كروم

الكروم عنصر كيميائي من عناصر الجدول الدوري رمزه Cr وله العدد الذري 24.^[2][3][4]

منغنيز → كروم ← فاناديوم - ↑ Cr ↓ Mo 24Cr
المظهر
رمادي فضي فلزي
الخواص العامة
الاسم، العدد، الرمز	كروم، 24، Cr
تصنيف العنصر	فلز انتقالي
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي	6، 4، d
الكتلة الذرية	51.9961 غ·مول−1
توزيع إلكتروني	Ar]; 3d5 4s1]
توزيع الإلكترونات لكل غلاف تكافؤ	2, 8, 13, 1 (صورة)
الخواص الفيزيائية
الطور	صلب
الكثافة (عند درجة حرارة الغرفة)	7.19 غ·سم−3
كثافة السائل عند نقطة الانصهار	6.3 غ·سم−3
نقطة الانصهار	2180 ك، 1907 °س، 3465 °ف
نقطة الغليان	2944 ك، 2671 °س، 4840 °ف
حرارة الانصهار	21.0 كيلوجول·مول−1
حرارة التبخر	339.5 كيلوجول·مول−1
السعة الحرارية (عند 25 °س)	23.35 جول·مول−1·كلفن−1
ضغط البخار
ض (باسكال) 1 10 100 1 كيلو 10 كيلو 100 كيلو عند د.ح. (كلفن) 1656 1807 1991 2223 2530 2942
الخواص الذرية
أرقام الأكسدة	6, 5, 4, 3, 2, 1, -1, -2 (أكاسيده حمضية قوية)
الكهرسلبية	1.66 (مقياس باولنغ)
طاقات التأين	الأول: 652.9 كيلوجول·مول−1
	الثاني: 1590.6 كيلوجول·مول−1
	الثالث: 2987 كيلوجول·مول−1
نصف قطر ذري	128 بيكومتر
نصف قطر تساهمي	5±139 بيكومتر
خواص أخرى
البنية البلورية	مكعب مركزي الجسم
المغناطيسية	مغناطيسية حديدية مضادة (بالأحرى: موجة كثافة اللف المغزلي[1])
مقاومة كهربائية	125 نانوأوم·متر (20 °س)
الناقلية الحرارية	93.9 واط·متر−1·كلفن−1 (300 كلفن)
التمدد الحراري	4.9 ميكرومتر·متر−1·كلفن−1 (25 °س)
سرعة الصوت (سلك رفيع)	5940 متر/ثانية (20 °س)
معامل يونغ	279 غيغاباسكال
معامل القص	115 غيغاباسكال
معامل الحجم	160 غيغاباسكال
نسبة بواسون	0.21
صلادة موس	8.5
صلادة فيكرز	1060 ميغاباسكال
صلادة برينل	1120 ميغاباسكال
رقم CAS	7440-47-3
النظائر الأكثر ثباتاً
المقالة الرئيسية: نظائر الكروم
النظائر الوفرة الطبيعية عمر النصف نمط الاضمحلال طاقة الاضمحلال MeV ناتج الاضمحلال 50Cr 4.345% > 1.8×1017سنة εε - 50Ti 51Cr مصطنع 27.7025 يوم ε - 51V γ 0.320 - 52Cr 83.789% 52Cr هو نظير مستقر وله 28 نيوترون 53Cr 9.501% 53Cr هو نظير مستقر وله 29 نيوترون 54Cr 2.365% 54Cr هو نظير مستقر وله 30 نيوترون

أصل الكلمة جاء من اليونانية (χρώμα) وتنطق (خروما) بمعنى (لون) نظراً لشدة لون مركباته.

تاريخ

اكتشف الكيميائي يوهن غوتليب مركب كرومات الرصاص الأحمر المائل إلى البرتقالي سنة 1761 في الاورال واسماه الرصاص الأحمر. وحيث أنه اعتقد بانه مركب رصاص-سيلين، بقي الكروم غير مكتشف.

