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Cromo

El cromo es un elemento químico de número atómico 24 que se encuentra en el grupo 6 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Cr. Es un metal que se emplea especialmente en metalurgia. Su nombre cromo (derivado del griego chroma, ‘color’) se debe a los distintos colores que presentan sus compuestos.

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Tabla completaTabla ampliada

Plateado metálico
Información general
Nombre, símbolo, número Cromo, Cr, 24
Serie química Metales de transición
Grupo, período, bloque 6, 4, d
Masa atómica 51,9961 u
Configuración electrónica [Ar]3d54s1
Dureza Mohs 8,5
Electrones por nivel 2, 8, 13, 1 (imagen)
Propiedades atómicas
Radio medio 140 pm
Electronegatividad 1,66 (escala de Pauling)
Radio atómico (calc) 166 pm (radio de Bohr)
Radio covalente 127 pm
Radio de van der Waals Sin datos pm
Estado(s) de oxidación 6,3,2
Óxido Ácido fuerte
1.ª energía de ionización 652,9 kJ/mol
2.ª energía de ionización 1590,6 kJ/mol
3.ª energía de ionización 2987 kJ/mol
4.ª energía de ionización 4743 kJ/mol
5.ª energía de ionización 6702 kJ/mol
6.ª energía de ionización 8744,9 kJ/mol
Propiedades físicas
Estado ordinario Sólido
Densidad 7140 kg/m3
Punto de fusión 2130 K (1857 °C)
Punto de ebullición 2945 K (2672 °C)
Entalpía de vaporización 344,3 kJ/mol
Entalpía de fusión 16,9 kJ/mol
Presión de vapor 990 Pa a 2130 K
Varios
Estructura cristalina Cúbica centrada en el cuerpo
Calor específico 450 J/(K·kg)
Conductividad eléctrica 7,74·106 S/m
Conductividad térmica 93,7 W/(K·m)
Velocidad del sonido 5940 m/s a 293,15 K (20 °C)
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos del cromo
iso AN Periodo MD Ed PD
MeV
50Cr4,345%> 1,8·1017 aεε-50V
51CrSintético27,7025 dε0,75351V
52Cr83,789%Estable con 28 neutrones
53Cr9,501%Estable con 29 neutrones
54Cr2,365%Estable con 30 neutrones
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.

Características principales

 
Cromo puro

El cromo es un metal de transición duro, frágil, color blanco agrisado y brillante. Es muy resistente frente a la corrosión.

Su estado de oxidación más alto es el +6, aunque estos compuestos son muy oxidantes. Los estados de oxidación +4 y +5 son poco frecuentes, mientras que los estados más estables son +2 y +3. También es posible obtener compuestos en los que el cromo está presente en estados de oxidación más bajos, pero son bastante raros.

Aplicaciones

  • El cromo se utiliza principalmente en metalurgia para aportar resistencia a la corrosión y un acabado brillante.
    • En aleaciones, por ejemplo, el acero inoxidable es aquel que contiene más del 12% de cromo, aunque las propiedades antioxidantes del cromo empiezan a notarse a partir del 5% de concentración. Además tiene un efecto alfágeno, es decir, abre el campo de la ferrita y lo fija.
    • En procesos de cromado (depositar una capa protectora mediante electrodeposición). También se utiliza en el anodizado del aluminio.
    • En pinturas cromadas como tratamiento antioxidante
  • Sus cromatos (cromato de plomo) y óxidos (óxido de cromo III o verde de cromo) se emplean en colorantes y pinturas. En general, sus sales se emplean, debido a sus variados colores, como mordientes.
  • El dicromato de potasio (K2Cr2O7) es un reactivo químico que se emplea en la limpieza de material de vidrio de laboratorio y, en análisis volumétricos, como agente valorante.
  • Es común el uso del cromo y de alguno de sus óxidos como catalizadores, por ejemplo, en la síntesis de amoníaco (NH3).
  • El mineral cromita (Cr2O3·FeO) se emplea en moldes para la fabricación de ladrillos (en general, para fabricar materiales refractarios). Con todo, una buena parte de la cromita consumida se emplea para obtener cromo o aleaciones.
  • En el curtido del cuero es frecuente emplear el denominado «curtido al cromo» en el que se emplea hidroxisulfato de cromo (III) (Cr(OH)(SO4)).
  • Para preservar la madera se suelen utilizar sustancias químicas que se fijan a la madera protegiéndola. Entre estas sustancias se emplea óxido de cromo (VI) (CrO3).
  • Cuando en el corindón (α-Al2O3) se sustituyen algunos iones de aluminio por iones de cromo se obtiene el rubí; esta gema se puede emplear, por ejemplo, en láseres.
  • El dióxido de cromo (CrO2) se emplea para fabricar las cintas magnéticas empleadas en las casetes, dando mejores resultados que con óxido de hierro (III) (Fe2O3) debido a que presentan una mayor coercitividad.

