Просмотр кода страницы Хром

{{Не путать|Chrome|||Chromium||}}
{{перенаправление|Cr|CR}}
{{о|химическом элементе|фильме «Хром»|Хром (фильм)}}
{{Карточка химического элемента

| имя = Хром / Chromium (Cr)
| символ = Cr
| номер = 24
| внизу = [[Молибден|Mo]]
| изображение = Chromium crystals and 1cm3 cube.jpg
| подпись = Образцы хрома
| внешний вид = 
| атомная масса = 51,9961(6)<ref name="iupac atomic weights">{{статья|автор=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.|заглавие=Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report)|ссылка=http://iupac.org/publications/pac/85/5/1047/|язык=en|издание=[[Pure and Applied Chemistry]]|год=2013|том=85|номер=5|страницы=1047—1078|doi=10.1351/PAC-REP-13-03-02|archivedate=2014-02-05|archiveurl=https://web.archive.org/web/20140205213140/http://www.iupac.org/publications/pac/85/5/1047/}}</ref>
| радиус атома = 130
| энергия ионизации 1 = 652,4 (6,76)
| группа = 16 (устар. 6)
| период = 4
| блок = <br>[[d-элементы|d-элемент]]
| конфигурация = [Ar] 3d<sup>5</sup>4s<sup>1</sup><br> 1s<sup>2</sup>2s<sup>2</sup>2p<sup>6</sup>3s<sup>2</sup>3p<sup>6</sup>3d<sup>5</sup>4s<sup>1</sup>
| ковалентный радиус = 118
| радиус иона = (+6e)52  (+3e)63
| электроотрицательность = 1,66
| электродный потенциал = −0,74
| степени окисления = 0, +2, +3, +4, +6
| плотность = 7,19
| теплоёмкость = 23,3<ref name="ХЭ">{{книга
|автор          = Редкол.:Зефиров Н. С. (гл. ред.)
|часть          = 
|заглавие       = Химическая энциклопедия: в 5 т
|оригинал       = 
|ссылка         = 
|ответственный  = 
|издание        = 
|место          = Москва
|издательство   = Большая Российская энциклопедия
|год            = 1999
|том            = 5
|страницы       = 308
|страниц        = 
|серия          = 
|isbn           = 
|тираж          = 
}}
</ref>
| теплопроводность = 93,9
| температура плавления = 2130 K (1856,9&nbsp;°C)
| теплота плавления = 21
| температура кипения = 2945 K (2671,9&nbsp;°C)
| теплота испарения = 342
| молярный объём = 7,23
| структура решётки = Кубическая <br>объёмноцентрированая
| параметры решётки = 2,885
| отношение c/a = 
| температура Дебая = 460
}}
<!--
Название|Атомный номер| Внешний вид|Атомный вес|Радиус атома|Энергия ионизации|Электронная конфигурация|Ковалентный радиус|Радиус иона|Электроотрицательность|Электродный потенциал|Степени окисления|Плотность|Удельная теплоёмкость|Теплопроводность|Температура плавления|Теплота плавления|Температура кипения|Теплота испарения|Молярный объём|Структура решётки|Период решётки|Отношение c/a|Температура Дебая
-->
{{Элемент периодической системы|align=center|fontsize=100%|number=24}}
'''Хром''' ([[Химические знаки|химический символ]] — '''Cr''', от {{lang-la|''Chromium''}}) — [[химический элемент]] [[6 группа элементов|6-й группы]] (по [[Короткая форма периодической системы элементов|устаревшей классификации]] — побочной подгруппы шестой группы, VIB), [[Четвёртый период периодической системы|четвёртого периода]] [[Периодическая система химических элементов|периодической системы химических элементов]] [[Менделеев, Дмитрий Иванович|Д. И. Менделеева]], с [[атомный номер|атомным номером]] 24.

[[Простое вещество]] '''хром''' (при комнатной температуре) — это твёрдый [[Переходные металлы|переходный]] [[металл]] голубовато-белого [[цвет]]а. Хром иногда относят к [[Чёрные металлы|чёрным металлам]].
{{-|left}}

== Происхождение названия ==
Название «хром» произошло от {{lang-el|χρῶμα}} — [[цвет]], краска — из-за разнообразия окраски соединений этого вещества.

