krom -Chromium

Krom,  24 Cr
Krom kristaller ve 1cm3 küp.jpg
Krom
Dış görünüş simli metalik
Standart atom ağırlığı A r °(Cr)
Periyodik tablodaki krom
Hidrojen Helyum
Lityum Berilyum Bor Karbon Azot Oksijen flor Neon
Sodyum Magnezyum Alüminyum Silikon Fosfor Kükürt Klor Argon
Potasyum Kalsiyum Skandiyum Titanyum Vanadyum Krom Manganez Ütü Kobalt Nikel Bakır Çinko galyum Germanyum Arsenik Selenyum Brom Kripton
Rubidyum Stronsiyum İtriyum Zirkonyum niyobyum Molibden teknesyum Rutenyum Rodyum paladyum Gümüş Kadmiyum İndiyum Teneke Antimon Tellür İyot ksenon
sezyum Baryum lantan seryum praseodimyum neodimyum Promethium Samaryum öropyum Gadolinyum Terbiyum Disporsiyum Holmiyum Erbiyum Tülyum İterbiyum lutesyum Hafniyum Tantal Tungsten Renyum Osmiyum İridyum Platin Altın Cıva (element) Talyum Yol göstermek Bizmut Polonyum astatin Radon
Fransiyum Radyum Aktinyum toryum protaktinyum Uranyum Neptünyum plütonyum Amerika küryum berkelyum Kaliforniya Einsteinyum fermiyum Mendelevyum Nobelyum Lavrensiyum Rutherfordyum dubniyum deniz böreği Bohrium hassiyum Meitneryum Darmstadtium Röntgen Kopernikyum nihonyum Flerovyum Moskova Livermorium Tennessine Oganesson


Kr

Ay
vanadyumkrommanganez
Atom numarası ( Z ) 24
Grup grup 6
Dönem dönem 4
Engellemek   d-blok
Elektron düzenlenişi [ ar ] 3d 5 4s 1
kabuk başına elektron 2, 8, 13, 1
Fiziki ozellikleri
STP'de  Faz _ sağlam
Erime noktası 2180  K ​(1907 °C, ​3465 °F)
Kaynama noktası 2944 K ​(2671 °C, ​4840 °F)
Yoğunluk rt yakınında ) 7,15 gr/ cm3
sıvı olduğunda (  mp'de ) 6,3 g/ cm3
Füzyon ısısı 21,0  kJ/mol
Buharlaşma ısısı 347 kJ/mol
Molar ısı kapasitesi 23,35 J/(mol·K)
Buhar basıncı
P  (Pa) 1 10 100 1 bin 10 bin 100 bin
T'de  (K )  1656 1807 1991 2223 2530 2942
atomik özellikler
oksidasyon durumları −4, −2, −1, 0, +1, +2 , +3 , +4, +5, +6 (oksidasyon durumuna bağlı olarak asidik, bazik veya amfoterik bir oksit)
elektronegatiflik Pauling ölçeği: 1.66
iyonlaşma enerjileri
atom yarıçapı ampirik: 128  :00
kovalent yarıçap 139±5 pm
Spektral bir aralıkta renkli çizgiler
Spektral krom çizgileri
Diğer özellikler
Doğal oluşum ilkel
Kristal yapı ​vücut merkezli kübik (bcc)
Krom için gövde merkezli kübik kristal yapı
ses hızı ince çubuk 5940 m/s (20 °C'de)
Termal Genleşme 4,9 µm/(m⋅K) (25 °C'de)
Termal iletkenlik 93,9 W/(m⋅K)
Elektrik özdirenci 125 nΩ⋅m (20 °C'de)
Manyetik sıralama antiferromanyetik (daha doğrusu: SDW )
Molar manyetik duyarlılık +280,0 × 10 −6  cm3 / mol (273 K)
Gencin modülü 279 GPa
Kayma modülü 115 GPa
toplu modül 160 GPa
Poisson oranı 0.21
Mohs sertliği 8.5
Vickers sertliği 1060 MPa
Brinell sertliği 687–6500 MPa
CAS numarası 7440-47-3
Tarih
Keşif ve ilk izolasyon Louis Nicolas Vauquelin (1794, 1797)
Kromun ana izotopları
İzotop Çürümek
bolluk yarı ömür ( t 1/2 ) mod ürün
50 kr %4,345 stabil
51 cr 27.7025 gün e 51 volt
γ
52 cr %83,789 stabil
53 cr %9.501 stabil
54 cr %2,365 stabil
 Kategori: Krom
| Referanslar

Krom , sembolü Cr olan ve atom numarası 24 olan kimyasal bir elementtir . 6. gruptaki ilk elementtir . Çelik grisi, parlak , sert ve kırılgan bir geçiş metalidir .

Krom metali, yüksek korozyon direnci ve sertliği nedeniyle değerlidir . Çelik üretimindeki önemli bir gelişme, paslanmaz çelik oluşturmak için metalik krom eklenerek çeliğin korozyona ve renk solmasına karşı oldukça dayanıklı hale getirilebileceğinin keşfedilmesiydi . Paslanmaz çelik ve krom kaplama ( kromla galvanik kaplama ) birlikte ticari kullanımın %85'ini oluşturur. Krom ayrıca , kararmaya karşı dirençliyken yüksek oranda parlatılabilen bir metal olarak büyük değer taşır . Parlatılmış krom, görünür spektrumun neredeyse %70'ini ve kızılötesi ışığın neredeyse %90'ını yansıtır . Elementin adı, renk anlamına gelen Yunanca χρῶμα, chrōma kelimesinden türetilmiştir , çünkü birçok krom bileşiği yoğun bir şekilde renklidir.

Endüstriyel krom üretimi , alüminotermik veya silikotermik reaksiyonlar yoluyla bir demir-krom alaşımı olan ferrokrom üretmek için kromit cevherinden (çoğunlukla FeCr204 ) gelir . Ferrokrom daha sonra paslanmaz çelik gibi alaşımları üretmek için kullanılır. Saf krom metali farklı bir işlemle üretilir: kromitin demirden ayrılması için kavrulması ve süzülmesi , ardından karbon ve ardından alüminyum ile indirgenmesi .

Amerika Birleşik Devletleri'nde, üç değerlikli krom (Cr(III)) iyonu , insanlarda insülin , şeker ve lipid metabolizması için temel bir besin olarak kabul edilir . Bununla birlikte, 2014 yılında, Avrupa Birliği adına hareket eden Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi , kromun temel olarak kabul edilmesi için yeterli kanıt olmadığı sonucuna varmıştır.

Krom metali ve Cr(III) iyonları toksik olmayan olarak kabul edilirken, altı değerlikli krom , Cr(VI), toksik ve kanserojendir . Avrupa Kimyasallar Ajansı'na (ECHA) göre, endüstriyel galvanik kaplama işlemlerinde kullanılan krom trioksit "yüksek önem arz eden bir maddedir" (SVHC).

Terk edilmiş krom üretim sahaları genellikle çevre temizliği gerektirir .

Fiziki ozellikleri

atomik

Krom, periyodik tabloda bulunan dördüncü geçiş metalidir ve [ Ar ] 3d 5 4s 1 elektron konfigürasyonuna sahiptir . Aynı zamanda, temel durum elektron konfigürasyonu Aufbau ilkesini ihlal eden periyodik tablodaki ilk elementtir . Bu, daha sonra periyodik tabloda bakır , niyobyum ve molibden gibi diğer elementler ve elektron konfigürasyonlarında tekrar ortaya çıkar . Bunun nedeni, aynı yörüngedeki elektronların benzer yükleri nedeniyle birbirlerini itmeleridir. Önceki elementlerde, bir elektronu bir sonraki daha yüksek enerji seviyesine yükseltmenin enerji maliyeti, elektronikler arası itmeyi azaltarak salınan maliyeti telafi etmek için çok büyük. Bununla birlikte, 3 boyutlu geçiş metallerinde, 3 boyutlu ve bir sonraki daha yüksek 4s alt kabuğu arasındaki enerji farkı çok küçüktür ve 3 boyutlu alt kabuk, 4'lü alt kabuktan daha kompakt olduğundan, elektronlar arası itme, 3 boyutlu elektronlar arasındakinden 4s elektronları arasında daha küçüktür. elektronlar. Bu, terfinin enerji maliyetini düşürür ve onun tarafından salınan enerjiyi arttırır, böylece terfi enerjik olarak uygulanabilir hale gelir ve bir veya hatta iki elektron her zaman 4s alt kabuğuna terfi eder. (Benzer tanıtımlar, biri hariç her geçiş metali atomu için gerçekleşir, paladyum .)

