Реферат на тему хром и его соединения

Обновлено: 08.07.2024

2 мл KOH (разб. р-р)

1 микрошпатель KOH (тв.)

Подогреваем содержимое пробирок №№1-3, не доводя до кипения. Смеси в пробирках №№ 4 и 5 сплавляем на спиртовке. Охлаждаем продукт сплавления и растворяем его в воде.

Вывод. Оксида хрома (III) – амфотерный оксид – при комнатной температуре в воде не растворяется, инертен к действию растворов кислот и щелочей. При нагревании растворяется в растворе кислоты:

При сплавлении Cr₂O₃ с твердыми щелочами и содой получаются соединения Cr +3 – хромиты:

Получение гидроксида хрома (III)

К 5-6 каплям раствора соли Cr 3+ приливают 5-6 капель раствора аммиака. Испытывают полученный осадок на растворимость в избытке конц. NH₄OH с последующим нагреванием.

Вывод. Гидроксид хрома (III) можно получить при действии на соль хрома (III) раствора аммиака: CrCl₃ + 3(NH₃·H₂O) → Cr(OH)₃↓ + 3NH₄Cl

Кислотно-основные свойства гидроксида хрома (III)

В две чистые пробирки наливаем по 1-2 мл раствора хлорида хрома CrCl₃ и приливаем понемногу раствор щелочи до образования осадка гидроксида хрома Cr(OH)₃. В одну из пробирок приливаем избыток едкого кали, в другую – раствор соляной кислоты до растворения осадка.

Вывод. Гидроксида хрома (III) проявляет амфотерные свойства, реагирует с кислотами и щелочами:

Восстановительные свойства гидроксида хрома (III)

В чистую пробирку наливаем 1-2 мл раствора хлорида хрома (III) и приливаем понемногу раствор едкого кали до образования осадка гидроксида хрома Cr(OH)_3, затем добавляем несколько капель 3%-ного раствора пероксида водорода и нагреваем пробирку.

Вывод. Гидроксид хрома (III) обладает восстановительными свойства, так как в ходе реакции наблюдается переход зеленой окраски раствора в желтую, что указывает на образование в растворе хромат-ионов CrO₄ 2− :

Гидролиз хромитов

Наливаем в пробирку 1-2 мл раствора хлорида хрома (III) и приливаем к нему избыток раствора щелочи до растворения выпавшего осадка (зеленого цвета) и образования раствора, имеющего ярко-зеленую окраску. Нагреем содержимое пробирки (раствор хромита) до кипения.

Вывод. В отличие от алюминатов и цинкатов хромиты необратимо разлагаются при кипячении вследствие почти полного гидролиза:

Окисление солей хрома (III) в щелочной среде

Наливаем в пробирку 1-2 мл раствора хлорида хрома (III) и приливаем к нему избыток раствора щелочи до растворения выпавшего осадка. К полученному раствору хромита добавляем 3-5 капель 3%-ного раствора перекиси водорода и слегка нагреваем пробирку.

Вывод. Солихрома (III) при взаимодействии с пероксидом водорода в щелочной среде проявляют восстановительные свойства:

Соединения хрома (VI)

Смещение равновесия между хроматами и дихроматами

В чистую пробирку наливаем 1-2 мл раствора хромата калия. Приливаем по каплям раствор серной кислоты до перехода желтого цвета раствора в красно-желтый (оранжевый) цвет вследствие образования дихромата калия. Затем приливаем по каплям раствор едкого кали до перехода красно-желтого цвета раствора в желтый вследствие образования хромата калия.

Окислительные свойства дихроматов

В 3 пробирки наливаем по 1-2 мл раствора K₂Cr₂O₇и такой же объем 2н H₂SO₄. В 1-ю пробирку приливаем немного раствора иодида калия, во 2-ю добавляем один микрошпатель сульфита натрия и пробирку слегка подогреваем, в 3-ю вносим один микрошпатель сульфата железа (II) или раствор свежеприготовленной соли железа (II). Встряхиваем пробирки.

Вывод. Являясь окислителем, ион Cr₂O₇ 2− восстанавливается до иона Cr 3+ :

Реакция с нитратом серебра

Наливаемв одну пробирку раствор хромата калия (желтый цвет), в другую – раствор дихромата калия (оранжевый) и добавляем по 2-3 капли раствора нитрата серебра.

Вывод. Обе реакции сопровождаются образованием красно-бурого осадка, что указывает на присутствие в растворе ионов CrO₄ 2- и Cr₂O₇ 2- :

Реакция с хлоридом бария

В одной пробирке смешиваем 1-2 мл раствора хромата калия (желтый цвет) и хлорид бария, в другой – дихромат калия (оранжевый) и хлорид бария.

