क्रोमियम का परमाणु क्रमांक. प्रकृति में क्रोमियम और इसका औद्योगिक निष्कर्षण। प्रकृति में होना

लेख आवर्त सारणी के तत्व संख्या 24 को समर्पित है - क्रोमियम, प्रकृति में इसकी खोज और वितरण का इतिहास, इसके परमाणु की संरचना, रासायनिक गुणऔर कनेक्शन, यह इसे कैसे प्राप्त करता है और हमें इसकी आवश्यकता क्यों है। पृथ्वी की पपड़ी में क्रोमियम की औसत सामग्री 0.0083% से अधिक नहीं है। यह तत्व संभवतः पृथ्वी के आवरण की अधिक विशेषता है।

क्रोमियम अल्ट्रामैफिक चट्टानों में बड़े पैमाने पर और प्रसारित अयस्कों का निर्माण करता है; क्रोमियम के सबसे बड़े भंडार का निर्माण उनके साथ जुड़ा हुआ है। बुनियादी चट्टानों में क्रोमियम की मात्रा केवल 2 · 10-2%, अम्लीय चट्टानों में - 2.5 · 10-3%, तलछटी चट्टानों (बलुआ पत्थर) में - 3.5 · 10-3%, शेल - 9 10-3% तक पहुँचती है। क्रोमियम अपेक्षाकृत कमजोर जल प्रवासी है: समुद्री जल में क्रोमियम की मात्रा 0.00005 mg/l है, सतही जल में - 0.0015 mg/l है।
सामान्यतः क्रोमियम पृथ्वी के गहरे क्षेत्रों की एक धातु है।

आज, शुद्ध क्रोमियम (कम से कम 99% करोड़) की कुल खपत लगभग 15 हजार टन है, जिसमें से लगभग एक तिहाई इलेक्ट्रोलाइटिक क्रोमियम है। उच्च शुद्धता वाले क्रोमियम के उत्पादन में विश्व में अग्रणी ब्रिटिश कंपनी बेल मेटल्स है। खपत के मामले में पहले स्थान पर संयुक्त राज्य अमेरिका (50%) का कब्जा है, दूसरे पर - यूरोप के देशों (25%) का, तीसरे पर - जापान का है। क्रोमियम धातु का बाजार काफी अस्थिर है और धातु की कीमतों में व्यापक रूप से उतार-चढ़ाव होता है।

1. क्रोमियम एक रासायनिक तत्व के रूप में

क्रोमियम- (क्रोमियम) सीआर, आवधिक प्रणाली के समूह का रासायनिक तत्व 6(VIb)। परमाणु संख्या 24, परमाणु द्रव्यमान 51.996। 42 करोड़ से 66 करोड़ तक क्रोमियम के 24 ज्ञात समस्थानिक हैं। आइसोटोप 52 करोड़, 53 करोड़, 54 करोड़ स्थिर हैं। प्राकृतिक क्रोमियम की समस्थानिक संरचना: 50 करोड़ (आधा जीवन 1.8 10 17 वर्ष) - 4.345%, 52 करोड़ - 83.489%, 53 करोड़ - 9.501%, 54 करोड़ - 2.365%। मुख्य ऑक्सीकरण अवस्थाएँ +3 और +6 हैं।

1761 में, सेंट पीटर्सबर्ग विश्वविद्यालय में रसायन विज्ञान के प्रोफेसर, जोहान गोटलोब लेहमैन ने यूराल पर्वत के पूर्वी तल पर बेरेज़ोव्स्की खदान में एक अद्भुत लाल खनिज की खोज की, जिसे कुचलने पर पाउडर बन गया, जो एक चमकीला पीला रंग देता था। 1766 में लेमन खनिज के नमूने सेंट पीटर्सबर्ग लाए। क्रिस्टलों को हाइड्रोक्लोरिक एसिड से उपचारित करने के बाद, उन्हें एक सफेद अवक्षेप प्राप्त हुआ, जिसमें उन्हें सीसा मिला। लेमन ने खनिज को साइबेरियन रेड लेड (प्लॉम्ब रूज डे सिबेरी) कहा, अब यह ज्ञात है कि यह क्रोकोइट था (ग्रीक "क्रोकोस" से - केसर) - प्राकृतिक लेड क्रोमेट PbCrO 4।

जर्मन यात्री और प्रकृतिवादी पीटर साइमन पलास (1741-1811) ने रूस के मध्य क्षेत्रों में सेंट पीटर्सबर्ग एकेडमी ऑफ साइंसेज के अभियान का नेतृत्व किया और 1770 में बेरेज़ोव्स्की खदान सहित दक्षिणी और मध्य यूराल का दौरा किया और लेहमैन की तरह बन गए। क्रोकोइट में रुचि. पलास ने लिखा: “यह अद्भुत लाल सीसा खनिज किसी अन्य भंडार में नहीं पाया जाता है। पीसने पर पाउडर में बदल जाता है और इसका उपयोग लघु कला में किया जा सकता है। बेरेज़ोव्स्की खदान से यूरोप तक क्रोकोइट पहुंचाने की दुर्लभता और कठिनाई के बावजूद (इसमें लगभग दो साल लग गए), रंग भरने वाले पदार्थ के रूप में खनिज के उपयोग की सराहना की गई। 17वीं सदी के अंत में लंदन और पेरिस में। सभी महान व्यक्ति बारीक पिसे हुए क्रोकोइट से रंगी हुई गाड़ियों में सवार हुए, इसके अलावा, यूरोप में कई खनिज अलमारियाँ के संग्रह में साइबेरियाई लाल सीसे के सर्वोत्तम नमूने जोड़े गए।

1796 में, क्रोकोइट का एक नमूना पेरिस मिनरलोजिकल स्कूल में रसायन विज्ञान के प्रोफेसर निकोलस-लुई वाउक्वेलिन (1763-1829) के पास आया, जिन्होंने खनिज का विश्लेषण किया, लेकिन इसमें सीसा, लोहा और एल्यूमीनियम के ऑक्साइड के अलावा कुछ भी नहीं मिला। साइबेरियाई लाल सीसे का अध्ययन जारी रखते हुए, वाउक्वेलिन ने खनिज को पोटाश के घोल के साथ उबाला और, सीसा कार्बोनेट के एक सफेद अवक्षेप को अलग करने के बाद, एक अज्ञात नमक का पीला घोल प्राप्त किया। जब इसे सीसा नमक के साथ उपचारित किया गया, तो एक पीला अवक्षेप बन गया, पारा नमक के साथ एक लाल, और जब टिन क्लोराइड जोड़ा गया, तो घोल हरा हो गया। क्रोकोइट को खनिज एसिड के साथ विघटित करके, उन्होंने "रेड लेड एसिड" का एक घोल प्राप्त किया, जिसके वाष्पीकरण से रूबी-लाल क्रिस्टल प्राप्त हुए (अब यह स्पष्ट है कि यह क्रोमिक एनहाइड्राइड था)। ग्रेफाइट क्रूसिबल में कोयले के साथ उन्हें शांत करने के बाद, प्रतिक्रिया के बाद, उन्होंने उस समय तक अज्ञात धातु के बहुत सारे अंतर्वर्धित ग्रे सुई के आकार के क्रिस्टल की खोज की। वाउक्वेलिन ने धातु की उच्च अपवर्तकता और एसिड के प्रति इसके प्रतिरोध को बताया।

वाउक्वेलिन ने नए तत्व को क्रोमियम कहा (ग्रीक  से - रंग, रंग) क्योंकि इससे कई बहुरंगी यौगिक बनते हैं। वाउक्वेलिन ने अपने शोध के आधार पर पहली बार बताया कि कुछ कीमती पत्थरों का पन्ना रंग उनमें क्रोमियम यौगिकों के मिश्रण के कारण होता है। उदाहरण के लिए, प्राकृतिक पन्ना गहरे रंग का होता है हरा रंगबेरिल, जिसमें एल्यूमीनियम को आंशिक रूप से क्रोमियम द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

सबसे अधिक संभावना है, वाउक्वेलिन ने शुद्ध धातु नहीं, बल्कि उसके कार्बाइड प्राप्त किए, जैसा कि प्राप्त क्रिस्टल की सुई जैसी आकृति से पता चलता है, लेकिन पेरिस एकेडमी ऑफ साइंसेज ने फिर भी एक नए तत्व की खोज को पंजीकृत किया, और अब वाउक्वेलिन को सही मायने में खोजकर्ता माना जाता है। तत्व संख्या 24.

1798 में, वाउक्वेलेन से स्वतंत्र रूप से लोविट्ज़ और क्लैप्रोथ ने यूराल में पाए जाने वाले एक भारी काले खनिज (यह FeCr 2 O 4 क्रोमाइट था) के नमूने में क्रोमियम की खोज की, लेकिन बेरेज़ोव्स्की जमा के उत्तर में। 1799 में, एफ. टैसर्ट ने फ्रांस के दक्षिण-पूर्व में पाए जाने वाले उसी खनिज में एक नए तत्व की खोज की। ऐसा माना जाता है कि यह टैसर्ट ही था जो सबसे पहले अपेक्षाकृत शुद्ध धात्विक क्रोमियम प्राप्त करने में कामयाब रहा।

2. प्रकृति में क्रोमियम और इसका औद्योगिक निष्कर्षण

क्रोमियम पृथ्वी पर एक काफी सामान्य तत्व है। इसकी क्रस्ट की क्लार्क (पृथ्वी की पपड़ी में औसत सामग्री) 8.3 · 10 -3% है। क्रोमियम कभी भी मुक्त अवस्था में नहीं पाया जाता है। क्रोमियम अयस्कों में, केवल क्रोमाइट FeCr 2 O 4 व्यावहारिक महत्व का है, जो कि स्पिनल्स से संबंधित है - सामान्य सूत्र MO·Me 2 O 3 के साथ घन प्रणाली के आइसोमोर्फिक खनिज, जहां M एक द्विसंयोजक धातु आयन है, और Me एक त्रिसंयोजक है धातु आयन. स्पिनल्स एक दूसरे के साथ ठोस समाधान बना सकते हैं, इसलिए, मैग्नोक्रोमाइट (Mg,Fe)Cr 2 O 4, एल्यूमीनियम क्रोमाइट Fe (Cr,Al) 2 O 4, क्रोमोपिकोटाइट (Mg,Fe) (Cr, Al) 2 O 4 - वे सभी क्रोम स्पिनल्स के वर्ग से संबंधित हैं। स्पिनल्स के अलावा, क्रोमियम कई कम आम खनिजों में पाया जाता है, उदाहरण के लिए, मेलानोक्रोइट 3PbO 2Cr 2 O 3, वॉकेलेनाइट 2(Pb,Cu)CrO 4 (Pb,Cu) 3 (PO 4) 2, टारापाकाइट K 2 CrO 4, डिट्ज़ाइट CaIO 3 CaCrO 4 और अन्य।

क्रोमाइट गहरे या लगभग काले रंग के होते हैं, उनमें धात्विक चमक होती है, और आमतौर पर निरंतर सरणी के रूप में स्थित होते हैं। क्रोमाइट जमा आग्नेय मूल के हैं। इसके पहचाने गए संसाधन दुनिया के 47 देशों में अनुमानित हैं और इनकी मात्रा 15 बिलियन टन है। क्रोमाइट भंडार के मामले में पहले स्थान पर दक्षिण अफ्रीका (सिद्ध विश्व भंडार का 76%) का कब्जा है, जहां उच्चतम मूल्यबुशवेल्ड जमा का एक समूह है, जिसमें क्रोमियम अयस्क की सामग्री 1 बिलियन टन है। क्रोमाइट संसाधनों के मामले में दुनिया में दूसरे स्थान पर कजाकिस्तान (विश्व भंडार का 9%) का कब्जा है, वहां क्रोम अयस्क बहुत उच्च गुणवत्ता के हैं। कजाकिस्तान में सभी क्रोमाइट संसाधन अकोतोबे क्षेत्र (300 मिलियन टन के भंडार के साथ केम्पिरसाई मासिफ) में केंद्रित हैं; जमा का विकास 1930 के दशक के उत्तरार्ध से किया गया है। तीसरे स्थान पर जिम्बाब्वे (विश्व भंडार का 6%) का कब्जा है। इसके अलावा, संयुक्त राज्य अमेरिका, भारत, फिलीपींस, तुर्की, मेडागास्कर और ब्राजील में महत्वपूर्ण क्रोमाइट संसाधन हैं। रूस में, क्रोमाइट के बड़े भंडार उरल्स (सारानोवस्कॉय, वर्ब्ल्युज़ेगॉरस्कॉय, अलापाएवस्कॉय, मोनेटनाया डाचा, खलीलोवस्कॉय और अन्य जमा) में पाए जाते हैं।

