Как получить чистый хром?

Введение

Хром, важнейший элемент, открытый в 1798 году французским химиком Николасом Луи Вокленом, благодаря своим исключительным свойствам оказал значительное влияние на различные промышленные применения. В этой статье мы рассмотрим исторический путь хрома, начиная с его открытия и заканчивая современными методами получения чистого хрома.

Открытие и свойства

Увлечение Воклена ярко-красным минералом, найденным на сибирском золотом прииске и известным как сибирский красный свинец, привело к открытию хрома. Подтвердив его принадлежность к свинцовым минералам, Воклен выделил хром, растворив его в кислоте, осадив свинец и сосредоточив внимание на оставшейся щелочи. Название "хром" происходит от греческого слова "хрома", означающего цвет, что отражает его способность создавать спектр цветов в растворе. Дальнейшие исследования выявили вклад хрома в зеленую окраску изумрудов.

Легкий сине-серебристо-белый цвет хрома в сочетании с его высокой коррозионной стойкостью делает его востребованным материалом для защитных покрытий.

Промышленные применения

Защитные покрытия

Коррозионная стойкость хрома делает его краеугольным камнем в защитных покрытиях различного назначения. Он используется в оборудовании для сжигания топлива, выступая в качестве износостойкого покрытия, которое продлевает срок службы определенных компонентов. В высокотемпературных топливных элементах хром демонстрирует достойные характеристики, что подчеркивает его универсальность.

Декоративные покрытия

Помимо промышленного применения, хром отлично подходит в качестве блестящего декоративного покрытия. Он придает блеск рабочим элементам приборов и ювелирных изделий, обеспечивая сочетание эстетики и функциональности. Использование покрытий из нитрида хрома на движущихся частях обеспечивает надежную защиту от износа и истирания.

Промышленные процессы

В качестве материала для покрытий хром играет ключевую роль в многочисленных промышленных процессах. Его применение в качестве покрытия твердых материалов из нитрида хрома обеспечивает долговечность и защиту в различных производственных процессах.

Методы производства

Алюмотермический процесс

Преобладающим методом производства хрома является алюминотермический процесс. Этот метод основан на восстановлении оксида хрома с помощью алюминия. Смесь оксида хрома и алюминиевого порошка воспламеняется, и процесс восстановления протекает как экзотермическая реакция. Содержание хрома в результате может достигать 99,8 %, в зависимости от чистоты исходного порошка. Примеси, такие как алюминий, железо, кремний и сера, являются решающими факторами.

Электролитический процесс

Для получения исключительно чистого хрома используется электролитический процесс. Этот метод позволяет достичь чистоты до 99,995 %, растворяя CrO3 Cr(VI) в серной кислоте. Хлопья хрома получают методом гальванического осаждения. Однако экологические проблемы ограничивают широкое применение этого процесса.

Заключение

В заключение следует отметить, что путь хрома от открытия Воклена до современных методов производства подчеркивает его значение для различных промышленных применений. Будь то защита компонентов с помощью защитных покрытий или улучшение эстетики за счет декоративного применения, хром остается важнейшим элементом в материаловедении. По мере развития промышленности стремление получить чистый хром по-прежнему переплетается с технологическими достижениями и экологическими соображениями.