Сам по себе хром не особо практичен, однако благодаря характерным свойствам ценен при совместном использовании с другими металлами. Это один из важнейших легирующих элементов, позволяющий получать качественные прочные и стойкие к коррозии материалы. Кроме того, хром часто используется для декоративных и защитных металлических покрытий.
В природе большое количество хрома содержится в двух минералах. Более распространенный — хромит — был обнаружен в 1798 году и представляет собой темный, тусклый, со стороны совсем не примечательный камень.
Второй минерал — крокоит, или хромат свинца — необычен по внешнему виду, но встречается крайне редко. Он был обнаружен в 1763 году на Березовском золоторудном месторождении и тогда же впервые упомянут в труде М. В. Ломоносова «Первые основания металлургии» как красная свинцовая руда.
Ярко-оранжевый минерал ценился коллекционерами камней за четырехгранные кристаллы. Художники любили фрагменты крокоита за красивый красновато-оранжевый цвет. Однако эта руда слишком редка для использования в коммерческих целях.
За год до обнаружения хромита, в 1797 году, французский химик Луи Никола Воклен выделил новый тугоплавкий металл (хром) с примесью карбидов. Он прокалил зеленый оксид хрома с углем, а сам оксид получил разложением крокоита. Современный способ получения чистого хрома был изобретён в 1894 году, он отличается от способа Воклена только видом восстановителя.
Хром – металл голубовато-белого цвета. Достаточно широко распространен в земной коре. Химический элемент побочной подгруппы 6-й группы 4-го периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева.
Атомный номер — 24, атомная масса — 51,99. Символ – Cr (лат. «Chromium»). Точка кипения — 2671°C, температура плавления — 1856 °С, плотность — 7,19 г/см³.
Начиная с середины 1800-х годов производители чугуна обнаружили, что добавление хрома в сталь делает ее более твердой и устойчивой к коррозии.
Дело в том, что сталь представляет собой сплав железа с небольшим количеством углерода — около 1%. В чистом виде железо можно нагревать, а затем сгибать, ковать и придавать ему множество форм. Железные предметы, изготовленные таким образом, имеют умеренную твердость и могут гнуться при использовании. При плавлении железа и заливке его в формы получаются «чугунные» изделия, которые после охлаждения становятся хрупкими. Но добавление углерода к железу изменяет его микроструктуру и свойства. Когда эта смесь нагревается, она достигает чрезвычайно пластичной стадии и может быть легко сформирована. По мере охлаждения сталь приобретает прочность и жесткость, становясь прочнее железа. Этот процесс называется темперированием. Различное количество углерода и скорость охлаждения определяют конечные свойства стали.
Добавление хрома в эту смесь приводит к получению более твердой стали за счет замедления превращения, происходящего при охлаждении. Начиная с 1865 года начали производить стали с содержанием хрома 3-5%.
Сегодня использование хрома в производстве нержавеющей стали составляет 60% от потребления этого металла. Большая часть нержавеющей стали содержит около 18% хрома; штамп «18-8» на предметах, например, столовых приборах, показывает, что сплав содержит 18% хрома (для прочности) и 8% никеля (для блеска).
Поскольку такая сталь не ржавеет и легко стерилизуется, она входит в состав многих предметов, которые мы используем в повседневной жизни: кухонную технику, оборудование для пищевой промышленности, а также медицинские и стоматологические инструменты.
Хром в суперсплавах (сплавах с высокими эксплуатационными характеристиками) позволяет реактивным двигателям работать в высокотемпературной, высоконагруженной среде. Хромит используется в доменных печах и формах для обжига кирпича, потому что сохраняет прочность при высокой температуре.
Кроме того, хром как химический элемент жизненно важен для хорошего здоровья. Недостаточное его содержание в организме приводит к непереносимости глюкозы. Субпродукты, грибы, зародыши пшеницы и брокколи — все это хорошие диетические источники хрома.