== История ==
Хром открыт во Франции в [[1797 год]]у химиком [[Воклен, Луи Никола|Л. Н. Вокленом]], который выделил новый тугоплавкий [[металл]] с примесью [[Карбид хрома(II)|карбидов]]. Он прокалил [[Оксид хрома(III)|зелёный оксид хрома]] Cr<sub>2</sub>O<sub>3</sub> с углём, а сам оксид получил разложением «Сибирского красного свинца» — минерала [[крокоит]]а PbCrO<sub>4</sub>, добытого на Среднем Урале, в Березовском золоторудном месторождении, и впервые упомянутого в труде М. В. Ломоносова «Первые основания металлургии» (1763 год), как красная свинцовая руда.

Современный способ получения чистого хрома изобретён в 1894 году, он отличается от способа Воклена только видом восстановителя.

В 20-х годах XX века разработан процесс электролитического покрытия железа хромом.

== Происхождение и нахождение в природе ==
Хром [[Нуклеосинтез|появился во Вселенной]] из-за взрывов белых карликов и взрывов массивных звезд.

Хром является довольно распространённым элементом в земной коре — 0,03 % по массе<ref>{{публикация|книга |автор=Дроздов |автор имя=А. А. |автор2=и др. |заглавие=Неорганическая химия |томов=3 |ответственный=Под ред. Ю. Д. Третьякова |том=2 |том заглавие=Химия переходных металлов |год=2004 }}
</ref><ref>
{{публикация|книга |язык=en |автор=Greenwood |автор имя=N. N.,|автор2=Earnshaw |автор2 имя=A. |заглавие=Chemistry of the Elements |год=1984
}}</ref>.

Основное соединения хрома — хромистый железняк ([[хромит]]) FeO·Cr<sub>2</sub>O<sub>3</sub>. Вторым по значимости минералом является [[крокоит]] PbCrO<sub>4</sub>.

=== Месторождения ===
Самые большие месторождения хрома находятся в [[ЮАР]] (1 место в мире), [[Казахстан]]е, [[Россия|России]], [[Зимбабве]], [[Мадагаскар]]е.
Также есть месторождения на территории [[Турция|Турции]], [[Индия|Индии]], [[Армения|Армении]]<ref>{{cite web
 |url         = http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/tehnologiya_i_promyshlennost/MINERALNIE_RESURSI.html
 |title       = статья «Минеральные ресурсы»
 |publisher   = Энциклопедия «[[Кругосвет]]»
 |archiveurl  = https://www.webcitation.org/616VvZyeR?url=http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/tehnologiya_i_promyshlennost/MINERALNIE_RESURSI.html
 |archivedate = 2011-08-21
 |accessdate  = 2010-09-22
 |deadlink    = no
}}</ref>, [[Бразилия|Бразилии]], на [[Филиппины|Филиппинах]]<ref name="autogenerated1">[http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/himiya/HROM.html ХРОМ | Онлайн Энциклопедия Кругосвет] {{Wayback|url=http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/himiya/HROM.html |date=20220922062244 }}.</ref>.

Главные месторождения хромовых руд в РФ известны на [[Урал]]е (Донские и Сарановское).

Мировое производство в 2012 году составило около 9 млн тонн хрома.

== Геохимия и минералогия ==
Среднее содержание хрома в различных изверженных породах резко непостоянно. В ультраосновных породах ([[перидотит]]ах) оно достигает 2 кг/т, в основных породах (базальтах и др.) — 200 г/т, а в гранитах десятки г/т. [[кларковое число|Кларк]] хрома в земной коре 83 г/т. Он является типичным литофильным элементом и почти весь заключён 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)Cr<sub>2</sub>O<sub>4</sub>, [[хромпикотит]] (Mg, Fe)(Cr, Al)<sub>2</sub>O<sub>4</sub> и [[алюмохромит]] (Fe, Mg)(Cr, Al)<sub>2</sub>O<sub>4</sub>. По внешнему виду они неразличимы, и их неточно называют «хромиты». Состав их изменчив:
* [[Оксид хрома(III)|Cr<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]] 18—62 %,
* [[Оксид железа(II)|FeO]] 1—18 %,
* [[Оксид магния(II)|MgO]] 5—16 %,
* [[Оксид алюминия(III)|Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]] 0,2 — 0,4 (до 33 %),
* [[Оксид железа(III)|Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]] 2 — 30 %,
* примеси [[Оксид титана(IV)|TiO<sub>2</sub>]] до 2 %,
* [[Оксид ванадия(V)|V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>]] до 0,2 %,
* [[Оксид цинка|ZnO]] до 5 %,
* [[Оксид марганца(II)|MnO]] до 1 %; присутствуют также [[Кобальт|Co]], [[Никель|Ni]] и др.
Собственно, хромит, то есть FeCr<sub>2</sub>O<sub>4</sub> 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.

