Home » ശാസ്ത്രപരിപാടികൾ » ആവർത്തനപ്പട്ടിക 150 വർഷം » ക്രോമിയം – ഒരു ദിവസം ഒരു മൂലകം

ക്രോമിയം – ഒരു ദിവസം ഒരു മൂലകം

നസീറ സി.എം.

അസിസ്റ്റന്റ് പ്രൊഫസർ, ഗവ കോളേജ് മടപ്പള്ളി

ലൂക്ക – ആവർത്തനപ്പട്ടികയുടെ 150ാംവാർഷികത്തിന്റെ ഭാഗമായുള്ള ഒരു ദിവസം ഒരു മൂലകം (One day One Element) പംക്തി തുടരുന്നു. ഇന്ന് ക്രോമിയത്തെ പരിചയപ്പടാം.

         

[വർത്തന പട്ടികയിലെ ആറാം ഗ്രൂപ്പിൽ ഒന്നാമതായി കാണപ്പെടുന്ന സംക്രമണ ലോഹമാണ് ക്രോമിയം. മോളിബ്ഡിനം(Mo), ടങ്സ്റ്റൺ(W), സീബോർഗിയം(Sg) എന്നിവയാണ് മറ്റു കുടുംബാംഗങ്ങൾ. ക്രോമിയം ചാരനിറത്തിലുള്ളതും തിളക്കമുള്ളതും കഠിനവും പൊട്ടുന്നതുമായ സംക്രമണ ലോഹമാണ്. സ്റ്റയിന്‍ലെസ്സ് സ്റ്റീലിലെ പ്രധാന  ഘ ടകമാണ് ആണ് ക്രോമിയം. ഇത് സ്റ്റൈൻലെസ്സ് സ്റ്റീലിൽ ആന്റി കോറോസിവ് ഗുണങ്ങൾ  ചേർക്കുന്നു. ക്ലാവ് പിടിക്കുന്നത് പ്രതിരോധിക്കുന്നതിനായി നന്നായി മിനുസപ്പെടുത്തുന്നതിനാൽ ക്രോമിയം വളരെ വില പിടിപ്പുള്ള  ലോഹമാണ്. മിനുക്കിയ ക്രോമിയം ദൃശ്യ വർണ്ണ രാജിയുടെ ഏകദേശം 70 % പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു. പല ക്രോമിയം സംയുക്തങ്ങൾക്കും തീവ്ര നിറമുള്ളതിനാൽ ‘നിറം’ എന്നർത്ഥം വരുന്ന “chroma ” എന്ന ഗ്രീക്ക് പദത്തിൽ നിന്നാണ് ക്രോമിയം എന്ന പേര് വന്നത്.

ചരിത്രം

1797 ൽ സൈബീരിയൻ റെഡ് ലെഡ് എന്നറിയപ്പെടുന്ന മിനറൽ ക്രോക്കോയിറ്റ് (PbCrO4) എന്ന ഒരു വസ്തു ഉപയോഗിച്ച് പരീക്ഷിക്കുന്നതിനിടെയാണ് ലൂയിസ്-നിക്കോളാസ് വാക്വെലിൻ ക്രോമിയം കണ്ടെത്തിയത്. ക്രോക്കോയിറ്റിനെ ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് ആസിഡുമായി (HCl) കലർത്തി ക്രോമിയം ഓക്സൈഡ് (CrO3) നിർമ്മിച്ചു. ക്രോമിയത്തെ വേർതിരിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു രീതി ഇതുവരെ നിലവിലില്ലെന്ന് അദ്ദേഹം വിശ്വസിച്ചുവെങ്കിലും, ഒരു കരി അടുപ്പിൽ ക്രോമിയം ഓക്സൈഡ് ചൂടാക്കി ലോഹ ക്രോമിയം രൂപപ്പെടുത്താന്‍  അദ്ദേഹത്തിന് കഴിഞ്ഞു. ഇന്ന്, അലുമിനിയം അല്ലെങ്കിൽ സിലിക്കണിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ മിനറൽ ക്രോമൈറ്റ് (FeCr2O4)ചൂടാക്കിയാണ് ക്രോമിയം പ്രധാനമായും നിര്‍മ്മിക്കുന്നത്. 

