Chrom ist ein chemisches Element. Sein Symbol im Periodensystem (eine Liste aller Elemente) ist Cr. Es hat immer 24 Protonen, seine Ordnungszahl beträgt also 24. Die mittlere relative Massenzahl (Atommasse) beträgt etwa 51,996 (gerundet 52). Am häufigsten kommt das Isotop mit 28 Neutronen vor (das ist 52Cr), aber verschiedene Isotope haben mehr oder weniger Neutronen. Als Metall hat es 24 Elektronen; seine Ionen besitzen entsprechend weniger Elektronen.

Eigenschaften

  • Aussehen: silbrig-stahlgraues, hartes Metall mit hohem Glanz.
  • Elektronenkonfiguration: [Ar] 3d5 4s1.
  • Dichte: ca. 7,19 g/cm³ (bei 20 °C).
  • Schmelzpunkt: etwa 1907 °C; Siedepunkt: etwa 2671 °C.
  • Chemische Eigenschaften: bildet häufig Oxidationsstufen +2, +3 und +6; insbesondere Cr(III) und Cr(VI) sind praktisch bedeutsam. Chromverbindungen sind oft farbig („chroma“ = Farbe).
  • Magnetismus: bei Raumtemperatur antiferromagnetische Eigenschaften (Néel-Temperatur ≈ 311 K).

Vorkommen und Gewinnung

Chrom kommt in der Erdkruste hauptsächlich in Form des Minerals Chromit (FeCr2O4) vor. Wichtige Förderländer sind Südafrika, Kasachstan, Indien und die Türkei. Industriell wird Chrom meist in mehreren Schritten aus Chromiterz gewonnen: Aufschluss (z. B. Röstung/Schmelzen), Reduktion zu Ferrochrom und weitere Raffinationsschritte. Ferrochrom ist ein wichtiger Rohstoff für Stahllegierungen.

Isotope

Natürliches Chrom besteht aus vier stabilen Isotopen:

  • 50Cr – etwa 4,35 %
  • 52Cr – etwa 83,79 % (häufigstes Isotop)
  • 53Cr – etwa 9,50 %
  • 54Cr – etwa 2,36 %

Außerdem gibt es radioaktive Isotope; das bekannteste ist 51Cr (Halbwertszeit ≈ 27,7 Tage), das in der Medizin und Forschung als Radiotracer verwendet wird. Isotopenverhältnisse von Cr werden in der Geochemie genutzt, um Prozesse wie Fraktionierung und Alterbestimmung zu untersuchen.

Verwendungen

  • Edelstahl und Legierungen: Chrom erhöht die Korrosionsbeständigkeit und Härte; zentraler Bestandteil von rostfreiem Stahl.
  • Galvanische Beschichtung (Chromplattierung): dekorativ und verschleiß- bzw. korrosionshemmend.
  • Pigmente: Chromoxid- und Chromatpigmente (z. B. Chromgelb) in Farben und Lacken.
  • Gerbung: Cr(III)-Verbindungen werden in der Ledergerbung eingesetzt.
  • Katalysatoren, Zusatzstoffe und Refraktärmaterialien: vielfältige industrielle Anwendungen.

Biologische Rolle und Sicherheit

Chrom in niedrigen Oxidationsstufen (vor allem Cr(III)) wird als sogenanntes Spuren­element diskutiert und spielt eine Rolle im Stoffwechsel von Kohlenhydraten und Lipiden; die genaue essentielle Bedeutung beim Menschen ist teilweise noch Gegenstand der Forschung. Hingegen ist Chrom(VI) hochgiftig und krebserzeugend (IARC: Gruppe 1). Aufnahmewege sind Inhalation und Hautkontakt bei industriellen Prozessen. Beim Umgang mit hexavalentem Chrom sind geeignete Schutzmaßnahmen, Absaugung und persönliche Schutzausrüstung unbedingt erforderlich.

Anmerkungen

Der Name „Chrom“ leitet sich vom griechischen Wort „chroma“ (Farbe) ab, da viele Chromverbindungen sehr farbig sind. In technischen und alltäglichen Kontexten ist Chrom vor allem durch seine Verwendung in Legierungen (rostfreier Stahl) und als Beschichtung bekannt.