Historia

 
Óxido de cromo

En 1766, el mineralogista alemán Johann Gottlob Lehmann analizó un mineral de color anaranjado rojizo conocido como plomo rojo de Siberia. Pudo determinar que contenía plomo y algún otro elemento, que finalmente no pudo descubrir ya que murió al año siguiente. El mineral molido resultaba ser muy útil en pinturas debido a sus propiedades de estabilidad como pigmento. Esta aplicación se extendió con rapidez, por ejemplo, se puso de moda un amarillo brillante, el amarillo de cromo, obtenido a partir de la crocoíta. Además los ejemplares con cristales de buena calidad eran muy apreciados por los coleccionistas.[1]

En 1797 el químico francés Louis Nicolas Vauquelin obtuvo muestras del mineral, y mediante tratamiento con carbonato potásico fue capaz de precipitar el plomo manteniendo en disolución una sustancia desconocida que daba sales coloreados con otros metales. Posteriormente preparó el óxido de ese elemento, y en 1798 descubrió que se podía aislar cromo metálico calentando el óxido con carbón en polvo. Lo llamó cromo (del griego χρῶμα, chrōma, "color") debido a los distintos colores que presentan sus compuestos. También pudo detectar trazas de cromo en gemas preciosas, como por ejemplo, en rubíes y esmeraldas.[1]

El cromo se empleó principalmente en pinturas y otras aplicaciones hasta que, a finales del siglo XIX, se empleó como aditivo en aceros. Este uso no se extendió hasta principios del siglo XX, cuando se comenzó a obtener cromo metálico mediante aluminotermia. Actualmente en torno a un 85% del cromo se utiliza en aleaciones metálicas.

Según un estudio arqueológico sobre las armas que usó el ejército de la dinastía Qin, datadas hacia los años 210 a. C., se descubrió que estaban recubiertas de cromo. Aunque probablemente se trate de una simple contaminación con minerales naturales de cromo tras estar enterrados tantos siglos, algunos investigadores piensan que los chinos desarrollaron las tecnologías suficientes como para producir un baño de cromo sobre algunos metales.[2]

Compuestos

El dicromato de potasio, K2Cr2O7, es un oxidante enérgico y se utiliza para limpiar material de vidrio de laboratorio de cualquier resto orgánico que pueda contener.

El «verde de cromo» (es el óxido de cromo (III), Cr2O3) es un pigmento que se emplea, por ejemplo, en pinturas esmaltadas y en la coloración de vidrios. El «amarillo de cromo» (cromato de plomo, PbCrO4) también se utiliza como pigmento.

También el cromo se encuentra en el dicromato de hierro (II) FeCr2O7, en estado mineral.[cita requerida]

No se encuentran en la naturaleza ni el ácido crómico ni el dicrómico, pero sus aniones se encuentran en una amplia variedad de compuestos. El trióxido de cromo, CrO3, el que sería el anhídrido del ácido crómico, se vende industrialmente como «ácido crómico». Empleado como uno de los componentes del proceso de los baños de cromado.

Papel biológico

En principio se considera al cromo (en su estado de oxidación +3) un elemento esencial, aunque no se conocen con exactitud sus funciones. Parece participar en el metabolismo de los lípidos, en el de los hidratos de carbono, así como otras funciones.

Se ha observado que algunos de sus complejos parecen potenciar la acción de la insulina, por lo que se les ha denominado «factor de tolerancia a la glucosa»; debido a esta relación con la acción de la insulina, la ausencia de cromo provoca una intolerancia a la glucosa, y esta ausencia, la aparición de diversos problemas.

No se ha encontrado ninguna metaloproteína con actividad biológica que contenga cromo y por lo tanto no se ha podido explicar cómo actúa.

Por otra parte, los compuestos de cromo en el estado de oxidación +6 son muy oxidantes y carcinógenos.

La cantidad diaria recomendada de cromo es de 50-200 μg/día.[3]

Abundancia y obtención

Se obtiene cromo a partir de la cromita (FeCr2O4). La cromita se obtiene comercialmente calentando a la cromadora en presencia de aluminio o silicio (mediante un proceso de reducción). Aproximadamente la mitad de las cromitas se extraen de Sudáfrica. También se obtienen en grandes cantidades en Kazajistán, India y Turquía

Los depósitos aún sin explotar son abundantes, pero están geográficamente concentrados en Kazajistán y el sur de África.

Aproximadamente se produjeron en 2000 quince millones de toneladas de cromita, de la cual la mayor parte se emplea para aleaciones inoxidables (cerca del 70 por ciento), por ejemplo para obtener ferrocromo (una aleación de cromo y hierro, con algo de carbono, los aceros inoxidables dependen del cromo, y su óxido protector). Otra parte (el 15%, aproximadamente) se emplea directamente como material refractario y, el resto, en la industria química para obtener diferentes compuestos de cromo.