Вывод. Образование желтого осадка BaCrO₄ указывает на присутствие в растворе ионов CrO₄ 2- : K₂CrO₄ + BaCl₂ → BaCrO₄↓ + 2KCl;

Получение пероксида хрома

В пробирку наливаем 2 мл 3%-ного раствора перекиси водорода и 3 мл разбавленной серной кислоты. Смесь перемешиваем и добавляем к ней 0,5 мл бутилового (амилового) спирта и несколько капель раствора дихромата калия. Осторожно взбалтываем содержимое пробирки.

Вывод.При взаимодействии соли хрома с пероксидом водорода в кислой среде образуется неустойчивый пероксид хрома CrO₅:

Выводы

В ходе проведенной исследовательской работы:

изучен и обобщен материал по соединениям хрома:

С увеличением степени окисления металла основные свойства оксидов и гидроксидов ослабевают, а кислотные усиливаются.

Окислительные свойства последовательно усиливаются с изменением степени окисления в ряду: Сr +2 → Сr +3 → Сr +6 .

Соединения хрома весьма разнообразны по окраске.

Все хромовые кислоты и их соли, а также оксид хрома (VI) ядовиты;

проведены необходимые реакции с участием соединений хрома (III) и соединений хрома (VI) на практике, проанализированы результаты опытов и сделаны выводы;

Материал, представленный в работе, может быть использован как на уроках химии, так и во внеурочной деятельности по предмету.

Многогранность исследуемой темы открывает возможность для дальнейшей работы, направленной на решение проблем, требующих от выпускников не только глубокого усвоения учебного материала, но и выработки навыков практического применения имеющихся знаний.

Список литературы

Безрукова С.А. Лабораторный практикум по общей и неорганической химии: руководство к лабораторным работам: в 2 ч. /С.А. Безрукова, В.А. Андреев. - Северск: Изд-во СТИ НИЯУ МИФИ, 2011. - 2 ч. – c.14

Денисова С.А. Химия (аналитическая): учеб.-метод. пособие для студентов геолог. ф-та / С.А. Денисова, Л.И. Торопов; Перм. ун-т. – Пермь, 2011. – с.122

Кочкаров Ж.А. Химия в уравнениях реакций: учебное пособие/ Ж.А. Кочкаров. – Изд. 2-е. –Ростов н/Д: Феникс, 2016. – 332, [1]с. – (Без репетитора) – с.182-195

Лидин Р.А. Химия: Полный справочник для подготовки к ЕГЭ / Р.А. Лидин. – М.: АСТ: Астрель. 2010. – 286, [2] с. – (Единый государственный экзамен) – с.67-68

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

1.Положение в периодической системе

2.Нахождение хрома в природе

В 1936 году в Казахстане, в районе Актюбинска, были найдены огромные залежи хромита — основного промышленного сырья для производства феррохрома. В годы войны на базе этого месторождения был построен Актюбинский ферросплавный завод, который впоследствии стал крупнейшим предприятием по выпуску феррохрома и хрома всех марок.

Богат хромистой рудой и Урал. Здесь расположено большое число месторождений этого металла: Сарановское, Верблюжьегорское, Алапаевское, Монетная дача, Халиловское и др. По разведанным запасам хромистых руд Россия занимает ведущее место в мире.

Руды хрома имеются в Турции, Индии, Новой Каледонии, на Кубе, в Греции, Югославии, некоторых странах Африки. В то же время такие промышленные страны, как Англия, Франция, ФРГ, Италия, Швеция, Норвегия, совершенно лишены хромового сырья, а США и Канада располагают лишь очень бедными рудами, практически не пригодными для производства феррохрома. Всего же на долю хрома приходится 0,02% земной коры.

Хром — серовато-белый блестящий металл по внешнему виду похож на сталь. Из металлов он самый твердый, его плотность 7,19 г/см 3 , т. пл. 1855 °С. Природный хром состоит из смеси пяти изотопов с массовыми числами 50, 52, 53, 54 и 56. Радиоактивные изотопы получены искусственно.

Даже незначительные примеси делают хром очень хрупким, поэтому в качестве конструкционного материала его практически не применяют, зато как легирующий элемент он издавна пользуется у металлургов почетом. Небольшие добавки его придают стали твердость и износостойкость. Такие свойства присущи шарикоподшипниковой стали, в состав которой, наряду с хромом (до 1,5%), входит углерод (около 1%). Образующиеся в ней карбиды хрома отличаются исключительной твердостью — они-то и позволяют металлу уверенно сопротивляться одному из опаснейших врагов — износу.

