Jeho vlastnosti, historie a další

Chromový kov je nejvíce široce uznávaný pro jeho použití v chromování (který je často odkazoval se na jednoduše jako 'chrom'), ale jeho největší použití je jako přísada v nerezové oceli. Obě aplikace těží z tvrdosti chromu, jeho odolnosti korozea schopnost leštění pro lesklý vzhled.

• Atomový Symbol: Cr
• Atomové číslo: 24
• Atomová hmotnost: 51,996 g / mol¹
• Kategorie prvku: Přechodový kov
• Hustota: 7,19 g / cm³ při 20 ° C
• Bod tání: 1907 ° C
• Bod varu: 2671 ° C
• Mohova tvrdost: 5.5

Chrom je tvrdý, šedý kov, který je ceněn pro svou neuvěřitelnou odolnost vůči korozi. Čistý chrom je magnetický a křehký, ale pokud je legován, lze jej vyrobit poddajný a leštěné do jasného, ​​stříbrného provedení.

Chromium odvozuje své jméno od khrōma, řecké slovo, které znamená barvu, díky své schopnosti produkovat živé, barevné sloučeniny, jako je oxid chrom.

V roce 1797 francouzský chemik Nicolas-Louis Vauguelin vyrobil první čistý kov chrómu zpracováním krokodýlů ( chrom obsahující minerál) s uhličitanem draselným a potom redukující výslednou kyselinu chromovou uhlíkem v a grafitový kelímek.

Zatímco sloučeniny chromu se používají v barvách a barvách tisíce let, teprve po objevení Vauguelina se začalo vyvíjet používání chrómu v kovových aplikacích. Na konci 19. a začátkem 20. století metalurgové v Evropě aktivně experimentovali s kovem slitiny, snaží se vyrábět silnější a odolnější oceli.

V roce 1912 byl při práci ve firmě Firth Brown Laboratories ve Velké Británii úkolem metalurga Harryho Brearleyho najít odolnější kov pro sudy se zbraněmi. Přidal chrom, o kterém bylo známo, že má vysokou teplotu tání, k tradiční uhlíkové oceli a vyrobil první nerezovou ocel. Přibližně ve stejnou dobu však další oceli, včetně Elwood Haynes v USA a inženýrů v Kruppu v Německu, vyvíjely také slitiny oceli obsahující chrom. S vývojem elektrické obloukové pece následovala krátce poté rozsáhlá výroba nerezové oceli.

Ve stejném období byl také prováděn výzkum elektrolytického pokovování kovů, který umožňoval levnější kovy, jako je např žehlička a nikl, přizpůsobit vnějšímu chromu odolnost vůči oděru a korozi, jakož i jeho estetické vlastnosti. První chromové rysy se objevily na autech a špičkových hodinách v pozdních dvacátých létech.

Průmyslové produkty chrómu zahrnují kov chromu, ferrochrom, chemikálie chrómu a slévárenské písky. V posledních letech došlo k trendu k větší vertikální integraci při výrobě chromových materiálů. To znamená, že do těžby chromitové rudy je zapojeno více společností, které ji také zpracovávají na kovový chrom, ferrochrom a nakonec na nerezovou ocel.

V roce 2010 celosvětová produkce chromitové rudy (FeCr₂Ó₄), primární minerál extrahovaný pro výrobu chrómu byl 25 milionů tun. Produkce ferrochromu činila přibližně 7 milionů tun, zatímco výroba chromového kovu byla přibližně 40 000 tun. Ferrochromium se vyrábí výhradně pomocí elektrických obloukových pecí, zatímco kovový chrom může být vyráběn elektrolytickými, silikotermickými a aluminotermickými metodami.

Při výrobě ferrochromu se teplo vytvářené elektrickými obloukovými pecemi dosahuje 5070°F (2800)°C) způsobuje uhlí a koks ke snížení chromové rudy karbotermickou reakcí. Jakmile je v peci vytaveno dostatečné množství materiálu, roztavený kov se před drcením vypustí a ztuhne ve velkých odlitcích.

Aluminotermická výroba vysoce čistého kovu chrómu představuje více než 95% dnes vyráběného kovu chrómu. První krok v tomto procesu vyžaduje, aby chromitová ruda byla pražena sody a vápnem ve vzduchu v roce 2000°F (1 000°C), který vytváří chroman sodný obsahující kalcin. Může být vyluhován z odpadního materiálu a poté redukován a vysrážen jako oxid chromový (Cr₂Ó₃).

Oxid chromový se pak smísí s práškem hliník a vložte do velkého hliněného kelímku. Peroxid barnatý a hořčík prášek se poté nanese na směs a kelímek je obklopen pískem (který působí jako izolace).

Směs se zapálí, což vede k tomu, že kyslík z oxidu chromitého reaguje s hliníkem za vzniku oxidu hlinitého, čímž se uvolní roztavený kov chrómu, který má čistotu 97 až 99%.

Podle statistik amerického geologického průzkumu byly v roce 2009 největšími producenty chromitové rudy Jižní Afrika (33%), Indie (20%) a Kazachstán (17%). Mezi největší společnosti vyrábějící ferrochrom patří Xstrata, Eurasian Natural Resources Corp. (Kazachstán), Samancor (Jižní Afrika) a Hernic Ferrochrome (Jižní Afrika).

Podle Mezinárodní rozvojové asociace pro chrom, z celkové chromitové rudy vytěžené v roce 2009, 95,2% spotřeboval hutní průmysl, 3,2% žáruvzdorný a slévárenský průmysl a 1,6% chemičtí výrobci. Hlavní použití chrómu jsou u nerezových ocelí, legovaných ocelí a neželezných slitin.

Nerezové oceli se vztahují na řadu ocelí, které obsahují mezi 10% až 30% chromu (podle hmotnosti) a které nekorodují nebo korozi tak snadno jako běžné oceli. Existuje 150 až 200 různých kompozic z nerezové oceli, i když pouze asi 10% z nich je v běžném používání.

Zdroje:

Sully, Arthur Henry a Eric A. Brandes. Chromium. London: Butterworths, 1954.

Ulice, Arthure. & Alexander, W. Ó. 1944. Kovy ve službě člověka. 11. vydání (1998).

Mezinárodní asociace pro rozvoj chromu (ICDA).

Zdroj: www.icdacr.com