Cr Krom
Özellikleri
Krom çok sert olması ve erime noktasının 1857 °C olması nedeniyle, metallere sertlik sağlanması ve zırhlı araç yapımı için kullanılır. En önemli kullanım alanı Ni ile beraber paslanmaz çeliklerdedir. Oluşturdugu kromoksit tabakası çelik yüzeyini film tabakası gibi kaplar ve kimyasal korozyona karşı dayanıklılık sağlar.
Krom doğada +3 yüklüdür, indirgenme reaksiyonuyla +6 değerlik alır. Toz formdaki krom, deri tabaklamada uzun yıllardır kullanılmaktadır. Deriye uzun süre dayanma özelliği kazandırır. Ayrıca 118 elementten 26. sıradadır.
Krom kandaki şekerin hücrelere aktarılmasına yardımcı olur. Krom yer fıstığı, yumurta sarısı, peynir, üzüm suyu, maya, istiridyede bulunur. Kemiklere de faydası vardır.
Cr sembolü ile gösterilen, metalik bir element. Louis Nicolas Vauquel 1797 yılında kurşun kromattan elde etmiştir. Elementin ismi, krom bileşiklerinin çoğunun renkli olması dolayısıyla Yunanca renkli manasına gelen chroma kelimesinden türetilmiştir. Özellikleri: Krom, cilalı parlaklığı ile beyaz-mavi renkte sert bir metaldir. Yoğunluğu 6,9 g/cm 3 tür. Erime noktası 1550°C ve kaynama noktası 2482°C’dır. Krom, periyodik sistemin VI B sütununda bulunan bir geçiş elementidir. Atom numarası 24 ve atom ağırlığı 51,996’dır. Elementin tabii olarak ve kütle numarası Cr 50 , Cr 52 , Cr 53, Cr 54 olan dört izotopu vardır. Bunlardan en bol bulunanı Cr 52 dir. Krom atomunun orbitallere elektron dağılımı 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 şeklindedir. Kimyasal reaksiyonlara iştirak eden 3d ve 4s seviyesindeki elektronlar olduğu için, kromun yükseltgeme hali (0) dan (6+) ya kadar değişir. Bununla beraber en çok bulunan yükseltgenme basamakları 2+, 3+ ve 6+ dır
Normal olarak krom, sulu hidroklorik asit ve sülfürik asitte çözünür. Bununla beraber şayet ilk önce konsantre nitrik asit, hidrojenperoksit veya kuvvetli oksitleyici bir madde ile muamele edilirse sulu asitlerde çözünmez hale gelir. Metalin bu haline pasif hali denir. Bunun sebebi ise metal yüzeyinde meydana gelen oksit tabakasının metali iyi bir şekilde kaplamasından, yani metale çok iyi tutunmasındandır. Pasif hali geçici olup, metal ısıtıldığında, mekanik darbeye maruz kaldığında veya aktif bir metal ile temasa getirildiğinde kaybolur. Krom, diğer metallerden daha büyük pasiflik göstermektedir. Düşük sıcaklıkta kırılgan olduğu halde korozyona dayanıklıdır. 325°C civarında kolaylıkla işlenebilir.
Tabiatta bulunuşu: Krom, yerkabuğundaki volkanik kayaların yaklaşık % 0,037’sini teşkil eder. Aktif bir metal olduğundan tabiatta serbest halde bulunmaz. Kromun en önemli ticari kaynağı 2 değerli
demir ve 3 değerli krom ihtiva eden demir kromit mineralidir. Cevherin kimyasal formülü FeCr 2 O 4 veya Fe(CrO 2 ) 2 olup, her iki halde de % 68 Cr 2 O 3 ve % 32 FeO vardır. Kromun en önemli cevheri olan
kromitin dünyadaki toplam miktarının % 90’ı Türkiye, Güney Afrika, Rodezya, Filipinler, Rusya ve Arnavutluk topraklarında bulunmaktadır.
Yakutun kırmızı rengi, zümrütün yeşil rengi ve diğer birçok minerallerin renkleri hep çeşitli kromoksidlerinden gelmektedir.