В качестве представителя металлов, относящихся к побочным подгруппам периодической системы, рассмотрим хром: он возглавляет побочную подгруппу VI группы. Хром — металл, по внешнему виду похожий на сталь. От ранее рассмотренных металлов он, как и все металлы с достраивающимся предпоследним электронным слоем атома, отличается тугоплавкостью и твердостью. По твердости хром превосходит все металлы, он царапает стекло.

Внешняя электронная конфигурация атома Хрома 3d 5 4s 1 . В соединениях обычно проявляет степени окисления +2, +3, +6, среди них наиболее устойчивы Сr 3+ ; известны отдельные соединения, в которых Хром имеет степени окисления +1, +4, +5. Хром химически малоактивен. При обычных условиях устойчив к кислороду и влаге, но соединяется с фтором, образуя CrF ₃ . Выше 600 °С взаимодействует с парами воды, давая Сr ₂ О ₃ ; азотом - Cr ₂ N, CrN; углеродом - Сr ₂₃ С ₆ , Сr ₇ С ₃ , Сr ₃ С ₂ ; серой - Cr ₂ S ₃ . При сплавлении с бором образует борид СrВ, с кремнием - силициды Cr ₃ Si, Cr ₂ Si ₃ , CrSi ₂ . Со многими металлами Хром дает сплавы. Взаимодействие с кислородом протекает сначала довольно активно, затем резко замедляется благодаря образованию на поверхности металла оксидной пленки. При 1200 °С пленка разрушается и окисление снова идет быстро. Хром загорается в кислороде при 2000 °Сс образованием темно-зеленого оксида Хрома (III) Сr ₂ О ₃ . Помимо оксида (III), известны других соединения с кислородом, например CrO, СrО ₃ , получаемые косвенным путем. Хром легко реагирует с разбавленными растворами соляной и серной кислот с образованием хлорида и сульфата Хрома и выделением водорода; царская водка и азотная кислота пассивируют Хром.

С увеличением степени окисления возрастают кислотные и окислительные свойства Хром Производные Сr 2+ - очень сильные восстановители. Ион Сr 2+ образуется на первой стадии растворения Хрома в кислотах или при восстановлении Сr 3+ в кислом растворе цинком. Гидрат закиси Сr(ОН) ₂ при обезвоживании переходит в Сr ₂ О ₃ . Соединения Сr 3+ устойчивы на воздухе. Могут быть и восстановителями и окислителями. Сr 3+ можно восстановить в кислом растворе цинком до Сr 2+ или окислить в щелочном растворе до СrО ₄ 2- бромом и других окислителями. ГидрооксидСr(ОН) ₃ (вернее Сr ₂ О ₃ ·nН ₂ О) - амфотерное соединение, образующее соли с катионом Сr 3+ или соли хромистой кислоты НСrО ₂ - хромиты (например, КСrО ₂ , NaCrO ₂ ). Соединения Сr 6+ : хромовый ангидрид СrО ₃ , хромовые кислоты и их соли, среди которых наиболее важны хроматы и дихроматы - сильные окислители. Хром образует большое число солей с кислородсодержащими кислотами. Известны комплексные соединения Хрома; особенно многочисленны комплексные соединения Сr 3+ , в которых Хром имеет координационное число 6. Существует значительное число переоксидных соединений Хрома

5.Применение и значение хрома

Использование Хрома основано на его жаропрочности, твердости и устойчивости против коррозии. Больше всего Хрома применяют для выплавки хромистых сталей. Алюмино- и силикотермический Хром используют для выплавки нихрома, нимоника, других никелевых сплавов и стеллита.

Значительное количество хрома идет на декоративные коррозионно-стойкие покрытия. Широкое применение получил порошковый Хром в производстве металлокерамических изделий и материалов для сварочных электродов. Хром в виде иона Cr 3+ - примесь в рубине, который используется как драгоценный камень и лазерный материал. Соединениями Хрома протравливают ткани при крашении. Некоторые соли Хрома используются как составная часть дубильных растворов в кожевенной промышленности; PbCrO ₄ , ZnCrO ₄ , SrCrO ₄ - как художественные краски. Из смеси хромита и магнезита изготовляют хромомагнезитовые огнеупорные изделия.

