کروم و ترکیبات آن به طور فعال در تولید صنعتی، به ویژه، در صنایع متالورژی، شیمیایی و نسوز استفاده می شود.

کروم کروم یک عنصر شیمیایی از گروه VI سیستم تناوبی مندلیف است، عدد اتمی 24، جرم اتمی 51.996، شعاع اتمی 0.0125، شعاع یون Cr2+ - 0.0084. Cr3+ - 0.0064; Cr4+ - 6.0056.

کروم به ترتیب حالت های اکسیداسیون +2، +3، +6 را نشان می دهد و دارای ظرفیت های II، III، VI است.

کروم فلزی سخت، انعطاف پذیر، نسبتاً سنگین و قابل انعطاف فولاد خاکستری است.

در دمای 2469 درجه سانتیگراد می جوشد، در دمای 22 ± 1878 ذوب می شود. تمام خواص مشخصه فلزات را دارد - گرما را به خوبی هدایت می کند، تقریباً در برابر جریان الکتریکی مقاومت نمی کند و درخشندگی ذاتی در بیشتر فلزات دارد. و در عین حال در برابر خوردگی هوا و آب مقاوم است.

ناخالصی های اکسیژن، نیتروژن و کربن، حتی در کمترین مقدار، به طور چشمگیری خواص فیزیکی کروم را تغییر می دهد، به عنوان مثال، آن را بسیار شکننده می کند. اما متأسفانه بدست آوردن کروم بدون این ناخالصی ها بسیار دشوار است.

ساختار شبکه کریستالی مکعبی است که در مرکز بدن قرار دارد. یکی از ویژگی های کروم تغییر شدید خواص فیزیکی آن در دمای حدود 37 درجه سانتی گراد است.

6. انواع ترکیبات کروم.

اکسید کروم (II) CrO (پایه) یک عامل احیا کننده قوی است که در حضور رطوبت و اکسیژن بسیار ناپایدار است. ارزش عملی ندارد.

اکسید کروم (III) Cr2O3 (آمفوتریک) در هوا و محلول‌ها پایدار است.

Cr2O3 + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + H2O

Cr2O3 + 2NaOH = Na2CrO4 + H2O

از گرم کردن برخی از ترکیبات کروم (VI) تشکیل می شود، به عنوان مثال:

4CrO3 2Cr2O3 + 3O2

(NH4)2Cr2O7 Cr2O3 + N2 + 4H2O

4Cr + 3O2 2Cr2O3

اکسید کروم (III) برای کاهش خلوص کم فلز کروم با آلومینیوم (آلومینوترمی) یا سیلیکون (سیلیکوترمی) استفاده می شود:

Cr2O3 +2Al = Al2O3 +2Cr

2Cr2O3 + 3Si = 3SiO3 + 4Cr

اکسید کروم (VI) CrO3 (اسیدی) - کریستال های سوزنی مانند زرشکی تیره.

از اثر بیش از حد H2SO4 غلیظ بر روی محلول آبی اشباع دی کرومات پتاسیم به دست می آید:

K2Cr2O7 + 2H2SO4 = 2CrO3 + 2KHSO4 + H2O

اکسید کروم (VI) یک عامل اکسید کننده قوی، یکی از سمی ترین ترکیبات کروم است.

هنگامی که CrO3 در آب حل می شود، اسید کرومیک H2CrO4 تشکیل می شود

CrO3 + H2O = H2CrO4

اکسید کروم اسیدی در واکنش با مواد قلیایی، کرومات های زرد CrO42 را تشکیل می دهد.

CrO3 + 2KOH = K2CrO4 + H2O

2. هیدروکسیدها

هیدروکسید کروم (III) دارای خواص آمفوتریک است و هر دو را در آن حل می کند

اسیدها (مانند باز رفتار می کند) و در قلیاها (مانند اسید رفتار می کند):

2Cr(OH)3 + 3H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 6H2O

Cr(OH)3 + KOH = K

هنگام کلسینه کردن هیدروکسید کروم (III)، اکسید کروم (III) Cr2O3 تشکیل می شود.

نامحلول در آب.

2Cr(OH)3 = Cr2O3 + 3H2O

3. اسیدها

اسیدهای کروم متناظر با حالت اکسیداسیون +6 آن و از نظر نسبت تعداد مولکول‌های CrO3 و H2O فقط به صورت محلول وجود دارند. هنگامی که اکسید اسید CrO3 حل می شود، اسید مونوکرومیک (به سادگی کرومی) H2CrO4 تشکیل می شود.

CrO3 + H2O = H2CrO4

اسیدی شدن محلول یا افزایش CrO3 در آن منجر به اسیدهایی با فرمول عمومی nCrO3 H2O می شود.

در n=2، 3، 4، اینها به ترتیب اسیدهای دی، تری، تتراکرومیک هستند.

قوی ترین آنها دو کرومی است، یعنی H2Cr2O7. اسیدهای کرومیک و نمک های آنها اکسید کننده های قوی و سمی هستند.

دو نوع نمک وجود دارد: کرومیت ها و کرومات ها.

کرومیت هایی با فرمول کلی RCrO2 نمک های اسید کرومیک HCrO2 هستند.

Cr(OH)3 + NaOH = NaCrO2 + 2H2O

رنگ کرومیت ها از قهوه ای تیره تا کاملا سیاه متفاوت است و معمولاً در توده های جامد یافت می شوند. کرومیت نرم تر از بسیاری از کانی های دیگر است، نقطه ذوب کرومیت به ترکیب آن 1545-1730 0 C بستگی دارد.

کرومیت درخشندگی فلزی دارد و تقریباً در اسیدها نامحلول است.

کرومات ها نمک های اسیدهای کرومیک هستند.

نمک های اسید مونوکرومیک H2CrO4 تک کرومات ها (کرومات ها) R2CrO4، نمک های اسید دی کرومیک H2Cr2O7 دی کرومات ها (بی کرومات ها) - R2Cr2O7 نامیده می شوند. تک رنگ ها معمولاً زرد رنگ هستند. آنها فقط در یک محیط قلیایی پایدار هستند و پس از اسیدی شدن به بی کرومات های نارنجی قرمز تبدیل می شوند:

2Na2CrO4 + H2SO4 = Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O

3.2.1; 3.3.1; 3.7.1; 3.8.1

3.2.1, 3.3.1; 3.4; 3.5

5. محدودیت مدت اعتبار طبق پروتکل N 3-93 شورای استاندارد، اندازه‌شناسی و گواهینامه بین‌المللی (IUS 5-6-93) حذف شد.

6. انتشار مجدد (نوامبر 1998) با اصلاحات شماره 1، 2، مصوب مارس 1984، دسامبر 1988 (IUS 7-84, 3-89)


این استاندارد برای اکسید کروم (VI) (انیدرید کرومیک) که یک سوزن قهوه ای مایل به قرمز تیره یا کریستال های منشوری است اعمال می شود. محلول در آب، رطوبت سنجی.

فرمول: CrO.

وزن مولکولی (با توجه به جرم های اتمی بین المللی 1971) - 99.99.

1. الزامات فنی

1. الزامات فنی

1.1. اکسید کروم (VI) باید مطابق با الزامات این استاندارد مطابق با مقررات تکنولوژیکی تایید شده به روش مقرر ساخته شود.

(چاپ تغییر یافته، کشیش N 2).

1.2. با توجه به شاخص های شیمیایی، اکسید کروم (VI) باید با استانداردهای مشخص شده در جدول 1 مطابقت داشته باشد.

میز 1

نام نشانگر
	تمیز برای تجزیه و تحلیل (ص) OKP 26 1121 1062 08	خالص (h) OKP 26 1121 1061 09
1. کسر جرمی اکسید کروم (VI) (СrО)، ٪، نه کمتر از
2. کسر جرمی از مواد نامحلول در آب، نه بیشتر
3. کسر جرمی نیترات (NO)،٪، نه بیشتر		استاندارد نشده است
4. کسر جرمی سولفات ها (SO)، درصد، نه بیشتر
5. کسر جرمی کلریدها (Сl)، % , بیشتر نه
6. کسر جرمی از مجموع آلومینیوم، باریم، آهن و کلسیم (Al + Ba + Fe + Ca)، % , بیشتر نه
7. کسر جرمی از مجموع پتاسیم و سدیم (K ± Na)،٪، نه بیشتر

2. قوانین پذیرش

2.1. قوانین پذیرش - طبق GOST 3885.

2.2. تعیین کسر جرمی نیترات ها و مقدار آلومینیوم، باریم، آهن و کلسیم توسط سازنده در هر 10 دسته انجام می شود.

(معرفی علاوه بر این، کشیش N 2).

3. روش های تجزیه و تحلیل

3.1a. دستورالعمل های کلی برای تجزیه و تحلیل - طبق GOST 27025.

هنگام توزین، ترازوهای آزمایشگاهی مطابق با GOST 24104 * کلاس دقت 2 با بیشترین حد توزین 200 گرم و کلاس دقت 3 با بیشترین حد وزن 500 گرم یا 1 کیلوگرم یا کلاس دقت 4 با بیشترین حد وزن 200 گرم استفاده می شود. .
_______________
* معتبر GOST 24104-2001. - به "CODE" توجه کنید.

استفاده از ظروف وارداتی با توجه به کلاس دقت و معرف ها با کیفیت کمتر از داخلی مجاز است.

3.1. نمونه ها مطابق با GOST 3885 گرفته شده است.

جرم نمونه متوسط ​​باید حداقل 150 گرم باشد.

3.2. تعیین کسر جرمی اکسید کروم (VI)

3.1a-3.2. (چاپ تغییر یافته، کشیش N 2).

3.2.1. معرف ها، محلول ها و ظروف شیشه ای

آب مقطر طبق GOST 6709.

یدید پتاسیم مطابق با GOST 4232، محلول با کسر جرمی 30٪، تازه تهیه شده است.

اسید کلریدریک طبق GOST 3118.

نشاسته محلول طبق GOST 10163، محلول با کسر جرمی 0.5٪.

GOST 27068، محلول غلظت (NaSO 5HO) = 0.1 mol / dm (0.1 N)؛ مطابق با GOST 25794.2 تهیه شده است.

بورت با ظرفیت 50 میلی لیتر با مقدار تقسیم 0.1 سانتی متر.

فلاسک Kn-1-500-29/32 THS طبق GOST 25336.

فلاسک 2-500-2 طبق GOST 1770.

پیپت با ظرفیت 2، 10 و 25 میلی لیتر.

کرونومتر.

