Krom

Krom, ₂₄Cr ⓘ
Krom
Görünüş	gümüşi metalik
Standart atom ağırlığı Ar°(Cr)	51.9961±0.0006; 51,996±0,001 (kısaltılmış);
Periyodik tabloda krom
	vanadyum ← Krom → manganez
Atom numarası (Z)	24
Grup	Grup 6
Dönem	dönem 4
Blok	d-blok
Elektron konfigürasyonu	[[[Argon\|Ar]]] 3d5 4s1
Kabuk başına elektron	2, 8, 13, 1
Fiziksel özellikler
STP'de Faz	katı
Erime noktası	2180 K (1907 °C, 3465 °F)
Kaynama noktası	2944 K (2671 °C, 4840 °F)
Yoğunluk (r.t.'ye yakın)	7,15 g/cm3
sıvı olduğunda (m.p.'de)	6,3 g/cm3
Füzyon ısısı	21.0 kJ/mol
Buharlaşma ısısı	347 kJ/mol
Molar ısı kapasitesi	23,35 J/(mol-K)
Atomik özellikler
Oksidasyon durumları	-4, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6 (oksidasyon durumuna bağlı olarak asidik, bazik veya amfoterik oksit)
Elektronegatiflik	Pauling ölçeği: 1.66
İyonlaşma enerjileri	1.: 652,9 kJ/mol ; 2.: 1590,6 kJ/mol ; 3.: 2987 kJ/mol ; (daha fazla) ;
Atomik yarıçap	ampi̇ri̇k: 128 pm
Kovalent yarıçap	139±5 pm
	Kromun spektral çizgileri
Diğer özellikler
Doğal oluşum	ilkel
Kristal yapı	gövde merkezli kübik (bcc)
Ses hızı ince çubuk	5940 m/s (20 °C'de)
Termal genleşme	4,9 µm/(m⋅K) (25 °C'de)
Termal iletkenlik	93,9 W/(m⋅K)
Elektriksel direnç	125 nΩ⋅m (20 °C'de)
Manyetik sıralama	antiferromanyetik (daha ziyade: SDW)
Molar manyetik duyarlılık	+280,0×10-6 cm3/mol (273 K)
Young modülü	279 GPa
Kayma modülü	115 GPa
Yığın modülü	160 GPa
Poisson oranı	0.21
Mohs sertliği	8.5
Vickers sertliği	1060 MPa
Brinell sertliği	687-6500 MPa
CAS Numarası	7440-47-3
Tarih
Keşif ve ilk izolasyon	Louis Nicolas Vauquelin (1794, 1797)
Kromun ana izotopları
γ	–
	Kategori Krom; görünüm; konuşmak; Düzenle; \| referanslar

Krom, Cr sembolüne ve 24 atom numarasına sahip kimyasal bir elementtir. Grup 6'nın ilk elementidir. Çelik grisi renginde, parlak, sert ve kırılgan bir geçiş metalidir. ⓘ

Krom metali, yüksek korozyon direnci ve sertliği nedeniyle değerlidir. Çelik üretimindeki önemli bir gelişme, paslanmaz çelik oluşturmak için metalik krom eklenerek çeliğin korozyona ve renk bozulmasına karşı oldukça dirençli hale getirilebileceğinin keşfedilmesidir. Paslanmaz çelik ve krom kaplama (krom ile elektrokaplama) birlikte ticari kullanımın %85'ini oluşturmaktadır. Krom, kararmaya karşı direnç gösterirken yüksek derecede parlatılabilen bir metal olarak da oldukça değerlidir. Cilalı krom, görünür spektrumun neredeyse %70'ini ve kızılötesi ışığın neredeyse %90'ını yansıtır. Elementin adı Yunanca renk anlamına gelen χρῶμα, chrōma kelimesinden türetilmiştir, çünkü birçok krom bileşiği yoğun renklidir. ⓘ

Kromun endüstriyel üretimi kromit cevherinden (çoğunlukla FeCr₂O₄) alüminotermik veya silikotermik reaksiyonlar yoluyla bir demir-krom alaşımı olan ferrokrom üretmek için ilerler. Ferrokrom daha sonra paslanmaz çelik gibi alaşımlar üretmek için kullanılır. Saf krom metali farklı bir işlemle üretilir: kromitin demirden ayrılması için kavrulması ve liç edilmesi, ardından karbon ve ardından alüminyum ile indirgenmesi. ⓘ

Amerika Birleşik Devletleri'nde üç değerlikli krom (Cr(III)) iyonu insanlarda insülin, şeker ve lipid metabolizması için gerekli bir besin maddesi olarak kabul edilmektedir. Ancak 2014 yılında, Avrupa Birliği adına hareket eden Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi, kromun temel besin olarak kabul edilmesi için yeterli kanıt bulunmadığı sonucuna varmıştır. ⓘ

Krom metali ve Cr(III) iyonlarının toksik olmadığı kabul edilirken, altı değerlikli krom, Cr(VI), toksik ve kanserojendir. Avrupa Kimyasallar Ajansı'na (ECHA) göre, endüstriyel elektrokaplama işlemlerinde kullanılan krom trioksit Çok Yüksek Önem Arz Eden Maddedir (SVHC). ⓘ

Terk edilmiş krom üretim sahaları genellikle çevresel temizlik gerektirir. ⓘ

Metalik bir element olan Kromun atom numarası 24, atom ağırlığı 51,996'dır. İsmi Yunanca renk anlamına gelen "krıma"dan gelmektedir. ⓘ

Fiziksel özellikler

Atomik

Krom, periyodik tabloda bulunan dördüncü geçiş metalidir ve [[[argon|Ar]]] elektron konfigürasyonuna sahiptir. 3d⁵ 4s¹. Aynı zamanda periyodik tabloda temel durum elektron konfigürasyonu Aufbau prensibini ihlal eden ilk elementtir. Bu durum periyodik tabloda daha sonra bakır, niyobyum ve molibden gibi diğer elementler ve onların elektron konfigürasyonları ile tekrar ortaya çıkar. Bunun nedeni, aynı yörüngedeki elektronların benzer yükleri nedeniyle birbirlerini itmeleridir. Önceki elementlerde, bir elektronu bir sonraki yüksek enerji seviyesine yükseltmenin enerjik maliyeti, elektronlar arası itmeyi azaltarak açığa çıkanı telafi etmek için çok büyüktür. Bununla birlikte, 3d geçiş metallerinde, 3d ve bir sonraki daha yüksek 4s alt kabuğu arasındaki enerji boşluğu çok küçüktür ve 3d alt kabuğu 4s alt kabuğundan daha kompakt olduğu için, elektronlar arası itme 4s elektronları arasında 3d elektronları arasında olduğundan daha azdır. Bu, terfinin enerjik maliyetini düşürür ve serbest bıraktığı enerjiyi artırır, böylece terfi enerjik olarak uygulanabilir hale gelir ve bir veya hatta iki elektron her zaman 4s alt kabuğuna terfi eder. (Benzer terfiler biri hariç her geçiş metali atomu için gerçekleşir, paladyum). ⓘ

Krom, 3d serisinde 3d elektronların çekirdeğe batmaya başladığı ilk elementtir; bu nedenle metalik bağa daha az katkıda bulunurlar ve bu nedenle kromun erime ve kaynama noktaları ve atomlaşma entalpisi, önceki element vanadyumunkinden daha düşüktür. Krom(VI), molibden(VI) ve tungsten(VI) oksitlerin aksine güçlü bir oksitleyici maddedir. ⓘ

Dökme

Saf krom metali örneği ⓘ

Krom son derece serttir ve karbon (elmas) ve borun ardından en sert üçüncü elementtir. Mohs sertliği 8,5'tir, bu da kuvars ve topaz örneklerini çizebileceği, ancak korindon tarafından çizilebileceği anlamına gelir. Krom kararmaya karşı oldukça dirençlidir, bu da onu bakır, magnezyum ve alüminyum gibi diğer metallerin aksine en dış katmanını paslanmaya karşı koruyan bir metal olarak kullanışlı kılar. ⓘ