Se han descubierto depósitos de cromo metal, aunque son poco abundantes; en una mina rusa (Udachnaya) se producen muestras del metal, en donde el ambiente reductor ha facilitado la producción de diamantes y cromo elemental.

Producción mundial

Datos disponibles de la producción mundial de cromo en 2019, en miles de toneladas por año :[4]

Puesto País Miles de toneladas
1   Sudáfrica 16395
2   Turquía 10000
3   Kazajistán 6700
4   India 4139
5   Finlandia 2415
  Brasil 200 [5]
  otros 4910

Isótopos

Se han caracterizado 19 radioisótopos, siendo el más estable el cromo-50 con un periodo de semidesintegración de más de 1,8 × 1017 años, seguido del cromo-51 con uno de 27,7025 días. El resto tiene periodos de semidesintegración de menos de 24 horas, la mayoría de menos de un minuto. Este elemento también tiene dos metaestados.

El peso atómico de los isótopos del cromo va desde 43 uma (cromo-43) a 67 uma (cromo-67). El primer modo de decaimiento antes del isótopo estable más abundante, el cromo-52, es la captura electrónica, mientras que después de este, es la desintegración beta.

El cromo-53 es el producto de decaimiento del manganeso-53. Los contenidos isotópicos en cromo están relacionados con los de manganeso, lo que se emplea en geología. Las relaciones isotópicas de Mn-Cr refuerzan la evidencia de aluminio-26 y paladio-107 en los comienzos del Sistema Solar. Las variaciones en las relaciones de cromo-53/cromo-52 y Mn/Cr en algunos meteoritos indican una relación inicial de 53Mn/55Mn que sugiere que las relaciones isótópicas de Mn-Cr resultan del decaimiento in situ de 53Mn en cuerpos planetarios diferenciados. Por lo tanto, el 53Cr da una evidencia adicional de procesos nucleosintéticos justo antes de la coalescencia del Sistema Solar.

Precauciones

Generalmente, no se considera que el cromo metal y los compuestos de cromo (III) sean especialmente un riesgo para la salud; se trata de un elemento esencial para el ser humano, pero en altas concentraciones resulta tóxico.

Los compuestos de cromo (VI) son tóxicos si son ingeridos, siendo la dosis letal de unos pocos gramos. En niveles no letales, el Cr (VI) es cancerígeno. La mayoría de los compuestos de cromo (VI) irritan los ojos, la piel y las mucosas. La exposición crónica a compuestos de cromo (VI) puede provocar daños permanentes en los ojos.

La Organización Mundial de la Salud (O. M. S.) recomienda desde 1958 una concentración máxima de 0,05 mg de cromo por litro (VI) en el agua de consumo. Este valor se ha revisado en nuevos estudios sobre sus efectos en la salud, pero ha permanecido constante.

Toxicología

Introducción

El cromo, principalmente en forma de aleaciones y sales solubles del ion Cr [VI], ha sido utilizado ampliamente en industria durante más de un siglo. La experiencia ha demostrado que el cromo, en exposiciones excesivas, puede actuar como irritante cutáneo, como carcinógeno y como alérgeno en el ser humano. El Cr [VI] es aceptado como el principal responsable de las respuestas tóxicas mientras que los compuestos de Cr [III] han sido relacionados como irritantes pero no como carcinógenos o alérgenos.

Toxocinética

Compuestos de Cr [III] Las sales de Cr [III] se absorben muy poco tras una exposición oral, tópica o inhalatoria. Es muy poco permeable e incluso a pH fisiológico en disolución acuosa se hidroliza y precipita, acumulándose posteriormente en los sitios de unión a cationes de la membrana celular.

Compuestos de Cr[VI] Se absorbe el 10% por vía oral y por vía inhalatoria se ha demostrado su absorción pero no se conoce con exactitud en qué grado ya que depende de la solubilidad de los distintos compuestos de Cr [VI]. Existe una reducción significativa de la eficacia de los macrófagos pulmonares para reducir el Cr [VI] en fumadores. El Cr [VI] en sangre se transporta selectivamente en eritrocitos, es reducido y se une a la hemoglobina. A pH corporal atraviesa las membranas celulares vía band 3 protein, la cual transporta también aniones sulfato y fosfato.[6]

Efectos en humanos

Exposición aguda

En adultos, la dosis oral mortífera se considera que es 50-70 mg. de cromatos solubles por kilogramo de peso. Absorción intestinal. Los efectos clínicos de una intoxicación aguda son vómitos, diarrea, hemorragia en el tracto gastrointestinal provocando un shock cardiovascular. Las secuelas de la exposición aguda son necrosis hepática y renal.

