O Elemento Químico Cromo

Prévia do material em texto

EQUIPE
CAIO
VINICIUS COLARES
PEDRO YAGO
CROMO 
Introdução
O elemento químico cromo é um metal de transição branco, cristalino, com baixa maleabilidade e ductibilidade.
Seu nome deriva do grego “Chroma” e significa cor.
HISTÓRIA
Foi descoberto pelo químico Louis Nicolas em 1797 que o isolou em 1798, a partir de um mineral chamado crocoíta encontrado na Sibéria.
TABELA PERIÓDICA
Tabela periódica
Tabela periódica
Possui número atômico 24 e massa atômica relativa 51,996 u e está localizado no grupo VI da tabela periódica, portanto é um metal de transição. 
ESTRUTURA ATÔMICA
Possui 4 níveis de energia
Sua distribuição eletrônica é:
1s², 2s², 2p6, 3s², 3p6, 3d5, 4s¹
PROPRIEDADES QUÍMICAS
Propriedades Químicas
O cromo é bastante ativo. Ele não reage com água, mas reage com a maioria dos ácidos.
Combina-se com o Oxigênio, à temperatura ambiente para formar óxido de crômio (Cr2O3).
Propriedades Químicas
Óxido de Cromo forma uma camada fina sobre a superfície do metal, protegendo-a de uma maior corrosão.
Obtenção
O cromo pode ser obtido através da cromita ( FeCr2O4);
É obtido para fins comerciais aquecendo-se a cromita em presença de elementos como alumínio ou silício em um processo de redução.
Obtenção
Atualmente, aproximadamente metade da produção deste mineral, a cromita, é extraída da África do Sul;
Também existe considerável quantidade deste mineral na Índia e na Turquia.
Obtenção
Obtenção
USOS DO CROMO.
USOS DO CROMO
É usado na fabricação de aços inoxidáveis;
É usado em placas para as peças do carro;
USOS DO CROMO
Ferramentas, facas;
Pintura de camuflagem, aparelhos de som;
Fitas de vídeo e lasers;
Dá a rubis e esmeraldas sua cor.
USOS DO CROMO
Na metalurgia, a fim de aumentar a resistência à corrosão;
Em ligas metálicas, nas quais se destaca o aço inoxidável;
Em processos de Cromagem, por meio de eletrodeposição;
USOS DO CROMO
Seus cromatos e óxidos são empregados em corantes e tinturas;
Um de seus mais importantes compostos, o dicromato de potássio (K2Cr2O7), é um importante reativo químico para limpeza de materiais
EXTRAÇÃO DE CROMO METÁLICO.
 Miinério de cromo
 	O cromo é encontrado na natureza principalmente como cromita , sendo o único mineral de cromo economicamente aproveitável.
 Sua composição teórica da cromita (FeO.Cr2O3) contém 68% de Cr2O3 e 32% de FeO. Entretanto, esses valores nunca são encontrados nos minerais naturais, em decorrência das impurezas. O magnésio e o alumínio estão presentes na estrutura da cromita, substituindo parcialmente o ferro.
Geológico
 Os depósitos de cromita resultam da cristalização do mineral no processo de resfriamento do magma. Dessa forma, os dois tipos de depósitos de cromita compacta conhecidos são os estratiformes e os podiformes.
 Os estratiformes, como o próprio nome indica, são tabulares, ocorrem em leitos de intrusões ígneas e são responsáveis por mais de 90% das reservas de cromo conhecidas em todo o mundo, apresentam idade pré-cambriana. Os minérios encontrados nesses depósitos são, predominantemente, de alto teor de ferro.
Depósitos Estratiformes
Depósitos Podiformes