سیلندر 1(3)-100 طبق GOST 1770.

(نسخه تغییر یافته، Rev. N 1،

3.2.2. انجام تحلیل

حدود 2.5000 گرم از دارو در یک فلاسک حجمی قرار داده می شود، در مقدار کمی آب حل می شود، حجم محلول به علامت با آب تنظیم می شود و کاملا مخلوط می شود.

25 میلی لیتر از محلول به دست آمده را به یک فلاسک مخروطی، 100 میلی لیتر آب، 5 میلی لیتر اسید کلریدریک، 10 میلی لیتر محلول یدید پتاسیم اضافه کرده، مخلوط کرده و به مدت 10 دقیقه در تاریکی می گذاریم. سپس درب را با آب شسته، 100 میلی لیتر آب اضافه می کنند و ید آزاد شده را با محلول 5 سولفات سدیم آبی تیتر می کنند و در پایان تیتراسیون 1 میلی لیتر محلول نشاسته به آن اضافه می کنند تا رنگ سبز به دست آید. .

(چاپ تغییر یافته، کشیش N 2).

3.2.3. پردازش نتایج

کسر جرمی اکسید کروم () به عنوان درصد با فرمول محاسبه می شود

حجم محلول سولفات سدیم 5 آبی با غلظت دقیقاً (NaSO 5HO) = 0.1 mol / dm (0.1 N) برای تیتراسیون، سانتی متر کجاست.

وزن نمونه، گرم؛

0.003333 - جرم اکسید کروم (VI)، مربوط به 1 سانتی متر مکعب از محلول 5 آبی سولفات سدیم غلظت دقیقاً (NaSO 5HO) = 0.1 mol / dm (0.1 N)، گرم.

در همان زمان، آزمایش کنترل با همان مقادیر محلول یدید پتاسیم و اسید کلریدریک انجام می شود و در صورت لزوم، اصلاح مناسب در نتیجه تعیین انجام می شود.

نتیجه تجزیه و تحلیل به عنوان میانگین حسابی نتایج دو تعیین موازی در نظر گرفته می شود که اختلاف مطلق بین آنها از اختلاف مجاز معادل 0.3٪ تجاوز نمی کند.

خطای مطلق مطلق نتیجه تجزیه و تحلیل ± 0.5٪ در سطح اطمینان = 0.95 است.

(نسخه اصلاح شده، از

m N 1, 2).

3.3. تعیین کسر جرمی مواد نامحلول در آب

3.3.1. معرف ها و ظروف شیشه ای

آب مقطر طبق GOST 6709.

بوته فیلتر بر اساس GOST 25336 نوع TF POR 10 یا TF POR 16.

شیشه V-1-250 THS طبق GOST 25336.

سیلندر 1(3)-250 طبق GOST 1770.

3.3.2. انجام تحلیل

30.00 گرم از دارو در یک لیوان قرار داده شده و در 100 سانتی متر مکعب آب حل می شود. لیوان را با یک شیشه ساعت پوشانده و به مدت 1 ساعت در حمام آب انکوبه می شود. سپس محلول از طریق یک بوته صافی فیلتر شده، قبلاً به وزن ثابت خشک شده و وزن می شود. نتیجه توزین بوته بر حسب گرم تا رقم چهارم اعشار ثبت می شود. باقیمانده روی فیلتر با 150 سانتی‌متر مکعب آب داغ شسته شده و در اجاق با دمای 105 تا 110 درجه سانتی‌گراد با وزن ثابت خشک می‌شود.

در صورتی که جرم باقیمانده پس از خشک شدن بیشتر از موارد زیر نباشد، آماده سازی مطابق با الزامات این استاندارد در نظر گرفته می شود:

برای داروی خالص برای تجزیه و تحلیل - 1 میلی گرم،

برای دارو خالص - 3 میلی گرم.

خطای کل نسبی مجاز نتیجه تجزیه و تحلیل برای آماده سازی تحلیلی. ± 35٪، برای آماده سازی h. ± 20٪ با سطح اطمینان 0.95 =.

3.3.1، 3.3.2. (چاپ تغییر یافته، کشیش N 2).

3.4. تعیین کسر جرمی نیترات ها

تعیین مطابق با GOST 10671.2 انجام می شود. در همان زمان، 1.50 گرم از دارو در یک فلاسک Kn-2-100-34 (50) THS (GOST 25336) قرار می گیرد، 100 سانتی متر مکعب آب اضافه می شود، هم می شود تا حل شود، 1.5 سانتی متر مکعب اسید سولفوریک غلیظ اضافه می شود. با دقت قطره قطره با هم زدن 2 سانتی متر الکل اتیلیک اصلاح شده حق بیمه فنی (GOST 18300) و در حمام آب جوش به مدت 15 دقیقه حرارت داده شود.

20 سانتی متر مکعب آب به محلول داغ اضافه می شود و سپس با هم زدن حدود 14 سانتی متر مکعب از محلول آمونیاک با کسر جرمی 10 درصد (GOST 3760) تا زمانی که کروم کاملا رسوب کند.

محتویات فلاسک را به آرامی حرارت داده و به مدت 10 دقیقه می جوشانند، برای جلوگیری از بیرون ریختن، قطعات چینی بدون لعاب و یک میله شیشه ای در فلاسک قرار می دهند. سپس مایع از طریق یک فیلتر "نوار آبی" بدون خاکستر با استفاده از قیف آزمایشگاهی به قطر 75 میلی متر (GOST 25336) فیلتر می شود (فیلتر 4-5 بار با آب گرم از قبل شسته می شود)، فیلتر در 100 جمع آوری می شود. فلاسک مخروطی سانتی متر مکعب با علامت 60 سانتی متر، سه بار با آب داغ شسته شده و شستشوها در همان فلاسک جمع می شوند. محلول به دست آمده حرارت داده می شود تا به جوش آید، به مدت 15 دقیقه جوشانده می شود، سرد می شود، حجم محلول با آب به علامت تنظیم می شود و هم می شود.

محلول برای تعیین کلریدها طبق بند 3.6 نگهداری می شود.

5 سانتی متر مکعب از محلول به دست آمده (مطابق با 125/0 گرم دارو) را در یک فلاسک مخروطی 50 سانتی متر مکعب قرار داده و 5 سانتی متر مکعب آب به آن اضافه کرده و سپس با استفاده از کارمین نیل تعیین انجام می شود.

در صورتی که رنگ محلول مورد تجزیه و تحلیل مشاهده شده پس از 5 دقیقه ضعیف تر از رنگ محلول تهیه شده در همان زمان و حاوی در همان حجم نباشد، آماده سازی مطابق با الزامات این استاندارد در نظر گرفته می شود:

برای دارو خالص برای تجزیه و تحلیل 0.005 میلی گرم NO،

1 میلی لیتر محلول کلرید سدیم، 1 میلی لیتر محلول کارمین نیل و 12 میلی لیتر سولفوریک غلیظ

اسیدها

3.5. تعیین کسر جرمی سولفاتها

تعیین مطابق با GOST 10671.5 انجام می شود.

همزمان 0.50 گرم از دارو را در لیوانی به ظرفیت 50 سانتی متر مکعب گذاشته و در 5 سانتی متر مکعب آب حل می کنند. محلول به یک قیف جداکننده با ظرفیت 50 میلی لیتر (GOST 25336) منتقل می شود، 5 میلی لیتر اسید هیدروکلریک غلیظ، 10 میلی لیتر تریبوتیل فسفات اضافه می شود و تکان داده می شود.

پس از جداسازی مخلوط، لایه آبی به قیف جداکننده مشابه دیگری منتقل می‌شود و در صورت لزوم، تیمار لایه آبی با 5 میلی‌لیتر تریبوتیل فسفات تکرار می‌شود. لایه آبی در یک قیف جداکننده جدا شده و با 5 میلی لیتر اتر برای بیهوشی شسته می شود. پس از جداسازی، محلول آبی به یک ظرف تبخیر (GOST 9147) منتقل می شود، در یک حمام آب الکتریکی قرار می گیرد و محلول تا خشک شدن تبخیر می شود.

باقیمانده در 10 سانتی متر مکعب آب حل می شود، به طور کمی به یک فلاسک مخروطی شکل 50 سانتی متر مکعب (با علامت 25 سانتی متر مکعب) منتقل می شود، حجم محلول به علامت با آب تنظیم می شود، مخلوط می شود و سپس تعیین می شود. روش نفلومتری بصری

این دارو در صورتی مطابق با الزامات این استاندارد در نظر گرفته می شود که ماری مشاهده شده محلول مورد تجزیه و تحلیل شدیدتر از ماری محلول تهیه شده به طور همزمان با محلول مورد تجزیه و تحلیل و حاوی در همان حجم نباشد:

برای داروی خالص برای تجزیه و تحلیل - 0.02 میلی گرم SO،

برای آماده سازی خالص - 0.05 میلی گرم SO،

محلول 1 سانتی متری اسید کلریدریک با کسر جرمی 10٪، محلول 3 سانتی متری نشاسته و محلول 3 سانتی متری کلرید.

برو باریم

3.6. تعیین کسر جرمی کلریدها

تعیین مطابق با GOST 10671.7 انجام می شود. در این حالت 40 سانتی متر مکعب از محلول طبق بند 3.4 به دست می آید. (مرتبط با 1 گرم از دارو)، در یک فلاسک مخروطی به ظرفیت 100 سانتی متر مکعب قرار داده و در صورت کدر بودن محلول، محلول ها را با چگالی نوری 0.15 سانتی متر در کووت هایی با ضخامت لایه جاذب نور 100 اضافه کنید. میلی متر) یا به روش نفلومتری بصری.

در صورتی که جرم کلریدها بیشتر از موارد زیر نباشد، آماده سازی مطابق با الزامات این استاندارد در نظر گرفته می شود:

برای داروی خالص برای تجزیه و تحلیل - 0.01 میلی گرم،

برای دارو خالص - 0.02 میلی گرم.

در عین حال، در شرایط مشابه، آزمایش کنترلی برای تعیین کسر جرمی کلریدها در مقادیر محلول الکل و آمونیاک مورد استفاده برای تجزیه و تحلیل انجام می شود و در صورت تشخیص، نتایج آنالیز تصحیح می شود.

در صورت عدم توافق در ارزیابی کسر جرمی کلریدها، تعیین با روش فتوتوربیدیمتری انجام می شود.

3.4-3.6. (ویرایش تغییر یافته، کشیش N 1، 2).

