> Энциклопедический словарь Гранат, страница > Хром

Хром

Хром, Сг, — элемент VI группы периодической системы (открыт Воке-леном в 1797 г.). Атомный вес Сг== 52,01 (1927), порядковое число=24. Уд. в 6,8. Плав, при 1.580°. Главной рудой X. является хромистый железняк, или хромит,—РеСг.О,—или Fe0Cr303, добываемый на Урале, в Малой Азии, Норвегии, Новой Каледонии, Родезии и Соединен. Штатах. В 1910 г. наибольшее количество хромита—40.000 т.— было получено в Новой Каледонии и Родезии (Австралия); из Греции вывезено 10.000 т.. На Урале находится более редкая красная свинцовая руда,

или крокоит (смотрите), РЬ Сг О,. В настоящее время много хромита восстана-вляется углем в электрических печах, причем получается феррохром, с 60% X., служащий для приготовления хромовой стали, отличающейся большой твердостью и вязкостью.

Сплавы X. с никкелем и железом имеют большое техническое значение, так как они отличаются большой стойкостью и не поддаются действию кислот и нагреванию в присутствии воздуха. Проволока из сплава ннккеля с X. (нихром) состава Ni — 58%—62%, Сг—8%—4%, Fe—23%—26% и 0,5/0— —2% Mn, Zn, Si02 и 0,2%—1% С—имеет широкое применение в электр. печах.

Для получения металлич. X. нельзя пользоваться углем, так как при высокой температуре X. поглощает уголь и образуются карбиды Сг5 С3 и Сг3 С3. При электролизе растворов хлорного X. при ртутном катоде получается амальгама X. Отгоняя в вакууме из последней ртуть, получают металлический X. Наиболее удобный способ получения X.—восстановлением окиси X. (Сг303) по способу Гольдшмидта с помощью алюминия.

X.—серебристо-белый металл, очень твердый (режет стекло), на воздухе, а также под водой не окисляется. При накаливании на воздухе покрывается тонким слоем окиси. В разведенной соляной и серной кислотах X. растворяется, вытесняя водород.

Кислородные соединения X. Наиболее стойким окислом X. является окись X. Сга 08, аналогичная окиси алюминия и железа. Окись X. получается при прокаливании ее гидрата Сга (0Н)6: Сга (ОН),=— Сга Оа -f- ЗНа О. Получается также при разложении двухромокислого аммония (NH4)a Cra 0- Если порошок этой соли нагреть только в одном месте, то начинается ее разложение, с выделением света, по уравнению: (NH4)a Сга 07=Сга 03 -{- 4На0 -}- Na. При этом происходит сильное самонакаливанне окиси X., и она переходит в другое, более стойкое видоизменение, черезвычайно трудно растворимое в кислотах. Если же выделение воды из гидрата происходило при более низкой температуре, когда самонакаливание окиси X. не происходило, то последняя растворяется в кислотах, причем образуются соответствующие соли.

Гидрат окиси X. Сга(0Н)в получается при действии аммиака на соли: Сга Cle, Сга (S04)|, хромовые квасцы Ка Сга (S04)4. 24На О и тому подобное. Он нерастворим в воде, но растворяется в растворах едких щелочей (КОН или NaOH), причем получается изумрудно-зеленая жидкость. Таким образом, гидрат окиси X., подобно гидрату окиси алюминия, относится к щелочам как кислота и образует хромиты Сга (0К)в и тому подобное. Кроме того, известны: 1) гидрат состава Сга(0Н)а 0а и 2) состава Сга0(0Н)4. Последний известен под названием гюинетовой зелени и употребляется как зеленая краска.

Соли окиси (Сг. О,) во многом сходны с солями окиси алюминии (Л12 О.,) и железа (Fe, 03). Хромовые квасцы К, Cr. (S04)4. 24 Н#0, подобно алюминиевым, кристаллизуются и виде правильных октаэдров. И настоящее время имеют большое применение в ду блей и и кожи.

Соли окиси X. (квасцы, Орнокислая, Сга (S04)3 и др.) в водных растворах »8В штны в двух видоизменениях: зеленом, получающемся при нагревании водного раствора, и фиолетовом, получающемся при сохранении на холоду водных растворов зеленого видоизменения. Хорошим примером такой изомерии солей служит гидрат хлорного X. Сга С1в

вн20, существующий в 3 видах: два зеленогоцвета, и один —фиолетового. В настоящее время строение этих солей можно объяснить с точки ярения координационной теории Вернера следующим образом: в фиолетовом кристаллогидрате х (Сг (0Н2)в С13) все шесть молекул воды (НаО) непосредственно ооедипены с атомом X., который является как бы окруженным частицами воды, и такой комплекс Сг (0Н2)в соединяется с 3 атомами хлора. В водном растворе он распадается на ионы: [Cr (0Н2)„] С1а t

у Сг (ОН,)® -f- 3 Cl-f- Строение двух зеленых видоизменений таково: первого [CrOHjClICla -{- Н30, второго [Сг (0На)4 Cla| Cl-f-2HaO. Из водного раствора первого при действии азотнокислого серебра можно выделить только /3, а из второго /а заключающегося в них хл»ра. Это указывает, что в первом из 3 атомов хлора два атома хлора соединены непосредственно о атомом X., и только 1 атом хлора отделен в виде лона, а во втором только 1 атом хлора находится непосредственной близости о атомом X., а два атома хлора отделяются в виде ионов.

Подобные же изомеры известны для сернокислой окиси X. Из ее фиолетовых растворов при действии хлористого бария можно осадить всю серную кислоту, из зеленых же растворов осаждается только треть или две трети серной кислоты. Получен даже новый вид сернокислой окиси×Сга (S04), 6На0. выделившийся из алкогольного раствора в виде зеленых лнсточкэв и в водном растворе не выделяющий серной кислоты при действии солей бария: в нем группа (S04) непосредственно соединена с лтомами X.

Как нидно из предыдущего, свойства солей окиси X. зависят от различных условий их получения. Для X. известны аммиакаты, то есть такие соли, которые можно рассматривать как кристаллогидраты, в которых молекулы воды частью или полностью замещены аммиаком, например [Сг (NH,)e) Х3, [Cr(NH3)s На0] Х3 или [Cr(NH3)5X] Ха, где X- какой-либо кислотный остаток или ион. Хлорный X. Сг С13, получаемый при действии сухого хлора на металлнч. X. «ли же на смесь угля и окиси X. при высокой температуре, представляет фиолетовые пластинки, жпр-пые на ощупь, в воде нерастворимые. Но если долго кипятить эти пластинки с водой, они переходят в зеленый раствор, из которого ВЫДвлЯЮТОЯ различные кристаллогидраты хлорного X. (смотрите выше). При восстановлении солей окиси X. получаются соли закиси X.; так, при нагревании Сг С1, в струе водорода получается хлористый X. СгС12: Сга Cl-f-На= - 2НС1 2СгС1а,—бесцветные кристаллические иглы, растворяющиеся в воде о голубым цветом. Из раствора его при действии едких щелочей выделяется гидрат закиси Сг (0Н)а, в виде желтого осадка, легко окисляющегося, особенно при нагревании, и переходящего в окись Сг9 03.

Соли хромовой кислоты. Исходным материалом для их получения служат двухромокислый калий, или хромпик (КаСга07), и натрий (Ка,Сга07), получающиеся заводским путем при сплавлении хромистого железняка с поташом (или известью и содой). При накаливании в отражательных печах окись X., поглощая кислорот из воздуха, переходит в хромовый ангидрид (Сг 03), а последний, соединяясь с окисью кальция и натрия, образует соли: 2КеО. СГа03 f 3Na.C03 4 CaO -f 70 г- ЗХа3СгО. 4~ 4-Са Сг 04 f- Fca 03 -f- 8С0а. Полученную массу обрабатывают горячим раствором. шеЦйийпслого натрия У a, S0J. При этом хромокш“лы ft кальций, переходит/»_.,.

ЛиЛР, :“А _

EUtHH ]

, У’- Я. ш /

в сернокислый (Са Сг 0—Ха2 S0,=Ca SO -f-Xa Or 04) осаждающийся на дно. Можно выделить кал. тий из раствора, прибавляя горячего раствора соды, почему кальций осядет в виде углекислого кальция. Сливают горячий раствор с осадка (в котором кроме солей кальция окись железа), прибавляют требующееся по уравнению: 2Naa Сг 04 4- Н2 SO, — Ха2

Сг2 07 4-Xa.j SO,-г Н20, количество серной кислоты, причем безводный сернокислый натрий выпадает в осадок, а из маточного раствора при выпаривании кристаллизуется двухромокислый натрий. Дву хромокислые соли являются сильными окислителями: органические соединения в присутствии их окисляются, иные даже загораются: глицерин (12 частей) с небольшим количеством воды (4 ч.) при растирании с двухромокислым натрием (60 ч.) загорается, причем выделяется окись хрома в виде рыхлой массы. Двухромокислые соли служат для фотографических целей: бумага, пропитанная раствором этих солей, является чувствительной к свету; в освещенных местах происходит восстановление. и »бразуется окись хрома (смотрите фотография, XLIV, 361,

При накаливании двухромокислый калий переходит в среднюю соль К2 Сг О, и окись хрома Сга 03 (2К3 Сг О, — 2К3 Сг О, 4- Сга 03 -f-ЗО). При действии на двухромокислые соли едких щелочей по-

|лучаются средние хромокислые соли: К2 Сг2 0Г 44- 2К0Н=2К Сга О, -f- Н20. Кислоты состава Н2 Сг 04 аналогичной HaS04) неизвестно: при действии на насыщенный раствор двухромокислого натрия или калия крепкой серной кислоты, из раствора выделяется хромовый ангидрид Сг 03 в виде кармнно-красных призм, расплывающихся во влажном воздухе в очень кислую жидкость, вероятно, содержа-1 щую пирохромовтю кислоту Н2Сг20-(е). При 190° хромовый ангидрид плавится, отчасти разлагаясь; при повышении температуры—распадается на окись хрома и кислород. Хромовый ангидрид—сильный окислитель: капля крепкого спирта, попавшая на него, загорается. Разведенный спирт от действия хромового ангидрида переходит в альдегид. Растворы Сг03 в уксусной или серной кислоте служат для получения хннонов (смотрите), среди которых антра-хинон. из которого приготовляется ализарин, имеет большое техническое применение. Соли хромовой кислоты применяются в гальванических элементах. При действии водорода в состоянии выделения (in 9tatu nascendi) соли хромовой кислоты в кислом растворе переходят в соли окиси хрома. Как соли жиси хрома, так и соли хромовой кислоты имеют I широкое применение в качестве иротравы в красильном производстве, гл. обр. при печатании ситцев (смотрите ситцепечатание). Хромовая кислота и се соли ядовиты. Нужно иметь в виду“, что хромовые соли, если они носятся в воздухе в виде пыли, попадая в нос и проникая далее, производят разрушение носовых оболочек, что наблюдается у швей, работающих тканями, пропитанными хромовыми препаратами.

При нагревании разведенной соляной кислоты с хромовым ангидридом или хромокислыми солями получается хлор. Если же нагреть в течение короткого времени К2 Сг2 07 о крепкой соляной кислотой и затем раствор охладить, то выделяются желтокрасные кристаллы хлорохромокислого калия С1 Сг 03 К (соли Пелиго). В воде они распадаются на К, Сг3 07 и КС1. При нагревании выделяют хлор и кислород. Концентрированная серная кислота выделяет из них хлористый хромил СгО_,С12, кроваво-красную жидкость. дымящую на воздухе“, уд. в 1,91 при 10°, кип. при 118°. Хлористый хромил удобнее всего получается, если сплавленную смесь 10 частей К2 Сг О, и 6 ч. NaCl, предварительно охладив и разбив на куски, облить 20 частями серной к. По окончании бурной реакции, сопровождающейся выделением бурых паров, хлористый хромил отгоняют при 120°. Сера, фосфор, аммиак, спирт и тому подобное. тела при действии на него загораются. В воде он распадается на хромовую и соляную кислоты.

Иадхромовый ангидрид, или перекись хрома, получается при действии перекиси водорода на кио-лый раствор хромокислого калия и взбалтывании о эфиром. Эфирный раствор при этом окрашиваетсяв синий цвет от перешедшей в него надхромовой кпелоты. Виде (О. F. Wiede) из эфирного раствора получил кристаллические синие соли надхромовой к. Гг 05 Н с органическими основаниями, анилином, пиридином, хинолином; при нагревании они сильно взрывают. ][ Каблуков.