クロム (Cr)

原子番号24
原子量51.99616 u
分類遷移金属
電子配置[Ar] 3d⁵ 4s¹
外観銀色の金属光沢
密度(STP)7190 g/L
融点2180 K
沸点2944 K
電気陰性度1.66 (ポーリング)
イオン化エネルギー652.9 kJ/mol
原子半径140 pm
結晶構造体心立方
発見者ルイ=ニコラ・ヴォークラン (1797)

概要

クロム(Cr)は硬く光沢のある鋼灰色の遷移金属で、よく磨けば高い光沢を放ち、変色や腐食に非常に強い性質を持っています。金属元素の中で最も硬い元素です。クロム(Cr)の主な特徴は以下のとおりです。

用途:主にステンレス鋼(耐食性)、クロムめっき(装飾用および保護用コーティング)、顔料(クロムイエロー、クロムグリーン)、皮革のなめし(クロム塩)、耐火材料、高温用途の超合金に使われます。

製造/抽出:クロム鉄鉱(FeCr₂O₄)を製錬してフェロクロムを製造するか、還元プロセスによって純粋なクロムを得ます。南アフリカ、カザフスタン、インドが主要な埋蔵量と生産能力を持っています。

歴史:1797年、ルイ=ニコラ・ヴォークランがシベリア産の鉱物試料(シベリアの赤鉛鉱、後に紅鉛鉱と命名)から発見しました。クロムが色鮮やかな化合物を多く形成することから、「色」を意味するギリシャ語「chroma」にちなんで命名されました。

健康への影響と安全性:3価クロム(Cr³⁺)はグルコース代謝に関与する必須微量栄養素です。6価クロム(Cr⁶⁺)は毒性が高く発がん性があり、深刻な環境有害物質です(映画「エリン・ブロコビッチ」で描かれたことで有名)。工業的な曝露には厳格な安全管理が必要です。

価格/市場:フェロクロムの価格はステンレス鋼の生産に連動しています。供給が少数の国に集中しているため、地政学的な懸念があります。環境規制がクロム処理産業に影響を与えています。

性質:極めて硬くてもろく、変色や腐食に強く、複数の酸化数(+2〜+6)をとり、色鮮やかな化合物を形成し、融点が高く(1907°C)、すばやく不動態化します(保護的な酸化被膜を形成)。

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周期表