Exposición dérmica

En exposición dérmica se han detectado úlceras crónicas y dermatitis irritativa aguda. También se ha descrito dermatitis alérgica de contacto. En la exposición cutánea, sobre todo para el Cr[III], se ha informado de mecanismo el Cr [IV] entra en la célula y es reducido a Cr [III] y es este el que se conjuga con las proteínas formando así el antígeno completo que inicia la reacción alérgica.

Exposición inhalatoria

La vía inhalatoria representa la vía de exposición más peligrosa de los compuestos de Cr [IV] sobre todo para efectos a largo plazo, estos ocurren cuando los mecanismos de defensa específicos del tracto respiratorio y los mecanismos de reducción local son sobrepasados por la cantidad de metal. Si la exposición es respiratoria se produce una marcada irritación en el tracto respiratorio. También se han descrito ulceraciones y perforaciones del tabique nasal. Se ha relacionado con cáncer senonasal y pulmonar. La inhalación de cromo hexavalente también puede dar lugar a cáncer de hueso, próstata, estómago, riñón y vejiga urinaria además de en el sistema hematopoyético. Se han informado de casos de rinitis, broncoespasmo y neumonía en exposición laboral.

Hepatotoxicidad

Múltiples publicaciones han llegado a la conclusión que el Cr VI es potencialmente hepatotóxico. Su toxicidad se basa en la disminución significativa de moléculas antioxidantes como el glutatión, vitamina C, así como de la actividad de las enzimas antioxidantes glutatión peroxidasa y superóxido dismutasa. También se sugiere que el cromo induce daño tisular provocando la pérdida de la viabilidad de los hepatocitos y que puede acumularse en el tejido hepático.[7]

Nefrotoxicidad

El cromo puede provocar daños a nivel renal mediante mecanismos de lesión oxidante causando necrosis tubular aguda. El cromo causa una proteinuria severa en forma progresiva seguida por poliuria y glucosuria y se sugiere que la toxicidad del dicromato se debe a su influencia en el funcionamiento del túbulo proximal.

Mecanismo de acción

Las sales de Cr [VI] producen daño en el ADN, mutaciones genéticas, intercambio entre cromátidas hermanas, aberraciones cromosómicas, transformaciones celulares y mutaciones letales. Esto no ocurre con el Cr [III]. Los compuestos generados durante la reducción de Cromo hexavalente se han relacionado con la genotoxicidad. Agentes reductores implicados son la cisteína y el glutatión. Los radicales libres de oxígeno generados por reacciones mediadas por el cromo activan la transcripción de NF-kB, el cual es un activador crítico de genes involucrados con la inflamación, inmunidad y apoptosis.[8]

Exposición al cromo y fuentes en la naturaleza

La presencia de cromo hexavalente en la naturaleza es debida principalmente a la actividad industrial pudiendo pasar este al aire, al agua o quedar en forma de sedimentos. La principal fuente industrial de cromo es la cromita mineral. Los cromatos son producidos por procesos de fundición, tostado y extracción. El ferrocromo es utilizado en la producción de acero inoxidable y otras aleaciones. Así mismo, los compuestos de cromo son utilizados en enchapado, curtido de cuero, fabricación de colorantes y pigmentos, utensilios de cocina y como conservantes de la madera.[9]

Referencias

  1. Calvo Rebollar, Miguel (2019). Construyendo la Tabla Periódica. Prames, Zaragoza. p. 155-157. ISBN 978-84-8321-908-9. 
  2. China's First Emperor. Andreas Gutzeit. documental TV (2008)
  3. Devlin, T. M. 2004. Bioquímica, 4ª edición. Reverté, Barcelona. ISBN 84-291-7208-4
  4. «Chromium Statistics and Information». U.S. Geological Survey (en inglés). 
  5. Anuário Mineral Brasileiro
  6. Dayan A.D., Paine A.J., Mechanisms of chromium toxicity, carcinogenicity and allergenicity: Review of literature from 1985 to 2000. Hum Exp Toxicol 2001 20:439
  7. Becerra-Torres S.L., et al. Trastornos a la salud inducidos por cromo y el uso de antioxidantes en su prevención o tratamiento. Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research, 2014, 2 (2), 19-30
  8. De Flora S et al. Toxicity of essential and beneficial metal ions, chromium. En: Handbook of metal-ligands interactions in biological fluids. 2º ed. USA. Marcel Dekter Inc. 1995
  9. Klaassen C. D., Casarett and Doull’s Toxicology. The basic science of poisons. 7.ª edición. McGraw-Hill. 2008. Pg. 942-943

