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크롬

Chromium
크롬, Cr
Chromium crystals and 1cm3 cube.jpg
크롬
외모은빛 금속의
표준 원자량Ar°(Cr)
  • 51.9961±0.0006
  • 51.996±0.001(요약)[1]
주기율표 중 크롬
수소 헬륨
리튬 베릴륨 붕소 카본 질소 산소 불소 네온
나트륨 마그네슘 알루미늄 실리콘 유황 염소 아르곤
칼륨 칼슘 스칸듐 티타늄 바나듐 크롬 망간 코발트 니켈 구리 아연 갈륨 게르마늄 비소 셀레늄 브롬 크립톤
루비듐 스트론튬 이트륨 지르코늄 니오브 몰리브덴 테크네튬 루테늄 로듐 팔라듐 실버 카드뮴 인듐 주석 안티몬 텔루루 요오드 제논
세슘 바륨 란타넘 세륨 프라세오디뮴 네오디뮴 프로메튬 사마리움 유로피움 가돌리늄 터비움 디스프로슘 홀뮴 엘비움 툴륨 이터비움 루테튬 하프늄 탄탈룸 텅스텐 레늄 오스뮴 이리듐 플래티넘 골드 수은(원소) 탈륨 이끌다 비스무트 폴로늄 아스타틴 라돈
프랑슘 라듐 악티늄 토륨 프로탁티늄 우라늄 넵투늄 플루토늄 아메리슘 퀴륨 베르켈륨 칼리포늄 아인스타이늄 페르미움 멘델레비움 노벨륨 로렌슘 러더포디움 두브늄 시보르기움 보리움 하시움 마이트네리움 다름슈타디움 뢴트제늄 코페르니슘 니혼리움 플레로비움 모스코비움 리버모리움 테네신 오가네손


Cr

바나듐크롬망간
원자 번호 (Z)24
그룹.그룹 6
기간4주기
블록 d블록
전자 구성[Ar] 3d5 4s1
셸당 전자 수2, 8, 13, 1
물리 속성
단계 STP에서단단한
녹는점2180K(1907°C, 3465°F)
비등점2944K(2671°C, 4840°F)
밀도 (근처)7.15g/cm3
액상일 때(로)6.3 g/cm3
융해열21.0 kJ/mol
기화열347 kJ/mol
몰 열용량23.35 J/(mol·K)
증기압
P (Pa) 1 10 100 1k 10k 100k
(K)에서 1656 1807 1991 2223 2530 2942
원자 특성
산화 상태-4, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6 (산성, 염기성 또는 양성 산화물에 따라 다름)
전기 스케일:1 폴링 1: 1.66
  • 번째:
  • 번째: 두 15: 1590.6kJ/mol
  • 3µ: 2987kJ/mol
  • ( 보기)
경험적: 오후128시
139±5pm
Color lines in a spectral range
크롬 스펙트럼 라인
★★★★★★★★★★★★★」 체심입방체(BCC)
Body-centered cubic crystal structure for chromium
★★ 막대 m에서) 5940 m/s (20 °CΩ)
★★★ (에서) 4.9 µm/(mkK) (25 °CΩ)
W 93.9 W/(mkK)
(20°C에서) 125NΩm(20°C에서)
반강자성(단, SDW)[2]
+280.0×10cm−63/mol (273K)[3]
young279 GPa
115 GPa
160 GPa
0.21
8.5
1060 MPa
687~6500 MPa
CAS ®7440-47-3
★★★
검출 및 첫 번째 분리루이 니콜라 보클랭(1794년, 1797년)
크롬의 주요 동위원소
★★★★★ (t1/2)
50Cr 4.345%
51Cr 27.7025 d ε 51브이
γ
52Cr 83.789%
53Cr 9.51%
54Cr 2.20%

크롬화학 원소로 기호는 Cr이고 원자 번호는 24입니다.그룹 6의 첫 번째 요소입니다.강철 같은 회색, 광택, 단단하고 부서지기 쉬운 전이 [4]금속입니다.

크롬 금속은 높은 내식성과 경도로 평가됩니다.강철 생산의 주요 발전은 금속 크롬을 첨가하여 스테인리스강을 형성함으로써 강철을 부식 및 변색에 매우 잘 견딜 수 있다는 발견이었습니다.스테인리스강과 크롬 도금(크롬으로 전기 도금)이 상업 용도의 85%를 차지한다.크롬은 또한 변색강한 연마성을 지닌 금속으로 높은 가치를 지닌다.연마된 크롬은 가시 스펙트럼의 거의 70%와 적외선[5]거의 90%를 반사합니다.원소의 이름은 많은 크롬 화합물이 강렬한 색을 띠기 때문에 그리스어 [6]δμα, chroma에서 유래했다.

크롬의 산업적 생산은 크롬 광석(대부분24 FeCrO)에서 진행되어 알루미늄 발열 또는 규열 반응을 통해 철-크롬 합금인 페로크롬을 생산한다.그리고 나서 철크롬은 스테인리스강과 같은 합금을 생산하는데 사용된다.순수한 크롬 금속은 다른 공정으로 생산됩니다. , 철에서 분리하기 위해 크롬을 로스팅하고 침출시킨 다음 탄소, 알루미늄환원합니다.

미국에서 3가 크롬 이온은 인슐린,[7] , 지질 대사를 위해 인간필수 영양소로 여겨진다.그러나 2014년 유럽연합의 대리기관인 유럽식품안전국은 크롬이 [8]필수적인 것으로 인정될 만한 충분한 증거가 없다고 결론지었다.

크롬 금속과 Cr(III) 이온은 무독성으로 간주되지만, 6가 크롬인 Cr(VI)은 독성이 있고 발암성이 있습니다.유럽화학청(ECHA)에 따르면 산업용 전기도금 공정에서 사용되는 삼산화크롬은 매우 우려되는 물질(SVHC)[9]이다.

버려진 크롬 생산 현장은 종종 환경 [10]정화가 필요하다.

크롬은 주기율표에서 발견된 네 번째 전이 금속으로 [Ar] 3d5 4s의1 전자 구성을 가지고 있습니다.또한 주기율표에서 지면 상태의 전자 구성이 Aufbau 원리를 위반하는 첫 번째 원소입니다.이것은 주기율표에서 구리, 니오브,[11] 몰리브덴과 같은 다른 원소 및 전자 구성과 함께 다시 발생합니다.이것은 같은 궤도에 있는 전자들이 같은 전하 때문에 서로 밀어내기 때문에 발생합니다.상기 원소에서 전자를 다음으로 높은 에너지 준위로 촉진하는 에너지 비용은 전자간 반발을 줄임으로써 방출되는 것을 보상하기에는 너무 크다.단, 3d 전이금속은 3d 서브셸과 다음으로 높은 4s 서브셸의 에너지 갭이 매우 작고, 3d 서브셸이 4s 서브셸보다 콤팩트하기 때문에 4s 전자간 반발이 3d 전자간보다 작다.이는 촉진의 에너지 비용을 낮추고 그에 의해 방출되는 에너지를 증가시키기 때문에 촉진은 에너지적으로 실현 가능하며 1개 또는 2개의 전자가 항상 4s 서브셸로 촉진됩니다.(같은 프로모션은 전이 금속 원자가 1개인 팔라듐을 제외한 모든 것에 대해 발생합니다.)[12]

크롬은 3d 전자가 으로 가라앉기 시작하는 3d 시리즈의 첫 번째 원소이다. 따라서 금속 결합에 덜 기여하기 때문에 크롬의 용융점과 끓는점 및 원자화의 엔탈피는 앞의 원소 바나듐보다 낮다.크롬(VI)은 몰리브덴(VI) 및 텅스텐([13]VI) 산화물과 대조되는 강력한 산화제입니다.