== Физические свойства ==
В свободном виде — голубовато-белый [[металл]] с кубической объёмноцентрированной [[Кристаллическая решётка|решёткой]], ''a'' = 0,28845 нм. Ниже температуры 38 °C является [[Антиферромагнетик|антиферромагнетиком]], выше переходит в парамагнитное состояние ([[точка Нееля]]).

Хром имеет [[твёрдость]] по [[Шкала Мооса|шкале Мооса]] 8.5<ref>{{книга | автор = Поваренных А. С. |заглавие = Твердость минералов | издательство = АН УССР| год = 1963 | страницы = 197—208 | страниц = 304 }}</ref>, Чистый хром — это хрупкий металл, и при ударе молотком он разбивается. Также он является самым твёрдым из чистых металлов.  Очень чистый хром достаточно хорошо поддаётся механической обработке.

=== Изотопы ===
{{main|Изотопы хрома}}
Известны изотопы хрома с [[Массовое число|массовыми числами]] от 42 до 67 (количество [[протон]]ов 24, [[нейтрон]]ов от 18 до 43) и 2 [[Изомерия атомных ядер|ядерных изомера]].

Природный хром состоит из четырёх стабильных изотопов (<sup>50</sup>Cr ([[изотопная распространённость]] 4,345 %), <sup>52</sup>Cr (83.789 %), <sup>53</sup>Cr (9.501 %), <sup>54</sup>Cr (2.365 %)).

Среди [[Радиоактивные изотопы|искусственных изотопов]] самый долгоживущий <sup>51</sup>Cr ([[период полураспада]] 27 суток). Период полураспада остальных не превышает одних суток.

== Химические свойства ==

=== Характерные степени окисления ===
Для хрома характерны степени окисления +2, +3 и +6 (см. табл.), а также условно +5. Практически все соединения хрома окрашены<ref>Реми Г. Курс неорганической химии. Т. 2. М., Мир, 1966. С. 142—180.</ref>.
{| class="wikitable"
!Степень окисления
!Оксид
!Гидроксид
!Характер
!Преобладающие формы в растворах
!Примечания
|-
| +2
|CrO (чёрный)
|Cr(OH)<sub>2</sub> (жёлтый)
|Основный
|Cr<sup>2+</sup> (соли голубого цвета)
|Очень сильный восстановитель
|-
| +3
|Cr<sub>2</sub>O<sub>3</sub> (зелёный)
|Cr(OH)<sub>3</sub> (серо-зелёный)
|Амфотерный
|Cr<sup>3+</sup> (зелёные или лиловые соли)
[Cr(OH)<sub>4</sub>]<sup>−</sup> (зелёный)
|-
| +4
|CrO<sub>2</sub>
|не существует
|Несолеобразующий
| —
|Встречается редко, малохарактерна
|-
| +5
| не существует
| не существует
| -
| [Cr(O<sub>2</sub>)<sub>4</sub>]<sup>3-</sup>(пероксикомплексы, коричневые)
| Малохарактерная степень окисления
|-
| +6
|CrO<sub>3</sub> (красный)
|H<sub>2</sub>CrO<sub>4</sub>
H<sub>2</sub>Cr<sub>2</sub>O<sub>7</sub>
|Кислотный
|CrO<sub>4</sub><sup>2−</sup> (хроматы, жёлтые)
Cr<sub>2</sub>O<sub>7</sub><sup>2−</sup> (дихроматы, оранжевые)
|Переход зависит от рН среды. Сильнейший окислитель, гигроскопичен, очень ядовит.
|}

[[Файл:Pourbaix-cr.png|thumb|[[Диаграмма Пурбе]] для хрома]]

=== Простое вещество ===
Хром в виде простого вещества представляет собой металл с голубым оттенком. Он устойчив на [[воздух]]е за счёт [[Пассивирование|пассивирования]], по этой же причине не реагирует с серной и азотной кислотами.

При нагреве до {{nobr|2000 °C}} металлический хром сгорает с образованием зелёного оксида хрома(III) Cr<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, обладающего [[амфотерность|амфотерными свойствами]].

Синтезированы соединения хрома с [[бор (элемент)|бором]] ([[бориды]] Cr<sub>2</sub>B, CrB, Cr<sub>3</sub>B<sub>4</sub>, CrB<sub>2</sub>, CrB<sub>4</sub> и Cr<sub>5</sub>B<sub>3</sub>), с [[углерод]]ом ([[карбид]]ы Cr<sub>23</sub>C<sub>6</sub>, Cr<sub>7</sub>C<sub>3</sub> и Cr<sub>3</sub>C<sub>2</sub>), c [[кремний|кремнием]] ([[силициды]] Cr<sub>3</sub>Si, Cr<sub>5</sub>Si<sub>3</sub> и CrSi) и [[азот]]ом ([[нитриды]] CrN и Cr<sub>2</sub>N).