Kromun erime noktası 1907 °C (3465 °F) olup, geçiş metallerinin çoğuna kıyasla nispeten düşüktür. Bununla birlikte, 1910 °C'de (3470 °F) vanadyum tarafından 3 °C (5 °F) ile geçilerek tüm Dönem 4 elementleri arasında ikinci en yüksek erime noktasına sahiptir. Ancak 2671 °C (4840 °F) olan kaynama noktası nispeten daha düşüktür ve manganez ve çinkonun ardından Dönem 4 geçiş metalleri arasında üçüncü en düşük kaynama noktasına sahiptir. Kromun 20 °C'deki elektriksel direnci 125 nanoohm-metredir. ⓘ

Krom, diğer geçiş metallerine kıyasla yüksek bir speküler yansımaya sahiptir. Kızılötesinde, 425 μm'de krom yaklaşık %72'lik bir maksimum yansıtmaya sahiptir, 750 μm'de minimum %62'ye düşer ve 4000 μm'de tekrar %90'a yükselir. Paslanmaz çelik alaşımlarında krom kullanıldığında ve parlatıldığında, speküler yansıma ek metallerin dahil edilmesiyle azalır, ancak diğer alaşımlara kıyasla hala yüksektir. Görünür spektrumun %40 ila %60'ı parlatılmış paslanmaz çelikten yansıtılır. Kromun neden genel olarak bu kadar yüksek, özellikle de kızılötesinde %90 oranında yansıyan foton dalgaları gösterdiğinin açıklaması kromun manyetik özelliklerine bağlanabilir. Krom benzersiz manyetik özelliklere sahiptir - krom oda sıcaklığında ve altında antiferromanyetik düzen gösteren tek elemental katıdır. 38 °C'nin üzerinde manyetik düzeni paramanyetik hale gelir. Krom atomlarının geçici olarak iyonlaşmasına ve kendileriyle bağ kurmasına neden olan antiferromanyetik özellikler, cisim merkezli kübiğin manyetik özelliklerinin kafes periyodikliği ile orantısız olması nedeniyle mevcuttur. Bunun nedeni, küpün köşelerindeki manyetik momentler ve eşit olmayan, ancak antiparalel küp merkezleridir. Buradan, Maxwell denklemlerinden ve kromun antiferromanyetizminden türetilen kromun frekansa bağlı bağıl geçirgenliği, kromu yüksek bir kızılötesi ve görünür ışık yansımasına bırakır. ⓘ

Pasivasyon

Havada bekletilen krom metali pasifleşir - ince, koruyucu bir oksit yüzey tabakası oluşturur. Bu tabaka birkaç atomik katman kalınlığında spinel bir yapıya sahiptir; çok yoğundur ve oksijenin alttaki metale difüzyonunu engeller. Buna karşılık demir, oksijenin geçebileceği daha gözenekli bir oksit oluşturarak paslanmanın devam etmesine neden olur. Pasivasyon nitrik asit gibi oksitleyici asitlerle kısa süreli temasla arttırılabilir. Pasifleştirilmiş krom asitlere karşı kararlıdır. Pasivasyon, metal üzerindeki koruyucu oksit tabakasını yok eden güçlü bir indirgeyici madde ile giderilebilir. Bu şekilde işlenmiş krom metali zayıf asitlerde kolayca çözünür. ⓘ

Krom, demir ve nikelin aksine, hidrojen gevrekleşmesinden muzdarip değildir. Ancak, havadaki nitrojenle reaksiyona girerek ve metal parçaları işlemek için gerekli yüksek sıcaklıklarda kırılgan nitrürler oluşturarak nitrojen gevrekliğinden muzdariptir. ⓘ

İzotoplar

Doğal olarak oluşan krom üç kararlı izotoptan oluşur; ⁵²Cr, ⁵³Cr ve ⁵⁴Cr, ⁵²Cr en bol olanıdır (%83,789 doğal bolluk). 19 radyoizotop karakterize edilmiş olup, en kararlı olanları 1,8×10¹⁷ yıldan fazla yarı ömre sahip ⁵⁰Cr ve 27,7 günlük yarı ömre sahip ⁵¹Cr'dir. Geri kalan tüm radyoaktif izotopların yarı ömürleri 24 saatten az ve çoğunluğu 1 dakikadan azdır. Kromun ayrıca iki metastabil nükleer izomeri vardır. ⓘ

⁵³Cr, ⁵³Mn'nin radyojenik bozunma ürünüdür (yarı ömür = 3,74 milyon yıl). Krom izotopları tipik olarak manganez izotopları ile birlikte bulunur (ve bileşiktir). Bu durum izotop jeolojisinde kullanışlıdır. Manganez-krom izotop oranları, Güneş Sistemi'nin erken tarihine ilişkin ²⁶Al ve ¹⁰⁷Pd'den elde edilen kanıtları güçlendirmektedir. Çeşitli meteoritlerden elde edilen ⁵³Cr/⁵²Cr ve Mn/Cr oranlarındaki değişimler, Mn-Cr izotopik bileşiminin farklılaşmış gezegensel cisimlerde ⁵³Mn'nin yerinde bozunmasından kaynaklanması gerektiğini öne süren bir başlangıç ⁵³Mn/⁵⁵Mn oranına işaret etmektedir. Dolayısıyla ⁵³Cr, Güneş Sistemi'nin birleşmesinden hemen önceki nükleosentetik süreçler için ek kanıtlar sağlamaktadır. ⓘ

Krom izotoplarının atomik kütlesi 43 u (⁴³Cr) ile 67 u (⁶⁷Cr) arasında değişmektedir. En bol bulunan kararlı izotop olan ⁵²Cr'den önceki birincil bozunma modu elektron yakalama, sonraki birincil mod ise beta bozunmasıdır. ⁵³Cr atmosferik oksijen konsantrasyonu için bir vekil olarak öne sürülmüştür. ⓘ

Kimya ve bileşikler

Saf su, perklorik asit veya sodyum hidroksit içinde krom için Pourbaix diyagramı ⓘ

Krom, geçiş metallerinin 6. grubunun bir üyesidir. Krom bileşiklerinde en yaygın olarak +3 ve +6 durumları meydana gelir, bunu +2 izler; krom için +1, +4 ve +5 yükleri nadirdir, ancak yine de ara sıra mevcuttur. ⓘ

Yaygın oksidasyon durumları

Oksidasyon devletler ⓘ
-4 (d¹⁰)	Na₄[Cr(CO)₄]
-2 (d⁸)	Na ₂[Cr(CO) ₅]
-1 (d⁷)	Na ₂[Cr ₂(CO) ₁₀]
0 (d⁶)	Cr(C ₆H ₆) ₂
+1 (d⁵)	K ₃[Cr(CN) ₅NO]
+2 (d⁴)	CrCl ₂
+3 (d³)	CrCl ₃
+4 (d²)	K ₂CrF ₆
+5 (d¹)	K ₃Cr(O ₂) ₄
+6 (d⁰)	K ₂CrO ₄

Krom(0)

Birçok Cr(0) kompleksi bilinmektedir. Bis(benzen)krom ve krom hekzakarbonil organokrom kimyasında öne çıkan maddelerdir. ⓘ

Krom(II)

Krom(II) karbür (Cr₃C₂) ⓘ

Krom(II) bileşikleri, kısmen havada kolayca krom(III) türevlerine oksitlendikleri için nadirdir. Suda kararlı krom(II) klorür CrCl
₂ krom(III) klorürün çinko ile indirgenmesiyle elde edilebilir. Krom(II) klorürün çözülmesiyle elde edilen parlak mavi çözelti nötr pH'da kararlıdır. Diğer bazı önemli krom(II) bileşikleri arasında krom(II) oksit CrO ve krom(II) sülfat CrSO bulunur.
₄. Birçok krom(II) karboksilat bilinmektedir. Kırmızı krom(II) asetat (Cr₂(O₂CCH₃)₄) biraz ünlüdür. Cr-Cr dörtlü bağına sahiptir. ⓘ

Krom(III)

