Hroms

525 0

Vēsture.

1761.gadā Johans Gotlobs Lēmans (1719.- 1767.) apmeklēja Bresovas raktuves Urālu austrumu nogāzē, kur viņš ieguva paraugus no oranži sarkana minerāla, kuru nosauca par Sibīrijas sarkano svinu. Atgriezies Pēterburgā 1766. gadā, viņš analizēja šo minerālu un atklāja, ka tas satur svinu, mineralizētu ar “selēna špatu un dzelzs daļiņām”. Patiesībā šis minerāls bija krokoīts- svina hromāts. Lēmans aprakstīja minerālu vēstulē dabaszinātniekam Žorzam- Luijam Lekteram, taču nākamajā gadā aizgāja bojā eksplodējot retortei, kurā tika karsēti arsēna savienojumi.

1797. gadā N. L. Vokelēns (1763.-1829.), ievērojis minerāla skaistumu, sāka eksperimentēt ar r to, līdz beidzot noteica pareizo krokoīta sastāvu. Viņš izdarīja dažādas reakcijas, kurās ieguva hroma savienojumus dzeltenā, sarkanā un zaļā krāsā, atklājot metāla daudzveidīgās īpašības. Ņemot vērā savu draugu zinātnieku padomu, Vokelēns jauno elementu nosauca par hromu tā krāsaino savienojumu dēļ. Vārds “hroms” nāk no grieķu  /chrōma / un nozīmē “krāsa”. Deviņpadsmitajā gadsimtā tika radīts vēl viens “hroma” sinonīms- barvik no čehu “barva”- “krāsa”. Pārējās valodās vērojamas līdzības ar jau minētajiem vārdiem (skat. tabulas).

Vispārīgas ziņas.

Hroma ķīmiskais simbols ir Cr. Tas ir ciets, plastisks, sudrabbalts vai arī tēraudpelēks metāls. Tā atommasa ir 51,99, blīvums 7,19 g*cm-3 , kušanas temperatūra 19930C, viršanas temperatūra 24800C. Līdz 6000C tas ir ķīmiski inerts, jo hromu pārklāj stabila oksīda aizsargkārtiņa, kas sairst tikai pie 12000C. Tāpēc parastos apstākļos Cr nereaģē ne ar koncentrētu sērskābi, ne slāpekļskābi, ne ar kādu citu skābi, kam ir oksidējošas īpašības un kas tādejādi veicina Cr2O3 veidošanos. Toties uz Cr lēni iedarbojas vājas koncentrācijas sālskābe, sērskābe un bromūdeņražskābe. Hroms deg tikai skābekļa plūsmā 20000C temperatūrā; notiek oksidācija un veidojas tumši zaļais Cr2O3.

Hroms kā vides un cilvēka organisma sastāvdaļa.

Dabā hroms ir ļoti plaši sastopams. Dažādās oksidācijas formās (Cr+2,+3,+4,+5,+6) to satur Zemes garoza, tomēr tīrradņa veidā Cr atrast izdodas reti. Visizplatītākie hroma minerāli ir FeO* Cr2O3 un jau pieminētais krokoīts PbCrO4. Bioloģiski nozīmīgākie ir trīsvērtīgie un sešvērtīgie hroma savienojumi. Cilvēka organismā parasti atrodams Cr+3, kas salīdzinoši lielā koncentrācijā ir DNS sastāvā, kā arī fermentos ( piem., glikozes tolerances faktorā, insulīna darbības kofaktorā). Cr ir cilvēka mikroelements, ko pietiekamā daudzumā varam uzņemt ar graudu maizi, riekstiem, plūmēm, sēnēm. 80-to gadu beigās sporta medicīnā pēkšņi sākās hroma “bums”, jo daži zinātnieki paziņoja, ka piedevas ar hromu spējīgas dedzināt taukus un vienlaicīgi audzēt muskulatūru, pastiprināt glikozes vielmaiņu un šūnu uzņēmību pret insulīnu, palielināt glikagona rezerves un aktivizēt aminoskābju asimilāciju. Šie paziņojumi, acīm redzot, bija saistīti ar Cr atrašanos jau minētajos fermentos, taču nopietnāki pētījumi neapstiprināja brīnumainās īpašības. Iespējams, ka Cr piedevas palīdz uzņemt insulīnu diabēta slimniekiem vai tiem, kuru organismā ir vērojams hroma deficīts nepilnvērtīga uztura dēļ, taču tās nesadedzina taukus un nepalielina muskuļu masu. Ja nu tomēr ir vēlēšanās lietot Cr piedevas, tad nekādā gadījumā nedrīkst pārsniegt nekaitīgo devu 50-200 mkg diennaktī. Lielākas hroma devas var būt ļoti bīstamas organismam. Ja pašnāvības nolūkā vai nejauši norijot tiek uzņemta pārmērīga Cr deva, novēro akūtu saindēšanos, kas izpaužas kā reibonis, sāpes vēderā, reizēm caureja ar asins piejaukumu. Var rasties patoloģiskas pārmaiņas aknās un nierēs (līdz pat glomerulu nekrozei). Tādas pašas izmaiņas attiecas arī uz sistemātisku alimentāru hroma pārdozēšanu. Taču šis nav vienīgais ceļš, kādā hroms var kaitīgi iedarboties uz organismu. Metāla savienojumus plaši pielieto rūpniecībā, piemēram, Cr2O3 izmanto kā zaļo pigmentu keramikas, eļļas krāsu un stikla rūpniecībā. Pulēšanas pastās tas ir abrazīvs, no Cr2O3 iegūst hromu, ko izmanto metāla izstrādājumu hromēšanā un sakausējumu ražošanā, piemēram, hromu saturošajiem tēraudiem piemīt korozijizturība, liela cietība un termoizturība. Ūdenī šķīstošos hromātus lieto ādu miecēšanā, audumu kodināšanā un koksnes antiseptiskajā apstrādē. Nešķīstošos hromātus izmanto krāsvielu pigmentācijā dzeltenā krāsā (Pb, Zn, Sr hromāti ),un sārtajos toņos (Sn hromāts). Jebkurā ražošanas procesā jāievēro drošības noteikumi- jālieto aizsargapģērbs un jābūt efektīvai un pareizai ventilācijai, ieteicami arī dažādi citi higēnas pasākumi (duša pēc darba un tml.), kas palīdz izvairīties no Cr kaitīgās ietekmes.

