” Chromium ” chuyển hướng đến đây. Không nên nhầm lẫn nó với Chromium ( trình duyệt )
Chromi (bắt nguồn từ từ tiếng Pháp chrome /kʁom/,[2] cách viết cũ: crom)[2] là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn có ký hiệu Cr và số hiệu nguyên tử bằng 24, là nguyên tố đầu tiên của nhóm 6, là 1 kim loại cứng, giòn, có độ nóng chảy cao. Bề mặt chromi được bao phủ bởi 1 lớp màng mỏng Cr2O3, nên có ánh bạc và khả năng chống trầy xước cao.
Hợp chất chromi được sử dụng lần tiên phong bởi người Trung Quốc vào khoảng chừng 2000 năm trước, thuộc triều đại nhà Tần. Cụ thể khi khai thác Lăng mộ Tần Thủy Hoàng người ta đã tìm thấy một số ít thanh kiếm với lưỡi kiếm được phủ bởi 1 lớp Cr2O3 dày 10-15 micromet, lớp này làm trách nhiệm bảo vệ thanh kiếm khỏi những tác nhân oxy hóa của môi trường tự nhiên từ bên ngoài trong hơn 2000 năm. Trễ hơn, ở phương Tây, vào năm 1761, tài nguyên Crocoit ( ngoài những còn được biết đến với tên khác là Chì đỏ Siberia ) được dùng như 1 chất màu trong hội họa, ở dạng bột vụn thì tài nguyên này có màu vàng, trong khi ở dạng tinh thể thì có màu đỏ. Vào năm 1797, Louis Nicolas Vauquelin đã điều chế thành công xuất sắc Cr sắt kẽm kim loại ở dạng đơn chất từ quặng của nó, mặc dầu vẫn còn lẫn khá nhiều tạp chất khiến cho sắt kẽm kim loại rất giòn, không hề sử dụng vào mục tiêu thương mại. Thay vào đó quặng Chromite ( thành phần chính là FeCr2O4, được biết đến với tên khác là Ferrochrome ) được sử dụng nhiều hơn trong những ngành công nghiệp luyện kim, từ quặng chromic sau khi tinh chế và người ta dùng phản ứng nhiệt nhôm để điều chế Cr. Chromi được coi là 1 sắt kẽm kim loại có giá trị cao bởi tính chống ăn mòn tốt, và độ cứng rất cao, nên nó được dùng như 1 nguyên tố điều chất thêm vào thép nhằm mục đích cải tổ năng lực chống ăn mòn và tăng độ cứng, thép có thêm Cr được gọi là thép không gỉ hay Inox .
Hằng năm, Cr kim loại dùng trong mạ điện và sản xuất thép chiếm đến 85% sản lượng Cr trên toàn thế giới.
Chromi là một sắt kẽm kim loại cứng, mặt bóng, màu xám thép với độ bóng cao và nhiệt độ nóng chảy cao. Nó là chất không mùi, không vị và dễ rèn. Các trạng thái oxy hóa phổ cập của chromi là + 2, + 3 và + 6, với + 3 là không thay đổi nhất. Các trạng thái + 1, + 4 và + 5 là khá hiếm. Các hợp chất của chromi với trạng thái oxy hóa + 6 là những chất có tính oxy hóa mạnh và độc tính cao. Trong không khí, chromi được oxy thụ động hóa, tạo thành một lớp mỏng mảnh oxide bảo vệ trên mặt phẳng, ngăn ngừa quy trình oxy hóa tiếp theo so với sắt kẽm kim loại ở phía dưới. Chromi có mạng tinh thể lập phương tâm khối
Các tác dụng của chromi :
Làm hợp chất nickel-chromi dùng trong bàn ủi, nhà bếp điện, … ( vì nó có nhiệt độ hoạt động giải trí khoảng chừng 1000 – 1100 độ C )
