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クロム
Cr 24

クロム Chromium

クロム(クロム)は化学元素であり、元素記号 Cr、原子番号 24 である。銀灰色の極めて硬い遷移金属で、モース硬度 9 である。クロムの最大の産業価値はステンレス鋼にある——10.5% 以上のクロムを添加すると緻密な Cr₂O₃ 不働態膜が形成され、ステンレス鋼に卓越した耐腐食性を与える。また電気メッキ被膜(クロムメッキ)として広く使用され、自動車の装飾部品や工具に応用されている。

遷移金属 USGS 2025 銀色の金属
原子番号 24Z
原子量 51.996u
価電子 1
電子配置 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5
密度
7.19g/cm³
融点
1907°C
地殻存在量
102.0ppm
年間生産量
47000thousand metric tons
リサイクル率
70%(中程度のリサイクル率(~25%);クロムはステンレススチールスクラップから回収

なぜ使われるか

クロムは地球の地殻で21番目に豊富な元素であり、特に3つの性質が評価される:極端な硬度(モース9、炭素と炭化ホウ素に次ぐ)、明るい金属光沢、ステンレス鋼をステンレスたらしめる自己不動態化酸化層。それぞれの性質が異なる産業部門を支えている。

用途

Stainless steelChrome platingAlloysRefractory materials

用途の詳細単体と化合物の用途

元素単体の主な用途

クロムは現代のステンレス鋼と電気めっきの主役であり、不可欠な合金元素である。鋼が最大の用途であり、ステンレス鋼には通常 10% を超えるクロムが含まれ、鋼表面に自然に緻密な不動態酸化被膜を形成し、大気、水、酸、アルカリ中で錆びず耐食性を持たせる。したがってステンレス鋼は、食器、厨房器具、化学反応器、建築カーテンウォール、医療器具に大量に使われる。工具鋼、軸受鋼、歯車鋼にクロムを加えると、硬度と耐摩耗性が高まる。クロムめっきはもうひとつの主要な用途で、自動車バンパー、自転車フレーム、浴室水栓、家電筐体の明るい装飾クロム層は耐摩耗性と光沢を兼ね備え、硬質クロムめっきは油圧ピストンロッド、金型、印刷ロールの耐摩耗表面層となる。耐火物分野では、クロム鉱は製鋼炉やガラスタンクのクロムマグネサイトれんがに使われ、高温スラグの侵食に耐える。防衛・航空宇宙分野では、クロムは超合金や電気抵抗合金の重要な成分であり、ニクロム線は電気炉やドライヤーの発熱体である。クロムの揺るぎない地位は、その自己修復性の酸化被膜に支えられており、安価な鉄系材料に高価な耐食性を与えている。

主な化合物とその用途

酸化クロム(Cr2O3)は俗称「クロムグリーン」で、濃い緑色の顔料であり、着色力が強く、耐光・耐熱性があり、塗料、陶磁器釉薬、インキに使われる。他のクロム化合物や金属クロムを作る原料でもあり、研磨・抛光の緑色研磨材としても使われる。クロムイエローすなわちクロム酸鉛(PbCrO4)は、かつて鮮やかで深みのある黄色顔料として近代油画によく使われた。鉛を含み毒性があるため、現在では有機顔料や環境対応クロム顔料にほぼ置き換えられている。三酸化クロム(CrO3)は別名「無水クロム酸」で、濃赤色の結晶であり、クロムめっき電解液の主成分であり、アルミニウムの陽極酸化や木材防腐に使われる強力な酸化剤である。六価クロムは毒性があるため、その使用は次第に厳しく制限されている。二クロム酸カリウム(K2Cr2O7)は橙赤色の強力な酸化剤で、かつては皮革なめし、実験室ガラス器具の洗浄液、有機合成、マッチ製造に大量に使われた。六価クロムは認知発癌物質であり環境汚染物質でもあるため、その使用は世界的に厳しく制限され代替が進んでいる。

元素小史

1797年にニコラ・ルイ・ヴォークランがシベリアの鉛クロム酸鉱(クロコアイト)を分析中に発見した。ヴォークランは三酸化クロムを単離し、続いて炭素で還元して金属そのものを単離した。大規模生産は1870年代にクロムメッキ技術が発展するにつれて開始された。

関連元素

Sc · スカンジウム Ti · チタン V · バナジウム Mn · マンガン Fe · Co · コバルト Ni · ニッケル Cu ·

よくある質問ロングテールQ&A・データ駆動

クロムの融点は何度ですか?
1907 °C
クロムの沸点は何度ですか?
2671 °C
クロムの密度はどのくらいですか?
7.19 g/cm³
クロムの原子番号と分類は何ですか?
24 · 遷移金属
クロムは主にどの鉱物から採取されますか?
クロム鉄鉱
クロムの世界埋蔵量はどのくらいですか?
1200000 thousand metric tons
クロムの年間生産量はどのくらいですか?
47000 thousand metric tons
クロムは主に何に使われますか?
クロムは地球の地殻で21番目に豊富な元素であり、特に3つの性質が評価される:極端な硬度(モース9、炭素と炭化ホウ素に次ぐ)、明るい金属光沢、ステンレス鋼をステンレスたらしめる自己不動態化酸化層。それぞれの性質が異なる産業部門を支えている。
クロムは誰がいつ発見しましたか?
ルイ・ニコラ・ヴォークラン · 1797