Aplikasi Kimia : Pembuatan Logam Krom Skala Industri dan Aplikasinya

Unsur Kromium terletak di tengah tabel periodik, yaitu bagan yang menunjukkan bagaimana unsur kimia saling terkait satu sama lain. Elemen dalam Kelompok 3 sampai 12 dikenal sebagai logam transisi. Unsur-unsur ini memiliki sifat fisik dan kimia yang serupa. Mereka memiliki permukaan yang cerah dan berkilau dan titik leleh yang tinggi.

Biji Kromit

 Kromium ditemukan pada tahun 1797 oleh ahli kimia Prancis Louis-Nicolas Vauquelin (1763-1829). Namanya berasal dari kata Yunani chroma, yang berarti "warna", karena senyawa kromium banyak berbeda warnanya.

 

Logam Krom

Sekitar tiga perempat kromium yang diproduksi saat ini digunakan dalam paduan, termasuk baja tahan karat. Paduan dibuat dengan mencairkan dan mencampur dua atau lebih logam. Campuran memiliki sifat yang berbeda dari pada logam asalnya. Kromium juga digunakan untuk menutupi permukaan logam lainnya. Teknik ini melindungi logam dasar dan memberi permukaan tampilan cerah dan mengkilap dengan biaya rendah.

Simbol Cr
Golongan 6 (VIB) Logam transisi
Nomor Atom: 24
Massa Atom: 51.996 g / mol1
Densitas: 7.19 g / cm3 pada 20 ° C
Titik lebur: 3465 ° F (1907 ° C)
Titik didih: 4840 ° F (2671 ° C)
Kekerasan Moh: 5.5

Penemuan dan penamaanKromium ditemukan di mineral yang dikenal sebagai timbal merah Siberia. Mineral tersebut pertama kali dijelaskan pada tahun 1766 oleh ahli mineral Jerman Johann Gottlob Lehmann (1719-67). Para ilmuwan bingung tentang elemen mineral baru ini. Itu memiliki bentuk dan warna yang tidak terlihat pada mineral lainnya. Dalam beberapa kasus, ditemukan, seperti yang dikatakan beberapa orang, "menempel seperti rubi kecil sampai kuarsa."

Namun, studi tentang timbal merah Siberia sulit dilakukan. Itu hanya ditambang di satu lokasi di Jerman dan para penambang merasa sulit untuk dilepas. Para ilmuwan hanya memiliki sedikit mineral untuk dipelajari. Mereka menduga bahwa itu mengandung timbal serta arsenik, molibdenum, atau logam lainnya.Pada tahun 1797, Vauquelin memulai penelitiannya sendiri mengenai keunggulan merah Siberia. Ia yakin mineral itu mengandung unsur baru. Tak satu pun unsur yang diketahui bisa menjelaskan hasilnya. Dia melaporkan "logam baru, memiliki sifat yang sama sekali tidak seperti logam lainnya."Setahun kemudian, Vauquelin mampu mengisolasi sampel kecil dari logam itu sendiri. Ia memanaskan arang (Karbon yang hampir murni) dengan senyawa kromium, kromium trioksida (Cr2O3). Ketika reaksinya selesai, dia menemukan jarum logam kromium kecil:Nama kromium disarankan oleh dua ahli kimia Prancis, Antoine Francois de Fourcroy (1755-1809) dan René-Just Haüy (1743-1822), karena kromium membentuk begitu banyak senyawa berwarna yang berbeda. Warnanya berkisar dari ungu dan hitam hingga hijau, oranye, dan kuning.

Sifat fisik
Kromium adalah logam keras, berwarna abu-abu, mengkilap, yang mudah pecah. Logam ini memiliki titik leleh 1.900 ° C (3,450 ° F) dan titik didih 2.642 ° C (4,788 ° F). Kepadatannya adalah 7,1 gram per sentimeter kubik. Salah satu khasiat penting adalah kromium bisa dipoles hingga bersinar terang.
 

Sifat kimia
Kromium adalah logam yang cukup aktif. logam ini tidak bereaksi dengan air, tapi bereaksi dengan kebanyakan asam. Crom bergabung dengan oksigen pada suhu kamar untuk membentuk oksida kromium (Cr2O3). Kromium oksida membentuk lapisan tipis pada permukaan logam, melindunginya dari korosi lebih lanjut (berkarat). 

Kelimpahan di alam

Kelimpahan kromium di kerak bumi sekitar 100 sampai 300 bagian per juta. Unsur ini menempati peringkat 20 di antara unsur-unsur kimia dalam hal kelimpahan mereka di bumi.

Negara Penghasil Krom

Chromium tidak terjadi sebagai elemen bebas. Saat ini, hampir semua kromium dihasilkan dari kromit, atau bijih besi krom (FeCr2O4).

Produsen bijih kromit terkemuka adalah Afrika Selatan. Produser penting lainnya adalah Kazakhstan, Turki, India, Finlandia, Albania, dan Brasil. Tidak ada tambang kromit di Amerika Serikat. 