3.7. تعیین کسر جرمی آلومینیوم، باریم، آهن و کلسیم

3.7.1. تجهیزات، معرف ها و محلول ها

طیف نگار ISP-30 با سیستم روشنایی با شکاف سه عدسی و تضعیف کننده سه مرحله ای.

ژنراتور قوس AC نوع DG-1 یا DG-2.

یکسو کننده سیلیکون نوع VAZ-275/100.

میکروفتومتر نوع MF-2 یا MF-4.

کوره صدا خفه کن.

کرونومتر.

اسپکترو پروژکتور نوع PS-18.

ملات شیشه ای آلی و عقیق.

بوته چینی طبق GOST 9147.

ترازوهای پیچشی VT-500 با مقدار تقسیم 1 میلی گرم یا موارد دیگر با دقت مشابه.

زغال سنگ گرافیتی برای تجزیه طیفی درجه os.ch. 7-3 (الکترود کربن) با قطر 6 میلی متر؛ الکترود بالایی به صورت مخروطی تیز می شود، الکترود پایینی دارای یک کانال استوانه ای به قطر 3 میلی متر و عمق 4 میلی متر است.

پودر گرافیت، درجه خلوص ویژه، طبق GOST 23463.

صفحات عکاسی طیفی از نوع SP-I با حساسیت نور 3-5 واحد. برای آلومینیوم، باریم و کلسیم و طیفی نوع SP-III، حساسیت به نور 5-10 واحد. برای آهن

دی کرومات آمونیوم طبق GOST 3763.

اکسید کروم (III) به دست آمده از اکسید کروم (VI) طبق این استاندارد یا دی کرومات آمونیوم، با حداقل محتوای ناخالصی قابل تشخیص، که تعیین آن با روش افزودن در شرایط این روش انجام می شود. در حضور ناخالصی ها، هنگام ساخت منحنی کالیبراسیون در نظر گرفته می شوند.

اکسید آلومینیوم برای تجزیه و تحلیل طیفی، شیمیایی خالص

اکسید باریم درجه os.h. 10-1.

اکسید آهن (III)، درجه خلوص ویژه 2-4.

اکسید کلسیم، درجه os.h. 6-2.

کلرید آمونیوم طبق GOST 3773.

آب مقطر طبق GOST 6709.

هیدروکینون (پارادیوکسی بنزن) طبق GOST 19627.

برمید پتاسیم طبق GOST 4160.

متول (4- متیل آمینوفنول سولفات) طبق GOST 25664.

سولفیت سدیم 7-آبی.

سولفات سدیم (تیوسولفات سدیم) 5-آب طبق GOST 27068.

کربنات سدیم طبق GOST 83.

کربنات سدیم 10 آب طبق GOST 84.

توسعه دهنده متول هیدروکینون; به این ترتیب محلول A-2 گرم متول، 10 گرم هیدروکینون و 104 گرم سولفیت سدیم 7 آبی را در آب حل می کنند، حجم محلول را با آب به 1 dm تنظیم می کنند، هم می زنند و در صورت وجود محلول. ابری، فیلتر شده است. محلول B-16 گرم کربنات سدیم (یا 40 گرم کربنات سدیم 10 آبی) و 2 گرم برومید پتاسیم در آب حل می شود، حجم محلول را با آب به 1 dm تنظیم می کنند، هم می زنند و در صورت حل شدن محلول. کدر، صاف می شود، سپس محلول های A و B در حجم های مساوی مخلوط می شوند.

فیکس کننده سریع؛ به شرح زیر تهیه می شود: 500 گرم سولفات سدیم 5 آبی و 100 گرم کلرید آمونیوم در آب حل می شود و حجم محلول را 2 dm تنظیم می کنند و هم می زنند و در صورت کدر بودن آن را صاف می کنند.

اتیل الکل فنی تصحیح شده مطابق با GOST 18300 از بالاترین درجه.

(ویرایش تغییر یافته، کشیش N 1، 2).

3.7.2. آماده سازی برای تجزیه و تحلیل

3.7.2.1. آماده سازی نمونه

0.200 گرم از دارو را در یک بوته چینی قرار داده، روی اجاق برقی خشک کرده و در کوره مافل در دمای 900 درجه سانتیگراد به مدت 1 ساعت کلسینه می شود.

اکسید کروم (III) به دست آمده در ملات عقیق با گرافیت پودری به نسبت 1:2 آسیاب می شود.

3.7.2.2. تهیه نمونه برای ساخت منحنی کالیبراسیون

نمونه ها بر اساس اکسید کروم (III) به دست آمده از اکسید کروم (VI) با حداقل محتوای ناخالصی قابل تشخیص تهیه می شوند. برای به دست آوردن پایه، نمونه ای از اکسید کروم (VI) را در یک بوته چینی قرار می دهند، روی اجاق برقی خشک می کنند و در کوره مافل در دمای 900 درجه سانتی گراد به مدت 1 ساعت کلسینه می کنند (مجاز است نمونه هایی بر اساس کروم تهیه شود. III) اکسید به دست آمده از دی کرومات آمونیوم).

نمونه سر با کسر جرمی 0.32 درصد از هر ناخالصی با آسیاب 0.0458 گرم اکسید آهن (III)، 0.0605 گرم اکسید آلومینیوم، 0.0448 گرم اکسید کلسیم، 0.0357 گرم اکسید باریم و اکسید باریم 9.81 گرم تهیه می شود. III) در ملات ساخته شده از شیشه آلی یا عقیق با 5 سانتی متر مکعب الکل اتیلیک به مدت 1 ساعت، سپس در زیر یک لامپ مادون قرمز یا در کوره خشک می شود و مخلوط به مدت 30 دقیقه صاف می شود.

با مخلوط کردن مقادیر مناسب نمونه سر یا نمونه های قبلی با پایه، نمونه هایی با کسر جرمی ناخالصی کمتری که در جدول 2 نشان داده شده است به دست می آید.

جدول 2

شماره نمونه	کسر جرمی هر ناخالصی (Al, Ba, Fe, Ca) در نمونه ها از نظر فلز، %

هر نمونه با گرافیت پودری به نسبت 1:2 مخلوط می شود.

3.7.2.1، 3.7.2.2. (چاپ تغییر یافته، کشیش N 2).

3.7.3. انجام تحلیل

تجزیه و تحلیل در یک قوس DC تحت شرایط نشان داده شده در زیر انجام می شود.

قدرت جریان، A
عرض شکاف، میلی متر
ارتفاع دیافراگم در لنز میانی سیستم کندانسور، میلی متر
قرار گرفتن در معرض، با

قبل از گرفتن طیف نگاری، الکترودها در یک قوس DC با شدت جریان 10-12 A به مدت 30 ثانیه شلیک می شوند.

پس از شلیک الکترودها، نمونه یا نمونه آنالیز شده به کانال الکترود پایینی (آند) وارد می شود تا یک نمودار کالیبراسیون ساخته شود. وزن نمونه با حجم کانال تعیین می شود. قوس مشتعل می شود و طیف نگار گرفته می شود. طیف نمونه و نمونه های مورد تجزیه و تحلیل حداقل سه بار روی یک صفحه عکاسی گرفته می شود و هر بار یک جفت الکترود جدید قرار می گیرد. شکاف قبل از مشتعل شدن قوس باز می شود.

صفحه عکاسی با طیف های گرفته شده توسعه یافته، ثابت شده، در آب جاری شسته شده و در هوا خشک می شود.

3.7.4. پردازش نتایج

نورسنجی خطوط طیفی تحلیلی ناخالصی های تعیین شده و خطوط مقایسه با استفاده از مقیاس لگاریتمی انجام می شود.

خط تحلیلی ناخالصی ها، نانومتر		خط مقایسه
	VA-233.527
		Cr-391.182 نانومتر

برای هر جفت تحلیلی، تفاوت سیاه شدن () محاسبه می شود

سیاه شدن خط نجاست کجاست;

- سیاه شدن خط مقایسه یا پس زمینه.

سه مقدار از تفاوت سیاه شدن، مقدار میانگین حسابی () را برای هر عنصر تعیین شده در نمونه تجزیه و تحلیل شده و نمونه برای ساخت نمودار کالیبراسیون تعیین می کند.

با توجه به مقادیر نمونه‌ها برای ساخت نمودارهای کالیبراسیون، یک نمودار کالیبراسیون برای هر عنصر ساخته می‌شود که لگاریتم‌های غلظت را روی محور آبسیسا ترسیم می‌کند و میانگین‌های حسابی اختلاف سیاه‌شدگی در محور ارتین را ترسیم می‌کند. .

کسر جرمی هر ناخالصی از نمودار تعیین می شود و نتیجه در 0.76 ضرب می شود.

نتیجه تجزیه و تحلیل به عنوان میانگین حسابی نتایج سه تعیین موازی در نظر گرفته می شود که اختلاف نسبی بین متفاوت ترین مقادیر آنها از اختلاف مجاز 50٪ تجاوز نمی کند.

خطای کل نسبی مجاز نتیجه تجزیه و تحلیل ± 20٪ در سطح اطمینان 0.95 = است.

(چاپ تغییر یافته، کشیش N 2).

3.8. تعیین کسر جرمی مجموع سدیم و پتاسیم

3.8.1. ابزار، معرف ها، محلول ها و ظروف شیشه ای

یک فتومتر شعله یا یک اسپکتروفتومتر مبتنی بر طیف‌نگار ISP-51 با اتصال FEP-1، با یک مولتی‌پلایر مناسب، یا یک طیف‌سنج زحل. ممکن است از ابزارهای دیگری نیز استفاده شود که حساسیت و دقت مشابهی دارند.

پروپان بوتان.

هوای فشرده برای تامین برق ابزار دقیق.

مشعل.

افشانه.

آب مقطر مطابق GOST 6709، تقطیر ثانویه در دستگاه تقطیر کوارتز یا آب غیر معدنی.

محلول های حاوی Na و K. تهیه شده مطابق GOST 4212، با رقیق سازی و مخلوط کردن مناسب، محلولی با غلظت Na و K 0.1 میلی گرم بر سانتی متر - محلول A به دست می آید.

اکسید کروم (VI) طبق این استاندارد، درجه تحلیلی، با محتوای Na و K تعیین شده با روش افزودن (محلول با کسر جرمی 10٪) - محلول B.

3.8.2. آماده سازی برای تجزیه و تحلیل

3.8.2.1. تهیه محلول های تحلیل شده

1.00 گرم از دارو در آب حل می شود، به طور کمی به یک فلاسک حجمی منتقل می شود، حجم محلول به علامت تنظیم می شود و کاملا مخلوط می شود.

