Хром

Хром, Сг, химич. элемент VI группы перио-дич. системы (аналог молибдена, вольфрама и урана); ат. в 52,01; изотопы: 50 (4,9%), 52 (81,6%), 53 (10,4%) и 54 (3,1%); порядковое число 24. X.—белый блестящий металл. Твердость весьма значительна—режет стекло; содержание углерода (1,5 4-3%) повышает твердость до 9 (по Мосу). Кристаллизуется X. в^ кубич. системе (пространственно-центрированный куб, радиус атома 1,25 А). Уд» в 6,94-7,2. Вследствие затруднительности получения абсолютно чистого X. данные о 1°_пл, колеблются в пределах 1520 4-1765°; t°_Kun. -2 200°. В отношении химич. свойств X. характеризуется большой стойкостью. В сухом и влажном воздухе он не окисляется заметно. С кислородом соединяется непосредственно (сгорает) лишь при очень высокой t° с образованием окиси хрома Сг₂0₃. Хром, содержащий углерод, окисляется еще труднее. При нагревании (плавлении) с богатыми кислородом веществами (нитратами, хлоратами) или при очень продолжительном плавлении со щелочами в присутствии кислорода X. окисляется до шестивалентного с образованием хроматов. При нагревании соединяется также непосредственно с галоидами, серой, азотом, углеродом, кремнием, бором и др. Разбавленная серная и соляная кислоты действуют на X. в зависимости от его степени активности и от t° б. или м. энергично, но азотная к-та и царская на него не действуют вследствие сильного пассивирования (смотрите). Обработанный азотной к-люй X. трудно реагирует поэтому с серной и соляной к-тами. В активном состоянии нормальный потенциал X. (двувалентного иона Сг·*) равен 0,56 V; т. о. в ряду напряжений X. располагается между цинком и железом и может вытеснять многие металлы (например медь, олово, свинец) из растворов их солей.

Распространение X. в земной коре определяется цифрой 0,033%. X. образует ряд специфических минералов, из которых технич. значение имеет почти исключительно хромит (смотрите) и встречающийся на Урале и в Бразилии к р οκοητ (красная свинцовая руда) РbСг0₄, хромат свинца. Последний является одним из весьма немногочисленных минералов, в которых X. шестивалентен; в большинстве же минералов X., как и в хромите, трехвалентен и часто изоморфно замещает алюминий, например в шпинелях, турмалинах, гранатах, слюдах и тому подобное. Во всех этих случаях он придает минералам характерную зеленую окраску, что особо ценится в изумруде (смотрите). Небольшие количества хрома (до 0,7%) встречаются в метеоритах обычно в виде сульфидного минерала добрее лита FeS · Cr₂S₃, отличающегося от хромита наличием серы взамен кислорода. Для технич. добычи X. имеет значение исключительно хромит. Путем восстановления его углем при высокой t° м. б. получен сплав X. с железом—ф еррохром (смотрите Железосплавы); полученный этим путем феррохром содержит однако значительные количества углерода, что затрудняет применение его в производстве малоуглеродистых хромистых сталей. Чистый безуглеродистый X. получают в настоящее время путем восстановления окиси хрома, полученной мокрым путем из хромита, мелкозернистым алюминием (смотрите Алюминотермия) по экзотермич. реакции:

СГ2О3 4 2А1=AI2O3 4 2Сг 4 409 сзД.

Реакция протекает успешно только в присутствии небольших количеств хроматов или хромового ангидрида. В виду того что t° поднимается до 3 000°, необходимо применение тиглей, футерованных высокоогнеупорными материалами (например магнезитом). Полученный этим путем металл содержит 99—99,5% Сг (остальное—железо и кремний) и легко сплавляется со сталью и другими сплавами, не внося в них углерода. Другие способы получения X., например восстановление окиси X. углеродом или карбидом кальция, электролиз растворов солей, в настоящее время практич. значения не имеют.

В силу большой хрупкости X. применяется в чистом виде только для электролитич. покрытия металлич. предметов, подвергающихся сильному износу (смотрите Хромирование). Большое применение имеет X. в многочисленных сплавах, которым он сообщает значительную твердость и химич. стойкость (смотрите Спр. ТЭ, Ύ. II, стр. 90). Наиболее важны из них жаростойкие, нержавеющие и кислотоупорные хромистые стали (смотрите Сталь), содержащие часто и другие облагораживающие элементы (никель, вольфрам, молибден) и применяющиеся для изготовления изделий, от которых требуется химич. стойкость (химич. аппаратура) и большая прочность (броневые плиты, шарикоподшипники и т. д.). Особой твердостью отличаются применяющиеся в металлообработке сплавы, известные под названием стеллита (смотрите), содержащие например 50% кобальта, 30% X., 15% вольфрама и небольшие количества железа, углерода, марганца и кремния. Вместо применявшейся в химич. пром-сти кислотоупорной нержавеющей хромоникелевой стали в последнее время начинает входить в употребление также химически весьма стойкая хромистая сталь (смотрите Кислотоупорные изделия, металлические). В электротехнике применяются благодаря малой склонности к окислению и низкому термич. коэф-ту электропроводности, в виде проволоки, ленты или полосового металла для обмоток и других нагревателей электрич. печей сопротивления, сплавы, известные под названием хромоникеля или н и х р ома, содержащие 604-80% никеля, 104-25% X. и колеблющиеся количества железа и марганца (смотрите Никель, Никелевые сплав ы). X. применяется также в производстве магнитных сплавов. Реже X. применяется для улучшения качеств цветных сплавов, бронз, латуней и др., в частности например для духовых музыкальных инструментов. О применении соединений X.—см. Хрома соединения, Хромит, Хромирование, Хромовые краски.

Лит.: L е Blanc М., Darstellung des Chroms u. seiner Verbindungen mit Hilfe des elektrischen Stromes, Halle a/S., 1902; К о p p e 1 I., Chrom u. seine Verbindungen, в Abegg’s Handbuch der anorg. Chemie, B. 4, Abt. 1, 2 Halite, Lpz., 1921. E. Кронман.