Susuz krom(III) klorür (CrCl₃) ⓘ

Krom(III) nitrat, krom(III) asetat ve krom(III) oksit gibi çok sayıda krom(III) bileşiği bilinmektedir. Krom(III), elementel kromun hidroklorik asit veya sülfürik asit gibi asitlerde çözülmesiyle elde edilebilir, ancak krom(VI)'nın sitokrom c7 tarafından indirgenmesiyle de oluşabilir. Cr³⁺
iyonu Al³⁺ ile benzer bir yarıçapa (63 pm) sahiptir.
(yarıçap 50 pm) ve krom şap ve şap gibi bazı bileşiklerde birbirlerinin yerini alabilirler. ⓘ

Krom(III) oktahedral kompleksler oluşturma eğilimindedir. Ticari olarak temin edilebilen krom(III) klorür hidrat koyu yeşil kompleks [CrCl₂(H₂O)₄]Cl'dir. Yakından ilişkili bileşikler soluk yeşil [CrCl(H₂O)₅]Cl₂ ve mor [Cr(H₂O)₆]Cl₃'tür. Susuz menekşe rengi krom(III) klorür suda çözülürse, iç koordinasyon küresindeki klorürün yerini su aldığı için menekşe rengi çözelti bir süre sonra yeşile döner. Bu tür bir reaksiyon krom şap ve suda çözünen diğer krom(III) tuzlarının çözeltilerinde de gözlenir. Cr merkezli Keggin anyonu [α-CrW₁₂O₄₀]5- için Krom(III)'ün tetrahedral koordinasyonu rapor edilmiştir. ⓘ

Krom(III) hidroksit (Cr(OH)₃) amfoteriktir, asidik çözeltilerde çözünerek [Cr(H₂O)₆]³⁺ ve bazik çözeltilerde çözünerek [Cr(OH)
₆]³⁻
. Korindon ile aynı kristal yapıya sahip stabil bir oksit olan yeşil krom(III) oksit (Cr₂O₃) oluşturmak için ısıtılarak dehidre edilir. ⓘ

Krom(VI)

Krom(VI) bileşikleri düşük veya nötr pH'da oksidanlardır. Kromat anyonları (CrO2-
₄) ve dikromat (Cr₂O₇2-) anyonları bu oksidasyon durumundaki başlıca iyonlardır. Bunlar pH tarafından belirlenen bir dengede bulunurlar:

2 [CrO₄]2- + 2 H⁺ ⇌ [Cr₂O₇]2- + H₂O

Krom (VI) oksihalidler de bilinmektedir ve kromil florür (CrO₂F₂) ve kromil klorür (CrO
₂Cl
₂). Bununla birlikte, bazı hatalı iddialara rağmen, krom hekzaflorür (ve tüm yüksek hekzahalidler) 2020 itibariyle bilinmemektedir. ⓘ

Krom (VI) oksit ⓘ

Sodyum kromat endüstriyel olarak kromit cevherinin sodyum karbonat ile oksidatif kavrulmasıyla üretilir. Dengedeki değişim, nötr bir potasyum kromat çözeltisine asit eklendiğinde olduğu gibi sarıdan (kromat) turuncuya (dikromat) bir değişimle görülebilir. Daha düşük pH değerlerinde, kromun daha karmaşık oksiyanyonlarına daha fazla yoğunlaşma mümkündür. ⓘ

Hem kromat hem de dikromat anyonları düşük pH değerlerinde güçlü oksitleyici reaktiflerdir:

Cr
₂O2-
₇ + 14 H
₃O⁺
+ 6 e- → 2 Cr³⁺
+ 21 H
₂O (ε₀ = 1,33 V) ⓘ

Bununla birlikte, yüksek pH'da sadece orta derecede oksitleyicidirler:

CrO2-
₄ + 4 H
₂O + 3 e- → Cr(OH)
₃ + 5 OH-
(ε₀ = -0,13 V) ⓘ

Sodyum kromat (Na₂CrO₄) ⓘ

Çözeltideki krom(VI) bileşikleri asidik bir hidrojen peroksit çözeltisi eklenerek tespit edilebilir. Kararsız koyu mavi krom(VI) peroksit (CrO₅) oluşur, bu da bir eter eklentisi olarak stabilize edilebilir CrO
₅-OR
₂. ⓘ

Kromik asit varsayımsal H formülüne sahiptir
₂CrO
₄. Birçok iyi tanımlanmış kromat ve dikromat bilinmesine rağmen, belirsiz bir şekilde tanımlanmış bir kimyasaldır. Koyu kırmızı krom (VI) oksit CrO
₃, kromik asidin asit anhidriti, endüstriyel olarak "kromik asit" olarak satılmaktadır. Sülfürik asidin dikromat ile karıştırılmasıyla üretilebilir ve güçlü bir oksitleyici ajandır. ⓘ

Diğer oksidasyon durumları

Krom(V) bileşikleri oldukça nadirdir; +5 oksidasyon durumu sadece birkaç bileşikte gerçekleşir, ancak kromat ile oksidasyonları içeren birçok reaksiyonda ara ürünlerdir. Tek ikili bileşik uçucu krom(V) florürdür (CrF₅). Bu kırmızı katının erime noktası 30 °C ve kaynama noktası 117 °C'dir. Krom metalinin 400 °C ve 200 bar basınçta flor ile muamele edilmesiyle hazırlanabilir. Peroksokromat(V), +5 oksidasyon durumunun bir başka örneğidir. Potasyum peroksokromat (K₃[Cr(O₂)₄]), potasyum kromatın hidrojen peroksit ile düşük sıcaklıklarda reaksiyona sokulmasıyla elde edilir. Bu kırmızı kahverengi bileşik oda sıcaklığında kararlıdır ancak 150-170 °C'de kendiliğinden ayrışır. ⓘ

Krom(IV) bileşikleri krom(V) bileşiklerinden biraz daha yaygındır. Tetrahalidler, CrF₄, CrCl₄ ve CrBr₄, trihalidlerin (CrX
₃) yüksek sıcaklıklarda karşılık gelen halojen ile. Bu tür bileşikler orantısızlık reaksiyonlarına karşı hassastır ve suda kararlı değildir. Krom tetra t-butoksit gibi Cr(IV) hali içeren organik bileşikler de bilinmektedir. ⓘ

Çoğu krom(I) bileşiği yalnızca elektronca zengin, oktahedral krom(0) komplekslerinin oksidasyonu ile elde edilir. Diğer krom(I) kompleksleri siklopentadienil ligandları içerir. X-ışını kırınımı ile doğrulandığı gibi, bir Cr-Cr beşli bağı (uzunluk 183.51(4) pm) da tanımlanmıştır. Son derece hacimli monodentat ligandlar, beşli bağı daha ileri reaksiyonlardan koruyarak bu bileşiği stabilize eder. ⓘ

Cr-Cr beşli bağı içerdiği deneysel olarak belirlenen krom bileşiği ⓘ

Oluşum

Krokosit (PbCrO₄) ⓘ

Kromit cevheri ⓘ

Krom, ortalama 100 ppm konsantrasyonuyla yerkabuğunda en bol bulunan 21. elementtir. Krom bileşikleri, krom içeren kayaların aşınması sonucu çevrede bulunur ve volkanik patlamalarla yeniden dağılabilir. Çevresel ortamdaki tipik arka plan krom konsantrasyonları şunlardır: atmosfer <10 ng/m³; toprak <500 mg/kg; bitki örtüsü <0,5 mg/kg; tatlı su <10 μg/L; deniz suyu <1 μg/L; sediman <80 mg/kg. Krom, kromit (FeCr₂O₄) cevheri olarak çıkarılır. ⓘ

Dünyadaki kromit cevherlerinin ve konsantrelerinin yaklaşık beşte ikisi Güney Afrika'da, yaklaşık üçte biri Kazakistan'da üretilirken, Hindistan, Rusya ve Türkiye de önemli üreticilerdir. Kullanılmayan kromit yatakları çoktur, ancak coğrafi olarak Kazakistan ve Güney Afrika'da yoğunlaşmıştır. Nadir de olsa doğal krom yatakları mevcuttur. Rusya'daki Udachnaya Pipe doğal metal örnekleri üretmektedir. Bu maden elmas açısından zengin bir kimberlit borusudur ve indirgeyici ortam hem elementel krom hem de elmas üretilmesine yardımcı olmuştur. ⓘ