3.8.2.2. تهیه راه حل های مرجع

در شش فلاسک حجمی، 10 سانتی متر مکعب از محلول B و حجم های محلول A که در جدول 3 نشان داده شده است، معرفی شده است.

جدول 3

شماره راه حل مرجع	حجم محلول A، سانتی متر	جرم هر عنصر (K، Na) به 100 میلی لیتر محلول مرجع، میلی گرم اضافه می شود	کسر جرمی هر ناخالصی (K, Na) بر حسب تهیه، %

محلول ها مخلوط می شوند، حجم محلول ها به علامت می رسد و دوباره مخلوط می شود.

3.8.2.1، 3.8.2.2. (چاپ تغییر یافته، کشیش N 2).

3.8.3. انجام تحلیل

برای تجزیه و تحلیل حداقل دو نمونه از دارو را بگیرید.

شدت تشعشع خطوط رزونانس سدیم 589.0-589.6 نانومتر و پتاسیم 766.5 نانومتر در طیف شعله گاز-هوا هنگامی که محلول های تجزیه و تحلیل شده و محلول های مرجع به آن معرفی می شوند مقایسه می شود.

پس از آماده سازی دستگاه برای تجزیه و تحلیل، نورسنجی محلول های تجزیه و تحلیل شده و محلول های مرجع به ترتیب صعودی کسر جرمی ناخالصی ها انجام می شود. سپس، نورسنجی به ترتیب معکوس، با شروع از حداکثر محتوای ناخالصی ها، انجام می شود و مقدار میانگین حسابی قرائت ها برای هر محلول با در نظر گرفتن خوانش به دست آمده در طول نورسنجی اولین محلول مرجع، به عنوان تصحیح محاسبه می شود. بعد از هر اندازه گیری آب اسپری کنید.

3.8.4. پردازش نتایج

بر اساس داده‌های به‌دست‌آمده برای محلول‌های مرجع، یک نمودار کالیبراسیون ساخته می‌شود که مقادیر شدت تابش را بر روی محور ارتین، کسر جرمی ناخالصی‌های سدیم و پتاسیم از نظر آماده‌سازی روی محور آبسیسا رسم می‌کند.

کسر جرمی سدیم و پتاسیم طبق برنامه مشخص می شود.

نتیجه تجزیه و تحلیل به عنوان میانگین حسابی نتایج دو تعیین موازی در نظر گرفته می شود که اختلاف نسبی بین آنها از اختلاف مجاز 30٪ تجاوز نمی کند.

خطای کل نسبی مجاز نتیجه تجزیه و تحلیل 15±% در سطح اطمینان 0.95 = است.

(چاپ تغییر یافته، کشیش N 2).

4. بسته بندی، برچسب گذاری، حمل و نقل و ذخیره سازی

4.1. این دارو مطابق با GOST 3885 بسته بندی و برچسب گذاری شده است.

نوع و نوع ظرف: 2-4، 2-5، 2-6، 11-6.

گروه بسته بندی: V، VI، VII.

محصول مورد استفاده به عنوان یک ماده خام تکنولوژیکی در آسترهای ساخته شده از یک فیلم پلیمری نازک بسته بندی شده است که در درام های فلزی از نوع BTPB-25، BTPB-50 (GOST 5044) با وزن خالص تا 70 کیلوگرم قرار می گیرد.

ظرف با علامت خطر مطابق با GOST 19433 (کلاس 5، زیر کلاس 5.1، کد طبقه بندی 5152) مشخص شده است.

(چاپ تغییر یافته، کشیش N 2).

4.2. حمل و نقل دارو با کلیه وسایل حمل و نقل مطابق با قوانین حمل کالا در این نوع حمل و نقل انجام می شود.

4.3. دارو در بسته بندی کارخانه سازنده در انبارهای سرپوشیده نگهداری می شود.

5. گارانتی سازنده

5.1. سازنده انطباق اکسید کروم (VI) با الزامات این استاندارد را با توجه به شرایط حمل و نقل و ذخیره سازی تضمین می کند.

5.2. ماندگاری تضمینی - 3 سال از تاریخ تولید.

ثانیه 5. (چاپ تغییر یافته، کشیش N 2).

6. الزامات ایمنی

6.1. اکسید کروم (VI) سمی است. حداکثر غلظت مجاز در هوای منطقه کاری محل های صنعتی 0.01 میلی گرم در متر (کلاس خطر 1) است. با افزایش غلظت می تواند باعث مسمومیت حاد و مزمن با آسیب به اندام ها و سیستم های حیاتی شود.

(چاپ تغییر یافته، کشیش N 2).

6.2. هنگام کار با دارو، استفاده از ماسک های ضد گرد و غبار، دستکش های لاستیکی و عینک و همچنین رعایت قوانین بهداشت شخصی ضروری است. اجازه ندهید دارو وارد بدن شود.

6.3. حداکثر آب بندی تجهیزات فرآیند باید تضمین شود.

6.4. محل هایی که در آن کار با دارو انجام می شود باید مجهز به تهویه عمومی و اگزوز و مکان هایی با بیشترین گرد و غبار - با پناهگاه هایی با تهویه اگزوز محلی باشد. تجزیه و تحلیل دارو باید در یک هود آزمایشگاهی انجام شود.

(چاپ تغییر یافته، کشیش N 2).

6.5. هنگام تجزیه و تحلیل دارو با استفاده از گازهای قابل احتراق، قوانین ایمنی آتش باید رعایت شود.



متن سند توسط:
انتشار رسمی
م.: انتشارات استاندارد IPK، 1999

کروم عنصری از یک زیرگروه جانبی از گروه ششم دوره چهارم سیستم تناوبی عناصر شیمیایی D.I. مندلیف با عدد اتمی 24 است. با نماد Cr (لات. کروم) مشخص شده است. ماده ساده کروم یک فلز سخت به رنگ آبی مایل به سفید است.

خواص شیمیایی کروم

در شرایط عادی، کروم فقط با فلوئور واکنش می دهد. در دماهای بالا (بالاتر از 600 درجه سانتیگراد) با اکسیژن، هالوژن ها، نیتروژن، سیلیکون، بور، گوگرد و فسفر برهمکنش دارد.

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

در حالت گرم با بخار آب واکنش نشان می دهد:

2Cr + 3H 2 O → Cr 2 O 3 + 3H 2

کروم در اسیدهای قوی رقیق حل می شود (HCl, H 2 SO 4)

در غیاب هوا نمک های Cr 2 + و در هوا نمک های Cr 3 + تشکیل می شوند.

Cr + 2HCl → CrCl 2 + H 2

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

وجود یک فیلم اکسید محافظ روی سطح فلز، انفعال آن را در رابطه با محلول های غلیظ اسیدها - عوامل اکسید کننده توضیح می دهد.

ترکیبات کروم

اکسید کروم (II).و کروم (II) هیدروکسید بازی هستند.

Cr(OH) 2 + 2HCl → CrCl 2 + 2H 2 O

ترکیبات کروم (II) عوامل کاهنده قوی هستند. تحت تأثیر اکسیژن اتمسفر به ترکیبات کروم (III) منتقل می شود.

2CrCl 2 + 2HCl → 2CrCl 3 + H 2

4Cr(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O → 4Cr(OH) 3

اکسید کروم (III) Cr 2 O 3 یک پودر سبز رنگ و نامحلول در آب است. می توان آن را با کلسینه کردن هیدروکسید کروم (III) یا دی کرومات های پتاسیم و آمونیوم به دست آورد:

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

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 - t ° → Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O (واکنش آتشفشان)

اکسید آمفوتریک هنگامی که Cr 2 O 3 با مواد قلیایی، سودا و نمک های اسیدی ذوب می شود، ترکیبات کروم با حالت اکسیداسیون (+3) به دست می آید:

Cr 2 O 3 + 2NaOH → 2NaCrO 2 + H 2 O

Cr 2 O 3 + Na 2 CO 3 → 2NaCrO 2 + CO 2

هنگامی که با مخلوطی از قلیایی و یک عامل اکسید کننده ذوب می شود، ترکیبات کروم در حالت اکسیداسیون (+6) به دست می آید:

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

کروم (III) هیدروکسید C r (OH) 3. هیدروکسید آمفوتریک خاکستری-سبز، با گرم شدن تجزیه می شود، آب را از دست می دهد و سبز می شود متا هیدروکسید CrO(OH). در آب حل نمی شود. از محلول به صورت هیدرات خاکستری مایل به آبی و سبز مایل به آبی رسوب می کند. با اسیدها و قلیاها واکنش نشان می دهد، با هیدرات آمونیاک تعامل نمی کند.

دارای خواص آمفوتریک است - در اسیدها و قلیاها حل می شود:

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

Cr (OH) 3 + KOH → K, Cr (OH) 3 + ZON - (conc.) \u003d [Cr (OH) 6] 3-

Cr (OH) 3 + KOH → KCrO 2 + 2H 2 O Cr (OH) 3 + MON \u003d MCrO 2 (سبز) + 2H 2 O (300-400 درجه سانتی گراد، M \u003d Li، Na)

Cr(OH) 3 →(120 o سی – اچ 2 O) CrO(OH) → (430-1000 0 С –اچ 2 O) Cr2O3

2Cr(OH) 3 + 4NaOH (conc.) + ZN 2 O 2 (conc.) \u003d 2Na 2 CrO 4 + 8H 2 0

اعلام وصول: رسوب با هیدرات آمونیاک از محلول نمک های کروم (III):

Cr 3 + + 3 (NH 3 H 2 O) = باr(OH) 3 ↓+ ЗНН 4+

Cr 2 (SO 4) 3 + 6 NaOH → 2Cr(OH) 3 ↓+ 3Na 2 SO 4 (بیش از قلیایی - رسوب حل می شود)

نمک های کروم (III) دارای رنگ بنفش یا سبز تیره هستند. از نظر خواص شیمیایی، آنها شبیه نمک های آلومینیوم بی رنگ هستند.

ترکیبات کروم (III) می توانند هم خاصیت اکسید کننده و هم خاصیت کاهنده را از خود نشان دهند:

Zn + 2Cr +3 Cl 3 → 2Cr +2 Cl 2 + ZnCl 2

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

ترکیبات کروم شش ظرفیتی

اکسید کروم (VI) CrO 3 - کریستال های قرمز روشن، محلول در آب.

تهیه شده از کرومات پتاسیم (یا دی کرومات) و H2 SO 4 (conc.).