 Os depósitos podiformes são tipicamente lentiformes a pouco tabulares, todavia, alguns são muito irregulares. são depósitos com elevado teor de cromo, grau metalúrgico, além de constituir fonte mundial de minério com grau refratário. Esses depósitos têm como características a granulometria grossa intensamente deformada e recristalizada.
Depositos estratiformes e podiformes no Brasil
Lavra
 Os métodos de lavra empregados nos minérios de cromo são variados em decorrência das formas irregulares dos corpos mineralizados das jazidas, as quais são lavradas a céu aberto e via subterrânea, com o predomínio desse último.
 No caso da mina de Ipueira, Estado da Bahia, emprega-se a lavra subterrânea totalmente mecanizada 
Processamento
 Consiste no enriquecimento do minério de cromo, a fim de elevar o teor de Cr2O3 aos níveis exigidos pelo mercado consumidor. Os minérios de cromo são sempre monometálicos, isto é, não há subprodutos no seu processamento. 
Processamento
Com raras exceções ocorrem platina ou minerais pesados. Outra característica consiste na diferença significativa entre a densidade da cromita e dos minerais de ganga.
Concentrado de cromo
Ganga
 Os minérios de cromita ocorrem nas formas compacta e disseminada, com variações significativas no grau de liberação do mineral e na composição mineralógica. 
Há uma variedade de técnicas e/ou métodos utilizados no processamento desses minérios. Assim, são obtidos “produtos de cromita” por meio de lavra seletiva, catação manual meio denso, separação gravítica, separação magnética e, em alguns casos, flotação.
 A catação manual e a separação em meio denso são métodos utilizados apenas para o minério compacto de granulometria grossa
 O minério disseminado possui uma granulométrica de liberação mais fina e a utilização de processos mecanizados, ou sejam, separações gravítica e/ou magnética com intensidade de campo acima de 1,0 T.
 A concentração de cromita em todo mundo é conseguida, na maioria dos casos, por métodos convencionais de separação gravítica. Neste caso, os equipamentos mais empregados incluem tambores e ciclones de meio denso, jigues, mesas vibratórias e espirais.
- Tambores 
ciclones de meio denso
jigues
mesas vibratórias
Espirais
 A obtenção de concentrados ou produtos de cromita para a indústria de refratário, química ou metalúrgica compreende as etapas de britagem, moagem e concentração. Os processos de ustulação e fundição em fornos elétricos são etapas subseqüentes na cadeia de obtenção dos produtos de cromo.
 A seguir: Fluxograma representativo da obtenção de produtos de cromo pro granulométrica
Processamento de Minérios de Cromo no Brasil 
A FERBASA - Companhia de Ferro e Ligas da Bahia S/A responde por 70% de toda a produção nacional de cromita e 100% da produção de ligas de ferro-cromo no Brasil. Suas principais minas estão localizadas nos municípios de Andorinhas e Campo Formoso, BA.
Nas duas minas, a concentração do minério segue métodos convencionais de separação gravítica permite obter produtos para as indústrias metalúrgica, química e de refratários. A FERBASA também produz areia de cromita destinada às indústrias de fundição.
Fluxograma de beneficiamento de minério de cromita da mina Ipueira, FERBASA (Sampaio, Carvalho e Fonseca, 2001).
USOS E FUNÇÕES
 
