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El cromo metal es ampliamente reconocido por su uso en el cromado (que a menudo se conoce simplemente como "cromo"), pero su uso más grande es como un ingrediente en aceros inoxidables. Ambas aplicaciones se benefician de la dureza del cromo, la resistencia a la corrosión y la capacidad de ser pulidas para una apariencia brillante.
Propiedades
- Símbolo atómico: Cr
- Número atómico: 24
- Masa atómica: 51. 996g / mol 1
- Categoría del elemento: Transition Metal
- Densidad: 7. 19 g / cm 3 a 20 ° C
- Punto de fusión: 3465 ° F (1907 ° C)
- Punto de ebullición: 4840 ° F (2671 ° C)
- Dureza de Moh: 5. 5
Características
El cromo es un metal duro y gris que se valora por su increíble resistencia a la corrosión. El cromo puro es magnético y quebradizo, pero cuando se lo alea, puede ser maleable y pulido hasta obtener un acabado brillante y plateado.
Chromium deriva su nombre de khrōma, una palabra griega que significa color, debido a su capacidad para producir compuestos vívidos y coloridos, como el óxido de cromo.
Historia
En 1797, el químico francés Nicolas-Louis Vauguelin produjo el primer metal de cromo puro tratando la crocoita (un mineral que contiene cromo) con carbonato de potasio y luego reduciendo el ácido crómico resultante con carbono en un crisol de grafito.
Mientras que los compuestos de cromo se han utilizado en tintes y pinturas durante miles de años, no fue hasta mucho después del descubrimiento de Vauguelin que comenzó a desarrollarse el uso de cromo en aplicaciones de metal.
A fines del siglo XIX y principios del siglo XX, los metalúrgicos en Europa estaban experimentando activamente con aleaciones de metales, tratando de producir aceros más resistentes y duraderos.
En 1912, mientras trabajaba en los Laboratorios Firth Brown en el Reino Unido, el metalúrgico Harry Brearley tuvo la tarea de encontrar un metal más resistente para los cañones de las armas.
Agregó cromo, que se sabía que tenía un alto punto de fusión, al acero al carbono tradicional, produciendo el primer acero inoxidable. Sin embargo, casi al mismo tiempo, otros, como Elwood Haynes en EE. UU. E ingenieros de Krupp en Alemania, también desarrollaban aleaciones de acero con contenido de cromo. Con el desarrollo del horno de arco eléctrico, la producción a gran escala de acero inoxidable siguió poco después.
Durante el mismo período, también se realizaron investigaciones sobre el electrodeposición de metales, lo que permitió que los metales más baratos, como el hierro y el níquel, adoptaran la resistencia a la abrasión y la corrosión del cromo, así como sus cualidades estéticas. Las primeras características de cromo aparecieron en los automóviles y los relojes de alta gama a fines de la década de 1920.
Producción
Los productos industriales de cromo incluyen cromo metálico, ferrocromo, productos químicos de cromo y arenas de fundición. En los últimos años, ha habido una tendencia hacia una mayor integración vertical en la producción de materiales de cromo.Es decir, más compañías están involucradas en la extracción de mineral de cromita y también lo están procesando en cromo metal, ferrocromo y, finalmente, acero inoxidable.
En 2010, la producción mundial de mineral de cromita (FeCr 2 O 4 ), el mineral primario extraído para la producción de cromo fue de 25 millones de toneladas.
La producción de ferrocromo fue de alrededor de 7 millones de toneladas, mientras que la producción de cromo metal fue de aproximadamente 40,000 toneladas. El ferrocromo se produce exclusivamente con hornos de arco eléctrico, mientras que el cromo metal se puede producir mediante métodos electrolíticos, silicotermicos y aluminotérmicos.
Durante la producción de ferrocromo, el calor creado por los hornos de arco eléctrico, que alcanza 5070 ° F (2800 ° C), hace que el carbón y el coque reduzcan el mineral de cromo a través de un reacción carbotérmica. Una vez que se ha fundido suficiente material en el hogar del horno, el metal fundido se drena y se solidifica en piezas fundidas grandes antes de triturarse.
La producción aluminotérmica de metal de cromo de alta pureza representa más del 95% del metal de cromo producido en la actualidad. El primer paso en este proceso requiere que el mineral de cromita se tueste con soda y cal en el aire a 2000 ° F (1000 ° C), lo que crea una calcina que contiene cromato de sodio.
Puede lixiviarse del material de desecho y luego reducirse y precipitarse como óxido crómico (Cr 2 O 3 ).
El óxido crómico se mezcla con aluminio en polvo y se coloca en un gran crisol de arcilla. El peróxido de bario y el polvo de magnesio se extienden sobre la mezcla, y el crisol está rodeado de arena (que actúa como aislante).
La mezcla se enciende, lo que hace que el oxígeno del óxido crómico reaccione con el aluminio para producir óxido de aluminio y, por lo tanto, libera metal de cromo fundido que es 97-99% puro.
Según las estadísticas del Servicio Geológico de los EE. UU., Los mayores productores de mineral de cromita en 2009 fueron Sudáfrica (33%), India (20%) y Kazajistán (17%). Las empresas productoras de ferrocromo más grandes son Xstrata, Eurasian Natural Resources Corp. (Kazajstán), Samancor (Sudáfrica) y Hernic Ferrochrome (Sudáfrica).
Aplicaciones
Según la Asociación Internacional de Desarrollo de Cromo, del mineral de cromita total extraído en 2009, 95. 2% fue consumido por la industria metalúrgica, 3. 2% por la industria refractaria y de fundición, y 1. 6% por productores químicos. Los principales usos del cromo son los aceros inoxidables, los aceros aleados y las aleaciones no ferrosas.
Los aceros inoxidables se refieren a una gama de aceros que contienen entre 10% y 30% de cromo (en peso) y que no se corroen ni se oxidan tan fácilmente como los aceros normales. Entre 150 y 200 composiciones diferentes de acero inoxidable existen, aunque solo alrededor del 10% de estas están en uso regular.
Fuentes:
Sully, Arthur Henry y Eric A. Brandes. Cromo . Londres: Butterworths, 1954.
Street, Arthur. & Alexander, W. O. 1944. Metales al servicio del hombre . 11ª Edición (1998).
La Asociación Internacional para el Desarrollo del Cromo (ICDA).
Fuente: www. icdacr. com
Nombres comerciales de superpetroleo de cromo
| Nombre comercial | Contenido de cromo (% de peso) |
|---|---|
| Hastelloy-X® | 22 |
| WI-52® | 21 |
| Waspaloy® < 20 | Nimonic® |
| 20 | IN-718® |
| 19 | Aceros inoxidables |
| 17-25 | Inconel® |
| 14-24 | Udimet- 700® |
| 15 |
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