★★★

크롬은 매우 단단하고 탄소(다이아몬드)와 붕소 다음으로 세 번째로 단단한 원소입니다.Mohs 경도는 8.5로 석영토파즈 샘플을 긁어낼 수 있지만 코런덤으로 긁어낼 수 있다.크롬은 변색에 강한 내성을 가지고 있어 구리, 마그네슘, 알루미늄과 같은 다른 금속과 달리 가장 바깥쪽 층의 부식을 방지하는 금속으로 유용합니다.

크롬의 녹는점은 1907°C(3465°F)로 대부분의 전이 금속에 비해 상대적으로 낮습니다.그러나 여전히 모든 Period 4 원소 중 두 번째로 높은 녹는점을 가지고 있으며 1910°C(3470°F)에서 바나듐이 3°C(5°F)만큼 위에 있다.그러나 끓는점은 2671°C(4840°F)로 비교적 낮으며, 4주기 [note 1]전이 금속 망간과 아연 다음으로 끓는점이 세 번째로 낮다.20°C에서 크롬의 전기 저항률125나노옴미터입니다.

크롬은 다른 전이 금속에 비해 반사율이 높다.적외선 425μm에서 [5]크롬은 최대 반사율이 약 72%로 750μm에서 최소 62%로 낮아졌다가 4000μm에서 90%로 다시 상승한다.스테인리스강 합금에 크롬을 사용하고 연마할 경우 금속이 추가될수록 반사율이 감소하지만 다른 합금에 비해 여전히 높습니다.가시 스펙트럼의 40~60%가 연마 스테인리스강에서 [5]반사됩니다.크롬이 일반적으로 반사광자파, 특히 적외선의 90%의 높은 분율을 보이는 이유는 크롬의 [14]자성에 기인한다.크롬은 독특한 자기 특성을 가지고 있습니다. 크롬은 실온 이하에서 반강자성 질서를 보이는 유일한 원소 고체입니다.38°C를 넘으면 자기 순서가 상사성이 [2]됩니다.크롬 원자가 일시적으로 이온화되고 결합되는 반강자성 특성이 존재하는 것은 체심 입방체의 자기 특성이 격자 주기에 비례하기 때문이다.이것은 큐브의 모서리에 있는 자기 모멘트와 동일하지 않지만 반평행인 큐브 [14]중심 때문입니다.여기서부터 맥스웰 방정식과 크롬의 반강자성에서 도출된 크롬의 주파수 의존 상대 유전율은 크롬을 높은 적외선과 가시광선 반사율로 [15]남긴다.

공기 중에 남아 있는 크롬 금속은 패시베이션되어 얇고 보호적인 산화물 표면층을 형성합니다.이 층은 몇 개의 원자 층 두께가 있는 스피넬 구조를 가지고 있다; 그것은 매우 밀도가 높고 기초 금속으로 산소가 확산되는 것을 억제한다.반대로 철은 산소가 이동할 수 있는 다공질 산화물을 형성하여 지속적[16]녹을 일으킵니다.패시베이션은 질산과 같은 산화산과의 짧은 접촉으로 강화될 수 있다.수동 크롬은 산에 대해 안정적이다.금속상의 보호산화물층을 파괴하는 강력한 환원제로 소극성을 제거할 수 있다.이렇게 처리된 크롬 금속은 약산에 [17]쉽게 용해된다.

크롬은 철이나 니켈과는 달리 수소 연화 현상을 겪지 않는다.그러나 질소가 메짐화되면서 공기 중의 질소와 반응하여 금속 [18]부품을 가공하는 데 필요한 고온에서 메짐성 질화물을 형성합니다.

자연발생 크롬은 Cr, Cr, Cr의 3가지 안정 동위원소로 구성되며, Cr이 가장 풍부하다(83.789%).19개의 방사성 동위원소가 특징이며, 가장 안정적인 것은 반감기가17 1.10년 이상인 Cr과 반감기가 27.7일인 Cr이다.나머지 방사성 동위원소는 모두 반감기가 24시간 미만이고 대부분은 1분 미만이다.크롬은 또한 두 준안정성[19]이성질체를 가지고 있다.

Cr은 Mn의 방사성 붕괴 생성물(반감기 [20]= 374만년)53이다.크롬 동위원소는 일반적으로 망간 동위원소와 함께 배치된다.이 상황은 동위원소 지질학에서 유용하다.망간-크롬 동위원소 비율은 태양계의 초기 역사에 관한 Al과 Pd의 증거를 보강한다.여러 운석으로부터의 52Cr/Cr 및 Mn/Cr 비율의 변화는 Mn-Cr 동위원소 조성이 차별화된 행성체의 Mn의 현장 붕괴에서 비롯되어야 함을 시사하는 초기 55Mn/Mn 비율을 나타낸다.따라서 Cr은 태양계의 [21]결합 직전에 핵합성 과정에 대한 추가 증거를 제공한다.

크롬 동위원소는 원자질량 43u(43Cr)에서 67u(67Cr)까지 다양하다.가장 풍부한 안정 동위원소 Cr 이전의 1차 붕괴 모드는 전자 포획이고, 그 이후의 1차 붕괴 모드는 베타 [19]붕괴이다.53Cr은 대기 중 산소 [22]농도의 대용물로 지정되었습니다.

순수, 과염소산 또는 수산화나트륨[23][24] 중 크롬에 대한 Fourbaix 다이어그램

크롬은 전이 금속인 6족에 속한다.+3과 +6 상태는 크롬 화합물 내에서 가장 일반적으로 발생하며, +2가 그 뒤를 잇는다. 크롬의 경우 +1, +4, +5의 전하가 드물지만, 그럼에도 불구하고 가끔 존재한다.[25][26]

인 산화

화 oxidation
상태[note 2][26]
- 4 (d10) Na4[Cr(CO)4][27]
- 2 (d8) Na
2
[Cr(CO)
5
]
- 1 (d7) Na
2
[Cr
2
(CO)
10
]
0 (d6) Cr(C
6
H
6
)
2
+1 (d5) K
3
[Cr(CN)]
5
아니요]
+2 (d4) CrCl
2
+3 (d3) CrCl
3
+4 (d2) K
2
CrF
6
+5 (d1) K
3
Cr(O
2
)
4
+6 (d0) KCro
2

4

δ(0)

많은 Cr(0) 복합체가 알려져 있습니다.유기크롬화학에서는 비스(벤젠)크롬크롬헥사카르보닐하이라이트다.