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Enlaces externos

  • ATSDR en Español - ToxFAQs™: cromo
  • EnvironmentalChemistry.com - Chromium
  • : Ficha internacional de seguridad química del cromo.
  • It's Elemental - The Element Chromium
  • WebElements.com - Chromium 1 Introducción.
  •   Datos: Q725
  •   Multimedia: Chromium

cromo, para, otros, usos, este, término, véase, desambiguación, redirige, aquí, para, otras, acepciones, véase, cromo, elemento, químico, número, atómico, encuentra, grupo, tabla, periódica, elementos, símbolo, metal, emplea, especialmente, metalurgia, nombre,. Para otros usos de este termino vease Cromo desambiguacion Cr redirige aqui Para otras acepciones vease CR El cromo es un elemento quimico de numero atomico 24 que se encuentra en el grupo 6 de la tabla periodica de los elementos Su simbolo es Cr Es un metal que se emplea especialmente en metalurgia Su nombre cromo derivado del griego chroma color se debe a los distintos colores que presentan sus compuestos Vanadio Cromo Manganeso 24 Cr Tabla completa Tabla ampliadaPlateado metalicoInformacion generalNombre simbolo numeroCromo Cr 24Serie quimicaMetales de transicionGrupo periodo bloque6 4 dMasa atomica51 9961 uConfiguracion electronica Ar 3d54s1Dureza Mohs8 5Electrones por nivel2 8 13 1 imagen Propiedades atomicasRadio medio140 pmElectronegatividad1 66 escala de Pauling Radio atomico calc 166 pm radio de Bohr Radio covalente127 pmRadio de van der WaalsSin datos pmEstado s de oxidacion6 3 2oxidoAcido fuerte1 ª energia de ionizacion652 9 kJ mol2 ª energia de ionizacion1590 6 kJ mol3 ª energia de ionizacion2987 kJ mol4 ª energia de ionizacion4743 kJ mol5 ª energia de ionizacion6702 kJ mol6 ª energia de ionizacion8744 9 kJ molPropiedades fisicasEstado ordinarioSolidoDensidad7140 kg m3Punto de fusion2130 K 1857 C Punto de ebullicion2945 K 2672 C Entalpia de vaporizacion344 3 kJ molEntalpia de fusion16 9 kJ molPresion de vapor990 Pa a 2130 KVariosEstructura cristalinaCubica centrada en el cuerpoCalor especifico450 J K kg Conductividad electrica7 74 106 S mConductividad termica93 7 W K m Velocidad del sonido5940 m s a 293 15 K 20 C Isotopos mas establesArticulo principal Isotopos del cromoiso AN Periodo MD Ed PDMeV50Cr4 345 gt 1 8 1017 aee 50V51CrSintetico27 7025 de0 75351V52Cr83 789 Estable con 28 neutrones53Cr9 501 Estable con 29 neutrones54Cr2 365 Estable con 30 neutronesValores en el SI y condiciones normales de presion y temperatura salvo que se indique lo contrario editar datos en Wikidata Indice 1 Caracteristicas principales 2 Aplicaciones 3 Historia 4 Compuestos 5 Papel biologico 6 Abundancia y obtencion 7 Produccion mundial 8 Isotopos 9 Precauciones 10 Toxicologia 10 1 Introduccion 10 2 Toxocinetica 10 3 Efectos en humanos 10 4 Mecanismo de accion 10 5 Exposicion al cromo y fuentes en la naturaleza 11 Referencias 12 Enlaces externosCaracteristicas principales Editar Cromo puro El cromo es un metal de transicion duro fragil color blanco agrisado y brillante Es muy resistente frente a la corrosion Su estado de oxidacion mas alto es el 6 aunque estos compuestos son muy oxidantes Los estados de oxidacion 4 y 5 son poco frecuentes mientras que los estados mas estables son 2 y 3 Tambien es posible obtener compuestos en los que el cromo esta presente en estados de oxidacion mas bajos pero son bastante raros Aplicaciones EditarEl cromo se utiliza principalmente en metalurgia para aportar resistencia a la corrosion y un acabado brillante En aleaciones por ejemplo el acero inoxidable es aquel que contiene mas del 12 de cromo aunque las propiedades antioxidantes del cromo empiezan a notarse a partir del 5 de concentracion Ademas tiene un efecto alfageno es decir abre el campo de la ferrita y lo fija En procesos de cromado depositar una capa protectora mediante electrodeposicion Tambien se utiliza en el anodizado del aluminio En pinturas cromadas como tratamiento antioxidante Sus cromatos cromato de plomo y oxidos oxido de cromo III o verde de cromo se emplean en colorantes y pinturas En general sus sales se emplean debido a sus variados colores como mordientes El dicromato de potasio K2Cr2O7 es un reactivo quimico que se emplea en la limpieza de material de vidrio de laboratorio y en analisis volumetricos como agente valorante Es comun el uso del cromo y de alguno de sus oxidos como catalizadores por ejemplo en la sintesis de amoniaco NH3 El mineral cromita Cr2O3 FeO se emplea en moldes para la fabricacion de ladrillos en general para fabricar materiales refractarios Con todo una buena parte de la cromita consumida se emplea para obtener cromo o aleaciones En el curtido del cuero es frecuente emplear el denominado curtido al cromo en el que se emplea hidroxisulfato de cromo III Cr OH SO4 Para