19वीं सदी की शुरुआत में क्रोमाइट का मुख्य स्रोत यूराल भंडार था, लेकिन 1827 में अमेरिकी आइजैक टायसन (आइजैक टायसन) ने मैरीलैंड और पेंसिल्वेनिया की सीमा पर क्रोमाइट अयस्क के एक बड़े भंडार की खोज की, जो कई वर्षों तक खनन के क्षेत्र में एकाधिकार बना रहा। 1848 में उच्च गुणवत्ता वाले क्रोमाइट के भंडार तुर्की में पाए गए, जो बर्सा से ज्यादा दूर नहीं था। मैरीलैंड में भंडार की कमी के बाद, तुर्की क्रोमाइट्स के निष्कर्षण में अग्रणी था, जब तक कि 1906 में भारत और दक्षिण अफ्रीका ने बैटन को रोक नहीं लिया।

अब विश्व में प्रतिवर्ष 11-14 मिलियन टन क्रोमाइट का खनन किया जाता है। क्रोमियम अयस्क के निष्कर्षण में अग्रणी स्थान दक्षिण अफ्रीका (लगभग 6 मिलियन टन सालाना) का है, इसके बाद कजाकिस्तान का स्थान है, जो विश्व मांग का 20% प्रदान करता है। क्रोमियम अयस्क की अत्यधिक गहराई के कारण, इसका खनन आमतौर पर खानों (85%) द्वारा किया जाता है, लेकिन कभी-कभी खुले गड्ढे (खदान) खनन का भी अभ्यास किया जाता है, उदाहरण के लिए, फिनलैंड और मेडागास्कर में। आमतौर पर खनन किए गए अयस्क पर्याप्त गुणवत्ता वाले होते हैं और केवल यांत्रिक छंटाई की आवश्यकता होती है। क्रोमाइट्स को समृद्ध करना अक्सर अव्यावहारिक होता है, क्योंकि इस मामले में केवल Cr 2 O 3 की सामग्री को बढ़ाया जा सकता है, और Fe का अनुपात : सीआर अपरिवर्तित रहता है. विश्व बाजार में क्रोमाइट की कीमत 40-120 अमेरिकी डॉलर प्रति टन के बीच उतार-चढ़ाव करती है।

क्रोम एक चांदी जैसी धातु है जिसका घनत्व 7200 किग्रा/मीटर 3 है। शुद्ध क्रोमियम का गलनांक निर्धारित करना अत्यंत कठिन कार्य है, क्योंकि ऑक्सीजन या नाइट्रोजन की थोड़ी सी भी अशुद्धियाँ इस तापमान के मान को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती हैं। आधुनिक माप के परिणामों के अनुसार, यह 1907 डिग्री सेल्सियस के बराबर है। क्रोमियम का क्वथनांक 2671 डिग्री सेल्सियस है। पूरी तरह से शुद्ध (गैस अशुद्धियों और कार्बन के बिना) क्रोमियम काफी चिपचिपा, फोर्जिंग और लचीला है। कार्बन, हाइड्रोजन, नाइट्रोजन आदि से जरा सा भी प्रदूषण होने पर। भंगुर, भंगुर और कठोर हो जाता है। सामान्य तापमान पर, यह एक-संशोधन के रूप में मौजूद होता है और इसमें एक घन शरीर-केंद्रित जाली होती है। रासायनिक रूप से, क्रोमियम इसकी सतह पर एक मजबूत पतली ऑक्साइड फिल्म के निर्माण के कारण निष्क्रिय है। यह नमी की उपस्थिति में भी हवा में ऑक्सीकरण नहीं करता है, और गर्म होने पर ऑक्सीकरण केवल सतह पर होता है। क्रोमियम को पतला और केंद्रित नाइट्रिक एसिड, एक्वा रेजिया द्वारा निष्क्रिय किया जाता है, और जब धातु को इन अभिकर्मकों के साथ उबाला जाता है, तब भी यह थोड़ा ही घुलता है। नाइट्रिक एसिड के साथ पारित क्रोमियम, एक सुरक्षात्मक परत के बिना धातु के विपरीत, तनु सल्फ्यूरिक और हाइड्रोक्लोरिक एसिड में नहीं घुलता है, यहां तक कि इन एसिड के समाधान में लंबे समय तक उबालने पर भी, हालांकि, एक निश्चित बिंदु पर, तेजी से विघटन शुरू हो जाता है, साथ ही झाग भी निकलता है। जारी हाइड्रोजन - निष्क्रिय रूप से क्रोमियम सक्रिय हो जाता है, ऑक्साइड फिल्म द्वारा संरक्षित नहीं:

सीआर + 2एचसीएल = सीआरसीएल 2 + एच 2

यदि विघटन प्रक्रिया के दौरान नाइट्रिक एसिड मिलाया जाता है, तो प्रतिक्रिया तुरंत बंद हो जाती है - क्रोमियम फिर से निष्क्रिय हो जाता है।

गर्म करने पर, धात्विक क्रोमियम हैलोजन, सल्फर, सिलिकॉन, बोरान, कार्बन और कुछ अन्य तत्वों के साथ जुड़ जाता है:

Cr + 2F 2 = CrF 4 (CrF 5 के मिश्रण के साथ)

2Cr + 3Cl 2 = 2CrCl 3

2Cr + 3S = Cr2S3

सीआर + सी = सीआर 23 सी 6 + सीआर 7 सी 3 मिश्रण।

जब क्रोमियम को हवा में पिघले हुए सोडा, नाइट्रेट या क्षार धातुओं के क्लोरेट के साथ गर्म किया जाता है, तो संबंधित क्रोमेट (VI) प्राप्त होते हैं:

2Cr + 2Na 2 CO 3 + 3O 2 = 2Na 2 CrO 4 + 2CO 2।

धातु की शुद्धता की आवश्यक डिग्री के आधार पर, क्रोमियम प्राप्त करने के लिए कई औद्योगिक तरीके हैं।

अवसर एल्युमिनोथर्मिकक्रोमियम (III) ऑक्साइड की कमी को 1859 में फ्रेडरिक वॉहलर द्वारा प्रदर्शित किया गया था, हालांकि, जैसे ही सस्ता एल्यूमीनियम प्राप्त करना संभव हुआ, यह विधि औद्योगिक पैमाने पर उपलब्ध हो गई। क्रोमियम का औद्योगिक एल्यूमिनोथर्मिक उत्पादन गोल्डस्मिड्ट के काम से शुरू हुआ, जो अत्यधिक एक्ज़ोथिर्मिक (और इसलिए विस्फोटक) कटौती प्रक्रिया को नियंत्रित करने के लिए एक विश्वसनीय विधि विकसित करने वाले पहले व्यक्ति थे:

Cr 2 O 3 + 2Al = 2Cr + 2Al 2 O 3।

मिश्रण को समान रूप से 500-600 डिग्री सेल्सियस तक पहले से गरम किया जाता है। कटौती या तो बेरियम पेरोक्साइड और एल्यूमीनियम पाउडर के मिश्रण से शुरू की जा सकती है, या मिश्रण के एक छोटे से हिस्से को प्रज्वलित करके, उसके बाद बाकी मिश्रण को मिलाकर शुरू किया जा सकता है। यह महत्वपूर्ण है कि प्रतिक्रिया के दौरान निकलने वाली गर्मी परिणामस्वरूप क्रोमियम को पिघलाने और इसे स्लैग से अलग करने के लिए पर्याप्त हो। एलुमिनोथर्मिक विधि द्वारा प्राप्त क्रोमियम में आमतौर पर 0.015–0.02% C, 0.02% S और 0.25–0.40% Fe होता है, और इसमें मुख्य पदार्थ का द्रव्यमान अंश 99.1–99.4% Cr होता है। यह बहुत भंगुर होता है और आसानी से पीसकर पाउडर बन जाता है।

उच्च शुद्धता वाले क्रोमियम प्राप्त करते समय, इलेक्ट्रोलाइटिक तरीकों का उपयोग किया जाता है, इसकी संभावना 1854 में बन्सन द्वारा दिखाई गई थी, जिन्होंने क्रोमियम क्लोराइड के एक जलीय घोल को इलेक्ट्रोलिसिस के अधीन किया था। अब, तनु सल्फ्यूरिक एसिड के साथ क्रोमिक एनहाइड्राइड या क्रोमोअमोनियम एलम के मिश्रण को इलेक्ट्रोलिसिस के अधीन किया जाता है। इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान निकलने वाले क्रोमियम में अशुद्धियों के रूप में घुली हुई गैसें होती हैं। आधुनिक प्रौद्योगिकियां हाइड्रोजन प्रवाह और वैक्यूम डीगैसिंग में उच्च तापमान शुद्धि का उपयोग करके औद्योगिक पैमाने पर 99.90-99.995% की शुद्धता के साथ धातु प्राप्त करना संभव बनाती हैं। इलेक्ट्रोलाइटिक क्रोमियम को परिष्कृत करने की अनूठी तकनीकें आपको "कच्चे" उत्पाद में निहित ऑक्सीजन, सल्फर, नाइट्रोजन और हाइड्रोजन से छुटकारा पाने की अनुमति देती हैं।

क्रोमियम धातु प्राप्त करने के कई अन्य कम महत्वपूर्ण तरीके हैं। सिलिकोथर्मल कमी प्रतिक्रिया पर आधारित है:

2Cr 2 O 3 + 3Si + 3CaO = 4Cr + 3CaSiO 3।

सिलिकॉन कटौती, हालांकि एक्ज़ोथिर्मिक है, प्रक्रिया को आर्क फर्नेस में पूरा करने की आवश्यकता होती है। बिना बुझा हुआ चूना मिलाने से दुर्दम्य सिलिकॉन डाइऑक्साइड को कम पिघलने वाले कैल्शियम सिलिकेट स्लैग में परिवर्तित करना संभव हो जाता है।

कोयले के साथ क्रोमियम (III) ऑक्साइड की कमी का उपयोग उच्च-कार्बन क्रोमियम प्राप्त करने के लिए किया जाता है, जिसका उद्देश्य विशेष मिश्र धातुओं का उत्पादन करना है। यह प्रक्रिया इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस में भी की जाती है।

वैन आर्केल-कुचमैन-डी बोअर प्रक्रिया में 1100 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किए गए तार पर क्रोमियम (III) आयोडाइड के अपघटन का उपयोग किया जाता है और उस पर शुद्ध धातु का जमाव किया जाता है।

क्रोमियम को 1500 डिग्री सेल्सियस पर हाइड्रोजन के साथ सीआर 2 ओ 3 की कमी, हाइड्रोजन, क्षार या क्षारीय पृथ्वी धातुओं, मैग्नीशियम और जस्ता के साथ निर्जल सीआरसीएल 3 की कमी से भी प्राप्त किया जा सकता है।

3. उद्योग में क्रोमियम का अनुप्रयोग

धात्विक क्रोमियम की खोज के बाद से कई दशकों से, केवल क्रोकोइट और इसके कुछ अन्य यौगिकों का उपयोग पेंट के निर्माण में रंगद्रव्य के रूप में किया जाता रहा है। 1820 में कोचलिन ने कपड़ा रंगाई में मोर्डेंट के रूप में पोटेशियम डाइक्रोमेट के उपयोग का प्रस्ताव रखा। 1884 में, चमड़ा उद्योग में टैनिन के रूप में घुलनशील क्रोमियम यौगिकों का सक्रिय उपयोग शुरू हुआ। क्रोमाइट का उपयोग पहली बार 1879 में फ्रांस में एक दुर्दम्य पदार्थ के रूप में किया गया था, लेकिन इसका मुख्य उपयोग 1880 के दशक में इंग्लैंड और स्वीडन में शुरू हुआ, जब फेरोक्रोम की औद्योगिक गलाने में वृद्धि शुरू हुई। कम मात्रा में, फेरोक्रोमियम 19वीं शताब्दी की शुरुआत में ही प्राप्त किया जा सकता था, इसलिए बर्थियर ने 1821 की शुरुआत में, एक क्रूसिबल में चारकोल के साथ लोहे और क्रोमियम ऑक्साइड के मिश्रण को कम करने का प्रस्ताव रखा। क्रोमियम स्टील के निर्माण के लिए पहला पेटेंट 1865 में जारी किया गया था। कोक के साथ क्रोमाइट को कम करने के लिए ब्लास्ट फर्नेस के उपयोग के साथ उच्च कार्बन फेरोक्रोमियम का औद्योगिक उत्पादन शुरू हुआ। 19वीं सदी के अंत में फेरोक्रोम बहुत निम्न गुणवत्ता का था, क्योंकि इसमें आमतौर पर 7-8% क्रोमियम होता था, और इसे "तस्मानियाई पिग आयरन" के रूप में जाना जाता था क्योंकि मूल लौह-क्रोमियम अयस्क तस्मानिया से आयात किया गया था। फेरोक्रोम के उत्पादन में निर्णायक मोड़ 1893 में आया, जब हेनरी मोइसन ने पहली बार 60% करोड़ युक्त उच्च कार्बन फेरोक्रोम को गलाया। इस उद्योग में मुख्य उपलब्धि मोइसन द्वारा निर्मित इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस के साथ ब्लास्ट फर्नेस का प्रतिस्थापन था, जिससे प्रक्रिया तापमान में वृद्धि, ऊर्जा की खपत को कम करना और गलाने वाले फेरोक्रोमियम की गुणवत्ता में काफी सुधार करना संभव हो गया, जिसमें 67 शामिल होने लगे। -71% सीआर और 4-6% सी. मोइसन की विधि अभी भी फेरोक्रोमियम के आधुनिक औद्योगिक उत्पादन का आधार है। क्रोमाइट पुनर्प्राप्ति आमतौर पर खुली इलेक्ट्रिक आर्क भट्टियों में की जाती है, और चार्ज ऊपर से लोड किया जाता है। आवेश में डूबे इलेक्ट्रोडों के बीच चाप बनता है।

