ХРОМ (ИИИ) ОКСИД: СТРУКТУРА, НОМЕНКЛАТУРА, СВОЈСТВА, УПОТРЕБЕ - ХЕМИЈА - 2025

Хром (ИИИ) оксид или цхромиц је неорганска зелена чврста супстанца бурнинг метал хром (Цр) кисеоником (О ₂ ), остављајући хрома оксидационог стања 3+. Његова хемијска формула је Цр ₂ О ₃ . У природи се налази у минералима Есколаите. Нису позната природна лежишта хромова (ИИИ) оксида.

Може се припремити између осталог би загревањем Цр ₂ О ₃ хидрата (Цр ₂ О ₃ .нХ ₂ О) потпуно уклањање воде. Такође је добијен као производом калцинацију хрома (ВИ) оксида (ХР ₃ ).

Хромов (ИИИ) оксидни пигмент. ФК1954. Извор: Википедиа Цоммонс

Међутим, најбољи начин за добијање ово чиста јесте разлагањем амонијум дихромат (НХ ₄ ) ₂ Кр ₂ О ₇ на 200 ºЦ. Индустријски је произведен редукцијом чврстог натријум дихромат (На ₂ Кр ₂ О ₇ ) помоћу сумпора.

Када је фино подељен, има јарко зелену боју са жућкастим нијансама. Али ако су честице веће, показује плавкасту нијансу. Хромов оксид је најстабилнији познати зелени пигмент. Његова термичка и хемијска отпорност чине га драгоценим керамичким средством.

Користи се у индустријским премазима, лаковима, грађевинарству, накиту, као бојило у козметици или у фармацеутским производима, између осталих примена.

Структура

Α-Цр ₂ О ₃ оксид има корунд налик структуру. Његов кристални систем је шестерокутни ромбоедар. Она изоморфна са а-глинице и а-Фе ₂ О ₃ .

Есколаите, природни минерал хромовог (ИИИ) оксида, има следећу структуру:

Кристална структура минерала Есколаита. хттпс://уплоад.викимедиа.орг/википедиа/цоммонс/е/ее/Есколаите_струцтуре.јпг. Извор: Википедиа Цоммонс

Номенклатура

- Хром (ИИИ) оксид.

- Зелени хром оксид.

- Дихром триоксид.

- Хром-сесквоксид.

- Цхромиа.

- Есколаита: Хромов (ИИИ) оксидни минерал.

- Хидрат : Цр ₂ О ₃ .нХ ₂ О (где н ≅ 2) се назива хромат (ИИИ) оксидни хидрат или Гуигнет Греен.

Хром (ИИИ) оксид хидрат. В. Оелен. Извор: Википедиа Цоммонс

Својства

Физичко стање

Кристална чврста супстанца.

Мохсова тврдоћа

9 (његови кристали су изузетно тврди).

Молекуларна тежина

151,99 г / мол.

Тачка топљења

Топи се на 2435 ° Ц, али почиње да испарава на 2000 ° Ц, формирајући облаке зеленог дима.

Густина

5,22 г / цм ³

Растворљивост

Када се загрева на високе температуре, практично је нерастворљив у води (3 микрограма / Л на 20 ° Ц); нерастворљиви у алкохолима и ацетону; мало растворљиво у киселинама и лужинама; с Растворљив у перхлорној киселини (ХЦлО ₄ ) на 70%, у којој се распада.

пХ

6

Индекс преламања

2,551.

Остала својства

- Ако се калцинира снажно, постаје инертан према киселинама и базама. Иначе Цр ₂ О ₃ и његова хидратисани облик Цр ₂ О ₃ .нХ ₂ О су амфотеричан лако растварањем у киселини дајући ³⁺ аква-јоне , а концентрује алкалним да формира "цхромитес".

- Кад се калцинира, хемијски је отпоран на киселине, лужине и високе температуре. Изузетно је стабилан на СО ₂ .

- Има изванредну отпорност на светлост због чињенице да његови кристали имају непрозирност, велико пригушење УВ зрачења и прозирност на видљиву светлост.

- То је изузетно тврд материјал, може огребати кварц, топаз и цирконијум.

- Његов хидрат Цр ₂ О ₃ .нХ ₂ О (где н ≅ 2) нема термичку стабилност, његова хидратациона вода ограничава његову применљивост на мање од 260 ° Ц. Има низак капацитет нијансирања и ограничен распон нијанси.

- Али речени хидрат има врло чист и јарко плаво-зелену нијансу. Полупровидан је, показује малу непрозирност, одличну отпорност на светлост и отпорност на лужине.

- Цр ₂ О _{3 се} није класификован као опасан материјал и сматра инертни финог праха. Не подлеже међународним прописима о превозу.

- Не иритира кожу или слузокожу.

Апликације

У индустрији керамике и стакла

Захваљујући великој отпорности на топлоту и хемијске отпорности, печеног Цр ₂ О ₃ се користи као средство за бојење или стакласти пигмента у производњи керамике, у порцелана емајл и стаклених смеше.

У индустријским премазима

Хромова (ИИИ) оксидна керамика пружа одличну отпорност на већину корозивних окружења. Све то кроз механизам искључења супстрата из окружења које га окружује.

Из тог разлога се користи у превлакама за спречавање корозије многих материјала, које се примењују термичким наношењем (атомизирањем или врућим распршивањем).