=== Соединения Cr(II) ===
Степени окисления +2 соответствует основный [[Оксид хрома(II)|оксид CrO]] (чёрный). Соли Cr<sup>2+</sup> (растворы голубого цвета) получаются при восстановлении солей Cr<sup>3+</sup> или дихроматов цинком в кислой среде («водородом в момент выделения», атомарным водородом):
:: <math>\mathsf{2Cr^{3+} \xrightarrow[Zn, HCl]{[H]} 2Cr^{2+}}</math>
Все соли Cr<sup>2+</sup> — сильные восстановители, при стоянии вытесняют водород из воды<ref>Некрасов Б. В. Курс общей химии. М:, ГНХТИ, 1952, С. 334</ref>. Кислородом воздуха, особенно в кислой среде, Cr<sup>2+</sup> окисляется, в результате чего голубой раствор быстро зеленеет.

Коричневый или жёлтый гидроксид Cr(OH)<sub>2</sub> осаждается при добавлении [[щёлочи|щелочей]] к растворам солей хрома(II).

Синтезированы дигалогениды хрома CrF<sub>2</sub>, CrCl<sub>2</sub>, CrBr<sub>2</sub> и CrI<sub>2</sub>

=== Соединения Cr(III) ===
Степени окисления +3 соответствует амфотерный [[Оксид хрома(III)|оксид Cr<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]] и гидроксид Cr(OH)<sub>3</sub> (оба — зелёного цвета). Это — наиболее устойчивая степень окисления хрома. Соединения хрома в этой степени окисления имеют цвет от грязно-лилового (в водных растворах ион Cr<sup>3+</sup> существует в виде аквакомплексов [Cr(H<sub>2</sub>O)<sub>6</sub>]<sup>3+</sup>) до зелёного (в [[координационная сфера|координационной сфере]] присутствуют анионы).

Cr<sup>3+</sup> склонен к образованию двойных сульфатов вида M{{sup|I}}Cr(SO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·12H<sub>2</sub>O ([[квасцы|квасцов]])

[[Гидроксид хрома (III)]] получают, действуя аммиаком на растворы солей хрома (III):
:: <math>\mathsf{Cr^{3+} + 3NH_3 + 3H_2O \rightarrow Cr(OH)_3\downarrow + 3NH_4^+}</math>

Можно использовать растворы щелочей, но в их избытке образуется растворимый гидроксокомплекс:
:: <math>\mathsf{Cr^{3+} + 3OH^- \rightarrow Cr(OH)_3\downarrow}</math>
:: <math>\mathsf{Cr(OH)_3 + 3OH^- \rightarrow [Cr(OH)_6]^{3-}}</math>

Сплавляя Cr<sub>2</sub>O<sub>3</sub> со щелочами, получают [[хромиты]]:

:: <math>\mathsf{Cr_2O_3 + 2NaOH \rightarrow 2NaCrO_2 + H_2O}</math>

Непрокаленный оксид хрома(III) растворяется в щелочных растворах и в [[кислота]]х:
:: <math>\mathsf{Cr_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2CrCl_3 + 3H_2O}</math>

При окислении соединений хрома(III) в щелочной среде образуются соединения хрома(VI):
:: <math>\mathsf{2Na_3[Cr(OH)_6] + 3H_2O_2 \rightarrow 2Na_2CrO_4 + 2NaOH + 8H_2O}</math>

То же самое происходит при сплавлении оксида хрома(III) со щёлочью и окислителями, или со щёлочью на воздухе (расплав при этом приобретает жёлтую окраску):
:: <math>\mathsf{2Cr_2O_3 + 8NaOH + 3O_2 \rightarrow 4Na_2CrO_4 + 4H_2O}</math>

'''Хромистая кислота (HCrO{{sub|2}})''' со степенью окисления хрома +3 не существует: отвечающее этому составу соединение CrO(OH) имеет основный характер и не реагирует с щелочами. Однако известны хромиты металлов, содержащие хромит-ион CrO{{sub_sup|2|−}} и формально являющиеся производными хромистой кислоты.

