クロム（Cr）：性質、化学、用途と安全性

物理的・化学的性質

金属クロムは銀灰色で、硬い一方、塊状ではもろい。表面には薄く密着性の高い酸化物層が形成され、これがその後の腐食から表面を保護する。このため、合金に少量のクロムを加えると耐さび性が向上する。化学的には複数の酸化数をとり、最も一般的なのは+2、+3、+6である。六価クロム化合物は強い酸化剤であり、三価クロム塩とは色や反応性が異なる。

産出、抽出と材料

クロムは主として鉱物クロマイト（鉄クロム酸化物）中に存在する。工業生産では、鉱石を採掘して製錬し、まずフェロクロムを製造する。これを還元または精製して、金属クロムや各種合金を製造する。ステンレス鋼など、クロムを含む材料のリサイクルも、回収クロムの重要な供給源である。

化合物と主な用途

クロム化合物は、その安定性、色、および化学的挙動によって広く利用されている。主な用途には次のものがある。

• ステンレス鋼および耐食鋼。クロムが不動態酸化物層をつくり、鉄を保護する。
• 硬さと光沢を与える電気めっき、ならびに装飾的な「クロム」仕上げ。
• 歴史的にクロム酸塩および二クロム酸塩から得られた顔料と染料。このうち多くは安全上の理由から現在は規制されている。
• 主に三価クロム塩を用いる皮革なめしと、特定の触媒。

生物学的役割と安全性

一部の三価クロム化合物は食事由来の微量元素として説明されてきたが、ヒトの代謝における必須の役割の範囲や機構については、現在も科学的評価の対象である。これに対し、六価クロムは、有害な曝露条件下で吸入または摂取された場合に毒性および発がん性を示すことが十分に裏付けられている。イオンや可溶性の六価クロム化合物によるリスクを低減するため、職場での管理、適切な廃棄物処理、規制上の限度が設けられている。

歴史と注目すべき事実

クロムは18世紀後半、フランスの化学者により発見された。この化学者は鉱物から色鮮やかな化合物を分離し、ギリシア語で「色」を意味する語に由来して元素名を付けた。構造用合金から色彩豊かな化合物まで幅広く利用できること、さらに酸化数によって安全性に重要な差異があることから、クロムは工業上重要であると同時に、慎重な規制の対象となる元素である。