Krom, 3 boyutlu elektronların çekirdeğe batmaya başladığı 3 boyutlu serideki ilk elementtir ; bu nedenle metalik bağa daha az katkıda bulunurlar ve bu nedenle kromun erime ve kaynama noktaları ve atomizasyon entalpisi , önceki vanadyum elementinden daha düşüktür . Krom(VI), molibden (VI) ve tungsten (VI) oksitlerin aksine güçlü bir oksitleyici ajandır .

toplu

Saf krom metal örneği

Krom son derece serttir ve karbon ( elmas ) ve borondan sonra en sert üçüncü elementtir . Mohs sertliği 8.5'tir , bu da kuvars ve topaz örneklerini çizebileceği , ancak korindon tarafından çizilebileceği anlamına gelir . Krom kararmaya karşı oldukça dirençlidir , bu da onu bakır , magnezyum ve alüminyum gibi diğer metallerin aksine en dış tabakasını aşınmaya karşı koruyan bir metal olarak kullanışlı kılar .

Krom, geçiş metallerinin çoğuna kıyasla nispeten düşük olan 1907 °C (3465 °F) erime noktasına sahiptir. Bununla birlikte, tüm Dönem 4 elementleri arasında ikinci en yüksek erime noktasına sahiptir ve 1910 °C'de (3470 °F) 3 °C (5 °F) vanadyum ile tepesindedir . Bununla birlikte, 2671 °C (4840 °F) kaynama noktası nispeten daha düşüktür ve yalnızca Periyot 4 geçiş metalleri arasında bakır , manganez ve çinkonun ardından dördüncü en düşük kaynama noktasına sahiptir . Kromun 20 °C'deki elektrik direnci 125 nanoohm - metredir .

Krom, diğer geçiş metallerine kıyasla yüksek aynasal yansımaya sahiptir. Kızılötesinde , 425 μm'de , kromun maksimum yansıtma oranı yaklaşık %72'dir, 750 μm'de minimum %62'ye düşer ve 4000 μm'de tekrar %90'a yükselir. Paslanmaz çelik alaşımlarında krom kullanıldığında ve parlatıldığında aynasal yansıma, ilave metallerin dahil edilmesiyle azalır, ancak yine de diğer alaşımlara göre yüksektir. Görünür spektrumun %40 ila %60'ı parlatılmış paslanmaz çelikten yansıtılır. Kromun neden genel olarak yansıyan foton dalgalarının bu kadar yüksek bir katılımını , özellikle kızılötesinde %90'ı gösterdiğine ilişkin açıklama, kromun manyetik özelliklerine bağlanabilir. Krom benzersiz manyetik özelliklere sahiptir - krom, oda sıcaklığında ve altında antiferromanyetik sıralama gösteren tek elemental katıdır . 38 °C'nin üzerinde, manyetik sıralaması paramanyetik hale gelir . Krom atomlarının geçici olarak iyonlaşmasına ve kendileriyle bağlanmasına neden olan antiferromanyetik özellikler mevcuttur, çünkü vücut merkezli kübün manyetik özellikleri kafes periyodikliği ile orantısızdır . Bunun nedeni, küpün köşelerindeki manyetik momentler ve eşit olmayan, ancak antiparalel küp merkezleridir. Buradan, kromun Maxwell denklemlerinden ve kromun antiferromanyetizminden türetilen frekansa bağlı bağıl geçirgenliği , kromu yüksek bir kızılötesi ve görünür ışık yansıtması ile bırakır.

Pasivasyon

Havada kalan krom metali pasifleştirilir - ince, koruyucu bir oksit yüzey tabakası oluşturur. Bu katman, birkaç atomik katman kalınlığında bir spinel yapıya sahiptir; çok yoğundur ve oksijenin alttaki metale difüzyonunu engeller. Buna karşılık demir, oksijenin içinden geçebileceği daha gözenekli bir oksit oluşturarak sürekli paslanmaya neden olur . Pasivasyon, nitrik asit gibi oksitleyici asitlerle kısa temasla geliştirilebilir . Pasifleştirilmiş krom asitlere karşı kararlıdır. Pasivasyon , metal üzerindeki koruyucu oksit tabakasını yok eden güçlü bir indirgeyici madde ile giderilebilir . Bu şekilde işlenen krom metali zayıf asitlerde kolayca çözünür.

Krom, demir ve nikelin aksine, hidrojen kırılganlığından muzdarip değildir . Bununla birlikte, havadaki nitrojen ile reaksiyona giren ve metal parçaları işlemek için gerekli olan yüksek sıcaklıklarda kırılgan nitrürler oluşturan nitrojen kırılganlığından muzdariptir .

izotoplar

Doğal olarak oluşan krom, dört kararlı izotoptan oluşur ; 50 Cr, 52 Cr, 53 Cr ve 54 Cr, 52 Cr en bol olanıdır (%83.789 doğal bolluk ). 50 Cr, teorik olarak 1.3 × 10 yarılanma ömrü ile çift elektron yakalama yoluyla 50 Ti'ye bozunma yeteneğine sahip olduğundan gözlemsel olarak kararlıdır .18 yıl 42 Cr ila 70 Cr arasında değişen yirmi beş radyoizotop karakterize edilmiştir; en kararlı radyoizotop,27.7 günlük yarılanma ömrü ile 51 Cr'dir. Geri kalan tüm radyoaktif izotopların yarı ömürleri 24 saatten az ve çoğunluğu 1 dakikadan azdır. Krom ayrıca iki yarı kararlı nükleer izomere sahiptir .

53 Cr, 53 Mn'nin (yarı ömür 3.74 milyon yıl) radyojenik bozunma ürünüdür . Krom izotopları tipik olarak manganez izotopları ile birlikte bulunur (ve birleştirilir). Bu durum izotop jeolojisinde yararlıdır . Manganez-krom izotop oranları , Güneş Sistemi'nin erken tarihi ile ilgili olarak 26 Al ve 107 Pd'den elde edilen kanıtları desteklemektedir . Birkaç meteoritten 53 Cr/ 52 Cr ve Mn/Cr oranlarındaki varyasyonlar , Mn-Cr izotopik bileşiminin farklı gezegen kütlelerinde 53 Mn'nin yerinde bozunumundan kaynaklanması gerektiğini öne süren bir başlangıç ​​53 Mn/ 55 Mn oranını gösterir. Dolayısıyla 53 Cr , Güneş Sisteminin birleşmesinden hemen önceki nükleosentetik süreçler için ek kanıt sağlar .

Krom izotoplarının atomik kütlesi 43  u ( 43 Cr) ile 67 u ( 67 Cr) arasındadır. En bol kararlı izotop olan 52 Cr'den önceki birincil bozunma modu elektron yakalamadır ve sonraki birincil mod beta bozunmasıdır . 53 Cr, atmosferik oksijen konsantrasyonu için bir vekil olarak kabul edilmiştir.

Kimya ve bileşikler

Saf su, perklorik asit veya sodyum hidroksit içindeki krom için Pourbaix diyagramı

Krom , geçiş metallerinin 6. grubunun bir üyesidir . +3 ve +6 durumları en yaygın olarak krom bileşiklerinde meydana gelir, ardından +2 gelir; krom için +1, +4 ve +5 ücretleri nadirdir, ancak yine de bazen mevcuttur.