 

ക്രോമിയത്തിന്റെ രസകരമായ വസ്തുതകൾ

  • വളരെ പുരാതന കാലത്തു തന്നെ ചൈനക്കാർ ക്രോമിയം ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു
  • ചൈനയിലെ ക്വിൻ രാജവംശത്തിലെ പ്രശസ്തമായ ടെറാക്കോട്ട ആർമി ആയുധങ്ങളുടെ അഗ്രഭാഗങ്ങളിൽ ക്രോമിയം പൂശിയതിനാൽ അവ ക്ലാവ് പിടിക്കുന്നത് തടയാൻ സഹായിച്ചു.
  • പിഗ്മെന്റുകൾക്  വളരെയധികം ആവശ്യം വരുന്ന, പ്രത്യേകിച്ച് ചുവപ്പും മഞ്ഞയും നിറങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ ഉപയോഗിച്ചു
  • ക്രോമുകൾ എന്നറിയപ്പെടുന്ന, പൈപ്പുകൾക്കും കാർ ഭാഗങ്ങൾക്കും തിളങ്ങുന്ന കോട്ടിങ് ആയി ഇതിനു വളരെ കാലമായി ഉപയോഗമുണ്ട്
  • ഉല്പാദിപ്പിക്കുന്ന 85% ക്രോമിയവും ലോഹസങ്കരങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനാണു ഉപയോഗിക്കുന്നത് 
  • ക്രോമിയത്തിനു സ്വാഭാവികമായും മൂന്നു സ്ഥിരതയുള്ള ഐസോടോപ്പുകൾ ഉണ്ട്. Cr-52, Cr-53, Cr-54.
  • ഈ ഐസോടോപ്പുകളിൽ ഏറ്റവും കൂടുതൽ Cr-52 ആണ്, ഇത് 83.8% .
  • അറിയപ്പെടുന്ന പത്തൊൻപതു റേഡിയോ ആക്റ്റീവ് ക്രോമിയം ഐസോടോപ്പുകൾ ഉണ്ട്
  • ധാരാളം ക്രോമിയം സംയുക്തങ്ങൾ ഉപയോഗത്തില്‍ ഉണ്ട്. അതിൽ മിക്കതും വളരെ ഫലപ്രദമായ ഓക്സികാരികൾ ആണ്  
  • വ്യാവസായികമായി, പ്രതിവർഷം നാലര ദശലക്ഷം ടൺ ക്രോമിയം ഖനനം ചെയ്യുന്നു.
  • ഫെറോക്രോമിയം, മെറ്റാലിക് ക്രോമിയം എന്നിവയാണു ഖനനത്തിൽ നിന്നും നിർമിക്കുന്ന രണ്ടു പ്രധാന ഉത്പന്നങ്ങൾ.
  • സ്വാഭാവിക മാണിക്യത്തിന് ചുവന്ന നിറം നൽകുന്നത് ക്രോമിയം (III) ആണ്.
  • തുകല്‍ സംസ്ക്കരണത്തിനു ക്രോമിയം ലവണങ്ങൾ ആദ്യകാലം മുതൽ ഉപയോഗിച്ച് വരുന്നു
  • ക്രോമിയത്തിന്റെ ചില രൂപങ്ങൾ വിഷരഹിതമാണ്. അതേ സമയം ക്രോമിയം (VI) വിഷവും അർബുദത്തിനിടയാക്കുന്ന വസ്തുവുമാണ്.
  • കോശങ്ങളിലെ  ട്രാൻസ്പോർട്ട് പ്രോപ്പർട്ടികൾ കാരണം, ക്രോമിയത്തിന്റെ വളരെ ചെറിയ അളവ് മാത്രമേ ജീവജാലങ്ങളുടെ കോശങ്ങളിലേക്ക് പ്രവേശിക്കൂ.