Vào ngày 26 tháng 7 năm 1761, Johann Gottlob Lehmann đã tìm thấy một khoáng chất màu đỏ da cam tại khu vực thuộc dãy núi Ural và ông đặt tên cho nó là chì đỏ Siberi. Mặc dù bị xác định nhầm là hợp chất của chì với các thành phần selen và sắt, nhưng trên thực tế nó là chromiat chì với công thức PbCrO4, ngày nay được biết dưới tên gọi khoáng chất crocoit.[3]
Năm 1770, Peter Simon Pallas đến cùng một khu vực như Lehmann và tìm thấy khoáng chất ” chì ” đỏ có những đặc thù rất hữu dụng để làm chất nhuộm màu trong những loại sơn. Việc sử dụng chì đỏ Siberi làm chất nhuộm sơn đã tăng trưởng rất nhanh. Chất nhuộm màu vàng sáng sản xuất từ crocoit trở thành màu trong thời trang. [ 3 ]Năm 1797, Louis Nicolas Vauquelin nhận được những vật mẫu chứa quặng crocoit. Ông đã sản xuất được oxide chromi với công thức hóa học CrO3, bằng cách trộn crocoit với acid chlorhydric. Năm 1798, Vauquelin phát hiện ra rằng ông hoàn toàn có thể cô lập chromi sắt kẽm kim loại bằng cách nung oxide trong lò than củi. [ 4 ] Ông cũng phát hiện được những dấu vết của chromi trong những loại đá quý, ví dụ điển hình như trong hồng ngọc hay ngọc lục bảo. [ 3 ] [ 5 ]Trong thế kỷ XIX, chromi được sử dụng hầu hết như thể thành phần trong những loại sơn và trong những muối để thuộc da, nhưng lúc bấy giờ ứng dụng hầu hết của nó là trong những kim loại tổng hợp và việc này chiếm tới 85 % sản lượng chromi. Phần còn lại được sử dụng trong công nghiệp hóa chất và những ngành sản xuất vật tư chịu lửa và đúc sắt kẽm kim loại. [ 6 ]
Vai trò sinh học[sửa|sửa mã nguồn]
Chromi hóa trị ba ( Cr ( III ) hay Cr3 + ) là nhu yếu với khối lượng rất nhỏ cho quy trình trao đổi chất của đường trong khung hình người và sự thiếu vắng nó hoàn toàn có thể sinh ra bệnh gọi là thiếu vắng chromi. [ 7 ] trái lại, chromi hóa trị sáu lại rất ô nhiễm và gây đột biến gen khi hít phải. Cr ( VI ) vẫn chưa được xác nhận là chất gây ung thư khi hít phải [ 1 ], nhưng ở trạng thái dung dịch nó đã được xác nhận là gây ra viêm da tiếp xúc dị ứng ( ACD ). [ 8 ]Gần đây, người ta nhận thấy rằng chất bổ sung ăn kiêng [ 9 ] thông dụng là phức chất của picolinat chromi sinh ra những tổn thương nhiễm sắc thể ở những tế bào của chuột đồng ( phân họ Cricetinae ). [ 10 ] Tại Hoa Kỳ, những hướng dẫn ăn kiêng đã hạ mức tiêu thụ chromi hàng ngày từ 50-200 µg cho người lớn xuống 35 µg ( đàn ông ) và 25 µg ( phụ nữ ). [ 11 ]
Quặng chromiChromi là nguyên tố thông dụng thứ 21 trong vỏ Trái Đất với nồng độ trung bình 100 ppm. [ 12 ] Các hợp chất chromi được tìm thấy trong thiên nhiên và môi trường do bào mòn những đá chứa chromi và hoàn toàn có thể được cung ứng từ nguồn núi lửa. Nồng độ trong đất nằm trong khoảng chừng 1 đến 3000 mg / kg, trong nước biển từ 5 đến 800 µg / lit, và trong sông và hồ từ 26 µg / lit đến 5,2 mg / lit. [ 13 ]Chromi được khai thác dưới dạng quặng chromit ( FeCr2O4 ). [ 6 ] Gần 50% quặng chromit trên quốc tế được khai thác tại Nam Phi, cạnh bên đó Kazakhstan, Ấn Độ và Thổ Nhĩ Kỳ cũng là những khu vực sản xuất đáng kể. Các trầm tích chromit