A Descoberta do Cromo
Em 1762, J. G. Legmann, numa carta endereçada ao naturalista G. L. L. de Buffon, descreveu um novo mineral proveniente da Sibéria. Sabemos agora que este mineral é a crocoisita, ou cromado de chumbo.
Em 1789, L. N. Vauquelin e Macquart não puderam reconhecer no mineral um elemento novo, e ambos declararam que ele continha chumbo, ferro, alumina e grande quantidade de oxigênio.
Entretanto, em 1797 L. N. Vauquelin tornou a examinar o mineral e concluiu que o chumbo devia estar combinado com um ácido peculiar, que ele considerou ser o óxido de um novo metal. Este foi denominado cromo – do grego (chroma), cor – porque todos os seus compostos são coloridos. Em 1798, L.N. Vauquelin reconheceu um novo elemento, no espinélio e na esmaragdita, e F. Tassaeret, em 1799, encontrou o cromo no minério de ferro cromado.
Estado Natural
O cromo metálico não existe livre na natureza. Encontra-se combinado com oxigênio no ocre de cromo, que é o sesquióxido de cromo, Cr2O3, associado com maior ou menor quantidade de matérias terrosas. A cromita, Fe(CrO2)2, é o principal minério de cromo. Existe, também, sob a forma de cromato de chumbo, constituindo a crocoita ou crocoisita, PbCrO4. Encontram-se vestígios de cromo em diversos minerais – esmeralda, jade, serpentina, etc.
Extração de Cromo Metálico
A principal fonte de obtenção de cromo é o minério de ferro cromado. O cromo encontra-se à venda, principalmente sob a forma de cromato e dicromato de sódio e de potássio, obtidos a partir do minério.
O cromo é preparado por dois processos, de acordo com o fim a que se destina. Necessitando-se o metal em massa, prepara-se pelo processo da “aluminotermia”; quando se requer sob a forma de revestimento de cromo, ele é obtido por eletrólise.
Para efetuar-se o primeiro processo, coloca-se uma mistura íntima de sesquióxido de cromo e alumínio em pó, num cadinho de argila refratária. Sobre esta se coloca, uma mistura de peróxido de sódio, ou de bário, e alumínio em pó; nesta última mistura introduz-se u8m pedaço de fio de magnésio, e, por cima, coloca-se uma camada de fluorita pulverizada. Introduz-se o cadinho em areia, e acende-se o fio de magnésio. Quando a chama atinge a mistura de peróxido, o alumínio oxida-se com violenta explosiva; o calor de combustão do alumínio, nesta mistura em ignição, inicia a reação entre o óxido crômico e o alumínio, e se propaga rapidamente por toda a massa. O cromo formado funde e cai no fundo do cadinho, e a alumina forma uma escória de coríndon artificial: 2Al + Cr2O2 ? 2Cr + Al2O2.
As condições para a obtenção dos revestimentos de cromo necessitam controle cuidadoso, embora os detalhes exatos variem um pouco nos diferentes processos. Os banhos usados contêm sempre cromo hexa e trivalente, p. ex., trióxido de cromo (250 gramas por litro) e sulfato de cromo (três gramas por litro), empregando-se ânodo de chumbo. Às vezes, adicionam-se pequenas quantidades de outros sulfatos, tais como o de cobalto, de níquel, de zinco ou de cádmio, pois estes aumentam a “condutividade” do banho; e, frequentemente, opera-se à temperatura de 40º, uma vez que isto determina a formação de um depósito compacto, muito duro. Na cromagem dos objetos de ferro, é comum colocar-se uma camada de cobre ou de níquel antes da de cromo.
Propriedades, Usos e Peso Atômico do Cromo
O cromo é um metal branco-azulado, capaz de adquirir grande polimento. É extremamente duro, sendo mais duro que o irídio e o aço. Seu ponto de fusão, 1830º, é elevado. Nas condições ordinárias, é estável em presença de ar, porém, aquecido ao ar ou em atmosfera de oxigênio, oxida-se superficialmente. Exposto a todos os agentes atmosféricos corrosivos, normais, inclusive a chuva, a neve e a água do mar, o gás sulfídrico, o dióxido de enxofre e os compostos de enxofre em geral, conserva seu aspecto brilhante.
É lentamente atacado pelos ácidos clorídrico e sulfúrico diluídos, formando sais cromosos e hidrogênio: Cr + 2HCl ⇒ CrCl2 + H2.
O ácido sulfúrico concentrado ataca-o, produzindo dióxido de enxofre e sulfato crômico. Quando colocado em contacto com o ácido nítrico, o cromo torna-se inerte ou passivo; já não é atacado pelos ácidos que o dissolvem nas condições normais.