preservar la madera se suelen utilizar sustancias quimicas que se fijan a la madera protegiendola Entre estas sustancias se emplea oxido de cromo VI CrO3 Cuando en el corindon a Al2O3 se sustituyen algunos iones de aluminio por iones de cromo se obtiene el rubi esta gema se puede emplear por ejemplo en laseres El dioxido de cromo CrO2 se emplea para fabricar las cintas magneticas empleadas en las casetes dando mejores resultados que con oxido de hierro III Fe2O3 debido a que presentan una mayor coercitividad Historia Editar oxido de cromo En 1766 el mineralogista aleman Johann Gottlob Lehmann analizo un mineral de color anaranjado rojizo conocido como plomo rojo de Siberia Pudo determinar que contenia plomo y algun otro elemento que finalmente no pudo descubrir ya que murio al ano siguiente El mineral molido resultaba ser muy util en pinturas debido a sus propiedades de estabilidad como pigmento Esta aplicacion se extendio con rapidez por ejemplo se puso de moda un amarillo brillante el amarillo de cromo obtenido a partir de la crocoita Ademas los ejemplares con cristales de buena calidad eran muy apreciados por los coleccionistas 1 En 1797 el quimico frances Louis Nicolas Vauquelin obtuvo muestras del mineral y mediante tratamiento con carbonato potasico fue capaz de precipitar el plomo manteniendo en disolucion una sustancia desconocida que daba sales coloreados con otros metales Posteriormente preparo el oxido de ese elemento y en 1798 descubrio que se podia aislar cromo metalico calentando el oxido con carbon en polvo Lo llamo cromo del griego xrῶma chrōma color debido a los distintos colores que presentan sus compuestos Tambien pudo detectar trazas de cromo en gemas preciosas como por ejemplo en rubies y esmeraldas 1 El cromo se empleo principalmente en pinturas y otras aplicaciones hasta que a finales del siglo XIX se empleo como aditivo en aceros Este uso no se extendio hasta principios del siglo XX cuando se comenzo a obtener cromo metalico mediante aluminotermia Actualmente en torno a un 85 del cromo se utiliza en aleaciones metalicas Segun un estudio arqueologico sobre las armas que uso el ejercito de la dinastia Qin datadas hacia los anos 210 a C se descubrio que estaban recubiertas de cromo Aunque probablemente se trate de una simple contaminacion con minerales naturales de cromo tras estar enterrados tantos siglos algunos investigadores piensan que los chinos desarrollaron las tecnologias suficientes como para producir un bano de cromo sobre algunos metales 2 Compuestos EditarEl dicromato de potasio K2Cr2O7 es un oxidante energico y se utiliza para limpiar material de vidrio de laboratorio de cualquier resto organico que pueda contener El verde de cromo es el oxido de cromo III Cr2O3 es un pigmento que se emplea por ejemplo en pinturas esmaltadas y en la coloracion de vidrios El amarillo de cromo cromato de plomo PbCrO4 tambien se utiliza como pigmento Tambien el cromo se encuentra en el dicromato de hierro II FeCr2O7 en estado mineral cita requerida No se encuentran en la naturaleza ni el acido cromico ni el dicromico pero sus aniones se encuentran en una amplia variedad de compuestos El trioxido de cromo CrO3 el que seria el anhidrido del acido cromico se vende industrialmente como acido cromico Empleado como uno de los componentes del proceso de los banos de cromado Papel biologico EditarEn principio se considera al cromo en su estado de oxidacion 3 un elemento esencial aunque no se conocen con exactitud sus funciones Parece participar en el metabolismo de los lipidos en el de los hidratos de carbono asi como otras funciones Se ha observado que algunos de sus complejos parecen potenciar la accion de la insulina por lo que se les ha denominado factor de tolerancia a la glucosa debido a esta relacion con la accion de la insulina la ausencia de cromo provoca una intolerancia a la glucosa y esta ausencia la aparicion de diversos problemas No se ha encontrado ninguna metaloproteina con actividad biologica que contenga cromo y por lo tanto no se ha podido explicar como actua Por otra parte los compuestos de cromo en el estado de oxidacion 6 son muy oxidantes y carcinogenos La cantidad diaria recomendada de cromo es de 50 200 mg dia 3 Abundancia y obtencion EditarSe obtiene cromo a partir de la cromita FeCr2O4 La cromita se obtiene comercialmente calentando a la cromadora en presencia de aluminio o silicio mediante un proceso de reduccion Aproximadamente la mitad de las cromitas se extraen de Sudafrica Tambien se obtienen en grandes cantidades en Kazajistan India y TurquiaLos depositos aun sin explotar son abundantes pero estan geograficamente concentrados en Kazajistan y el sur de Africa Aproximadamente se produjeron en 2000 quince millones de toneladas de cromita de la