تعريف الكروم
يُعرف عنصر الكروم الكيميائي (بالإنجليزية: chromium)، ورمزه (Cr)، بأنّه فلز ذو لون رمادي، مقاوم للتآكل ممّا يجعله خيارًا جيّدًا للاستخدام في صناعة السبائك بهدف زيادة متانتها وتحمّلها.
يعدّ عنصر الكروم أحد المكونات الأساسية في القشرة الأرضية ، ويحتلّ الترتيب رقم 21 من ناحية وفرته، لكنّه لا يتواجد بصورة حرّة في الطبيعة، بل يتواجد على هيئة مركّبات مثل معدن الكروميت مثلًا، ورمزه الكيميائي FeCr 2 O 4 .
تسمية معدن الكروم
يرجع أصل تسمية عنصر الكروم إلى اللغة اليونانية، إذ تعني كلمة كروم عند اليونانيين اللون، وذلك بسبب ظهور مركّبات الكروم بألوانٍ مختلفة، ومن هذه الألوان ما يأتي:
- الأصفر.
- البرتقالي.
- الأخضر.
- الأرجواني.
- الأسود.
يوضّح الجدول أدناه الألوان التي يظهر بها بعض الأكاسيد والهاليدات الناتجة عن الكروم:
| المركّب | اللون |
| فلوريد الكروم الثلاثي CrF3 | أخضر |
| كلوريد الكروم الثلاثي CrCl3 | أحمر مائل إلى البنفسجي |
| بروميد الكروم الثلاثي CrBr3 | أخضر داكن |
| يوديد الكروم الثلاثي CrI3 | أسود |
| فلوريد الكروم الثنائي CrF2 | أخضر |
| كلوريد الكروم الثنائي CrCl2 | أبيض |
| بروميد الكروم الثنائي CrBr2 | أبيض |
| يوديد الكروم الثنائي CrI2 | بني محمرّ |
| أكسيد الكروم السداسي CrO3 | أحمر داكن |
| أكسيد الكروم الرباعي CrO2 | بني مائل إلى السواد |
| أكسيد الكروم الثلاثي Cr2O3 | أخضر |
اكتشاف الكروم
يُنسب اكتشاف عنصر الكروم إلى عالم الكيمياء نيكولاس لويس فوكلين ذي الأصول الفرنسية، وكان ذلك في العاصمة باريس عام 1798 م، إذ كان الرصاص الأحمر السيبيري، كما كانوا يُطلقون عليه حينها، يلفت انتباهه بصورة خاصّة بعد استخراجه من مناجم الذهب في سيبيريا عام 1766 م، حيث أُطلق عليه فيما بعد اسم الكروكيت.
حلّل نيكولاس لويس فوكلين الكروكويت واستنتج بأنّه من معادن الرصاص، وعندما أضاف إليه الحمض ترسّب الرصاص، وأصبح بالإمكان تصفية السائل واستخلاصه منه، وبعد تركيز الجهود على السائل المتبقّي بعد إزالة الرصاص، لاحظ إمكانية إنتاج عدد من الألوان باستخدام نفس السائل، فأطلق على الكروم تسميته المستخدمة حتى وقتنا الحالي.
خصائص الكروم
يمكن تلخيص بعض خصائص معدن الكروم من خلال النقاط الآتية:
- فلزّ لونه أبيض، وصلابته عالية، ولامع.
- هش، ومقاوم للتآكل.
- قابل للمعالجة من خلال الاتّحاد مع عدد من العناصر والمركّبات عند درجات الحرارة العالية.
- مغناطيسي؛ حيث إنّه ينجذب إلى المغناطيس ولكن بصورة ضعيفة.
- تركيبه البلوري إمّا مكعب، أو سداسي الشكل.
- قابل للذوبان في حمض الهيدروكلوريك بصورة بطيئة.
- قابل للتخفيف في حمض الكبريتيك.
- غير قابل للتفاعل عند درجات الحرارة المعتدلة مع العناصر البيئية المحيطة، كالماء والهواء بغض النظر عن طبيعته.
- ناتج عن اتّحاد 4 نظائر مستقرّة؛ كروم-50 (Cr)، وكروم-52 (Cr)، وكروم-53 (Cr)، وكروم-54 (Cr).
- سام، إذ يجب التعامل معه بحذرٍ شديد.
- قابل للاحتراق بالتسخين، وينتج عن ذلك أكسيد الكروم ذي اللون الأخضر.
