환경자료실

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성상
및 화합물종류

(1) 원자의 성상

 화학식 : Cr(원자량: 51.996), CAS No.: 7440-47-3, 색상: 회색, 비중: 7.1888, 물에 불용,

 융점: 1,875^oC, 비점: 2,672^oC, 증기압: 1㎜Hg(1616℃), 표면장력:
1590±50mN/m

 결정계 : α 등축정(等軸晶) β 육방정(六方晶),

 용해성 : 염산, 황산에는 용해, 산화성산(진한 질산, 왕수)에는 불용

(2) 특성

  공기 및 습기에 대해서 매우 안정하며 단단한 중금속이다. 통상 존재하는 화합물로서는 2가에서 6가까지 있지만, 토양이나
암석 등에서는 대부분 Cr³⁺가 소량으로 존재하며 가장 안정하다. 크롬 및 그 화합물의 주요 원료인 크롬 철광은 Cr³⁺이며,
Cr⁶⁺ 화합물은 크롬산염 및 중크롬산염이 주류를 이루고 있고 화학적 활성이 높으며 또 생체에서 영향력도 강하다.

(3) 제법

(가) 전해법(습식법) : 고탄소 페로크롬(크롬 65%, 철25%정도)을 분쇄해서 황산으로 용해하고, 미용해의 비금속불순분을 분리한 경우,
크롬염을 안정화시키고, 크롬이외의 금속을 분리해서 전해액으로 하고, 이것을 전기분해하는 방법이다. 건식법에 비해서 고순도의 크롬을 얻는다.

  반응은

    음극 Cr₂(SO₄)₃ + 6e
→ 2Cr + 3SO₄^2-

    양극 3H₂O → 3O + 6H⁺ + 6e

    Cr₂(SO₄)₃ + 3O + 3H₂O
→ 2CrO₃ + 3H₂SO₄

 전체 반응은 2Cr₂(SO₄)₃ + 6H₂O
→ 2Cr + 6H₂SO₄ +2CrO₃ 이 된다.

(나) 알루미늄 환원법(건식법) : 산화 크롬과 알루미늄분말의 혼합물을 과산화바륨과 마그네슘 분말과 공히 연소시킨다. 이 반응은 강한
발열반응으로 일단 반응이 시작되면 반응열에서 반응이 계속된다. 얻어지는 크롬의 순도는 97∼99%로서 주요 불순물은 알루미늄, 철, 실리콘이다.

(다) 규산환원법(건식법) : 산화크롬은 규소로서 탄소전극사용의 아-크 로에 의해 환원하는 방법으로, 제품의 불순물은 알루미늄이 적으며,
규소가 약 0.8%이다.

(라) 카본환원법(건식법) : 산화크롬과 미분쇄된 카본을 혼합해서 괴상으로 하고, 고온(1,275∼1,400℃) 저압에서 환원하는 방법이다.

(4) 주요 크롬 화합물

아래 표 1.6.1과 같다.

(5) 용도

o 단체 : 분말야금의 원료

o 합금 : 특수강, 초내열합금(실용강종에서는 통상 12∼30%함유), 고력고전도합금, 크롬 기체합금(인버, 에린버)

o 합금첨가제 : 알루미늄 기합금

o 기타 : 전기저항발열재, 열전대선재, 크롬도금재료, 특수용접봉의 피복재, 크롬도금, 가죽공업산업, 촉매생산, 색소와 페인트, 곰팡이
제거제, 요업과 유리공업, 사진, 부식방지

표 1.6.1. 주요 크롬 화합물