cual la mayor parte se emplea para aleaciones inoxidables cerca del 70 por ciento por ejemplo para obtener ferrocromo una aleacion de cromo y hierro con algo de carbono los aceros inoxidables dependen del cromo y su oxido protector Otra parte el 15 aproximadamente se emplea directamente como material refractario y el resto en la industria quimica para obtener diferentes compuestos de cromo Se han descubierto depositos de cromo metal aunque son poco abundantes en una mina rusa Udachnaya se producen muestras del metal en donde el ambiente reductor ha facilitado la produccion de diamantes y cromo elemental Produccion mundial EditarDatos disponibles de la produccion mundial de cromo en 2019 en miles de toneladas por ano 4 Puesto Pais Miles de toneladas1 Sudafrica 163952 Turquia 100003 Kazajistan 67004 India 41395 Finlandia 2415 Brasil 200 5 otros 4910Isotopos EditarSe han caracterizado 19 radioisotopos siendo el mas estable el cromo 50 con un periodo de semidesintegracion de mas de 1 8 1017 anos seguido del cromo 51 con uno de 27 7025 dias El resto tiene periodos de semidesintegracion de menos de 24 horas la mayoria de menos de un minuto Este elemento tambien tiene dos metaestados El peso atomico de los isotopos del cromo va desde 43 uma cromo 43 a 67 uma cromo 67 El primer modo de decaimiento antes del isotopo estable mas abundante el cromo 52 es la captura electronica mientras que despues de este es la desintegracion beta El cromo 53 es el producto de decaimiento del manganeso 53 Los contenidos isotopicos en cromo estan relacionados con los de manganeso lo que se emplea en geologia Las relaciones isotopicas de Mn Cr refuerzan la evidencia de aluminio 26 y paladio 107 en los comienzos del Sistema Solar Las variaciones en las relaciones de cromo 53 cromo 52 y Mn Cr en algunos meteoritos indican una relacion inicial de 53Mn 55Mn que sugiere que las relaciones isotopicas de Mn Cr resultan del decaimiento in situ de 53Mn en cuerpos planetarios diferenciados Por lo tanto el 53Cr da una evidencia adicional de procesos nucleosinteticos justo antes de la coalescencia del Sistema Solar Precauciones EditarGeneralmente no se considera que el cromo metal y los compuestos de cromo III sean especialmente un riesgo para la salud se trata de un elemento esencial para el ser humano pero en altas concentraciones resulta toxico Los compuestos de cromo VI son toxicos si son ingeridos siendo la dosis letal de unos pocos gramos En niveles no letales el Cr VI es cancerigeno La mayoria de los compuestos de cromo VI irritan los ojos la piel y las mucosas La exposicion cronica a compuestos de cromo VI puede provocar danos permanentes en los ojos La Organizacion Mundial de la Salud O M S recomienda desde 1958 una concentracion maxima de 0 05 mg de cromo por litro VI en el agua de consumo Este valor se ha revisado en nuevos estudios sobre sus efectos en la salud pero ha permanecido constante Toxicologia EditarIntroduccion Editar El cromo principalmente en forma de aleaciones y sales solubles del ion Cr VI ha sido utilizado ampliamente en industria durante mas de un siglo La experiencia ha demostrado que el cromo en exposiciones excesivas puede actuar como irritante cutaneo como carcinogeno y como alergeno en el ser humano El Cr VI es aceptado como el principal responsable de las respuestas toxicas mientras que los compuestos de Cr III han sido relacionados como irritantes pero no como carcinogenos o alergenos Toxocinetica Editar Compuestos de Cr III Las sales de Cr III se absorben muy poco tras una exposicion oral topica o inhalatoria Es muy poco permeable e incluso a pH fisiologico en disolucion acuosa se hidroliza y precipita acumulandose posteriormente en los sitios de union a cationes de la membrana celular Compuestos de Cr VI Se absorbe el 10 por via oral y por via inhalatoria se ha demostrado su absorcion pero no se conoce con exactitud en que grado ya que depende de la solubilidad de los distintos compuestos de Cr VI Existe una reduccion significativa de la eficacia de los macrofagos pulmonares para reducir el Cr VI en fumadores El Cr VI en sangre se transporta selectivamente en eritrocitos es reducido y se une a la hemoglobina A pH corporal atraviesa las membranas celulares via band 3 protein la cual transporta tambien aniones sulfato y fosfato 6 Efectos en humanos Editar Exposicion agudaEn adultos la dosis oral mortifera se considera que es 50 70 mg de cromatos solubles por kilogramo de peso Absorcion intestinal Los efectos clinicos de una intoxicacion aguda son vomitos diarrea hemorragia en el tracto gastrointestinal provocando un shock cardiovascular Las secuelas de la exposicion aguda son necrosis hepatica y renal Exposicion dermicaEn exposicion dermica se han detectado ulceras cronicas y dermatitis