 Os concentrados de cromita podem ser agrupados nos tipos grau metalúrgico; grau químico e grau refratário. A classificação baseia-se no teor de Cr2O3 e na relação Cr/Fe.
 AÇO INOXIDÁVEL
 
Aço inoxidável é uma liga de ferro , carbono e cromo , podendo conter também níquel , molibdênio e outros elementos . A principal característica do aço inoxidável é sua alta resistência a corrosão, e essa resistência é devida a película de óxido rico em cromo que ocorre naturalmente na superfície doaço .
Classificação dos aços Inoxidáveis.
Os aços inoxidáveis são classificados devido sua microestrutura em :
-Ferríticos
-Austeníticos
-Martensíticos
-Endurecíveis por precipitação
-Duplex
Aço inoxidável martensítico
Características 
-Elevada resistência mecânica
-Baixa resistência a corrosão comparado aos demais aços inoxidáveis
-Baixo custo
-Cormabilidade plástica limitada
- São magnéticos e possuem boa usinabilidade 
Aplicação dos aços inoxidáveis martensíticos
-Aplicações nas quais, além da elevada resistência à corrosão, seja necessária elevada resistência mecânica/dureza
-Instrumentos cirúrgicos como bisturi e pinças
-Facas de corte, tesoura, lâminas de barbear (cutelaria)
Aço inoxidável Austenítico
Características
-Não temperavel e não magnético
-Quando deformados a frio , tornar-se parcialmente martensítico e levemente magnético.
-Coeficiente de dilatação térmica elevado
-Baixa condutividade térmica , quando comparados aos aços ao carbono
-São CFC - não apresentam transição ductil-fragil
-São paramagnéticos
-Apresentam excelente conformabilidade
Aplicações dos aços inoxidáveis Austeníticos
-Parafusos
-Porcas
-Pinos
-Utensilios domésticos
-Balcões e mesas frigoríficas 
Aço inoxidável Ferrítico
Características
-São de baixo custo
-Possuem repetência a corrosão superior a dos martensíticos e inferior aos Austeníticos comuns.
-Material não - temperável
-Limitada resistência mecânica devido ao teor de carbono
-Usinabilidade inferior aos martensíticos.
 Aplicações dos aços inoxidáveis Ferríticos
 -Eletrodomésticos
-Construção civil
-Utensílios domésticos
Aço Inoxidável Duplex
Características
-Os aços inoxidáveis duplex tem uma estrutura mista de austenita e ferrita
-Maior resistência a corrosão sob tensão
-Elevadas propriedades mecânicas
-Alta ductilidade e soldabilidade 
 Aplicações dos Aços Inoxidáveis Duplex
-Indústria petroquímica
-Indústria de papel e celulose: digestores, equipamentos de branqueamento contendo cloretos
-Indústria química: vasos de pressão, trocadores de calor, reatores, bombas, tanques de produtos químicos. 
Aço Inoxidável Endurecível por precipitação 
 Características
-São ligas ferro contendo Cr (12 a 17 %) Ni (4 a 8 %) Mo (0 a 2 %) com matriz martensítica (de baixo carbono) endurecida pela precipitação de compostos intermetálicos formados pela adição de elementos (em teores menores) como Al, Cu, Ti e Nb.
-Possuem resistência à corrosão comparável à dos austeníticos e resistência mecânica comparável à dos martensíticos.
-Tem boa ductilidade e tenacidade, dependendo do tratamento térmico.
-Podem ser soldados mais facilmente que os aços martensíticos comuns.
-Possibilidade de serem trabalhados antes do processo de endurecimento por envelhecimento, economizando ferramentas
Composição Química 
Aplicações 
-Indústria aeronáutica
-Indústria de extração do petróleo e do gás
-Indústria petroquímica
-Indústria química em geral
-Indústria de papel e celulose 
APLICAÇÕES
O cromo tem varias aplicações , por isso vou dividir em três formas de aplicações , sendo elas :
-Indústria metalúrgica
-Indústria de refratários
-Indústria química
-Indústria de fundição
Indústria metalúrgica
A indústria metalúrgica responde por 80% do consumo mundial de cromita compacta ou concentrado de alto teor de Cr2O3, que são utilizados principalmente para obtenção de ligas de ferro-cromo, fonte básica para obtenção de aço inoxidável e ligas especiais.
Aço Inoxidável 
 A maior demanda na indústria metalúrgica acontece na fabricação de aço inoxidável, que contém, em média, 18% de cromo, e proporciona à liga elevada resistência à oxidação e aos ataques químicos.
 	O cromo em solução sólida possibilita a obtenção de um óxido de cromo com espessura da ordem de dezenas de Å na superfície metálica. Este óxido é estável na maioria dos meios industriais e domésticos e, por isso, reduz a taxa de corrosão a valores insignificantes, tornando-o seguro para aplicações nas indústrias farmacêuticas, nucleares, alimentícias, de arquitetura, dentre outras.
Ligas de Níquel-cromo 
Indústria de refratários
 
 A indústria de refratários responde por 11% do consumo mundial de cromita. Neste caso, o cromo participa como componente básico na manufatura de tijolos refratários, no refinamento de ligas de metais não-ferrosos, na fabricação de vidros etc.
 