سنة 1770 وجد بيتر سيمون بالاس في نفس المكان مركب رصاص أحمر اطلق عليه اسم كروكويت (من كروكوس باليونانية وتعني "لون الزعفران"). على اثر ذلك تزايد استعمال مركب الرصاص الأحمر كخضاب. ومن الإخضاب المستخلصة خضاب الكروم الأصفر المستخدم كلون خاص بخدمات البريد.

1797 تمكن لويس-نيكولاس فوكولين من استخلاص أكسيد الكروم الثلاثي (Cr₂O₃) من الكروكويت وحمض الكلور. 1798 توصل لاستخلاص العنصر كروم بشكل غير نقي عبر اختزال اكسيد الكروم الثلاثي بالفحم الخشبي. هذا العنصر المكتشف حديثا سمي كروم (من كروما باليونانية وتعني لون) نظرا لخصائص أملاحه الملونة. كذلك تمكن فوكولين من برهان تواجد اثار من الكروم في بعض الأحجار الكريمة كالروبين والزمرد.

في القرن التاسع عشر ساد استخدام مركبات الكروم كأخضاب غالبا. وفي القرن العشرين تم استخدام الكروم ومركباتة بصورة أساسية في تصنيع مستحضرات للوقاية من الصدأ والحرارة.

خصائص

إذا ما تعرض الكروم إلى الهواء الطلق فإنه يتأكسد بسرعة فتتكون طبقة خارجية من أكاسيد الكروم لكنها تعزل في نفس الوقت بقية المعدن الداخلي عن الهواء الطلق.

لونه رمادى فضي وأيوناته ملونة.

استخدامات

• يستخدم الكروم في مجال الصناعة وخصوصاً صناعة الفلزات لتحسين مقاومة التآكل ولتلميع الأسطح، ولصناعة الفولاذ الغير قابل للتأكسد وللتصفيح وصناعة الألمنيوم.
• يستخدم في مجال الكيمياء كمحفز لتفاعلات الهدرجة، وكعضو منشط للبنزول مما يؤدي إلى عدة تحولات كيميائية التي يتمخض عنها عدة مركبات طبيعية.
• تستخدم أملاح الكروم لتلوين الزجاج.
• يستخدم الكروم أيضاً في دباغة الجلود.
• تستخدم احماض واوكسيدات الكروم في صناعة الطلاء والدهان والمواد المستخدمة في الرسم والديكور.
• وسبيكة النيكل كروم تستخدم في ملفات التسخين.
• ويدخل في سبيكة الصلب الذي لا يصدأ.
• في المجال الطبي اجريت عدة تجارب لاستخدام مركبات الكروم في معالجة الأمراض المزمنة وخصوصاً السكري.

الدور الحيوي

الكروم من العناصر التي يحتاجها جسم الإنسان لكن بكميات ضئيلة جداً في حدود تقدر من خمسة وعشرين إلى مائة مايكرو غرام يومياً.

تظهر الدراسات الحديثة إلى أن الكروم قد يكون له دورا أساسيا في تمرير الأنسولين إلى داخل الخلية وبالتالي الاستفادة منه لذلك قد يكون مفيداً جداً لمرضى السكري وللوقاية منه

عنصر الكروم هو أحد العناصر المعدنية الأساسية اللازمة لعمل الإنسولين، كما أنه ضروري لتأيض النشويات والدهون والبروتين في الجسم.

في دراسة عشوائية مقارنة تستغرق 7 أشهر، وهي الأولى من نوعها لدراسة تأثير عنصر الكروم المضاف لأطعمة الأطفال المصابين بالسكري (النوع الأول)، ويعانون من عدم السيطرة على مستوى السكر في الدم.