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

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

CrO 3 - اکسید اسیدی، کرومات های زرد CrO 4 2- را با مواد قلیایی تشکیل می دهد:

CrO 3 + 2KOH → K 2 CrO 4 + H 2 O

در یک محیط اسیدی، کرومات ها به دی کرومات های نارنجی Cr 2 O 7 2- تبدیل می شوند:

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

در یک محیط قلیایی، این واکنش در جهت مخالف انجام می شود:

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

دی کرومات پتاسیم یک عامل اکسید کننده در محیط اسیدی است:

K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 + 3Na 2 SO 3 \u003d 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 + 3 NaNO 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

کرومات پتاسیم K2 Cr حدود 4 . Oksosol. زرد، غیر رطوبت گیر. بدون تجزیه ذوب می شود، از نظر حرارتی پایدار است. بسیار محلول در آب رنگ زردرنگ محلول مربوط به یون CrO 4 2- است، کمی آنیون را هیدرولیز می کند. در محیط اسیدی به K 2 Cr 2 O 7 می رود. عامل اکسید کننده (ضعیف تر از K 2 Cr 2 O 7). وارد واکنش های تبادل یونی می شود.

واکنش کیفیبر روی یون CrO 4 2- - رسوب یک رسوب زرد رنگ کرومات باریم که در یک محیط شدیدا اسیدی تجزیه می شود. از آن به عنوان ماده رنگرزی برای رنگرزی پارچه ها، عامل دباغی چرم، عامل اکسید کننده انتخابی و معرف در شیمی تجزیه استفاده می شود.

معادلات مهم ترین واکنش ها:

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 (مجموع، افق) \u003d 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 \u003d KNO 3 + Ag 2 CrO 4 (قرمز) ↓

پاسخ کیفی:

K 2 CrO 4 + BaCl 2 \u003d 2KSl + BaCrO 4 ↓

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

اعلام وصول: تف جوشی کرومیت با پتاس در هوا:

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

دی کرومات پتاسیم ک 2 Cr 2 O 7 . Oksosol. نام فنی کرومپیک. نارنجی مایل به قرمز، غیر رطوبت گیر. بدون تجزیه ذوب می شود، در حرارت بیشتر تجزیه می شود. بسیار محلول در آب نارنجیرنگ محلول با یون Cr 2 O 7 2- مطابقت دارد. در یک محیط قلیایی، K 2 CrO 4 را تشکیل می دهد. یک عامل اکسید کننده معمولی در محلول و زمانی که ذوب می شود. وارد واکنش های تبادل یونی می شود.

واکنش های کیفی- رنگ آمیزی آبی محلول اتر در حضور H 2 O 2 ، رنگ آبی محلول آبی تحت تأثیر هیدروژن اتمی.

این ماده به عنوان یک عامل برنزه کننده چرم، یک ماده برای رنگرزی پارچه ها، جزء ترکیبات پیروتکنیک، یک معرف در شیمی تحلیلی، یک بازدارنده خوردگی فلز، مخلوط با H 2 SO 4 (conc.) - برای شستن ظروف شیمیایی استفاده می شود.

معادلات مهم ترین واکنش ها:

4K 2 Cr 2 O 7 \u003d 4K 2 CrO 4 + 2Cr 2 O 3 + 3O 2 (500-600 o C)

K 2 Cr 2 O 7 (t) + 14HCl (conc) \u003d 2CrCl 3 + 3Cl 2 + 7H 2 O + 2KCl (جوش)

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

K 2 Cr 2 O 7 + KOH (conc) \u003d H 2 O + 2K 2 CrO 4

Cr 2 O 7 2- + 14H + + 6I - \u003d 2Cr 3+ + 3I 2 ↓ + 7H 2 O

Cr 2 O 7 2- + 2H + + 3SO 2 (g) \u003d 2Cr 3+ + 3SO 4 2- + H 2 O

Cr 2 O 7 2- + H 2 O + 3H 2 S (g) \u003d 3S ↓ + 2OH - + 2Cr 2 (OH) 3 ↓

Cr 2 O 7 2- (conc) + 2Ag + (razb.) \u003d Ag 2 Cr 2 O 7 (خیلی قرمز) ↓

Cr 2 O 7 2- (رزب.) + H 2 O + Pb 2 + \u003d 2H + + 2PbCrO 4 (قرمز) ↓

K 2 Cr 2 O 7 (t) + 6HCl + 8H 0 (Zn) \u003d 2CrCl 2 (Syn) + 7H 2 O + 2KCl

اعلام وصول:تیمار K2CrO4 با اسید سولفوریک:

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

کشف کروم متعلق به دوره توسعه سریع مطالعات شیمیایی-تحلیلی نمک ها و مواد معدنی است. در روسیه، شیمیدانان علاقه خاصی به تجزیه و تحلیل مواد معدنی یافت شده در سیبری و تقریباً ناشناخته در اروپای غربی داشتند. یکی از این کانی ها سنگ سرب قرمز سیبری ( کروکویت ) بود که توسط لومونوسوف توصیف شد. این ماده معدنی مورد بررسی قرار گرفت، اما چیزی جز اکسیدهای سرب، آهن و آلومینیوم در آن یافت نشد. با این حال، در سال 1797، Vauquelin، با جوشاندن یک نمونه ریز آسیاب شده از ماده معدنی با پتاس و رسوب کربنات سرب، محلولی به رنگ قرمز نارنجی به دست آورد. از این محلول، او نمک قرمز یاقوتی متبلور کرد که از آن یک اکسید و یک فلز آزاد، متفاوت از تمام فلزات شناخته شده، جدا شد. واکلین به او زنگ زد کروم (کروم ) از کلمه یونانی- رنگ آمیزی، رنگ؛ درست است، در اینجا منظور از خاصیت فلز نبود، بلکه نمک های رنگارنگ آن بود.

یافتن در طبیعت

مهمترین سنگ معدن کروم با اهمیت عملی کرومیت است که ترکیب تقریبی آن با فرمول FeCrO4 مطابقت دارد.

این در آسیای صغیر، در اورال، در آمریکای شمالی، در جنوب آفریقا یافت می شود. کروکویت معدنی فوق - PbCrO 4 - نیز از اهمیت فنی برخوردار است. اکسید کروم (3) و برخی دیگر از ترکیبات آن نیز در طبیعت یافت می شود. در پوسته زمین، محتوای کروم از نظر فلز 0.03٪ است. کروم در خورشید، ستاره ها، شهاب سنگ ها یافت می شود.

مشخصات فیزیکی.

کروم فلزی سفید، سخت و شکننده است که از نظر شیمیایی در برابر اسیدها و قلیاها بسیار مقاوم است. در هوا اکسید می شود و یک لایه نازک اکسید شفاف روی سطح دارد. کروم دارای چگالی 7.1 گرم بر سانتی متر مکعب است، نقطه ذوب آن +1875 0 C است.

اعلام وصول.

با حرارت دادن قوی سنگ آهن کروم با زغال سنگ، کروم و آهن کاهش می یابد:

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

در نتیجه این واکنش آلیاژی از کروم با آهن تشکیل می شود که با استحکام بالا مشخص می شود. برای به دست آوردن کروم خالص، آن را از اکسید کروم (3) با آلومینیوم احیا می کنند:

Cr 2 O 3 + 2Al \u003d Al 2 O 3 + 2Cr

معمولاً در این فرآیند از دو اکسید استفاده می شود - Cr 2 O 3 و CrO 3

خواص شیمیایی.

به لطف یک لایه اکسید محافظ نازک که سطح کروم را می پوشاند، در برابر اسیدها و قلیاهای تهاجمی بسیار مقاوم است. کروم با اسیدهای نیتریک و سولفوریک غلیظ و همچنین با اسید فسفریک واکنش نمی دهد. کروم با قلیاها در دمای 600-700 درجه سانتیگراد برهمکنش می کند. اما کروم با اسیدهای سولفوریک و کلریدریک رقیق برهمکنش می کند و هیدروژن را جایگزین می کند:

2Cr + 3H 2 SO 4 \u003d Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2
2Cr + 6HCl = 2CrCl 3 + 3H 2

در دماهای بالا، کروم در اکسیژن می سوزد و اکسید (III) را تشکیل می دهد.

کروم داغ با بخار آب واکنش می دهد:

2Cr + 3H 2 O \u003d Cr 2 O 3 + 3H 2

کروم همچنین با هالوژن ها در دماهای بالا، هالوژن ها با هیدروژن، گوگرد، نیتروژن، فسفر، زغال سنگ، سیلیکون، بور واکنش می دهد، به عنوان مثال:

Cr + 2HF = CrF 2 + H 2
2Cr + N2 = 2CrN
2Cr + 3S = Cr2S3
Cr + Si = CrSi

خواص فیزیکی و شیمیایی فوق کروم در زمینه های مختلف علم و فناوری کاربرد خود را پیدا کرده است. به عنوان مثال، کروم و آلیاژهای آن برای به دست آوردن پوشش‌هایی با مقاومت بالا و مقاوم در برابر خوردگی در مهندسی مکانیک استفاده می‌شوند. از آلیاژهای فروکروم به عنوان ابزار برش فلز استفاده می شود. آلیاژهای روکش کروم در فناوری پزشکی، در ساخت تجهیزات فرآیند شیمیایی کاربرد پیدا کرده اند.

موقعیت کروم در جدول تناوبی عناصر شیمیایی:

کروم رئیس زیرگروه جانبی گروه VI از سیستم تناوبی عناصر است. فرمول الکترونیکی آن به شرح زیر است:

24 Cr IS 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3d 5 4S 1

در پر کردن اوربیتال‌ها با الکترون در اتم کروم، این نظم نقض می‌شود که طبق آن، اوربیتال 4S باید ابتدا به حالت 4S 2 پر می‌شد. با این حال، با توجه به این واقعیت که اوربیتال 3d موقعیت انرژی مطلوب تری را در اتم کروم اشغال می کند، تا مقدار 4d 5 پر می شود. چنین پدیده ای در اتم های برخی عناصر دیگر از زیر گروه های ثانویه مشاهده می شود. کروم می تواند حالت های اکسیداسیون را از 1+ تا 6+ نشان دهد. پایدارترین ترکیبات کروم با حالت های اکسیداسیون +2، +3، +6 هستند.