=== Соединения хрома(IV) ===
При осторожном разложении [[оксид хрома(VI)|оксида хрома(VI)]] CrO<sub>3</sub> в гидротермальных условиях получают [[оксид хрома(IV)]] CrO<sub>2</sub>, который является [[ферромагнетик]]ом и обладает металлической проводимостью.

Среди тетрагалогенидов хрома устойчив CrF<sub>4</sub>, тетрахлорид хрома CrCl<sub>4</sub> существует только в парах.

=== Соединения хрома(V) ===
Малоустойчивы, одно из соединений хрома это хромат(V) бария Ba<sub>3</sub>(CrO<sub>4</sub>)<sub>2</sub> который может быть получен спеканием при 800° гидроксида бария и хромата бария.

=== Соединения хрома(VI) ===
Степени окисления +6 соответствует кислотный оксид хрома(VI) CrO<sub>3</sub> и целый ряд кислот, между которыми существует равновесие. Простейшие из них — хромовая H<sub>2</sub>CrO<sub>4</sub> и двухромовая H<sub>2</sub>Cr<sub>2</sub>O<sub>7</sub>. Они образуют два ряда солей: жёлтые [[хроматы]] и оранжевые [[дихроматы]] соответственно.

Оксид хрома(VI) CrO<sub>3</sub> образуется при взаимодействии концентрированной [[серная кислота|серной кислоты]] с растворами дихроматов. Типичный кислотный оксид, при взаимодействии с водой он образует сильные неустойчивые хромовые кислоты: [[хромовая кислота|хромовую H<sub>2</sub>CrO<sub>4</sub>]], [[дихромовая кислота|дихромовую H<sub>2</sub>Cr<sub>2</sub>O<sub>7</sub>]] и другие изополикислоты с общей формулой H<sub>2</sub>Cr<sub>n</sub>O<sub>3n+1</sub>. Увеличение степени полимеризации происходит с уменьшением рН, то есть увеличением кислотности:

:: <math>\mathsf{2CrO_4^{2-} + 2H^+ \rightarrow Cr_2O_7^{2-} + H_2O}</math>

Но если к оранжевому раствору K<sub>2</sub>Cr<sub>2</sub>O<sub>7</sub> прилить раствор щёлочи, как окраска вновь переходит в жёлтую, так как снова образуется [[хромат]] K<sub>2</sub>CrO<sub>4</sub>:

:: <math>\mathsf{Cr_2O_7^{2-} + 2OH^- \rightarrow 2CrO_4^{2-} + H_2O}</math>

До высокой степени полимеризации, как это происходит у [[вольфрам]]а и [[молибден]]а, не доходит, так как полихромовая кислота распадается на оксид хрома(VI) и воду:

:: <math>\mathsf{H_2Cr_nO_{3n+1} \rightarrow H_2O + nCrO_3}</math>

Растворимость хроматов примерно соответствует растворимости сульфатов. В частности, жёлтый [[хромат бария]] BaCrO<sub>4</sub> выпадает при добавлении солей [[барий|бария]] как к растворам хроматов, так и к растворам дихроматов:
:: <math>\mathsf{Ba^{2+} + CrO_4^{2-} \rightarrow BaCrO_4\downarrow}</math>
:: <math>\mathsf{2Ba^{2+} + Cr_2O_7^{2-} + H_2O \rightarrow 2BaCrO_4\downarrow + 2H^+}</math>

Образование кроваво-красного малорастворимого хромата серебра используют для обнаружения серебра в сплавах при помощи [[пробирная кислота|пробирной кислоты]].

Известны пентафторид хрома CrF<sub>5</sub> и малоустойчивый гексафторид хрома CrF<sub>6</sub>. Также получены летучие оксигалогениды хрома CrO<sub>2</sub>F<sub>2</sub> и CrO<sub>2</sub>Cl<sub>2</sub> ([[Диоксид-дихлорид хрома|хромилхлорид]]).

Соединения хрома(VI) — сильные [[окислитель|окислители]], например:
:: <math>\mathsf{K_2Cr_2O_7 + 14HCl \rightarrow 2CrCl_3 + 2KCl + 3Cl_2\uparrow + 7H_2O}</math>

Добавление к дихроматам перекиси водорода, серной кислоты и органического растворителя (эфира) приводит к образованию синего [[пероксид хрома(VI)|монопероксида хрома(VI)]] CrO<sub>5</sub> (CrO(O<sub>2</sub>)<sub>2</sub>), который экстрагируется в органический слой; данная реакция используется как аналитическая.

