크롬 (III) 산화물 : 구조, 명명법, 특성, 용도 - 화학 - 2026

크롬 (III) 산화물 또는 크롬 산소 (O의 무기 녹색 고체 형성 레코딩 금속 크롬 (CR)는 ₂ 크롬 산화 상태를 떠나는 3+). 그것의 화학 공식은 Cr ₂ O ₃ 입니다. 자연적으로 Eskolaite 광물에서 발견됩니다. 크롬 (III) 산화물의 사용 가능한 자연 침전물은 알려져 있지 않습니다.

이는 특히 제조 될 수 의해 CR 가열 ₂ O ₃ 수화물 (CR ₂ O ₃ .nH ₂ O)을 완전히 제거하기 위해 물. 또한 크롬 (VI) 산화물 (CrO ₃ ) 의 하소 생성물로도 얻어진다 .

크롬 (III) 산화물 안료. FK1954. 출처 : Wikipedia Commons

그러나 순수를 얻는 가장 좋은 방법은 200ºC에서 중크롬산 암모늄 (NH ₄ ) ₂ Cr ₂ O ₇ 을 분해하는 것입니다 . 산업적으로 고체 중크롬산 나트륨 (Na ₂ Cr ₂ O ₇ )을 황 으로 환원시켜 생산합니다 .

잘게 쪼개지면 밝은 녹색을 띠고 노란색을 띤다. 그러나 입자가 더 크면 푸르스름한 색조를 나타냅니다. 산화 크롬은 알려진 가장 안정적인 녹색 안료입니다. 열 및 내 화학성으로 인해 귀중한 세라믹 착색제입니다.

산업용 코팅, 바니시, 건설 산업, 보석류, 화장품 또는 의약품의 착색제로 사용됩니다.

구조

α-Cr ₂ O ₃ 산화물 은 커런덤과 같은 구조를 가지고 있습니다. 결정 시스템은 육각형 능 면체입니다. α- 알루미나 및 α-Fe ₂ O ₃ 와 동형입니다 .

산화 크롬 (III)의 천연 미네랄 인 Eskolaite는 다음과 같은 구조를 가지고 있습니다.

미네랄 Eskolaíta의 결정 구조. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ee/Eskolaite_structure.jpg. 출처 : Wikipedia Commons

명명법

-크롬 (III) 산화물.

-녹색 크롬 산화물.

-삼산화 이크 롬.

-크롬 세스 퀴 옥사이드.

-크로 미아.

-Eskolaíta : 크롬 (III) 산화물 광물.

-수화물 : Cr ₂ O ₃ .nH ₂ O (여기서 n ≅ 2)는 크롬 (III) 산화물 수화물 또는 Guignet Green이라고합니다.

크롬 (III) 산화물 수화물. W. Oelen. 출처 : Wikipedia Commons

속성

몸 상태

결정질 고체.

모스 경도

9 (그 결정은 매우 단단합니다).

분자 무게

151.99g / 몰.

녹는 점

2435ºC에서 녹지 만 2000ºC에서 증발하기 시작하여 녹색 연기 구름을 형성합니다.

밀도

5.22g / cm ³

용해도

고온으로 가열하면 물에 거의 녹지 않습니다 (20ºC에서 3 마이크로 그램 / L). 알코올과 아세톤에 불용성; 산과 알칼리에 약간 용해됩니다. 70 %의 과염소산 (HClO ₄ )에 용해되어 분해됩니다.

pH

6.

굴절률

2,551.

기타 속성

-강하게 소성되면 산과 염기에 대해 불활성이됩니다. 그렇지 않으면 Cr ₂ O ₃ 및 그 수화 된 형태 Cr ₂ O ₃ .nH ₂ O는 양쪽 성이며 산에 쉽게 용해되어 ³⁺ 아쿠아 이온 을 생성하고 농축 알칼리에서 "크롬 산염"을 형성합니다.

-소성시 산, 알칼리 및 고온에 화학적으로 내성이 있습니다. SO _2에 매우 안정적 입니다.

-결정이 불투명도, UV 감쇄율이 높고 가시 광선에 대한 투명도가 높아 내광성이 우수합니다.

-매우 단단한 물질로 석영, 토파즈 및 지르코늄을 긁을 수 있습니다.

-수화물 Cr ₂ O ₃ .nH ₂ O (여기서 n ≅ 2)는 열적 안정성이 없으며 수화 수는 적용 성을 260ºC 미만으로 제한합니다. 착색 능력이 낮고 음영 범위가 제한적입니다.

-그러나 상기 수화물은 매우 깨끗하고 밝은 청록색을 띤다. 반투명하고 불투명도가 낮고 내광성 및 내 알칼리성이 우수합니다.

-Cr ₂ O _3는 유해 물질로 분류되지 않으며 불활성 미세 분말로 간주됩니다. 국제 운송 규정이 적용되지 않습니다.

-피부 나 점막을 자극하지 않습니다.