ترکیبات کروم دو ظرفیتی

اکسید کروم (II) CrO - پودر سیاه پیروفوریک (پیروفوریک - توانایی اشتعال در هوا در حالت تقسیم ریز). CrO در اسید هیدروکلریک رقیق حل می شود:

CrO + 2HCl = CrCl 2 + H 2 O

در هوا، وقتی بالای 100 0 درجه سانتیگراد گرم می شود، CrO به Cr 2 O 3 تبدیل می شود.

نمک های کروم دو ظرفیتی از حل کردن فلز کروم در اسیدها تشکیل می شوند. این واکنش ها در اتمسفر یک گاز غیرفعال (مثلا H 2) انجام می شود، زیرا در حضور هوا، کروم (II) به راحتی به کروم (III) اکسید می شود.

هیدروکسید کروم به شکل یک رسوب زرد با اثر محلول قلیایی بر روی کلرید کروم (II) به دست می آید:

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

Cr(OH) 2 دارای خواص اساسی است، یک عامل کاهنده است. یون هیدراته Cr2+ به رنگ آبی کمرنگ است. محلول آبی CrCl 2 رنگ آبی دارد. در هوا در محلول های آبی، ترکیبات کروم (II) به ترکیبات کروم (III) تبدیل می شوند. این به ویژه برای هیدروکسید کروم (II) مشخص است:

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

ترکیبات کروم سه ظرفیتی

اکسید کروم (III) Cr 2 O 3 یک پودر سبز نسوز است. از نظر سختی به کوراندوم نزدیک است. در آزمایشگاه، می توان آن را با گرم کردن دی کرومات آمونیوم به دست آورد:

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 \u003d Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2

Cr 2 O 3 - اکسید آمفوتریک، هنگامی که با مواد قلیایی ترکیب می شود، کرومیت ها را تشکیل می دهد: Cr 2 O 3 + 2NaOH \u003d 2NaCrO 2 + H 2 O

هیدروکسید کروم نیز یک ترکیب آمفوتریک است:

Cr(OH) 3 + HCl = CrCl 3 + 3H 2 O
Cr(OH) 3 + NaOH = NaCrO 2 + 2H 2 O

CrCl 3 بی آب ظاهری به رنگ بنفش تیره دارد، در آب سرد کاملا نامحلول است و در زمان جوشاندن بسیار آهسته حل می شود. سولفات کروم بی آب (III) Cr 2 (SO 4) 3 صورتی، همچنین در آب کم محلول است. در حضور عوامل کاهنده، سولفات کروم بنفش Cr 2 (SO 4) 3 * 18H 2 O را تشکیل می دهد. هیدرات های سولفات کروم سبز نیز شناخته شده اند که حاوی مقدار کمتری آب هستند. زاج کروم KCr(SO 4) 2 * 12H 2 O از محلول های حاوی سولفات کروم بنفش و سولفات پتاسیم متبلور می شود. محلول زاج کرومیک به دلیل تشکیل سولفات ها هنگام گرم شدن سبز می شود.

واکنش با کروم و ترکیبات آن

تقریباً تمام ترکیبات کروم و محلول های آنها به شدت رنگی هستند. با داشتن یک محلول بی رنگ یا یک رسوب سفید، می‌توانیم با احتمال بالایی نتیجه بگیریم که کروم وجود ندارد.

1. آنقدر دی کرومات پتاسیم را در شعله شعله روی یک فنجان چینی به شدت گرم می کنیم که روی نوک چاقو قرار گیرد. نمک آب تبلور آزاد نمی کند، اما در دمای حدود 400 درجه سانتیگراد با تشکیل یک مایع تیره ذوب می شود. چند دقیقه دیگر روی شعله قوی گرم می کنیم. پس از سرد شدن، یک رسوب سبز رنگ روی خرده تشکیل می شود. قسمتی از آن در آب محلول است (زرد می شود) و قسمت دیگر روی خرده می ماند. نمک با حرارت دادن تجزیه می شود و منجر به تشکیل کرومات پتاسیم زرد رنگ محلول K 2 CrO 4 و Cr 2 O 3 سبز رنگ می شود.
2. 3 گرم پودر دی کرومات پتاسیم را در 50 میلی لیتر آب حل کنید. به یک قسمت مقداری کربنات پتاسیم اضافه کنید. با آزاد شدن CO 2 حل می شود و رنگ محلول زرد روشن می شود. کرومات از بی کرومات پتاسیم به وجود می آید. اگر اکنون محلول 50% اسید سولفوریک را در قسمت‌هایی اضافه کنیم، رنگ قرمز زرد بیکرومات دوباره ظاهر می‌شود.
3. داخل لوله آزمایش 5 میلی لیتر بریزید. محلول دی کرومات پتاسیم، با 3 میلی لیتر اسید هیدروکلریک غلیظ در زیر آب جوش بجوشانید. کلر گازی سمی زرد-سبز از محلول آزاد می شود، زیرا کرومات HCl را به Cl 2 و H 2 O اکسید می کند. خود کرومات به کلرید کروم سه ظرفیتی سبز تبدیل می شود. می توان آن را با تبخیر محلول جدا کرد و سپس با ذوب سودا و نیترات به کرومات تبدیل کرد.
4. هنگامی که محلولی از نیترات سرب اضافه می شود، کرومات سرب زرد رسوب می کند. هنگام برهمکنش با محلول نیترات نقره، یک رسوب قرمز قهوه ای از کرومات نقره تشکیل می شود.
5. پراکسید هیدروژن را به محلول بی کرومات پتاسیم اضافه کنید و محلول را با اسید سولفوریک اسیدی کنید. محلول به دلیل تشکیل پراکسید کروم رنگ آبی تیره به دست می آورد. پراکسید وقتی با مقداری اتر تکان داده شود به یک حلال آلی تبدیل می شود و آن را آبی می کند. این واکنش مخصوص کروم است و بسیار حساس است. می توان از آن برای تشخیص کروم در فلزات و آلیاژها استفاده کرد. اول از همه، لازم است که فلز را حل کنید. با جوشاندن طولانی مدت با 30٪ اسید سولفوریک (اسید کلریدریک نیز می توان اضافه کرد)، کروم و بسیاری از فولادها تا حدی حل می شوند. محلول حاصل حاوی سولفات کروم (III) است. برای اینکه بتوانیم یک واکنش تشخیصی انجام دهیم، ابتدا آن را با سود سوزآور خنثی می کنیم. هیدروکسید کروم سبز خاکستری (III) رسوب می کند که در NaOH اضافی حل می شود و کرومیت سدیم سبز را تشکیل می دهد. محلول را صاف کرده و 30 درصد پراکسید هیدروژن اضافه کنید. هنگامی که گرم می شود، محلول زرد می شود، زیرا کرومیت به کرومات اکسید می شود. اسیدی شدن باعث رنگ آبی محلول می شود. ترکیب رنگی را می توان با تکان دادن با اتر استخراج کرد.

واکنش های تحلیلی برای یون های کروم

1. به 3-4 قطره از محلول کروم کلرید CrCl 3 محلول 2M NaOH اضافه کنید تا رسوب اولیه حل شود. به رنگ کرومیت سدیم تشکیل شده توجه کنید. محلول به دست آمده را در حمام آب گرم کنید. چه اتفاقی می افتد؟
2. به 2-3 قطره محلول CrCl 3 حجم مساوی از محلول NaOH 8M و 3-4 قطره محلول 3% H 2 O 2 اضافه کنید. مخلوط واکنش را در یک حمام آب گرم کنید. چه اتفاقی می افتد؟ اگر محلول رنگی حاصل خنثی شود، CH 3 COOH و سپس سرب (NO 3) 2 به آن اضافه شود، چه رسوبی تشکیل می شود؟
3. 4-5 قطره محلول سولفات کروم Cr 2 (SO 4) 3، IMH 2 SO 4 و KMnO 4 را در یک لوله آزمایش بریزید. محل واکنش را برای چند دقیقه روی حمام آب گرم کنید. به تغییر رنگ محلول توجه کنید. چه چیزی باعث شد؟
4. به 3-4 قطره محلول K 2 Cr 2 O 7 اسیدی شده با اسید نیتریک ، 2-3 قطره محلول H 2 O 2 اضافه کنید و مخلوط کنید. رنگ آبی محلول ظاهر شده به دلیل ظاهر اسید پرکرومیک H 2 CrO 6 است:

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

به تجزیه سریع H 2 CrO 6 توجه کنید:

2H 2 CrO 6 + 8H + = 2Cr 3 + + 3O 2 + 6H 2 O
رنگ آبی رنگ سبز

اسید پرکرومیک در حلال های آلی بسیار پایدارتر است.

1. به 3-4 قطره محلول K 2 Cr 2 O 7 اسیدی شده با اسید نیتریک، 5 قطره ایزوآمیل الکل، 2-3 قطره محلول H 2 O 2 اضافه کنید و مخلوط واکنش را تکان دهید. لایه ای از حلال آلی که به سمت بالا شناور است به رنگ آبی روشن است. رنگ خیلی آهسته محو می شود. پایداری H 2 CrO 6 را در فازهای آلی و آبی مقایسه کنید.
2. هنگامی که یون های CrO 4 2- و Ba 2 + برهم کنش می کنند، یک رسوب زرد رنگ از باریم کرومات BaCrO 4 رسوب می کند.
3. نیترات نقره رسوب قرمز آجری کرومات نقره را با یون های CrO 4 2 تشکیل می دهد.
4. سه لوله آزمایش بردارید. 5-6 قطره از محلول K 2 Cr 2 O 7 را در یکی از آنها، همان حجم محلول K 2 CrO 4 را در دومی و سه قطره از هر دو محلول را در محلول سوم بریزید. سپس به هر لوله سه قطره محلول یدید پتاسیم اضافه کنید. نتیجه را توضیح دهید. محلول را در لوله دوم اسیدی کنید. چه اتفاقی می افتد؟ چرا؟