 
 Os maiores consumidores dos refratários de cromita são as indústrias de cimento, cobre, vidro, níquel e aço.
Indústria química 
O cromo é usado na indústria química para fabricar uma variedade de produtos, incluindo: catalisadores, inibidores de corrosão, cromagem, produtos de acabamento, pigmentos, compostos de tingimento, dentre outros. Para fabricar esses produtos a indústria química consome 8% da produção mundial de cromita e utiliza o cromo primeiramente como pigmento e compostos de tingimento
Indústria de fundição
 Uma moderna aplicação da cromita acontece com a areia de fundição, na qual esse produto é empregado para enformar o metal fundido até que o mesmo se solidifique.
Importancia do cromo para o corpo humano
 O cromo tem provavelmente um papel de ativador das enzimas e na estabilização das proteínas e ácidos nuclêicos (papel na espermatogênese, ou seja, fabricação do esperma). Mas sua principal atuação é de potencializar o papel da insulina,não unicamente no metabolismo dos açúcares, mas também no das proteínas e das gorduras
ÓXIDOS E HIDRÓXIDOS DO CROMO
ÓXIDO E HIDRÓXIDO DE CROMO
(NH4)2 Cr2 CR2O3+N2+H2O 
ÓXIDO E HIDRÓXIDO DE CROMO
ÓXIDO E HIDRÓXIDO DE CROMO
Hidróxido de cromo(III) é um composto inorgânico de fórmula química Cr(OH)3.
É utilizado como pigmento, mordente e catalisador para algumas reações
LIGAS DE Cr-Ni
Desde 1930 ligas a base de Ni-Cr estão sendo desenvolvidas para utilização em próteses dentárias
 A utilização de próteses dentárias na substituição de estruturas dentárias que foram perdidas é de grande importância na vida de pacientes, porque visa manter a qualidade de vida além de benefícios estéticos, fonéticos, funcionais, nutricionais e psicológicos aos pacientes em tratamentos odontológico.
Nos dias atuais existem dois grupos de ligas dentárias, ligas de metais nobres (Au, Pd, Pt e Ag) e de metais não-nobres (NiCr, Co-Cr e Ti).
ASPECTOS ECONÔMICOS
Em 2005, as empresas produtoras de cromita no Estado da Bahia (Ferbasa e Magnesita S/A), geraram o equivalente a R$172 milhões de Compensação Financeira pela Exploração Mineral – CFEM. 
ASPECTOS ECONÔMICOS
ASPECTOS ECONÔMICOS
O consumo de Cromita está diretamente ligado ao consumo de aço inoxidável que responde por cerca de 100% da aplicação final desta comodity *.
ASPECTOS ECONÔMICOS
(*)
Consumo setorial da Cromita.
ASPECTOS ECONÔMICOS
Mercado Mundial de Níquel.
ASPECTOS ECONÔMICOS
ASPECTOS ECONÔMICOS
ASPECTOS ECONÔMICOS
ASPECTOS ECONÔMICOS
CURIOSIDADES 
O cromo é um mineral pouco conhecido, mas que pode ser fundamental para o emagrecimento. Isto porque ele é capaz de melhorar a sensibilidade à insulina.
CURIOSIDADES
CURIOSIDADES
Trata-se de um elemento essencial para o ser humano, porém em altas concentrações é toxico.
Ocromo é usado para endurecer aços inoxidáveis, pois sua superfície é dura e resistente à corrosão, ele também da coloração verde-esmeralda a vidros
CURIOSIDADES
 O cromo desempenha um papel importante no aumento do nível de serotonina no cérebro, na noradrenalina e melatonina, que ajudam a regular as emoções e o humor.
CURIOSIDADES
CONCLUSÕES
CONCLUSÕES
 Tendo em vista toda a pesquisa feita no presente trabalho , podemos concluir que , o Cromo é um elemento de extrema importância como elemento de liga tanto para os metais quanto para os refratários , pois sem esse elemento ligas como aços inoxidáveis seriam impossíveis de serem feitas.
 E para o meio humano o cromo é de integral ajuda para o corpo , tendo como estudos sua ausência levaria a fadiga , colesterol anormal , náuseas , cicatrização lenta.
CONCLUSÕES
 REFERÊNCIAS
BIBLIOGRAFICAS
Referências Bibliográficas
Callister, W. D. Jr. Ciência e Engenharia de Materiais: uma introdução. 7a edição, Rio de Janeiro: LTC, (2007).
 GONÇALVES, M. de M. (2007). Cromo. Sumário Mineral, DNPM.
 BACELLAR, G. A. e LEAL, G. R. N. (1973). Perfil analítico da cromita, Boletim no 10, DNPM.
MASSALSKI, B. T. Binary Alloy Phase Diagrams, v. 1, 471-474. . Ohio: ASM International, v.1, p. 471-474, 1990.
 
Sites consultados
http://www.ppgem.eel.usp.br/pt-br/system/files/arquivos/dissertacoes/luciano_braga_alkmin.pdf
https://www.passeidireto.com/arquivo/50868140/resumo-cromita
http://moises-de-oliveira.blogspot.com/2016/07/a-vida-no-pre-cambriano-os-primeiros.html
http://mineralis.cetem.gov.br/bitstream/cetem/1052/1/16.CROMITA.pdf