롬롬(II)

크롬(II) 탄화물(CrC32)

크롬(II) 화합물은 드물며, 부분적으로 공기 중에 있는 크롬(II) 유도체로 쉽게 산화되기 때문이다.수용성 크롬(II) 염화크롬(III)을 아연과 환원시켜 만들 수 있는 염화물
2
CrCl.
크롬(크롬)을 녹여 만든 밝은 파란색 용액입니다.II) 염화물은 중성 [17]pH에서 안정적이다.다른 주목할 만한 크롬(cromium)II) 화합물은 크롬을 포함한다.II 산화물 CrO 및 크롬(II) 황산염
4
CrSO.
다크롬(II) 카르복실산염이 알려져 있다.빨간 크롬(II) 아세테이트(Cr2(OCCH23))4는 다소 유명하다.Cr-Cr 4중 [28]결합이 특징입니다.

크롬)(III)

무수염화크롬(III)(CrCl3)

질산크롬, 아세트산크롬, [29]산화크롬 등 다수의 크롬(III) 화합물이 알려져 있다.염산이나 황산 등의 산에 원소 크롬을 녹여 크롬(II)을 얻을 수 있지만, 시토크롬 [30]c7에 의한 크롬(VI)의 환원에도 의해 크롬(II)을 형성할 수 있다.Cr 이온은 Al3+
(반경 50pm)과3+
비슷한 반지름(63pm)을 가지며, 크롬알룸 명반과 같은 일부 화합물에서 서로를 대체할 수 있습니다.

크롬(III)은 팔면체 복합체를 형성하는 경향이 있다.시판되는 염화크롬(III) 하이드레이트는 짙은 녹색 착화체 [CrCl2(HO2)]4Cl이다.옅은 녹색 [CrCl(HO2)]5Cl과2 보라색 [Cr(HO2)]6Cl이3 밀접하게 관련된 화합물이다.무수[31] 보라색 염화크롬(III)이 물에 용해되면 내부배위구 내의 염화물이 물로 치환됨에 따라 시간이 흐른 후 보라색 용액이 녹색으로 변한다.이러한 반응은 크롬 명반 및 기타 수용성 크롬(III) 소금 용액에서도 관찰된다.Cr 중심 케긴 음이온에 대해 크롬(II)의 사면체 배위[α-CrWO1240]5–[32]가 보고되었다.

수산화크롬(III) (Cr(OH))3양성이고 산성용액에 녹아서 [Cr(HO2)],63+ 염기용액에 녹아서 [Cr(OH)]
6
3−
형성한다.
가열에 의해 탈수되어 [17]Corundum과 동일한 결정구조를 가진 안정된 산화물인 녹색산화크롬(III)을23 형성한다.

VI)

크롬(VI) 화합물은 낮은 pH 또는 중성 pH의 산화제이다. 산화 상태에서는 크롬산 음이온(CrO2−
4
)과272− 중크롬산 음이온이 주 이온이다.
이들은 pH에 의해 결정되는 평형에 존재한다.

24 [CrO]2− + 2+ H † [CrO27]2− + HO2

옥시할라이드 크롬(VI)도 알려져 있으며, 불화 크롬22(CrOF) 및 염화 크롬
2

2
(CrOCl)[17]을 포함한다.
하지만, 여러 가지 잘못된 주장에도 불구하고,[33] 육불화 크롬(및 모든 상위 육불화 크롬)은 2020년 현재 알려지지 않았다.

크롬산나트륨크롬광석과 탄산나트륨을 산화 로스팅하여 공업적으로 제조된다.평형 변화는 크롬산칼륨 중성용액에 산을 첨가할 때처럼 노란색(크롬산염)에서 주황색(크롬산염)으로 변화함으로써 나타난다.더 낮은 pH 값에서는 더 복잡한 크롬 산화 음이온에 대한 추가 축합이 가능하다.

크롬산염과 중크롬산 음이온은 모두 낮은 [17]pH에서 강한 산화 시약입니다.

CrO
2
2−
7
+ 14
3
+
HO + 6 e23+
Cr + 21
2
HO (표준0 = 1.33 V)

그러나 높은 [17]pH에서는 중간 정도의 산화만 발생합니다.

CrO2−
4
+ 4
2
HO + 3 e → Cr(OH)
3
+ 5 OH
(표준0 = -0.13 V)

산성 과산화수소용액을 첨가하면 용액 중의 크롬(VI) 화합물을 검출할 수 있다.불안정한 암청색 과산화크롬(VI)5 형성되어 에테르 부가물
5
CrO·[17]OR
2 안정화 될 수 있다.

크롬산은 가정식
2

4
HCrO를 가지고 있다.
잘 정의된 크롬산염과 중크롬산염이 많이 알려져 있음에도 불구하고 희미하게 묘사된 화학물질이다.크롬산의 무수산인 짙은 적색산화크롬
3
(VI) CrO는 산업적으로 "크롬산"[17]으로 판매된다.
황산과 중크롬산염을 혼합하여 제조할 수 있으며 강력한 산화제입니다.

산화

크롬(V)의 화합물은 다소 드물다. 산화 상태는 소수의 화합물에서만 실현되지만 크롬산염에 의한 산화와 관련된 많은 반응에서 중간체이다.유일한 이원 화합물은 휘발성 플루오르화 크롬(V5)이다.이 빨간색 고체의 용해점은 30°C이고 비등점은 117°C입니다.크롬 금속을 400°C와 200bar 압력에서 불소로 처리하여 제조할 수 있습니다.과산화크롬산염(V)은 +5 산화 상태의 또 다른 예입니다.크롬산칼륨과 과산화수소를 저온에서 반응시켜 과산화칼륨(K3[Cr(O2)])4을 만든다.이 적갈색 화합물은 상온에서 안정적이지만 150~170°[34]C에서는 자연 분해된다.

크롬 화합물(IV)는 크롬(V)보다 약간 더 흔하다.테트라할라이드(CrF4, CrCl4 및 CrBr4)는 높은 온도에서 해당 할로겐으로 트리할라이드(CrX
3
)를 처리하여 생성할 수 있습니다.
이러한 화합물은 불균형 반응을 일으키기 쉽고 물속에서는 안정적이지 않다.Cr(IV) 상태를 포함한 유기화합물(예: 크롬테트라티부톡사이드)도 [35]알려져 있다.

대부분의 크롬(I) 화합물은 전자가 풍부한 8면체 크롬(0) 복합체의 산화에 의해서만 얻어진다.다른 크롬(I) 착체는 시클로펜타디에닐 배위자를 포함한다.X선 회절에 의해 검증되었듯이 Cr-Cr 5중 결합(길이 183.51(4) pm)도 설명되었다.[36]매우 부피가 큰 단당류 배위자는 5중 결합을 추가적인 반응으로부터 보호함으로써 이 화합물을 안정화시킨다.