آزمایشات سرگرم کننده با ترکیبات کروم

1. مخلوط CuSO 4 و K 2 Cr 2 O 7 با افزودن قلیایی سبز می شود و در حضور اسید زرد می شود. با حرارت دادن 2 میلی گرم گلیسرول با مقدار کمی (NH 4) 2 Cr 2 O 7 و سپس افزودن الکل، پس از تصفیه محلول سبز روشن به دست می آید که با افزودن اسید زرد می شود و در حالت خنثی یا قلیایی سبز می شود. متوسط.
2. با ترمیت "مخلوط یاقوت" در مرکز قوطی قرار دهید - کاملاً آسیاب شده و در فویل آلومینیومی Al 2 O 3 (4.75 گرم) با افزودن Cr 2 O 3 (0.25 گرم) قرار دهید. برای اینکه کوزه بیشتر خنک نشود، لازم است آن را زیر لبه بالایی در ماسه دفن کنید و پس از مشتعل شدن ترمیت و شروع واکنش، روی آن را با ورقه آهنی بپوشانید و روی آن را با ماسه بپوشانید. بانک برای حفاری در یک روز. نتیجه یک پودر یاقوت قرمز است.
3. 10 گرم بی کرومات پتاسیم با 5 گرم سدیم یا نیترات پتاسیم و 10 گرم شکر ساییده می شود. مخلوط مرطوب شده و با کلودیون مخلوط می شود. اگر پودر را در یک لوله شیشه ای فشار دهید و سپس چوب را بیرون رانده و از انتها آتش بزنید ، "مار" ابتدا سیاه و پس از خنک شدن - سبز شروع به خزیدن می کند. چوبی با قطر 4 میلی متر با سرعت حدود 2 میلی متر در ثانیه می سوزد و 10 برابر طول می کشد.
4. اگر محلول های سولفات مس و دی کرومات پتاسیم را مخلوط کنید و کمی محلول آمونیاک اضافه کنید، یک رسوب قهوه ای آمورف از ترکیب 4СuCrO 4 * 3NH 3 * 5H 2 O بیرون می ریزد که در اسید کلریدریک حل می شود و یک محلول زرد تشکیل می دهد. بیش از آمونیاک یک محلول سبز به دست می آید. اگر الکل بیشتری به این محلول اضافه شود، رسوب سبز رنگی ایجاد می شود که پس از فیلتراسیون به رنگ آبی و پس از خشک شدن به رنگ آبی مایل به بنفش با جرقه های قرمز در نور شدید به وضوح قابل مشاهده است.
5. اکسید کروم باقی مانده پس از آزمایش "آتشفشان" یا "مار فرعون" را می توان بازسازی کرد. برای این کار لازم است 8 گرم Cr 2 O 3 و 2 گرم Na 2 CO 3 و 2.5 گرم KNO 3 ذوب شده و آلیاژ سرد شده با آب جوش تصفیه شود. کرومات محلول به دست می آید که می تواند به سایر ترکیبات کروم (II) و کروم (VI) از جمله دی کرومات آمونیوم اصلی تبدیل شود.

نمونه هایی از انتقال ردوکس شامل کروم و ترکیبات آن

1. Cr 2 O 7 2- -- Cr 2 O 3 -- CrO 2 - -- CrO 4 2- -- Cr 2 O 7 2-

الف) (NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O ب) Cr 2 O 3 + 2 NaOH \u003d 2NaCrO 2 + H 2 O
ج) 2NaCrO 2 + 3Br 2 + 8NaOH = 6NaBr + 2Na 2 CrO 4 + 4H 2 O
د) 2Na 2 CrO 4 + 2HCl = Na 2 Cr 2 O 7 + 2 NaCl + H 2 O

2. Cr(OH) 2 -- Cr(OH) 3 -- CrCl 3 -- Cr 2 O 7 2- -- CrO 4 2-

الف) 2Cr(OH) 2 + 1/2O 2 + H 2 O = 2Cr(OH) 3
ب) Cr(OH) 3 + 3HCl = CrCl 3 + 3H 2 O
ج) 2CrCl 3 + 2KMnO 4 + 3H 2 O = K 2 Cr 2 O 7 + 2Mn(OH) 2 + 6HCl
د) K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH = 2K 2 CrO 4 + H 2 O

3. CrO - Cr (OH) 2 - Cr (OH) 3 - Cr (NO 3) 3 - Cr 2 O 3 - CrO - 2
Cr2+

الف) CrO + 2HCl = CrCl 2 + H 2 O
ب) CrO + H 2 O \u003d Cr (OH) 2
ج) Cr(OH) 2 + 1/2O 2 + H 2 O = 2Cr(OH) 3
د) Cr(OH) 3 + 3HNO 3 = Cr(NO 3) 3 + 3H 2 O
ه) 4Cr (NO 3) 3 \u003d 2Cr 2 O 3 + 12NO 2 + O 2
و) Cr 2 O 3 + 2 NaOH = 2NaCrO 2 + H 2 O

عنصر کروم به عنوان هنرمند

شیمیدانان اغلب به مشکل ایجاد رنگدانه های مصنوعی برای نقاشی روی آوردند. در قرن 18-19، فناوری برای به دست آوردن بسیاری از مواد تصویری توسعه یافت. لوئیس نیکلاس واکلین در سال 1797، که عنصر قبلاً ناشناخته کروم را در سنگ معدن قرمز سیبری کشف کرد، رنگ جدید و قابل توجهی پایدار - سبز کروم را تهیه کرد. کروموفور آن اکسید کروم آبی (III) است. با نام سبز زمردی در سال 1837 شروع به تولید کرد. بعدها، L. Vauquelen چندین رنگ جدید پیشنهاد کرد: باریت، روی و زرد کروم. با گذشت زمان، آنها با رنگدانه های زرد و نارنجی پایدار تری بر پایه کادمیوم جایگزین شدند.

رنگ سبز کروم بادوام ترین و سبک ترین رنگ است که تحت تأثیر گازهای جوی قرار نمی گیرد. سبز کروم که در روغن مالیده شده است، قدرت پنهان کنندگی زیادی دارد و می تواند به سرعت خشک شود، بنابراین، از قرن نوزدهم. به طور گسترده ای در نقاشی استفاده می شود. در نقاشی چینی از اهمیت بالایی برخوردار است. واقعیت این است که محصولات چینی را می توان هم با رنگ زیر لعاب و هم با نقاشی روی لعاب تزئین کرد. در حالت اول، رنگ ها فقط روی سطح یک محصول کمی پخته شده اعمال می شود که سپس با یک لایه لعاب پوشانده می شود. به دنبال آن پخت اصلی و با دمای بالا انجام می شود: برای تف جوشی توده چینی و ذوب لعاب، محصولات تا 1350 - 1450 0 درجه سانتیگراد گرم می شوند. تعداد بسیار کمی از رنگ ها می توانند چنین دمای بالایی را بدون تغییرات شیمیایی تحمل کنند و در قدیم روزها فقط دو مورد از آنها وجود داشت - کبالت و کروم. اکسید سیاه کبالت که روی سطح یک اقلام چینی اعمال می شود، در هنگام پخت با لعاب ترکیب می شود و از نظر شیمیایی با آن برهمکنش می کند. در نتیجه سیلیکات های کبالت آبی روشن تشکیل می شوند. این ظروف چینی آبی کبالتی برای همه شناخته شده است. اکسید کروم (III) با اجزای لعاب برهمکنش شیمیایی ندارد و به سادگی بین خرده های چینی و لعاب شفاف با یک لایه "کر" قرار می گیرد.

علاوه بر رنگ سبز کروم، هنرمندان از رنگ های مشتق شده از Volkonskoite استفاده می کنند. این کانی از گروه مونت موریلونیت ها (یک کانی رسی از زیر کلاس سیلیکات های پیچیده Na (Mo, Al), Si 4 O 10 (OH) 2) در سال 1830 توسط کانی شناس روسی Kemmerer کشف شد و به نام M.N. Volkonskaya دخترش نامگذاری شد. از قهرمان نبرد بورودینو، ژنرال N. Raevsky، همسر Decembrist S. G. Volkonsky Volkonskoite یک خاک رس حاوی حداکثر 24٪ اکسید کروم و همچنین اکسیدهای آلومینیوم و آهن (III) است. رنگ متنوع آن را تعیین می کند - از رنگ صنوبر زمستانی تیره گرفته تا رنگ سبز روشن قورباغه مردابی.

پابلو پیکاسو با درخواست مطالعه ذخایر Volkonskoite به زمین شناسان کشورمان مراجعه کرد که به رنگ لحن تازه ای منحصر به فرد می بخشد. در حال حاضر، روشی برای به دست آوردن wolkonskoite مصنوعی توسعه یافته است. جالب است بدانید که طبق تحقیقات مدرن، نقاشان آیکون روسی در اوایل قرون وسطی، مدتها قبل از کشف "رسمی" آن، از رنگ های این ماده استفاده می کردند. سبز گینیه (که در سال 1837 ایجاد شد)، که کروموفرم آن هیدرات اکسید کروم Cr 2 O 3 * (2-3) H 2 O است، که در آن بخشی از آب به صورت شیمیایی متصل و بخشی جذب می شود، نیز در بین هنرمندان محبوب بود. این رنگدانه رنگ زمردی به رنگ می دهد.

سایت، با کپی کامل یا جزئی از مطالب، لینک به منبع الزامی است.

"پژوهش ملی دانشگاه پلی تکنیک تومسک"

موسسه ژئواکولوژی و ژئوشیمی منابع طبیعی

کروم

بر اساس رشته:

علم شیمی

تکمیل شد:

دانش آموز گروه 2G41 تکاچوا آناستازیا ولادیمیرونا 2014/10/29

بررسی شد:

معلم استاس نیکولای فدوروویچ

موقعیت در سیستم تناوبی

کروم- عنصری از یک زیرگروه جانبی از گروه ششم دوره چهارم سیستم تناوبی عناصر شیمیایی D.I. مندلیف با عدد اتمی 24. با نماد نشان داده شده است. Cr(لات. کروم). ماده ساده کروم- فلز سخت آبی مایل به سفید. کروم گاهی اوقات به عنوان فلز آهنی نامیده می شود.

ساختار اتم

17 Cl) 2) 8) 7 - نمودار ساختار اتم

1s2s2p3s3p - فرمول الکترونیکی

اتم در دوره III قرار دارد و دارای سه سطح انرژی است

اتم در گروه VII، در زیر گروه اصلی - در سطح انرژی خارجی 7 الکترون قرار دارد.

ویژگی های عنصر

مشخصات فیزیکی

کروم یک فلز براق سفید رنگ با شبکه مکعبی در مرکز بدنه، a = 0.28845 نانومتر است که با سختی و شکنندگی مشخص می شود، با چگالی 7.2 گرم بر سانتی متر مکعب، یکی از سخت ترین فلزات خالص (پس از بریلیم، تنگستن و اورانیوم در رتبه دوم قرار دارد. با نقطه ذوب 1903 درجه. و با نقطه جوش حدود 2570 درجه. ج- در هوا، سطح کروم با یک فیلم اکسید پوشیده شده است که آن را از اکسیداسیون بیشتر محافظت می کند. افزودن کربن به کروم سختی آن را بیشتر می کند.

