Krom är ett kemiskt grundämne. Dess symbol i det periodiska systemet (en förteckning över alla grundämnen) är Cr. Det har alltid 24 protoner, så dess atomnummer är 24. Dess masstal (antalet protoner och neutroner) är ungefär 54. Oftast har den 28 neutroner, men olika isotoper har fler eller färre neutroner. Som metall har den 24 elektroner. Dess joner har färre elektroner.


 

Grundläggande egenskaper

Atommassa (medelvärde): cirka 51,996 u. Atomnummer: 24. Elektronkonfiguration: [Ar] 3d5 4s1. Utseende: silvergrå, hård, metall med hög glans som bibehålls väl vid polering.

Fysiska och kemiska egenskaper

  • Smältpunkt: cirka 1907 °C.
  • Kokpunkt: cirka 2671 °C.
  • Täthet: ungefär 7,19 g/cm³ vid rumstemperatur.
  • Magnetiska egenskaper: krom uppvisar komplex antiferromagnetism med en Néel-temperatur omkring 311 K (≈38 °C) och har ett spinnvågsmönster i fast form.
  • Kemiska egenskaper: krom är relativt motståndskraftigt mot korrosion tack vare en tunn oxidhinna som bildas på ytan. Den har flera oxiderande och reducerande oxidationstillstånd, där de vanligaste är +2, +3 och +6.

Oxidationstillstånd och viktiga föreningar

Krom visar flera oxidationstillstånd, men Cr(III) (krom(III)) är kemiskt stabilt och vanligt i jord och biologiska sammanhang, medan Cr(VI) (krom(VI), t.ex. kromat CrO42− och dikromat Cr2O72−) är starkt oxiderande och mycket giftigt/cancerframkallande. Exempel på vanliga kromföreningar:

  • Kromoxid (Cr2O3) – grön pigment och korrosionsbeständigt ytmaterial.
  • Kromater/dikromater (t.ex. PbCrO4, K2Cr2O7) – används som pigment och oxidationsmedel, men är giftiga.
  • Krom(III)-salter (t.ex. CrCl3) – används i garvning och som katalysatorer.

Isotoper

Krom har fyra stabila isotoper: 50Cr, 52Cr, 53Cr och 54Cr. Den mest rikliga är 52Cr (≈83,8 %). Det finns också flera radioaktiva isotoper; en användbar radioisotop är 51Cr (halveringstid ~27,7 dagar) som tidigare använts som spårämne i medicinska och biologiska studier.

Förekomst och utvinning

Krom finns i jordskorpan främst som mineralet kromit (FeCr2O4). De största gruvförekomsterna finns i Sydafrika, Kazakstan, Indien och Turkiet. Industriell produktion sker ofta genom att malm reduceras i masugnar för att framställa ferrochrom (järnkrom), som sedan används för att tillverka rostfritt stål och andra legeringar.

Användningsområden

  • Stålindustri: huvudsaklig användning är i rostfria stål och andra högpresterande legeringar för att ge korrosionsmotstånd och hårdhet.
  • Ytbehandling: kromplätering (krombeläggning) för dekorativa och skyddande ytor.
  • Pigment: kromföreningar används som färgämnen (t.ex. kromgult, kromgrönt).
  • Garvning av läder: krom(III)-salter används i stor skala inom garveriindustrin.
  • Katalysatorer: vissa kromföreningar fungerar som katalysatorer i kemisk industri.
  • Refraktärer och speciallegeringar: tack vare hög smältpunkt och slitageegenskaper.

Biologisk roll och säkerhet

Chrom(III) betraktas ofta som ett spårämne som kan påverka kolhydrat- och lipidmetabolism, men dess exakta biologiska roll är föremål för forskning och vissa tvister. Chrom(VI) är däremot giftigt och cancerframkallande vid inhalation och kan orsaka allvarliga hälso- och miljöproblem. Många länder har strikta gränsvärden för exponering till Cr(VI) i arbetsmiljö och i dricksvatten. Vid hantering av kromföreningar är personlig skyddsutrustning och korrekt avfallshantering viktiga säkerhetsåtgärder.

Historia

Krom upptäcktes 1797 av den franske kemisten Louis Nicolas Vauquelin när han analyserade mineralet crocoit (PbCrO4). Namnet kommer från grekiskans "khrōma" som betyder färg, en hänvisning till de färgrika kromföreningarna.

Sammanfattning

Krom (Cr) är en mångsidig övergångsmetall med viktiga industriella användningsområden, särskilt i stål- och ytbehandling. Den har flera stabila isotoper och flera oxidationstillstånd där Cr(III) och Cr(VI) skiljer sig mycket i fråga om kemiskt beteende och toxicitet. På grund av Cr(VI):s farlighet regleras användningen och utsläpp noggrant.