يلعب الكروم ، وهو عنصر تتبع أساسي للإنسان ، دورا مهما في العمليات البيولوجية المختلفة ، بما في ذلك استقلاب الجلوكوز وتنظيم الأنسولين. بالإضافة إلى أهميته البيولوجية ، يعمل الكروم أيضا كمعدن غير حديدي مهم في التطبيقات الصناعية.
الخصائص الفيزيائية للكروم:
- الحالة: أزرق فضي ، صلب ، ومعدن هش
- نقطة الانصهار: 1907 درجة مئوية
- نقطة الغليان: 2671 درجة مئوية
- الكثافة: 7.19 جم / سم مكعب
- صلابة موس: 8.5
موارد الكروم والمعادن:
يحدث الكروم بشكل أساسي كخام الكروميت ، وهو معدن أكسيد الحديد الكروم (FeCr2O4). الكروميت هو خام الكروم الوحيد وهو وفير في التكوينات الجيولوجية المختلفة حول العالم. أكبر منتجي خام الكروميت هم جنوب إفريقيا وكازاخستان والهند وتركيا وزيمبابوي.
استخدامات الكروم:
1. إنتاج الفولاذ المقاوم للصدأ:
الكروم هو عنصر حيوي من الفولاذ المقاوم للصدأ ، مما يضفي مقاومة التآكل والصلابة والقوة على السبائك. يعتمد الفولاذ المقاوم للصدأ ، المستخدم على نطاق واسع في البناء والسيارات والفضاء والأجهزة المنزلية ، على الكروم لأدائه المتفوق ومتانته.
2. صناعة السبائك:
يتم خلط الكروم مع معادن مختلفة لإنتاج سبائك ذات خصائص محددة. على سبيل المثال ، تستخدم سبائك الكروم والنيكل في عناصر التسخين الكهربائية ، بينما تستخدم سبائك الكروم والموليبدينوم في التطبيقات الهيكلية عالية القوة.
3. الطلاء الزخرفية:
يتم استخدام الطلاء الكهربائي بالكروم لتوفير تشطيبات زخرفية ومقاومة للتآكل للأسطح المعدنية ، مثل تقليم السيارات والحنفيات وأدوات المطبخ. يعزز المظهر اللامع والعاكس لطلاء الكروم المظهر الجمالي لهذه المنتجات.
4. المواد الحرارية:
تستخدم مركبات الكروم في تصنيع المواد المقاومة للحرارة ، والتي تظهر مقاومة عالية للحرارة وتستخدم في الأفران والأفران وغيرها من التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية.
5. الصناعة الكيميائية:
تجد مركبات الكروم تطبيقات في العمليات الكيميائية المختلفة ، بما في ذلك إنتاج الأصباغ والأصباغ والمحفزات وعوامل الدباغة. أكسيد الكروم الأخضر وكبريتات الكروم وحمض الكروم هي أمثلة على مركبات الكروم المستخدمة في القطاعات الصناعية المتنوعة.
6. الفضاء والدفاع:
يتم تطبيق طلاء الكروم على مكونات الفضاء لتعزيز مقاومة التآكل وتقليل الاحتكاك وتوفير العزل الحراري. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام السبائك المحتوية على الكروم في التطبيقات العسكرية لقوتها العالية ومقاومتها للتآكل.
7. الصحة والسلامة:
تستخدم مركبات الكروم في تصنيع المكملات الغذائية والمستحضرات الصيدلانية بسبب فوائدها الصحية المحتملة. ومع ذلك ، فإن التعرض لأشكال معينة من الكروم ، مثل الكروم سداسي التكافؤ ، يمكن أن يشكل مخاطر صحية ويتطلب معالجة وتنظيم دقيقين.
بشكل عام ، يلعب الكروم دورا محوريا في مختلف القطاعات الصناعية ، حيث يساهم في تقدم التكنولوجيا والبنية التحتية والمنتجات الاستهلاكية.- تعزى خصائص تغير لون الكروم إلى قدرته على تكوين مركبات مختلفة بألوان متعددة جميلة. على سبيل المثال ، يظهر الكروم المعدني أبيض فضي ، وتظهر كبريتات الكروم لونا أخضر ، ويظهر كرومات المغنيسيوم لونا أصفر. وقد اكتسبت هذه الخصائص الكروم لقب "معدن متغير اللون".
تشمل الخصائص الفيزيائية للكروم كونه معدنا صلبا وهشا وأبيض فضي مع مسحة زرقاء سماوية. تبلغ درجة انصهاره حوالي 1857±20 درجة مئوية ونقطة غليان تبلغ 2672 درجة مئوية ، بكثافة 7.19 جم / سم مكعب وحرارة نوعية تبلغ 0.45 جول / كجم.
توجد موارد الكروم في الغالب في خام الكروميت ، حيث لا يوجد كروم مجاني في الطبيعة. تبلغ احتياطيات الكروميت في العالم حوالي 12 مليار طن ، مصدرها الرئيسي دول مثل كازاخستان وجنوب إفريقيا وتركيا وغيرها.
تمتد استخدامات الكروم إلى تطبيقات مختلفة ، بما في ذلك طلاء الكروم الزخرفي لعناصر مثل مقابض الأبواب وصنابير الحمام وأدوات المطبخ ، وطلاء الكروم الصلب للمكونات الصناعية مثل ذاكرة الوصول العشوائي في كتل التحكم في الوظائف وأجزاء المحرك النفاث ، وطلاء الكروم الأسود لتزيين الآلات الموسيقية واستخدام الطاقة الشمسية.
- التيتانيوم ، المعروف باسم "معدن الفضاء" ، ذو قيمة عالية لخصائصه الكيميائية المستقرة ، ومقاومته الممتازة لدرجات الحرارة العالية والمنخفضة ، فضلا عن قوته وكثافته المنخفضة. وهذا يجعلها لا غنى عنها في الفضاء والأسلحة والطاقة والصناعات الكيماوية والمعادن والبناء والنقل.
تشمل الخواص الفيزيائية للتيتانيوم كونه فلزا انتقاليا رماديا بدرجة انصهار تبلغ 1660 درجة مئوية، ودرجة غليان تبلغ 3287 درجة مئوية، وكثافة تبلغ 4.54 g/cm³.
موارد التيتانيوم وفيرة في قشرة الأرض ، والتي تشكل 0.16 ٪ من كتلتها ، أي أكثر من عشرة أضعاف الكتلة مجتمعة من النحاس والقصدير والمنغنيز والزنك. تشمل المعادن الصناعية الرئيسية للتيتانيوم الإلمنيت (FeTiO3) والروتيل (TiO2) ، حيث يتجاوز إجمالي الموارد العالمية ملياري طن. وتشمل الدول المنتجة الرئيسية الصين وكندا وأستراليا وجنوب أفريقيا وموزمبيق.
يجد التيتانيوم استخداما مكثفا في مختلف القطاعات ، بما في ذلك الفضاء الجوي لمكونات مثل أجزاء المحركات النفاثة والأقمار الصناعية ، والصناعة الكيميائية للمفاعلات والخلايا الإلكتروليتية ، وبناء السفن للمراوح وأنظمة التبادل الحراري ، والطب الحيوي للمفاصل الاصطناعية والغرسات ، والضروريات اليومية مثل الساعات وأدوات المطبخ ، وبناء الأسطح والدرابزين ، وصناعة السيارات للنوابض الحاملة وقضبان التوصيل.