KROM (III) OKSIT: YAPI, ISIMLENDIRME, ÖZELLIKLER, KULLANIMLAR - KIMYA - 2025

Krom (III) oksit veya kromik, oksijen (O bir inorganik yeşil bir katı madde meydana yanma metal krom (Cr), ₂ krom oksidasyon durumuna 3+ bırakarak). Kimyasal formülü Cr ₂ O _3'tür . Doğada Eskolait mineralinde bulunur. Kullanılabilir doğal krom (III) oksit birikintileri bilinmemektedir.

Bu diğerlerinin yanı sıra, hazırlanabilir tarafından Cr ısıtma ₂ O ₃ hidrat (Cr ₂ O ₃ .nH ₂ O) tamamen çıkarmak için su. Aynı zamanda krom (VI) oksidin (CrO ₃ ) kalsinasyonunun bir ürünü olarak elde edilir .

Krom (III) oksit pigmenti. FK1954. Kaynak: Wikipedia Commons

Bununla birlikte, saf elde etmenin en iyi yolu, amonyum dikromat (NH ₄ ) ₂ Cr ₂ O _7'nin 200 ºC'de ayrıştırılmasıdır . Endüstriyel olarak bu indirgenmesi ile üretilen katı sodyum dikromat (Na ₂ Cr ₂ O ₇ sülfür ile).

İnce bölündüğünde sarımsı bir belirti ile parlak yeşil bir renge sahiptir. Ancak parçacıklar daha büyükse mavimsi bir ton sergiler. Krom oksit, bilinen en kararlı yeşil pigmenttir. Isıl ve kimyasal direnci onu değerli bir seramik renklendiricisi yapar.

Endüstriyel kaplamalarda, verniklerde, inşaat sektöründe, kuyumculukta, kozmetikte renklendirici olarak veya diğer uygulamaların yanı sıra farmasötik ürünlerde kullanılır.

yapı

Α-Cr ₂ O ₃ oksit korindon benzeri bir yapıya sahiptir. Kristal sistemi altıgen eşkenar dörtgen şeklindedir. Bu α-alümina ve α-Fe izomorfik ₂ O ₃ .

Doğal bir krom (III) oksit minerali olan eskolait, aşağıda gösterilen yapıya sahiptir:

Mineral Eskolaíta'nın kristal yapısı. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ee/Eskolaite_structure.jpg. Kaynak: Wikipedia Commons

terminoloji

- Krom (III) oksit.

- Yeşil krom oksit.

- Dikrom trioksit.

- Chromium Sesquioxide.

- Chromia.

- Eskolaíta: Krom (III) oksit minerali.

- hidrat: Cr ₂ O ₃ .nH ₂ O (burada n ≅ 2) olarak adlandırılır krom (III) oksit hidrat veya Guignet Yeşil.

Krom (III) oksit hidrat. W. Oelen. Kaynak: Wikipedia Commons

Özellikleri

Fiziksel durum

Kristalin katı.

Mohs sertliği

9 (kristalleri son derece zordur).

Moleküler ağırlık

151.99 g / mol.

Erime noktası

2435ºC'de erir, ancak 2000ºC'de buharlaşmaya başlar ve yeşil duman bulutları oluşturur.

Yoğunluk

5,22 g / cm ³

Çözünürlük

Yüksek sıcaklıklara ısıtıldığında suda hemen hemen çözünmez (20ºC'de 3 mikrogram / L); alkollerde ve asetonda çözünmez; asitlerde ve alkalilerde az çözünür; sPerklorik asitte (HClO ₄ )% 70 oranında çözünür, burada ayrışır.

pH

6.

Kırılma indisi

2,551.

Diğer özellikler

- Kuvvetli kalsine edilirse asit ve bazlara karşı inert hale gelir. Aksi takdirde, Cr ₂ O ₃ ve hidre edilmiş form Cr ₂ O ₃ .nH ₂ O kolayca vermek üzere asit içinde eritilmesi, amfoterik ³⁺ su iyonlar ve "kromitler" oluşturmak için bir alkali konsantre olarak.

- Kalsine edildiğinde kimyasal olarak asitlere, alkalilere ve yüksek sıcaklıklara dayanıklıdır. SO _2'ye karşı son derece kararlıdır .