chưa khai thác có nhiều, nhưng về mặt địa lý chỉ tập trung chuyên sâu tại Kazakhstan và miền nam châu Phi. [ 14 ]Khoảng 15 triệu tấn quặng chromit dưới dạng hoàn toàn có thể đưa ra thị trường được sản xuất vào năm 2000, và được chuyển hóa thành khoảng chừng 4 triệu tấn chromi-sắt với giá trị thị trường khoảng chừng trên 2,5 tỷ đô la Mỹ vào năm này .Mặc dù những trầm tích chromi tự nhiên ( chromi nguyên chất ) là khá hiếm, nhưng một vài mỏ chromi sắt kẽm kim loại tự nhiên đã được phát hiện. [ 15 ] [ 16 ] Mỏ Udachnaya tại Nga sản xuất những mẫu của chromi sắt kẽm kim loại tự nhiên. Mỏ này là những mạch ống chứa đá kimberlit giàu kim cương, và môi trường tự nhiên khử đã đưa ra sự tương hỗ thiết yếu để sản sinh ra cả chromi sắt kẽm kim loại lẫn kim cương. [ 17 ]
Mối quan hệ giữa Cr(III) và Cr(VI) phụ thuộc chủ yếu vào pH và các đặc điểm oxy hóa của vị trí quặng, nhưng trong hầu hết các trường hợp Cr(III) là loại chủ yếu,[13] mặc dù ở một vài nơi nước ngầm có thể chứa tới 39 µg trong tổng chromi với 30 µg là Cr(VI).[18]
Chromi thu được ở quy mô thương mại bằng cách nung quặng với sự xuất hiện của nhôm ( phản ứng nhiệt nhôm ) hay silic .
Kali dichromat là một chất oxy hóa mạnh và là hợp chất ưa thích để làm vệ sinh những đồ bằng thủy tinh trong phòng thí nghiệm ra khỏi dấu vết của những chất hữu cơ. Nó được sử dụng dưới dạng dung dịch bão hòa trong acid sulfuric đậm đặc để rửa những thiết bị đó. Tuy nhiên, so với mục tiêu này thì dung dịch natri dichromat đôi khi cũng được sử dụng do độ hòa tan cao hơn của nó ( 5 g / 100 ml ở kali dichromat với 20 g / 100 ml ở natri dichromat ) .Màu lục chromi là chromi ( III ) oxide ( Cr2O3 ) màu lục, được sử dụng trong việc làm vẽ trên men cũng như trong việc hãm màu thủy tinh .Màu vàng chromi là chất nhuộm màu vàng có công thức PbCrO4, được những họa sỹ hay thợ sơn sử dụng .Acid chromic có cấu trúc giả thuyết là H2CrO4. Cả acid chromic lẫn acid dichromic đều không có trong tự nhiên, nhưng những anion của chúng được tìm thấy trong nhiều loại hợp chất chứa chromi. Chromi trioxide ( CrO3 ) là trạng thái anhydride của acid chromic, được kinh doanh trong công nghiệp dưới tên gọi ” acid chromic ” .
Xem thêm Các hợp chất Chromi.
Liên kết năm lần[sửa|sửa mã nguồn]
Chromi đáng chú ý vì khả năng tạo ra liên kết các cộng hóa trị năm lần. Trong bài viết trên tạp chí Science, Tailuan Nguyen, một nghiên cứu sinh làm việc cùng Philip Power tại Đại học California, Davis đã miêu tả quá trình tổng hợp hợp chất của chromi(I) và gốc hydrocarbon, được thể hiện thông qua nhiễu xạ tia X là có chứa liên kết năm với độ dài 183,51(4) pm (1,835 angstrom) kết nối 2 nguyên tử chromi tại trung tâm. Điều này được thực hiện thông qua việc sử dụng phối thể một răng cực kỳ kềnh càng, mà với kích thước của nó có thể ngăn cản sự kết hợp tiếp theo. Hiện tại, chromi là nguyên tố duy nhất mà các liên kết năm lần đã được quan sát.