응용

도자기 및 유리 산업

내열성 및 내 화학성이 높기 때문에 소성 된 Cr ₂ O ₃ 는 도자기 제조, 도자기 에나멜 및 유리 혼합물에서 착색제 또는 유리화 안료로 사용됩니다.

산업용 코팅

크롬 (III) 산화물 세라믹은 대부분의 부식 환경에 대해 탁월한 저항력을 제공합니다. 이 모든 것은 주변 환경에서 기판을 배제하는 메커니즘을 통해 이루어집니다.

이러한 이유로 많은 재료의 부식을 방지하기 위해 코팅에 사용되며 열 스프레이 (분무 또는 핫 스프레이)로 적용됩니다.

또한 연마 마모에 대한 보호 수단으로도 사용됩니다 (표면을 가로 질러 이동하는 입자로 인해 재료가 제거되는 경우).

이러한 경우, 플라즈마 증착에 의한 Cr ₂ O ₃ 코팅의 적용은 마모에 대한 높은 저항을 생성합니다.

예를 들어 항공 우주 산업의 가스 터빈 엔진에서 이전의 두 가지 사례가 유용합니다.

내화물 산업에서

내열성 및 내 화학성 벽돌, 외장재 및 알루미나 기반 내화 콘크리트 생산에 사용됩니다.

건설 중

대기 조건, 빛 및 열에 매우 강하기 때문에 아스팔트 지붕, 콘크리트 시멘트, 외부 용 고품질 산업용 코팅, 강철 구조물 및 외관 코팅 (유 화성 페인트) 용 과립 암석 착색제로 적용됩니다.

다양한 용도의 안료

가황 조건을 견딜 수 있고 열화되지 않으므로 고무 착색에 사용됩니다.

무독성이기 때문에 장난감, 화장품 (특히 수화물), 플라스틱, 인쇄 잉크, 식품 및 의약품과 접촉하는 페인트의 안료로 사용됩니다.

안료 산업에서는 크롬을 함유 한 침투성 염료를 생산하기위한 원료로 사용되며 혼합 된 금속 산화물 상을 기반으로하는 안료에서 사용됩니다. 코일 코팅 용 페인트 착색제로도 사용됩니다.

수화물은 투명성이있어 자동차 산업에서 다색 마감 (자동차 용 금속 마감)을 만들 수 있습니다.

식물의 엽록소와 유사한 방식으로 적외선 (IR)을 반사하는 고유 한 특성으로 인해 적외선 아래에서 잎처럼 보입니다. 이러한 이유로 군용 위장 페인트 또는 코팅에 널리 사용됩니다.

보석에서

합성 보석의 착색제로 사용됩니다. 준 보석 광물 루비에서와 같이 α-Al ₂ O ₃ 의 결정 격자에 Cr ₂ O ₃ 이 불순물로 도입 되면 녹색 대신 빨간색이됩니다.

또한 높은 경도와 연마 특성 때문에 연삭 및 연마제로도 사용됩니다.

화학 반응의 촉매 작용

알루미나 (Al ₂ O ₃ ) 또는 기타 산화물에지지되어 유기 화학에서 촉매로 사용됩니다. 예를 들어 에스테르 또는 알데히드의 수소화로 알코올을 형성하고 탄화수소의 고리 화에 사용됩니다. 질소 (N ₂ )와 수소 (H ₂ ) 의 반응을 촉매하여 암모니아 (NH ₃ ) 를 형성 합니다.

인해 산화 환원 용량, 크롬 (VI) 산화물과 함께 작용하는 것이 CO와 알칸의 탈수 소화 반응에있어서 중요한 역할을한다 ₍₂₎ 촉매의 비활성화 - 활성화주기를 쉽게 실행하기 때문에, 생산, 프로 펜 및 이소부 텐으로한다. 또한 무기 화학에서 촉매제로 사용됩니다.

크롬 제조

순수한 크롬 금속의 알루미늄 열 생산에 사용됩니다. 이를 위해서는 입자 크기를 늘리기 위해 1000ºC로 가열해야합니다.

크롬 (III) 산화물의 알루미늄 열 환원에 의한 크롬 금속의 제조. Rando Tuvikene. 출처 : Wikipedia Commons

자성 재료

오디오 및 비디오 테이프의 자성 물질에 소량 첨가되어 사운드 헤드에 자체 청소 효과를 부여합니다.

최근 혁신

근적외선 반사율이 개선 된 안료는 란타늄 및 프라세오디뮴과 같은 희토류 그룹에 속하는 원소의 염으로 Cr ₂ O ₃ 나노 입자 를 도핑하여 얻었습니다 .

이러한 원소의 농도를 증가시킴으로써 Cr ₂ O ₃ 안료의 녹색에 영향을주지 않고 근적외선 태양 반사율이 증가 합니다.

이것은 도핑 된 Cr ₂ O ₃ 를 열 축적 제어에 적합하기 때문에 "차가운"안료 로 분류 할 수있게합니다 .

천장, 자동차 및 실내 장식에 적용되는이 제품은 IR 햇빛의 높은 반사율을 달성하여 환경의 열 증가를 상당히 줄일 수 있습니다.

참고 문헌

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