Cr(III) ve Cr(VI) arasındaki ilişki büyük ölçüde pH'a ve yerin oksidatif özelliklerine bağlıdır. Çoğu durumda, Cr(III) baskın türdür, ancak bazı bölgelerde yeraltı suyu 39 µg/L'ye kadar toplam krom içerebilir ve bunun 30 µg/L'si Cr(VI)'dır. ⓘ

Tarih

Erken dönem uygulamalar

Pigment olarak krom mineralleri on sekizinci yüzyılda batının dikkatini çekmiştir. 26 Temmuz 1761'de Johann Gottlob Lehmann, Ural Dağları'ndaki Beryozovskoye madenlerinde Sibirya kırmızısı kurşun adını verdiği turuncu-kırmızı bir mineral buldu. Selenyum ve demir bileşenleri içeren bir kurşun bileşiği olarak yanlış tanımlanmasına rağmen, mineral aslında PbCrO₄ formülüne sahip krokoitti. 1770 yılında Peter Simon Pallas, Lehmann ile aynı bölgeyi ziyaret etti ve boyalarda pigment olarak yararlı özelliklere sahip olduğu keşfedilen kırmızı bir kurşun minerali buldu. Pallas'tan sonra Sibirya kırmızı kurşununun boya pigmenti olarak kullanımı bölgede hızla gelişmeye başladı. Krokoit, yıllar sonra kromitin keşfine kadar pigmentlerdeki başlıca krom kaynağı olacaktı. ⓘ

Yakutların kırmızı rengi, korindon içindeki eser miktardaki kromdan kaynaklanmaktadır. ⓘ

1794 yılında Louis Nicolas Vauquelin krokoit cevheri örnekleri aldı. Krokoiti hidroklorik asit ile karıştırarak krom trioksit (CrO₃) üretti. 1797'de Vauquelin, oksidi bir kömür fırınında ısıtarak metalik kromu izole edebileceğini keşfetti ve bu elementi gerçekten keşfeden kişi olarak anıldı. Vauquelin ayrıca yakut ve zümrüt gibi değerli taşlarda krom izlerini tespit edebilmiştir. ⓘ

On dokuzuncu yüzyıl boyunca krom sadece boyaların bir bileşeni olarak değil, aynı zamanda tabaklama tuzlarında da kullanıldı. Rusya'da bulunan krokoit uzunca bir süre bu tür tabaklama malzemeleri için ana kaynak olmuştur. 1827'de Amerika Birleşik Devletleri'nin Baltimore kenti yakınlarında daha büyük bir kromit yatağı keşfedildi ve bu yatak, tabaklama tuzlarına olan talebi daha önce kullanılan krokoitten çok daha hızlı bir şekilde karşıladı. Bu durum, Türkiye'nin Bursa şehri yakınlarında daha büyük kromit yataklarının ortaya çıkarıldığı 1848 yılına kadar Amerika Birleşik Devletleri'ni en büyük krom ürünleri üreticisi haline getirdi. Batı dünyasında metalürji ve kimya endüstrilerinin gelişmesiyle birlikte krom ihtiyacı da artmıştır. ⓘ

Krom, cilalandığında yansıtıcı, metalik parlaklığıyla da ünlüdür. Araba parçaları, sıhhi tesisat armatürleri, mobilya parçaları ve genellikle elektrokaplama ile uygulanan diğer birçok öğe üzerinde koruyucu ve dekoratif bir kaplama olarak kullanılır. Krom, 1848 gibi erken bir tarihte elektrokaplama için kullanılmıştır, ancak bu kullanım ancak 1924 yılında iyileştirilmiş bir sürecin geliştirilmesiyle yaygınlaşmıştır. ⓘ

Üretim

Alüminotermik reaksiyon ile üretilen krom parçası ⓘ

Dünya krom üretim trendi ⓘ

Krom, yatay ark bölgesi rafinerisinde yeniden eritilmiş, büyük görünür kristal taneleri gösteren ⓘ

2013 yılında yaklaşık 28,8 milyon metrik ton (Mt) pazarlanabilir kromit cevheri üretilmiş ve 7,5 Mt ferrokroma dönüştürülmüştür. USGS için yazan John F. Papp'a göre, "Ferrokrom, kromit cevherinin önde gelen son kullanım alanıdır [ve] paslanmaz çelik, ferrokromun önde gelen son kullanım alanıdır." ⓘ

2013'te en büyük krom cevheri üreticileri Güney Afrika (%48), Kazakistan (%13), Türkiye (%11) ve Hindistan (%10) olurken, diğer bazı ülkeler dünya üretiminin yaklaşık %18'ini üretmiştir. ⓘ

Krom cevherinin rafine edilmesinin iki ana ürünü ferrokrom ve metalik kromdur. Bu ürünler için cevher izabe süreci önemli ölçüde farklılık gösterir. Ferrokrom üretimi için kromit cevheri (FeCr₂O₄) büyük ölçekte elektrik ark ocağında veya daha küçük izabe tesislerinde alüminyum veya silikon ile alüminotermik bir reaksiyonda indirgenir. ⓘ

2002'de krom cevheri üretimi ⓘ

Saf krom üretimi için demirin iki aşamalı bir kavurma ve liç işlemiyle kromdan ayrılması gerekir. Kromit cevheri, hava varlığında kalsiyum karbonat ve sodyum karbonat karışımı ile ısıtılır. Krom altı değerlikli forma oksitlenirken, demir kararlı Fe₂O₃ oluşturur. Daha sonra yüksek sıcaklıklarda yapılan liç işlemi kromatları çözer ve geriye çözünmeyen demir oksit kalır. Kromat, sülfürik asit tarafından dikromata dönüştürülür. ⓘ

4 FeCr₂O₄ + 8 Na₂CO₃ + 7 O₂ → 8 Na₂CrO₄ + 2 Fe₂O₃ + 8 CO_{2 ⓘ}

2 Na₂CrO₄ + H₂SO₄ → Na₂Cr₂O₇ + Na₂SO₄ + H₂O ⓘ

Dikromat, karbon ile indirgenerek krom(III) okside dönüştürülür ve daha sonra alüminotermik bir reaksiyonla kroma indirgenir.

Na₂Cr₂O₇ + 2 C → Cr₂O₃ + Na₂CO₃ + CO

Cr₂O₃ + 2 Al → Al₂O₃ + 2 Cr ⓘ

Uygulamalar

Metal alaşımlarının oluşturulması, mevcut krom kullanımının %85'ini oluşturmaktadır. Kromun geri kalanı kimya, refrakter ve döküm endüstrilerinde kullanılmaktadır. ⓘ

Metalurji

Cromargan 18/10'dan yapılmış, %18 krom içeren paslanmaz çelik çatal bıçak takımı ⓘ