결합 Cr-Cr 5중 을 포함하는 것으로 실험적으로 결정된

Crocoite(PbCrO4)

크롬은 평균 농도가 100ppm으로 지각에서 21번째로[37] 풍부한 원소이다.크롬 화합물은 크롬 함유 암석의 침식으로 인해 환경에서 발견되며 화산 폭발에 의해 재분배될 수 있다.환경매체 중 크롬의 대표적인 백그라운드 농도는 대기 <10 ng/m3, 토양 <500 mg/kg, 식물 < 0.5 mg/kg, 담수 < 10 μg/L, 해수 < 1 μg/L, 침전물 < [38]80 mg/kg이다.크롬은 크롬산염([39]FeCrO24) 광석으로 채굴된다.

세계 크롬 광석과 농축액의 약 5분의 2가 남아프리카에서,[40] 약 3분의 1이 카자흐스탄에서 생산되고 있으며, 인도, 러시아, 터키도 상당한 생산국이다.미개발 크롬산염 퇴적물은 풍부하지만 지리적으로 카자흐스탄과 남아프리카[41]집중되어 있다.드물긴 하지만,[42][43] 토종 크롬의 퇴적물이 존재한다.러시아의 Udachnaya 파이프는 토종 금속 샘플을 생산한다.이 광산은 다이아몬드가 풍부킴벌라이트 파이프로 원소 크롬과 [44]다이아몬드를 모두 생산하는 데 도움이 되었습니다.

Cr(III)과 Cr(VI)의 관계는 pH와 위치의 산화 특성에 따라 크게 달라진다.대부분의 경우 Cr(II)이 지배적인 [23]종이지만 일부 지역에서는 지하수에 총 크롬이 39μg/L까지 함유될 수 있으며, 이 중 30μg/L가 Cr([45]VI)이다.

★★★

(얼리 어플리케이션)

색소로서의 크롬 광물은 18세기에 서양의 주목을 받게 되었다.1761년 7월 26일 요한 고틀롭 레만우랄 산맥의 베료조브스코예 광산에서 오렌지색 광물을 발견했는데, 이를 시베리아 붉은 납이라고 명명했다.[46][47]셀레늄 성분이 함유된 화합물로 잘못 식별되었지만, 이 광물은 사실 PbCrO4 [48]공식의 크로와이트였다.1770년, 피터 사이먼 팔라스는 레만과 같은 장소를 방문했고 물감안료로서 유용한 성질을 가진 것으로 발견된 붉은 납 광물을 발견했다.팔라스 이후 시베리아산 붉은 납을 페인트 안료로 사용하는 것이 이 지역에서 [49]빠르게 발전하기 시작했다.크로아이트는 수년 [50]크롬산염이 발견되기 전까지 색소의 크롬의 주요 공급원이었다.

루비의 붉은 색은 코란담 안에 미량의 크롬이 있기 때문입니다.

1794년, 루이 니콜라스 보클랭은 크로와이트 광석의 샘플을 받았다.그는 크로코아이트와 염산[48]혼합하여 삼산화크롬(CrO3)을 생성했다.1797년, 보클랭은 산화물을 숯 오븐에서 가열함으로써 금속 크롬을 분리할 수 있다는 것을 발견했고, 그 덕분에 그는 [51][52]그 원소를 발견한 사람으로 인정받고 있다.보클린은 또한 루비[48][53]에메랄드 같은 귀중한 보석에서 크롬의 흔적을 발견할 수 있었다.

19세기 동안 크롬은 주로 페인트의 성분으로 사용되었을 뿐만 아니라 태닝 소금에도 사용되었다.한동안 러시아에서 발견된 크로와이트는 이러한 태닝 물질의 주요 공급원이었다.1827년, 미국 볼티모어 근처에서 더 큰 크롬산염 퇴적물이 발견되었는데,[54] 이것은 이전에 사용되었던 크로와이트보다 태닝 소금의 수요를 빠르게 충족시켰다.이로 인해 미국은 1848년 터키 [39]부르사 근처에서 크롬산염의 대량 매장량이 발견되기 전까지 크롬 제품의 최대 생산국이 되었다.서양에서 야금 및 화학 산업이 발달하면서 크롬의 필요성이 [55]증가하였다.

크롬은 또한 연마할 때 반사되는 금속 광택으로 유명하다.자동차 부품, 배관 설비, 가구 부품 및 기타 많은 품목의 보호 및 장식 코팅으로 사용되며, 일반적으로 전기 도금으로 도금됩니다.크롬은 1848년부터 전기 도금에 사용되었지만,[56] 1924년 개선된 공정의 개발로 널리 보급되었다.

.

알루미늄 발열 반응으로 생성된 크롬 조각
의 세계
수평 존 되어 큰 결정 .

2013년에 약 2,880만 톤(Mt)의 시장성 크롬 광석이 생산되어 7.5 Mt의 페로크롬으로 [41]전환되었습니다.존 F에 따르면.USGS에 기고한 Papp은 "페로크롬은 크롬 광석의 선도적인 최종 사용이고 스테인리스강은 페로크롬의 선도적인 최종 사용입니다."[41]

2013년 크롬 광석의 최대 생산국은 남아프리카공화국(48%), 카자흐스탄(13%), 터키(11%), 인도(10%)이며, 그 외 여러 나라가 세계 [41]생산량의 약 18%를 생산하고 있다.

크롬 광석 정제의 두 가지 주요 생산물은 페로크롬과 금속 크롬이다.이러한 제품의 광석 제련 공정은 상당히 다릅니다.페로크롬 제조를 위해 크롬 광석(FeCrO24)은 알루미늄 발열 [57]반응에서 알루미늄 또는 실리콘을 가진 전기 아크로 또는 소규모 제련소에서 대규모로 환원됩니다.

2002년[58] 크롬 광석 생산량

순수 크롬을 생산하기 위해서는 2단계 로스팅 및 침출 공정에서 철을 크롬에서 분리해야 한다.크롬산염 광석은 공기가 있는 상태에서 탄산칼슘과 탄산나트륨혼합물로 가열됩니다.크롬은 6가 형태로 산화되고 철은 안정적인23 FeO를 형성합니다.이후 고온에서 침출하면 크롬산염이 용해되고 불용성 산화 철이 남습니다.크롬산염은 황산에 의해 중크롬산염으로 [57]전환된다.

424 FeCrO + 8 NaCO23 + 72 O → 8 NaCrO24 + 2 FeO23 + 8 CO2
224 NaCrO + HSO24 → NaCrO227 + NaSO24 + HO2

중크롬산염은 탄소에 의한 환원 작용에 의해 산화크롬(II)으로 변환된 후 크롬에 [57]대한 알루미늄 발열 반응으로 환원됩니다.