ക്രോമിയം – ലോഹ നിഷ്കർഷണം

വാണിജ്യപരമായി ഏറ്റവും ഉപയോഗപ്രദമായ അയിരാണ് ക്രോമൈറ്റ്, FeCr2O4,, ഇത് ക്രോമിയം വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ക്രോമിയം രണ്ട് രൂപത്തിലാണ് നിർമ്മിക്കുന്നത്:

  1. ഫെറോക്രോം: ഒരു ഇലക്ട്രിക് ആർക്ക് ചൂളയിൽ കോക്കിനൊപ്പം ക്രോമൈറ്റ് നിരോക്സീകരിച്ചു കൊണ്ട് ഫെറോക്രോം നിർമിക്കാം. റിഡക്റ്റന്റായി കോക്കിന് പകരം ഫെറോസിലിക്കോൺ ഉപയോഗിച്ച് കുറഞ്ഞ കാർബൺ ഉള്ള ഫെറോക്രോം നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും. ഈ ഇരുമ്പ് / ക്രോമിയം അലോയ് സ്റ്റൈൻലെസ്സും കഠിനവുമായ ക്രോമിയം-സ്റ്റീലുകൾ ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് നേരിട്ട് ഒരു അഡിറ്റീവായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
  2. ക്രോമിയം ലോഹം:– Cr2O3 നിരോക്സീകരിച്ചു കൊണ്ട് ക്രോമിയം ലോഹം നിർമ്മിക്കാം. ഉരുകിയ ക്ഷാരത്തിലെ ക്രോമൈറ്റിനെ  ഏരിയൽ ഓക്സീകരണം നടത്തി സോഡിയം ക്രോമേറ്റ്, Na2CrO4 ഉല്പാദിപ്പിക്കുന്നു. സോഡിയം ക്രോമേറ്റ്, Na2CrO4 വെള്ളത്തോടൊപ്പം പുറന്തള്ളപ്പെടുകയും കാർബൺ ഉപയോഗിച്ച് Cr (III) ഓക്സൈഡാക്കി  നിരോക്സീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അലുമിനിയം (അലുമിനൊതെർമിക് പ്രക്രിയ) അല്ലെങ്കിൽ സിലിക്കൺ ഉപയോഗിച്ച് ക്രോമിയം ഓക്സൈഡ് നിരോക്സീകരിച്ചു ക്രോമിയം ലോഹം ആക്കാം.

ക്രോമിയം – ഉപയോഗങ്ങൾ

  • സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ നിർമ്മാണം ക്രോമിയം കാഠിന്യവും നാശത്തിനെതിരായ പ്രതിരോധവും കാരണം നിരവധി ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ കണ്ടെത്തി. മെറ്റലർജിക്കൽ, കെമിക്കൽ, റിഫ്രാക്ടറി എന്നിങ്ങനെ മൂന്ന് വ്യവസായങ്ങളിൽ ഇത് പ്രധാനമായും ഉപയോഗിക്കുന്നു. സ്റ്റെയിൻ‌ലെസ് സ്റ്റീൽ നിർമ്മാണത്തിന് ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, കാരണം ഇത് ഉരുക്കിന്റെ നാശത്തെയും നിറവ്യത്യാസത്തെയും തടയുന്നു. ഇന്ന്, ഇത് സ്റ്റീലിനായി വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ട ഒരു അലോയിംഗ് മെറ്റീരിയലാണ്. ഉയർന്ന താപനിലയെ നേരിടാനുള്ള കഴിവ് കാരണം റെസിസ്റ്റൻസ് ചൂടാക്കൽ ഘടകങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന നിക്രോം നിർമ്മാണത്തിനും ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു.