Хром - один из биогенных элементов, постоянно входит в состав тканей растений и животных. Среднее содержание Хрома в растениях - 0,0005% (92-95% Хрома накапливается в корнях), у животных - от десятитысячных до десятимиллионных долей процента. В планктонных организмах коэффициент накопления Хрома огромен - 10 000-26 000. Высшие растения не переносят концентрации Хрома выше 3-10 -4 моль/л. В листьях он присутствует в виде низкомолекулярного комплекса, не связанного с субклеточными структурами. У животных Хром участвует в обмене липидов, белков (входит в состав фермента трипсина), углеводов (структурный компонент глюкозоустойчивого фактора). Основной источник поступления Хрома в организм животных и человека - пища. Снижение содержания Хрома в пище и крови приводит к уменьшению скорости роста, увеличению холестерина в крови и снижению чувствительности периферийных тканей к инсулину.

Отравления Хромом, и его соединениями встречаются при их производстве; в машиностроении (гальванические покрытия); металлургии (легирующие добавки, сплавы, огнеупоры); при изготовлении кож, красок и т. д. Токсичность соединений Хрома зависит от их химические структуры: дихроматы токсичнее хроматов, соединения Cr (VI) токсичнее соединений Cr(II), Cr(III). Начальные формы заболевания проявляются ощущением сухости и болью в носу, першением в горле, затруднением дыхания, кашлем и т. д.; они могут проходить при прекращении контакта с Хромом. При длительном контакте с соединениями Хрома развиваются признаки хронические отравления: головная боль, слабость, диспепсия, потеря в весе и других. Нарушаются функции желудка, печени и поджелудочной железы. Возможны бронхит, бронхиальная астма, диффузный пневмосклероз. При воздействии Хрома на кожу могут развиться дерматит, экзема. По некоторым данным, соединения Хрома, преимущественно Cr(III), обладают канцерогенным действием.

Кристаллы (99,999%) хрома различной формы, полученные разложением йодида хрома.

Смотрите так же:

СТРУКТУРА

Кристаллическая структура хрома

В зависимости от типов химической связи – как и все металлы хром имеет металлический тип кристаллической решетки, то есть в узлах решетки находятся атому металла.
В зависимости от пространственной симметрии – кубическая, объемно-центрированная а = 0,28839 нм. Особенностью хрома является резкое изменение его физических свойств при температуре около 37°С. Кристаллическая решетка металла состоит из его ионов и подвижных электронов. Аналогично атом хрома в основном состоянии имеет электронную конфигурацию. При 1830 °С возможно превращение в модификацию с гранецентрированной решеткой, а = 3,69Å.

СВОЙСТВА

Хром имеет твердость по шкале Мооса 9, один из самых твердых чистых металлов (уступает только иридию, бериллию, вольфраму и урану). Очень чистый хром достаточно хорошо поддаётся механической обработке. Устойчив на воздухе за счёт пассивирования. По этой же причине не реагирует с серной и азотной кислотами. При 2000 °C сгорает с образованием зелёного оксида хрома(III) Cr₂O₃, обладающего амфотерными свойствами. При нагревании реагирует со многими неметаллами, часто образуя соединения нестехиометрического состава карбиды, бориды, силициды, нитриды и др. Хром образует многочисленные соединения в различных степенях окисления, в основном +2, +3, +6. Хром обладает всеми характерными для металлов свойствами – хорошо проводит тепло, электрический ток, имеет присущий большинству металлов блеск. Является антиферромагнетиком и парамагнетиком, то есть, при температуре 39 °C переходит из парамагнитного состояния в антиферромагнитное (точка Нееля).

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА

Самые большие месторождения хрома находятся в ЮАР (1 место в мире), Казахстане, России, Зимбабве, Мадагаскаре. Также есть месторождения на территории Турции, Индии, Армении, Бразилии, на Филиппинах.nГлавные месторождения хромовых руд в РФ известны на Урале (Донские и Сарановское). Разведанные запасы в Казахстане составляют свыше 350 миллионов тонн (2 место в мире)Хром встречается в природе в основном в виде хромистого железняка Fe(CrO₂)₂ (хромит железа). Из него получают феррохром восстановлением в электропечах коксом (углеродом). Чтобы получить чистый хром, реакцию ведут следующим образом:
1) сплавляют хромит железа с карбонатом натрия (кальцинированная сода) на воздухе;
2) растворяют хромат натрия и отделяют его от оксида железа;
3) переводят хромат в дихромат, подкисляя раствор и выкристаллизовывая дихромат;
4) получают чистый оксид хрома восстановлением дихромата натрия углём;
5) с помощью алюминотермии получают металлический хром;
6) с помощью электролиза получают электролитический хром из раствора хромового ангидрида в воде, содержащего добавку серной кислоты.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