क्रोमियम प्रकृति में मुख्य रूप से क्रोमियम लौह अयस्क Fe (CrO2) 2 (लौह क्रोमाइट) के रूप में होता है। कोक (कार्बन) के साथ विद्युत भट्टियों में कमी करके इससे फेरोक्रोमियम प्राप्त किया जाता है:

FeO Cr 2 O 3 + 4C → Fe + 2Cr + 4CO

6) इलेक्ट्रोलिसिस का उपयोग करके, इलेक्ट्रोलाइटिक क्रोमियम सल्फ्यूरिक एसिड के मिश्रण वाले पानी में क्रोमिक एनहाइड्राइड के घोल से प्राप्त किया जाता है। उसी समय, कैथोड पर 3 प्रक्रियाएँ होती हैं:

- समाधान में संक्रमण के साथ हेक्सावलेंट क्रोमियम का त्रिसंयोजक क्रोमियम में कमी;

- गैसीय हाइड्रोजन के विकास के साथ हाइड्रोजन आयनों का निर्वहन;

- धात्विक क्रोमियम के जमाव के साथ हेक्सावलेंट क्रोमियम युक्त आयनों का निर्वहन;

Cr 2 O 7 2− + 14Н + + 12е − = 2Сr + 7H 2 O

अपने मुक्त रूप में, यह एक घन शरीर-केंद्रित जाली के साथ एक नीली-सफेद धातु है, ए = 0.28845 एनएम। 39 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, यह अनुचुंबकीय अवस्था से प्रतिलौहचुंबकीय अवस्था (नील बिंदु) में बदल जाता है।

वायु प्रतिरोधी. 300 डिग्री सेल्सियस पर, यह हरे क्रोमियम (III) ऑक्साइड Cr 2 O 3 के निर्माण के साथ जल जाता है, जिसमें उभयधर्मी गुण होते हैं। सीआर 2 ओ 3 को क्षार के साथ संलयन करने पर क्रोमाइट प्राप्त होते हैं

कई ग्रेड के स्टेनलेस स्टील के उत्पादन के लिए उच्च-कार्बन फेरोक्रोमियम के अत्यधिक महत्व के बावजूद, यह कुछ उच्च-क्रोमियम स्टील के गलाने के लिए उपयुक्त नहीं है, क्योंकि इसमें कार्बन की उपस्थिति होती है (सीआर 23 सी 6 कार्बाइड के रूप में, जो अनाज की सीमाओं के साथ क्रिस्टलीकृत हो जाता है) उन्हें भंगुर और आसानी से संक्षारित बना देता है। क्रोमाइट्स के औद्योगिक एल्यूमिनोथर्मिक कमी के उपयोग की शुरुआत के साथ कम कार्बन फेरोक्रोमियम का उत्पादन विकसित होना शुरू हुआ। अब एल्युमिनोथर्मिक प्रक्रिया को सिलिकोथर्मल प्रक्रिया (पेरिन प्रक्रिया) और सिम्प्लेक्स प्रक्रिया द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया गया है, जिसमें उच्च कार्बन फेरोक्रोम को आंशिक रूप से ऑक्सीकृत फेरोक्रोम पाउडर के साथ मिलाना शामिल है, इसके बाद ब्रिकेटिंग और वैक्यूम में 1360 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करना शामिल है। सिंप्लेक्स प्रक्रिया द्वारा तैयार किए गए फेरोक्रोम में आमतौर पर केवल 0.008% कार्बन होता है, और इससे बने ब्रिकेट स्टील पिघल में आसानी से घुल जाते हैं।

फेरोक्रोमियम बाजार चक्रीय है। 2000 में फेरोक्रोमियम का विश्व उत्पादन 4.8 मिलियन टन था, और 2001 में, कम मांग के कारण, 3.4 मिलियन टन। 2002 में फेरोक्रोमियम की मांग फिर से सक्रिय हो गई। फेरोक्रोमियम के गलाने में दुनिया में पहले स्थान पर दक्षिण अफ़्रीकी "बिग टू" ("बिग टू") - कंपनी एक्सस्ट्रेटा साउथ अफ्रीका (पीटीआई) लिमिटेड का कब्जा है। (एक्सस्ट्रेटा एजी की एक सहायक कंपनी) और सैमनकोर क्रोम डिवीजन (समानकोर लिमिटेड की एक सहायक कंपनी)। वे दुनिया भर में फेरोक्रोमियम गलाने का 40% हिस्सा बनाते हैं। दक्षिण अफ्रीका और फिनलैंड में, मुख्य रूप से 52-55% Cr युक्त चार्ज-क्रोम (अंग्रेजी चार्ज से - कोयला लोड करने के लिए) का उत्पादन किया जाता है, और चीन, रूस, जिम्बाब्वे, कजाकिस्तान में, 60% Cr से अधिक युक्त फेरोक्रोम का उत्पादन किया जाता है। फेरोक्रोमियम का उपयोग कम मिश्रधातु इस्पात में मिश्रधातु के रूप में किया जाता है। 12% से अधिक क्रोमियम की मात्रा के साथ, स्टील में लगभग जंग नहीं लगती है।

लौह मिश्र धातुओं की सतह पर क्रोमियम की एक पतली परत लगाने से उनके संक्षारण प्रतिरोध को काफी बढ़ाया जा सकता है। इस प्रक्रिया को क्रोमियम चढ़ाना कहा जाता है। क्रोम-प्लेटेड परतें आर्द्र वातावरण, समुद्री हवा, नल के पानी, नाइट्रिक और कई कार्बनिक एसिड के प्रभावों का विरोध करती हैं। क्रोमियम चढ़ाना की सभी विधियों को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है - प्रसार और इलेक्ट्रोलाइटिक। बेकर-डेविस-स्टाइनबर्ग प्रसार विधि में क्रोम-प्लेटेड उत्पाद को हाइड्रोजन वातावरण में 1050-1100 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करना शामिल है, जो फेरोक्रोम और अपवर्तक के मिश्रण से ढका हुआ है, 1050 डिग्री सेल्सियस पर हाइड्रोजन क्लोराइड के साथ पूर्व-उपचार किया जाता है। सीआरसीएल 2 स्थित है दुर्दम्य के छिद्रों में उत्पाद को अस्थिर और क्रोमाइज़ किया जाता है। इलेक्ट्रोलाइटिक क्रोमियम चढ़ाना की प्रक्रिया में, धातु को वर्कपीस की सतह पर जमा किया जाता है, जो कैथोड के रूप में कार्य करता है। इलेक्ट्रोलाइट अक्सर एक हेक्सावलेंट क्रोमियम यौगिक (आमतौर पर सीआरओ 3) होता है जो जलीय एच 2 एसओ 4 में घुल जाता है। क्रोम कोटिंग्स सुरक्षात्मक और सजावटी हैं। सुरक्षात्मक कोटिंग्स की मोटाई 0.1 मिमी तक पहुंच जाती है, वे सीधे उत्पाद पर लागू होते हैं और इसे पहनने के प्रतिरोध में वृद्धि देते हैं। सजावटी कोटिंग्स का एक सौंदर्य मूल्य होता है, और इसे किसी अन्य धातु (निकल या तांबे) की उपपरत पर लगाया जाता है, जो अपना सुरक्षात्मक कार्य करता है। ऐसी कोटिंग की मोटाई केवल 0.0002–0.0005 मिमी है।

4. क्रोमियम की जैविक भूमिका

क्रोमियम मानव शरीर के सामान्य विकास और कामकाज के लिए आवश्यक एक सूक्ष्म तत्व है। यह स्थापित किया गया है कि केवल त्रिसंयोजक क्रोमियम ही जैव रासायनिक प्रक्रियाओं में भाग लेता है। इसकी सबसे महत्वपूर्ण जैविक भूमिका कार्बोहाइड्रेट चयापचय और रक्त शर्करा के स्तर के नियमन में है। क्रोमियम कम आणविक भार कॉम्प्लेक्स - ग्लूकोज टॉलरेंस फैक्टर (जीटीएफ) का एक अभिन्न अंग है, जो इंसुलिन के साथ सेलुलर रिसेप्टर्स की बातचीत को सुविधाजनक बनाता है, जिससे शरीर की इसकी आवश्यकता कम हो जाती है। सहनशीलता कारक अपनी भागीदारी से सभी चयापचय प्रक्रियाओं में इंसुलिन की क्रिया को बढ़ाता है। इसके अलावा, क्रोमियम कोलेस्ट्रॉल चयापचय के नियमन में शामिल है और कुछ एंजाइमों का उत्प्रेरक है।

मानव शरीर में क्रोमियम की मात्रा 6-12 मिलीग्राम है। इस तत्व के लिए किसी व्यक्ति की शारीरिक आवश्यकता के बारे में कोई सटीक जानकारी नहीं है, इसके अलावा, यह दृढ़ता से आहार की प्रकृति पर निर्भर करता है (उदाहरण के लिए, आहार में चीनी की अधिकता से यह बहुत बढ़ जाता है)। विभिन्न अनुमानों के अनुसार, शरीर में क्रोमियम का दैनिक सेवन 20-300 एमसीजी है। शरीर में क्रोमियम की उपलब्धता का एक संकेतक बालों में इसकी सामग्री है (मानक 0.15–0.5 μg / g है)। कई ट्रेस तत्वों के विपरीत, जैसे-जैसे व्यक्ति की उम्र बढ़ती है, शरीर के ऊतकों (फेफड़ों को छोड़कर) में क्रोमियम की मात्रा कम हो जाती है।

पौधों के खाद्य पदार्थों में तत्व की सांद्रता स्तनधारियों के ऊतकों में इसकी सांद्रता से कम परिमाण का एक क्रम है। शराब बनाने वाले के खमीर में क्रोमियम की मात्रा विशेष रूप से अधिक होती है, इसके अलावा, यह मांस, यकृत, फलियां और साबुत अनाज में महत्वपूर्ण मात्रा में पाया जाता है। शरीर में क्रोमियम की कमी मधुमेह जैसी स्थिति पैदा कर सकती है, एथेरोस्क्लेरोसिस के विकास और उच्च तंत्रिका गतिविधि में व्यवधान में योगदान कर सकती है।

पहले से ही अपेक्षाकृत कम सांद्रता (वायुमंडल के लिए एक मिलीग्राम प्रति एम 3 का अंश) में, सभी क्रोमियम यौगिकों का शरीर पर विषाक्त प्रभाव पड़ता है। इस संबंध में विशेष रूप से खतरनाक हेक्सावलेंट क्रोमियम के घुलनशील यौगिक हैं, जिनमें एलर्जी, उत्परिवर्तजन और कार्सिनोजेनिक प्रभाव होते हैं।

क्रोमियम विषाक्तता और इसके यौगिक उनके उत्पादन के दौरान होते हैं; मैकेनिकल इंजीनियरिंग में (इलेक्ट्रोप्लेटेड कोटिंग्स); धातुकर्म (मिश्र धातु योजक, मिश्र धातु, अपवर्तक); चमड़े, पेंट आदि के निर्माण में, क्रोमियम यौगिकों की विषाक्तता उनकी रासायनिक संरचना पर निर्भर करती है: डाइक्रोमेट क्रोमेट्स की तुलना में अधिक जहरीले होते हैं, सीआर (VI) यौगिक सीआर (II), सीआर (III) यौगिकों की तुलना में अधिक जहरीले होते हैं। रोग के प्रारंभिक रूप नाक में सूखापन और दर्द, गले में खराश, सांस लेने में कठिनाई, खांसी आदि की भावना से प्रकट होते हैं; Chrome से संपर्क बंद होने पर वे गायब हो सकते हैं। क्रोमियम यौगिकों के साथ लंबे समय तक संपर्क में रहने से, पुरानी विषाक्तता के लक्षण विकसित होते हैं: सिरदर्द, कमजोरी, अपच, वजन कम होना और अन्य। पेट, लीवर और अग्न्याशय की कार्यप्रणाली ख़राब हो जाती है। ब्रोंकाइटिस, ब्रोन्कियल अस्थमा, फैलाना न्यूमोस्क्लेरोसिस संभव है। क्रोमियम के संपर्क में आने पर त्वचा पर जिल्द की सूजन और एक्जिमा विकसित हो सकता है। कुछ रिपोर्टों के अनुसार, क्रोमियम यौगिकों, मुख्य रूप से Cr(III) में कैंसरकारी प्रभाव होता है।
पीले रंग की परत। भोजन और रक्त में क्रोमियम की मात्रा में कमी से विकास दर में कमी, वृद्धि होती है

रिपन आर., चेत्यानु आई. अकार्बनिक रसायन विज्ञान, वी.2. - एम.: मीर, 1972.

