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CROMO Y CROMADOHernández López Maricarmen
Durán Santos Martin
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DATOS FISICO-QUIMICOS BASICOS
Nombre Cromo
Número atómico 24
Valencia 2,3,4,5,6
Estado de oxidación +3
Electronegatividad 1,6
Radio covalente (Å) 1,27
Radio iónico (Å) 0,69Radio atómico (Å) 1,27
Configuración electrónica [Ar]3d
5
4s
1
Primer potencial de ionización (eV) 6,80
Masa atómica (g/mol) 51,996
Densidad (g/ml) 7,19Punto de fusión (
ºC
) 1875
Descubridor Vaughlin
en 1797
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LÍNEA DE TIEMPO
En 1766 la crocoita oplomo rojo de Siberia
(espato de plomo rojo)fue dado a conocer ydescrito por primera
vez por J.G. Lehmann.
En 1797 Vauquelin ledio el nombre de cromo
delgriego Xpwua, quesignifica color.
En 1805 Laugierfue el primero que
demostró que dichomineral contiene elmetal en forma de
óxido.
Bunsen, obtuvo en1854 el metal puro
porelectrólisis de unasolución de cloruro
cromoso.
Moissan, demostró en1893 que el óxido de
cromo puede reducirsepor el carbón, al calor
del horno eléctrico.
En 1898 fue obtenidopor H. Goldschmidt elcromo
fundido en grandescantidades y libre de
carbono, por lareducción
del óxido de cromo con
aluminio.
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PROPIEDADES
Su mineral más importante es lacromita(2 )2.
El cromo se obtiene por el método
Goldschmidt.
Difícil de trabajar en frío porque es duro yquebradizo.
Difícil de trabajar en caliente porque se oxidacon una capa de oxido muy duro e infusible.
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El cromo es un metal blanco cristalino
Es muy resistente a la oxidación y a lacorrosión, y soporta bien las altastemperaturas conservando su aspectobrillante.
El cromo se disuelve en los ácidosclorhídrico y sulfúricos diluidos,desprendiéndose hidrogeno y formándose
cloruro cromoso y 2 o sulfatadocromoso 2 . El ácido nítrico no lo atacaya que se vuelve pasivo.
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Método de GoldschmidtCr2O+Al=Al2O3+Cr2
se inflamala
mezcla conuna cerezade ignición
metalaluminio
granulado
óxidode cromo
pulverizado
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Isótopo Abundancia50Cr 83.78%
52Cr 9.43%53Cr 4.4%54Cr 2.30%
El cromo forma tres series de compuestos con otros
elementos términos de los óxidos de cromo:• cromo con valencia dos, CrO, óxido de Cr(II) u óxido
cromoso;
• con valencia tres, Cr2O3, óxido de Cr(III) u óxidocrómico
• con valencia seis, CrO3, anhídrido de Cr(VI) oanhídrido de ácido crómico.
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APLICACIONES El cromo se utiliza principalmente en
metalurgia para aportar resistencia a lacorrosión y un acabado brillante.
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En procesos decromado (depositaruna capa protectoramediante
electrodeposición).También se utiliza enel anodizado delaluminio.
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En pinturas cromadascomo tratamiento
antioxidante. Sus cromatos y
óxidos se emplean encolorantes y pinturas.En general, sus salesse emplean, debido asus variados colores,
como mordientes.
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El dicromato de potasio (K2Cr2O7) es unreactivo químico que se emplea en la limpieza
de material de vidrio de laboratorio y, enanálisis volumétricos, como agente valorante. Es común el uso del cromo y de alguno de sus
óxidos como catalizadores, por ejemplo, en lasíntesis de amoníaco (NH3).
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El mineral cromita (Cr2O3·FeO) se emplea enmoldes para la fabricación de ladrillos (en
general, para fabricar materiales refractarios).Con todo, una buena parte de la cromitaconsumida se emplea para obtener cromo o enaleaciones.
Para preservar la madera se suelen utilizarsustancias químicas que se fijan a la maderaprotegiéndola. Entre estas sustancias se empleaóxido de cromo (VI) (CrO3).