ПРИМЕНЕНИЕ

Хром — важный компонент во многих легированных сталях (в частности, нержавеющих), а также и в ряде других сплавов. Добавка хрома существенно повышает твердость и коррозийную стойкость сплавов. Использование Хрома основано на его жаропрочности, твердости и устойчивости против коррозии. Больше всего Хрома применяют для выплавки хромистых сталей. Алюмино- и силикотермический Хром используют для выплавки нихрома, нимоника, других никелевых сплавов и стеллита.
Значительное количество Хрома идет на декоративные коррозионно-стойкие покрытия. Широкое применение получил порошковый Хром в производстве металлокерамических изделий и материалов для сварочных электродов. Хром в виде иона Cr 3+ – примесь в рубине, который используется как драгоценный камень и лазерный материал. Соединениями Хрома протравливают ткани при крашении. Некоторые соли Хрома используются как составная часть дубильных растворов в кожевенной промышленности; PbCrO₄, ZnCrO₄, SrCrO₄ – как художественные краски. Из смеси хромита и магнезита изготовляют хромомагнезитовые огнеупорные изделия.
Используется в качестве износоустойчивых и красивых гальванических покрытий (хромирование).
Хром применяется для производства сплавов: хром-30 и хром-90, незаменимых для производства сопел мощных плазмотронов и в авиакосмической промышленности.

Целью данной работы является описание химического элемента VI группы периодической таблицы элементов - 24Cr .
Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1) изучение истории открытия элемента;
2) исследование его физических свойств;
3) детальное изучение химических свойств;
4) изучение свойств, которые проявляет элемент в соединениях;
5) изучение степени и мест распространения;
6) описание способов получения хрома;
7) описание способов определения элемента в соединениях и пробах;
8) изучение возможностей применения;
9) изучение влияния на организм.

Содержание работы

Введение 4
История открытия элемента 5
Физические свойства 8
Химические свойства элемента и его соединений 10
Соединения двухвалентного хрома 13
Соединения трехвалентного хрома 17
Соединения четырехвалентного хрома 21
Соединения шестивалентного хрома 23
Распространение в природе 29
Получение 31
Анализ соединений хрома 35
Применение 37
Влияние на организм человека 40
Заключение 47
Список используемой литературы 48

Содержимое работы - 1 файл

Курсовая работа - Хром и его соединения. 2 курс..doc

Хром относится к аналитической группе (NH4)2S. Для его обнаружения применяют реакции с Н2О2 (синее окрашивание вследствие образования надхромовой кислоты), хромотроповой кислотой (красное окрашивание), бензидином (синее окрашивание).

Для определения хрома используют титриметрические методы – титрование раствором соли Мора (NH4)2Fe(SO4)2•6H2O после предварительного окисления Сr(III) персульфатом аммония, Н2О2 и др.

6(NH4)2Fe(SO4)2 + K2Cr2O7 + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3+ 3Fe2(SO4)3 + 6(NH4)2SO4 + K2SO4 + 7H2O

Для определения малых концентраций хрома используют фотометрические методы, главным образом основанные на реакции с дифенилкарбазидом (красно-фиолетовое окрашивание). Методы, основанные на собственно окраске ионов Сr(III), хромат- и дихромат-ионов, а также синей окраске надхромовой кислоты, менее чувствительны.

Известны полярографические, люминесцентные, кинетические, методы определения этого элемента. Перспективны газохроматографические методы с использованием ацетилацетона и, особенно, его фторпроизводных – трифтор- и гексафторацетилацетона.

Применяют разнообразные физические методы, в первую очередь – спектральный анализ. Наиболее интенсивные линии спектра хрома отвечают длинам волн 425,435, 427,480 и 428,972 нм. Часто используют также линии УФ области, например 283,56 и 301,48 нм. При определении малых количеств хрома применяют методы предварительного отделения примесей и концентрирования путем отгонки, экстракции, осаждения и т. п.

Для определения так же используются атомно-абсорбционная спектрометрия, рентгенофлюоресцентный анализ и, особенно, радиоактивационный анализ.

Вывод. Хром относится к аналитической группе (NH4)2S. Для его обнаружения применяют реакции с Н2О2 (синее окрашивание вследствие образования надхромовой кислоты), хромотроповой кислотой (красное окрашивание), бензидином (синее окрашивание).

Применение

Хром — важный компонент во многих легированных сталях (в частности, нержавеющих), а также и в ряде других сплавов. Используется в качестве износоустойчивых и красивых гальванических покрытий (хромирование). Хром применяется для производства сплавов: хром-30 и хром-90, незаменимых для производства сопел мощных плазмотронов и в авиакосмической промышленности.