خواص شیمیایی

کروم در شرایط عادی یک فلز بی اثر است، وقتی گرم می شود کاملاً فعال می شود.

تعامل با غیر فلزات

وقتی کروم در دمای بالای 600 درجه سانتیگراد گرم می شود، در اکسیژن می سوزد:

4Cr + 3O 2 \u003d 2Cr 2 O 3.

با فلوئور در دمای 350 درجه سانتی گراد، با کلر در دمای 300 درجه سانتی گراد، با برم در دمای حرارت قرمز واکنش می دهد و هالیدهای کروم (III) را تشکیل می دهد:

2Cr + 3Cl 2 = 2CrCl 3 .

در دماهای بالاتر از 1000 درجه سانتیگراد با نیتروژن واکنش می دهد و نیتریدها را تشکیل می دهد:

2Cr + N 2 = 2CrN

یا 4Cr + N 2 = 2Cr 2 N.

2Cr + 3S = Cr 2 S 3 .

با بور، کربن و سیلیکون واکنش می دهد و بوریدها، کاربیدها و سیلیسیدها را تشکیل می دهد:

Cr + 2B = CrB 2 (تشکیل Cr 2 B، CrB، Cr 3 B 4، CrB 4 ممکن است)،

2Cr + 3C \u003d Cr 2 C 3 (تشکیل Cr 23 C 6 ، Cr 7 B 3 امکان پذیر است)

Cr + 2Si = CrSi 2 (تشکیل احتمالی Cr 3 Si، Cr 5 Si 3، CrSi).

به طور مستقیم با هیدروژن برهمکنش نمی کند.

تعامل با آب

کروم در حالت داغ ریز آسیاب شده با آب واکنش داده و اکسید کروم (III) و هیدروژن را تشکیل می دهد:

2Cr + 3H 2 O \u003d Cr 2 O 3 + 3H 2

تعامل با اسیدها

در سری الکتروشیمیایی ولتاژ فلزات، کروم قبل از هیدروژن است، هیدروژن را از محلول های اسیدهای غیر اکسید کننده جابجا می کند:

Cr + 2HCl \u003d CrCl 2 + H 2;

Cr + H 2 SO 4 \u003d CrSO 4 + H 2.

در حضور اکسیژن اتمسفر، نمک های کروم (III) تشکیل می شوند:

4Cr + 12HCl + 3O 2 = 4CrCl 3 + 6H 2 O.

اسیدهای نیتریک و سولفوریک غلیظ کروم را غیرفعال می کنند. کروم فقط با حرارت قوی در آنها حل می شود، نمک های کروم (III) و محصولات کاهش اسید تشکیل می شوند:

2Cr + 6H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O;

Cr + 6HNO 3 \u003d Cr (NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O.

برهمکنش با معرف های قلیایی

در محلول‌های آبی قلیاها، کروم حل نمی‌شود، به آرامی با مذاب‌های قلیایی واکنش داده و کرومیت‌ها را تشکیل می‌دهد و هیدروژن آزاد می‌کند:

2Cr + 6KOH \u003d 2KCrO 2 + 2K 2 O + 3H 2.

با مذاب های قلیایی عوامل اکسید کننده مانند کلرات پتاسیم واکنش می دهد، در حالی که کروم به کرومات پتاسیم منتقل می شود:

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

بازیابی فلزات از اکسیدها و نمک ها

کروم یک فلز فعال است که می‌تواند فلزات را از محلول‌های نمک‌هایشان جابجا کند: 2Cr + 3CuCl 2 = 2CrCl 3 + 3Cu.

خواص یک ماده ساده

پایدار در هوا به دلیل غیرفعال شدن. به همین دلیل با اسیدهای سولفوریک و نیتریک واکنش نمی دهد. در دمای 2000 درجه سانتی گراد، با تشکیل اکسید کروم سبز (III) Cr 2 O 3 که خاصیت آمفوتریک دارد، می سوزد.

ترکیبات سنتز شده کروم با بور (بوریدهای Cr 2 B، CrB، Cr 3 B 4، CrB 2، CrB 4 و Cr 5 B 3)، با کربن (کاربیدهای Cr 23 C 6، Cr 7 C 3 و Cr 3 C 2) ، با سیلیکون (سیلیسیدهای Cr 3 Si، Cr 5 Si 3 و CrSi) و نیتروژن (نیتریدهای CrN و Cr2N).

ترکیبات کروم (+2).

حالت اکسیداسیون +2 مربوط به اکسید پایه CrO (سیاه) است. نمک های کروم ۲+ (محلول های آبی) با احیای نمک های کروم ۳+ یا دی کرومات ها با روی در یک محیط اسیدی («هیدروژن در زمان جداسازی») به دست می آیند:

همه این نمک‌های کروم ۲+ عوامل کاهنده قوی هستند، به حدی که هیدروژن را پس از ایستادن از آب خارج می‌کنند. اکسیژن موجود در هوا به ویژه در محیط اسیدی Cr 2+ را اکسید می کند که در نتیجه محلول آبی به سرعت سبز می شود.

هنگامی که قلیاها به محلول نمک های کروم (II) اضافه می شوند، هیدروکسید کروم (OH) 2 قهوه ای یا زرد رسوب می کند.

دی هالیدهای کروم CrF 2 , CrCl 2 , CrBr 2 و CrI 2 سنتز شدند

ترکیبات کروم (+3).

حالت اکسیداسیون +3 مربوط به اکسید آمفوتریک Cr 2 O 3 و هیدروکسید Cr (OH) 3 (هر دو سبز) است. این پایدارترین حالت اکسیداسیون کروم است. ترکیبات کروم در این حالت اکسیداسیون رنگی از بنفش کثیف (یون 3+) تا سبز دارند (آنیون ها در کره هماهنگی وجود دارند).

Cr 3+ مستعد تشکیل سولفات های مضاعف به شکل MI Cr (SO 4) 2 12H 2 O (زاج) است.

هیدروکسید کروم (III) با اثر آمونیاک روی محلول‌های نمک‌های کروم (III) به دست می‌آید:

Cr+3NH+3H2O→Cr(OH)↓+3NH

محلول های قلیایی را می توان استفاده کرد، اما در بیش از حد آنها یک کمپلکس هیدروکسی محلول تشکیل می شود:

Cr+3OH→Cr(OH)↓

Cr(OH)+3OH→

با ذوب Cr 2 O 3 با مواد قلیایی، کرومیت ها به دست می آیند:

Cr2O3+2NaOH→2NaCrO2+H2O

اکسید کروم (III) کلسینه نشده در محلول های قلیایی و در اسیدها حل می شود:

Cr2O3+6HCl→2CrCl3+3H2O

هنگامی که ترکیبات کروم (III) در یک محیط قلیایی اکسید می شوند، ترکیبات کروم (VI) تشکیل می شوند:

2Na+3HO→2NaCrO+2NaOH+8HO

هنگامی که اکسید کروم (III) با مواد قلیایی و اکسید کننده یا با قلیایی در هوا ذوب می شود (در این حالت مذاب زرد می شود) همین اتفاق می افتد:

2Cr2O3+8NaOH+3O2→4Na2CrO4+4H2O

ترکیبات کروم (+4)[

با تجزیه دقیق اکسید کروم (VI) CrO 3 در شرایط هیدروترمال، اکسید کروم (IV) CrO 2 به دست می آید که فرومغناطیسی است و دارای رسانایی فلزی است.

در میان تتراهالیدهای کروم، CrF 4 پایدار است، تتراکلرید کروم CrCl 4 فقط در بخار وجود دارد.

ترکیبات کروم (6+)

حالت اکسیداسیون +6 مربوط به اکسید کروم اسیدی (VI) CrO 3 و تعدادی اسید است که بین آنها تعادل وجود دارد. ساده ترین آنها کروم H 2 CrO 4 و دو کروم H 2 Cr 2 O 7 هستند. آنها دو سری نمک تشکیل می دهند: کرومات های زرد و دی کرومات های نارنجی.

اکسید کروم (VI) CrO 3 از برهمکنش اسید سولفوریک غلیظ با محلول های دی کرومات ها تشکیل می شود. یک اکسید اسید معمولی، هنگام تعامل با آب، اسیدهای کرومیک ناپایدار قوی ایجاد می کند: کرومیک H 2 CrO 4، دی کروم H 2 Cr 2 O 7 و سایر اسیدهای ایزوپلی با فرمول کلی H 2 Cr n O 3n + 1. افزایش درجه پلیمریزاسیون با کاهش pH، یعنی افزایش اسیدیته اتفاق می افتد:

2CrO+2H→Cr2O+H2O

اما اگر یک محلول قلیایی به محلول نارنجی K 2 Cr 2 O 7 اضافه شود، چگونه رنگ دوباره زرد می شود، زیرا کرومات K 2 CrO 4 دوباره تشکیل می شود:

Cr2O+2OH→2CrO+HO

به درجه بالایی از پلیمریزاسیون نمی رسد، همانطور که در تنگستن و مولیبدن اتفاق می افتد، زیرا پلی کرومیک اسید به اکسید کروم (VI) و آب تجزیه می شود:

H2CrnO3n+1→H2O+nCrO3

حلالیت کرومات ها تقریباً با حلالیت سولفات ها مطابقت دارد. به طور خاص، کرومات باریم زرد BaCrO 4 زمانی که نمک های باریم به محلول های کرومات و دی کرومات اضافه می شوند، رسوب می کنند:

Ba+CrO→BaCrO↓

2Ba+CrO+H2O→2BaCrO↓+2H

از تشکیل کرومات نقره ای قرمز رنگ و کم محلول برای تشخیص نقره در آلیاژها با استفاده از اسید سنجش استفاده می شود.

کروم پنتا فلوراید CrF 5 و کروم هگزا فلوراید ناپایدار CrF 6 شناخته شده اند. اکسی هالیدهای فرار کروم CrO 2 F 2 و CrO 2 Cl 2 (کرومیل کلرید) نیز به دست آمده اند.

ترکیبات کروم (VI) عوامل اکسید کننده قوی هستند، به عنوان مثال:

K2Cr2O7+14HCl→2CrCl3+2KCl+3Cl2+7H2O

افزودن پراکسید هیدروژن، اسید سولفوریک و یک حلال آلی (اتر) به دی کرومات ها منجر به تشکیل پراکسید کروم آبی CrO 5 L (L یک مولکول حلال است) که در لایه آلی استخراج می شود. این واکنش به عنوان یک واکنش تحلیلی استفاده می شود.