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Chrommetall:Elemente, Eigenschaften und Verwendungen

Chrom ist ein Mineral. Es wird als „essentielles Spurenelement“ bezeichnet, weil sehr geringe Mengen an Chrom für die menschliche Gesundheit notwendig sind. Es gibt zwei Formen von Chrom. Dreiwertiges Chrom kommt in Lebensmitteln und Nahrungsergänzungsmitteln vor und ist für den Menschen unbedenklich. Die andere Form, sechswertiges Chrom, ist ein bekanntes Gift, das Hautprobleme und Lungenkrebs verursachen kann. Hier wird nur dreiwertiges Chrom diskutiert.

Chrom wird bei Chrommangel eingesetzt. Es wird auch bei Diabetes, hohem Cholesterinspiegel, einer hormonellen Störung, die vergrößerte Eierstöcke mit Zysten verursacht (polyzystisches Ovarialsyndrom oder PCOS), und vielen anderen Erkrankungen angewendet, aber es gibt keine guten wissenschaftlichen Beweise für die meisten dieser Anwendungen. Aber in diesem Artikel diskutieren wir Chrom als Metall und seine Eigenschaften und Verwendungen.

Was ist Chrommetall?

Chrom ist ein chemisches Element mit dem Symbol Cr und der Ordnungszahl 24. Es ist das erste Element der Gruppe 6. Es ist ein stahlgraues, glänzendes, hartes und sprödes Übergangsmetall. Chrom ist der Hauptzusatz in Edelstahl, der Korrosionsschutzeigenschaften verleiht.

Chrom wird auch als Metall geschätzt, das auf Hochglanz poliert werden kann und dabei nicht anläuft. Poliertes Chrom reflektiert fast 70 % des sichtbaren Spektrums und fast 90 % des Infrarotlichts.

Chrommetall wird wegen seiner hohen Korrosionsbeständigkeit und Härte geschätzt. Eine wichtige Entwicklung in der Stahlproduktion war die Entdeckung, dass Stahl durch Hinzufügen von metallischem Chrom zur Bildung von rostfreiem Stahl sehr widerstandsfähig gegen Korrosion und Verfärbung gemacht werden kann. Edelstahl und Verchromung machen zusammen 85 % der gewerblichen Nutzung aus.

Die industrielle Herstellung von Chrom erfolgt aus Chromiterz (meist FeCr2O4) zu Ferrochrom, einer Eisen-Chrom-Legierung, durch aluminothermische oder silicothermische Reaktionen.

Ferrochrom wird dann zur Herstellung von Legierungen wie Edelstahl verwendet. Reines Chrommetall wird durch einen anderen Prozess hergestellt:Rösten und Auslaugen von Chromit, um es von Eisen zu trennen, gefolgt von einer Reduktion mit Kohlenstoff und dann mit Aluminium.

Gruppe Schmelzpunkt 1907 °C, 3465 °F, 2180 K 
Zeitraum Siedepunkt 2671 °C, 4840 °F, 2944 K 
Blockieren Dichte (g cm −3 ) 7.15 
Ordnungszahl 24  Relative Atommasse 51.996  
Zustand bei 20°C Durchgehend  Schlüsselisotope 52 Cr 
Elektronenkonfiguration [Ar] 3d 5 4s 1 CAS-Nummer 7440-47-3 

Wer hat Chrom entdeckt?

Chrom wurde (1797) von dem französischen Chemiker Nicolas-Louis Vauquelin entdeckt und ein Jahr später als Metall isoliert; Es wurde nach seinen mehrfarbigen Verbindungen benannt. Er stellte Chromoxid (CrO3) her, indem er Krokoit mit Salzsäure (HCl) mischte.

Obwohl er glaubte, dass es noch keine Methode zur Isolierung von Chrom gab, war Vauquelin 1798 angenehm überrascht, als er entdeckte, dass er metallisches Chrom durch einfaches Erhitzen von Chromoxid in einem Holzkohleofen gewinnen konnte. Heute wird Chrom hauptsächlich durch Erhitzen des Minerals Chromit (FeCr2O4) in Gegenwart von Aluminium oder Silizium gewonnen.

Eigenschaften von Chrom

Chrom ist ein glänzendes, sprödes, hartes Metall. Seine Farbe ist silbergrau und er kann hochglanzpoliert werden. Es läuft an der Luft nicht an, beim Erhitzen entsteht und bildet sich grünes Chromoxid. Chrom ist in Sauerstoff instabil, es bildet sofort eine dünne Oxidschicht, die für Sauerstoff undurchlässig ist und das darunter liegende Metall schützt.

Chrom hat einen Schmelzpunkt von 1857+/-20°C, einen Siedepunkt von 2672°C, ein spezifisches Gewicht von 7,18 bis 7,20 (20°C), mit Wertigkeiten in der Regel 2, 3 oder 6. Das Metall ist glänzend stahlgraue Farbe, die hochglanzpoliert wird. Es ist hart und korrosionsbeständig.

