Chroom - Cr

Chroom (Cr) is een hard, zilverkleurig metaal dat wordt gewaardeerd om zijn toepassing in roestvrij staal, legeringen en oppervlakteafwerkingen. Het gedrag ervan in water en de gezondheidseffecten hangen sterk af van de chemische vorm. Chroommetaal, chroom(III) en chroom(VI) moeten van elkaar worden onderscheiden bij het interpreteren van analyses of het kiezen van een behandeling.

Chemische eigenschappen · Toepassingen · Chroom in water en behandeling · Gezondheidseffecten · Milieueffecten

Geselecteerde eigenschappen van chroommetaal
Symbool / atoomnummer	Cr / 24
Standaard atoomgewicht	51.9961(6)
Groep / periode / blok	6 / 4 / d
Elektronenconfiguratie	[Ar] 3d⁵ 4s¹
Elektronegativiteit (Pauling)	1.66
Dichtheid	7,15 g cm⁻³ bij kamertemperatuur
Smeltpunt	1907 °C
Kookpunt	2671 °C
Covalente straal	0,130 nm
Niet-gebonden straal	0,206 nm
Veelvoorkomende oxidatietoestanden in verbindingen	+2, +3 en +6
Natuurlijk voorkomende isotopen	⁵⁰Cr, ⁵²Cr, ⁵³Cr en ⁵⁴Cr
Eerste ionisatie-energie	652,9 kJ mol⁻¹
Ontdekking / isolatie	Nicolas-Louis Vauquelin, 1797 / 1798

Fysische en atoomgegevens zijn gebaseerd op de Royal Society of Chemistry; het atoomgewicht, de natuurlijke isotopen en de ontdekkingsdata op de CIAAW. Het atoomgewicht is dimensieloos; de bijbehorende molaire massa is ongeveer 51,9961 g mol⁻¹. Het getal tussen haakjes geeft de onzekerheid in het laatste cijfer aan. De ionstralen hangen af van de oxidatietoestand en coördinatie.

Chroommonster met reflecterende kristallijne oppervlakken — Chroommonster.

Chroom: eigenschappen en voorkomen

Chroom vormt een beschermende oxidelaag die bijdraagt aan de corrosiebestendigheid. In roestvrij staal helpt chroom de passieve oppervlaktelaag te vormen; de bestendigheid blijft afhankelijk van de legeringskwaliteit, de watersamenstelling en de gebruiksomstandigheden. Chroom komt voornamelijk voor in chromieterts, doorgaans weergegeven als FeCr₂O₄, en wordt verwerkt tot ferrochroom, chroomchemicaliën of chroommetaal.

Nicolas-Louis Vauquelin ontdekte chroom in 1797 tijdens onderzoek naar crocoïet, een loodchromaatmineraal, en isoleerde het metaal in 1798. De naam is afgeleid van het Griekse woord voor kleur en verwijst naar de vele gekleurde verbindingen ervan.

Toepassingen van chroom

Roestvrij staal en legeringen: chroom verbetert de corrosie- en oxidatiebestendigheid en draagt bij aan de hardheid en slijtvastheid.
Oppervlakteafwerkingen: verchromen levert decoratieve of functionele coatings op.
Chemicaliën en materialen: chroomverbindingen worden gebruikt in pigmenten, katalysatoren, glas, keramiek en leerverwerking. De gebruikte chroomvormen en de vormen die tijdens de verwerking ontstaan, beïnvloeden de blootstelling en afvalverwerking.

Chroom in water en waterbehandeling

Zie Chroom in water (Cr + H₂O) voor aanvullende informatie over reacties, voorkomen en verwijdering.

Chroom(III), chroom(VI) en totaal chroom

Chroom(III), of Cr(III), is driewaardig. De opgeloste concentratie kan worden beperkt door neerslagvorming en binding aan deeltjes, afhankelijk van de pH en complexvormende stoffen. Chroom(VI), of Cr(VI), is zeswaardig. In water komt het vaak voor als negatief geladen chromaatgerelateerde ionen. Het kan zich in grondwater verplaatsen; er mag dus niet worden aangenomen dat chroom in bodem of sediment gebonden blijft.

Totaal chroom omvat de chroomvormen die met de gebruikte analysemethode worden gemeten; de concentratie Cr(VI) blijkt er niet uit. Als onderscheid tussen de chroomvormen van belang is, gebruik dan een geschikte Cr(VI)-methode en volg de voorschriften voor monstername en conservering. Zowel geologische bronnen als industriële verontreiniging kunnen bijdragen aan de aanwezigheid van chroom in water.

