97-99%.

Prema statističkim podacima Geološkog zavoda SAD-a, najveći proizvođači kromitne rude u 2009. godini bili su Južna Afrika (33%), Indija (20%) i Kazahstan (17%). Najveće tvrtke za proizvodnju ferohroma uključuju Xstrata, Eurasian Natural Resources Corp. (Kazahstan), Samancor (Južna Afrika) i Hernic Ferrochrome (Južna Afrika).

Prema podacima Međunarodnog udruženja za razvoj kroma, od ukupne kromitske rude izvađene u 2009. godini 95,2% konzumirala je metalurška industrija, 3,2% vatrostalna i ljevaonica, a 1,6% proizvođači kemikalija. Glavne primjene kroma su nehrđajući čelici, legirani čelici i obojene legure.

Nehrđajući čelici odnose se na niz čelika koji sadrže između 10% i 30% kroma (po masi) i koji ne korodiraju i ne rđaju kao obični čelici. Postoji između 150 i 200 različitih sastava od nehrđajućeg čelika, iako ih je samo oko 10% u redovnoj uporabi.

izvori:

Sully, Arthur Henry i Eric A. Brandes. Krom. London: Butterworths, 1954.

Ulica, Arthure. & Alexander, W. O. 1944. Metali u službi čovjeka. 11. izdanje (1998).

Međunarodno udruženje za razvoj kroma (ICDA).

Izvor: www.icdacr.com