- قادر على إنتاج طبقة أكسيد واقية لحماية المعدن الموجود تحته؛ إذ إنّه يمنع وصول الأكسجين إليه.
يوضّح الجدول أدناه بعض الخصائص الأخرى لعنصر الكروم الفلزّي:
| العدد الذري | 24 |
| العدد الكتلي (الكتلة الذرية) | 51.9961 |
| رقم الدورة في الجدول الدوري | 4 |
| رقم المجموعة في الجدول الدوري | 6 |
| الكثافة | 7.15 غم/ سم |
| درجة الانصهار | 1907 درجة سيليسيوس |
| درجة الغليان | 2671 درجة سيليسيوس |
| الحالة الفيزيائية عند درجة حرارة 20 مئوية. | صلب |
| الكثافة النسبية (الوزن النوعي). | 7.2 عند درجة حرارة 28 سيليسيوس |
| تصنيف العنصر. | فلز انتقالي |
مصادر الكروم
يُستخلص الكروم بصورة أساسية من المادة الأولية له وهي الكروميت، لإنتاج نحو 10 كغ من المعدن النقي سنويًا، ويُذكر أنّ هناك ما نسبته 10 كغ تقريباً تُعدّ غير مستغلّة في كلّ من جرينلاد، كندا، والولايات المتّحدة، أمّا بالنسبة للدول المُنتجة له فهي كالآتي:
- زيمبابوي.
- روسيا.
- نيوزيلندا.
- تركيا.
- إيران.
- ألبانيا.
- فنلندا.
- الفلبين.
- مدغشقر.
تُصنّف كلّ من تركيا، والهند، وجنوب أفريقيا، وكازاخستان كأعلى دول العالم في إنتاج الكروم، كما تتلخّص آلية استخلاص عنصر الكروم من الكروميت في تسخين الخام بوجود كلّ من الألمنيوم والسيليكا.
استخدامات الكروم
يدخل الكروم في العديد من التطبيقات العملية والحياتية، ومن ذلك ما يأتي:
- صناعة السبائك المقاومة للصدأ، كسبائك الفولاذ مثلًا.
- الطلاء الكهربائي للمعادن، لتصبح كأنّها مرآة فضّية مصقولة، إضافة إلى حمايتها من التآكل.
- صناعة السيراميك المعدني.
- إنتاج الياقوت الصناعي.
- صباغة الجلود، ودباغتها.
- تصنيع قوالب الطوب.
- صناعة الشريط المغناطيسي.
- صناعة أنابيب الزيت.
- المساهمة في خفض مستويات سكّر الجلوكوز في الدم.
- المساهمة في خفض مستويات الكوليسترول في الدم من خلال خفض نسب البروتينات الدهنية منخفضة الكثافة.
- المساهمة في نموّ العضلات، لذا يعدّ من العناصر الأساسية للمهتمين ببناء الأجسام.
- تصنيع أفران صهر المعادن المقاومة للحرارة مع ضمان ثبات حجمه، بالإضافة إلى تصنيع الطوب المقاوم للحرارة أيضًا.
- تصنيع وسادات فرامل مركبات النقل، وهي الجزء الذي يُمكن من خلاله الحصول على الاحتكاك اللازم لإيقاف المركبة أثناء دوران العجلات.
أضرار الكروم
يمكن تلخيص أضرار الكروم على كل من الصحة والبيئة الطبيعية من خلال النقاط الآتية:
- تهيّج ونزيف الأنف.
- قرحة المعدة واضطرابها.
- أضرار في الجهاز التنفسي.
- أضرار في جهاز المناعة.
- تلف كل من الكبد والكلى.
- تغيير المادة الوراثية.
- التسبّب بسرطان الرئة.
- التسبّب بالموت في حال كانت الكميات المتعرّض لها عالية.
- الاستقرار في التربة والارتباط بجزيئاتها مسببًا زيادة تركيز العنصر في المحاصيل الزراعية، وذلك لأنّ النباتات تمتص كروم (III)، ويزداد تأثيره بزيادة نسبة امتصاصه عمومًا.
- الاستقرار على الراوسب عند اختلاطه بالماء، إضافةً إلى ذوبان نسبة قليلة منه، حيث من الممكن أن تتسبّب هذه النسبة الضئيلة في الإضرار بالكائنات الحيّة في البيئة من خلال تسمّمها، وتغيير المادة الوراثية لها، أو حتى إصابتها بالسرطان تبعًا لنسب امتصاصها له.
- الإضرار بخياشيم الأسماك الموجودة في المياه.