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El dióxido de cromo (CrO2) se empleapara fabricar las cintas magnéticas
empleadas en las casetes, dando mejoresresultados que con óxido de hierro (III)(Fe2O3) debido a que presentan unamayor coercitividad.
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Procedimiento deelectrodeposición
Preparación de la superficie
Desengrase con disolventes organicos
Limpiadores alcalinos
Decapado ácido
•Sulfúrico•Acero-Cobre
•Crómico•Aluminio
•Nítrico•Inoxidables
•Fosfórico•Aceros Aluminio
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Baños para cromo decorativo. Baños para cromo duro.
Acido crómico comercial 200 a300 gr/ litro
Acido crómico comercial 250 a400 gr/ litro
Acido sulfúrico 1 a 3 gr /litro Acido sulfúrico 1 a 2 gr /litro
Temperatura de trabajo de 36 a45 ºC
Temperatura de trabajo de 45 a65 ºC
Densidad de corriente de 6 a 12A/dm2 Densidad de corriente de 15 a 50A/dm2
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Tradicionalmente se hausado el cromo duro ennumerosas instalacionesindustriales a fin de
conseguir:◦ Resistencia a laabrasión/dureza.
◦ Buena resistencia a lacorrosión
◦ Bajo coeficiente de fricción.◦ Propiedades paramagnéticas.◦ Buen aspecto.
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Cromo Duro características
Peso Atómico 52.01
Peso especifico 7.138g/cm3
Punto de fusión 1900ºC
Resistencia especifica 3.85 x 106
cmResistividad eléctrica 43.8 micro-ohm/cm
Estructura cristalina Cúbica centrada
Poder reflectante (visible) 55% respecto a la plata
Poder reflectante UV Superior a la plata
Propiedades magnéticas No magnético
Coeficiente de dilatación lineal 0.8 mm a 0ºCConductividad térmica 0.165 ca/m2 a 20ºC
Resistencia al rayado escala Martens 56-100
Dureza 800-1000 Brinel
Cromo/material antifricción 0.15
Cromo/cromo 0.14Cromo/acero 0.17
Módulo de elasticidad 15000kg/cm2
Resistencia a la tracción 15kg/mm2
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El espesor del cromado varia sustancialmente en función de lascaracterísticas y condiciones de trabajo de la pieza a tratar. Seaconsejan los siguientes espesores
2 / 100 para el cromado anticorrosivo
mate.
3 / 100 para moldes de la industria
plástica 5 / 100 para cilindros de la industria
textil.
10 /100 para pistones de prensas, y
espesores superiores para piezas que
sufren una elevada abrasión yrecuperaciones de todo tipo
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El cromo duro podemos depositarlo sobrecualquiera de los siguientes material base:Aceros al carbonoAceros al cromoAceros al níquelAceros cromo-níquelAluminioSobre cobre y sus aleaciones
El metal base debe tener ciertas cualidades mecánicas:
debe resistir contracciones internas, tales comocompresión, tracción y asimismo externas: presiones ychoques.
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En los acerosendurecidos con másde 40 Rockwell C, es
conveniente efectuarun tratamientotérmico previo. Coneste tratamiento seeliminan las tensiones
internas, las cualespodrían llegar aromper la capa decromo o saltarla.
• En el caso de aceros con durezas sobre 57-62 Rockwell se
recomienda no efectuar el cromado. Así como tampoco serecomienda cromar latones con un contenido superior a un2% en plomo .
Preparación de la superficies
Baño de Aceite para Laboratorio
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Ciclos de tratamiento de acero
El proceso normal puede ser el siguiente:1. Tratamiento térmico 1-2 horas,150-
180°C, dependiendo del estado del
material a tratar.2. Desengrase con tricloroetileno. Esta
limpieza se consigue generalmente conun tratamiento por inmersion en faseliquida de TRI y posteriormente entratamiento en fase de vapor.
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3. Lacado en las partes que no es necesariocromar. Los materiales más utilizados:
◦ Ceras resistentes a las temperaturas yagresividad del baño de cromo.