Несмотря на большое значение высокоуглеродистого феррохрома для получения многих сортов нержавеющих сталей, он не пригоден для выплавки некоторых высокохромистых сталей, так как наличие углерода (в виде карбида Cr23C6, кристаллизующегося по границам зерен) делает их хрупкими и легко поддающимися коррозии. Производство низкоуглеродистого феррохрома стало развиваться с началом использования промышленного алюмотермического восстановления хромитов. Сейчас алюмотермический процесс вытеснен силикотермическим процессом (процессом Перрена) и симплекс-процессом, заключающемся в смешении высокоуглеродистого феррохрома с частично окисленным порошком феррохрома, последующем брикетировании и нагревании до 1360°С в вакууме. Феррохром, приготовленный симплекс-процессом, обычно содержит всего 0,008% углерода, а брикеты из него легко растворяются в расплаве стали. Феррохром используется в качестве легирующей добавки к низколегированным сталям. При содержании более 12% хрома сталь почти не ржавеет [1].

Коррозионную стойкость железных сплавов можно значительно увеличить нанесением на их поверхность тонкого слоя хрома. Такая процедура называется хромированием. Хромированные слои хорошо противостоят воздействию влажной атмосферы, морского воздуха, водопроводной воды, азотной и многих органических кислот. Все способы хромирования можно разделить на два вида – диффузионные и электролитические. Диффузионный способ Беккера – Дэвиса – Штейнберга заключается в нагревании до 1050–1100°С хромируемого изделия в атмосфере водорода, засыпанного смесью феррохрома и огнеупора, предварительно обработанных хлороводородом при 1050°С. Находящийся в порах огнеупора CrCl2 улетучивается и хромирует изделие. В процессе электролитического хромирования металл осаждается на поверхности обрабатываемого изделия, выступающего в качестве катода. Электролит часто представляет собой соединение шестивалентного хрома (обычно CrO3), растворенное в водной H2SO4. Хромовые покрытия бывают защитные и декоративные. Толщина защитных покрытий достигает 0,1 мм, они наносятся непосредственно на изделие и придают ему повышенную износостойкость. Декоративные покрытия имеют эстетическое значение, и наносятся на подслой другого металла (никеля или меди), выполняющего собственно защитную функцию. Толщина такого покрытия всего 0,0002–0,0005 мм [1].

Вывод. На протяжении многих десятилетий с момента открытия металлического хрома применение находил лишь крокоит и некоторые другие его соединения в качестве пигментов при изготовлении красок. Коррозионную стойкость железных сплавов можно значительно увеличить нанесением на их поверхность тонкого слоя хрома.

Влияние на организм человека

Хром — один из биогенных элементов, постоянно входит в состав тканей растений и животных. У животных хром участвует в обмене липидов, белков (входит в состав фермента трипсина), углеводов [4].

Металлический хром практически нетоксичен, но металлическая пыль хрома раздражает ткани лёгких. Соединения хрома(III) вызывают дерматиты. Соединения хрома(VI) приводят к разным заболеваниям человека, в том числе и онкологическим. ПДК хрома (VI) в атмосферном воздухе 0,0015 мг/м³. Также малоядовиты соединения низших степеней окисления (но в организме они могут перейти в соединение Cr(VI)). Попадают в кровь, откладываются в печени, почках, эндокринных железах, зубах. ПДК (в пересчете на СrО3) 0,01 мг/м3, Сг6+ 0,0015 мг/м3 (атм. воздух).

В медицине отдельные изотопы хрома используют в радиоизотопной диагностике. Пиколинат и аспарагинат хрома применяют в качестве биологически активной добавки к пище, а также как компонент витаминно-минеральных комплексов.

Естественным источником хрома для человека являются растения. Хром содержится во многих овощах, ягодах и фруктах; в некоторых лекарственных растениях (сушеница топяная, гинкго билоба, мелисса); а также в рыбе, креветках, крабах, печени, куриных яйцах, пивных дрожжах и черном перце [4]. В организме человека содержится около 6 мг хрома. Один из биологических эффектов хрома связан с его влиянием на так называемый фактор толерантности к глюкозе, активность которого падает при дефиците хрома и восстанавливается после его добавления. Является составной частью низкомолекулярного комплекса – фактора толерантности к глюкозе (GTF), который облегчает взаимодействие клеточных рецепторов с инсулином, уменьшая, тем самым, потребность в нем организма. Фактор толерантности усиливает действие инсулина во всех метаболических процессах с его участием. Кроме того, хром принимает участие в регуляции обмена холестерина и является активатором некоторых ферментов.