क्रोमियम की खोज लवण और खनिजों के रासायनिक-विश्लेषणात्मक अध्ययन के तेजी से विकास की अवधि से संबंधित है। रूस में, रसायनज्ञों ने साइबेरिया और पश्चिमी यूरोप में लगभग अज्ञात पाए जाने वाले खनिजों के विश्लेषण में विशेष रुचि ली। इन खनिजों में से एक साइबेरियाई लाल सीसा अयस्क (क्रोकोइट) था, जिसका वर्णन लोमोनोसोव ने किया था। खनिज की जांच की गई, लेकिन इसमें सीसा, लोहा और एल्यूमीनियम के ऑक्साइड के अलावा कुछ भी नहीं पाया गया। हालाँकि, 1797 में, वौक्वेलिन ने खनिज के बारीक पिसे हुए नमूने को पोटाश और अवक्षेपित लेड कार्बोनेट के साथ उबालकर एक नारंगी-लाल घोल प्राप्त किया। इस समाधान से, उन्होंने एक रूबी-लाल नमक को क्रिस्टलीकृत किया, जिसमें से सभी ज्ञात धातुओं से भिन्न एक ऑक्साइड और एक मुक्त धातु को अलग किया गया। वाउक्वेलिन ने उसे बुलाया क्रोमियम (क्रोम ) ग्रीक शब्द से- रंगना, रंगना; सच है, यहाँ धातु के गुण का अभिप्राय नहीं था, बल्कि उसके चमकीले रंग के लवणों का था.

प्रकृति में ढूँढना.

व्यावहारिक महत्व का सबसे महत्वपूर्ण क्रोमियम अयस्क क्रोमाइट है, जिसकी अनुमानित संरचना FeCrO 4 सूत्र से मेल खाती है।

यह एशिया माइनर में, उरल्स में, उत्तरी अमेरिका में, दक्षिणी अफ्रीका में पाया जाता है। उपर्युक्त खनिज क्रोकोइट - PbCrO 4 - तकनीकी महत्व का भी है। क्रोमियम ऑक्साइड (3) और इसके कुछ अन्य यौगिक भी प्रकृति में पाए जाते हैं। पृथ्वी की पपड़ी में धातु के रूप में क्रोमियम की मात्रा 0.03% है। क्रोमियम सूर्य, तारों, उल्कापिंडों पर पाया जाता है।

भौतिक गुण.

क्रोमियम एक सफेद, कठोर और भंगुर धातु है, जो अम्ल और क्षार के प्रति असाधारण रूप से प्रतिरोधी है। यह हवा में ऑक्सीकृत होता है और इसकी सतह पर एक पतली पारदर्शी ऑक्साइड फिल्म होती है। क्रोमियम का घनत्व 7.1 ग्राम/सेमी 3 है, इसका गलनांक +1875 0 C है।

रसीद।

कोयले के साथ क्रोमियम लौह अयस्क को तेज़ गर्म करने से क्रोमियम और लोहा कम हो जाते हैं:

FeO * Cr 2 O 3 + 4C = 2Cr + Fe + 4CO

इस प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, लोहे के साथ क्रोमियम का एक मिश्र धातु बनता है, जो उच्च शक्ति की विशेषता है। शुद्ध क्रोमियम प्राप्त करने के लिए, इसे एल्यूमीनियम के साथ क्रोमियम (3) ऑक्साइड से कम किया जाता है:

सीआर 2 ओ 3 + 2एएल = अल 2 ओ 3 + 2सीआर

इस प्रक्रिया में आमतौर पर दो ऑक्साइड का उपयोग किया जाता है - Cr 2 O 3 और CrO 3

रासायनिक गुण।

क्रोमियम की सतह को कवर करने वाली एक पतली सुरक्षात्मक ऑक्साइड फिल्म के लिए धन्यवाद, यह आक्रामक एसिड और क्षार के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी है। क्रोमियम सांद्र नाइट्रिक और सल्फ्यूरिक एसिड के साथ-साथ फॉस्फोरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। क्रोमियम t = 600-700 o C पर क्षार के साथ परस्पर क्रिया करता है। हालांकि, क्रोमियम हाइड्रोजन को विस्थापित करते हुए तनु सल्फ्यूरिक और हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ क्रिया करता है:

2Cr + 3H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2
2Cr + 6HCl = 2CrCl 3 + 3H 2

उच्च तापमान पर, क्रोमियम ऑक्सीजन में जलकर ऑक्साइड (III) बनाता है।

गर्म क्रोमियम जलवाष्प के साथ प्रतिक्रिया करता है:

2Cr + 3H 2 O = Cr 2 O 3 + 3H 2

क्रोमियम उच्च तापमान पर हैलोजन के साथ भी प्रतिक्रिया करता है, उदाहरण के लिए हाइड्रोजन, सल्फर, नाइट्रोजन, फॉस्फोरस, कोयला, सिलिकॉन, बोरॉन के साथ हैलोजन:

सीआर + 2एचएफ = सीआरएफ 2 + एच 2
2Cr + N2 = 2CrN
2Cr + 3S = Cr2S3
सीआर + सी = सीआरएसआई

क्रोमियम के उपरोक्त भौतिक और रासायनिक गुणों ने विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विभिन्न क्षेत्रों में अपना अनुप्रयोग पाया है। उदाहरण के लिए, क्रोमियम और इसके मिश्र धातुओं का उपयोग मैकेनिकल इंजीनियरिंग में उच्च शक्ति, संक्षारण प्रतिरोधी कोटिंग्स प्राप्त करने के लिए किया जाता है। फेरोक्रोम के रूप में मिश्रधातु का उपयोग धातु काटने के उपकरण के रूप में किया जाता है। क्रोम-प्लेटेड मिश्र धातुओं ने रासायनिक प्रक्रिया उपकरणों के निर्माण में, चिकित्सा प्रौद्योगिकी में आवेदन पाया है।

रासायनिक तत्वों की आवर्त सारणी में क्रोमियम की स्थिति:

क्रोमियम समूह VI के द्वितीयक उपसमूह का नेतृत्व करता है आवधिक प्रणालीतत्व. इसका इलेक्ट्रॉनिक सूत्र इस प्रकार है:

24 करोड़ आईएस 2 2एस 2 2पी 6 3एस 2 3पी 6 3डी 5 4एस 1

क्रोमियम परमाणु पर ऑर्बिटल्स को इलेक्ट्रॉनों से भरने में, नियमितता का उल्लंघन होता है, जिसके अनुसार 4S ऑर्बिटल्स को पहले 4S 2 अवस्था में भरना चाहिए था। हालाँकि, इस तथ्य के कारण कि 3d कक्षक क्रोमियम परमाणु में अधिक अनुकूल ऊर्जा स्थिति रखता है, यह मान 4d 5 तक भर जाता है। ऐसी घटना द्वितीयक उपसमूहों के कुछ अन्य तत्वों के परमाणुओं में देखी जाती है। क्रोमियम +1 से +6 तक ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित कर सकता है। ऑक्सीकरण अवस्था +2, +3, +6 वाले क्रोमियम यौगिक सबसे अधिक स्थिर होते हैं।

द्विसंयोजक क्रोमियम यौगिक.

क्रोमियम ऑक्साइड (II) CrO - पायरोफोरिक काला पाउडर (पाइरोफोरिक - बारीक विभाजित अवस्था में हवा में प्रज्वलित होने की क्षमता)। CrO तनु हाइड्रोक्लोरिक एसिड में घुल जाता है:

CrO + 2HCl = CrCl 2 + H 2 O

हवा में, जब 100 0 C से ऊपर गर्म किया जाता है, तो CrO Cr 2 O 3 में बदल जाता है।

क्रोमियम धातु को अम्लों में घोलने से डाइवैलेंट क्रोमियम लवण बनते हैं। ये प्रतिक्रियाएँ एक निष्क्रिय गैस (उदाहरण के लिए, H2) के वातावरण में होती हैं, क्योंकि हवा की उपस्थिति में, Cr(II) आसानी से Cr(III) में ऑक्सीकृत हो जाता है।

क्रोमियम (II) क्लोराइड पर क्षार घोल की क्रिया से क्रोमियम हाइड्रॉक्साइड पीले अवक्षेप के रूप में प्राप्त होता है:

CrCl 2 + 2NaOH = Cr(OH) 2 + 2NaCl

Cr(OH) 2 में बुनियादी गुण हैं, यह एक कम करने वाला एजेंट है। हाइड्रेटेड Cr2+ आयन का रंग हल्का नीला होता है। CrCl2 के जलीय घोल का रंग नीला होता है। जलीय घोल में हवा में, Cr(II) यौगिक Cr(III) यौगिकों में बदल जाते हैं। यह विशेष रूप से Cr(II) हाइड्रॉक्साइड के लिए उच्चारित किया जाता है:

4Cr(OH) 2 + 2H 2 O + O 2 = 4Cr(OH) 3

त्रिसंयोजक क्रोमियम यौगिक.

क्रोमियम ऑक्साइड (III) Cr 2 O 3 एक दुर्दम्य हरा पाउडर है। कठोरता में यह कोरन्डम के करीब है। प्रयोगशाला में, इसे अमोनियम डाइक्रोमेट को गर्म करके प्राप्त किया जा सकता है:

(एनएच 4) 2 सीआर 2 ओ 7 = सीआर 2 ओ 3 + एन 2 + 4एच 2

Cr 2 O 3 - एम्फोटेरिक ऑक्साइड, जब क्षार के साथ जुड़ता है, तो क्रोमाइट बनाता है: Cr 2 O 3 + 2NaOH = 2NaCrO 2 + H 2 O

क्रोमियम हाइड्रॉक्साइड भी एक उभयधर्मी यौगिक है:

सीआर(ओएच) 3 + एचसीएल = सीआरसीएल 3 + 3एच 2 ओ
Cr(OH) 3 + NaOH = NaCrO 2 + 2H 2 O

निर्जल सीआरसीएल 3 गहरे बैंगनी रंग की पत्तियों की तरह दिखता है, ठंडे पानी में पूरी तरह से अघुलनशील है, और उबालने पर बहुत धीरे-धीरे घुल जाता है। निर्जल क्रोमियम सल्फेट (III) Cr 2 (SO 4) 3 गुलाबी, पानी में भी खराब घुलनशील। कम करने वाले एजेंटों की उपस्थिति में, यह बैंगनी क्रोमियम सल्फेट सीआर 2 (एसओ 4) 3 * 18 एच 2 ओ बनाता है। हरे क्रोमियम सल्फेट हाइड्रेट्स भी जाने जाते हैं, जिनमें थोड़ी मात्रा में पानी होता है। क्रोम एलम KCr(SO 4) 2 *12H 2 O बैंगनी क्रोमियम सल्फेट और पोटेशियम सल्फेट युक्त घोल से क्रिस्टलीकृत होता है। क्रोमिक फिटकरी का घोल गर्म करने पर सल्फेट बनने के कारण हरा हो जाता है।

क्रोमियम और उसके यौगिकों के साथ प्रतिक्रियाएँ

लगभग सभी क्रोमियम यौगिक और उनके घोल गहरे रंग के होते हैं। रंगहीन घोल या सफेद अवक्षेप होने पर, हम उच्च संभावना के साथ यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि क्रोमियम अनुपस्थित है।