Üretimi: Krom metali birçok yollarda kromitten üretilir. İlk defa kromit soda külü ile kavrularak sodyum
dikromata (Na 2 Cr 2 O 7 ) dönüştürülür. Sonra da kok ile ısıtılıp indirgenerek yeşil dikromat trioksid (Cr 2 O 3 )
elde edilir. Krom trioksidden de termik metodlarla saf krom elde edilir.
Goldschmit veya alüminotermik işlemle, krom oksid alüminyum ile iyice karıştırılır ve karışım ısıtılır. Dikrom trioksiddeki kromun alüminyum tarafından indirgenmesi sırasında ortaya çıkan büyük
miktardaki ısı kromu eritir ve metal % 97-99 saflıkta elde edilir. Metalde silisyumun istenmesi hallerinde de bu metod kullanılır. Başka bir metodda saf krom, dikrom trioksidin karbon veya silisyum silikon ile elektrik ark fırınında indirgenmesiyle elde edilir. Krom şapı veya kromik asid çözeltilerinin elektrolizi ile katodda yaklaşık % 99,8 saflıkta metalik krom elde edilebilir. Elektrolizde kullanılan gerilim 5-6 volt, akım kesafeti ise 5,5-16,5 amper/dm 2 dir. Anot olarak kurşun kullanılır. Kromun saflığı arttıkça daha yumuşak hale gelir. Saf metalle dövme haddeleme ve yüksek sıcaklıkta püskürtme yoluyla çalışılabilir.
Başlıca krom çeliği üretiminde kullanılan düşük dereceli krom, kromitin kok ile elektrik fırınında işlenmesiyle elde edilir. Ferrokrom olarak bilinen alaşım ise demir krom karışımına indirgenmiş kromittir.
Bileşikleri: Oksidasyon basamağı 3+ ve 6+ değerlikli olan krom bileşikleri çok kararlı olup, sanayide
çok önemlidir. 2+ değerlikli krom bileşiği olarak krom-2-klorür (CrCl 2 ) misal olarak verilebilir ki bu
bileşik çok kuvvetli indirgeme vasıtasıdır. Krom-2 bileşikleri, demir-2 bileşiklerine benzer. Krom-2 çözeltileri mavidir.
Krom-3 bileşikleri alüminyum bileşiklerine benzer. Krom-3-oksit hidrat Cr(OH) 3 veya (Cr 2 O 6 xH 2 O) anfoterdir. Cr 3± iyonu koordinasyon sayısı 6 olan çeşitli kompleksler teşkil eder. Kromtrioksid (CrO 3 )
asidik bir oksittir. Su ile kromat asidini ve izopoli asitleri teşkil eder.
Krom bileşiklerinden sanayide en çok kullanılanları sodyumkromat (Na 2 Cr 2 O 7 , amonyumdikromat (bikromat) (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 ve kromik asiddir. Bu bileşiklerin hepsi asidik oksidasyon vasıtasıdır. Bunlar
bitkisel, hayvansal ve petrol menşeli yağların ağartılmasında, tekstil sanayiinde, katalizör imalatında kullanılır.
Kullanılışı: Krom, metalurjide sert, dayanıklı alaşımlar yapımında ve kimya sanayiinde kullanılır. Krom diğer alaşımların birçoğu ile karışabilir. En mühim alaşımları demir, nikel, kobalt, volfram ve molibden ile olanlarıdır.
Demir ile olan alaşımına ferro-krom demir ki buna çelik de denir. Bu çelik bilye, çelik zırh, uçak sanayiinde, çatal, kaşık, bıçak yapımında kullanılır. En çok kullanılan paslanmaz çelikler % 18 Cr ve % 8 nikel ihtiva eder. % 10’dan fazla krom ihtiva eden çeliklere paslanmaz çelik denir ki, bunlar korozyona, oksidasyona ve birçok kimyasal maddelerin etkisine dayanıklıdırlar. Paslanmaz çelikler çok az miktarda karbon da ihtiva ederler.
Krom kaplamacılıkta kullanılır. Mesela otomobil tamponu ve kapı kolu gibi parçalar kromla kaplıdır. Kaplanan kromun kalınlığı 0,001 mm civarındadır. Piston, gömlek, segman kaplanmasında da kullanılır.
Ayrıca çok yüksek sıcaklıkta çalışan gaz türbinleri rotor kanatları gibi parçalar kromdan imal edilir. Elektrik rezistansları da nikel-krom çeliklerinden yapılır.