Ortak oksidasyon durumları

oksidasyon
durumları
−4 (d 10 ) Na4 [Cr ( CO) 4 ]
−2 (d 8 ) hayır
2
[Kr(CO)
5
]
−1 (d 7 ) hayır
2
[Kr.
2
(CO)
10
]
0 (d 6 ) Kr(C
6
H
6
)
2
+1 (d 5 ) K
3
[Cr(CN)
5
HAYIR]
+2 (d 4 ) CrCI
2
+3 (d 3 ) CrCI
3
+4 (d 2 ) K
2
CRF
6
+5 (ö 1 ) K
3
Cr(O)
2
)
4
+6 (d 0 ) K
2
CRO
4

Krom(0)

Birçok Cr(0) kompleksi bilinmektedir. Bis(benzen)krom ve krom hekzakarbonil , organokrom kimyasında öne çıkan özelliklerdir .

Krom(II)

Krom(II) karbür (Cr 3 C 2 )

Krom(II) bileşikleri, kısmen havada kolayca krom(III) türevlerine oksitlendikleri için yaygın değildir. Suya dayanıklı krom(II) klorür CrCl
2
krom(III) klorürün çinko ile indirgenmesiyle elde edilebilir. Çözünen krom (II) klorürden oluşturulan elde edilen parlak mavi çözelti, nötr pH'ta kararlıdır . Diğer bazı önemli krom(II) bileşikleri arasında krom(II) oksit CrO ve krom(II) sülfat CrSO bulunur
4
. Birçok krom(II) karboksilat bilinmektedir. Kırmızı krom(II) asetat (Cr 2 (O 2 CCH 3 ) 4 ) biraz ünlüdür. Cr-Cr dörtlü bağına sahiptir .

Krom(III)

Susuz krom(III) klorür ( CrCl3 )

Krom(III) nitrat , krom(III) asetat ve krom(III) oksit gibi çok sayıda krom(III) bileşiği bilinmektedir . Krom(III), elemental kromun hidroklorik asit veya sülfürik asit gibi asitlerde çözülmesiyle elde edilebilir , ancak krom(VI)'nın sitokrom c7 tarafından indirgenmesi yoluyla da oluşturulabilir . cr _3+
iyon, Al ile benzer bir yarıçapa (63  pm ) sahiptir3+
(yarıçap 50 pm) ve krom şap ve şap gibi bazı bileşiklerde birbirlerinin yerini alabilirler .

Krom (III) oktahedral kompleksler oluşturma eğilimindedir . Ticari olarak temin edilebilen krom(III) klorür hidrat, koyu yeşil kompleks [CrCl2 ( H20 ) 4 ] Cl'dir. Yakın ilişkili bileşikler soluk yeşil [CrCl( H20 ) 5 ]Cl2 ve mor [Cr( H20 ) 6 ] Cl3'tür . Susuz menekşe krom(III) klorür suda çözülürse, iç koordinasyon küresindeki klorürün yerini su aldığından mor çözelti bir süre sonra yeşile döner . Bu tür bir reaksiyon, krom şap ve diğer suda çözünür krom(III) tuzlarının çözeltilerinde de gözlenir . Cr-merkezli Keggin anyonu [α-CrW 12 O 40 ] 5– için krom ( III ) ' ün dört yüzlü koordinasyonu rapor edilmiştir .

Krom(III) hidroksit (Cr(OH) 3 ) amfoteriktir , [Cr(H 2 O) 6 ] 3+ oluşturmak için asidik çözeltilerde ve [Cr(OH) oluşturmak için bazik çözeltilerde çözünür )
6
]3-
. Korundumla aynı kristal yapıya sahip kararlı bir oksit olan yeşil krom(III) oksidi (Cr203) oluşturmak için ısıtılarak dehidre edilir .

Krom(VI)

Krom(VI) bileşikleri , düşük veya nötr pH'ta oksidanlardır. Kromat anyonları ( CrO2−
4
) ve dikromat (Cr 2 O 7 2 - ) anyonları bu oksidasyon durumunda başlıca iyonlardır. pH tarafından belirlenen bir dengede bulunurlar:

2 [CrO 4 ] 2− + 2 H + ⇌ [Kr 2 Ö 7 ] 2− + H 2 Ö

Krom(VI) oksihalidler de bilinir ve kromil florür (Cr02F2 ) ve kromil klorür ( CrO ) içerir.
2
Cl
2
). Bununla birlikte, birkaç hatalı iddiaya rağmen, krom heksaflorür (ve tüm yüksek hekzahalidler) 2020 itibariyle bilinmemektedir.

Krom(VI) oksit

Sodyum kromat endüstriyel olarak kromit cevherinin sodyum karbonat ile oksidatif olarak kavrulmasıyla üretilir . Dengedeki değişiklik, nötr bir potasyum kromat çözeltisine bir asit eklendiğinde olduğu gibi, sarıdan (kromat) turuncuya (dikromat) bir değişiklikle görülebilir . Daha düşük pH değerlerinde, kromun daha karmaşık oksianyonlarına daha fazla yoğunlaşma mümkündür.

Hem kromat hem de dikromat anyonları, düşük pH'ta güçlü oksitleyici reaktiflerdir:

cr
2
Ö2−
7
+ 14 saat
3
Ö+
+ 6 e - → 2 Cr3+
+ 21 saat
2
O
0 = 1,33 V)

Bununla birlikte, yüksek pH'ta yalnızca orta derecede oksitleyicidirler:

CRO2−
4
+ 4 saat
2
Ö
+ 3 e -Cr(OH)
3
+ 5 OH-
0 = -0,13 V)
Sodyum kromat (Na 2 CrO 4 )

Solüsyondaki krom(VI) bileşikleri, asidik bir hidrojen peroksit solüsyonu eklenerek tespit edilebilir . Kararsız koyu mavi krom (VI) peroksit (CrO 5 ) oluşur ve bu, bir eter eklentisi CrO olarak stabilize edilebilir.
5
·VEYA
2
.

Kromik asit varsayımsal formüle sahiptir H
2
CRO
4
. Pek çok iyi tanımlanmış kromat ve dikromat bilinmesine rağmen, belirsiz bir şekilde tanımlanmış bir kimyasaldır. Koyu kırmızı krom (VI) oksit CrO
3
kromik asidin asit anhidriti , endüstriyel olarak "kromik asit" olarak satılmaktadır. Sülfürik asidin dikromat ile karıştırılmasıyla üretilebilir ve güçlü bir oksitleyici maddedir.

Diğer oksidasyon durumları

Krom (V) bileşikleri oldukça nadirdir; +5 oksidasyon durumu yalnızca birkaç bileşikte gerçekleştirilir, ancak kromat ile oksidasyonları içeren birçok reaksiyonda ara maddelerdir. Tek ikili bileşik, uçucu krom(V) florürdür (CrF5 ). Bu kırmızı katının erime noktası 30 °C ve kaynama noktası 117 °C'dir. Krom metalinin flor ile 400 °C'de ve 200 bar basınçta işlenmesiyle hazırlanabilir. Peroksokromat(V), +5 oksidasyon durumunun başka bir örneğidir. Potasyum peroksokromat ( K3 [Cr(O 2 ) 4 ] ), potasyum kromatın düşük sıcaklıklarda hidrojen peroksit ile reaksiyona sokulmasıyla yapılır. Bu kırmızı kahverengi bileşik, oda sıcaklığında stabildir ancak 150–170 °C'de kendiliğinden ayrışır.

Krom (IV) bileşikleri, krom (V) bileşiklerinden biraz daha yaygındır. Tetrahalidler , CrF4 , CrCl4 ve CrBr4 , trihalidlerin ( CrX ) işlenmesiyle üretilebilir.
3
) yüksek sıcaklıklarda karşılık gelen halojen ile. Bu tür bileşikler orantısızlık reaksiyonlarına karşı hassastır ve suda kararlı değildir. Krom tetra t -bütoksit gibi Cr(IV) durumu içeren organik bileşikler de bilinmektedir.