हम चीनी मिट्टी के कप पर बर्नर की लौ में पोटेशियम डाइक्रोमेट की इतनी मात्रा गर्म करते हैं कि चाकू की नोक पर फिट हो जाए। नमक क्रिस्टलीकरण का पानी नहीं छोड़ेगा, बल्कि एक गहरे तरल पदार्थ के निर्माण के साथ लगभग 400 0 C के तापमान पर पिघल जाएगा। आइए इसे तेज आंच पर कुछ मिनट और गर्म करें। ठंडा होने के बाद टुकड़े पर हरे रंग का अवक्षेप बन जाता है। इसका एक भाग पानी में घुलनशील होता है (यह पीला हो जाता है) और दूसरा भाग टुकड़े पर छोड़ दिया जाता है। गर्म करने पर नमक विघटित हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप घुलनशील पीला पोटेशियम क्रोमेट K 2 CrO 4 और हरा Cr 2 O 3 बनता है।
50 मिलीलीटर पानी में 3 ग्राम पाउडर पोटेशियम डाइक्रोमेट घोलें। एक भाग में थोड़ा पोटैशियम कार्बोनेट मिलाएं। CO2 निकलने पर यह घुल जाएगा और घोल का रंग हल्का पीला हो जाएगा। क्रोमेट का निर्माण पोटैशियम बाइक्रोमेट से होता है। यदि अब हम सल्फ्यूरिक एसिड का 50% घोल भागों में मिलाते हैं, तो बाइक्रोमेट का लाल-पीला रंग फिर से दिखाई देगा।
एक परखनली में 5 मिली डालें। पोटेशियम डाइक्रोमेट घोल, ड्राफ्ट के तहत 3 मिलीलीटर सांद्र हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ उबालें। घोल से पीला-हरा जहरीला गैसीय क्लोरीन निकलता है, क्योंकि क्रोमेट एचसीएल को सीएल 2 और एच 2 ओ में ऑक्सीकृत कर देगा। क्रोमेट स्वयं हरे त्रिसंयोजक क्रोमियम क्लोराइड में बदल जाएगा। इसे घोल को वाष्पित करके अलग किया जा सकता है, और फिर, सोडा और नाइट्रेट के साथ संलयन करके क्रोमेट में परिवर्तित किया जा सकता है।
जब लेड नाइट्रेट का घोल मिलाया जाता है, तो पीला लेड क्रोमेट अवक्षेपित हो जाता है; सिल्वर नाइट्रेट के घोल के साथ परस्पर क्रिया करने पर सिल्वर क्रोमेट का एक लाल-भूरा अवक्षेप बनता है।
पोटेशियम बाइक्रोमेट के घोल में हाइड्रोजन पेरोक्साइड मिलाएं और सल्फ्यूरिक एसिड के साथ घोल को अम्लीकृत करें। क्रोमियम पेरोक्साइड के निर्माण के कारण घोल गहरा नीला रंग प्राप्त कर लेता है। पेरोक्साइड, जब कुछ ईथर के साथ हिलाया जाता है, तो एक कार्बनिक विलायक में बदल जाएगा और इसे नीला कर देगा। यह प्रतिक्रिया क्रोमियम के लिए विशिष्ट है और बहुत संवेदनशील है। इसका उपयोग धातुओं और मिश्र धातुओं में क्रोमियम का पता लगाने के लिए किया जा सकता है। सबसे पहले धातु को घोलना जरूरी है। 30% सल्फ्यूरिक एसिड (हाइड्रोक्लोरिक एसिड भी मिलाया जा सकता है) के साथ लंबे समय तक उबालने पर क्रोमियम और कई स्टील आंशिक रूप से घुल जाते हैं। परिणामी घोल में क्रोमियम (III) सल्फेट होता है। पता लगाने की प्रतिक्रिया करने में सक्षम होने के लिए, हम पहले इसे कास्टिक सोडा से बेअसर करते हैं। ग्रे-हरा क्रोमियम (III) हाइड्रॉक्साइड अवक्षेपित होता है, जो अतिरिक्त NaOH में घुल जाता है और हरा सोडियम क्रोमाइट बनाता है। घोल को छान लें और 30% हाइड्रोजन पेरोक्साइड मिलाएं। गर्म होने पर, घोल पीला हो जाएगा, क्योंकि क्रोमाइट क्रोमेट में ऑक्सीकृत हो जाता है। अम्लीकरण के परिणामस्वरूप घोल का रंग नीला हो जाएगा। रंगीन यौगिक को ईथर के साथ हिलाकर निकाला जा सकता है।

क्रोमियम आयनों के लिए विश्लेषणात्मक प्रतिक्रियाएँ।

क्रोमियम क्लोराइड CrCl 3 के घोल की 3-4 बूंदों में NaOH का 2M घोल मिलाएं जब तक कि प्रारंभिक अवक्षेप घुल न जाए। बनने वाले सोडियम क्रोमाइट के रंग पर ध्यान दें। परिणामी घोल को पानी के स्नान में गर्म करें। क्या हो रहा हिया?
CrCl3 घोल की 2-3 बूंदों में बराबर मात्रा में 8M NaOH घोल और 3% H2O2 घोल की 3-4 बूंदें मिलाएं। प्रतिक्रिया मिश्रण को पानी के स्नान में गर्म करें। क्या हो रहा हिया? यदि परिणामी रंगीन घोल को उदासीन कर दिया जाए, उसमें CH 3 COOH मिलाया जाए और फिर Pb (NO 3) 2 मिलाया जाए तो कौन सा अवक्षेप बनता है?
एक परखनली में क्रोमियम सल्फेट Cr 2 (SO 4) 3, IMH 2 SO 4 और KMnO 4 के घोल की 4-5 बूंदें डालें। प्रतिक्रिया स्थल को पानी के स्नान में कई मिनट तक गर्म करें। घोल के रंग में परिवर्तन पर ध्यान दें। इसका क्या कारण है?
नाइट्रिक एसिड से अम्लीकृत K 2 Cr 2 O 7 घोल की 3-4 बूंदों में H 2 O 2 घोल की 2-3 बूंदें डालें और मिलाएँ। घोल का नीला रंग परक्रोमिक एसिड H 2 CrO 6 की उपस्थिति के कारण दिखाई देता है:

Cr 2 O 7 2- + 4H 2 O 2 + 2H + = 2H 2 CrO 6 + 3H 2 O

H2CrO6 के तीव्र अपघटन पर ध्यान दें:

2H 2 CrO 6 + 8H+ = 2Cr 3+ + 3O 2 + 6H 2 O
नीला रंग हरा रंग

कार्बनिक विलायकों में परक्रोमिक एसिड अधिक स्थिर होता है।

नाइट्रिक एसिड से अम्लीकृत K 2 Cr 2 O 7 घोल की 3-4 बूंदों में आइसोमाइल अल्कोहल की 5 बूंदें, H 2 O 2 घोल की 2-3 बूंदें मिलाएं और प्रतिक्रिया मिश्रण को हिलाएं। शीर्ष पर तैरने वाली कार्बनिक विलायक की परत चमकीले नीले रंग की होती है। रंग बहुत धीरे-धीरे फीका पड़ता है। कार्बनिक और जलीय चरणों में H 2 CrO 6 की स्थिरता की तुलना करें।
जब CrO 4 2- और Ba 2+ आयन परस्पर क्रिया करते हैं, तो बेरियम क्रोमेट BaCrO 4 का एक पीला अवक्षेपण अवक्षेपित होता है।
सिल्वर नाइट्रेट CrO42 आयनों के साथ सिल्वर क्रोमेट का ईंट जैसा लाल अवक्षेप बनाता है।
तीन टेस्ट ट्यूब लें। उनमें से एक में K 2 Cr 2 O 7 घोल की 5-6 बूंदें, दूसरे में K 2 CrO 4 घोल की समान मात्रा और तीसरे में दोनों घोल की तीन बूंदें डालें। फिर प्रत्येक ट्यूब में पोटेशियम आयोडाइड घोल की तीन बूंदें डालें। परिणाम स्पष्ट करें. दूसरी ट्यूब में घोल को अम्लीकृत करें। क्या हो रहा हिया? क्यों?

क्रोमियम यौगिकों के साथ मनोरंजक प्रयोग

CuSO 4 और K 2 Cr 2 O 7 का मिश्रण क्षार मिलाने पर हरा हो जाता है, और अम्ल की उपस्थिति में पीला हो जाता है। 2 मिलीग्राम ग्लिसरॉल को (एनएच 4) 2 सीआर 2 ओ 7 की थोड़ी मात्रा के साथ गर्म करके और फिर अल्कोहल मिलाकर, छानने के बाद एक चमकीला हरा घोल प्राप्त होता है, जो एसिड मिलाने पर पीला हो जाता है, और तटस्थ या क्षारीय में हरा हो जाता है। मध्यम।
कैन के केंद्र में थर्माइट "रूबी मिश्रण" रखें - अच्छी तरह से पीसकर अल 2 ओ 3 (4.75 ग्राम) को सीआर 2 ओ 3 (0.25 ग्राम) के साथ एल्यूमीनियम पन्नी में रखें। ताकि जार अधिक समय तक ठंडा न हो, इसे ऊपरी किनारे के नीचे रेत में दबा देना आवश्यक है, और थर्माइट के प्रज्वलित होने और प्रतिक्रिया शुरू होने के बाद, इसे लोहे की चादर से ढक दें और रेत से भर दें। बैंक एक दिन में खोदेगा। नतीजा एक लाल-रूबी पाउडर है।
10 ग्राम पोटेशियम बाइक्रोमेट को 5 ग्राम सोडियम या पोटेशियम नाइट्रेट और 10 ग्राम चीनी के साथ मिलाया जाता है। मिश्रण को गीला करके कोलोडियन के साथ मिलाया जाता है। यदि पाउडर को एक ग्लास ट्यूब में संपीड़ित किया जाता है, और फिर छड़ी को बाहर धकेल दिया जाता है और अंत से आग लगा दी जाती है, तो एक "सांप" रेंगना शुरू कर देगा, पहले काला, और ठंडा होने के बाद - हरा। 4 मिमी व्यास वाली एक छड़ी लगभग 2 मिमी प्रति सेकंड की गति से जलती है और 10 गुना लंबी हो जाती है।
यदि आप कॉपर सल्फेट और पोटेशियम डाइक्रोमेट के घोल को मिलाते हैं और थोड़ा अमोनिया घोल मिलाते हैं, तो 4СuCrO 4 * 3NH 3 * 5H 2 O संरचना का एक अनाकार भूरा अवक्षेप गिर जाएगा, जो हाइड्रोक्लोरिक एसिड में घुलकर पीला घोल बनाता है, और अमोनिया की अधिकता से हरा घोल प्राप्त होता है। यदि इस घोल में और अल्कोहल मिलाया जाए, तो एक हरे रंग का अवक्षेप बनेगा, जो छानने के बाद नीला हो जाता है, और सूखने के बाद लाल चमक के साथ नीला-बैंगनी हो जाता है, जो तेज रोशनी में स्पष्ट रूप से दिखाई देता है।
"ज्वालामुखी" या "फ़राओ साँप" प्रयोगों के बाद बचे क्रोमियम ऑक्साइड को पुनर्जीवित किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, 8 ग्राम Cr 2 O 3 और 2 ग्राम Na 2 CO 3 और 2.5 ग्राम KNO 3 को फ्यूज करना और ठंडे मिश्र धातु को उबलते पानी से उपचारित करना आवश्यक है। घुलनशील क्रोमेट प्राप्त होता है, जिसे मूल अमोनियम डाइक्रोमेट सहित अन्य Cr(II) और Cr(VI) यौगिकों में भी परिवर्तित किया जा सकता है।

क्रोमियम और उसके यौगिकों से जुड़े रेडॉक्स संक्रमण के उदाहरण

1. सीआर 2 ओ 7 2--- सीआर 2 ओ 3-- सीआरओ 2 - -- सीआरओ 4 2--- सीआर 2 ओ 7 2-

ए) (एनएच 4) 2 सीआर 2 ओ 7 = सीआर 2 ओ 3 + एन 2 + 4एच 2 ओ बी) Cr 2 O 3 + 2NaOH = 2NaCrO 2 + H 2 O
ग) 2NaCrO 2 + 3Br 2 + 8NaOH = 6NaBr + 2Na 2 CrO 4 + 4H 2 O
डी) 2Na 2 CrO 4 + 2HCl = Na 2 Cr 2 O 7 + 2NaCl + H 2 O

2. सीआर(ओएच) 2 -- सीआर(ओएच) 3 -- सीआरसीएल 3 -- सीआर 2 ओ 7 2- -- सीआरओ 4 2-

ए) 2Cr(OH) 2 + 1/2O 2 + H 2 O = 2Cr(OH) 3
बी) सीआर(ओएच) 3 + 3एचसीएल = सीआरसीएल 3 + 3एच 2 ओ
सी) 2CrCl 3 + 2KMnO 4 + 3H 2 O = K 2 Cr 2 O 7 + 2Mn(OH) 2 + 6HCl
डी) के 2 सीआर 2 ओ 7 + 2 केओएच = 2 के 2 सीआरओ 4 + एच 2 ओ

3. सीआरओ - सीआर (ओएच) 2 - सीआर (ओएच) 3 - सीआर (एनओ 3) 3 - सीआर 2 ओ 3 - सीआरओ - 2
Cr2+