Chrom hat einen hohen Schmelzpunkt, eine stabile Kristallstruktur und eine mäßige Wärmeausdehnung. Alle Chromverbindungen sind gefärbt. Chromverbindungen sind giftig.

Chrommetall ist ein chemisches Element mit dem Symbol Cr und der Ordnungszahl 24. Es ist das erste Element in Gruppe 6. Chrom ist ein ziemlich aktives Metall. Es reagiert nicht mit Wasser, reagiert aber mit den meisten Säuren. Es verbindet sich bei Raumtemperatur mit Sauerstoff zu Chromoxid (Cr2O3). Chromoxid bildet eine dünne Schicht auf der Metalloberfläche und schützt sie vor weiterer Korrosion.

Chromverarbeitung

Chrom (Cr) ist ein brillantes, hartes, hochschmelzendes Metall, das bei 1.857 °C (3.375 °F) schmilzt und bei 2.672 °C (4.842 °F) siedet. In reinem Zustand ist es beständig gegen normale Korrosion, was zu seiner Anwendung als galvanischer Schutzüberzug für andere Metalle führt. Es löst sich in nicht oxidierenden Mineralsäuren auf, jedoch nicht in Königswasser oder Salpetersäure, die das Metall passivieren.

Da Chrom und chromreiche Legierungen bei Raumtemperatur spröde sind, haben sie eine begrenzte Anwendung. Der weitaus größte Verbrauch findet als Legierungszusatz zu Eisen statt. In Mengen von 10 bis 26 Prozent verleiht Chrom dem Stahl Korrosionsbeständigkeit; es wird auch verwendet, um Härtbarkeit, Verschleißfestigkeit und Hochtemperaturfestigkeit zu verbessern.

Als Mineral Chromit wird Chrom in großem Umfang als feuerfestes Material verwendet. Andere Chromchemikalien werden als Pigmente und Gerbstoffe verwendet.

Verwendungen von Chrom

Ein hartes, silbriges Metall mit Blaustich. Chrom wird zum Härten von Stahl, zur Herstellung von rostfreiem Stahl (benannt, weil er nicht rostet) und zur Herstellung verschiedener Legierungen verwendet.

Verchromung kann verwendet werden, um Stahl eine hochglanzpolierte Oberfläche zu verleihen. Verchromte Auto- und LKW-Teile wie Stoßstangen waren einst weit verbreitet. Auch das Verchromen von Kunststoffen, die häufig in Badarmaturen verwendet werden, ist möglich.

Etwa 90 % aller Leder werden mit Chrom gegerbt. Das Abwasser ist jedoch giftig, daher werden Alternativen untersucht. Chromverbindungen werden als industrielle Katalysatoren und Pigmente (in hellgrünen, gelben, roten und orangen Farben) verwendet. Rubine erhalten ihre rote Farbe von Chrom, und mit Chrom behandeltes Glas hat eine smaragdgrüne Farbe.

Chromelement und seine Verwendung

Chromelemente haben viele verschiedene Anwendungen. Einige beinhalten:

  • Chromfluorid (CrF 3):Bedrucken, Färben und Mottenschutz von Wollstoffen
  • Chromoxid (Cr 2 O 3):ein grünes Pigment (Färbemittel) in Farben, Asphaltdächern und keramischen Materialien; Feuerfeste Ziegelsteine; abrasiv
  • Chromsulfat (Cr 2 (SO 4) 3):ein grünes Pigment in Farbe, Keramik, Glasuren, Lacken und Tinten; Verchromung
  • Chromborid (CrB):feuerfest; ein elektrischer Hochtemperaturleiter
  • Chromdioxid (CrO 2):Beschichtung für Magnetbänder („Chrom“-Bänder)
  • Chromhexacarbonyl (Cr(CO) 6):Katalysator; Benzinadditiv

Häufig gestellte Fragen.

Wofür wird Chrommetall verwendet?

Ein hartes, silbriges Metall mit Blaustich. Chrom wird zum Härten von Stahl, zur Herstellung von rostfreiem Stahl (so genannt, weil er nicht rostet) und zur Herstellung verschiedener Legierungen verwendet. Verchromung kann verwendet werden, um Stahl eine hochglanzpolierte Oberfläche zu verleihen.

Ist Chrom ein billiges Metall?

Als glänzendes Element ist Chrom nahezu unschlagbar:Es ist günstig, leicht zu galvanisieren, korrodiert nicht und glänzt natürlich sehr stark. Silber glänzt auch, läuft aber schnell an.

Wie stark ist Chrommetall?

Mit einer Bewertung von 8,5 auf der Mohs-Härteskala ist Chrom das härteste Metall der Welt (es übertrifft leicht Titan, das nur mit 6 bewertet wird.

Ist Chrom ein giftiges Metall?

Chrom als reines Metall hat keine nachteilige Wirkung. Die geringe toxische Wirkung wird dem dreiwertigen Chrom zugeschrieben, wenn es in sehr großen Mengen vorhanden ist. Sowohl die akute als auch die chronische Toxizität von Chrom wird hauptsächlich durch sechswertige Verbindungen verursacht.