Krom(I) bileşiklerinin çoğu yalnızca elektron açısından zengin, oktahedral krom(0) komplekslerinin oksidasyonu ile elde edilir. Diğer krom(I) kompleksleri, siklopentadienil ligandları içerir. X ışını kırınımı ile doğrulandığı gibi , bir Cr-Cr beşli bağı (uzunluk 183.51(4) pm) de tarif edilmiştir. Son derece hacimli tek dişli ligandlar, beşli bağı başka reaksiyonlardan koruyarak bu bileşiği stabilize eder.

Bir Cr-Cr beşli bağ içerdiği deneysel olarak belirlenen krom bileşiği

oluşum

Krokoit (PbCrO 4 )
kromit cevheri

Krom, ortalama 100 ppm konsantrasyonu ile yerkabuğunda en çok bulunan 21. elementtir. Krom bileşikleri, çevrede krom içeren kayaların erozyonundan bulunur ve volkanik patlamalarla yeniden dağıtılabilir. Çevre ortamındaki tipik krom arka plan konsantrasyonları şunlardır: atmosfer <10 ng/ m3 ; toprak <500 mg/kg; bitki örtüsü <0,5 mg/kg; tatlı su <10 μg/L; deniz suyu <1 μg/L; tortu <80 mg/kg. Krom, kromit (FeCr 2 O 4 ) cevheri olarak çıkarılmaktadır.

Dünyadaki kromit cevherlerinin ve konsantrelerinin yaklaşık beşte ikisi Güney Afrika'da, yaklaşık üçte biri Kazakistan'da üretilirken, Hindistan, Rusya ve Türkiye de önemli üreticilerdir. İşlenmemiş kromit yatakları çoktur, ancak coğrafi olarak Kazakistan ve Güney Afrika'da yoğunlaşmıştır. Nadir olmasına rağmen, doğal krom birikintileri mevcuttur. Rusya'daki Udachnaya Pipe , yerli metalden numuneler üretiyor. Bu maden, elmas bakımından zengin bir kimberlit borusudur ve indirgeyici ortam , hem elemental krom hem de elmasların üretilmesine yardımcı olmuştur.

Cr(III) ve Cr(VI) arasındaki ilişki, büyük ölçüde bölgenin pH'ına ve oksidatif özelliklerine bağlıdır. Çoğu durumda, Cr(III) baskın türdür, ancak bazı bölgelerde, yeraltı suyu 30 µg/L'si Cr(VI) olmak üzere 39 µg/L'ye kadar toplam krom içerebilir.

Tarih

Erken uygulamalar

Pigment olarak krom mineralleri 18. yüzyılda batının ilgisini çekmiştir. 26 Temmuz 1761'de Johann Gottlob Lehmann , Ural Dağları'ndaki Beryozovskoye madenlerinde turuncu-kırmızı bir mineral buldu ve buna Sibirya kırmızısı kurşun adını verdi . Yanlışlıkla selenyum ve demir bileşenleri içeren bir kurşun bileşik olarak tanımlansa da , mineral aslında PbCrO4 formülüne sahip krokoitti . 1770 yılında Peter Simon Pallas , Lehmann ile aynı bölgeyi ziyaret etti ve boyalarda pigment olarak yararlı özelliklere sahip olduğu keşfedilen kırmızı bir kurşun minerali buldu . Pallas'tan sonra Sibirya kırmızı kurşununun boya pigmenti olarak kullanımı bölge genelinde hızla gelişmeye başladı. Crocoite, yıllar sonra kromitin keşfine kadar pigmentlerdeki ana krom kaynağı olacaktı .

Yakutların kırmızı rengi korindon içindeki eser miktardaki kromdan kaynaklanmaktadır .

1794'te Louis Nicolas Vauquelin , krokoit cevheri örnekleri aldı . Krokoiti hidroklorik asitle karıştırarak krom trioksit (CrO 3 ) üretti . 1797'de Vauquelin, oksidi bir kömür fırınında ısıtarak metalik kromu izole edebileceğini keşfetti ve bunun için elementi gerçekten keşfeden kişi olarak kabul edildi. Vauquelin ayrıca yakut ve zümrüt gibi değerli taşlarda krom izleri tespit edebildi .

Ondokuzuncu yüzyılda, krom öncelikle sadece boyaların bir bileşeni olarak değil, tabaklama tuzlarında da kullanıldı. Uzunca bir süre, Rusya'da bulunan krokoit, bu tür tabaklama malzemelerinin ana kaynağıydı. 1827'de, Amerika Birleşik Devletleri, Baltimore yakınlarında daha büyük bir kromit yatağı keşfedildi ve bu, tabaklama tuzlarına olan talebi daha önce kullanılmış olan krokoitten çok daha yeterli bir şekilde hızlı bir şekilde karşıladı. Bu, Amerika Birleşik Devletleri'ni , Türkiye'nin Bursa şehri yakınlarında daha büyük kromit yataklarının ortaya çıkarıldığı 1848 yılına kadar en büyük krom ürünleri üreticisi yaptı . Batı dünyasında metalurji ve kimya endüstrilerinin gelişmesiyle birlikte kroma olan ihtiyaç artmıştır.

Krom, parlatıldığında yansıtıcı, metalik parlaklığıyla da ünlüdür. Araba parçalarında, tesisat armatürlerinde, mobilya parçalarında ve daha birçok eşyada koruyucu ve dekoratif kaplama olarak kullanılır, genellikle elektrokaplama ile uygulanır . Krom, 1848 gibi erken bir tarihte galvanik kaplama için kullanıldı, ancak bu kullanım ancak 1924'te geliştirilmiş bir işlemin geliştirilmesiyle yaygınlaştı.

Üretme

Alüminotermik reaksiyonla üretilen krom parçası
Dünya krom üretim trendi
Yatay bir ark bölgesi rafine edicide yeniden eritilmiş krom, büyük görünür kristal tanecikler gösteriyor

2013 yılında yaklaşık 28,8 milyon mt (Mt) pazarlanabilir kromit cevheri üretilmiş ve 7,5 Mt ferrokroma dönüştürülmüştür. USGS için yazan John F. Papp'a göre, "Ferrokrom, kromit cevherinin önde gelen nihai kullanımıdır [ve] paslanmaz çelik, ferrokromun önde gelen nihai kullanımıdır."

2013 yılında en büyük krom cevheri üreticileri Güney Afrika (%48), Kazakistan (%13), Türkiye (%11) ve Hindistan (%10) olmuştur ve diğer birkaç ülke dünyanın yaklaşık %18'ini üretmektedir. üretme.

Krom cevheri rafinasyonunun iki ana ürünü ferrokrom ve metalik kromdur. Bu ürünler için cevher izabe süreci önemli ölçüde farklılık gösterir. Ferrokrom üretimi için, kromit cevheri (FeCr 2 O 4 ), elektrik ark fırınlarında veya daha küçük izabe tesislerinde alüminyum veya silikon ile alümintermik bir reaksiyonda büyük ölçekte indirgenir .

2002 yılında krom cevheri üretimi

Saf krom üretimi için, demirin iki aşamalı bir kavurma ve liç işleminde kromdan ayrılması gerekir. Kromit cevheri, hava varlığında kalsiyum karbonat ve sodyum karbonat karışımı ile ısıtılır . Krom, altı değerlikli forma oksitlenirken demir, kararlı Fe203 oluşturur . Daha yüksek sıcaklıklarda müteakip liç, kromatları çözer ve çözünmez demir oksidi bırakır. Kromat, sülfürik asit ile dikromat haline dönüştürülür.