ए) सीआरओ + 2एचसीएल = सीआरसीएल 2 + एच 2 ओ
बी) सीआरओ + एच 2 ओ = सीआर (ओएच) 2
सी) सीआर(ओएच) 2 + 1/2ओ 2 + एच 2 ओ = 2सीआर(ओएच) 3
डी) सीआर(ओएच) 3 + 3एचएनओ 3 = सीआर(एनओ 3) 3 + 3एच 2 ओ
ई) 4Cr (NO 3) 3 \u003d 2Cr 2 O 3 + 12NO 2 + O 2
च) Cr 2 O 3 + 2 NaOH = 2NaCrO 2 + H 2 O

एक कलाकार के रूप में क्रोम तत्व

रसायनज्ञ अक्सर पेंटिंग के लिए कृत्रिम रंगद्रव्य बनाने की समस्या की ओर रुख करते हैं। 18वीं-19वीं शताब्दी में अनेक चित्रात्मक सामग्री प्राप्त करने की तकनीक विकसित हुई। 1797 में लुई निकोलस वाउक्वेलिन, जिन्होंने साइबेरियाई लाल अयस्क में पहले से अज्ञात तत्व क्रोमियम की खोज की, ने एक नया, उल्लेखनीय रूप से स्थिर पेंट तैयार किया - क्रोम हरा। इसका क्रोमोफोर जलीय क्रोमियम (III) ऑक्साइड है। "एमराल्ड ग्रीन" नाम से इसका उत्पादन 1837 में शुरू हुआ। बाद में, एल. वाउक्वेलेन ने कई नए पेंट प्रस्तावित किए: बैराइट, जिंक और क्रोम येलो। समय के साथ, उन्हें कैडमियम पर आधारित अधिक लगातार पीले, नारंगी रंगद्रव्य द्वारा प्रतिस्थापित किया गया।

क्रोम हरा सबसे टिकाऊ और हल्का रंग है जो वायुमंडलीय गैसों से प्रभावित नहीं होता है। तेल में घिसे हुए, क्रोम ग्रीन में छिपने की बहुत अधिक शक्ति होती है और यह जल्दी सूखने में सक्षम है, इसलिए, 19वीं शताब्दी से। पेंटिंग में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। चीनी मिट्टी की पेंटिंग में इसका बहुत महत्व है। तथ्य यह है कि चीनी मिट्टी के उत्पादों को अंडरग्लेज़ और ओवरग्लेज़ पेंटिंग दोनों से सजाया जा सकता है। पहले मामले में, पेंट केवल थोड़े से जले हुए उत्पाद की सतह पर लगाए जाते हैं, जिसे बाद में शीशे की परत से ढक दिया जाता है। इसके बाद मुख्य, उच्च तापमान फायरिंग होती है: चीनी मिट्टी के द्रव्यमान को सिंटर करने और शीशे का आवरण पिघलाने के लिए, उत्पादों को 1350 - 1450 0 सी तक गर्म किया जाता है। बहुत कम पेंट रासायनिक परिवर्तनों के बिना और पुराने में इतने उच्च तापमान का सामना कर सकते हैं उन दिनों उनमें से केवल दो थे - कोबाल्ट और क्रोमियम। कोबाल्ट का काला ऑक्साइड, एक चीनी मिट्टी के बरतन वस्तु की सतह पर लगाया जाता है, फायरिंग के दौरान शीशे के साथ फ़्यूज़ हो जाता है, रासायनिक रूप से इसके साथ बातचीत करता है। परिणामस्वरूप, चमकीले नीले कोबाल्ट सिलिकेट बनते हैं। यह कोबाल्ट नीला चीनी मिट्टी का बर्तन हर किसी को अच्छी तरह से पता है। क्रोमियम ऑक्साइड (III) ग्लेज़ के घटकों के साथ रासायनिक रूप से संपर्क नहीं करता है और बस चीनी मिट्टी के टुकड़ों और "बधिर" परत के साथ पारदर्शी शीशे के बीच स्थित होता है।

क्रोम हरे रंग के अलावा, कलाकार वोल्कोन्सकोइट से प्राप्त पेंट का उपयोग करते हैं। मॉन्टमोरिलोनाइट्स के समूह से यह खनिज (जटिल सिलिकेट्स Na (Mo, Al), Si 4 O 10 (OH) 2 के उपवर्ग का एक मिट्टी का खनिज) 1830 में रूसी खनिजविज्ञानी केमेरर द्वारा खोजा गया था और इसका नाम एम.एन. वोल्कोन्सकाया की बेटी के नाम पर रखा गया था। बोरोडिनो की लड़ाई के नायक, जनरल एन एन रवेस्की, डिसमब्रिस्ट एस.जी. वोल्कोन्स्की वोल्कोनस्कोइट की पत्नी एक मिट्टी है जिसमें 24% क्रोमियम ऑक्साइड, साथ ही एल्यूमीनियम और लोहे (III) के ऑक्साइड होते हैं। किरोव क्षेत्र, इसके विविध रंग को निर्धारित करता है - गहरे सर्दियों के देवदार के रंग से लेकर दलदली मेंढक के चमकीले हरे रंग तक।

पाब्लो पिकासो ने वोल्कोन्सकोइट के भंडार का अध्ययन करने के अनुरोध के साथ हमारे देश के भूवैज्ञानिकों की ओर रुख किया, जो पेंट को एक विशिष्ट ताज़ा स्वर देता है। वर्तमान में, कृत्रिम वोल्कोन्सकोइट प्राप्त करने के लिए एक विधि विकसित की गई है। यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि, आधुनिक शोध के अनुसार, रूसी आइकन चित्रकारों ने इसकी "आधिकारिक" खोज से बहुत पहले, मध्य युग में ही इस सामग्री से पेंट का उपयोग किया था। गिनीयर ग्रीन (1837 में निर्मित), जिसका क्रोमोफॉर्म क्रोमियम ऑक्साइड सीआर 2 ओ 3 * (2-3) एच 2 ओ का हाइड्रेट है, जहां पानी का कुछ हिस्सा रासायनिक रूप से बंधा होता है और कुछ सोख लिया जाता है, कलाकारों के बीच भी लोकप्रिय था। यह रंगद्रव्य पेंट को पन्ना रंग देता है।

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लेख की सामग्री

वाउक्वेलिन ने नए तत्व क्रोमियम (ग्रीक क्रवमा से - रंग, रंग) को इसके द्वारा गठित कई बहुरंगी यौगिकों को देखते हुए कहा। वाउक्वेलिन ने अपने शोध के आधार पर पहली बार बताया कि कुछ कीमती पत्थरों का पन्ना रंग उनमें क्रोमियम यौगिकों के मिश्रण के कारण होता है। उदाहरण के लिए, प्राकृतिक पन्ना एक गहरे हरे रंग का बेरिल है जिसमें एल्यूमीनियम को आंशिक रूप से क्रोमियम द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

यूरी क्रुत्याकोव

क्रोमियम

आइटम #24. सबसे कठोर धातुओं में से एक. इसमें उच्च रासायनिक प्रतिरोध है। मिश्र धातु इस्पात के उत्पादन में उपयोग की जाने वाली सबसे महत्वपूर्ण धातुओं में से एक। अधिकांश क्रोमियम यौगिकों का रंग चमकीला और रंगों की विविधता होती है। इस विशेषता के लिए, तत्व को क्रोमियम नाम दिया गया, जिसका ग्रीक में अर्थ है "पेंट"।

यह कैसे पाया गया

क्रोमियम युक्त एक खनिज की खोज 1766 में येकातेरिनबर्ग के पास आई.जी. द्वारा की गई थी। लेहमैन और इसका नाम "साइबेरियन रेड लेड" रखा गया। अब इस खनिज को क्रोकोइट कहा जाता है। इसकी संरचना भी ज्ञात है - РbCrО 4। और एक समय में, "साइबेरियन रेड लेड" ने वैज्ञानिकों के बीच बहुत विवाद पैदा किया था। तीस वर्षों तक वे इसकी संरचना के बारे में बहस करते रहे, आखिरकार, 1797 में, फ्रांसीसी रसायनज्ञ लुईस निकोलस वाउक्वेलिन ने इसमें से एक धातु को अलग कर दिया, जिसे (वैसे, कुछ विवादों के बाद भी) क्रोमियम कहा गया।

वौक्वेलिन ने क्रोकोइट को K2CO3 पोटाश से उपचारित किया: लेड क्रोमेट पोटेशियम क्रोमेट में बदल गया। फिर, हाइड्रोक्लोरिक एसिड की मदद से, पोटेशियम क्रोमेट को क्रोमियम ऑक्साइड और पानी में बदल दिया गया (क्रोमिक एसिड केवल पतला समाधान में मौजूद होता है)। कोयले के साथ ग्रेफाइट क्रूसिबल में क्रोमियम ऑक्साइड के हरे पाउडर को गर्म करके, वाउक्वेलिन ने एक नई दुर्दम्य धातु प्राप्त की।

पेरिस एकेडमी ऑफ साइंसेज अपने सभी रूपों में इस खोज की गवाह बनी। लेकिन, सबसे अधिक संभावना है, वाउक्वेलिन ने मौलिक क्रोमियम को नहीं, बल्कि इसके कार्बाइड को अलग किया। इसका प्रमाण वाउक्वेलिन द्वारा प्राप्त हल्के भूरे क्रिस्टल की सुई जैसी आकृति से मिलता है।

"क्रोम" नाम वाउक्वेलिन के दोस्तों द्वारा सुझाया गया था, लेकिन उन्हें यह पसंद नहीं आया - धातु एक विशेष रंग में भिन्न नहीं थी। हालाँकि, दोस्तों ने रसायनज्ञ को इस तथ्य का हवाला देते हुए मनाने में कामयाबी हासिल की कि चमकीले रंग के क्रोमियम यौगिकों से अच्छे पेंट प्राप्त किए जा सकते हैं। (वैसे, यह वाउक्वेलिन के कार्यों में था कि कुछ प्राकृतिक बेरिलियम और एल्यूमीनियम सिलिकेट्स के पन्ना रंग को पहली बार समझाया गया था; जैसा कि वाउक्वेलिन को पता चला, वे क्रोमियम यौगिकों की अशुद्धियों से रंगीन थे।) और यह नाम नए के लिए स्थापित किया गया था तत्व।

संयोग से, शब्दांश "क्रोम", सटीक रूप से "रंगीन" के अर्थ में, कई वैज्ञानिक, तकनीकी और यहां तक कि संगीत संबंधी शब्दों में भी शामिल है। व्यापक रूप से ज्ञात फ़ोटोग्राफ़िक फ़िल्में "आइसोपैनक्रोम", "पैनक्रोम" और "ऑर्थोक्रोम" हैं। ग्रीक में "क्रोमोसोम" शब्द का अर्थ है "वह शरीर जो रंगीन है।" एक "रंगीन" पैमाना है (संगीत में) और एक हार्मोनिक "ह्रोमका" है।

वह कहां स्थित है

पृथ्वी की पपड़ी में काफी मात्रा में क्रोमियम है - 0.02%। मुख्य खनिज जिससे उद्योग क्रोमियम प्राप्त करता है वह सामान्य सूत्र (Mg, Fe) O · (Cr, Al, Fe) 2 O 3 के साथ परिवर्तनशील संरचना वाला क्रोमियम स्पिनेल है। क्रोम अयस्क को क्रोमाइट या क्रोमियम लौह अयस्क कहा जाता है (क्योंकि इसमें लगभग हमेशा लोहा होता है)। अनेक स्थानों पर क्रोमियम अयस्कों के भण्डार हैं। हमारे देश में क्रोमाइट का विशाल भंडार है। सबसे बड़ी जमाओं में से एक कजाकिस्तान में अक्टुबिंस्क क्षेत्र में स्थित है; इसकी खोज 1936 में हुई थी। क्रोम अयस्कों के महत्वपूर्ण भंडार उरल्स में भी हैं।

क्रोमाइट का उपयोग अधिकतर फेरोक्रोमियम को गलाने के लिए किया जाता है। यह सबसे महत्वपूर्ण लौहमिश्र धातुओं में से एक है और मिश्र धातु इस्पात के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए बिल्कुल आवश्यक है।

फेरोअलॉय अन्य तत्वों के साथ लोहे की मिश्रधातु हैं जिनका उपयोग मुख्य रूप से स्टील को मिश्रधातु बनाने और डीऑक्सीडाइजिंग करने के लिए किया जाता है। फेरोक्रोम में कम से कम 60% Cr होता है।

ज़ारिस्ट रूस ने लगभग लौह मिश्रधातु का उत्पादन नहीं किया। दक्षिणी संयंत्रों की कई ब्लास्ट फर्नेस में कम प्रतिशत (मिश्रधातु धातु के लिए) फेरोसिलिकॉन और फेरोमैंगनीज को पिघलाया जाता है। इसके अलावा, 1910 में, दक्षिणी उराल में बहने वाली सतका नदी पर एक छोटी सी फैक्ट्री बनाई गई थी, जिसमें कम मात्रा में फेरोमैंगनीज और फेरोक्रोमियम की गंध आती थी।