NaCrO227 + 2 C → CrO23 + NaCO23 + CO
CrO23 + 2 Al → AlO23 + 2 Cr

프로그램

금속 합금의 생성은 사용 가능한 크롬 사용량의 85%를 차지합니다.나머지 크롬은 화학,[59] 내화물주조 공장에서 사용됩니다.

크롬

입자 경계에서 안정적인 금속 탄화물을 형성하는 강화 효과와 내식성의 강한 증가는 크롬을 강철의 중요한 합금 재료로 만들었다.고속 공구강은 크롬 함량이 3~5%입니다.스테인리스강은 1차 내식성 금속 합금으로서 [60]크롬이 11% 이상의 농도로 철에 도입될 때 형성됩니다.스테인리스강 형성을 위해 용융철에 페로크롬을 첨가한다.또한 니켈계 합금은 입자 경계에 이산적이고 안정적인 금속, 탄화물 입자가 형성되어 강도가 높아졌습니다.를 들어 Inconel 718의 크롬 함량은 18.6%입니다.이러한 니켈 초합금의 뛰어난 고온 특성 때문에 일반적인 구조 [61]재료 대신 제트 엔진과 가스 터빈에 사용됩니다.ASTM B163은 응축기 및 열교환기 튜브에 크롬을 사용하는 반면, 크롬을 함유하는 고온에서 고강도의 주물은 ASTM A567로 [62]표준화됩니다.AISI 타입 332는 고온으로 인해 침탄, 산화 또는 [63]부식이 발생할 수 있는 경우에 사용됩니다.Incoloy 800은 "고온에 장기간 노출된 후에도 안정적으로 오스테나이트 구조를 유지할 수 있습니다."[64]니크롬토스터나 난방기 등의 발열 소자의 저항선으로 사용된다.이러한 용도는 크롬을 전략적인 물질로 만든다.그 결과, 제2차 세계대전 중, 미국의 도로 엔지니어들은 "비상사태 [65]동안 중요한 물질이 될 수 있기 때문에" 노란색 도로 페인트의 크롬을 피하도록 지시 받았다.미국도 마찬가지로 크롬을 "독일 전쟁 산업에 필수적인" 것으로 간주하고 나치 독일[66]손에 들어가지 않기 위해 강력한 외교적 노력을 기울였다.

장식

무합금 크롬의 높은 경도와 내식성으로 표면 코팅에 신뢰할 수 있는 금속입니다. 다른 코팅 [67]금속에 비해 평균 이상의 내구성으로 여전히 시트 코팅에 가장 인기 있는 금속입니다.전처리된 금속표면에 크롬층을 전기도금공법으로 퇴적시킨다.증착 방법에는 얇은 것과 두꺼운 것의 두 가지가 있습니다.얇은 증착은 크롬 도금에 의해 퇴적된 1μm 두께 미만의 크롬층을 포함하고 있으며, 장식 표면에 사용된다.내마모성 표면이 필요한 경우 더 두꺼운 크롬 층이 퇴적됩니다.두 방법 모두 산성 크롬산염 용액 또는 중크롬산염을 사용한다.에너지를 소비하는 산화 상태의 변화를 방지하기 위해 황산 크롬(III)의 사용이 개발 중에 있으며, 대부분의 크롬 용도는 이전에 확립된 공정을 사용합니다.[56]

크롬산염 변환 코팅 공정에서는 크롬산염의 강한 산화 특성을 사용하여 알루미늄, 아연 및 카드뮴 등의 금속에 보호 산화층을 부착한다.이러한 수동화 및 크롬산염 변환 코팅에 저장된 크롬산염의 자가 치유 특성이 국소 결함으로 이행할 수 있는 것이 이 코팅 [68]방법의 장점이다.크롬산염에 대한 환경 및 보건 규정 때문에 대체 코팅 방법이 [69]개발 중입니다.

알루미늄의 크롬산 양극화(또는 Type I 양극화)는 크롬의 증착으로 이어지지 않고 용액 중 전해질로 크롬산을 사용하는 또 다른 전기화학적 공정이다.양극산화 시 알루미늄 위에 산화층이 형성된다.일반적으로 사용되는 황산 대신 크롬산을 사용하면 이러한 [70]산화층의 차이가 약간 발생합니다.확립된 크롬 전기도금 공정에서 사용되는 Cr(VI) 화합물의 높은 독성과 안전 및 환경 규제 강화는 크롬 대체물을 찾거나 최소한 독성이 낮은 크롬([56]II) 화합물로 변경해야 한다.

안료

광물질 크로와이트(크롬산납 PbCrO4)는 발견된 직후 노란색 안료로 사용되었습니다.크롬 옐로우카드뮴 옐로우와 함께 크롬 옐로우의 합성법이 보급된 후 가장 많이 사용되는 옐로우 안료 중 하나가 되었다.이 안료는 광분해되지는 않지만 산화크롬(III)의 형성에 의해 어두워지는 경향이 있다.이 강해서 미국의 스쿨버스와 유럽의 우체국(를 들어 도이치 포스트)에 사용되었습니다.크롬 옐로우의 사용은 환경 및 안전상의 문제로 인해 감소하였고 납과 크롬이 없는 유기 안료나 다른 대안으로 대체되었다.크롬을 기반으로 하는 다른 안료는 예를 들어 크롬산납과을 함유한 크롬산납(cromate)인 붉은 안료의 짙은 색조입니다.II) 수산화물(PbCrO4·Pb(OH))2금속 프라이머 제제에 널리 사용된 매우 중요한 크롬산 아연은 현재 인산 아연으로 대체되었다.세척 프라이머는 알루미늄 항공기 본체를 전처리하는 위험한 관행을 인산 용액으로 대체하기 위해 제작되었습니다.이것은 폴리비닐 부티랄 용액에 분산된 테트로옥시크롬산아연을 사용했다.적용 직전에 용매 중 인산 8% 용액을 첨가하였다.쉽게 산화되는 알코올이 필수 성분이라는 것이 밝혀졌다.약 10~15µm의 얇은 층을 도포하여 경화 시 노란색에서 진한 녹색으로 변하였다.정확한 메커니즘에 대한 질문이 여전히 있다.크롬 그린은 프러시아 블루와 크롬 옐로우의 혼합물이고, 크롬 옥사이드 그린은 산화 [71]크롬(III)입니다.

산화크롬은 유리 제조 분야의 녹색 안료나 [72]도자기의 유약으로도 사용된다.녹색 산화크롬은 매우 빠른 속도로 클래딩 코팅에 사용됩니다.그것은 또한 적외선 반사 페인트의 주요 성분으로, 군대가 차량을 도장하고 녹색 [73]잎과 같은 적외선 반사율을 제공하기 위해 사용합니다.

★★★★

Components of original ruby laser.