4 FeCr 2 O 4 + 8 Na 2 CO 3 + 7 O 2 → 8 Na 2 CrO 4 + 2 Fe 2 O 3 + 8 CO 2
2 Na 2 CrO 4 + H 2 SO 4 → Na 2 Cr 2 O 7 + Na 2 SO 4 + H 2 O

Dikromat, karbon ile indirgeme yoluyla krom(III) okside dönüştürülür ve daha sonra bir alümintermik reaksiyonda kroma indirgenir.

Na 2 Cr 2 O 7 + 2 C → Cr 2 O 3 + Na 2 CO 3 + CO
Cr 2 O 3 + 2 Al → Al 2 O 3 + 2 Cr

Uygulamalar

Metal alaşımlarının oluşturulması, mevcut krom kullanımının %85'ini oluşturmaktadır. Kromun geri kalanı kimya , refrakter ve döküm endüstrilerinde kullanılmaktadır.

metalurji

Cromargan 18/10'dan yapılmış, %18 krom içeren paslanmaz çelik çatal bıçak takımı

Tane sınırlarında kararlı metal karbürler oluşturmanın güçlendirici etkisi ve korozyon direncindeki güçlü artış, kromu çelik için önemli bir alaşım malzemesi haline getirdi. Yüksek hız takım çelikleri %3 ila %5 arasında krom içerir. Birincil korozyona dayanıklı metal alaşımı olan paslanmaz çelik , krom demire %11'in üzerindeki konsantrasyonlarda eklendiğinde oluşur. Paslanmaz çeliğin oluşumu için erimiş demire ferrokrom eklenir. Ayrıca, nikel bazlı alaşımlar, tane sınırlarında ayrık, kararlı, metal, karbür parçacıkların oluşumu nedeniyle artan mukavemete sahiptir. Örneğin, Inconel 718 %18,6 krom içerir. Bu nikel süper alaşımlarının mükemmel yüksek sıcaklık özellikleri nedeniyle , ortak yapısal malzemeler yerine jet motorlarında ve gaz türbinlerinde kullanılırlar. ASTM B163, kondansatör ve ısı eşanjörü tüpleri için Kroma dayanırken, Krom içeren yüksek sıcaklıklarda yüksek mukavemete sahip dökümler ASTM A567 ile standardize edilmiştir. AISI tip 332, yüksek sıcaklığın normalde karbürizasyona , oksidasyona veya korozyona neden olacağı yerlerde kullanılır . Incoloy 800 " yüksek sıcaklıklara uzun süre maruz kaldıktan sonra bile kararlı kalma ve östenitik yapısını koruma yeteneğine sahiptir ". Nikrom , tost makineleri ve alan ısıtıcıları gibi şeylerde ısıtma elemanları için direnç teli olarak kullanılır . Bu kullanımlar kromu stratejik bir malzeme yapmaktadır . Sonuç olarak, 2. Dünya Savaşı sırasında ABD'li yol mühendislerine, "acil durum sırasında kritik bir malzeme haline gelebileceği" için sarı yol boyasında kromdan kaçınmaları talimatı verildi. Amerika Birleşik Devletleri de benzer şekilde kromu "Alman savaş endüstrisi için gerekli" olarak değerlendirdi ve onu Nazi Almanya'sının elinden uzak tutmak için yoğun diplomatik çabalar sarf etti .

Bir motosiklet üzerinde dekoratif krom kaplama

Alaşımsız kromun yüksek sertliği ve korozyon direnci, onu yüzey kaplaması için güvenilir bir metal yapar; diğer kaplama metallerine göre ortalamanın üzerinde dayanıklılığı ile halen sac kaplama için en popüler metaldir. Elektrokaplama teknikleri ile önceden işlenmiş metalik yüzeyler üzerinde bir krom tabakası biriktirilir . İki biriktirme yöntemi vardır: ince ve kalın. İnce biriktirme, krom kaplama ile biriktirilen 1 µm kalınlığın altındaki bir krom tabakasını içerir ve dekoratif yüzeyler için kullanılır. Aşınmaya dayanıklı yüzeylere ihtiyaç duyulursa daha kalın krom katmanları biriktirilir. Her iki yöntem de asidik kromat veya dikromat çözeltileri kullanır. Oksidasyon durumundaki enerji tüketen değişimi önlemek için krom(III) sülfat kullanımı geliştirilme aşamasındadır; çoğu krom uygulaması için önceden belirlenmiş süreç kullanılır.

Kromat dönüştürme kaplama işleminde , kromatların güçlü oksidatif özellikleri, alüminyum, çinko ve kadmiyum gibi metaller üzerinde koruyucu bir oksit tabakası biriktirmek için kullanılır. Bu pasivasyon ve lokal kusurlara göç edebilen kromat dönüşüm kaplamasında depolanan kromatın kendi kendini iyileştirme özelliği bu kaplama yönteminin faydalarıdır. Kromatlarla ilgili çevre ve sağlık düzenlemeleri nedeniyle alternatif kaplama yöntemleri geliştirilmektedir.

Alüminyumun kromik asit anotlaması (veya Tip I anotlaması), krom birikmesine yol açmayan ancak çözeltide elektrolit olarak kromik asit kullanan başka bir elektrokimyasal işlemdir . Eloksal işlemi sırasında alüminyum üzerinde oksit tabakası oluşur. Normalde kullanılan sülfürik asit yerine kromik asit kullanılması bu oksit tabakalarında hafif bir farklılık oluşmasına neden olur. Yerleşik krom galvanik kaplama işleminde kullanılan Cr(VI) bileşiklerinin yüksek toksisitesi ve güvenlik ve çevre düzenlemelerinin güçlendirilmesi, kromun ikamelerinin araştırılmasını veya en azından daha az toksik krom(III) bileşiklerine geçilmesini gerektirmektedir.

Pigment

Mineral krokoit (aynı zamanda kurşun kromat PbCrO 4 ) keşfinden kısa bir süre sonra sarı bir pigment olarak kullanıldı. Daha bol bulunan kromitten yola çıkılarak bir sentez yöntemi kullanılabilir hale geldikten sonra, krom sarısı , kadmiyum sarısı ile birlikte en çok kullanılan sarı pigmentlerden biri oldu. Pigment ışıkla bozunmaz, ancak krom(III) oksit oluşumu nedeniyle koyulaşma eğilimi gösterir. Güçlü bir renge sahiptir ve Amerika Birleşik Devletleri'nde okul otobüsleri ve Avrupa'da posta hizmetleri (örneğin, Deutsche Post ) için kullanılmıştır. Çevre ve güvenlik endişeleri nedeniyle krom sarısının kullanımı o zamandan beri azaldı ve yerini organik pigmentler veya kurşun ve krom içermeyen diğer alternatifler aldı. Krom bazlı diğer pigmentler, örneğin, basit bir şekilde kurşun(II) hidroksit (PbCrO 4 ·Pb(OH) 2 ) ile kurşun kromat olan kırmızı pigment krom kırmızısının derin gölgesidir . Metal primer formülasyonlarında yaygın olarak kullanılan çok önemli bir kromat pigmenti, şimdi çinko fosfat ile değiştirilen çinko kromattı. Alüminyum uçak gövdelerine bir fosforik asit solüsyonu ile ön işlem yapmanın tehlikeli uygulamasını değiştirmek için bir yıkama astarı formüle edildi. Bu, bir polivinil bütiral çözeltisi içinde dağılmış çinko tetroksikromat kullandı . Uygulamadan hemen önce çözücü içinde %8'lik bir fosforik asit çözeltisi eklendi. Kolayca oksitlenen bir alkolün temel bir bileşen olduğu bulundu. Kürlendiğinde sarıdan koyu yeşile dönen yaklaşık 10-15 µm ince bir tabaka uygulandı. Doğru mekanizma konusunda hala bir soru var. Krom yeşili Prusya mavisi ve krom sarısının karışımı iken, krom oksit yeşili krom(III) oksittir .

