خلال عشرينيات القرن العشرين، بعد الحرب العالمية الأولى، ابتكر هاري برييرلي الوصفة الأصلية للفولاذ المقاوم للصدأ والتي تتكون من 18% كروم و8% نيكل. هذه هي الطريقة التي بدأوا بها في إنتاج أول شوكات وسكاكين وملاعق من الفولاذ المقاوم للصدأ بكميات كبيرة. اليوم، يتم استخدامه لعدد كبير جدًا من الإبداعات، لأنه يمكن دحرجته وخلطه بالفولاذ. تعرف على المزيد حول هذا المعدن.
ما هو كروم؟
وهو عنصر كيميائي من النوع المعدني الصلب، ولكنه هش وذو مظهر أبيض فضي. عندما يكون نقيًا، فإنه يكون مطاوعًا وناعمًا نسبيًا ويميل إلى تكوين مركبات معدنية. إنها تتميز بكونها منتجًا للسبائك المضادة للتآكل، والتي تتميز بمقاومة الحرارة والصلابة العالية والطلاء. ومع ذلك، لا يوجد في حالة عنصرية في الطبيعة.
رمز الكروم
الكروم هو عنصر ينتمي إلى المجموعة السادسة من الجدول الدوري، وهي المعادن الانتقالية المعروفة، وتقع بين الفاناديوم والمنجنيز. ورمزه الكيميائي هو اختصار للكلمة اللاتينية Chromium والكلمة اليونانية Chroma ، والتي تعني اللون. سميت بذلك لأن مركباتها تظهر تنوعًا غير عادي في الألوان فيما بينها.
ميزات كروم
الميزة الرئيسية هي مقاومتها العالية للتآكل. وهو واحد من أكثر المعادن كثافة في الوجود، وذلك بسبب بنيته البلورية. بالإضافة إلى ذلك، تشكل مركباته درجات لونية مختلفة مثل المحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والمزرق والبنفسجي والأسود. تحقق من تفاصيل العنصر الآخر:
- التفاعل الكيميائي : يمكن أن يشكل روابط مع معظم العناصر الكيميائية، مثل الأكسجين، لتكوين أكاسيد.
- الانصهار والغليان : تكون درجة انصهاره وغليانه عالية.
- الحالة : في شكله الطبيعي فهو صلب.
- التغيرات : عندما يتفاعل مع عنصر ما فإنه ينتج روابط كيميائية قوية، ويمكن أن يتغير حسب الظروف.
- التكوين الإلكتروني : نظرًا لأنه يحتوي على جميع الإلكترونات غير المتزاوجة، فإنه يُظهر خصائص مغناطيسية، ولكن عند درجات الحرارة المنخفضة يمكن أن يكتسب مغناطيسية مضادة.
- رقم الأكسدة : يمكنك اكتساب ما يصل إلى إلكترونين وفقدانهما للحصول على أرقام أكسدة مختلفة.
- التركيب الكيميائي : له تركيب بلوري مكعب مركزي.
- حالات الأكسدة : الأكثر ثباتا للحصول على المركبات هي +2 و +3. يحتوي +4 و +5 على تردد منخفض بينما يحتوي +6 على الكثير من الأكسدة.
الخصائص الكيميائية والفيزيائية للكروم
- العدد الذري : 24
- نصف القطر التساهمي (Å) : 1.27
- حالات الأكسدة : 6، 3، 2
- الكثافة (جم/مل) : 7.140
- التكوين الإلكتروني : [Ar]3d 5 4s 1
- سرعة الصوت: 5940 م/ث عند 293.15 ك
- احتمال التأين الأول (eV) : 6,529
- نقطة الغليان : 2672 درجة مئوية (2945 كلفن)
- الكتلة الذرية (جم/مول) : 51.99
- السالبية الكهربية : 1.66
- نصف القطر الذري (Å) : 1.66
- الإلكترونات لكل مستوى : 2، 8، 13، 1
- المحتوى الحراري للانصهار: 16.9 كيلوجول/مول
- الأكسيد : حمض قوي
- الحرارة النوعية : 450 جول/(ك-كجم)
- المحتوى الحراري للتبخر: 344.3 كيلوجول/مول
- نقطة الانصهار : 1857 درجة مئوية (2130 كلفن)
أصل الكروم
وتضع الدراسات الأثرية المعدن في جيش تشين، خلال عام 210 قبل الميلاد، عندما استخدموا طلاء معدني على أسلحتهم. وفي وقت لاحق، لاحظ عالم المعادن يوهان جوتلوب ليمان بين معادنه صخرة ذات ألوان حمراء برتقالية تحتوي على الرصاص وعنصر آخر. إلا أنه لم يحصل على نتائج أفضل.
وفي وقت لاحق، حصل لويس نيكولا فاوكيلين على عينات جديدة في عام 1797. كما نجح أيضًا في ترسيب الرصاص باستخدام عملية كربونات البوتاسيوم. ثم نجح في عام 1798 في عزله عن طريق تسخين الصدأ بمسحوق الفحم. ولهذا السبب، يُنسب لهذا الكيميائي لقب مكتشف العنصر.
ما هو استخدام كروم؟
منذ القرن التاسع عشر، ارتبط بالعديد من التطبيقات الفنية والزخارف بناءً على إمكانية الحصول عليه في حالة معدنية بفضل الألومنيوم الحراري. واليوم، يشكل 85% من السبائك المعدنية المتعددة. لاحظ الاستخدامات المختلفة للمعادن:
- في علم المعادن يتم استخدامه لإعطاء لمسة نهائية لامعة، ومقاومة للتآكل، وتأثير ألفاجيني وعلاج مضاد للأكسدة.
- تستخدم الكرومات والأكاسيد في الأصباغ والدهانات والمواد اللاصقة.
- يستخدم كاشف ثنائي كرومات البوتاسيوم كمحلول معايرة في التحليلات الحجمية وعند تنظيف الأواني الزجاجية في المختبر.
- يتم استخدامه كمحفز.
- ويستخدم الكروميت في صناعة المواد المقاومة للحرارة، مثل قوالب الطوب.
- يستخدم هيدروكسي سلفات الكروم III بشكل عام في دباغة الجلود.
- أكسيد الكروم مادة كيميائية تستخدم للحفاظ على الخشب.
- يتم الحصول على الياقوت عن طريق استبدال العديد من أيونات الألومنيوم بأيونات الكروم في اكسيد الالمونيوم.
- يستخدم ثاني أكسيد الكروم في صناعة الأشرطة المغناطيسية.
أين يوجد الكروم؟
يوجد في الطبيعة، ولكن دائمًا تقريبًا على شكل مركبات، حيث يعد الكروميت أحد أهم معادنها. ويتم استخراج معظم العنصر من جنوب أفريقيا وتركيا وكوبا وكازاخستان والهند وجنوب أفريقيا، على أعماق تزيد عن 5 أمتار.
في الختام، الكروم هو معدن انتقالي يستخدم بشكل متكرر في علم المعادن. وتتميز بمقاومتها العالية للتآكل ونغمات لونية متنوعة. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يظهر الصلابة والهشاشة ويكمل معظم العناصر الأخرى من خلال روابط كيميائية قوية.