irritativa aguda Tambien se ha descrito dermatitis alergica de contacto En la exposicion cutanea sobre todo para el Cr III se ha informado de mecanismo el Cr IV entra en la celula y es reducido a Cr III y es este el que se conjuga con las proteinas formando asi el antigeno completo que inicia la reaccion alergica Exposicion inhalatoriaLa via inhalatoria representa la via de exposicion mas peligrosa de los compuestos de Cr IV sobre todo para efectos a largo plazo estos ocurren cuando los mecanismos de defensa especificos del tracto respiratorio y los mecanismos de reduccion local son sobrepasados por la cantidad de metal Si la exposicion es respiratoria se produce una marcada irritacion en el tracto respiratorio Tambien se han descrito ulceraciones y perforaciones del tabique nasal Se ha relacionado con cancer senonasal y pulmonar La inhalacion de cromo hexavalente tambien puede dar lugar a cancer de hueso prostata estomago rinon y vejiga urinaria ademas de en el sistema hematopoyetico Se han informado de casos de rinitis broncoespasmo y neumonia en exposicion laboral HepatotoxicidadMultiples publicaciones han llegado a la conclusion que el Cr VI es potencialmente hepatotoxico Su toxicidad se basa en la disminucion significativa de moleculas antioxidantes como el glutation vitamina C asi como de la actividad de las enzimas antioxidantes glutation peroxidasa y superoxido dismutasa Tambien se sugiere que el cromo induce dano tisular provocando la perdida de la viabilidad de los hepatocitos y que puede acumularse en el tejido hepatico 7 NefrotoxicidadEl cromo puede provocar danos a nivel renal mediante mecanismos de lesion oxidante causando necrosis tubular aguda El cromo causa una proteinuria severa en forma progresiva seguida por poliuria y glucosuria y se sugiere que la toxicidad del dicromato se debe a su influencia en el funcionamiento del tubulo proximal Mecanismo de accion Editar Las sales de Cr VI producen dano en el ADN mutaciones geneticas intercambio entre cromatidas hermanas aberraciones cromosomicas transformaciones celulares y mutaciones letales Esto no ocurre con el Cr III Los compuestos generados durante la reduccion de Cromo hexavalente se han relacionado con la genotoxicidad Agentes reductores implicados son la cisteina y el glutation Los radicales libres de oxigeno generados por reacciones mediadas por el cromo activan la transcripcion de NF kB el cual es un activador critico de genes involucrados con la inflamacion inmunidad y apoptosis 8 Exposicion al cromo y fuentes en la naturaleza Editar La presencia de cromo hexavalente en la naturaleza es debida principalmente a la actividad industrial pudiendo pasar este al aire al agua o quedar en forma de sedimentos La principal fuente industrial de cromo es la cromita mineral Los cromatos son producidos por procesos de fundicion tostado y extraccion El ferrocromo es utilizado en la produccion de acero inoxidable y otras aleaciones Asi mismo los compuestos de cromo son utilizados en enchapado curtido de cuero fabricacion de colorantes y pigmentos utensilios de cocina y como conservantes de la madera 9 Referencias Editar a b Calvo Rebollar Miguel 2019 Construyendo la Tabla Periodica Prames Zaragoza p 155 157 ISBN 978 84 8321 908 9 China s First Emperor Andreas Gutzeit documental TV 2008 Devlin T M 2004 Bioquimica 4ª edicion Reverte Barcelona ISBN 84 291 7208 4 Chromium Statistics and Information U S Geological Survey en ingles Anuario Mineral Brasileiro Dayan A D Paine A J Mechanisms of chromium toxicity carcinogenicity and allergenicity Review of literature from 1985 to 2000 Hum Exp Toxicol 2001 20 439 Becerra Torres S L et al Trastornos a la salud inducidos por cromo y el uso de antioxidantes en su prevencion o tratamiento Journal of Pharmacy amp Pharmacognosy Research 2014 2 2 19 30 De Flora S et al Toxicity of essential and beneficial metal ions chromium En Handbook of metal ligands interactions in biological fluids 2º ed USA Marcel Dekter Inc 1995 Klaassen C D Casarett and Doull s Toxicology The basic science of poisons 7 ª edicion McGraw Hill 2008 Pg 942 943 Enlaces externos Editar Wikimedia Commons alberga una galeria multimedia sobre Cromo ATSDR en Espanol ToxFAQs cromo EnvironmentalChemistry com Chromium Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo de Espana Ficha internacional de seguridad quimica del cromo International Chromium Development Association It s Elemental The Element Chromium Native Chromium The Merck Manual Mineral Deficiency and Toxicity WebElements com Chromium 1 Introduccion Datos Q725 Multimedia Chromium Obtenido de https es wikipedia org w index php title Cromo amp oldid 139092361, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,

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