Krom oksitler ayrıca cam yapımında yeşil pigment olarak ve ayrıca seramik için sır olarak kullanılır. Yeşil krom oksit ışığa son derece dayanıklıdır ve bu nedenle kaplama kaplamalarında kullanılır. Silahlı kuvvetler tarafından araçları boyamak ve onlara yeşil yapraklarla aynı kızılötesi yansıtmayı vermek için kullanılan kızılötesi yansıtan boyaların ana bileşenidir .

Diğer kullanımlar

Orijinal yakut lazerin bileşenleri.
Yakut lazerin kırmızı kristali

Korindon kristallerinde (alüminyum oksit) bulunan krom(III) iyonları, bunların kırmızı renk almasına neden olur; korundum bu şekilde göründüğünde yakut olarak bilinir . Korindonda krom(III) iyonları yoksa safir olarak bilinir . Kırmızı renkli bir yapay yakut, kromun (III) yapay korindon kristallerine katkılanmasıyla da elde edilebilir, böylece krom, sentetik yakut yapmak için bir gereklilik haline gelir. Böyle bir sentetik yakut kristali, 1960 yılında üretilen ve böyle bir kristaldeki krom atomlarından gelen uyarılmış ışık emisyonuna dayanan ilk lazerin temeliydi. Ruby, 694.3 nanometrede, koyu kırmızı renkte bir lazer geçişine sahiptir.

Krom(VI) tuzları toksisiteleri nedeniyle ahşabın korunmasında kullanılmaktadır. Örneğin, kromatlı bakır arsenat (CCA), ahşabı çürüyen mantarlardan, termitler dahil ağaca saldıran böceklerden ve deniz delicilerinden korumak için kereste işlemede kullanılır. Formülasyonlar, %35,3 ile %65,5 arasında oksit Cr03 bazında krom içerir . Amerika Birleşik Devletleri'nde 1996'da 65.300 metrik ton CCA çözeltisi kullanıldı.

Derinin tabaklanmasında krom(III) tuzları, özellikle krom şap ve krom(III) sülfat kullanılır . Krom(III), kolajen liflerini çapraz bağlayarak deriyi stabilize eder . Kromla tabaklanmış deri, proteinlere sıkı bir şekilde bağlı olan %4 ila %5 arasında krom içerebilir. Tabaklama için kullanılan kromun formu toksik altı değerlikli çeşit olmasa da, tabaklama endüstrisinde kromun yönetimine ilgi devam etmektedir. Krom kullanımını daha iyi yönetmek için geri kazanım ve yeniden kullanım, doğrudan/dolaylı geri dönüşüm ve "kromsuz" veya "kromsuz" tabaklama uygulanmaktadır.

Yüksek ısı direnci ve yüksek erime noktası, kromit ve krom (III) oksidi yüksek fırınlar , çimento fırınları , tuğlaların pişirilmesi için kalıplar ve metallerin dökümü için dökümhane kumları gibi yüksek sıcaklık refrakter uygulamaları için bir malzeme haline getirir. Bu uygulamalarda refrakter malzemeler kromit ve manyezit karışımlarından yapılmaktadır. Krom(VI) oluşma olasılığı nedeniyle çevre düzenlemeleri nedeniyle kullanımı azalmaktadır.

Hidrokarbonları işlemek için katalizör olarak birkaç krom bileşiği kullanılır . Örneğin, krom oksitlerden hazırlanan Phillips katalizörü , dünyadaki polietilenin yaklaşık yarısının üretiminde kullanılmaktadır . Fe-Cr karışık oksitler, su gazı kaydırma reaksiyonu için yüksek sıcaklıkta katalizörler olarak kullanılır . Bakır kromit , yararlı bir hidrojenasyon katalizörüdür.

Humistorda metallerin kromatları kullanılmaktadır .

Bileşiklerin kullanımları

Biyolojik rol

Krom(III)'ün biyolojik açıdan yararlı etkileri tartışılmaktadır. Krom, karbonhidrat, yağ ve proteinin metabolizmasına ve depolanmasına aracılık eden bir hormon olan insülinin etkisindeki rolleri nedeniyle ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından eser element olarak kabul edilmektedir . Bununla birlikte, vücuttaki hareketlerinin mekanizması tanımlanmamıştır ve bu da kromun gerekliliğini sorgulamaktadır.

Buna karşılık, altı değerlikli krom (Cr(VI) veya Cr 6+ ) oldukça toksik ve mutajeniktir . Suda krom (VI) yutulması mide tümörleriyle ilişkilendirilmiştir ve ayrıca alerjik kontakt dermatite (ACD) neden olabilir.

Vücutta Cr(III) eksikliği veya belki de glikoz tolerans faktörü gibi bazı kompleksleri içeren " Krom eksikliği " tartışmalıdır. Bazı araştırmalar, kromun (III) biyolojik olarak aktif formunun vücutta düşük moleküler ağırlıklı krom bağlayıcı madde (LMWCr) adı verilen ve insülin sinyal yolunda rol oynayabilecek bir oligopeptit yoluyla taşındığını öne sürmektedir.

Yaygın gıdaların krom içeriği genellikle düşüktür (porsiyon başına 1-13 mikrogram). Gıdaların krom içeriği, toprak mineral içeriğindeki, büyüme mevsimindeki, bitki çeşidindeki ve işleme sırasındaki kontaminasyondaki farklılıklar nedeniyle büyük ölçüde değişir. Krom (ve nikel ) paslanmaz çelikten pişirilmiş yiyeceklere sızar ve bu etki en çok pişirme kabı yeniyken olur. Saatlerce pişirilen asitli yiyecekler de bu etkiyi şiddetlendirir.

Diyet önerileri

Temel bir besin maddesi olarak kromun statüsü konusunda anlaşmazlıklar var. Avustralya, Yeni Zelanda, Hindistan, Japonya ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki devlet daireleri kromu gerekli görürken, Avrupa Birliği'nin Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi (EFSA) bunu yapmaz.

ABD Ulusal Tıp Akademisi (NAM) , 2001 yılında krom için Tahmini Ortalama Gereksinimleri (EAR'ler) ve Tavsiye Edilen Diyet Ödeneklerini (RDA'lar) güncelledi. Yeterli Alımlar (AI'ler) için . 14 ila 50 yaş arası kadınlar için mevcut krom AI'leri 25 μg/gün ve 50 yaş ve üstü kadınlar için AI'ler 20 μg/gün'dür. Hamile kadınlar için AI'ler 30 μg/gün ve emziren kadınlar için belirlenmiş AI'ler 45 μg/gün'dür. 14 ila 50 yaş arası erkekler için AI'ler 35 μg/gün ve 50 yaş ve üstü erkekler için AI'ler 30 μg/gün'dür. 1 ila 13 yaş arası çocuklar için AI'ler yaşla birlikte 0,2 μg/gün'den 25 μg/gün'e kadar artar. Güvenliğe gelince, NAM , kanıtlar yeterli olduğunda vitaminler ve mineraller için Tolere Edilebilir Üst Alım Düzeylerini (UL'ler) belirler. Krom durumunda, henüz yeterli bilgi yoktur, bu nedenle UL oluşturulmamıştır. Toplu olarak, EAR'ler, RDA'lar, AI'ler ve UL'ler Diyet Referans Alımı (DRI) olarak bilinen beslenme tavsiye sistemi için parametrelerdir . Avustralya ve Yeni Zelanda, erkekler için 35 μg/gün, kadınlar için 25 μg/gün, hamile kadınlar için 30 μg/gün ve emziren kadınlar için 45 μg/gün ile kromu temel bir besin maddesi olarak kabul etmektedir. . Yeterli veri olmaması nedeniyle bir UL belirlenmedi. Hindistan, kromu temel bir besin maddesi olarak görüyor ve bir yetişkinin günde 33 μg alması tavsiye ediliyor. Japonya ayrıca hamile veya emziren kadınlar da dahil olmak üzere yetişkinler için 10 μg / gün AI ile kromu temel bir besin maddesi olarak görüyor. Bir UL ayarlanmadı. Bununla birlikte, Avrupa Birliği'nin EFSA'sı , kromu temel bir besin maddesi olarak görmez; krom, Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa Birliği'nin aynı fikirde olmadığı tek mineraldir.

etiketleme

ABD gıda ve besin takviyesi etiketleme amaçları için, bir porsiyondaki madde miktarı Günlük Değerin (%DV) yüzdesi olarak ifade edilir. Krom etiketleme amaçları için, Günlük Değerin %100'ü 120 μg idi. 27 Mayıs 2016 itibariyle, krom alımını resmi Tavsiye Edilen Diyet Ödeneği ile bir fikir birliğine getirmek için günlük değer yüzdesi 35 μg olarak revize edildi . Referans Günlük Alım'da eski ve yeni yetişkin günlük değerlerinin bir tablosu verilmektedir .

