Krom er et grunnstoff som har atomnummer 24 og atomsymbol Cr. I ren form er det et sølvglinsende metall som er svært hardt og sprøtt. Krom er det første grunnstoffet i gruppe 6 i periodesystemet.
Det finnes 13 kjente isotoper av krom, og fire av dem er stabile. Den hyppigst forekommende isotopen er \(\ce{^52_24Cr}\) (83,8 prosent). Isotopen 51Cr brukes i medisinske tracer-studier.
Krom brukes blant annet til forkromming av metaller, særlig jern og stål. Forkromming gir en blank, beskyttende overflate som er motstandsdyktig mot rust.
Forekomst
Konsentrasjonen av krom i jordskorpen er 100 ppm i form av kjemiske forbindelser, som oftest oksidet kromitt (kromjernstein). Malmen inneholder også varierende mengder silisium-, magnesium- og aluminiumoksid. Det finnes få drivverdige forekomster, og 96 prosent av dem er i Sør-Afrika. I Norge er det forekomster av kromitt, blant annet ved Røros, men disse er ikke drivverdige.
Kjemiske egenskaper
Krom er svært motstandsdyktig. Det løses langsomt i fortynnet saltsyre og svovelsyre under utvikling av hydrogengass. Det dannes først blå Cr(II)-løsninger som raskt oksideres videre av oksygengass i luften til Cr(III)-løsninger. Metallet blir ikke angrepet av oksiderende syrer som salpetersyre, fordi det dannes et oksidlag, en beskyttende tynn film av Cr2O3, på metallet. Den reaksjonstrege Cr2O3-filmen gjør at krom og legeringer av krom har svært god korrosjonsbestandighet.
I forbindelser opptrer krom i et usedvanlig vidt spekter av oksidasjonstrinn fra –IV (for eksempel Na4Cr(CO)4) til +VI (for eksempel CrO3), i vann fra +II til +VI. De vanligste oksidasjonstallene er +III og +VI.
Seksverdig krom er et sterkt oksidasjonsmiddel, mens Cr(II) virker reduserende. Det finnes et stort antall av svært stabile uorganiske Cr(III)-forbindelser. Cr(III) danner også svært stabile, oktaedriske komplekser i løsning.
Kromforbindelser har ofte intense og forskjellige farger, det er derfor grunnstoffet har fått sitt navn. Viktige industrielle kromforbindelser er kromat og dikromat av natrium og kalium, for eksempel Na2CrO4 og Na2Cr2O7, krom(III)oksid, krom(IV)oksid og basisk kromsulfat Cr(OH)SO4. Se også kromforbindelser.
Fremstilling
Krommetall fremstilles ved reduksjon av krom(III)oksid, Cr2O3, med aluminium eller silisium som reduksjonsmiddel, eller ved elektrolyseprosesser. Med aluminium går reduksjonen av seg selv når den først er startet, mens reaksjonen med silisium krever energitilførsel og utføres gjerne i elektriske lysbueovner. Ved disse prosessene fremstilles krom med 97–99 prosent renhet. Elektrolytisk krom, fremstilt ved elektrolyse av kromsalt- eller kromsyreløsninger, er vesentlig renere.
Mesteparten av kromittmalmen blir redusert med kull eller silisium til ferrokrom til bruk i stållegeringer. Brukes koks får man ferrokrom med høyt karboninnhold, 5–9 prosent. Karboninnholdet kan eventuelt reduseres ved gjennomblåsing med oksygen. Brukes silisium som reduksjonsmiddel blir karboninnholdet langt lavere, mindre enn 2 prosent.
I Norge ble det tidligere fremstilt ferrokrom ved A/S Bjølvefossen i Ålvik. Elkem AS Bjølvefossen er i dag en lærebedrift.
Bruk
På grunn av sin sprøhet og lave duktilitet brukes ikke krom som rent metall, men generelt som legeringstilsetning, særlig for å gi legeringene god korrosjonsbestandighet. Dette gjelder også for bruken av krom i superlegeringer for bruk ved høye temperaturer, blant annet i gassturbiner. Disse har ofte nikkel og til dels kobolt som basismetall og har tilsetninger av krom, aluminium, titan, wolfram og annet.
En annen funksjon av krom i mange legeringer er gjennom utfelling av fine partikler av kromkarbider, for eksempel Cr23C6, å hindre bevegelser av dislokasjoner i strukturen. Da unngår man at de mekaniske egenskapene endres. Korrosjonsbestandige superlegeringer med stor elektrisk resistans brukes i varmeelementer. Eksempler er krom-nikkellegeringer med 20 prosent krom og kanthal-type-legeringer med 20–30 prosent krom, cirka 5 prosent aluminium, 2 prosent kobolt og resten jern.
Krom blir mye brukt til forkromming av metaller, særlig jern og stål. Dette gir blank, beskyttende overflate med god bestandighet mot korrosjon. Oksidkeramer fremstilt av magnesitt (magnesiumoksid, MgO) og kromitt, krommagnesittstein, brukes som ildfast materiale, spesielt for metallurgiske formål. Kromdioksid, CrO2, brukes i visse typer magnetbånd.
Historie
Krom ble oppdaget i 1798 av den franske kjemikeren Louis Nicolas Vauquelin i et rødt mineral, krokoitt.
Fysiologisk virkning
Krommetallet er ikke giftig, men kromsyren og dens salter (kromater) kan forårsake alvorlige eksemer. Innånding av kromatholdig støv kan fremkalle kreft i luftveiene. Grenseverdi for forurensning av krom og kromforbindelser (betegnet som Cr) i arbeidsatmosfæren er 0,5 milligram per kubikkmeter (0,005 milligram per kubikkmeter for kromsyre og kromater).
Kromallergi var tidligere en av de mest utbredte formene for allergi. Den ble utløst av kromater som ble dannet ved fremstilling av sement, og ble derfor omtalt som sement- eller betongallergi. I dag tilsettes jernsulfat (FeSO4) i betongen for å redusere kromatene til kromoksider, og problemet er i all hovedsak løst.
Krom
| Atomsymbol | Cr |
|---|---|
| Atomnummer | 24 |
| Relativ atommasse | 51,996 |
| Smeltepunkt | 1857 °C |
| Kokepunkt | 2672 °C |
| Massetetthet | 7,19 g/cm3 |
| Oksidasjonstall | -IV, -II, -I, 0, I, II, III, IV, V, VI |
| Elektronkonfigurasjon | [Ar]3d54s |