وقد اتكأت الدراسة على توفر أكثر من 15 دراسة سبق وأن دعمت مأمونية ودور عنصر الكروم في تحسين عمل الإنسولين، وتأيض سكر الدم في المرضى المصابين بداء السكري - النوع الثاني. وأن هناك شاهداً قوياً على أن إضافة الكروم إلى جانب أدوية السكري يحسن مستقبلات الإنسولين، ويضبط مستوى سكر الدم، بالإضافة إلى تقليل المخاطر التي تحيط بالقلب لدى مرضى داء السكري – النوع الثاني.

تشمل الدراسة 30 مريضا بداء السكري – النوع الأول من الجنسين، وبأعمار تتراوح بين 12إلى 18 عاماً، كلهم من ذوي الأوزان الزائدة، ويعطي الواحد منهم 600 ميكروجرام (نصف ملجم تقريباً) من معدن كروم Chromium picolinate يومياً.

إن الهدف من الدراسة معرفة تأثير الكروم على مستوى سكر الهيموغلوبين HbA1c، لأنه يدل على معدل مستوى سكر الدم خلال الأشهر الأخيرة، ثم مستوى الغلوكوز في الدم، والوزن، ومؤشر وزن الكتلة BMI، والأخطار المحيطة بالقلب، وتتوقع الدراسة نتائج إيجابية في استخدام عنصر الكروم في تحسين وضبط داء السكري في الأطفال.

الكروم عنصر أساسي في الجسم، له مشاركة في تأيض النشويات والدهون، وأظهرت الدراسات المعملية على الفئران أن معدن الكروميوم يعمل مع هرمون الإنسولين، ويسهل دخول السكر لداخل الخلية، وقد يفيد في علاج الكآبة المصحوب بالنوم الزائد، والنهم للنشويات، حسب دراسة جاءت من جامعة ديوك على 15 مريضاً.

الأطعمة التي تحتوي على الكروم

عنصر الكروم موجود في معظم الأغذية، إلا أنه قليل في الأغذية المكررة، ولا يتوقع نقصه في الجسم، إلا إذا كان هناك سوء امتصاص لعنصر الكروم في الأمعاء، كما أن الكمية اليومية اللازمة للإنسان العادي لم تحدد بعد، وقد تبدأ بـ 200 إلى 600 ميكروجرام (نحو نصف ملجرام) يومياً.

يوجد معدن الكروم في الكبد، وخميرة البيرة، والبيض، واللحم، والحبوب الكاملة، ونخالة القمح، والبطاطا، والمكسرات، والجبن ويوجد كذلك في الأرز البني، والبقول الجافة، والدجاج، والذرة، وعرق السوس.

مضاعفات نقص الكروم

من الصعب معرفة الأعراض التي تدل على نقص عنصر الكروم، لكن فعالية الإنسولين تصبح مضطربة بشكل شديد عندما ينقص الكروم في الغذاء، ويظهر على المريض أعراض السكري، وقد يرتبط نقص الكروم باضطراب النمو في الأطفال الذين يعانون سوء التغذية، والشعور بالتعب، وعدم تأيض الأحماض الأمينية بشكل ملائم، وقد يؤدي نقصه إلى تصلب الشرايين، وقد تظهر أعراض الإصابة بقصور شرايين القلب التاجية.

سمية عنصر الكروم

لا تعرف أي أعراض سمية ناجمة عن تناول أغذية غنية بعنصر الكروم، ولكن المبالغة في تناول المستحضرات التي تحتوي على عنصر الكروميوم قد تضر بالكلى وغيرها لأن المعلومات عن عنصر الكروم غير كافية حتى الآن، لذا يجب الانتباه عند تناول أكثر من مستحضر، فقد يحتوي كل منها على جرعات عالية من عنصر الكروم.

المراجع

موسوعات ذات صلة :

• موسوعة العناصر الكيميائية
• موسوعة الكيمياء
• موسوعة علم الأحجار الكريمة والمجوهرات
• موسوعة علم المواد
• موسوعة علم طبقات الأرض
• موسوعة علوم الأرض