Gıda kaynakları

ABD Tarım Bakanlığı tarafından sağlananlar gibi gıda bileşimi veritabanları, gıdaların krom içeriği hakkında bilgi içermez. Çok çeşitli hayvansal ve bitkisel gıdalar krom içerir. Porsiyon başına içerik, bitkilerin yetiştirildiği toprağın krom içeriğinden, hayvanlara verilen gıda maddelerinden ve paslanmaz çelik ekipmanda işlenir veya pişirilirse krom gıdalara sızdığı için işleme yöntemlerinden etkilenir. Meksika'da yürütülen bir diyet analizi çalışması, günlük ortalama 30 mikrogram krom alımı bildirdi. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki yetişkinlerin tahminen %31'i, genellikle 25 ila 60 mikrogram krom içeren çoklu vitamin/mineral besin takviyeleri tüketmektedir.

ek

Krom, toplam parenteral beslenmenin (TPN) bir bileşenidir , çünkü kromsuz TPN ile aylarca intravenöz beslenmeden sonra eksiklik ortaya çıkabilir. Prematüre bebekler için beslenme ürünlerine de eklenir . Kromun biyolojik rollerindeki etki mekanizması net olmamakla birlikte, Amerika Birleşik Devletleri'nde krom içeren ürünler, 50 ila 1.000 μg arasında değişen miktarlarda reçetesiz diyet takviyeleri olarak satılmaktadır. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki yetişkinlerin tahminen %31'i tarafından tüketilen çoklu vitamin/mineral takviyelerine daha düşük miktarlarda krom da dahil edilmektedir. Diyet takviyelerinde kullanılan kimyasal bileşikler arasında krom klorür, krom sitrat, krom(III) pikolinat , krom(III) polinikotinat ve diğer kimyasal bileşimler bulunur. Takviyelerin faydası kanıtlanmamıştır.

Onaylanan ve onaylanmayan sağlık iddiaları

2005 yılında, ABD Gıda ve İlaç İdaresi, krom pikolinat için çok özel bir etiket ifadesi gerekliliği ile nitelikli bir sağlık beyanını onayladı: "Küçük bir çalışma, krom pikolinatın insülin direnci riskini azaltabileceğini ve bu nedenle muhtemelen riski azaltabileceğini gösteriyor. Bununla birlikte, FDA, krom pikolinat ile insülin direnci veya tip 2 diyabet arasında böyle bir ilişkinin varlığının oldukça belirsiz olduğu sonucuna varmıştır." Aynı zamanda, dilekçenin diğer bölümlerine yanıt olarak FDA, krom pikolinat ve anormal derecede yüksek kan şekeri düzeylerinin neden olduğu kardiyovasküler hastalık, retinopati veya böbrek hastalığı iddialarını reddetti. 2010 yılında, krom (III) pikolinat, Health Canada tarafından diyet takviyelerinde kullanılmak üzere onaylandı. Onaylanmış etiketleme ifadeleri şunları içerir: sağlığın korunmasında bir faktördür, sağlıklı glikoz metabolizması için destek sağlar, vücudun karbonhidratları metabolize etmesine yardımcı olur ve vücudun yağları metabolize etmesine yardımcı olur. Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi (EFSA), 2010 yılında kromun normal makro besin metabolizmasına ve normal kan şekeri konsantrasyonunun korunmasına katkıda bulunduğuna dair iddiaları onayladı, ancak normal vücut ağırlığının korunmasına veya elde edilmesine ya da yorgunluk veya bitkinliğin azaltılmasına yönelik iddiaları reddetti.

Kromsuz formüle edilmiş intravenöz beslenme ürünleri bağlamında glikoz yönetiminde sorunlara neden olan krom eksikliğinin kanıtları göz önüne alındığında, araştırma ilgisi, krom takviyesinin tip 2 diyabeti olan ancak krom eksikliği olmayan kişilere fayda sağlayıp sağlayamayacağına yöneldi. Dört meta-analizin sonuçlarına bakıldığında, biri açlık plazma glikoz seviyelerinde (AKŞ) istatistiksel olarak anlamlı bir düşüş ve daha düşük hemoglobin A1C'de anlamlı olmayan bir eğilim bildirdi . Bir saniye aynı şeyi bildirdi, bir üçüncü kişi her iki önlem için de önemli düşüşler bildirdi, dördüncüsü ise hiçbir fayda sağlamadığını bildirdi. 2016'da yayınlanan bir inceleme , altı meta-analizden bir veya daha fazlasına dahil edilen 53 randomize klinik çalışmayı listeledi . Bu meta-analizlerin bazılarında istatistiksel anlamlılığa ulaşan APG ve/veya HbA1C'de orta düzeyde düşüşler olabilirken, elde edilen çalışmaların çok azının klinik sonuçla ilgili olması beklenecek kadar büyük düşüşler olduğu sonucuna varmıştır.

İki sistematik inceleme , aşırı kilolu ve obez kişilerde vücut ağırlığını yönetmenin bir yolu olarak krom takviyelerine baktı. Popüler bir ek bileşen olan krom pikolinat ile sınırlı olan biri, 12 haftadan uzun denemelerde istatistiksel olarak anlamlı -1,1 kg (2,4 lb) kilo kaybı bildirdi. Diğeri, tüm krom bileşiklerini içeriyordu ve istatistiksel olarak anlamlı -0,50 kg (1,1 lb) ağırlık değişikliği bildirdi. Yüzde vücut yağındaki değişiklik istatistiksel olarak anlamlı değildi. Her iki incelemenin de yazarları, bu mütevazı kilo kaybının klinik önemini belirsiz/güvenilmez olarak değerlendirdi. Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi literatürü gözden geçirdi ve bir iddiayı desteklemek için yeterli kanıt olmadığı sonucuna vardı.

Chromium, artan kas kütlesinin beklenen sonuçları ve egzersiz sonrası toparlanma sırasında glikojen deposunun daha hızlı geri kazanılması ile insülin aktivitesini güçlendirdiği teorisine dayanan bir spor performansı diyet takviyesi olarak tanıtılmaktadır. Klinik çalışmaların gözden geçirilmesi, krom takviyesinin egzersiz performansını iyileştirmediğini veya kas gücünü artırmadığını bildirdi. Uluslararası Olimpiyat Komitesi, 2018'de yüksek performanslı sporcular için diyet takviyelerini gözden geçirdi ve sporcular için krom alımını artırmaya gerek olmadığı ve vücut yağını kaybetme iddialarını desteklemediği sonucuna vardı.

Tatlısu balığı

Krom, çevrede eser miktarda doğal olarak bulunur, ancak kauçuk ve paslanmaz çelik imalatında, krom kaplamada, tekstil boyalarında, tabakhanelerde ve diğer kullanımlarda endüstriyel kullanım su sistemlerini kirletir. Bangladeş'te , sanayileşmiş bölgelerin içindeki veya aşağısındaki nehirler ağır metal kirliliği sergiliyor. Krom için sulama suyu standartları 0,1 mg/L'dir, ancak bazı nehirler bunun beş katından fazladır. İnsan tüketimi için balık standardı 1 mg/kg'dan azdır, ancak test edilen birçok örnek bu miktarın beş katından fazladır. Krom, özellikle altı değerlikli krom, solungaçlar tarafından kolayca emildiği, kan dolaşımına kolayca girdiği, hücre zarlarını geçtiği ve besin zincirinde biyokonsantre olduğu için balıklar için oldukça zehirlidir. Buna karşılık, üç değerlikli kromun toksisitesi, zayıf zar geçirgenliğine ve az biyo-büyütmeye atfedilen çok düşüktür.