Синдром нарушения толерантности к глюкозе сопутствует сахарному диабету и проявляется в виде гипергликемии и глюкозурии на фоне дефицита хрома. Наблюдается снижение поглощения глюкозы хрусталиком глаза, утилизации глюкозы для липогенеза, повышение выработки CO2 и снижение синтеза гликогена из глюкозы. Все эти нарушения купируются введением хрома и инсулина. Имеются данные, свидетельствующие о том, что хром потенцирует действие инсулина в периферических клетках.

Хром способен влиять на гомеостаз сывороточного холестерола и предупреждать тенденцию к его росту с увеличением возраста. При дефиците хрома у животных нарушается способность включения аминокислот глицина, серина, метионина и α-амино-изомасляной кислоты в сердечную мышцу. На обмен других аминокислот хром не оказывает эффекта.

При беременности наблюдается существенное снижение концентрации хрома в волосах и моче. Уровень хрома в волосах также понижен у недоношенных детей и при задержке развития. Снижение содержания хрома и усиление его экскреции с мочой отмечено при повышенных физических нагрузках у спортсменов.

В организм соединения хрома поступают с пищей, водой и воздухом. Всасывание хрома происходит преимущественно в тонкой кишке, при этом не усвоенный хром выводится с калом. В тканях органов содержание хрома в десятки раз выше, чем в крови. Наибольшее количество хрома присутствует в печени (0,2 мкг/кг) и почках (0,6 мкг/кг), кишечнике, щитовидной железе, хрящевой и костной ткани, в легких (в случае поступления соединений хрома с воздухом). Усвоенный хром выводится из организма главным образом через почки (80%) и в меньшей степени через легкие, кожу и кишечник (около 19%).

Потребность человеческого организма в хроме составляет 50-200 мкг в сутки. Биоусвояемость хрома из неорганических соединений в желудочно-кишечном тракте невысока, всего 0,5-1%, однако она возрастает до 20-25% при поступлении хрома в виде комплексных соединений (пиколинаты, аспарагинаты). Шестивалентный хром усваивается в 3-5 раз лучше, чем трехвалентный. В легких оседает до 70% поступившего хрома. Дефицит хрома в организме может развиться при недостаточном поступлении этого элемента (20 мкг/день и менее). Порог токсичности хрома составляет 5 мг/день.

Хром – жизненно важный микроэлемент, который является постоянной составной частью клеток всех органов и тканей. Перечислим основные функции хрома в организме:

• хром участвует в регуляции синтеза жиров и обмена углеводов, способствует превращению избыточного количества углеводов в жиры;

• входит в состав низкомолекулярного органического комплекса - фактора толерантности к глюкозе, обеспечивающего поддержание нормального уровня глюкозы в крови;

• вместе с инсулином действует как регулятор уровня сахара в крови, обеспечивает нормальную активность инсулина;

• способствует структурной целостности молекул нуклеиновых кислот;

• участвует в регуляции работы сердечной мышцы и функционировании кровеносных сосудов;

• способствует выведению из организма токсинов, солей тяжелых металлов, радионуклидов.

Токсическая доза для человека: 200 мг.

Летальная доза для человека: более 3,0 г.

Индикаторы элементного статуса хрома.

По сравнению с взрослыми у детей чаще наблюдается повышенное содержание хрома в волосах. У взрослых, как мужчин, так и женщин, отмечается следующая тенденция: чем выше содержание кальция в волосах, тем выше содержание хрома. У детей эта зависимость носить еще более выраженный характер.

Пониженное содержание хрома в волосах обычно наблюдается при ожирении, атеросклерозе, диабете, инфекционных заболеваниях, белковом голодании, стрессовых воздействиях и интенсивных физических нагрузках [14].

Пониженное содержание хрома в организме.

Причины дефицита хрома:

• недостаточное поступление извне;

• нарушение регуляции обмена;

• повышенное расходование (например, беременность);

• усиленное выведение хрома из организма, в условиях повышенного содержания в пище углеводов (избыточное потребление белого хлеба, сладостей, макаронных изделий);

• увеличение выведения хрома с мочой в результате повышенных физических нагрузок.

Основные проявления дефицита хрома:

• утомляемость, беспокойство, бессонница, головные боли;

• невралгии и сниженные чувствительности конечностей;

• нарушение мышечной координации, дрожь в конечностях;

• повышение уровня холестерина триглицеридов в крови;

• увеличение риска развития атеросклероза;

• изменения массы тела (исхудание, ожирение);

• снижение толерантности к глюкозе, особенно у лиц среднего и пожилого возраста;

• изменения уровня глюкозы в крови (гипергликемия, гипогликемия);

• увеличение риска развития сахарного диабета;

• увеличение риска развития ишемической болезни сердца;

• нарушения репродуктивной функции у мужчин.