Ist Chrom für Menschen giftig?

Studien am Menschen haben eindeutig gezeigt, dass inhaliertes Chrom (VI) ein Karzinogen für den Menschen ist, was zu einem erhöhten Risiko für Lungenkrebs führt. Tierversuche haben gezeigt, dass Chrom (VI) durch Einatmen Lungentumoren verursacht.

Ist Chrom ein gutes Metall?

Edelstahl und Verchromung (Galvanik mit Chrom) machen zusammen 85 % der gewerblichen Nutzung aus. Chrom wird auch als Metall geschätzt, das hochglanzpoliert werden kann und gleichzeitig anlaufbeständig ist.

Ist Chrom natürlich oder synthetisch?

Es kommt natürlicherweise in Verbindungen in der Erdkruste vor. Der Konsum hoher Chrommengen in verschmutztem Trinkwasser oder das Einatmen von Dämpfen des Heizelements kann jedoch Geschwüre, Krebs und andere Gesundheitsprobleme verursachen.

Was sind 5 Anwendungen von Chrom?

Die Verwendung von Chrom in der chemischen Industrie. Es wird hauptsächlich in der Galvanik, beim Gerben, Drucken und Färben, in der Medizin, in Kraftstoffen, Katalysatoren, Oxidationsmitteln, Streichhölzern und Metallkorrosionshemmern verwendet. Gleichzeitig hat sich metallisches Chrom zu einem der wichtigsten galvanisch abgeschiedenen Metalle entwickelt.

Kann Chrom geschmiedet werden?

Reines Chrom (wie viele andere Nichteisenmetalle) ist kaltverfestigt. Dies macht es zum Schmieden ungeeignet, da die resultierende Klinge sehr spröde wäre.

Was ist schlecht an Chrom?

Chrom VI ist die gefährlichste Form von Chrom und kann Gesundheitsprobleme verursachen, darunter allergische Reaktionen, Hautausschlag, Nasenreizungen und Nasenbluten, Geschwüre, ein geschwächtes Immunsystem, Veränderungen des genetischen Materials, Nieren- und Leberschäden und kann sogar so weit gehen wie der Tod des Individuums.

Ist Chromrost giftig?

Tatsächlich wird Chrom auf einer Gramm-für-Gramm-Basis im Vergleich zu anderen Metallen nicht als besonders giftig angesehen, selbst bei Einnahme.

Ist Chrom in Edelstahl giftig?

Toxikologische Studien zeigen, dass orale Dosen von Nickel und Chrom kutane Nebenwirkungen wie Dermatitis hervorrufen können. Zusätzliche Nahrungsquellen, wie z. B. das Auslaugen von Kochgeschirr aus Edelstahl während der Essenszubereitung, sind nicht gut charakterisiert.

Ist Chrom korrosionsbeständig?

Obwohl Chrom auf ähnliche Weise korrodiert, bildet sein Oxid Cr2O3 eine harte Oberflächenschicht, die verhindert, dass Sauerstoff mit Eisen reagiert. Korrosionsbeständigere Edelstähle, wie sie im Bauwesen verwendet werden, enthalten neben Chrom auch Molybdän.

Warum verhindert Chrom Rost?

Das Chrom verbindet sich mit dem Sauerstoff, bevor das Eisen dazu in der Lage ist, wodurch eine Chromoxidschicht entsteht. Diese Schicht ist sehr korrosionsbeständig, was Rostbildung verhindert und das darunter liegende Metall schützt.

Was für ein Metall ist Chrom?

Chrom (Cr), ein chemisches Element der Gruppe 6 (VIb) des Periodensystems, ein hartes stahlgraues Metall, das hochglanzpoliert wird und in Legierungen verwendet wird, um die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen.

Ist Chrom ein guter elektrischer Leiter?

Chrom. Keineswegs ein sehr guter elektrischer Leiter, aber es hat seine Verwendung in diesem Bereich. Chromborid (CrB) wird als elektrischer Hochtemperaturleiter verwendet. Es gibt viele andere Verwendungen für dieses Metall.

Wie stellt man Chrom her?

Reines Chrom wird entweder durch thermische Reduktion von Cr2O3 mit Aluminium oder durch Elektrolyse von dreiwertigen Chromlösungen hergestellt. Der aluminothermische Prozess beginnt mit dem Rösten von feinem Erz, Soda und Kalk in Luft bei 1.100 °C (2.000 °F).

Warum wird Chrom in Edelstahl verwendet?

Chrom ist entscheidend bei der Herstellung von Edelstahl. Der meiste Edelstahl enthält etwa 18 Prozent Chrom; Es härtet und härtet den Stahl und erhöht seine Korrosionsbeständigkeit, insbesondere bei hohen Temperaturen. Chromhaltige Pigmente finden ihren Weg in eine Vielzahl von Schönheitsprodukten.

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