EkstraksiMetode untuk memproduksi kromium serupa dengan yang digunakan untuk logam lain. Salah satu caranya adalah dengan memanaskan oksida kromium  (Cr2O3) dengan arang atau aluminium. Arang (karbon hampir murni) atau aluminium mengambil oksigen dari oksida kromium, meninggalkan logam kromium murni. Metode ini mirip dengan yang digunakan oleh Vauquelin:Kromium juga bisa diperoleh dengan melewatkan arus listrik melalui senyawanya. Terkadang kromit diubah langsung menjadi paduan yang dikenal sebagai ferrochromium (atau ferrochrome):Ferrochromium adalah paduan kromium penting. Ini digunakan untuk menambahkan kromium ke baja. Saat baja pertama kali dibuat, bahan ini sangat panas dan cair. Untuk membuat baja kromium, ferrochromium ditambahkan ke baja cair panas. Di sana, kromium larut ke dalam baja panas. Saat baja cair mengeras, kromium terjebak di dalamnya. Sehingga menjadi baja kromium.
KegunaanSekitar 87 persen kromium yang digunakan di Amerika Serikat sebagai paduan. Penambahan kromium membuat produk akhir lebih keras dan lebih tahan terhadap korosi. Sekitar 70 persen dari semua kromium digunakan dalam produksi stainless steel. Aplikasi untuk stainless steel hampir tak ada habisnya, termasuk badan mobil dan truk, untuk plating lapal kapal,  untuk bagian konstruksi bangunan dan jembatan, suku cadang untuk peralatan kimia dan perminyakan, kabel listrik, bagian mesin, peralatan makan dan masak, dan bahan penguat pada ban dan bahan lainnya.Dua kegunaan utama kromium lainnya adalah lempeng listrik dan pembuatan batu bata tahan api. Elektroplating adalah proses dimana arus listrik dilewatkan melalui larutan air senyawa metalik. Arus menyebabkan material terurai menjadi dua bagian, seperti ditunjukkan oleh reaksi berikut:Kromium bebas yang dihasilkan dalam reaksi ini diletakkan dalam lapisan tipis di permukaan logam lain, seperti baja. Kromium melindungi baja dari korosi dan memberinya permukaan yang terang dan mengkilap. Banyak peralatan dapur "yang dilapisi krom" dengan cara ini.Beberapa krom juga digunakan untuk membuat batu bata tahan api. Bahan tahan api dapat menahan suhu yang sangat tinggi dengan merefleksikan panas. Bahan tahan api digunakan untuk melapisi oven suhu tinggi. 

Senyawa
Senyawa kromium memiliki banyak kegunaan yang berbeda. Beberapa diantaranya adalah:

Chrom fluorida (CrF3) digunakanpercetakan, pencelupan, dan kain wol lengket

Oksida kromat (Cr2O3) digunakan untuk pigmen hijau pewarna  pada cat, atap aspal, dan bahan keramik; Batu bata tahan api, ampelas

Kromat sulfat (Cr2(SO4)3): pigmen hijau di cat, keramik, glasir, pernis, dan tinta, pelapisan krom

 Kromium borida (CrB): bahan tahan api; konduktor listrik suhu tinggi

 Kromium dioksida (CrO2): untuk pita magnetik (atau pita "kromium")

 Kromium heksakarbonil (Cr(CO)6) untuk katalis, aditif bensin 

Efek Kesehatan

Kromium adalah unsur dengan dua wajah, sejauh menyangkut efek kesehatan. Kromium dalam jumlah kecil sangat penting untuk kesehatan tanaman dan hewan. Pada manusia, kekurangan kromium menyebabkan gejala seperti diabetes. Diabetes adalah penyakit yang berkembang saat tubuh tidak menggunakan gula dengan baik. Kromium nampaknya berperan membantu tubuh menggunakan gula.

Tabel kadar kromium dalam kemasan vitamin obat untuk penderita diabetes

Dalam jumlah yang lebih besar, kromium berbahaya. Beberapa senyawa sangat berbahaya, menyebabkan ruam atau luka jika tumpah pada kulit. Mereka juga bisa menyebabkan luka di mulut dan tenggorokan jika terhirup. Jika tertelan, beberapa senyawa kromium dapat merusak jaringan tenggorokan, perut, usus, ginjal, dan peredaran darah (darah) secara serius.
Ilmuwan yakin paparan beberapa senyawa kromium secara jangka panjang menyebabkan kanker. Akibatnya, Badan Perlindungan Lingkungan A.S. (EPA) telah menetapkan peraturan tentang jumlah kromium tempat pekerja dapat terkena 

Pembersihan Chrome: Chromium tidak selalu berkilau dan menyenangkan untuk dilihat. Ini danau beracun dari lumpur kromium di Portsmouth, Ohio disebabkan oleh produksi tenaga nuklir. Kromium digunakan untuk menjaga sistem air pendingin bebas dari korosi namun, sebagai produk sampingan, dibuat lumpur yang tersimpan di danau seperti ini. Sistem pendingin yang lebih ramah lingkungan sekarang digunakan dan danau sejak itu telah dibersihkan.