Хотя хром является жизненно важным элементом, при избыточном поступлении в организм он может стать опасным токсикантом. Соединения хрома токсичны для человека. Шестивалентный хром является канцерогеном I класса опасности. Опухоли легких образуются после длительного (15-20 лет) контакта с повышенными концентрациями хроматов (Cr6+).

Причины избытка хрома:

• избыточное поступление извне (повышенная концентрация в воздухе, избыточный прием с хромсодержащими биодобавками, усиленное всасывание при недостатке цинка и железа);

хром (в том числе гальванические и кожевенные производства).

Хром в организме . Хром - один из биогенных элементов, постоянно входит в

состав тканей растений и животных. Среднее содержание хрома в растениях -

0,0005% (92-95% хрома накапливается в корнях), у животных - от

десятитысячных до десятимиллионных долей процента. В планктонных

организмах коэффициент накопления хрома огромен - 10 000-26 000. Высшие

растения не переносят концентрации хром а выше 3-10-4 моль/л. В листьях он

присутствует в виде низкомолекулярного ком плекса, не связанного с

субклеточными структурами. У животных хром участвует в обмене липидов,

белков ( входит в состав фермента трипсина), углеводов (структурный компонент

глюкозоустойчивого ф актора). Основной источник поступления хрома в организм

животных и человека - пища. Снижение содержания хрома в пище и крови

приводит к уменьшени ю скорости роста, увеличению холестерина в крови и

снижению чувствительности периферийных тканей к инсулину.

Отравления хром ом, и ег о соединениями встречаются п ри их производстве; в

машиностроении (гальванические покрытия); металлургии (легирующие добавки,

сплавы, огнеупоры); при изготовлении кож, красок и т. д. Токсичность

соединений хрома зависит от их химические структуры: дихроматы токсичнее

хроматов, соединения Cr(VI) токсичнее соединений Cr(II), Cr(III).

Острое отравление: начальные формы заболевания проявляются ощущением

сухости и болью в носу, першением в горле, затруднением дыхания, кашлем и т.

д.; они могут проходить при прекращении контакта с хромом.

Хроническое отравление: при длительном контакте с соединениями хрома

развиваются признаки хро нические отравления: г оловная боль, слабость,

диспепсия, пот еря в весе и других. Нарушаются функции желудка, печени и

поджелудочной железы. Возможны бронхит, бронхиальная астма, диффузный

пневмосклероз. При воздействии хрома на кожу могут развиться дерматит,

экзема. По некоторым данным, соединения хрома, преимущественно Cr (III),

Содержание хрома в организме человека незначительно. Основное его количество

концентрируется в печени, щитовидной ж елезе, надпочечниках и кишечнике. Из

неорганических соединений, поступающих с пищей, всасывается всего 0,5 - 0,7%

хрома, а из органических - 25% этого микроэлемента. Хром выводится из

организма в основном с мочой. Хром участвует в регуляции углеводного,

жирового обмена, важен для ф ерментного и гормонального обмена в организме,

деятельности сердечной мышцы, сосудов. Наличие этого элемента помогает

человеку преодолеть стресс, регулирует уровень сахара в крови. В почвах

некоторых регионов России отмечен дефицит хрома, недополучают его и

Нехватка хрома нередко является причиной ухудшения толерантности к глюкозе

(то есть переносимости сахара) у людей среднего и пожилого возраста,

избыточного в еса, нарушения микроциркуляции крови, обменных процессов в

миокарде. Дефицит хрома способствует быстрой утомля емости, появлению

При избыточном поступлении в организм хром, особенно шестивалентный, может

оказывать канцерогенный и аллергизирующий эффекты, предрасполагает к более

частому развитию гастритов, гепатитов, астено-невротических расстройств.

Нередко отмечаются поражения кожи - дерматиты и экземы, астматические

бронхиты, реже - бронхиальная астма. При длительном контакте с элементом

Риск отравления хромом существует у металлургов, гальваников, рабочих

Применение хрома . Использование хрома основано на его жаропрочности,

твердости и устойчивости против коррозии. Больше всего хрома применяют для

выплавки хромистых сталей. Алюмино- и силикотермический хром используют

для выплавки нихрома, других никелевых сплавов и стеллита.

Значительное колич ество хро ма идет на декоративные коррозионно-стойкие

покрытия. Широкое прим енение получил порошковый хром в производстве

металлокерамических изделий и материалов для сварочных электродов. Хром в

- примесь в рубине, который используется как драгоценный камень

и лазерный материал. Соединениями хрома протравливают ткани при крашении.

Некоторые соли хрома используются как составная часть дубильных растворов в

Читайте также: