铬
铬是元素周期表第 6 族的一种银色、有光泽、坚硬的过渡金属;其原子序数为 24,原子量为 51.9961,电子排布为 [ Ar ]3d54s1。铬在金属、化学品和耐火材料中有多种应用。它是现代世界最重要的战略和重要商品之一。在铁、钢和有色合金中添加铬可提高淬硬性和抗腐蚀和抗氧化性能。铬的两个最重要用途是生产不锈钢和有色合金。
历史:
铬最早于 1798 年由法国化学家 Louis Nicolas Vauquelin 发现,他成功地从鲜红色的铬铅矿(铬酸铅 (PbCrO4))中分离出铬。铬铁矿 (FeCr2O4) 是唯一的铬矿石;这种矿物于 1808 年左右在巴尔的摩北部的 Isaac Tyson, Jr. 拥有的农场中被发现。1828 年至 1850 年间,马里兰州东北部和宾夕法尼亚州东南部的矿床提供了世界上几乎所有的铬。
铬的来源
主要的铬矿石矿物是氧化铁铬铁矿 (FeCr2O4)。世界上有超过 120 亿吨的船用级铬铁矿,足以满足几代人的所有需求。世界上的铬资源在地理上主要集中在哈萨克斯坦和南部非洲 (95%);美国的铬资源主要集中在蒙大拿州的斯蒂尔沃特综合体。自然界中有两种类型的铬铁矿矿床:层状 (分层) 和豆荚状 (豆荚状)。这两种类型都与超镁铁质火成岩有关。世界上最大的层状铬铁矿矿床位于南非的布什维尔德综合体。这是一个层状火成岩侵入体,拥有约 110 亿公吨的铬铁矿资源。豆荚状矿床存在于海底地壳下形成的层状火成岩序列中。这些矿床可以在任何地质构造过程将部分海底移到大陆地壳上的地方找到。豆状矿床遍布美国整个太平洋海岸,从阿拉斯加南部的基奈半岛到加利福尼亚州南部,以及从佛蒙特州北部到乔治亚州的阿巴拉契亚山脉。
生物学作用:
铬对健康也很重要。人类体内铬含量不足会导致葡萄糖不耐受。内脏、蘑菇、小麦胚芽和西兰花中都含有铬。
关于铬的事实:
- 符号:Cr
- 原子序数:24
- 原子量:51.9961
- 电子排布: [ Ar ] 3d54s1
- 原子半径:166 pm
- 标准状态:固体
- 粘合类型:金属
- 熔点:2180K
- 沸点:2944K
- 密度: 7.14克/立方厘米
- 金属/非金属:过渡金属
- 电负性(鲍林标度):1.66
- 原子半径:166 pm
- 离子半径:80 pm (+2*)
- 第一电离能:653 kJ/mol
- 第一电子亲和力:-64 kJ/mol
- 氧化态:2、-1、1、2、3、4、5、6