== Получение ==
Хром встречается в природе в основном в виде хромистого железняка Fe(CrO<sub>2</sub>)<sub>2</sub> (хромит железа). Из него получают [[феррохром]] восстановлением в электропечах [[каменноугольный кокс|коксом]] (углеродом):

:: <math>\mathsf{Fe(CrO_2)_2 + 4C \rightarrow Fe + 2Cr + 4CO\uparrow}</math>

[[Феррохром]] применяют для производства легированных сталей.

Чтобы получить чистый хром, реакцию ведут следующим образом:

1) сплавляют хромит железа с [[карбонат натрия|карбонатом натрия]] (кальцинированная сода) на воздухе:
:: <math>\mathsf{4Fe(CrO_2)_2 + 8Na_2CO_3 + 7O_2 \rightarrow 8Na_2CrO_4 + 2Fe_2O_3 + 8CO_2\uparrow}</math>

2) растворяют [[хромат натрия]] и отделяют его от оксида железа;

3) переводят [[хромат натрия|хромат]] в [[дихромат натрия|дихромат]], подкисляя раствор и выкристаллизовывая дихромат:

:: <math>\mathsf{CrO_4^{2-} + 2H^+\rightarrow Cr_2O_7^{2-}}</math>.

4) получают чистый оксид хрома восстановлением дихромата натрия углём:
:: <math>\mathsf{Na_2Cr_2O_7 + 2C \rightarrow Cr_2O_3 + Na_2CO_3 + CO\uparrow}</math>

5) с помощью [[алюминотермия|алюминотермии]] получают металлический хром:

:: <math>\mathsf{Cr_2O_3 + 2Al \rightarrow Al_2O_3 + 2Cr + 130 kcal}</math>

6) с помощью [[электролиз]]а получают электролитический хром из раствора [[Хромовый ангидрид|хромового ангидрида]] в воде, содержащего добавку [[серная кислота|серной кислоты]]. При этом на катодах совершаются в основном 3 процесса:

* восстановление шестивалентного хрома до трёхвалентного с переходом его в раствор;
* разряд ионов водорода с выделением газообразного водорода;
* разряд ионов, содержащих [[шестивалентный хром]], с осаждением металлического хрома;
:: <math>\mathsf{Cr_2O_7^{2-} + 14H^+ + 12e^-\rightarrow 2Cr + 7H_2O}</math>

== Применение ==
Хром — важный компонент во многих [[легированная сталь|легированных сталях]] (в частности, [[нержавеющая сталь|нержавеющих]]), а также и в ряде других сплавов. Добавка хрома существенно повышает твёрдость и коррозийную стойкость сплавов. 

Также используется в хром-[[Ванадий|ванадиевых]] стальных сплавах ([[хром-ванадиевая сталь]]<!-- или же Хромванадиевая сталь ? https://raznisa.ru/raznica-mezhdu-hrom-vanadiem-i-hrom-molibdenom/ -->, [[:en:Chromium-vanadium steel|Chromium-vanadium steel]]), применяемых, например, для изготовления железнодорожных [[Рельс|рельсов]], к которым предъявляются высокие требования по [[Усталостная прочность|усталостной прочности]], стойкости к низким температурам и перепадам температур (порог [[Хладноломкость|хладноломкости]] должен быть ниже  –60...–70 градусов Цельсия), в то же время они должны быть достаточно упругими, т.е. в широких пределах подвергаться нагрузкам без остаточных деформаций, быть устойчивыми к сильным ударным нагрузкам.

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

Хром применяется для производства сплавов хром-30 и хром-90, используемых в производстве сопел мощных [[плазмотрон]]ов и в авиакосмической промышленности.

== Биологическая роль и физиологическое действие ==
Хром — один из [[биогенный элемент|биогенных элементов]], он входит в состав тканей растений и животных. У животных хром участвует в обмене [[липиды|липидов]], [[белки|белков]] (входит в состав [[фермент]]а [[трипсин]]а), [[углеводы|углеводов]]. Снижение содержания хрома в пище и в крови приводит к уменьшению скорости роста, увеличению [[холестерин]]а в крови.

В чистом виде хром довольно токсичен<ref name="БМЭ-3изд-ТОМ-27">{{БМЭ|статья=Хром|ссылка=http://бмэ.орг/index.php/ХРОМ|том=27|соавторы=В. В. Бочкарев, А. В. Рощин, Э. К. Орджоникидзе, В. А. Пеккель}}</ref>, металлическая [[пыль]] хрома раздражает ткани [[лёгкие|лёгких]]. Соединения хрома(III) вызывают [[дерматит]]ы.