코룬덤 결정(산화알루미늄)에 존재하는 크롬(III) 이온은 코룬덤 결정(산화알루미늄)에 붉은색을 띠게 하고, 코룬덤이 나타나면 루비라고 한다.코룬담에 크롬(III) 이온이 부족하면 사파이어라고 [note 3]한다.크롬(III)을 인공 코룬덤 결정으로 도핑함으로써 합성 루비를 [note 4][74]만드는 데 필요한 크롬으로 함으로써 적색의 인공 루비를 얻을 수도 있다.이러한 합성 루비 결정은 1960년에 생산된 최초의 레이저의 기초가 되었으며, 이러한 결정의 크롬 원자로부터의 자극적인 빛의 방출에 의존했다.Ruby는 694.3나노미터의 심홍색으로 [75]레이저 천이를 한다.

크롬염은 독성 때문에 목재의 보존에 사용된다.예를 들어 썩은 곰팡이, 흰개미를 포함한 목재 공격 곤충 및 해양 [76]보어로부터 목재를 보호하기 위해 목재 처리에 CCA(Chromated 구리 비산염)가 사용됩니다.제제에는 산화물3 CrO 기준 크롬이 35.3%~65.5% 함유되어 있습니다.미국에서는 1996년에 [76]65,300톤의 CCA 용액이 사용되었습니다.

가죽의 태닝에는 크롬(III)염, 특히 크롬알룸과 황산크롬(III)염이 사용된다.크롬(III)은 콜라겐 [77]섬유를 교차시켜 가죽을 안정시킵니다.크롬 태닝 가죽은 [39]단백질에 단단히 결합되어 있는 크롬을 4~5% 함유할 수 있습니다.태닝에 사용되는 크롬의 형태는 독성 6가 품종은 아니지만 태닝 산업에서 크롬 관리에 대한 관심은 여전히 남아 있다.회수 및 재사용, 직접/간접 재활용,[78] "크롬 없음" 또는 "크롬 없음" 태닝은 크롬 [79]사용을 보다 효과적으로 관리하기 위해 시행됩니다.

높은 열 저항성과 높은 녹는점은 크롬산염과 산화 크롬(II)을 고로, 시멘트 가마, 벽돌 소성용 금형, 금속 주조용 주조 모래와 같은 고온 내화물 용도로 사용할 수 있는 재료로 만듭니다.이러한 적용에서 내화재는 크롬산염과 마그네사이트의 혼합물로 만들어진다.크롬(VI)[57] 생성 가능성 때문에 환경 규제 때문에 사용이 감소하고 있습니다.[80]

탄화수소를 가공하기 위한 촉매로서 몇 가지 크롬 화합물이 사용된다.예를 들어 산화크롬으로 제조된 Phillips 촉매는 전 세계 [81]폴리에틸렌의 절반 정도를 생산하는 데 사용됩니다.수소가스 시프트 [82][83]반응의 고온 촉매로서 Fe-Cr 혼합 산화물을 이용한다.구리 크롬산염은 유용한 수소화 [84]촉매이다.

금속 크롬산염은 휴미스터에 [85]사용된다.

크롬(III)의 생물학적 이점에 대해 [94][95]논의한다.크롬은 탄수화물, 지방, [7]단백질의 신진대사와 저장을 매개하는 호르몬인 인슐린의 작용에 있어 미량 성분으로 미국 국립 보건원에 의해 받아들여지고 있다.그러나 체내에서 그것의 작용 메커니즘은 정의되지 않았고, [96][97]크롬의 본질에 의문이 남는다.

반면 6가 크롬(Cr(VI) 또는6+ Cr)은 독성이 강하고 돌연변이 [98]유발성이 강하다.물에서 크롬(VI)을 섭취하는 것은 위 종양과 관련이 있으며, 또한 알레르기 접촉 피부염(ACD)[99]을 일으킬 수 있다.

체내 Cr(III)의 결핍 또는 포도당 내성 인자와 같은 일부 복합체와 관련된 "크롬 결핍증"은 [7]논란의 여지가 있다.일부 연구는 생물학적으로 활성화된 크롬(III)의 형태가 저분자 크롬 결합 물질(LMWCr)이라고 불리는 올리고펩타이드를 통해 체내에서 운반되며, 이는 인슐린 신호 전달 [100]경로에서 역할을 할 수 있다고 제안한다.

일반적인 식품의 크롬 함량은 일반적으로 낮습니다([7][101]인분당 1-13 마이크로그램).식품의 크롬 함량은 토양 미네랄 함량, 생육기, 식물 품종, 가공 [101]중 오염의 차이로 인해 매우 다양합니다.크롬( 니켈)이 스테인리스 스틸로 조리된 식품에 침출되며, 그 효과는 새로운 조리용품이 될 때 가장 크다.여러 시간 동안 조리된 산성 음식 또한 이 [102][103]효과를 악화시킨다.

식단

크롬의 필수 영양소로서의 지위에 대해서는 이견이 있다.호주, 뉴질랜드, 인도, 일본 및 미국의 정부 부처는 크롬이[104][105][106][107] 필수적이라고 간주하지만 유럽연합의 유럽 식품안전청(EFSA)은 그렇지 않다.[108]

미국 국립 의학 아카데미(NAM)는 2001년에 크롬에 대한 추정 평균 요구량(EARs)과 권장 식사 허용량(RDAs)을 업데이트했습니다.크롬의 경우, EAR와 RDA를 설정하기에 정보가 부족했기 때문에, 필요성은 적정 섭취량(AIs) 추정치로 설명된다.현재 14~50세 여성의 크롬 AI는 25μg/일, 50세 이상 여성의 AI는 20μg/일이다.임산부는 30μg/일, 수유 중인 여성은 45μg/일입니다.14~50세 남성의 AI는 하루 35μg, 50세 이상 남성의 AI는 하루 30μg이다.1세부터 13세까지의 어린이의 경우, AI는 나이가 들수록 하루에 0.2μg에서 25μg까지 증가한다.안전성에 대해서는 NAM이 비타민과 미네랄의 허용 상한섭취량(ULs)을 정하고 있다.크롬의 경우 아직 충분한 정보가 없기 때문에 UL은 확립되지 않았다.전체적으로 EAR, RDA, AI 및 UL은 식이 기준 섭취(DR)로 알려진 영양 권장 시스템의 [107]매개 변수입니다.호주와 뉴질랜드는 크롬을 필수 영양소로 간주하며 남성의 경우 하루 35μg, 여성의 경우 하루 25μg, 임산부의 경우 하루 30μg, 여성의 경우 하루 45μg의 AI가 검출된다.충분한 데이터가 [104]없기 때문에 UL은 설정되지 않았습니다.인도는 크롬을 필수 영양소로 간주하며 성인 권장 섭취량은 하루 [105]33μg입니다.일본도 크롬을 필수 영양소로 간주하고 있어 임신이나 수유 중인 여성을 포함한 성인의 AI는 1일 10μg이다.UL이 [106]설정되어 있지 않다.그러나 유럽연합의 EFSA는 크롬을 필수 영양소로 간주하지 않고 있다.크롬은 미국과 유럽연합이 [108][109]동의하지 않는 유일한 광물이다.

