آموزش
فلز کروم
خلاصه :
ضد زنگ، سبک و تکامل دهنده آلیاژ فولاد (استیل)کروم یکی از عناصر جدول تناوبی است که دارای نشان Cr و عدد اتمی ۲۴ میباشد. کروم یا کرومیوم فلزی سخت، براق و به رنگ خاکستری فلزی با جلاپذیری بالا و نقطه جوش بالا و مقاومت قابل توجه در برابر زنگزدگی و تیرگی است.
اکسید کروومیوم از بیش از ۲ هزار سال پیش در امپراتوری چین برای روکش سلاحهای فلزی استفاده میشد. کروم به عنوان یک عنصر در سال ۱۷۶۱ کشف شد و ابتدا به عنوان رنگدانه کاربرد داشت. در ۱۷۹۷ فلز کروم برای نخستین بار از سنگ معدنی آن جدا شد. از آن زمان تاکنون تقریباً تمام کروم دنیا از سنگ معدنی کرومیت به دست میآید. ارزش این فلز بیشتر به دلیل مقاومت بسیار آن در برابر زنگزدگی و فرسایش است به ویژه وقتی کشف شد که افزودن کروم به فولاد تأثیر قابل توجهی در جلوگیری از فرسایش و تیرگی فولاد دارد. امروزه حدود ۸۵ درصد مصرف کروم دنیا برای ساخت فولاد ضدزنگ (که حداقل ۱۰٫۵ درصد حجم آن را کروم تشکیل میدهد) و همچنین آبکاری با کروم است.
یوهان گوتلوب لمن در سال ۱۷۶۱ در کوههای اورال ماده معدنی نارنجی-قرمز رنگی پیدا کرد که نام آن را سرب قرمز سیبریایی نهاد. گرچه او به اشتباه آن را ترکیب سرب با آهن و سلنیوم انگاشت، آن ماده معدنی در حقیقت کرومات سرب (PbCrO4) بود.
پیتر سیمون پالاس در سال ۱۷۷۰ این ماده معدنی سربی قرمزرنگ (سرب قرمز سیبریایی) را در همان مکانی که لمن قبلاً دیده بود، مشاهده کرد که خصوصیات مفید زیادی داشت. از جمله این خصوصیات کاربرد آن به عنوان رنگدانه در تولید رنگ بود که استفاده از این ویژگی به سرعت توسعه یافت. رنگ زرد درخشانی که از کروکوئیت ساخته شد به یک رنگ بسیار رایج تبدیل گشت.
سال ۱۷۹۷ نیکلاس لوئی واکلین نمونههایی از سنگ معدن کروکوئیت را پیدا کرد. او با مخلوط کردن کروکوئیت و اسید هیدروکلریک موفق به تهیه اکسید کروم (CrO3) گشت. سال ۱۷۹۸ واکلین متوجه شد که با حرارت دادن این اکسید در کورههای ذغالی میتوان کروم فلزی به دست آورد. او موفق به شناسایی مقدار کمی کروم در سنگهای قیمتی از جمله یاقوت و زمرد شد.
در طول دهه اول قرن نوزدهم از کروم بیشتر به عنوان سازهای در رنگها استفاده میشد، اما امروزه عمده کاربرد آن (۸۵٪) در آلیاژهای فلزی است و مابقی موارد استفاده آن در صنایع شیمیایی، مواد نسوز و صنایع پایه است.
کروم سه ظرفیتی فلزی است که مقدار کم آن بسیار ضروری است و برای سوخت و ساز کامل قند در بدن انسان مورد نیاز است. کمبودهای کروم میتواند بر توانایی انسولین در ثابت نگهداشتن میزان قند خون تأثیر بگذارد.
این فلز کروم میتواند بسیاری از فلزات دیگر را ضد زنگ کرده و از آنها در برابر خوردگی و زنگ زدن محافظت کند. از همین رو یکی از آلیاژهای اصلی فولاد ضدزنگ یا استینلس استیل را کروم تشکیل میشود.
البته باید مد نظر قرارداد که زیر 4 درصد کروم ، خاصیت ضد زنگ ایجاد نمیکند.
حضور کروم زیر چهار درصد در کنار کربن به اسحکام قطعه می افزاید.
فلز کروم و ترکیبات کروم (III) معمولاً" برای سلامتی خطرناک نیستند، اما ترکیبات کروم VI در صورت بلع سمی هستند. مقدار تقریباً" نصف قاشق چای خوری ترکیبات کروم سمی (VI) کشنده بوده و سرطانزا بودن مقادیر غیرکشنده کروم VI به اثبات رسیدهاست. بیشتر ترکیبات کروم VI برای چشم، پوست و همچنین بافتهای مخاطی مضر هستند. تماس دائمی با این ترکیبات میتواند موجب آسیبهای دائمی چشم گردد، مگر مواردی که درمان کامل صورت پذیرد.