A króm felfedezése és elnevezése
A krómot (vegyjel: Cr) 1797-ben fedezte fel Louis Nicolas Vauquelin francia vegyész. Az elem nevét a görög ‘chroma’ szóból eredeztetik, melynek jelentése szín, utalva ezzel a króm vegyületeinek változatos és élénk színvilágára. Vauquelin egy szibériai ólomkromát ásványból, a krokoit-ból izolálta először a krómot, amelyet ma is a króm egyik fontos ásványi forrásának tekintenek.
A króm földtani előfordulása
A króm a földkéregben viszonylag ritka elemnek számít, átlagos koncentrációja mindössze 100 ppm körüli. Elemi állapotban nem fordul elő, jellemzően különböző ásványok alkotóelemeként találkozhatunk vele. Legfontosabb ásványa a kromit (FeCr2O4), amely a króm kitermelésének elsődleges forrása világszerte. A kromit jellemzően ultrabázisos és bázisos magmás kőzetekben, például peridotitokban és gabbrókban dúsul fel.
Főbb lelőhelyek és bányászat
A világ krómtermelésének jelentős része néhány országra koncentrálódik. A legnagyobb termelők közé tartozik Dél-Afrika, Kazahsztán, India és Törökország. Ezek az országok a globális krómtermelés több mint 80%-át adják. A krómérc bányászata jellemzően külszíni fejtéssel történik, de előfordulnak mélyművelésű bányák is. A kitermelt ércet dúsítják, majd kohósítják a fém előállításához.
A króm biogeokémiai jelentősége
A króm nyomelemként fontos szerepet játszik az élő szervezetek anyagcsere-folyamataiban. Az emberi szervezetben a króm (III) ion részt vesz a glükóz-anyagcsere szabályozásában, hiánya cukorbetegséghez vezethet. Ugyanakkor a króm bizonyos formái, különösen a Cr(VI) mérgezőek lehetnek, és környezeti szennyezőként is ismert. A természetes vizekbe és talajba kerülő krómszennyezés komoly ökológiai problémákat okozhat.
A króm ipari felhasználása
Rozsdamentes acélok és ötvözetek
A króm legfontosabb ipari alkalmazása a rozsdamentes acélok gyártása. Ezek az ötvözetek jellemzően 10-20% krómot tartalmaznak, ami kiemelkedő korrózióállóságot és mechanikai tulajdonságokat kölcsönöz az anyagnak. A rozsdamentes acélokat széles körben használják az élelmiszeriparban, vegyiparban, építőiparban és az orvosi eszközök gyártásában. A króm más ötvözetekben, például szuperötvözetekben és szerszámacélokban is fontos alkotóelem.
Galvanizálás és felületkezelés
A krómot gyakran alkalmazzák fémek felületkezelésére, galvanizálására. A krómozás során egy vékony krómbevonatot visznek fel az alapfém felületére elektrokémiai úton. Ez a bevonat nemcsak dekoratív megjelenést kölcsönöz, hanem védi az alapfémet a korróziótól és a kopástól. A krómozott felületeket megtalálhatjuk járművek alkatrészeiben, szerszámokban, háztartási eszközökben és dísztárgyakban egyaránt.
Pigmentek és színezékek
A króm vegyületei élénk és tartós színekkel rendelkeznek, ezért széles körben használják őket pigmentként és színezékként. A króm-oxid zöld, a króm-sárga és a króm-narancs gyakori összetevői festékeknek, kerámiamázaknak és üvegeknek. Ezek a pigmentek kiváló színtartóssággal, fény- és időjárás-állósággal rendelkeznek, így alkalmasak kültéri felhasználásra is.
Egészségügyi és környezeti vonatkozások
A króm élettani szerepe
A króm, pontosabban a Cr(III) ion esszenciális nyomelem az emberi szervezet számára. Részt vesz a szénhidrát- és lipidanyagcsere szabályozásában, valamint az inzulin működésének támogatásában. A króm hiánya ritka, de előfordulhat nem megfelelő táplálkozás vagy felszívódási zavarok esetén. Az ajánlott napi bevitel felnőttek számára 25-35 mikrogramm.
Toxicitás és környezeti kockázatok
Bizonyos krómvegyületek, különösen a hatértékű króm (Cr(VI)) mérgező hatásúak lehetnek. A Cr(VI) rákkeltő tulajdonságokkal rendelkezik, belégzése vagy lenyelése súlyos egészségkárosodást okozhat. Az ipari folyamatokból, például a bőrcserzésből vagy galvanizálásból származó krómszennyezés komoly környezeti problémát jelenthet. A talajba és a vizekbe kerülő krómvegyületek felhalmozódhatnak a táplálékláncban, veszélyeztetve az ökoszisztémákat és az emberi egészséget.
Munkavédelmi és környezetvédelmi intézkedések
A krómmal kapcsolatos egészségügyi és környezeti kockázatok miatt szigorú munkavédelmi és környezetvédelmi előírások vonatkoznak a krómot használó iparágakra. A dolgozók védelmét szolgáló intézkedések közé tartozik a megfelelő szellőzés, a személyi védőfelszerelések használata és a rendszeres egészségügyi ellenőrzés. A környezetszennyezés megelőzése érdekében a krómtartalmú hulladékok és szennyvizek kezelésére, ártalmatlanítására különös figyelmet kell fordítani.