विकास के पहले वर्षों में युवा सोवियत देश को विदेशों से लौह मिश्र धातु का आयात करना पड़ता था। पूंजीवादी देशों पर ऐसी निर्भरता अस्वीकार्य थी। पहले से ही 1927...1928 में। सोवियत फेरोलॉयल संयंत्रों का निर्माण शुरू हुआ। 1930 के अंत में, पहली बड़ी फेरोलॉयल भट्टी चेल्याबिंस्क में बनाई गई थी, और 1931 में चेल्याबिंस्क प्लांट, जो यूएसएसआर फेरोलॉय उद्योग का पहला जन्म था, को परिचालन में लाया गया था। 1933 में, दो और संयंत्र लॉन्च किए गए - ज़ापोरोज़े और ज़ेस्टापोनी में। इससे लौहमिश्र धातु के आयात को रोकना संभव हो गया। कुछ ही वर्षों में, सोवियत संघ में कई प्रकार के विशेष स्टील्स का उत्पादन आयोजित किया गया - बॉल-बेयरिंग, गर्मी प्रतिरोधी, स्टेनलेस, ऑटोमोटिव, हाई-स्पीड ... इन सभी स्टील्स में क्रोमियम शामिल है।

17वीं पार्टी कांग्रेस में, भारी उद्योग के लिए पीपुल्स कमिसर सर्गो ऑर्डोज़ोनिकिड्ज़ ने कहा: "... अगर हमारे पास उच्च गुणवत्ता वाले स्टील नहीं होते, तो हमारे पास ऑटोट्रैक्टर उद्योग नहीं होता। वर्तमान में हम जिस उच्च गुणवत्ता वाले स्टील का उपयोग कर रहे हैं उसकी लागत 400 मिलियन रूबल से अधिक होने का अनुमान है। यदि आयात करना आवश्यक होता, तो यह 400 मिलियन रूबल होता। हर साल, लानत है, तुम पूंजीपतियों के बंधन में रहोगे..."

एक्टोबे क्षेत्र के आधार पर संयंत्र बाद में, महान के वर्षों के दौरान बनाया गया था देशभक्ति युद्ध. उन्होंने 20 जनवरी, 1943 को फेरोक्रोमियम को पहली बार पिघलाया। संयंत्र के निर्माण में एक्टोबे शहर के श्रमिकों ने भाग लिया। इमारत को लोकप्रिय घोषित किया गया था। नए संयंत्र के फेरोक्रोम का उपयोग मोर्चे की जरूरतों के लिए टैंकों और तोपों के लिए धातु के निर्माण के लिए किया गया था।

साल बीत गए. अब एक्टोबे फेरोअलॉय प्लांट सभी ग्रेड के फेरोक्रोमियम का उत्पादन करने वाला सबसे बड़ा उद्यम है। धातुकर्मियों के उच्च योग्य राष्ट्रीय कैडर संयंत्र में विकसित हुए हैं। साल-दर-साल, संयंत्र और क्रोमाइट खदानें अपनी क्षमता बढ़ा रही हैं, जिससे हमारी लौह धातु विज्ञान को उच्च गुणवत्ता वाला फेरोक्रोमियम मिल रहा है।

हमारे देश में क्रोमियम और निकल से भरपूर प्राकृतिक रूप से मिश्रित लौह अयस्कों का एक अनूठा भंडार है। यह ऑरेनबर्ग स्टेप्स में स्थित है। इस जमा के आधार पर, ओर्स्क-खलीलोव्स्की धातुकर्म संयंत्र का निर्माण और संचालन किया गया था। संयंत्र की ब्लास्ट फर्नेस में, प्राकृतिक रूप से मिश्रित कच्चा लोहा गलाया जाता है, जिसमें उच्च ताप प्रतिरोध होता है। आंशिक रूप से इसका उपयोग कास्टिंग के रूप में किया जाता है, लेकिन इसका अधिकांश भाग निकल स्टील में प्रसंस्करण के लिए भेजा जाता है; जब कच्चे लोहे से स्टील को पिघलाया जाता है तो क्रोमियम जल जाता है।

क्यूबा, यूगोस्लाविया, एशिया और अफ्रीका के कई देशों में क्रोमाइट्स के बड़े भंडार हैं।

इसे कैसे प्राप्त करें

क्रोमाइट का उपयोग मुख्य रूप से तीन उद्योगों में किया जाता है: धातुकर्म, रसायन विज्ञान और दुर्दम्य उत्पादन, और धातुकर्म सभी क्रोमाइट का लगभग दो तिहाई उपभोग करता है।

क्रोमियम के साथ मिश्रित स्टील में ताकत, आक्रामक और ऑक्सीकरण वाले वातावरण में संक्षारण प्रतिरोध में वृद्धि हुई है।

शुद्ध क्रोमियम प्राप्त करना एक महंगी और समय लेने वाली प्रक्रिया है। इसलिए, स्टील को मिश्रधातु बनाने के लिए मुख्य रूप से फेरोक्रोमियम का उपयोग किया जाता है, जो सीधे क्रोमाइट से इलेक्ट्रिक आर्क भट्टियों में प्राप्त किया जाता है। अपचायक एजेंट कोक है। क्रोमाइट में क्रोमियम ऑक्साइड की मात्रा 48% से कम नहीं होनी चाहिए, और Cr:Fe का अनुपात 3:1 से कम नहीं होना चाहिए।

विद्युत भट्टी में प्राप्त फेरोक्रोम में आमतौर पर 80% क्रोमियम और 4 ... 7% कार्बन (बाकी लोहा होता है) होता है।

लेकिन कई उच्च-गुणवत्ता वाले स्टीलों को मिश्रित करने के लिए, फेरोक्रोमियम की आवश्यकता होती है, जिसमें बहुत कम कार्बन होता है (इसके कारणों की चर्चा नीचे "मिश्र धातु में क्रोमियम" अध्याय में की गई है)। इसलिए, उच्च-कार्बन फेरोक्रोम के एक हिस्से को विशेष उपचार के अधीन किया जाता है ताकि इसमें कार्बन सामग्री को प्रतिशत के दसवें और सौवें हिस्से तक कम किया जा सके।

मौलिक, धात्विक क्रोमियम भी क्रोमाइट से प्राप्त होता है। व्यावसायिक रूप से शुद्ध क्रोमियम (97...99%) का उत्पादन एलुमिनोथर्मी विधि पर आधारित है, जिसकी खोज 1865 में प्रसिद्ध रूसी रसायनज्ञ एन.एन. ने की थी। बेकेटोव। विधि का सार एल्यूमीनियम ऑक्साइड की कमी है, प्रतिक्रिया गर्मी की एक महत्वपूर्ण रिलीज के साथ होती है।

लेकिन सबसे पहले आपको शुद्ध क्रोमियम ऑक्साइड Cr 2 O 3 प्राप्त करना होगा। ऐसा करने के लिए, बारीक पिसा हुआ क्रोमाइट सोडा के साथ मिलाया जाता है और इस मिश्रण में चूना पत्थर या आयरन ऑक्साइड मिलाया जाता है। पूरे द्रव्यमान को जलाया जाता है, और सोडियम क्रोमेट बनता है:

2Cr 2 O 3 + 4Na 2 CO 3 + 3O 2 → 4Na 2 CrO 4 + 4CO 2।

फिर सोडियम क्रोमेट को कैलक्लाइंड द्रव्यमान से पानी के साथ निक्षालित किया जाता है; लाई को फ़िल्टर किया जाता है, वाष्पित किया जाता है और एसिड से उपचारित किया जाता है। परिणाम सोडियम डाइक्रोमेट Na 2 Cr 2 O 7 है। गर्म करने पर इसे सल्फर या कार्बन के साथ अपचयित करने से हरा क्रोमियम ऑक्साइड प्राप्त होता है।

क्रोमियम धातु शुद्ध क्रोमियम ऑक्साइड को एल्यूमीनियम पाउडर के साथ मिलाकर, इस मिश्रण को क्रूसिबल में 500 ... 600 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करके और बेरियम पेरोक्साइड के साथ आग लगाकर प्राप्त किया जा सकता है। एल्यूमीनियम क्रोमियम ऑक्साइड से ऑक्सीजन लेता है। यह प्रतिक्रिया Cr 2 O 3 + 2Al → Al 2 O 3 + 2Cr क्रोमियम प्राप्त करने के लिए औद्योगिक (एलुमिनोथर्मिक) विधि का आधार है, हालांकि, निश्चित रूप से, फैक्ट्री तकनीक बहुत अधिक जटिल है। एल्यूमिनोथर्मली प्राप्त क्रोमियम में एल्यूमीनियम और लोहे का एक प्रतिशत का दसवां हिस्सा और सिलिकॉन, कार्बन और सल्फर का एक प्रतिशत का सौवां हिस्सा होता है।

व्यावसायिक रूप से शुद्ध क्रोमियम प्राप्त करने के लिए सिलिकोथर्मिक विधि का भी उपयोग किया जाता है। इस मामले में, क्रोमियम ऑक्साइड प्रतिक्रिया के अनुसार सिलिकॉन द्वारा कम हो जाता है

2Cr 2 O 3 + 3Si → 3SiO 2 + 4Cr।

यह प्रतिक्रिया चाप भट्टियों में होती है। सिलिका को बांधने के लिए मिश्रण में चूना पत्थर मिलाया जाता है। सिलिकोथर्मल क्रोमियम की शुद्धता लगभग एलुमिनोथर्मिक क्रोमियम के समान है, हालांकि, निश्चित रूप से, इसमें सिलिकॉन की मात्रा कुछ अधिक है, और एल्यूमीनियम की मात्रा कुछ कम है। क्रोमियम प्राप्त करने के लिए, उन्होंने अन्य कम करने वाले एजेंटों - कार्बन, हाइड्रोजन, मैग्नीशियम का उपयोग करने का प्रयास किया। हालाँकि, इन विधियों का व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है।

उच्च शुद्धता क्रोमियम (लगभग 99.8%) इलेक्ट्रोलाइटिक रूप से उत्पादित होता है।

व्यावसायिक रूप से शुद्ध और इलेक्ट्रोलाइटिक क्रोमियम का उपयोग मुख्य रूप से जटिल क्रोमियम मिश्र धातुओं के उत्पादन के लिए किया जाता है।

क्रोमियम के स्थिरांक और गुण

क्रोमियम का परमाणु द्रव्यमान 51.996 है। आवर्त सारणी में इनका स्थान छठे समूह में है। इसके निकटतम पड़ोसी और एनालॉग मोलिब्डेनम और टंगस्टन हैं। यह विशेषता है कि क्रोमियम के पड़ोसियों, साथ ही क्रोमियम, का व्यापक रूप से मिश्र धातु स्टील्स के लिए उपयोग किया जाता है।

क्रोमियम का गलनांक उसकी शुद्धता पर निर्भर करता है। कई शोधकर्ताओं ने इसे निर्धारित करने का प्रयास किया है और 1513 से 1920°C तक मान प्राप्त किया है। इतना बड़ा "स्कैटर" मुख्य रूप से क्रोमियम में निहित अशुद्धियों की मात्रा और संरचना के कारण होता है। अब यह माना जाता है कि क्रोमियम लगभग 1875°C पर पिघलता है। क्वथनांक 2199°C. क्रोमियम का घनत्व लोहे से कम होता है; यह 7.19 के बराबर है.