- Kristallerinin opaklığa, yüksek UV zayıflamasına ve görünür ışığa saydamlığa sahip olması nedeniyle ışığa karşı olağanüstü bir dirence sahiptir.

- Son derece sert bir malzemedir, kuvars, topaz ve zirkonyumu çizebilir.

- Hidrat Cr ₂ O ₃ .nH ₂ O (burada n ≅ 2) termal stabiliteye sahip değildir, hidrasyon suyu uygulanabilirliğini 260 ºC'nin altında sınırlar. Düşük renklendirme kapasitesine ve sınırlı bir renk yelpazesine sahiptir.

- Ancak hidratın çok temiz ve parlak mavi-yeşil bir tonu var Yarı saydamdır, düşük opaklık gösterir, ışığa ve alkalilere karşı mükemmel direnç gösterir.

- Cr ₂ O ₃ tehlikeli madde olarak sınıflandırılmaz ve inert ince bir toz olarak kabul edilir. Uluslararası nakliye kurallarına tabi değildir.

- Cildi veya mukozayı tahriş etmez.

Uygulamalar

Seramik ve cam endüstrisinde

Kalsine edilmiş Cr ₂ O ₃ , ısıya ve kimyasal direncine yüksek direnci nedeniyle seramik üretiminde, porselen emayelerde ve cam karışımlarında renklendirici veya camlaşabilir pigment olarak kullanılır.

Endüstriyel kaplamalarda

Krom (III) oksit seramik çoğu korozif ortama karşı mükemmel direnç sağlar. Bütün bunlar, alt tabakanın onu çevreleyen ortamdan dışlama mekanizması sayesinde.

Bu nedenle kaplamalarda termal püskürtme (atomizasyon veya sıcak püskürtme) ile uygulanarak birçok malzemenin korozyona uğramaması için kullanılmaktadır.

Aynı zamanda aşındırıcı aşınmaya karşı koruma olarak da kullanılır (yüzeyde hareket eden parçacıkların malzeme çıkarmasına neden olması durumunda).

Bu gibi durumlarda, Cr uygulanması ₂ O ₃ kaplama plâzma depozisyonu sureti ile aşınmaya karşı yüksek bir direnç oluşturur.

Önceki iki durum, örneğin, havacılık endüstrisindeki gaz türbin motorlarında kullanışlıdır.

Refrakter endüstrisinde

Isıya ve kimyasallara dayanıklı tuğla, cephe kaplama malzemeleri ve alümina esaslı refrakter beton üretiminde kullanılır.

Yapım aşamasında

Atmosferik şartlara, ışığa ve ısıya son derece dayanıklı olduğu için asfalt çatılar, beton çimentosu, dış cepheler için yüksek kaliteli endüstriyel kaplamalar, çelik konstrüksiyonlar ve cephe kaplamaları (emülsiyonlaştırılabilir boyalar) için granül kaya renklendiricisi olarak uygulanır.

Çeşitli uygulamalarda pigment olarak

Vulkanizasyon koşullarına dayanabilir ve bozulmaz, bu nedenle kauçuk pigmentasyonunda kullanılır.

Toksik olmadığı için oyuncaklar, kozmetikler (özellikle hidratı), plastikler, baskı mürekkepleri, gıda ve ilaç ürünleri ile temas eden boyalar için pigment olarak kullanılır.

Pigment endüstrisinde, krom içeren penetran boyalar üretmek için hammadde olarak ve karışık metal oksit fazlarına dayalı pigmentlerde kullanılır. Bobinleri kaplamak için boya renklendirici olarak da kullanılır.

Hidratının, otomotiv endüstrisinde (otomobiller için metalik yüzeyler) polikromatik yüzeylerin formülasyonuna izin veren bir şeffaflığı vardır.

Bitkilerdeki klorofile benzer şekilde kızılötesi radyasyonu (IR) yansıtma özelliğinden dolayı, kızılötesi ışık altında yaprak gibi görünür. Bu nedenle askeri uygulamalar için kamuflaj boyalarında veya kaplamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Mücevherde

Sentetik taşlar için renklendirici olarak kullanılır. Cr zaman ₂ O ₃ sokulur kristal kafes içine bir yabancı madde olarak α-Al ₂ O ₃ , yarı-değerli maden Ruby gibi renk yeşil yerine kırmızı edilir.