Usos
Provavelmente, o uso mais importante do cromo é a produção de ácidos especiais. Ele é adicionado ao aço sob a forma de liga com o ferro, conhecido como ferro-cromo (contendo 40 a 80% de cromo), que se prepara quer pelo processo da aluminotermia, quer reduzindo-se uma mistura de óxidos de ferro e de cromo, num forno elétrico, com carbono. O aço inoxidável é constituído por uma liga contendo aproximadamente 84% de ferro, 13% de cromo e 1% de níquel. Um aço ao cromo, com 1 a 1,5% de carbono e 2,5 a 4% de cromo, é tão duro que não pode ser trabalhado pelos aços endurecidos das ferramentas ordinárias, de modo que ele é à prova de perfuração. Usa-se na fabricação de caixas de segurança à prova de roubo, revestimento dos pilões de trituradores, ligações dos trilhos de estrada de ferro, etc. O aço ao cromo e ao vanário é muito duro e resistente, sendo usado, atualmente, na fabricação de engrenagens, molas, eixos de transmissão, rodas de locomotivas, etc. Possui a propriedade muito importante de poder variar surpeendentemente suas características, pelo tratamento térmico. Os aços ao cromo-níquel são usados na fabricação de chapas para blindagem; e os aços ao cromo-tungstênio e ao cromo-molibdênio usam-se para fabricar ferramentas que trabalham a grandes velocidades.
O nicromo é uma liga importante, que contém aproximadamente 11 a 25% de cromo e 50 a 70% de níquel (sendo o restante, habitualmente, constituído por ferro); esta liga é notavelmente resistente à corrosão atmosférica, mesmo quando submetida a temperaturas elevadas. Portanto, usa-se na fabricação de resistências de aquecedores elétricos, e para fins semelhantes. Usa-se a estelita, liga de cromo, cobalto e tungstênio, na fabricação de instrumentos cirúrgicos e de algumas partes de automóveis. Sugeriu-se, também, que fosse usada na fabricação de ferramentas, e possui notável resistência ã corrosão.
Atualmente, usa-se muito o cromo como metal para revestimento, devido a sua notável resistência a corrosão e ao elevado poder protetor de suas camadas.
Dos compostos de cromo, a cromita é usada na fabricação dos fornos de aço, pois pode ser empregada como material refratário neutro, colocada entre os tijolos básicos (magnesianos), do interior do forno, e os tijolos ácidos (silicosos), do exterior. Os tijolos de cromita não se alteram com o contacto dos tijolos básicos nem com os ácidos; embora, quando se aquecem tijolos básicos e ácidos em contato uns com os outros, eles podem fundir nas superfícies de contato, devido à formação de silicatos fusíveis. Estes tijolos são muito refratários – fundido entre 2000º a 2100º – e não se fendem por aquecimento ou resfriamento súbito.
Os cromatos de potássio e sódio são usados em tinturaria; na fabricação de pigmentos (amarelo, cromo, vermelho de cromo, verde de Guignet, etc.); no curtimento de couros, etc.
Usam-se, também, os sais de cromo como agentes corantes, na fabricação de vidro e olaria; e, como mordente, em tinturaria.
Peso Atômico
A partir da densidade de vapor dos compostos de voláteis, sais como cloreto e cromila, e do valor de seu calor específico, (0,12) verifica-se que o peso atômico do cromo acha-se nas vizinhanças de 52.
As determinações mais exatas do peso de combinação foram feitas preparando cromato e dicromato de prata, puros, e, em seguida, reduzindo-os com dióxido de enxofre, ou por outros modos, e precipitando-se a prata sobre cloreto de prata, com todas as precauções possíveis. Por este modo, Baxter obteve o valor 52,01 para peso atômico do cromo, e este é o recomendado atualmente pelo comitê internacional.
Óxidos e Hidróxidos de Cromo
O cromo forma três óxidos bem definidos: Óxido Cromoso (CrO), Sesquióxido de Cromo ou Óxido Crômico (Cr2O3) e o Trióxido de Cromo (CrO3).
Além destes, mencionaram-se diversos óxidos, intermediários entre o sesquióxido e o trióxido, considerados como cromatos de cromo (p. ex., Cr3O6), porém, sua resistência individual é muito duvidosa.
Obtém-se o óxido cromoso, CrO, sob a forma de um pó negro, aquecendo amálgama de cromo com ácido nítrico diluído. Não é atacado pelo ácido nítrico, porém reage com os ácidos sulfúrico e clorídrico diluídos. A 1000º, o óxido cremoso é reduzido pelo hidrogênio, enquanto que o óxido crômico não é afetado pelo hidrogênio a 1300º.
Obtém-se o hidróxido cromoso, Cr(OH)2, fazendo agir soluções de hidróxido alcalino sobre soluções dos sais cromosos. É um precipitado marrom amarelado, que se oxida facilmente ao ar, e que, quando aquecido, se decompõe dando óxido crômico, hidrogênio e água: 2Cr(OH)2 ⇒ Cr2O3 + H2 + H2O.
Reconhecimento e Determinação do Cromo
Reconhece-se convenientemente a presença do cromo, fundido o composto, em exame, com carbonato de sódio e um pouco de nitro, resultando, no caso de existir cromo, massa amarela de cromato de sódio. Pode-se comprovar a sua existência dissolvendo a água em água, acidificando com ácido acético e cloreto de bário, separando-se, então, um precipitado amarelo intenso de cromato de bário. Reconhecem-se, também, os cromatos, pela formação de coloração de azul intenso, quando tratados por peróxido de bário.