★★

미국 식품 및 식이 보충제 라벨링의 경우, 1인분에 포함된 물질의 양은 일일 가치(%DV)의 백분율로 표시됩니다.크롬 라벨링의 경우, 일가의 100%는 120μg이었다.2016년 5월 27일부로 일일 섭취량 비율을 35μg으로 수정하여 크롬 섭취량을 공식 권장식사 [110][111]허용량과 합의하였다.Reference Daily Incute(기준 일일 섭취량)에 이전 및 새 성인 일일 값 표가 제공됩니다.

★★★★★

미국 농무부가 관리하는 것과 같은 식품 조성 데이터베이스에는 식품의 [112]크롬 함량에 대한 정보가 포함되어 있지 않다.다양한 동물성 식품과 식물성 식품에는 [107]크롬이 함유되어 있다.1인분 당 함유량은 식물이 자라는 토양의 크롬 함량, 동물에게 공급되는 식품 및 스테인리스강 설비에서 [113]크롬을 가공 또는 조리할 경우 식품에 침출시키는 가공 방법에 의해 영향을 받는다.멕시코에서 실시된 한 식단 분석 연구에 따르면 하루 평균 크롬 섭취량은 [114]30마이크로그램이었다.미국 성인의 약 31%가 25-60마이크로그램의 크롬을 함유하고 있는 종합 비타민/미네랄 식이 [115]보충제를 섭취하고 있다.

★★★

크롬은 TPN(Total [116]Parental Nutrition)의 성분입니다. 왜냐하면 크롬이 없는 TPN을 몇 달 동안 정맥에 주입한 후 결핍이 발생할 수 있기 때문입니다.그것은 또한 조산아[117]위한 영양 제품에도 첨가된다.크롬에 대한 생물학적 역할의 작용 메커니즘은 불분명하지만 미국에서는 크롬 함유 제품이 처방전 없이 50~1000μg의 양으로 판매되고 있다.또한 더 [115]적은 양의 크롬은 미국 성인의 31%가 섭취하는 종합 비타민/미네랄 보충제에 종종 통합된다.식이보조식품에 사용되는 화합물은 염화크롬, 구연산크롬, 피콜린산크롬, 폴리니코틴산크롬 및 기타 [7]화학조성물을 포함한다.보충제의 효능은 아직 [7][118]입증되지 않았다.

및 되지 않은 건강

2005년, 미국 식품의약국은 매우 구체적인 라벨 문구를 요구하며 "한 작은 연구에 따르면 피콜린산 크롬이 인슐린 저항성의 위험을 감소시킬 수 있으며, 따라서 제2형 당뇨병의 위험을 감소시킬 수 있다.그러나 FDA는 피콜린산크롬과 인슐린 저항성 또는 제2형 당뇨병 사이의 그러한 관계가 매우 불확실하다고 결론지었다.동시에, 탄원서의 다른 부분에 대한 답변으로, FDA는 비정상적으로 높은 [119]혈당 수치로 인한 크롬 피콜린산 및 심혈관 질환, 망막증 또는 신장 질환에 대한 주장을 기각했다.2010년 캐나다 보건부는 피콜린산 크롬(III)을 식이 보조 식품에 사용하도록 승인했다.승인된 라벨 표시 문구는 다음을 포함합니다: 건강을 유지하는 요소, 건강한 포도당 대사에 대한 지원을 제공하고, 몸이 탄수화물을 대사하도록 돕고, 지방이 [120]대사되도록 도와줍니다.유럽식품안전청(EFSA)은 2010년 크롬이 정상적인 대사와 혈당 농도 유지에 기여했다는 주장을 승인했지만 정상 체중의 유지 또는 달성, 피로 또는 [121]피로 감소에 대한 주장은 기각했다.

크롬이 [116]없는 정맥주사 영양제품의 맥락에서 포도당 관리에 문제를 일으키는 크롬 결핍의 증거를 고려할 때, 연구 관심은 크롬 보충이 제2형 당뇨병을 가지고 있지만 크롬 결핍이 아닌 사람에게 도움이 되는지로 향했다.4개의 메타 분석 결과를 보면, 1개는 공복 혈장 포도당 수치(FPG)의 통계적으로 유의한 감소와 낮은 헤모글로빈 [122]A1C의 유의하지 않은 추세를 보고했다.두 번째도 같은 [123]보고를 했고, 세 번째도 두 [124]측정치에 대해 유의한 감소를 보고했으며, 네 번째도 [125]두 측정치에 대해 유익성이 없다고 보고했다.2016년에 발표된 리뷰는 6개 메타 분석 중 하나 이상에 포함된 53개의 무작위 임상시험을 열거했다.이러한 메타 분석 중 일부에서 통계적 유의성을 달성하는 FPG 및/또는 HbA1C의 감소가 다소 있을 수 있지만 임상 [126]결과와 관련이 있을 것으로 예상할 수 있을 정도로 크게 감소하는 시험은 거의 없다고 결론지었다.

개의 체계적인 리뷰는 과체중과 비만인 사람들의 체중 관리 수단으로 크롬 보충제를 검토했다.하나는 인기 보충제 성분인 피콜린산크롬으로 제한되며, 12주 [127]이상 시행에서 통계적으로 유의한 -1.1kg(2.4lb) 체중 감소를 보고했다.다른 하나는 모든 크롬 화합물을 포함했으며 통계적으로 유의한 -0.50kg(1.1lb) 무게 [128]변화를 보고했다.체지방 비율의 변화는 통계적으로 유의하지 않았다.두 리뷰의 저자는 이 가벼운 체중 감소의 임상적 관련성을 불확실/신뢰할 [127][128]수 없는 것으로 간주했다.유럽식품안전청은 문헌을 검토한 결과 [121]주장을 뒷받침할 증거가 불충분하다는 결론을 내렸다.

크롬은 인슐린 활성을 증강시켜 근육량의 증가와 운동 후 [118][129][130]회복 시의 글리코겐 저장의 빠른 회복을 기대한다는 이론에 근거해 스포츠 퍼포먼스 식이 보충제로 홍보되고 있다.임상시험의 리뷰에서는 크롬 보충제가 운동 성과를 향상시키거나 근력을 [131]증가시키지 않았다고 보고했다.국제올림픽위원회는 2018년 경기력 높은 선수들을 위한 식이 보충제를 검토한 결과 선수들의 크롬 섭취를 늘릴 필요도 없고 체지방 [132]감소 주장에 대한 지원도 없다는 결론을 내렸다.

크롬은 자연적으로 환경에 미량 존재하지만 고무 및 스테인리스강 제조, 크롬 도금, 직물용 염료, 태닝 및 기타 용도의 산업적 사용은 수계를 오염시킵니다.방글라데시에서는 산업화된 지역의 강이나 하류에서 중금속 오염이 나타난다.크롬의 관개수 기준은 0.1mg/L이지만 일부 하천은 그 5배가 넘는다.사람이 섭취하는 생선의 기준은 1mg/kg 미만이지만, 많은 검사된 샘플은 그 [133]5배 이상이었다.크롬, 특히 6가 크롬은 아가미를 통해 쉽게 흡수되고 혈액 순환으로 쉽게 들어가 세포막을 통과하며 먹이사슬을 타고 생물 농축되기 때문에 물고기에 매우 독성이 있습니다.반면 3가 크롬의 독성은 매우 낮아 막 투과성이 떨어지고 [134]생자성이 거의 없기 때문이다.