Krom(VI)'ya akut ve kronik maruz kalma balık davranışını, fizyolojisini, üremesini ve hayatta kalmasını etkiler. Kirlenmiş ortamlarda hiperaktivite ve düzensiz yüzme bildirilmiştir. Yumurtadan çıkma ve yavruların hayatta kalması etkilenir. Yetişkin balıklarda karaciğer, böbrek, kas, bağırsak ve solungaçlarda histopatolojik hasar raporları vardır. Mekanizmalar, mutajenik gen hasarını ve enzim fonksiyonlarının bozulmasını içerir.

Balıkların kroma ihtiyaç duymayabileceğine, ancak diyette ölçülü bir miktardan yararlandığına dair kanıtlar vardır. Bir çalışmada, yavru balıklar sıfır kromlu bir diyetle kilo aldı, ancak kilogram gıda (kuru ağırlık) başına krom klorür veya diğer takviye türleri şeklinde 500 μg krom eklenmesi kilo alımını artırdı. 2.000 μg/kg'da kilo alımı, sıfır kromlu diyetten daha iyi değildi ve artan DNA sarmal kırılmaları vardı.

Önlemler

Suda çözünmeyen krom(III) bileşikleri ve krom metali bir sağlık tehlikesi olarak görülmezken, krom(VI)'nın toksisitesi ve kanserojen özellikleri uzun zamandır bilinmektedir. Spesifik taşıma mekanizmaları nedeniyle, hücrelere yalnızca sınırlı miktarda krom(III) girer. Akut oral toksisite 50 ila 150 mg/kg arasında değişir. 2008'de yapılan bir inceleme, diyet takviyeleri yoluyla orta düzeyde krom (III) alımının hiçbir genetik toksik risk oluşturmadığını öne sürdü. ABD'de Mesleki Güvenlik ve Sağlık İdaresi (OSHA), işyerinde havaya izin verilen maruz kalma sınırını (PEL) 1 mg/ m3 olarak zaman ağırlıklı ortalama (TWA) olarak belirlemiştir . Ulusal Mesleki Güvenlik ve Sağlık Enstitüsü (NIOSH) , zaman ağırlıklı ortalama olarak 0,5 mg / m3'lük bir tavsiye edilen maruz kalma limiti (REL) belirlemiştir . IDLH ( yaşam ve sağlık için hemen tehlikeli) değeri 250 mg/ m3'tür .

Krom(VI) toksisitesi

Krom(VI) için akut oral toksisite 1,5 ile 3,3 mg/kg arasında değişmektedir. Vücutta krom(VI), hücrelere girmeden önce çeşitli mekanizmalarla kanda zaten bulunan krom(III)'e indirgenir. Krom(III) vücuttan atılırken, kromat iyonu hücreye sülfat ve fosfat iyonlarının da girdiği bir taşıma mekanizmasıyla hücreye aktarılır. Krom(VI)'nın akut toksisitesi, güçlü oksidan özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Kan dolaşımına ulaştıktan sonra oksidasyon reaksiyonları ile böbreklere, karaciğere ve kan hücrelerine zarar verir. Hemoliz , böbrek ve karaciğer yetmezliği sonucu. Agresif diyaliz terapötik olabilir.

Kromat tozunun kanserojenliği uzun zamandır biliniyordu ve 1890'da ilk yayın, bir kromat boya şirketinde çalışanların yüksek kanser riskini tanımladı . Krom(VI)' nun genotoksisitesini açıklamak için üç mekanizma öne sürülmüştür . Birinci mekanizma, yüksek oranda reaktif hidroksil radikallerini ve krom(VI)'nın krom(III)'e indirgenmesinin yan ürünleri olan diğer reaktif radikalleri içerir. İkinci işlem, hücrede indirgeme ile üretilen krom(V) ve krom(IV) bileşiklerinin DNA'ya doğrudan bağlanmasını içerir . Son mekanizma, genotoksisiteyi, krom(III) indirgemesinin son ürününün DNA'sına bağlanmasına bağladı.

Krom tuzları (kromatlar) da bazı kişilerde alerjik reaksiyonların nedenidir. Kromatlar genellikle diğer şeylerin yanı sıra deri ürünleri, boyalar, çimento, harç ve korozyon önleyicileri üretmek için kullanılır. Kromat içeren ürünlerle temas, alerjik kontakt dermatite ve tahriş edici dermatite yol açarak ciltte bazen "krom ülserleri" olarak adlandırılan ülserasyona neden olabilir. Bu durum genellikle galvanik kaplama, tabaklama ve krom üreten imalatçılarda güçlü kromat çözeltilerine maruz kalan işçilerde bulunur.

Çevre sorunları

Krom bileşikleri boyalarda , boyalarda ve deri tabaklama bileşiklerinde kullanıldığından, bu bileşikler genellikle çevre temizliği ve iyileştirme gerektiren aktif ve terk edilmiş endüstriyel alanlarda toprakta ve yeraltı sularında bulunur . Altı değerlikli krom içeren astar boya , havacılık ve otomobil tamir uygulamalarında hala yaygın olarak kullanılmaktadır.

2010 yılında Çevresel Çalışma Grubu , ülke çapındaki ilk çalışmasında 35 Amerikan şehrinde içme suyunu inceledi. Çalışma, örneklenen şehirlerin 31'inin musluk suyunda ölçülebilir altı değerlikli krom buldu; Norman, Oklahoma listenin başında; 25 şehir, Kaliforniya'nın önerilen sınırını aşan seviyelere sahipti.

Daha toksik altı değerlikli krom formu, topraklarda organik madde, demirli demir, sülfürler ve diğer indirgeyici maddeler tarafından daha az çözünür üç değerlikli oksidasyon durumuna indirgenebilir, bu tür indirgeme oranları daha asidik koşullar altında daha alkali olanlara göre daha hızlıdır. Buna karşılık, üç değerlikli krom, Mn(III) ve Mn(IV) bileşikleri gibi manganez oksitler tarafından topraklarda altı değerlikli kroma oksitlenebilir. Krom (VI)'nın çözünürlüğü ve toksisitesi, krom (III)'ünkinden daha fazla olduğundan, iki oksidasyon durumu arasındaki oksidasyon-redüksiyon dönüşümlerinin, kromun toprakta, yeraltı suyunda ve bitkilerde hareketi ve biyoyararlanımı üzerinde etkileri vardır.

notlar

  1. ^ Geçiş metallerinin erime/kaynama noktaları genellikle alkali metaller, toprak alkali metaller ve ametallerle karşılaştırıldığında daha yüksektir, bu nedenle kroma kıyasla element aralığı karşılaştırmalar arasında farklılık göstermiştir.
  2. ^ Kromun en yaygın oksidasyon durumları koyu yazılmıştır. Sağdaki sütun, her oksidasyon durumu için temsili bir bileşik listeler.
  3. ^ Herhangi bir korindon rengi (kırmızı dikkate alınmadan) safir olarak bilinir. Korindon kırmızı ise yakuttur. Safirler sarı ve mor gibi diğer renkler olabileceğinden, safirlerin mavi korindon kristalleri olması gerekli değildir.
  4. ^ Ne zaman Kr3+
    Al'ın yerine geçer3+
    korundumda (alüminyum oksit, Al 2 O 3 ) , krom miktarına bağlı olarak pembe safir veya yakut oluşur.

Referanslar

Genel kaynakça

Dış bağlantılar