[[Файл:Chrom(VI)-oxid.jpg|thumb|Пример соединения хрома(VI): [[Оксид хрома(VI)]]]]
Соединения хрома в [[степень окисления|степени окисления]] +6 особо токсичны. Практически вся хромовая руда обрабатывается через преобразование в [[Дихроматы|дихромат натрия]]. В 1985 году было произведено примерно 136 000 тонн шестивалентного хрома<ref name="Ullmann">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.</ref>. Другими источниками шестивалентного хрома являются [[Оксид хрома(VI)|триоксид хрома]] и различные соли — [[хроматы]] и [[дихроматы]]. Шестивалентный хром используется при производстве нержавеющих сталей, текстильных красок, консервантов для дерева, при [[хромирование|хромировании]], [[Гальваническое цинкование|гальваническом]], [[Горячее цинкование|горячем цинковании]] и пр.

Шестивалентный хром является [[канцероген]]ом (при вдыхании)<ref name="book">{{публикация|книга|язык=en
 |заглавие=IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans
 |volume=49
 |volume заглавие=Chromium, Nickel, and Welding
 |volume ссылка=https://publications.iarc.fr/_publications/media/download/1733/eecfae43dda41748c6c7268b93a6c2d1009a5acc.pdf
 |volume архив=https://web.archive.org/web/20200708085853/https://publications.iarc.fr/_publications/media/download/1733/eecfae43dda41748c6c7268b93a6c2d1009a5acc.pdf
 |volume архив дата=2020-07-08
 |издательство= IARC
 |место= Lyon
 |ответственный=[[ВОЗ|WHO]]; [[Международное агентство по изучению рака|International Agency for Research on Cancer]]
 |год= 1990
 |allpages=[1]+677+[9]
 |issn=0250-9555
 |isbn= 92-832-1249-5
 |isbn2= 978-92-832-1249-2
}}
<blockquote>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.</blockquote></ref>. На многих рабочих местах сотрудники подвержены воздействию шестивалентного хрома, например, при гальваническом хромировании или сварке нержавеющих сталей<ref name="book" />.

В [[Европейский союз|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 трёхвалентного хрома (Cr(III)). Трёхвалентный хром, присоединяясь к протеинам, создаёт [[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<ref name="Salnikow">{{публикация|статья|язык=en|автор=Salnikow|автор имя=K.|автор2=Zhitkovich|автор2 имя=A.|заглавие=Genetic and Epigenetic Mechanisms in Metal Carcinogenesis and Cocarcinogenesis|подзаголовок=Nickel, Arsenic, and Chromium|тип=журн|издание=Chemical Research in Toxicology|год=2008|volume=21|pages=28–44|doi=10.1021/tx700198a|pmid=17970581|pmc=2602826}}</ref>.

Продукты шестивалентного хрома являются [[генотоксичность|генотоксичными]] канцерогенами. Хроническое вдыхание соединений шестивалентного хрома увеличивает риск заболеваний носоглотки, риск [[рак лёгких|рака лёгких]]. [[Лёгкие]] особенно уязвимы из-за большого количества мелких капилляров. 

В США предельно допустимая концентрация шестивалентного хрома в воздухе составляет 5 мкг/м³ (0,005 мг/м³)<ref>{{Cite web |url=http://www.osha.gov/Publications/OSHA_small_entity_comp.pdf |title=OSHA: Small Entity Compliance Guide for the Hexavalent Chromium Standards |access-date=2015-06-13 |archive-date=2019-05-10 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190510191022/https://www.osha.gov/Publications/OSHA_small_entity_comp.pdf |url-status=live }}</ref><ref>{{статья|заглавие=Tracking Hexavalent Cr in Groundwater|издание=[[Science]]|том=295|страницы=2024—2025|doi=10.1126/science.1070031|pmid=11896259|язык=en|автор=David Blowes|год=2002}}</ref>.
В России предельно допустимая концентрация хрома(VI) существенно ниже — 1,5 мкг/м³ (0,0015 мг/м³)<ref>{{Cite web |url=http://ecmoptec.ru/pdknasmest |title=ПДК воздуха населённых мест |access-date=2015-06-13 |archive-date=2022-03-30 |archive-url=https://web.archive.org/web/20220330114201/http://ecmoptec.ru/pdknasmest |url-status=live }}</ref>.

Одним из методов избежания 6-валентного хрома является переход от технологий [[гальванотехника|гальванического]] [[хромирование|хромирования]] к [[газотермическое напыление|газотермическому]] и [[Вакуумное напыление|вакуумному]] напылению, также чаще используется цинк-ламельная оцинковка (погружение в покрывающий состав из чешуек цинка, частиц алюминия, магния и др металлов) вместо, например, горячего цинкования (погружение в расплав цинка).