Aynı zamanda yüksek sertlik ve aşındırıcı özelliklerinden dolayı taşlama ve parlatma maddesi olarak kullanılır.

Kimyasal reaksiyonların katalizinde

Alüminyum oksit üzerinde desteklenen (Al ₂ O ₃ ) ya da diğer oksitler, bu şekilde Esterlerin alkollere veya aldehitler hidrojenasyonunda ve hidrokarbon siklizasyonu, örneğin, bir katalizör olarak organik kimya kullanılmaktadır. Bu azot reaksiyonu (N katalize ₂ hidrojen ile birlikte) (H ₂ bir şekilde amonyak (NH'den) ₃ ).

Nedeniyle oksit azaltma kapasitesine bağlı olarak, krom (VI) oksit ile birlikte hareket eden, o CO ile alkan dehidrojenasyonu önemli bir rol oynar ₂ katalizörün deaktivasyonu-yeniden aktive etme çevrimi kolayca çalıştırılabilir olduğu, üretmek propen ve izobüten için. Ayrıca inorganik kimyada katalizör olarak kullanılır.

Krom imalatında

Saf krom metalinin alüminotermik üretiminde kullanılır. Bunun için tane boyutunu arttırmak için 1000 ºC'ye ısıtılması gerekir.

Krom (III) oksidin alüminotermik indirgenmesi ile krom metalinin hazırlanması. Rando Tuvikene. Kaynak: Wikipedia Commons

Manyetik malzemeler üzerinde

Ses ve video kasetlerindeki manyetik malzemelere küçük miktarlarda eklenmiş ve ses kafalarına kendi kendini temizleme etkisi kazandırmıştır.

Son yenilikler

İR yakınında geliştirilmiş yansıtma sahip olan pigmentler Cr doping elde edilmiştir ₂ O ₃ nano-tanecikleri , örneğin lantan ve praseodimyum olarak nadir toprak grubuna ait elemanların tuzları ile.

Cr yeşil renk etkilemeden bu elemanların, yakın kızılötesi güneş yansıtma artar konsantrasyonunun arttırılmasıyla ₂ O ₃ pigment .

Bu sayede KATKILI Cr ₂ O ₃ sınıflandırılır ısı birikimini kontrol edilmesi için gerekli olduğu şekilde, bir "soğuk" pigment olarak kullanılabilir.

Diğer uygulamaların yanı sıra tavanlara, otomobillere ve döşemeye uygulandığında, ortamdaki ısı artışını önemli ölçüde azaltmaya izin veren yüksek bir IR güneş ışığı yansıması elde eder.

Referanslar

1. Cotton, F. Albert ve Wilkinson, Geoffrey. (1980). İleri İnorganik Kimya. Dördüncü baskı. John Wiley & Sons.
2. Kirk-Othmer (1994). Kimyasal Teknoloji Ansiklopedisi. Cilt 19. Dördüncü Baskı. John Wiley & Sons.
3. Ullmann'ın Endüstriyel Kimya Ansiklopedisi. (1990). Beşinci baskı. Cilt A7 ve A20. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Amerikan Elemanları. (2019). Krom (III) Oksit. Americanelements.com'dan kurtarıldı.
5. Ulusal Tıp Kütüphanesi. (2019). Krom (III) Oksit. Pubchem.ncbi.nlm.nih.gov adresinden kurtarıldı.
6. Dorfman, Mitchell R. (2012). Termal Sprey Kaplamalar. Malzemelerin Çevresel Bozulması El Kitabında. Bölüm 19. sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
7. Takehira, K. vd. (2004). CO ₂ Cr-MCM-41, Katalizör üzerinde Propan Dehidrojenasyon. Yüzey Bilimi ve Katalizdeki Çalışmalarda 153. sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
8. Selvam Sangeetha vd. (2012). Krom (III) oksit nanopartiküllerinden fonksiyonel pigmentler. Boyalar ve Pigmentler 94 (2012) 548-552. Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.