  • ഉപരിതല കോട്ടിംഗ് ഉപരിതല കോട്ടിംഗിനായി ആസിഡിക് ക്രോമേറ്റ് അല്ലെങ്കിൽ ഡൈക്രോമേറ്റ് ലായനികൾ  ഉപയോഗിക്കുന്നു. ലോഹത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ക്രോമിയത്തിന്റെ നേർത്ത പാളി നിക്ഷേപിക്കുന്ന ഇലക്ട്രോപ്ലേറ്റിംഗ് സാങ്കേതികതയുടെ സഹായത്തോടെയാണ് ഇത് ചെയ്യുന്നത്. ഉപരിതല കോട്ടിംഗിന്റെ മറ്റൊരു മാർഗ്ഗം ക്രോമേറ്റ് പരിവർത്തന കോട്ടിംഗ് പ്രക്രിയയാണ്, അതിലൂടെ അലുമിനിയം (Al), കാഡ്മിയം (Cd), സിങ്ക് (Zn), വെള്ളി(Ag), മഗ്നീഷ്യം (Mg) പോലുള്ള ചില ലോഹങ്ങളിൽ ഒരു സംരക്ഷിത പാളി നിക്ഷേപിക്കാൻ ക്രോമേറ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
  • വുഡ് പ്രിസർവേഷനും ലെതർ ടാനിംഗും ക്രോമിയത്തിന്റെ (VI) ലവണങ്ങൾ വിഷമാണ്. അതിനാലാണ് ഫംഗസ്, പ്രാണികൾ, ടെർമൈറ്റുകൾ എന്നിവ മൂലമുണ്ടാകുന്ന നാശത്തിൽ നിന്നും നശീകരണത്തിൽ നിന്നും വിറകു സംരക്ഷിക്കാൻ ഇവ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ലെതർ ടാനിംഗിൽ ക്രോമിയം (III) ലവണങ്ങൾ, പ്രത്യേകിച്ച് ക്രോം ആലം അല്ലെങ്കിൽ ക്രോമിയം (III) പൊട്ടാസ്യം സൾഫേറ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നു, കാരണം ഇത് തുകൽ ദൃഢീകരിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു.
  • ചായങ്ങളും പിഗ്മെന്റുകളും പിഗ്മെന്റുകളോ ചായങ്ങളോ നിർമ്മിക്കാനും ക്രോമിയം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ലെഡ് ക്രോമേറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച ക്രോം യെല്ലോ, മുമ്പ് ഒരു പിഗ്മെന്റായി വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു. പാരിസ്ഥിതിക പ്രശ്‌നങ്ങൾ കാരണം, അതിന്റെ ഉപയോഗം ഗണ്യമായി കുറഞ്ഞു, ഒടുവിൽ, പകരം ലെഡ്, ക്രോമിയം രഹിത പിഗ്മെന്റുകൾ മാറ്റി. ക്രോം റെഡ്, ക്രോം ഓക്സൈഡ് ഗ്രീൻ, ക്രോം ഗ്രീൻ എന്നിവയാണ് ക്രോമിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള മറ്റ് പിഗ്മെന്റുകൾ, ഇത് ക്രോം യെല്ലോ, പ്രഷ്യൻ നീല എന്നിവയുടെ മിശ്രിതമാണ്. ഗ്ലാസിന് പച്ചകലർന്ന നിറം നൽകാൻ ക്രോമിയം ഓക്സൈഡ് ഉപയോഗിക്കുന്നു.

 

ക്രോമിയം ചില സംയുക്തങ്ങൾ

പ്രധാന വസ്തുതകള്‍

ഗ്രൂപ്പ് 6 ഉരുകല്‍നില 2180 K ​(1907 °C, ​3465 °F)
പീരിയഡ് 4 തിളനില 2944 K ​(2671 °C, ​4840 °F)
ബ്ലോക്ക്  d സാന്ദ്രത (g/cm³) 7.19 g/cm3, ദ്രാവകം 6.3 g/cm3
അറ്റോമിക സംഖ്യ 24 ആറ്റോമിക ഭാരം 51.9961
അവസ്ഥ  STP ഖരം ഐസോടോപ്പുകള്‍  50Cr(4.345%), 52Cr(83.789%), 53Cr(9.501%) , 54Cr(2.365%)
ഇലക്ട്രോണ്‍വിന്യാസം [Ar] 3d5 4s1 സംക്രമണ ലോഹം

 

LUCA Science Quiz

Check Also

രസതന്ത്ര നൊബേൽ സമ്മാനം 2019

ലിഥിയം അയോണ്‍ ബാറ്ററി വികസിപ്പിച്ചതിന് ഇത്തവണത്തെ രസതന്ത്ര നൊബേല്‍ സമ്മാനം മൂന്നു പേര്‍ക്ക്.

Leave a Reply

%d bloggers like this: