Зеркальный металл, история открытия и сферы применения

Хром – один из самых твердых металлов, основа производства легированных сталей. В земной коре этого элемента довольно много, но открыт он был сравнительно недавно, около 250 лет назад. Минерал, содержащий хром, впервые был найден на Урале и назывался «сибирским красным свинцом». Сегодня мировое потребление хрома превышает 10 млн тонн в год (феррохром) и, по оценкам специалистов, будет только расти.
via Ростех 4 картинки и немного текста

Загадочный минерал крокоит

В 1761 году профессор химии Петербургского университета Иоганн Готтлоб Леман на Березовском руднике (Урал) обнаружил неизвестный красный минерал. Вернувшись домой, он провел ряд экспериментов и выяснил, что порошок этого минерала меняет окраску: становится ярко-желтым. Чтобы узнать почему, ученый решил обработать кристаллы кислотой.

В 1766-м, после изучения результатов опыта с соляной кислотой и кристаллами, Леман назвал минерал сибирским красным свинцом. Сегодня нам известно, что это был крокоит – природный хромат свинца PbCrO4. Это была первая найденная соль с никому еще тогда неизвестным хромом.

В 1770 году Петербургская академия наук организовывает экспедицию в центральные регионы России под руководством немецкого путешественника и естествоиспытателя Петера Симона Палласа. Участники побывали и на Урале, в том числе на Березовском руднике, и, подобно Леману, Паллас заинтересовался крокоитом: «Этот удивительный красный свинцовый минерал не встречается более ни в одном месторождении. При растирании в порошок становится желтым и может быть использован в художественной миниатюре».

Доставить минерал в Европу в те времена было непросто: на это уходило почти два года, но тем не менее в Лондоне и Париже конца XVIII века все знатные особы ездили на каретах, покрашенных мелко растертым крокоитом, кроме того, лучшие образцы сибирского красного свинца пополняли коллекции многих минералогических кабинетов Европы.
(на фото: Сибирский красный свинец)

Открытие хрома

В 1796 году крокоит анализировал профессор химии Парижской минералогической школы Никола-Луи Вокелен. Он прокипятил минерал с карбонатом калия и получил раствор неизвестной соли, постоянно меняющий окраску: при добавлении хлорида олова раствор становился зеленым, соединений свинца – желтым, ртути – красным. После серии химических опытов Никола-Луи обнаружил множество сросшихся серых игольчатых кристаллов неизвестного металла. Он констатировал высокую тугоплавкость металла и его устойчивость по отношению к кислотам. Вокелен недолго думал над именем нового элемента: из-за разноцветных соединений, которые он образует, ученый назвал его хромом – от греческого слова «хрома» – «цвет, окраска».

Скорее всего, Вокеленом был получен не чистый металл, а его карбиды, о чем свидетельствует игольчатая форма полученных кристаллов, но Парижская академия наук, тем не менее, зарегистрировала открытие нового элемента, и сейчас Вокелен справедливо считается первооткрывателем элемента № 24.

Добыча хрома

В мире ежегодно добывается 11–14 миллионов тонн хромитов. Ведущее место по добыче хромовой руды занимает ЮАР (около 6 млн тонн ежегодно). В России довольно крупные залежи хромита встречаются на Урале (Сарановское, Верблюжьегорское, Алапаевское, Монетная Дача, Халиловское и другие месторождения). Из-за большой глубины залегания хромовой руды ее обычно добывают шахтным способом (85%), но иногда практикуется и открытая (карьерная) добыча, например в Финляндии и на Мадагаскаре.

Применение
Хром – один из самых важных легирующих (нем. legieren – «сплавлять», от лат. ligare – «связывать») элементов в черной металлургии. Добавка хрома к обычным сталям (до 5% Сr) улучшает их физические свойства. Коррозионную стойкость железных сплавов можно значительно увеличить нанесением на их поверхность тонкого слоя хрома. Этим металлом легируют пружинные, рессорные, инструментальные, штамповые и шарикоподшипниковые стали, чтобы придать им высокую износостойкость. Если содержание хрома в стали повысить до 10% и более, сталь становится нержавеющей. Нержавеющие стали хорошо противостоят коррозии и окислению, сохраняют прочность при высоких температурах и широко используются в химической и нефтяной промышленности.

Коррозионную стойкость железных сплавов можно увеличить, если нанести на поверхность тонкий слой хрома. Такая процедура называется хромированием. Хромированные слои хорошо противостоят воздействию влажной атмосферы, морского воздуха, водопроводной воды, азотной и многих органических кислот. Хромирование используют для деталей, работающих на износ в агрессивных средах. Сплавы хром-30 и хром-90 незаменимы в авиакосмической промышленности.

Кристаллы оксида хрома соизмеримы по твердости с рубином и сапфиром, поэтому их используют как основу шлифовальных и притирочных паст в машиностроении, оптической, ювелирной и часовой промышленности. Его также применяют в качестве зеленого пигмента в живописи и для окрашивания некоторых стекол.

Помимо функциональных свойств и качеств, хром притягивает взгляды холодным оттенком с зеркальным отражением. Этот эффект стал использоваться для декора. В первую очередь – в автомобилестроении, с начала ХХ века и по сегодняшний день хромирование кузовов, дисков, зеркал не теряет популярности.

Все.