रासायनिक गुणों की दृष्टि से क्रोमियम मोलिब्डेनम और टंगस्टन के करीब है। इसका उच्चतम ऑक्साइड CrO3 अम्लीय है, यह क्रोमिक एनहाइड्राइड H2CrO4 है। खनिज क्रोकोइट, जिससे हमने तत्व संख्या 24 से परिचय शुरू किया, इस एसिड का एक नमक है। क्रोमिक एसिड के अलावा, डाइक्रोमिक एसिड एच 2 सीआर 2 ओ 7 ज्ञात है, इसके लवण, बाइक्रोमेट्स, रसायन विज्ञान में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। सबसे आम क्रोमियम ऑक्साइड Cr 2 O 3 एम्फोटेरिन है। सामान्य तौर पर, विभिन्न परिस्थितियों में, क्रोमियम 2 से 6 तक संयोजकता प्रदर्शित कर सकता है। केवल ट्राई- और हेक्सावलेंट क्रोमियम के यौगिकों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

क्रोमियम परमाणु क्रमांक 24 के साथ डी. आई. मेंडेलीव के रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली की चौथी अवधि के 6 वें समूह के एक पार्श्व उपसमूह का एक तत्व है। इसे प्रतीक सीआर (लैटिन क्रोमियम) द्वारा नामित किया गया है। साधारण पदार्थ क्रोमियम एक नीला-सफ़ेद कठोर धातु है।

क्रोमियम के रासायनिक गुण

सामान्य परिस्थितियों में, क्रोमियम केवल फ्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करता है। उच्च तापमान (600 डिग्री सेल्सियस से ऊपर) पर यह ऑक्सीजन, हैलोजन, नाइट्रोजन, सिलिकॉन, बोरॉन, सल्फर और फास्फोरस के साथ संपर्क करता है।

4Cr + 3O 2 – t° →2Cr 2 O 3

2Cr + 3Cl 2 - t° → 2CrCl 3

2Cr + N 2 - t° → 2CrN

2Cr + 3S – t° → Cr 2 S 3

गर्म अवस्था में, यह जलवाष्प के साथ प्रतिक्रिया करता है:

2Cr + 3H 2 O → Cr 2 O 3 + 3H 2

क्रोमियम तनु मजबूत एसिड (एचसीएल, एच 2 एसओ 4) में घुल जाता है

वायु की अनुपस्थिति में Cr 2+ लवण तथा वायु में Cr 3+ लवण बनते हैं।

सीआर + 2एचसीएल → सीआरसीएल 2 + एच 2

2Cr + 6HCl + O 2 → 2CrCl 3 + 2H 2 O + H 2

धातु की सतह पर एक सुरक्षात्मक ऑक्साइड फिल्म की उपस्थिति एसिड - ऑक्सीकरण एजेंटों के केंद्रित समाधानों के संबंध में इसकी निष्क्रियता की व्याख्या करती है।

क्रोमियम यौगिक

क्रोमियम (II) ऑक्साइडऔर क्रोमियम (II) हाइड्रॉक्साइड क्षारीय हैं।

सीआर(ओएच) 2 + 2एचसीएल → सीआरसीएल 2 + 2एच 2 ओ

क्रोमियम (II) यौगिक प्रबल अपचायक हैं; वायुमंडलीय ऑक्सीजन की क्रिया के तहत क्रोमियम (III) यौगिकों में गुजरता है।

2CrCl 2 + 2HCl → 2CrCl 3 + H 2

4Cr(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O → 4Cr(OH) 3

क्रोमियम ऑक्साइड (तृतीय)सीआर 2 ओ 3 एक हरा, पानी में अघुलनशील पाउडर है। इसे क्रोमियम (III) हाइड्रॉक्साइड या पोटेशियम और अमोनियम डाइक्रोमेट्स को कैल्सीन करके प्राप्त किया जा सकता है:

2Cr(OH) 3 – t° → Cr 2 O 3 + 3H 2 O

4K 2 Cr 2 O 7 – t° → 2Cr 2 O 3 + 4K 2 CrO 4 + 3O 2

(एनएच 4) 2 सीआर 2 ओ 7 - टी ° → सीआर 2 ओ 3 + एन 2 + 4 एच 2 ओ (ज्वालामुखी प्रतिक्रिया)

उभयधर्मी ऑक्साइड. जब Cr 2 O 3 को क्षार, सोडा और अम्ल लवण के साथ मिलाया जाता है, तो ऑक्सीकरण अवस्था (+3) के साथ क्रोमियम यौगिक प्राप्त होते हैं:

Cr 2 O 3 + 2NaOH → 2NaCrO 2 + H 2 O

सीआर 2 ओ 3 + ना 2 सीओ 3 → 2NaCrO 2 + सीओ 2

जब क्षार और एक ऑक्सीकरण एजेंट के मिश्रण के साथ संलयन किया जाता है, तो क्रोमियम यौगिक ऑक्सीकरण अवस्था (+6) में प्राप्त होते हैं:

Cr 2 O 3 + 4KOH + KClO 3 → 2K 2 CrO 4 + KCl + 2H 2 O

क्रोमियम (III) हाइड्रॉक्साइड सी आर (ओएच) 3 . एम्फोटेरिक हाइड्रॉक्साइड। धूसर-हरा, गर्म करने पर विघटित हो जाता है, पानी खो देता है और हरा रंग बन जाता है मेटाहाइड्रॉक्साइडसीआरओ(ओएच). पानी में नहीं घुलता. यह घोल से भूरे-नीले और नीले-हरे हाइड्रेट के रूप में अवक्षेपित होता है। अम्ल और क्षार के साथ प्रतिक्रिया करता है, अमोनिया हाइड्रेट के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है।

इसमें उभयधर्मी गुण हैं - यह अम्ल और क्षार दोनों में घुल जाता है:

2Cr(OH) 3 + 3H 2 SO 4 → Cr 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O Cr(OH) 3 + ZH + = Cr 3+ + 3H 2 O

सीआर (ओएच) 3 + केओएच → के, सीआर (ओएच) 3 + ज़ोन - (सांद्र) \u003d [सीआर (ओएच) 6] 3-

Cr (OH) 3 + KOH → KCrO 2 + 2H 2 O Cr (OH) 3 + MON = MCrO 2 (हरा) + 2H 2 O (300-400 ° C, M = Li, Na)

सीआर(ओएच) 3 →(120 हे सी – एच 2 हे) CrO(OH) →(430-1000 0 -एच 2 हे) Cr2O3

2Cr(OH) 3 + 4NaOH (सांद्र) + ZN 2 O 2 (सांद्र) = 2Na 2 CrO 4 + 8H 2 0

रसीद: क्रोमियम (III) लवण के घोल से अमोनिया हाइड्रेट के साथ अवक्षेपण:

सीआर 3+ + 3(एनएच 3 एच 2 ओ) = साथआर(ओएच) 3 ↓+ ЗНН 4+

Cr 2 (SO 4) 3 + 6NaOH → 2Cr(OH) 3 ↓+ 3Na 2 SO 4 (क्षार की अधिकता में - अवक्षेप घुल जाता है)

क्रोमियम (III) के लवणों का रंग बैंगनी या गहरा हरा होता है। रासायनिक गुणों से, वे रंगहीन एल्यूमीनियम लवण के समान होते हैं।

Cr(III) यौगिक ऑक्सीकरण और अपचायक दोनों गुण प्रदर्शित कर सकते हैं:

जेएन + 2 सीआर + 3 सीएल 3 → 2 सीआर + 2 सीएल 2 + जेएनसी 2

2Cr +3 Cl 3 + 16NaOH + 3Br 2 → 6NaBr + 6NaCl + 8H 2 O + 2Na 2 Cr +6 O 4

हेक्सावलेंट क्रोमियम यौगिक

क्रोमियम (VI) ऑक्साइड CrO3 - चमकीले लाल क्रिस्टल, पानी में घुलनशील।

पोटेशियम क्रोमेट (या डाइक्रोमेट) और एच 2 एसओ 4 (सांद्र) से तैयार किया गया।

के 2 सीआरओ 4 + एच 2 एसओ 4 → सीआरओ 3 + के 2 एसओ 4 + एच 2 ओ

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 → 2CrO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O

CrO3 - अम्लीय ऑक्साइड, क्षार के साथ पीले क्रोमेट CrO4 2- बनाता है:

CrO 3 + 2KOH → K 2 CrO 4 + H 2 O

अम्लीय वातावरण में, क्रोमेट नारंगी डाइक्रोमेट्स Cr 2 O 7 2- में बदल जाते हैं:

2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 → K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

क्षारीय वातावरण में, यह प्रतिक्रिया विपरीत दिशा में आगे बढ़ती है:

K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH → 2K 2 CrO 4 + H 2 O

पोटेशियम डाइक्रोमेट अम्लीय वातावरण में एक ऑक्सीकरण एजेंट है:

K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 + 3Na 2 SO 3 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3Na 2 SO 4 + K 2 SO 4 + 4H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 + 3NaNO 2 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3NaNO 3 + K 2 SO 4 + 4H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 + 6KI = Cr 2 (SO 4) 3 + 3I 2 + 4K 2 SO 4 + 7H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 + 6FeSO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3Fe 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O

पोटेशियम क्रोमेट K 2 करोड़ लगभग 4 . ओक्सोसोल। पीला, गैर-हीड्रोस्कोपिक. बिना अपघटन के पिघलता है, तापीय रूप से स्थिर। पानी में अत्यधिक घुलनशील पीलाघोल का रंग CrO4 2-आयन से मेल खाता है, आयन को थोड़ा हाइड्रोलाइज करता है। अम्लीय वातावरण में, यह K 2 Cr 2 O 7 में चला जाता है। ऑक्सीकरण एजेंट (K 2 Cr 2 O 7 से कमजोर)। आयन विनिमय प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करता है।

गुणात्मक प्रतिक्रियाआयन CrO4 2- पर - बेरियम क्रोमेट के पीले अवक्षेप की वर्षा, अत्यधिक अम्लीय वातावरण में विघटित होना। इसका उपयोग कपड़ों की रंगाई के लिए एक मोर्डेंट, एक चमड़े के टैनिंग एजेंट, एक चयनात्मक ऑक्सीकरण एजेंट और विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में एक अभिकर्मक के रूप में किया जाता है।

सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं के समीकरण:

2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 (30%) = K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

2K 2 CrO 4 (t) + 16HCl (सांद्र, क्षितिज) = 2CrCl 3 + 3Cl 2 + 8H 2 O + 4KCl

2K 2 CrO 4 +2H 2 O+3H 2 S=2Cr(OH) 3 ↓+3S↓+4KOH

2K 2 CrO 4 +8H 2 O+3K 2 S=2K[Сr(OH) 6]+3S↓+4KOH

2K 2 CrO 4 + 2AgNO 3 = KNO 3 + Ag 2 CrO 4 (लाल) ↓

गुणात्मक प्रतिक्रिया:

K 2 CrO 4 + BaCl 2 = 2KSl + BaCrO 4 ↓

2ВаСrO 4 (t) + 2НCl (razb.) = ВаСr 2 O 7(p) + ВаС1 2 + Н 2 O

रसीद: हवा में पोटाश के साथ क्रोमाइट का सिंटरिंग:

4(Cr 2 Fe ‖‖)O 4 + 8K 2 CO 3 + 7O 2 = 8K 2 CrO 4 + 2Fe 2 O 3 + 8СO 2 (1000 ° С)

पोटेशियम डाइक्रोमेट क 2 करोड़ 2 हे 7 . ओक्सोसोल। तकनीकी नाम क्रोमपीक. नारंगी-लाल, गैर-हीड्रोस्कोपिक। बिना अपघटन के पिघल जाता है, अधिक गर्म करने पर विघटित हो जाता है। पानी में अत्यधिक घुलनशील नारंगीघोल का रंग आयन Cr 2 O 7 2-) से मेल खाता है। क्षारीय माध्यम में यह K 2 CrO 4 बनाता है। विलयन में और संगलित होने पर एक विशिष्ट ऑक्सीकरण एजेंट। आयन विनिमय प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करता है।

गुणात्मक प्रतिक्रियाएँ- एच 2 ओ 2 की उपस्थिति में ईथर घोल का नीला रंग, नीला रंग जलीय घोलपरमाणु हाइड्रोजन की क्रिया के तहत।

इसका उपयोग चमड़ा टैनिंग एजेंट, कपड़ों की रंगाई के लिए एक मार्डेंट, आतिशबाज़ी रचनाओं का एक घटक, विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में एक अभिकर्मक, एक धातु संक्षारण अवरोधक, एच 2 एसओ 4 (सांद्र) के साथ मिश्रित - रासायनिक बर्तन धोने के लिए किया जाता है।

सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं के समीकरण:

4K 2 Cr 2 O 7 = 4K 2 CrO 4 + 2Cr 2 O 3 + 3O 2 (500-600 o C)

K 2 Cr 2 O 7 (t) + 14HCl (conc) = 2CrCl 3 + 3Cl 2 + 7H 2 O + 2KCl (उबलना)

K 2 Cr 2 O 7 (t) + 2H 2 SO 4 (96%) ⇌2KHSO 4 + 2CrO 3 + H 2 O ("क्रोमियम मिश्रण")

K 2 Cr 2 O 7 +KOH (conc) = H 2 O + 2K 2 CrO 4

Cr 2 O 7 2- + 14H + + 6I - = 2Cr 3+ + 3I 2 ↓ + 7H 2 O

Cr 2 O 7 2- + 2H + + 3SO 2 (g) = 2Cr 3+ + 3SO 4 2- + H 2 O

Cr 2 O 7 2- + H 2 O + 3H 2 S (g) = 3S ↓ + 2OH - + 2Cr 2 (OH) 3 ↓

Cr 2 O 7 2- (conc) + 2Ag + (razb.) = Ag 2 Cr 2 O 7 (इतना लाल) ↓

सीआर 2 ओ 7 2- (रेज़ब।) + एच 2 ओ + पीबी 2+ \u003d 2 एच + + 2पीबीसीआरओ 4 (लाल) ↓

K 2 Cr 2 O 7 (t) + 6HCl + 8H 0 (Zn) = 2CrCl 2 (syn) + 7H 2 O + 2KCl

रसीद:सल्फ्यूरिक एसिड के साथ K 2 CrO 4 का उपचार: