Hulp bij leren Periodiek systeem

Chroom

24

Cr/Chroom

Chroom is een hard, grijzig metaal met een blauwe glans. Het zorgt voor roestbescherming, als legeringselement in ijzer (roestvast staal) en als dunne coating op allerlei materialen. Chroom speelt een cruciale rol in het menselijk lichaam bij het opnemen van glucose. Chroomverbindingen vertonen de meest prachtige kleuren: groen, geel, rood en oranje. De rode edelsteen robijn dankt zijn kleur aan chroom.

Symbool

Protonen/elektronen

Groep

Isotopen

⁵⁰Cr, ⁵²Cr, ⁵³Cr, ⁵⁴Cr

Periode

Elektronenconfiguratie

[Ar] 4s² 3d⁴

Blok

Elektronencofiguratie Bohr

2,8,13,1

Bij kamertemperatuur

vast

Elektronegativiteit

1,6 (Pauling)

Dichtheid

7190 kg m^-3

Atoomstraal

125 ^. 10^-12m

Smeltpunt

1857 ^oC (2130 K)

Relatieve atoommassa

51.996

Kookpunt

2671 ^oC (2944 K)

Soortelijke warmte

450 J kg^-1K^-1

Warmtegeleidingscoëfficiënt

43 W m^-1K^-1

Selecteer

Toepassingen

Naam & ontdekking

Voorkomen

Bereiding

Beeld en audio

Toepassingen

Naam & ontdekking

Voorkomen

Bereiding

Beeld en audio

Toepassingen

Verfraaien en beschermen

Om voorwerpen van staal, messing of ander metaal te beschermen tegen corrosie – of gewoon om ze een mooi glanzend uiterlijk te geven – wordt er een dun laagje chroom op aangebracht van zo’n 200 tot 300 nanometer dik (0,2 à 0,3 µm). Voor een goede hechting is het soms nodig eerst een laagje nikkel (20 à 30 µm) aan te brengen. De corrosiebescherming komt door het hele dunne laagje chroomoxide aan het oppervlak van het chroom. Het is ondoordringbaar voor lucht. Chroom is ook hard, waardoor het onderliggende metaal ook redelijk beschermd wordt tegen krassen.

Staal: gereedschap, mes

Staal gelegeerd met chroom is zeer hard en corrosiebestendig. Men gebruikt het onder andere in gereedschap en snijmateriaal, zoals scharen, messen en boren.

Bij een laag chroomgehalte is chroom vooral van invloed op de structuur van de legering en de mechanische eigenschappen. Bij gehaltes boven de 12 % ontstaat echter een ondoordringbaar laagje chroomoxide aan het oppervlak. Dan is er sprake van roestvast staal dat vaak ook ‘roestvrij’ staal wordt genoemd. Dit bevat doorgaans tussen de 12 en 25 % chroom en daarnaast koolstof (maximaal 1,2%), nikkel en soms nog andere legeringselementen.

Pigment

Verschillende chroomverbindingen kunnen als pigment dienen in verf, kunststof, email en keramiek. Zo is loodchromaat PbCrO₄ bekend als chroomgeel, en chroomoxide (Cr₂O₃) als chroomgroen.

Radiodiagnostiek

In de radiodiagnostiek wordt gebruik gemaakt van radioactieve chroomisotopen ⁵¹Cr. Zo wordt voor het onderzoek van de rode bloedcellen en de milt Na₂⁵¹CrO₄ gebruikt en voor het opsporen van eiwitverlies in de darm ⁵¹CrCl₃ en -albumine.

Leerlooien

Chroomzouten spelen een belangrijke rol bij het leerlooien. Er wordt gebruik gemaakt van chroomverbindingen zoals kaliumdichromaat, basisch chroomsulfaat, kaliumchroomsulfaat en chroomazijnzuur.

Meer toepassingen

Als element en in legeringen

Katalysator bij de ammoniaksynthese
Staal voor permanente magneten
Scheermesjes, zagen, kogellagers (chroomstaal, tot ca. 6,2 % Cr)
Verwarmingselementen (Cr 80 %, Ni 20 %)
Weerstandsdraad (Cr 80 %, Ni 20 %)

In verbindingen

Bleekmiddel	Na₂Cr₂O₇
Corrosiebescherming chromaten	CrF₃
Corrosiebestendig materiaal	Cr₃C₂
Glaskleuring	Cr₂O₃
Houtbescherming tegen insecten en zwammen	CrO₃
Katalysator in de petrochemie	CuCrO₄
Mortel, baksteen	FeCr₂O₄
Textielkleuring	Cr(NO₃)₃, Cr(CH₃COO)₃, (di)chromaten
Vuurwerk	Dichromaten

Naam & ontdekking

Naam

De naam chroom is afgeleid van het Griekse woord chroma voor kleur. De naam is gegeven vanwege de grote verscheidenheid aan kleuren van de chroom verbindingen.

Ontdekking

De Franse chemicus/farmacoloog Louis Nicolas Vauquelin (foto) ontdekte chroom in 1797. Hij behandelde Siberisch crocoïetmineraal met zoutzuur en isoleerde vervolgens chroomtrioxide (CrO₃). Het jaar daarop maakte hij metallisch chroom door het oxide in een oven met houtskool te verhitten.

Voorkomen

Chroom heeft een aandel van 0,0102 % in het gewicht van de aardkost. Het is het 21^e element in de rangorde van voorkomen.

De belangrijkste chroomhoudende mineralen zijn:

Chromatiet, CaCrO₄
Chromiet, FeCr₂O₄
Crocoïet (foto), PbCrO₄

Winning

De belangrijkste wingebieden (voornamelijk van chromiet) liggen in Zuid-Afrika, Kazachstan, India, Turkije, Finland, Zimbabwe, Brazilië, Albanië, Iran, Rusland, Madagascar, de Filipijnen, Griekenland en het voormalig Joegoslavië.

Bereiding

Vroeger

In 1798 isoleerde Louis Nicolas Vauquelin het eerste metallisch chroom via reductie van chroomtrioxide (verkregen uit Siberisch crocoïet) met koolstof.

Tegenwoordig

Chroom wordt bereid door chroomhoudend erts (na verrijking via verschillende voorbereidingsstappen) te smelten met natriumhydroxide. Daarbij ontstaat natriumchromaat, dat na zuivering wordt omgezet in chroom(III)oxide. Dit is vervolgens direct met aluminium te reduceren, of – na oplossen in zwavelzuur – via elektrolyse.

Veel chroomerts wordt verwerkt tot ferrochroom via het Siemens-Martin-procédé. Hierbij reduceert men een mengsel van ijzeroxide en chroomoxide met koolstof volgens de reactie:

$FeO + {Cr}_{2} O_{3} + 4 C \to Fe / 2 Cr + 4 CO$

Het resultaat is een legering met 52 tot 75 % chroom, die vooral wordt toegepast bij de productie van roestvast staal.

Zeer zuiver chroom is te maken met het in 1925 ontwikkelde proces van de Nederlandse chemici Anton Eduard van Arkel en Jan Hendrik de Boer. Dit betreft thermische ontleding van chroomjodide in een inerte atmosfeer. Hiervoor wordt onzuiver chroom met wat jood in een vat met zeer lage druk gebracht. Bij ca. 200 °C reageert het chroom tot chroomjodide. Dit verdampt, waarna het in de nabijheid van een gloeidraad bij zeer hoge temperatuur (ca. 1.300 °C) weer ontleedt in jood en chroom. Het gevormde chroom slaat neer op de gloeidraad.

Bekijk foto’s en filmpjes

Beluister podcasts (Engels)

Podcast

Chroom - Royal Society of Chemistry

Luister de podcast

Scheikunde studeren

Wat vinden zij van de studies en het werk?

Op de mavo wilde ik al scheikunde studeren

Hbo | Chemie

Beroep

Op de mavo wilde ik al scheikunde studeren

Lara is chemisch analist bij het bedrijf Astellas.

24

Cr/Chroom

Toepassingen

Toepassingen

Verfraaien en beschermen

Staal: gereedschap, mes

Pigment

Radiodiagnostiek

Leerlooien

Meer toepassingen

Als element en in legeringen

In verbindingen

Naam & ontdekking

Naam

Ontdekking

Voorkomen

Voorkomen

Winning

Bereiding

Bereiding

Vroeger

Tegenwoordig

Chroom - Periodic Video

Elektronenschillen chroom

Chroom refined

Chroom

Chroom

Chroom - Royal Society of Chemistry

Scheikunde studeren

Beroep

Op de mavo wilde ik al scheikunde studeren

Beroep

Een chemische gereedschapskist voor de toekomst

Beroep

Kunnen we een implantaat 3D printen?

Studie

Ik voelde mij snel thuis in deze studie

Beroep

Oersoep en afvalwater

Beroep

Ik ben echt een spin in het web

Studie

Het mooie aan deze studie zijn de grote labs

Studie

Ik leer ook van dingen naast mijn studie

Studie

Foute keuzes bestaan niet

Bedrijf | Beroep

Positief bijdragen aan het leven van mensen

Beroep

De wereld voeden met licht

Beroep

Als chemisch technoloog blijf je je ontwikkelen

Studie

Je bent bij deze studie geen nummer!

Bedrijf | Beroep

Timo is chemisch technoloog en projectmanager

Studie

Jij en chemie? Dat geloof ik niet

Studie

Chemie is meer dan alleen maar deeltjes

Studie

We hebben hier een geweldig lab

Beroep

Slim membranen maken; in water

Studie

Hoe is dat eigenlijk, chemie studeren?

Bedrijf | Stage

Tom loopt stage bij Teijin Aramid

Studie

Ik haalde vroeger zesjes voor scheikunde

Studie

Je bent wel met serieus werk bezig

Beroep

Vicky vond de bèta vakken leuk

Beroep

Verliefd op moleculen

Beroep

Als chemisch technoloog is elke dag anders

Studie