Hợp chất có cấu trúc Lewis như sau
- A r − C r − C r − A r { displaystyle { rm { Ar-Cr-Cr-Ar } } }
trong đó
A
r
{displaystyle {rm {Ar}}}
C
6
H
3
–
2
,
6
(
C
6
H
3
–
2
,
6
–
P
r
2
i
)
2
{displaystyle {rm {C_{6}H_{3}{mbox{-}}2,6(C_{6}H_{3}{mbox{-}}2,6{mbox{-}}Pr_{2}^{i})_{2}}}}
P
r
i
{displaystyle {rm {Pr^{i}}}}
[ 19 ]
Chromi nguồn gốc tự nhiên là sự hợp thành của 3 đồng vị không thay đổi ; Cr52, Cr53 và Cr54 với Cr52 là phổ cập nhất ( 83,789 % ). 19 đồng vị phóng xạ đã được miêu tả với không thay đổi nhất là Cr50 có chu kỳ luân hồi bán rã trên 1,8 x1017 năm, và Cr51 với chu kỳ luân hồi bán rã 27,7 ngày. Tất cả những đồng vị phóng xạ còn lại có chu kỳ luân hồi bán rã nhỏ hơn 1 ngày và phần đông là ít hơn 1 phút. Nguyên tố này cũng có 2 siêu trạng thái. [ 20 ]Cr53 là loại sản phẩm phân rã do phóng xạ sinh ra của Mn 53. Hàm lượng đồng vị chromi nói chung thường thì gắn liền với hàm lượng đồng vị mangan và có ứng dụng trong địa chất học đồng vị. Tỷ lệ đồng vị Mn-Cr tăng cường chứng cứ từ Al 26 và paladi 107 so với lịch sử vẻ vang sơ kì của hệ Mặt Trời. Các giao động trong những tỷ suất Cr53 / Cr52 và Mn / Cr từ một vài mẫu vẫn thạch chỉ ra tỷ suất khởi đầu của Mn53 / Mn55 gợi ý rằng việc phân loại đồng vị Mn-Cr hoàn toàn có thể tạo ra từ phân rã tại chỗ ( in situ ) của Mn53 trong những thiên thể hành tinh đã phân biệt. Vì vậy Cr53 phân phối thêm chứng cứ bổ trợ cho quy trình tổng hợp hạt nhân ngay trước khi có sự hợp nhất của hệ mặt trời. [ 21 ]
Các đồng vị của chromi có nguyên tử khối từ 43 amu (Cr43) tới 67 amu (Cr67). Phương thức phân rã chủ yếu trước khi có đồng vị ổn định (Cr52) là bắt điện tử còn phương pháp chủ yếu sau đó là phân rã beta.[20]
Chromi sắt kẽm kim loại và những hợp chất chromi ( III ) thường thì không được coi là nguy hại cho sức khỏe thể chất, nhưng những hợp chất chromi ( VI ) lại là ô nhiễm nếu nuốt / hít phải. [ 22 ] Liều tử trận của những hợp chất chromi ( VI ) ô nhiễm là khoảng chừng nửa thìa trà vật tư. Phần lớn những hợp chất chromi ( VI ) gây kích thích mắt, da và màng nhầy, hoàn toàn có thể gây bệnh so với những người có cơ địa dị ứng. Chromi ( VI ) có trong thành phần của xi-măng Porland hoàn toàn có thể gây bệnh dị ứng xi-măng với những người có cơ địa dị ứng hoặc có thời hạn tiếp xúc qua da liên tục và đủ lâu với xi-măng. Phơi nhiễm kinh niên trước những hợp chất chromi ( VI ) hoàn toàn có thể gây ra tổn thương mắt vĩnh viễn, nếu không được giải quyết và xử lý đúng cách. Chromi ( VI ) được công nhận là tác nhân gây ung thư ở người. Tại Hoa Kỳ, cuộc tìm hiểu của Erin Brockovich về việc xả chromi hóa trị 6 vào nguồn nước hoạt động và sinh hoạt là diễn biến của bộ phim điện ảnh cùng tên .Tổ chức y tế quốc tế ( WHO ) khuyến nghị hàm lượng được cho phép tối đa của chromi ( VI ) trong nước uống là 0,05 miligam trên một lít .Do những hợp chất của chromi đã từng được sử dụng trong thuốc nhuộm và sơn cũng như trong thuộc da, nên những hợp chất này thường thì hay được tìm thấy trong đất và nước ngầm tại những khu vực công nghiệp đã bị bỏ phí. Các loại sơn lót chứa chromi hóa trị 6 vẫn còn được sử dụng thoáng rộng trong những ứng dụng sửa chữa thay thế lại tàu thiên hà và xe hơi .