Користи се и као заштита од абразивног трошења (када уклањање материјала узрокују честице које се крећу по површини).

У овим случајевима, примена Цр ₂ О ₃ облогом наношењем пласма генерира високу отпорност на абразију.

Два претходна случаја су корисна, на пример, у моторима за гасне турбине у ваздухопловној индустрији.

У ватросталној индустрији

Користи се у производњи термичких и хемијски отпорних опека, облога и материјала од ватросталног бетона на бази глинице.

У изградњи

Пошто је изузетно отпоран на атмосферске услове, светлост и топлоту, примењује се као гранулирано стенско средство за асфалтне кровове, бетонски цемент, висококвалитетне индустријске премазе за спољне просторе, челичне конструкције и фасадне облоге (емулгирајуће боје).

Као пигмент у различитим апликацијама

Може издржати услове вулканизације и не пропада, због чега се користи у гуменој пигментацији.

Пошто је нетоксичан, користи се као пигмент за играчке, козметику (посебно његов хидрат), пластику, мастило за штампање, боје које долазе у контакт са храном и фармацеутским производима.

У индустрији пигмената користи се као сировина за производњу продорних боја које садрже хром и у пигментима на бази мешаних фаза оксида метала. Такође се користи и као боја за премазивање намотаја.

Његов хидрат има прозирност која омогућава формулисање поликроматских облога у аутомобилској индустрији (металне завршне обраде за аутомобиле).

Због своје јединствене карактеристике да рефлектује инфрацрвено зрачење (ИР) на сличан начин као и хлорофил у биљкама, под инфрацрвеним светлом изгледа као лишће. Из тог разлога се широко користи у маскирним бојама или премазима за војне примене.

У накиту

Користи се као бојило за синтетичке драгуље. Када Цр ₂ О ₃ уводи као нечистоће у кристалној решетки α-Ал ₂ О ₃ , као у полудрагог минерала рубина, боја је црвена уместо зелене.

Такође се користи као средство за брушење и полирање због своје високе тврдоће и абразивних својстава.

У катализи хемијских реакција

Подржана на глиници (Ал ₂ О ₃ ) или другим оксидима, користи се у органској хемији као катализатор, на пример, у хидрогенирању естера или алдехида да би се формирали алкохоли и у циклизацији угљоводоника. Он катализује реакцију азота (Н ₂ ) са водоником (Х ₂ ) да формира амонијаком (НХ ₃ ).

Због своје способности редукције оксида, делујући заједно са хромовим (ВИ) оксидом, игра важну улогу у дехидрогенацији алкана са ЦО ₂ да би се створио пропен и изобутен, јер је циклус деактивације и реактивације катализатора лако извршљив. Такође се користи као катализатор у неорганској хемији.

У производњи хрома

Користи се у производњи алуминотермике од чистог метала хрома. За то се мора загрејати на 1000 ºЦ како би се повећала његова зрнца.

Припрема метала хрома алуминотермичком редукцијом хромова (ИИИ) оксида. Рандо Тувикене. Извор: Википедиа Цоммонс

На магнетним материјалима

У малим количинама је додан магнетним материјалима у аудио и видео касетама, пружајући звучним главама ефекат самочишћења.

Недавне иновације

Пигменти који имају побољшану рефлексије о блиској ИР добијени су допинг наночестица Цр ₂ О ₃ со соли елемената који припадају групи ретких земаља, попут лантана и прасеодимијум.

Повећањем концентрације ових елемената, Блиски инфрацрвеном соларних повећања рефлексије без утицаја зелену боју Цр ₂ О ₃ пигмента .

Ово омогућава допирани Цр ₂ О ₃ сврставају као "хладно" пигмента, јер је погодан за контролу прегревање.

Примењује се на плафоне, аутомобиле и пресвлаке, између осталих примена постиже високу рефлексију ИР сунчеве светлости, што омогућава знатно смањење пораста топлоте у окружењу.

Референце

1. Цоттон, Ф. Алберт и Вилкинсон, Геоффреи. (1980). Напредна неорганска хемија. Четврто издање. Јохн Вилеи & Сонс.
2. Кирк-Отхмер (1994). Енциклопедија хемијске технологије. Свезак 19. Четврто издање. Јохн Вилеи & Сонс.
3. Уллманнова енциклопедија индустријске хемије. (1990). Пето издање. Запремина А7 и А20. ВЦХ Верлагсгеселлсцхафт мбХ.
4. Америцан Елементс. (2019). Хром (ИИИ) оксид. Опоравак од америцанелементс.цом.
5. Национална медицинска библиотека. (2019). Хром (ИИИ) оксид. Опоравак од: пубцхем.нцби.нлм.них.гов.
6. Дорфман, Митцхелл Р. (2012). Термални спрејеви. У Приручнику за деградацију материјала у животној средини. Поглавље 19. Опоравак са сциенцедирецт.цом.
7. Такехира, К. и др. (2004). ЦО ₂ Дехидрирање пропана преко Цр-МЦМ-41 катализатора. Ин Студиес ин Сурфаце Сциенце анд Цаталисис 153. Остварено од сциенцедирецт.цом.
8. Селвам Сангеетха и др. (2012). Функционални пигменти из наночестица хром (ИИИ) оксида. Боје и пигменти 94 (2012) 548-552. Опоравак од сциенцедирецт.цом.