◦ Barnices a base de nitrocelulosa o lacassintéticas.
◦ PVC o Polietileno.
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4. Desengrase químico:Normalmente las condiciones son:
Normalmente los productos utilizados sonálcalisis y tensioactivos, que disuelven losrestos de aceites o grasas superficiales.
5. Lavado
Concentración 50-80 g/l
Temperatura 60-80°C
Tiempo 3-10 min
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6. Desengrase electrolítico.Normalmente las condiciones son:
Se suele utilizar un rectificado de corrientecontinua con una salida en voltaje de 6-8voltios y que se puede trabajar a densidadesde corriente catódica de 3-8 A/dm2 .Se recomienda un ciclo de desengrasecatódico-anódico, con tiempo de 10s catódico y7 s anódico.
Concentración 100-200 g/lTemperatura 50-80°C
Tiempo 3-6min
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7. Lavado
8. Desengrase ácido.Aquí normalmente el ácidousado es el ácido sulfúrico,mezclado con sales ácidasfluoradas, que favorecen elataque superficial. Hay queevitar al máximo laadsorción de hidrógeno, lacual nos puede causarserios desperfectos en lapieza final.
9. Lavado
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10. Ataque anódico
ÁcidoSulfurico
• Concentración: 30-60%• Temperatura: ambiente• Tiempo: 1-2 min• Densidad de Corriente: 20-30 A/dm2
Ácidocrómico
• Concentración: 20-30%• Temperatura: 50-60°C• Tiempo: Puede variar• Densidad de Corriente: 20-30 A/dm2
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Corrosión
Degradación de un material debido alambiente en que está inmerso. (Oxidación)
Protección de superficies:1) Barrera2) Aumento de la resistencia eléctrica
(fenómeno electroquímico).
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Corrosión en aceros inoxidables
Atmosférica Por aguas Mediosácidos
Mediosalcalinos
Solucionessalinas
1.- Agua dulce Causa: Iones haluro (cloruros) y sulfuros”AISI 316L”, austeníticos y dúplex (aumentar contenidos de Cr, Mo, N)
AISI 430: Para aguas poco contaminadasAceros austeníticos Cr20/Ni/25/Mo/Cu: Para aguas agresivas y mayortemperatura
2.- Agua de mar y aguas salobresAISI 304: Se perfora rápidamente aún a temperatura ambienteAISI 316: Favorable para temperaturas menores de 30ºC
Contenidos altos de Cr, Mo, NDúplex Cr25/Ni7/Mo4/N: Apropiados para este tipo de ambiente
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Corrosión en aceros inoxidables
Atmosférica Por aguas Mediosácidos
Mediosalcalinos
Solucionessalinas
1.- Ácido SulfúricoAceros austeníticos, incrementando Cr, Mo y adicionándoles Cu
2.- Ácido Fosfórico+ Cr, Mo y Cu, siendo más favorable el Cr que el CuAcero Cr27/Ni31/Mo3, 5/CuDúplex (F + A): Mejor resistencia mecánica
3.- Ácido Nítrico
(concentración de ácido >85% y temperaturas superiores a los50ºC) Aceros especiales con Silicio (Cr18/Ni14/Si4)
4.- Ácido ClorhídricoAcero austenítico + Cr y Mo (Cr27/Ni31/Mo/Cu)
5.- Ácidos orgánicos304L, 316L: Bajo contenido de Carbono
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REFERENCIAS José Antonio Ortega Maiquez, Corrosión Industrial,
Editorial Marcombo. Serope Kalpakjian, Manufactura, ingeniería y
tecnología, Prentice Hall. ALTER ,LUIS BILURBINA. “Corrosión y protección”.
Ediciones UPC Págs. 110-118 y 146-165.
RAMÍREZ REGALADO, VÍCTOR M. “Química I y II”.Publicaciones CULTURAL. Pág. 123.
http://html.rincondelvago.com/cromo.html
http://www.cientificosaficionados.com/tecnicas/croma
do%20electrolitico.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Cromo