Behandelingsmogelijkheden

Reductie gevolgd door verwijdering: een reductiemiddel, zoals tweewaardig ijzer, zet Cr(VI) om in Cr(III). Daaropvolgende neerslagvorming of coagulatie en afscheiding van vaste stoffen verwijderen het chroom uit het water. Reductie alleen verandert de oxidatietoestand; het element wordt er niet door verwijderd.
Anionenwisseling: geschikte harsen vangen negatief geladen Cr(VI)-vormen af. De keuze van de hars, concurrerende anionen, doorslag en het beheer van afgewerkte hars of regeneratievloeistof beïnvloeden de prestaties.
Omgekeerde osmose en nanofiltratie: membraanprocessen kunnen chroom verwijderen; de prestaties hangen af van de chroomvorm, het membraan en het voedingswater. De door het membraan tegengehouden verontreinigingen blijven achter in het concentraat.
Neerslagvorming en coagulatie van Cr(III): pH-aanpassing en scheiding van vaste stoffen kunnen effectief zijn, maar complexvormers in industrieel afvalwater kunnen het verwijderingsgedrag veranderen.

De proceskeuze moet worden onderbouwd met wateranalyses en behandelbaarheidstests. Controleer zowel de vereiste eindconcentratie van chroom als de reststromen. Onder geschikte omstandigheden kunnen oxidatiemiddelen een deel van het resterende Cr(III) weer omzetten in Cr(VI). Daarom moeten de behandeling en de daaropvolgende desinfectie in samenhang worden beschouwd.

Gezondheidseffecten van chroom

Chroom(VI)

IARC classificeert chroom(VI)-verbindingen als kankerverwekkend voor de mens (groep 1). Uit gegevens over beroepsmatige blootstelling via inademing blijkt dat er gevaar voor longkanker bestaat. Blootstelling aan Cr(VI) kan ook de luchtwegen beschadigen en huidirritatie, zweren of allergische dermatitis veroorzaken. Het daadwerkelijke risico hangt af van de verbinding, de dosis, de blootstellingsroute en de blootstellingsduur.

Volgens de beoordeling van de EPA uit 2024 is Cr(VI) bij inademing kankerverwekkend voor de mens en bij orale blootstelling waarschijnlijk kankerverwekkend voor de mens. Blootstelling via drinkwater mag daarom niet terzijde worden geschoven enkel omdat veel van het onderzoek bij mensen betrekking heeft op werkplekken. Deze beoordelingen van de gevaarseigenschappen betekenen niet dat elke blootstelling kanker veroorzaakt.

Voorbeelden van Cr(VI)-verbindingen zijn chroomtrioxide en chromaten van calcium, lood, strontium en zink. Maatregelen om blootstelling te beheersen moeten zijn afgestemd op de daadwerkelijk aanwezige chemicaliën, stofdeeltjes en dampen.

Chroom(III) en voeding

Cr(III) komt voor in voedingsmiddelen en heeft een ander toxicologisch profiel dan Cr(VI). Het mag niet bij elke dosis als onschadelijk worden beschreven. Of chroom essentieel is voor de mens, blijft onderwerp van discussie: de Amerikaanse voedingsreferentiewaarden omvatten in 2001 vastgestelde adequate innames, terwijl EFSA in 2014 concludeerde dat overtuigend bewijs voor de essentiële aard ervan ontbrak en geen aanbevolen inname vaststelde. Volgens NIH bestaat er geen klinisch gedefinieerde toestand van chroomgebrek.

Zie voor algemene achtergrondinformatie de aanbevolen dagelijkse inname van vitaminen en mineralen. Voedingsreferentiewaarden voor Cr(III) zijn geen drinkwaternormen en zijn niet van toepassing op Cr(VI).

Milieueffecten van chroom

Door verwering komt chroom van nature vrij, terwijl metaalverwerking, galvaniseren, leerproductie en afvalverwijdering de concentraties in het milieu kunnen verhogen. De chemische vorm en de milieuomstandigheden bepalen het transport en de biologische beschikbaarheid. Cr(III) bindt zich vaak aan vaste stoffen of slaat neer, terwijl Cr(VI) opgelost kan blijven en zich kan verspreiden.

Veranderingen in de pH en de oxidatie-reductieomstandigheden kunnen dit gedrag beïnvloeden. Chroom is een element en wordt niet vernietigd door chemische reductie of adsorptie: de behandeling verandert de vorm ervan of brengt het over naar een andere stroom. Milieubeheer omvat daarom het beperken van lozingen en een passende verwerking van chroomhoudend slib, behandelingsmedia en concentraten.

Chroompagina voor het laatst gecontroleerd: 24 oktober 2026 door Lenntech.