Facts About Chromium
銀色に輝く外観で知られるクロムは、自動車、ストーブ、その他の電気製品を腐食から守り、外観をよくするためのコーティングに使用されています。 クロムの高い融点と安定した構造は、繊維産業や耐火物産業でも有用です。 クロムは他の元素と結合すると鮮やかな色を作り出し、染料として使われる。このため、ギリシャ語で「色」を意味するクロマからクロムの名前が付けられた。
クロムは地殻の中の化合物に自然に含まれています。 しかし、汚染された飲料水に含まれる高濃度のクロムを消費したり、加熱された元素の煙を吸い込んだりすると、潰瘍、癌、その他の健康障害を引き起こすことがあります。
- 原子番号(原子核内の陽子の数):24
- 原子記号(元素の周期表):1。 Cr
- 原子量(原子の平均質量):51.9961
- 密度: 1立方インチあたり4.13オンス(7.15グラム/立方センチ)
- 室温での相:固体
- 融点:3465度F(1907℃)
- 沸点:4840F(2671℃)
- 天然同位体(中性子の数が異なる同じ元素の原子)数: 4
- 最も普通の同位体です。 Cr-52
クロムの発見
フランスの化学者ルイ ニコラ ヴォケランは1797年にシベリア赤鉛(現在はクロム酸鉛(PbCrO4)として知られている)と呼ばれる明るい赤色の鉱物からクロムを初めて単離しました。 ジョン・エムズリーは、著書『ネイチャーズ・ビルディング・ブロック』の中で、次のように述べている。 An A-Z Guide to the Elements” (Oxford University Press, 1999) によると、ヴォケランは鉛を沈殿させ、純粋なクロムを得るまでに1年かかったという。 彼はこのクロムを様々な溶液に混ぜて、様々な色を作り出すことに興味を持ち、ギリシャ語で「色」を意味するchromameからこの元素を命名した。
クロムの源
クロムは地殻で見つかる21番目に多い元素ですが、自由な金属の形では見られません。 その代わりに、ロバート E. クレブスの著書『地球の化学元素の歴史と使用』によると、主にクロム鉱石で見つかります。 A Reference Guide” (Greenwood Publishing Group, 2006)に記載されている。 クロマイトはジンバブエ、ロシア、ニュージーランド、トルコ、イラン、アルバニア、フィンランド、フィリピン、マダガスカルで採掘されている。 エムズリーによれば、毎年約2万トンのクロム金属が生産されており、グリーンランド、カナダ、米国にはまだ約10億トンの未採掘鉱床があるという。
クロムの性質
クロムは、元素の周期律表で第6族に属する遷移金属です。
最も重要なクロム化合物は、ロスアラモス国立研究所によると、ナトリウムとカリウムのクロム酸塩、重クロム酸塩、およびカリウムとアンモニウムクロムアルムです。
クロム化合物はどれも鮮やかな色をしており、明るい緑、黄色、赤、オレンジなど、顔料として使用されています。 ルビーが赤いのはクロムのせいであり、クロムを処理したガラスはエメラルドグリーンになると、英国王立化学会(RSC)は発表しています。
保護と美のために使用
電気めっきと呼ばれる技術を使用して、クロムの薄い層は、自動車部品や家電製品を含む金属やプラスチックのオブジェクトをコーティングし、ピカピカと魅力的な仕上げを与えることができます。 例えば、自動車デザイナーは、クロム製のリムやホイールを使って、車を美しく仕上げます。 クロムめっきは見た目だけでなく、クロムが表面に保護酸化膜を形成するため、クロムめっきされたものは腐食しにくくなるとクレブスは言う。
ステンレス鋼は、鉄と少なくとも10.5パーセントのクロムの合金です。
ステンレス鋼は鉄と少なくとも10.5パーセントのクロムの合金で、腐食に対して非常に強い耐性を持っています。
皮革の約90%はクロムでなめされているとEmsleyは言います。
皮革の約90%はクロムなめしで、この工程では、硫酸クロムを使用して動物の皮を処理し、劣化の原因となる熱水に強い皮革に変えます。
窯や炉には、高温でも強度を保つクロム鉱石でできたレンガが使われています。 繊維産業では、染料を布に付着させるために、クロムイオンを使用しています。
過剰摂取は危険
人間における特定の役割は不明ですが、クロムは RNA に含まれ、体がグルコースを使用するのを助ける必須微量元素であることが、研究により明らかにされています。
クロムは胎盤に最も濃縮されており、体内での存在感は年齢とともに減少します。
安全な量は、RSCによれば1日あたり約1ミリグラムです。 ビール酵母、小麦胚芽、腎臓などの食品はクロムを豊富に含んでいます。
2000年の映画「エリン・ブロコビッチ」では、ジュリア・ロバーツが環境活動家と法律事務員を演じ、米国労働安全衛生局(OSHA)によると、癌を引き起こすことが知られている有毒化合物の六価クロムで飲料水を汚染したガス・電気会社に対する訴訟を指揮します。 ブロコビッチは現実でも映画でも勝訴したが、科学者たちは、カリフォルニア州ヒンクリーのコミュニティで起きた癌を含む多くの健康問題の原因が、他の要因ではなく六価クロムであることを示す証拠がないと批判してきた。 しかし、過去数年のいくつかの研究により、水道水中の六価クロムが癌に関係していることが分かっており、EPAは公衆衛生を守るためにこの元素の飲料水濃度制限を設定している。
クロムへの過度の暴露も、特にクロムめっきや皮なめしの際に何ヶ月もクロムを扱うと、クロム潰瘍を引き起こす可能性があるとEmsleyは述べています。 クロム潰瘍は、皮膚や胃にかゆみと生々しい穴が開く。 クロムを含む粉塵を吸い込むと、工業従事者は鼻腔内の潰瘍や肺がんになりやすいという。 さらに、European Journal of Clinical Nutritionに掲載された2017年の研究では、高濃度の尿中クロムが心血管疾患や糖尿病と関連づけられました
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