Основанный на реальных событиях фильм «[[Эрин Брокович (фильм)|Эрин Брокович]]» режиссёра [[Содерберг, Стивен|Стивена Содерберга]] рассказывает о крупном судебном процессе, связанном с загрязнением окружающей среды шестивалентным хромом, в результате которого у многих людей развились серьёзные заболевания<ref>{{Cite web |url=http://www.brockovich.com/movie.html |title=Официальный сайт Эрин Брокович, страница, посвящённая фильму |access-date=2012-06-12 |archive-date=2013-01-26 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130126083154/http://www.brockovich.com/movie.html |url-status=live }}</ref>.

== См. также ==
* [[Хромтау]]

== Примечания ==
{{примечания}}

== Литература ==
* {{книга |автор=Салли А. Х. |заглавие=Хром |оригинал=Chromium |ссылка=https://search.rsl.ru/ru/record/01008336487 |викитека= |ответственный=Пер. с англ. В. А. Алексеева; Под ред. канд. техн. наук  В. А. Боголюбова |издание= |место=М. |издательство=Металлургиздат |год=1958 |страниц=292 |тираж=2700 |ref= }}
* {{книга |автор=[[Салли, Артур Генри|Салли А. Г.]], Брэндз Э. А. |заглавие=Хром |оригинал=Chromium |ссылка=https://search.rsl.ru/ru/record/01007433687 |викитека= |ответственный=Пер. с англ. В. А. Алексеева; Под ред. проф., д-ра техн. наук [[Боголюбов, Владимир Александрович|В. А. Боголюбова]] |издание=2-е изд |место=М. |издательство=Металлургия |год=1971 |страниц=360 |тираж= |ref= }}
* {{книга |автор=[[Плинер, Юрий Львович|Плинер Ю. Л.]], [[Игнатенко, Геннадий Фёдорович|Игнатенко Г. Ф.]], [[Лаппо, Станислав Иванович|Лаппо С. И.]] |заглавие=Металлургия хрома |ссылка=https://search.rsl.ru/ru/record/01006473166 |викитека= |ответственный= |издание= |место=М. |издательство=[[Металлургия (издательство)|Металлургия]] |год=1965 |страниц=184 |тираж= |ref= }}

== Ссылки ==
{{навигация}}
* [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Cr/key.html Хром на Webelements]
* [http://n-t.ru/ri/ps/pb024.htm Хром в Популярной библиотеке химических элементов]
* [http://kaplyasveta.ru/o-prirode-veshhej/xromovaya-zelen.html Хромовая зелень, применение в живописи]
* [http://www.atsdr.cdc.gov/csem/chromium ATSDR Case Studies in Environmental Medicine: Chromium Toxicity] Департамент здравоохранения США
* [https://web.archive.org/web/20150614101931/http://solutions.3m.com/wps/portal/3M/en_US/OH-ESHexChrom/Hexavalent_Chromium/ 3M US: OSHA Hexavalent Chromium Standard — An overview of the Chromium Six (CrVI) standard]
* [http://www.ehjournal.net/content/5/1/5 ''Environmental Health:'' «Selected science: an industry campaign to undermine an OSHA hexavalent chromium standard»]
* [https://web.archive.org/web/20180717212815/http://www.defendingscience.org/case_studies/Chromium-Case-Study.cfm Hexavalent chromium], a case study from ''[https://web.archive.org/web/20060418050143/http://defendingscience.org/]''
* [https://web.archive.org/web/20060203090143/http://www.npi.gov.au/database/substance-info/profiles/25.html Australian National Pollutant Inventory Chromium VI fact sheet]
* [http://www.osha.gov/SLTC/hexavalentchromium/index.html US OSHA Health and Safety Topics: Hexavalent Chromium"]
* [https://web.archive.org/web/20081006130414/http://www.finishingtodaymag.com/CDA/Articles/Column/acb7e54ec8adc010VgnVCM100000f932a8c0____  Finishing Today — Hexavalent Chromium: how is it affecting you?]
* [https://www.cdc.gov/niosh/topics/hexchrom/ National Institute for Occupational Safety and Health — Hexavalent Chromium]

{{внешние ссылки}}
{{Периодическая система элементов}}
{{Ряд Активности Металлов}}

{{Металлы и сплавы, используемые для изготовления монет}}

[[Категория:Химические элементы]]
[[Категория:Металлы]]
[[Категория:Хром|*]]
[[Категория:Переходные металлы]]