Krom kimyasal elementi 24 atom numarasına ve Cr sembolüne sahiptir. Grup 6’nın ilk elementidir. Çelik grisi renginde, parlak, sert ve kırılgan bir geçiş metalidir. Krom metalinin yüksek korozyon direnci ve sertliği onu değerli kılar. Paslanmaz çelik yapmak için metalik krom eklenerek çeliğin korozyona ve renk bozulmasına karşı son derece dirençli hale getirilebileceğinin keşfi, çelik üretiminde önemli bir ilerlemeydi. Ticari kullanımın %85’i krom kaplamalı (krom ile elektrokaplama) paslanmaz çelikten oluşmaktadır. Krom, kararmaya karşı dirençli kalırken ince cilalanabilme özelliği nedeniyle oldukça değerlidir. Görünür spektrumun yaklaşık %70’i ve kızılötesi ışığın yaklaşık %90’ı cilalı krom tarafından yansıtılır.
Birçok krom bileşiğinin canlı renkleri nedeniyle, elementin adı Yunanca renk anlamına gelen chrma kelimesinden türetilmiştir.
Kromun endüstriyel üretiminde, kromit cevherinden (esas olarak FeCr2O4) bir demir-krom alaşımı olan ferrokrom oluşturmak için alüminotermik veya silikotermik işlemler kullanılır. Bundan sonra ferrokrom, paslanmaz çelik gibi alaşımlar oluşturmak için kullanılır. Saf krom metali oluşturmak için, kromitin demirden arındırılması için kavrulmasını ve liç edilmesini, ardından karbon ve alüminyum ile indirgenmesini içeren alternatif bir yöntem kullanılır.
Üç değerlikli krom (Cr(III)) iyonu Amerika Birleşik Devletleri’nde insan insülini, şeker ve lipid metabolizması için gerekli bir besin maddesi olarak kabul edilmektedir. Ancak 2014 yılında, Avrupa Birliği adına konuşan Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi, kromun gerekli olduğunu ilan etmek için yeterli kanıt olmadığı sonucuna varmıştır.
Altı değerlikli krom veya Cr(VI), toksik olmadığı kabul edilen krom metali ve Cr(III) iyonlarının aksine zehirli ve kanserojendir. Endüstriyel elektrokaplama işlemlerinde kullanılan krom trioksit, Avrupa Kimyasallar Ajansı’na (ECHA) göre “çok yüksek endişe kaynağı” bir maddedir.
Terk edilmiş krom üretim sahalarının temizlenmesi sıklıkla gereklidir.
Krom Elementinin Fiziksel Özellikleri
Periyodik tablodaki dördüncü geçiş metali olan kromun elektron konfigürasyonu [Ar] 3d5 4s1’dir. Aufbau ilkesi de periyodik tabloda ilk kez bu elementin temel hal elektron yapısı tarafından kırılmıştır. Bu durum periyodik tabloda bakır, niyobyum ve molibden gibi diğer elementler ve onların elektron konfigürasyonları için de geçerlidir.
Benzer yükleri nedeniyle, aynı yörüngedeki elektronlar birbirlerini iterek bunun gerçekleşmesine neden olur. Önceki elementlerde, elektronlar arası itmeyi azaltarak açığa çıkan enerji, bir elektronu bir sonraki daha yüksek enerji seviyesine sıçramasını dengelemek için yetersizdir.
3d alt kabuğu 4s alt kabuğundan daha kompakt olduğundan ve 3d geçiş metallerinde 3d ile bir üstteki 4s alt kabuğu arasında çok küçük bir enerji farkı olduğundan, 4s elektronları arasında 3d elektronları arasında olduğundan daha küçük bir elektronlar arası itme vardır. Bu yaklaşımda, elektronların geçişi mümkün hale gelir ve bir ya da iki elektron her zaman 4s alt kabuğuna geçer. Bu da açığa çıkan enerjiyi artırır.
Kromun erime ve kaynama noktaları ile atomlaşma entalpisi, kendisinden önce gelen vanadyum elementinden daha düşüktür çünkü krom, 3d serisinde 3d elektronların çekirdeğe batmaya başladığı ilk elementtir. Sonuç olarak, metalik bağlanmaya daha az katkıda bulunurlar. Molibden(VI) ve tungsten(VI) oksitlerin aksine, krom(VI) güçlü bir oksitleyicidir.
Saf krom metal örneği
Krom, sertlik açısından karbon (elmas) ve bordan sonra en sert üçüncü elementtir. Korundum da onu çizebilse de 8,5 Mohs sertliği sayesinde kuvars ve topaz örneklerini çizebilir. Bakır, magnezyum ve alüminyum gibi diğer metallerin aksine, krom kararmaya karşı çok dirençlidir, bu da onu dış tabakasını paslanmaya karşı koruyan bir metal olarak değerli kılar.
Geçiş metallerinin büyük bir kısmıyla karşılaştırıldığında, krom nispeten düşük bir erime noktasına (1907 °C) sahiptir. Vanadyumun 1910 °C’de 3 °C ile onu geçmesiyle, hala tüm Dönem 4 elementleri arasında ikinci en yüksek erime noktasına sahiptir. Ancak 2671 °C’lik kaynama noktası nispeten daha düşüktür ve bakır, manganez ve çinkodan sonra kaynama noktası açısından sadece 4. Dönem geçiş metalleri arasında dördüncü sırada yer alır. 20 °C’de krom 125 nanoohm-metre elektrik direncine sahiptir.
Diğer geçiş metalleriyle karşılaştırıldığında, krom yüksek bir speküler yansımaya sahiptir. Krom 425 m’de yaklaşık %72’lik bir maksimum kızılötesi yansımaya sahiptir, bu oran 750 m’de minimum %62’ye düşer ve 4000 m’de bir kez daha %90’a yükselir. Cilalı paslanmaz çelik alaşımlarında krom kullanıldığında, ilave metallerin eklenmesiyle azalsa da speküler yansıma diğer alaşımlara kıyasla hala yüksektir. Görünür spektrum, parlatılmış paslanmaz çelik tarafından %40-60 oranında yansıtılır. Kromun manyetik özellikleri, genel olarak yansıyan foton dalgalarının neden bu kadar yüksek bir oranını, özellikle de kızılötesinde %90’ını sergilediğini açıklamak için kullanılabilir.
Krom, ortam sıcaklığında ve altında antiferromanyetik düzen sergileyen tek elemental katıdır ve ona özel manyetik özellikler kazandırır. Manyetik düzeni 38 °C’nin üzerinde paramanyetiğe dönüşür. Gövde merkezli kübiğin manyetik özellikleri kafes periyodikliği ile orantısızdır, bu da krom atomlarının anlık olarak iyonlaşmasına ve kendi aralarında bağlanmasına neden olan antiferromanyetik özelliklere yol açar. Bunun nedeni küpün düzensiz ama paralel çekirdekleri ve köşelerindeki manyetik momentlerdir. Buradan hareketle krom, Maxwell denklemlerinden ve kromun antiferromanyetizminden türetilen frekansa bağlı bağıl geçirgenliği nedeniyle yüksek bir kızılötesi ve görünür ışık yansıtıcılığına sahiptir.
Kaynak: Wikipedia