Tane sınırlarında kararlı metal karbürler oluşturmanın güçlendirici etkisi ve korozyon direncindeki güçlü artış, kromu çelik için önemli bir alaşım malzemesi haline getirmiştir. Yüksek hızlı takım çelikleri %3 ila 5 arasında krom içerir. Korozyona dayanıklı birincil metal alaşımı olan paslanmaz çelik, demire %11'in üzerinde konsantrasyonlarda krom eklendiğinde oluşur. Paslanmaz çeliğin oluşumu için erimiş demire ferrokrom eklenir. Ayrıca, nikel bazlı alaşımlar, tane sınırlarında ayrı, kararlı, metal, karbür parçacıklarının oluşumu nedeniyle artan mukavemete sahiptir. Örneğin, Inconel 718 %18,6 krom içerir. Bu nikel süper alaşımlarının mükemmel yüksek sıcaklık özellikleri nedeniyle, jet motorlarında ve gaz türbinlerinde yaygın yapısal malzemeler yerine kullanılırlar. ASTM B163, kondenser ve ısı eşanjörü tüpleri için Kroma dayanırken, Krom içeren yüksek sıcaklıklarda yüksek mukavemete sahip dökümler ASTM A567 ile standartlaştırılmıştır. AISI tip 332, yüksek sıcaklığın normalde karbürizasyon, oksidasyon veya korozyona neden olacağı yerlerde kullanılır. Incoloy 800 "yüksek sıcaklıklara uzun süre maruz kaldıktan sonra bile kararlı kalabilir ve östenitik yapısını koruyabilir". Nikrom, tost makinesi ve ısıtıcı gibi cihazlarda ısıtma elemanları için direnç teli olarak kullanılır. Bu kullanımlar kromu stratejik bir malzeme haline getirmektedir. Sonuç olarak, İkinci Dünya Savaşı sırasında, ABD yol mühendislerine "acil durum sırasında kritik bir malzeme haline gelebileceği" için sarı yol boyasında kromdan kaçınmaları talimatı verilmiştir. Amerika Birleşik Devletleri de aynı şekilde kromu "Alman savaş endüstrisi için gerekli" olarak değerlendirdi ve Nazi Almanyası'nın elinden uzak tutmak için yoğun diplomatik çabalar sarf etti. ⓘ

Motosiklet üzerinde dekoratif krom kaplama ⓘ

Alaşımsız kromun yüksek sertliği ve korozyon direnci, onu yüzey kaplama için güvenilir bir metal haline getirir; diğer kaplama metallerine kıyasla ortalamanın üzerindeki dayanıklılığı ile hala sac kaplama için en popüler metaldir. Bir krom tabakası, elektrokaplama teknikleri ile ön işlemden geçirilmiş metalik yüzeyler üzerinde biriktirilir. İki biriktirme yöntemi vardır: ince ve kalın. İnce biriktirme, krom kaplama ile biriktirilen 1 µm kalınlığın altındaki bir krom tabakasını içerir ve dekoratif yüzeyler için kullanılır. Aşınmaya dayanıklı yüzeylere ihtiyaç duyulduğunda daha kalın krom katmanları biriktirilir. Her iki yöntemde de asidik kromat veya dikromat çözeltileri kullanılır. Oksidasyon durumundaki enerji tüketen değişimi önlemek için krom (III) sülfat kullanımı geliştirilme aşamasındadır; kromun çoğu uygulaması için önceden belirlenmiş süreç kullanılır. ⓘ

Kromat dönüşüm kaplama işleminde, kromatların güçlü oksidatif özellikleri alüminyum, çinko ve kadmiyum gibi metaller üzerinde koruyucu bir oksit tabakası biriktirmek için kullanılır. Bu pasivasyon ve kromat dönüşüm kaplamasında depolanan kromatın yerel kusurlara göç edebilen kendi kendini iyileştirme özellikleri, bu kaplama yönteminin faydalarıdır. Kromatlarla ilgili çevre ve sağlık düzenlemeleri nedeniyle alternatif kaplama yöntemleri geliştirilmektedir. ⓘ

Alüminyumun kromik asitle anotlanması (veya Tip I anotlama), krom birikimine yol açmayan ancak çözeltide elektrolit olarak kromik asit kullanan bir başka elektrokimyasal işlemdir. Anodizasyon sırasında alüminyum üzerinde bir oksit tabakası oluşur. Normalde kullanılan sülfürik asit yerine kromik asit kullanılması, bu oksit tabakalarında küçük bir farklılığa yol açar. Yerleşik krom elektrokaplama işleminde kullanılan Cr(VI) bileşiklerinin yüksek toksisitesi ve güvenlik ve çevre düzenlemelerinin güçlendirilmesi, kromun ikame maddelerinin araştırılmasını veya en azından daha az toksik krom(III) bileşiklerine geçilmesini gerektirmektedir. ⓘ

Pigment

Mineral krokoit (aynı zamanda kurşun kromat PbCrO₄) keşfinden kısa bir süre sonra sarı pigment olarak kullanılmıştır. Daha bol bulunan kromitten başlayarak bir sentez yöntemi kullanılabilir hale geldikten sonra krom sarısı, kadmiyum sarısı ile birlikte en çok kullanılan sarı pigmentlerden biri olmuştur. Pigment fotodegrade olmaz, ancak krom (III) oksit oluşumu nedeniyle koyulaşma eğilimi gösterir. Güçlü bir renge sahiptir ve Amerika Birleşik Devletleri'nde okul otobüsleri ve Avrupa'da Posta Servisi (örneğin Deutsche Post) için kullanılmıştır. Krom sarısının kullanımı çevre ve güvenlik endişeleri nedeniyle azalmış ve yerini kurşun ve krom içermeyen organik pigmentler veya diğer alternatifler almıştır. Krom bazlı diğer pigmentler, örneğin, kurşun(II) hidroksit (PbCrO₄-Pb(OH)₂) ile basitçe kurşun kromat olan koyu kırmızı tonlu pigment krom kırmızısıdır. Metal astar formülasyonlarında yaygın olarak kullanılan çok önemli bir kromat pigmenti, günümüzde yerini çinko fosfata bırakmış olan çinko kromattı. Alüminyum uçak gövdelerinin fosforik asit çözeltisiyle ön işlemden geçirilmesi gibi tehlikeli bir uygulamanın yerini almak üzere bir yıkama astarı formüle edilmiştir. Bu astarda polivinil bütiral çözeltisi içinde dağılmış çinko tetroksikromat kullanıldı. Uygulamadan hemen önce çözücü içinde %8'lik bir fosforik asit çözeltisi eklenmiştir. Kolay oksitlenen bir alkolün önemli bir bileşen olduğu bulunmuştur. Kürlendiğinde sarıdan koyu yeşile dönüşen yaklaşık 10-15 µm'lik ince bir tabaka uygulanmıştır. Doğru mekanizma konusunda hala bir soru işareti vardır. Krom yeşili Prusya mavisi ve krom sarısının bir karışımıdır, krom oksit yeşili ise krom (III) oksittir. ⓘ

Krom oksitler cam yapımı alanında yeşil pigment olarak ve ayrıca seramikler için sır olarak da kullanılmaktadır. Yeşil krom oksit son derece ışığa dayanıklıdır ve bu nedenle kaplama kaplamalarında kullanılır. Ayrıca, silahlı kuvvetler tarafından araçları boyamak ve onlara yeşil yapraklarla aynı kızılötesi yansıtma özelliğini vermek için kullanılan kızılötesi yansıtıcı boyaların ana bileşenidir. ⓘ

Diğer kullanım alanları

Yakut lazerin kırmızı kristali ⓘ

Korindon kristallerinde (alüminyum oksit) bulunan krom(III) iyonları kırmızı renkte olmalarına neden olur; korindon bu şekilde göründüğünde yakut olarak bilinir. Eğer korindon krom(III) iyonlarından yoksun ise safir olarak bilinir. Yapay korindon kristallerine krom(III) katkısı yapılarak kırmızı renkli yapay bir yakut da elde edilebilir, böylece krom sentetik yakut yapımı için bir gereklilik haline gelir. Böyle bir sentetik yakut kristali, 1960 yılında üretilen ve böyle bir kristaldeki krom atomlarından uyarılmış ışık emisyonuna dayanan ilk lazerin temelini oluşturmuştur. Yakut, 694,3 nanometrede koyu kırmızı renkte bir lazer geçişine sahiptir. ⓘ

Toksisiteleri nedeniyle, krom(VI) tuzları ahşabın korunması için kullanılır. Örneğin, kromlu bakır arsenat (CCA) ahşabı çürüme mantarlarından, termitler de dahil olmak üzere ahşaba saldıran böceklerden ve deniz delicilerinden korumak için kereste işlemede kullanılır. Formülasyonlar %₃5,3 ile %65,5 arasında CrO3 oksit bazlı krom içerir. Amerika Birleşik Devletleri'nde 1996 yılında 65.300 metrik ton CCA çözeltisi kullanılmıştır. ⓘ