Hroma iedarbība uz cilvēka organismu ir atšķirīga atkarībā no metāla oksidācijas pakāpes, turklāt tam piemīt spēja oksidēties un reducēties. Visnestabilākie ir Cr+2,+4,+5 savienojumi, tāpēc to ietekme uz organismu nav aprakstīta. Toties par C+6 un Cr+3 bīstamo ietekmi ir zināms. Ražošanas apstākļos Cr un tā savienojumi visbiežāk organismā nokļūst caur elpceļiem un ādu. Hroniska iedarbība nelielā koncentrācijā var izraisīt dermatītus, ekzēmas, smagākos gadījumos pat ādas čūlas. Ir izpētīts, ka Cr+6 caur epidermu uzsūcas labāk nekā Cr+3, kurš nespēj pārvarēt šūnas membrānas barjeru. Cr+6 ir kairinošāks un kodīgāks, taču kancerogēns efekts piemīt Cr+3. Rodas jautājums, kā tad Cr+3 var būt kancerogēns, ja nespēj iekļūt šūnās. Izrādās, ka Cr+6 , nonākot šūnās, oksidējas par Cr+3, kurš savukārt ir spējīgs izraisīt DNS mutācijas, ja nokļūst nukleīnskābes tuvumā. Literatūrā sastopami dati, kas liecina par vēža attīstību hromētājiem galvaniskajos cehos un pigmentu ražotājiem 15-20 gadu laikā ikdienā ieelpojot lēni vai vidēji ātri šķīstošus Cr+6 savienojumus. Sākumā var parādīties elpceļu gļotādas kairinājums, iesnas, deguna asiņošana. Vēlāk rodas čūlas elpceļu gļotādā, smagos gadījumos deguna starpsienas perforācija. Hroniskas hroma intoksikācijas klīniskās pazīmes ir galvassāpes, nespēks, novājēšana. Var attīstīties hronisks bronhīts, rinopātija, bronhiālā astma un citas patoloģijas. Vēža gadījumos visbiežākie ir plaušu un deguna blakusdobuma audzēji. Kancerogēna Cr iedarbība uz citām organisma sistēmām nav konstatēta, taču ir zināms, ka tas uzkrājas dažādās ķermeņa daļās- aknās, liesā, kaulos, muskuļos, taukaudos. Cr var labi noteikt arī ādas derivātos- matos, nagos.

Jau minēju, ka nereti sastopama problēma, ir hroma izraisīti kontakta dermatīti. Tie visbiežāk rodas darba vidē cilvēkiem, kuri strādā ar cementu. Taču izrādās, ka a pat tik plaša patēriņa produkti ka miecētas ādas izstrādājumi var radīt problēmas. Dānijas Nacionālais patērētāju produktu izraisīto alerģiju izmeklējumu centra Dermatoloģijas departaments sadarbībā ar Kopenhāgenas Universitāti un Gentoftes slimnīcu nesen veica pētījumu par hroma saturu Dānijas tirgū esošajos ādas izstrādājumos. Izrādījās, ka 35% šo priekšmetu, Cr+6 saturs ādā pārsniedz pieļaujamo 3 ppm robežu, atrodoties 3,6-14,7 ppm līmenī, bet Cr+3 noteikts 430-980 ppm līmenī. Veicot devas atkarīgo ādas absorbcijas testu, pie ķermeņa piestiprināja paraugu, kurā Cr+6 saturs 7-45 ppm. Rezultātā 10% hroma jutīgo pacientu novēroja alerģisku reakciju. Veicot ekspozīcijas pētījumus gaisā, gan izmantojot 5 ppm Cr+6 1% Na laurilsulfāta klātbūtnē, gan eksponējot 10 ppm Cr+6 atsevišķi, visiem hroma jutīgajiem pacientiem radās ekzēma. Nav vēl izpētīts, tieši cik liela deva Cr+3 izraisa alerģiju, taču ir zināms, ka tā ir daudz lielāka, nekā Cr+6.

Join the Conversation