크롬(VI)에 대한 급성 및 만성 노출은 물고기의 행동, 생리학, 번식 및 생존에 영향을 미칩니다.오염된 환경에서 과잉활동과 불규칙한 수영이 보고되었습니다.알의 부화와 손가락의 생존이 영향을 받는다.성인 물고기의 경우 간, 신장, 근육, 장, 아가미에 대한 조직병리학적 손상이 보고된다.메커니즘은 돌연변이 유발 유전자 손상 및 효소 [134]기능 장애를 포함한다.

생선은 크롬을 필요로 하지 않지만 측정된 양의 식단에서 이익을 얻을 수 있다는 증거가 있다.한 연구에서, 어린 물고기들은 제로 크롬 식단에 체중이 늘었지만, 식품 kg당 500 μg의 염화 크롬이나 다른 보충제 형태의 크롬을 첨가하면 체중이 증가했습니다.2,000 μg/kg에서 체중 증가는 크롬 제로 식단과 다를 바 없으며 DNA 가닥 [135]파괴가 증가하였다.

물에 녹지 않는 크롬(III) 화합물과 크롬 금속은 건강에 유해하다고 간주되지 않으며 크롬(VI)의 독성과 발암 특성은 오랫동안 알려져 [136]왔다.특정 수송 메커니즘으로 인해 제한된 양의 크롬(III)만이 세포로 들어갑니다.급성 경구 독성은 50~150mg/[137]kg이다.2008년 리뷰에 따르면 식이 보충제를 통한 크롬(III)의 적당한 섭취는 유전독성 [138]위험을 유발하지 않는다.미국 산업안전보건국(OSHA)은 1mg/m의3 시간 가중 평균(TWA)으로 작업장의 공기 허용 노출 한계(PEL)를 지정했다.국립산업안전보건연구소(NIOSH)는 권장 노출 한계(REL)를 0.5mg/m3, 시간 가중 평균으로 설정했다.IDLH(생명과 건강에 즉시 위험) 값은 250mg/[139]m이다3.

크롬(VI)급성 경구 독성 범위는 1.5~3.3mg/[137]kg이다.체내에서 크롬(VI)은 세포에 들어가기 전에 이미 혈중 크롬(II)으로 환원된다.크롬(III)은 체외로 배출되고 크롬산 이온은 수송 메커니즘에 의해 세포로 전달되며, 이 메커니즘에 의해 황산염과 인산염 이온도 세포로 유입됩니다.크롬(VI)의 급성 독성은 강한 산화제 특성 때문이다.혈류에 도달한 후 산화 반응을 통해 신장, 간, 혈구를 손상시킨다.용혈, 신장, 간 기능 부전입니다.적극적인 투석은 [140]치료에 도움이 될 수 있다.

크롬산염 분진의 발암성은 오랫동안 알려져 왔으며, 1890년 첫 번째 간행물에서 크롬산염 염료 [141][142]회사의 근로자들의 높아진 발암 위험을 설명했습니다.크롬(VI)의 유전독성을 설명하기 위해 세 가지 메커니즘이 제안되었다.첫 번째 메커니즘은 크롬(VI)을 크롬(II)으로 환원하는 산물에 의한 고반응성 수산기 및 기타 반응성 라디칼을 포함한다.두 번째 과정은 세포의 감소에 의해 생성된 크롬(V)과 크롬(V)의 직접 결합을 포함한다.IV) DNA에 대한 화합물.마지막 메커니즘은 유전독성이 크롬([143][144]III) 환원 최종 산물의 DNA에 결합하기 때문이라고 보았다.

크롬염(크롬산염)은 또한 일부 사람들에게 알레르기 반응을 일으키는 원인이기도 합니다.크롬산염은 가죽 제품, 페인트, 시멘트, 모르타르, 방부제 등의 제조에 많이 사용됩니다.크롬산염이 함유된 제품과의 접촉은 알레르기 접촉 피부염과 자극성 피부염을 유발하여 피부 궤양을 유발할 수 있으며, "크롬 궤양"이라고도 합니다.이 상태는 전기 도금,[145][146] 태닝 및 크롬 생산 제조업체에서 강한 크롬산염 용액에 노출된 근로자에게서 자주 볼 수 있습니다.

환경 문제

크롬 화합물은 염료, 페인트가죽 태닝 화합물에 사용되었기 때문에, 이러한 화합물은 종종 활성 및 버려진 산업 현장의 토양과 지하수에서 발견되어 환경 정화복구필요합니다.6가 크롬을 함유한 프라이머 페인트는 여전히 항공우주 및 자동차 정련 용도[147]널리 사용되고 있습니다.

2010년, 환경 작업 그룹은 첫 번째 전국적인 연구에서 미국 35개 도시의 식수를 연구했습니다.이 연구는 오클라호마주 노먼을 포함한 31개 도시의 수돗물에서 측정 가능한 6가 크롬을 발견했다; 25개 도시의 수위가 캘리포니아의 제안된 [148]한도를 초과했다.

독성 6가 크롬 형태는 유기물, 철, 황화물 및 기타 환원제에 의해 토양에서 용해성이 낮은 3가 산화 상태로 환원될 수 있으며, 이러한 환원 속도는 알칼리성 크롬보다 산성 조건에서 더 빠르다.반면 3가 크롬은 Mn(III) 및 Mn(IV) 화합물 등의 망간산화물에 의해 토양에서 6가 크롬으로 산화될 수 있다.크롬(VI)의 용해성과 독성은 크롬(II)의 용해성 및 독성이 크롬(II)보다 크므로 두 산화 상태 간의 산화 환원 변환은 토양, 지하수, [149]식물에서 크롬의 이동 및 생체 가용성에 영향을 미친다.

메모들

  1. ^ 전이 금속의 녹는점/끓는점은 보통 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속 및 비금속과 비교하여 높기 때문에 크롬과 비교한 원소의 범위가 다른 것입니다.
  2. ^ 크롬의 가장 일반적인 산화 상태는 굵은 글씨로 되어 있다.오른쪽 열에는 각 산화 상태에 대한 대표적인 화합물이 나열되어 있습니다.
  3. ^ 코룬덤의 어떤 색깔도 사파이어라고 알려져 있다.만약 코런덤이 빨간색이라면, 그것은 루비입니다.사파이어는 노란색이나 보라색 등 다른 색상일 수 있기 때문에 파란색 코런덤 결정일 필요는 없습니다.
  4. ^ Corundum(산화알루미늄, AlO23)에서 Cr이 Al을 치환하면3+
    3+
    크롬의 양에 따라 분홍색 사파이어 또는 루비가 형성된다.

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General bibliography

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