Periodensystem 
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| Eigenschaften:
Reines Chrom ist ein bläulich-weiß glänzendes Schwermetall, das gut schmiedbar und dehnbar ist. Bei geringfügigen Verunreinigungen mit Wasserstoff oder Sauerstoff wird es zu dem härtesten aller Gebrauchsmetalle und wird auch sehr spröde.  Chrom ist an der Luft äußerst beständig, da es von einer dünnen Oxidschicht überzogen wird, die das Metall vor weiterer Korrosion schützt. Aus diesem Grunde ist es an feuchter Luft, gegen Wasser und gegen stark oxidierende Säuren wie konzentrierte Salpetersäure beständig. Die Salpetersäure oxidiert die Oberfläche des Metalls zu Chrom(VI)-oxid. So behandeltes Chrom ist auch gegen andere Mineralsäuren beständig. Entfernt man die Schutzschicht, z.B. durch Anschleifen, zersetzt es sich mit verdünnter Salzsäure oder Schwefelsäure unter Wasserstoffentwicklung. Chrom ist ein relativ unedles Metall und ist noch unedler als Eisen. Bei hohen Temperaturen reagiert Chrom mit den meisten Nichtmetallen. Mit Chlor bildet sich Chrom(III)-chlorid: 2 Cr + 3 Cl2 -----> 2 CrCl3 DHR = -1114 kJ/mol Mit Sauerstoff verbrennt es zu Chrom(III)-oxid: 4 Cr + 3 O2 -----> 2 Cr2O3 DHR = -2280 kJ/mol Chrom ist ein essentielles Spurenelement. Während das Metall in reiner Form und die dreiwertigen Chromsalze relativ ungiftig sind, wirken die sechswertigen Chromverbindungen wie Chrom(VI)-oxid und die Chromate stark toxisch. Sie wirken auf Haut und Schleimhäute stark ätzend, verursachen innerlich eingenommen Magen- und Darmschäden, Leber- und Nierenentzündungen und stehen dringend im Verdacht, ein krebsauslösendes Potential zu besitzen. |
| Vorkommen:
Chrom steht in der Elementhäufigkeit an 20. Stelle und steht damit noch vor Kupfer und Zink. Das Element kommt in der Natur mit Ausnahme von Meteoriten nicht elementar vor. Das wichtigste Chromerz ist der Chromit (Chromeisenstein, (Fe,Mg)Cr2O4. Ein weiteres Chromerz von geringerer Bedeutung ist der Krokoit (Rotbleierz, PbCrO4). Die wichtigsten Chromitlagerstätten finden sich in Südafrika, Russland, Türkei, Indien, Brasilien, Zimbabwe, Philippinen und Finnland.  |
| Geschichtliches:
Der französische Chemiker Louis Nicolas Vauquelin (1763-1829) entdeckte das Element im Jahre 1797 bei Untersuchungen des Minerals Krokoit und stellte es in unreiner Form dar. Im gleichen Jahr erkannte der deutsche Chemiker Martin Heinrich Klaproth (1743-1817) ebenfalls im Krokoit das Element. Aufgrund der Vielfarbigkeit seiner Salze erhielt das Element den Namen Chromium, abgeleitet vom griechischen Wort chromos, was soviel wie Farbe bedeutet. Das Symbol Cr führte 1814 J.J. Berzelius ein.   Reines Chrom stellte erstmals R.W. Bunsen im Jahre 1854 durch eine Elektrolyse von wässrigen Chromchloridlösungen her. Die erste Reduktion aus Chromoxid mit Koks entwickelte 1893 H.F.-F. Moissan, und 1898 erhielt H. Goldschmidt ein sehr reines, kohlenstofffreies Metall durch die Reduktion mit Aluminium. Anton Eduard van Arkel und Jan Hendrik de Boer entwickelten im Jahre 1930 ein Verfahren (Van-Arkel-de-Boer-Verfahren), bei dem Chrom(II)-iodid an heißen Glühdrähten zersetzt wurde. Dabei entstand - ähnlich wie beim gleichnamigen Verfahren zur Titangewinnung - hochreines Chrom.  |
| Herstellung:
Als Ausgangsmaterial dient das Mineral Chromit. Das Erz wird durch Flotation angereichert, fein zermahlen und mit Kalk und Soda vermischt. Unter Luftzufuhr erhält man bei ca. 1200°C Natriumchromat: 4 FeCr2O4 + 8 Na2CO3 + 7 O2 -----> 8 Na2CrO4 + 2 Fe2O3 + 8 CO2 Nach der Extraktion des Chromats mit heißem Wasser wird konzentrierte Schwefelsäure hinzugegeben, so dass Natriumdichromat entsteht: 2 Na2CrO4 + H2SO4 + H2O -----> Na2Cr2O7 + Na2SO4 + 2 H2O Das Natriumdichromat kristallisiert beim Abkühlen als Dihydrat aus der Lösung. Durch eine nachfolgende Reduktion mit Kohle erhält man Chrom(III)-oxid: Na2Cr2O7 * 2 H2O + 2 C -----> Cr2O3 + Na2CO3 + 2 H2O + CO Dann erfolgt die aluminothermische Reduktion des Chrom(III)-oxids zu Chrom: Cr2O3 + 2 Al -----> Al2O3 + 2 Cr Das gewonnene Chrom besitzt einen Reinheitsgrad von ca. 99%. Reineres Chrom erhält man durch die Elektrolyse von Chrom(III)-salzlösungen oder nach dem oben beschriebenen Van-Arkel-de-Boer-Verfahren. In der Technik wird Chrom jedoch meist als unreines Ferrochrom (FeCr) hergestellt. Hierbei wird der Chromit direkt mit Kohle oder Schwefel unter Zugabe von Flussmitteln wie Kalk reduziert: FeO + Cr2O3 + 4 C -----> Fe + 2 Cr + 4 CO Man erhält Ferrochrom, eine wichtige Legierung zur Herstellung von Chromstählen. |
| Verwendung:
Chrom ist das wichtigste Legierungsmetall zur Herstellung von nichtrostenden Chromstählen (siehe Tabelle). Beim galvanischen Verchromen werden dünne Chromschichten auf die zu beschichtenden Materialien aufgetragen. Als Elektrolytflüssigkeit dient ein Gemisch aus Wasser und Schwefelsäure, das einen hohen Anteil an Chrom(VI)-oxid und einen geringen Anteil an Chrom(III)-oxid enthält. Die vorvernickelten Metalle werden als Kathode in die Lösung gehalten. Sie erhalten so einen wirksamen Rostschutz. Chrom dient auch zur Herstellung von Cermets (ceramic metals). Darunter versteht man Werkstoffe, bei denen keramische Bestandteile, z.B. Aluminiumoxide, mit metallischen gemischt sind. Chrom(III)-oxid ist ein wichtiger Katalysator bei chemischen Synthesen und wird auch als grünes Pigment verwendet (Chromoxidgrün).  |
| Copyright: Thomas Seilnacht |