Krom(III) tuzları, özellikle krom şap ve krom(III) sülfat, derinin tabaklanmasında kullanılır. Krom(III), kolajen liflerini çapraz bağlayarak deriyi stabilize eder. Kromla tabaklanmış deri, proteinlere sıkıca bağlı olan %4 ila 5 arasında krom içerebilir. Tabaklama için kullanılan krom formu toksik altı değerlikli çeşit olmasa da, tabaklama endüstrisinde krom yönetimine olan ilgi devam etmektedir. Krom kullanımını daha iyi yönetmek için geri kazanım ve yeniden kullanım, doğrudan/dolaylı geri dönüşüm ve "kromsuz" veya "kromsuz" tabaklama uygulanmaktadır. ⓘ

Yüksek ısı direnci ve yüksek erime noktası, kromit ve krom (III) oksidi yüksek fırınlar, çimento fırınları, tuğla pişirmek için kalıplar ve metallerin dökümü için dökümhane kumları gibi yüksek sıcaklık refrakter uygulamaları için bir malzeme haline getirir. Bu uygulamalarda, refrakter malzemeler kromit ve manyezit karışımlarından yapılır. Krom(VI) oluşumu olasılığı nedeniyle çevresel düzenlemeler nedeniyle kullanım azalmaktadır. ⓘ

Hidrokarbonların işlenmesinde katalizör olarak çeşitli krom bileşikleri kullanılmaktadır. Örneğin, krom oksitlerden hazırlanan Phillips katalizörü, dünyadaki polietilenin yaklaşık yarısının üretiminde kullanılmaktadır. Fe-Cr karışık oksitler, su gazı kaydırma reaksiyonu için yüksek sıcaklık katalizörleri olarak kullanılmaktadır. Bakır kromit yararlı bir hidrojenasyon katalizörüdür. ⓘ

Metallerin kromatları humistörde kullanılır. ⓘ

Bileşiklerin kullanım alanları

Krom (IV) oksit (CrO₂) manyetik bir bileşiktir. Yüksek zorlayıcılık ve kalıntı mıknatıslanma sağlayan ideal şekil anizotropisi, onu γ-Fe₂O₃'ten daha üstün bir bileşik haline getirmiştir. Krom (IV) oksit, yüksek performanslı ses kasetlerinde ve standart ses kasetlerinde kullanılan manyetik bant üretiminde kullanılır.
Krom(III) oksit (Cr₂O₃) yeşil allık olarak bilinen bir metal cilasıdır.
Kromik asit güçlü bir oksitleyici maddedir ve laboratuvar cam eşyalarını her türlü organik bileşik izinden temizlemek için yararlı bir bileşiktir. Potasyum dikromatın konsantre sülfürik asit içinde çözülmesiyle hazırlanır ve daha sonra aparatı yıkamak için kullanılır. Sodyum dikromat bazen daha yüksek çözünürlüğü nedeniyle kullanılır (sırasıyla 50 g/L'ye karşı 200 g/L). Dikromat temizleme solüsyonlarının kullanımı, yüksek toksisite ve çevresel kaygılar nedeniyle artık aşamalı olarak kaldırılmıştır. Modern temizleme solüsyonları oldukça etkilidir ve krom içermez.
Potasyum dikromat, titrasyon maddesi olarak kullanılan kimyasal bir reaktiftir.
Kromatlar, ıslak koşullar altında çeliğin korozyonunu önlemek için sondaj çamurlarına eklenir.
Krom şap, Krom (III) potasyum sülfattır ve kumaş boyalarında ve tabaklamada mordan (yani sabitleme maddesi) olarak kullanılır. ⓘ

Biyolojik rolü

Krom(III)'ün biyolojik olarak faydalı etkileri tartışılmaktadır. Krom, ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından karbonhidrat, yağ ve protein metabolizmasına ve depolanmasına aracılık eden bir hormon olan insülinin etkisindeki rolleri nedeniyle eser element olarak kabul edilmektedir. Bununla birlikte, vücuttaki eylemlerinin mekanizması tanımlanmamıştır ve kromun gerekliliği sorgulanmaktadır. ⓘ

Buna karşılık, altı değerlikli krom (Cr(VI) veya Cr⁶⁺) oldukça toksik ve mutajeniktir. Sudaki kromun (VI) yutulması mide tümörleriyle ilişkilendirilmiştir ve ayrıca alerjik kontakt dermatite (ACD) neden olabilir. ⓘ

Vücutta Cr(III) eksikliğini veya belki de glikoz tolerans faktörü gibi bir kompleksini içeren "Krom eksikliği" tartışmalıdır. Bazı çalışmalar, biyolojik olarak aktif krom (III) formunun vücutta düşük moleküler ağırlıklı krom bağlayıcı madde (LMWCr) adı verilen ve insülin sinyal yolunda rol oynayabilecek bir oligopeptid aracılığıyla taşındığını öne sürmektedir. ⓘ

Yaygın gıdaların krom içeriği genellikle düşüktür (porsiyon başına 1-13 mikrogram). Gıdaların krom içeriği, toprak mineral içeriği, yetiştirme mevsimi, bitki çeşidi ve işleme sırasındaki kontaminasyon farklılıkları nedeniyle büyük ölçüde değişir. Krom (ve nikel) paslanmaz çelikte pişirilen gıdalara sızar ve bu etki en çok pişirme kabı yeni olduğunda görülür. Uzun saatler boyunca pişirilen asidik gıdalar da bu etkiyi şiddetlendirir. ⓘ

Diyet önerileri

Kromun temel bir besin maddesi olarak statüsü konusunda anlaşmazlık vardır. Avustralya, Yeni Zelanda, Hindistan, Japonya ve Amerika Birleşik Devletleri hükümet birimleri kromu temel besin olarak kabul ederken, Avrupa Birliği'nin Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi (EFSA) bunu kabul etmemektedir. ⓘ

ABD Ulusal Tıp Akademisi (NAM) 2001 yılında krom için Tahmini Ortalama Gereksinimleri (EAR'lar) ve Tavsiye Edilen Diyet Ödeneklerini (RDA'lar) güncellemiştir. Krom için, EAR ve RDA'ları belirlemek için yeterli bilgi yoktu, bu nedenle ihtiyaçları Yeterli Alımlar (AI'lar) için tahminler olarak tanımlanmıştır. Kromun 14 ila 50 yaş arası kadınlar için mevcut AI değeri 25 μg/gün, 50 yaş ve üzeri kadınlar için AI değeri ise 20 μg/gündür. Hamile kadınlar için Aİ 30 μg/gün ve emziren kadınlar için belirlenen Aİ 45 μg/gündür. 14-50 yaş arası erkekler için Aİ 35 μg/gün, 50 yaş ve üzeri erkekler için Aİ 30 μg/gündür. 1-13 yaş arası çocuklar için Aİ'ler yaşla birlikte 0,2 μg/gün'den 25 μg/gün'e kadar artmaktadır. Güvenlik konusunda ise NAM, kanıtlar yeterli olduğunda vitamin ve mineraller için Tolere Edilebilir Üst Alım Düzeyleri (UL'ler) belirlemektedir. Krom söz konusu olduğunda, henüz yeterli bilgi bulunmadığından UL belirlenmemiştir. Toplu olarak, EAR'lar, RDA'lar, AI'lar ve UL'ler, Diyet Referans Alımı (DRI) olarak bilinen beslenme öneri sisteminin parametreleridir. Avustralya ve Yeni Zelanda, erkekler için 35 μg/gün, kadınlar için 25 μg/gün, hamile kadınlar için 30 μg/gün ve emziren kadınlar için 45 μg/gün AI ile kromu temel bir besin olarak kabul etmektedir. Yeterli veri olmaması nedeniyle bir UL belirlenmemiştir. Hindistan, kromu temel bir besin maddesi olarak kabul etmekte ve yetişkinlere önerilen alım miktarını 33 μg/gün olarak belirlemektedir. Japonya da kromu temel bir besin maddesi olarak kabul eder ve hamile veya emziren kadınlar da dahil olmak üzere yetişkinler için 10 μg/gün AI önerir. Bir UL belirlenmemiştir. Ancak Avrupa Birliği EFSA, kromu temel bir besin maddesi olarak görmemektedir; krom, Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa Birliği'nin aynı fikirde olmadığı tek mineraldir. ⓘ

Etiketleme

ABD gıda ve besin takviyesi etiketleme amaçları için, bir porsiyondaki madde miktarı Günlük Değerin (%DV) yüzdesi olarak ifade edilir. Krom etiketleme amaçları için Günlük Değerin %100'ü 120 μg idi. 27 Mayıs 2016 itibariyle, krom alımını resmi Önerilen Diyet Miktarı ile uyumlu hale getirmek için günlük değer yüzdesi 35 μg olarak revize edilmiştir. Eski ve yeni yetişkin günlük değerlerinin bir tablosu Referans Günlük Alım adresinde verilmiştir. ⓘ

Besin kaynakları

ABD Tarım Bakanlığı tarafından tutulanlar gibi gıda bileşimi veri tabanları, gıdaların krom içeriği hakkında bilgi içermez. Çok çeşitli hayvansal ve bitkisel gıdalar krom içerir. Porsiyon başına düşen içerik, bitkilerin yetiştirildiği toprağın krom içeriğinden, hayvanlara yedirilen gıda maddelerinden ve paslanmaz çelik ekipmanlarda işlenmesi veya pişirilmesi halinde kromun gıdalara sızması nedeniyle işleme yöntemlerinden etkilenir. Meksika'da yapılan bir diyet analizi çalışmasında günlük ortalama krom alımının 30 mikrogram olduğu bildirilmiştir. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki yetişkinlerin tahmini %31'i, genellikle 25 ila 60 mikrogram krom içeren multi-vitamin/mineral diyet takviyeleri tüketmektedir. ⓘ

Takviye

Krom, total parenteral beslenmenin (TPN) bir bileşenidir, çünkü krom içermeyen TPN ile aylarca intravenöz beslenmeden sonra eksiklik oluşabilir. Ayrıca preterm bebekler için beslenme ürünlerine de eklenir. Kromun biyolojik rollerindeki etki mekanizması belirsiz olmasına rağmen, Amerika Birleşik Devletleri'nde krom içeren ürünler 50 ila 1.000 μg arasında değişen miktarlarda reçetesiz diyet takviyesi olarak satılmaktadır. Daha düşük miktarlarda krom da genellikle Amerika Birleşik Devletleri'ndeki yetişkinlerin tahmini %31'i tarafından tüketilen multi-vitamin/mineral takviyelerine dahil edilmektedir. Diyet takviyelerinde kullanılan kimyasal bileşikler arasında krom klorür, krom sitrat, krom (III) pikolinat, krom (III) polinikotinat ve diğer kimyasal bileşimler yer almaktadır. Takviyelerin faydası kanıtlanmamıştır. ⓘ

Onaylanan ve onaylanmayan sağlık iddiaları

2005 yılında ABD Gıda ve İlaç Dairesi, krom pikolinat için çok özel etiket ifadeleri gerektiren bir Nitelikli Sağlık Talebini onaylamıştır: "Küçük bir çalışma, krom pikolinatın insülin direnci riskini azaltabileceğini ve dolayısıyla muhtemelen tip 2 diyabet riskini azaltabileceğini göstermektedir. Ancak FDA, krom pikolinat ile insülin direnci veya tip 2 diyabet arasında böyle bir ilişkinin varlığının son derece belirsiz olduğu sonucuna varmıştır." FDA aynı zamanda, dilekçenin diğer bölümlerine verdiği yanıtta, krom pikolinat ile kardiyovasküler hastalık, retinopati veya anormal derecede yüksek kan şekeri seviyelerinin neden olduğu böbrek hastalığı iddialarını reddetmiştir. 2010 yılında, krom(III) pikolinat Health Canada tarafından diyet takviyelerinde kullanılmak üzere onaylanmıştır. Onaylanan etiketleme ifadeleri şunları içerir: sağlığın korunmasında bir faktör, sağlıklı glikoz metabolizması için destek sağlar, vücudun karbonhidratları metabolize etmesine yardımcı olur ve vücudun yağları metabolize etmesine yardımcı olur. Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi (EFSA) 2010 yılında kromun normal makro besin metabolizmasına ve normal kan glikoz konsantrasyonunun korunmasına katkıda bulunduğu iddialarını onaylamış, ancak normal vücut ağırlığının korunması veya elde edilmesi ya da yorgunluk veya bitkinliğin azaltılması iddialarını reddetmiştir. ⓘ

Krom eksikliğinin, krom olmadan formüle edilen intravenöz beslenme ürünleri bağlamında glikoz yönetiminde sorunlara yol açtığına dair kanıtlar göz önüne alındığında, araştırma ilgisi krom takviyesinin tip 2 diyabeti olan ancak krom eksikliği olmayan kişilere fayda sağlayıp sağlamayacağına yönelmiştir. Dört meta-analizin sonuçlarına bakıldığında, bir tanesi açlık plazma glikoz seviyelerinde (FPG) istatistiksel olarak anlamlı bir düşüş ve daha düşük hemoglobin A1C'de anlamlı olmayan bir eğilim bildirmiştir. İkinci bir analizde aynı sonuç elde edilirken, üçüncü bir analizde her iki ölçüm için de önemli düşüşler rapor edilmiş, dördüncü bir analizde ise herhangi bir fayda elde edilemediği bildirilmiştir. 2016'da yayınlanan bir inceleme, altı meta-analizden birine veya daha fazlasına dahil edilen 53 randomize klinik çalışmayı listelemiştir. Bu meta-analizlerin bazılarında FPG ve/veya HbA1C'de istatistiksel anlamlılığa ulaşan mütevazı düşüşler olsa da, çalışmaların çok azının klinik sonuçlarla ilgili olması beklenecek kadar büyük düşüşler sağladığı sonucuna varılmıştır. ⓘ

İki sistematik inceleme, aşırı kilolu ve obez kişilerde vücut ağırlığını yönetmenin bir yolu olarak krom takviyelerini incelemiştir. Bunlardan biri, popüler bir takviye bileşeni olan krom pikolinat ile sınırlı olup, 12 haftadan uzun süren çalışmalarda istatistiksel olarak anlamlı -1,1 kg (2,4 lb) kilo kaybı bildirmiştir. Diğeri tüm krom bileşiklerini içeriyordu ve istatistiksel olarak anlamlı -0,50 kg (1,1 lb) kilo değişimi bildirdi. Vücut yağ yüzdesindeki değişim istatistiksel anlamlılığa ulaşmamıştır. Her iki incelemenin yazarları, bu mütevazı kilo kaybının klinik uygunluğunu belirsiz/güvenilmez olarak değerlendirmiştir. Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi literatürü incelemiş ve bir iddiayı desteklemek için yeterli kanıt olmadığı sonucuna varmıştır. ⓘ

Krom, insülin aktivitesini güçlendirdiği, kas kütlesinde artış ve egzersiz sonrası toparlanma sırasında glikojen deposunun daha hızlı toparlanması gibi beklenen sonuçlara yol açtığı teorisine dayanan bir spor performansı besin takviyesi olarak tanıtılmaktadır. Klinik çalışmaların gözden geçirilmesi, krom takviyesinin egzersiz performansını iyileştirmediğini veya kas gücünü artırmadığını bildirmiştir. Uluslararası Olimpiyat Komitesi, 2018 yılında yüksek performanslı sporcular için diyet takviyelerini gözden geçirmiş ve sporcular için krom alımını artırmaya gerek olmadığı veya vücut yağını kaybetme iddialarını desteklemediği sonucuna varmıştır. ⓘ

Tatlı su balıkları

Krom çevrede doğal olarak eser miktarda bulunur, ancak kauçuk ve paslanmaz çelik üretiminde, krom kaplamada, tekstil boyalarında, tabakhanelerde ve diğer kullanımlarda endüstriyel kullanım su sistemlerini kirletir. Bangladeş'te sanayileşmiş bölgelerin içinde veya aşağısında bulunan nehirlerde ağır metal kirliliği görülmektedir. Krom için sulama suyu standartları 0.1 mg/L'dir, ancak bazı nehirlerde bu miktarın beş katından fazladır. İnsan tüketimi için balık standardı 1 mg/kg'dan azdır, ancak test edilen birçok örnek bu miktarın beş katından fazladır. Krom, özellikle de altı değerlikli krom, solungaçlardan kolayca emildiği, kan dolaşımına kolayca girdiği, hücre zarlarını geçtiği ve besin zincirinde biyokonsantre olduğu için balıklar için oldukça toksiktir. Buna karşılık, üç değerlikli kromun toksisitesi çok düşüktür, bu da zayıf membran geçirgenliğine ve çok az biyolojik birikime bağlanmaktadır. ⓘ

Krom(VI)'ya akut ve kronik maruziyet balık davranışını, fizyolojisini, üremesini ve hayatta kalmasını etkiler. Kirlenmiş ortamlarda hiperaktivite ve düzensiz yüzme rapor edilmiştir. Yumurtadan çıkma ve yavruların hayatta kalması etkilenir. Yetişkin balıklarda karaciğer, böbrek, kas, bağırsak ve solungaçlarda histopatolojik hasar rapor edilmiştir. Mekanizmalar arasında mutajenik gen hasarı ve enzim fonksiyonlarının bozulması yer almaktadır. ⓘ

Balıkların kroma ihtiyaç duymayabileceğine, ancak diyette ölçülü bir miktardan fayda sağlayabileceğine dair kanıtlar vardır. Bir çalışmada, yavru balıklar sıfır krom diyetiyle kilo almış, ancak kilogram gıda (kuru ağırlık) başına krom klorür veya diğer takviye türleri şeklinde 500 μg krom ilavesi kilo alımını artırmıştır. 2.000 μg/kg'da kilo alımı sıfır krom diyetinden daha iyi değildi ve DNA iplik kırılmalarında artış vardı. ⓘ

Önlemler

Suda çözünmeyen krom(III) bileşikleri ve krom metali bir sağlık tehlikesi olarak görülmezken, krom(VI)'nın toksisitesi ve kanserojen özellikleri uzun zamandır bilinmektedir. Spesifik taşıma mekanizmaları nedeniyle, hücrelere yalnızca sınırlı miktarda krom(III) girer. Akut oral toksisite 50 ila 150 mg/kg arasında değişmektedir. 2008 yılında yapılan bir inceleme, diyet takviyeleri yoluyla orta düzeyde krom(III) alımının genetik-toksik risk oluşturmadığını öne sürmüştür. ABD'de, Mesleki Güvenlik ve Sağlık İdaresi (OSHA), işyerinde izin verilen hava maruziyet sınırını (PEL) zaman ağırlıklı ortalama (TWA) 1 mg/m³ olarak belirlemiştir. Ulusal Mesleki Güvenlik ve Sağlık Enstitüsü (NIOSH) zaman ağırlıklı ortalama 0,5 mg/m³ tavsiye edilen maruz kalma sınırı (REL) belirlemiştir. IDLH (yaşam ve sağlık için hemen tehlikeli) değeri 250 mg/m³'tür. ⓘ

Krom (VI) toksisitesi

Krom(VI) için akut oral toksisite 1,5 ile 3,3 mg/kg arasında değişmektedir. Vücutta, krom(VI) hücrelere girmeden önce çeşitli mekanizmalarla zaten kanda bulunan krom(III)'e indirgenir. Krom(III) vücuttan atılırken, kromat iyonu, sülfat ve fosfat iyonlarının da hücreye girdiği bir taşıma mekanizması ile hücre içine aktarılır. Krom(VI)'nın akut toksisitesi güçlü oksidan özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Kan dolaşımına ulaştıktan sonra, oksidasyon reaksiyonları yoluyla böbreklere, karaciğere ve kan hücrelerine zarar verir. Hemoliz, böbrek ve karaciğer yetmezliği ile sonuçlanır. Agresif diyaliz tedavi edici olabilir. ⓘ

Kromat tozunun kanserojenliği uzun zamandır bilinmektedir ve ilk yayın 1890 yılında bir kromat boya şirketinde çalışan işçilerin yüksek kanser riskini tanımlamıştır. Krom(VI)'nın genotoksisitesini tanımlamak için üç mekanizma önerilmiştir. İlk mekanizma, krom(VI)'nın krom(III)'e indirgenmesinin yan ürünleri olan yüksek reaktif hidroksil radikalleri ve diğer reaktif radikalleri içerir. İkinci süreç, hücrede indirgenme ile üretilen krom(V) ve krom(IV) bileşiklerinin DNA'ya doğrudan bağlanmasını içerir. Son mekanizma ise genotoksisiteyi krom(III) indirgenmesinin son ürününün DNA'ya bağlanmasına bağlamaktadır. ⓘ

Krom tuzları (kromatlar) da bazı insanlarda alerjik reaksiyonlara neden olmaktadır. Kromatlar genellikle diğer şeylerin yanı sıra deri ürünleri, boyalar, çimento, harç ve anti-koroziflerin üretiminde kullanılır. Kromat içeren ürünlerle temas alerjik kontakt dermatit ve tahriş edici dermatite yol açabilir, bu da bazen "krom ülseri" olarak adlandırılan cilt ülseriyle sonuçlanabilir. Bu durum genellikle elektrokaplama, tabaklama ve krom üreten imalatçılarda güçlü kromat çözeltilerine maruz kalan işçilerde görülür. ⓘ

Çevresel sorunlar

Krom bileşikleri boyalarda, boyalarda ve deri tabaklama bileşiklerinde kullanıldığından, bu bileşikler genellikle aktif ve terk edilmiş endüstriyel alanlarda toprakta ve yeraltı suyunda bulunur ve çevresel temizlik ve iyileştirme gerektirir. Altı değerlikli krom içeren astar boya, havacılık ve otomobil tamir uygulamaları için hala yaygın olarak kullanılmaktadır. ⓘ

2010 yılında Çevre Çalışma Grubu, ülke çapında yapılan ilk çalışmada 35 Amerikan kentindeki içme suyunu incelemiştir. Çalışmada, örneklenen şehirlerden 31'inin musluk suyunda ölçülebilir altı değerlikli krom bulunmuş olup, Norman, Oklahoma listenin başında yer almaktadır; 25 şehirde Kaliforniya'nın önerdiği sınırı aşan seviyeler tespit edilmiştir. ⓘ

Daha toksik olan altı değerlikli krom formu, toprakta organik madde, demir, sülfitler ve diğer indirgeyici maddeler tarafından daha az çözünür olan üç değerlikli oksidasyon durumuna indirgenebilir ve bu tür indirgeme oranları daha asidik koşullar altında daha alkali olanlara göre daha hızlıdır. Buna karşılık, üç değerlikli krom, toprakta Mn(III) ve Mn(IV) bileşikleri gibi manganez oksitler tarafından altı değerlikli kroma oksitlenebilir. Krom (VI)'nın çözünürlüğü ve toksisitesi krom (III)'ünkinden daha fazla olduğundan, iki oksidasyon durumu arasındaki oksidasyon-redüksiyon dönüşümlerinin toprak, yeraltı suyu ve bitkilerdeki kromun hareketi ve biyoyararlanımı üzerinde etkileri vardır. ⓘ

Genel kaynakça

Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Elementlerin Kimyası (2. baskı). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8. ⓘ

Tarihi

Johann Gottlob Lehmann, 1762 yılında Rusya'da, Ural Dağları'nda kromun izine rastladı ve 1797'de Louis Nicolas Vauquelin bu cehveri çözümlemeyi başarınca elemente renk konusundaki kuvvetinden dolayı bu adı verdi. ⓘ

Osmanlı'da Krom

Anadolu'da krom ilk kez 1848'de Harmancık yakınlarındaki Kozluca Köyü civarında Lawrence Smith tarafından keşfedildi. 1850'de Yüzbaşı Mehmet Efendi, Dağardı Kazası'nda ikinci bir krom madeni keşfetti. İlerleyen yıllarda ek krom madenleri keşfedilmeye devam edildi. 19. yüzyılın ortalarında Osmanlı dünyada krom üreten tek devletti. ⓘ