Cromo

El cromo gaseoso tiene una configuración electrónica de estado fundamental de [Ar ] 3d ⁵ 4s ¹ . Es el primer elemento de la tabla periódica cuya configuración viola el principio de Aufbau . También se presentan excepciones al principio más adelante en la tabla periódica para elementos como el cobre , el niobio y el molibdeno . ^{[ 17 ]}

El cromo es el primer elemento de la serie 3d donde los electrones 3d comienzan a hundirse en el núcleo; por lo tanto, contribuyen menos al enlace metálico y, en consecuencia, los puntos de fusión y ebullición y la entalpía de atomización del cromo son menores que los del elemento precedente, el vanadio . El cromo(VI) es un agente oxidante fuerte , a diferencia de los óxidos de molibdeno (VI) y tungsteno (VI). ^{[ 18 ]}

El cromo es el tercer elemento más duro después del carbono ( diamante ) y el boro . Su dureza en la escala de Mohs es de 8,5, lo que significa que puede rayar muestras de cuarzo y topacio , pero puede ser rayado por el corindón . El cromo es altamente resistente al deslustre , lo que lo hace útil como metal que preserva su capa más externa de la corrosión , a diferencia de otros metales como el cobre , el magnesio y el aluminio .

El cromo tiene un punto de fusión de 1907  °C (3465  °F), que es relativamente bajo en comparación con la mayoría de los metales de transición. Sin embargo, sigue teniendo el segundo punto de fusión más alto de todos los elementos del período 4 , superado por el vanadio por 3  °C (5  °F) a 1910  °C (3470  °F). El punto de ebullición de 2671  °C (4840  °F), sin embargo, es comparativamente más bajo, teniendo el cuarto punto de ebullición más bajo de los metales de transición del período 4 solo después del cobre , el manganeso y el zinc . ^{[ nota 1 ]} La resistividad eléctrica del cromo a 20 °C es de 125 nanoohm - metros . 

El cromo tiene una alta reflexión especular en comparación con otros metales de transición. En el infrarrojo , a 425 μm , el cromo tiene una reflectancia máxima de aproximadamente el 72%, disminuyendo a un mínimo del 62% a 750 μm antes de aumentar nuevamente al 90% a 4000 μm. ^{[ 11 ]} Cuando el cromo se usa en aleaciones de acero inoxidable y pulido , la reflexión especular disminuye con la inclusión de metales adicionales, pero aún es alta en comparación con otras aleaciones. Entre el 40% y el 60% del espectro visible se refleja del acero inoxidable pulido. ^{[ 11 ]} La alta reflectividad del cromo, especialmente el 90% en el infrarrojo, puede atribuirse a las propiedades magnéticas del cromo. ^{[ 19 ]} El cromo tiene propiedades magnéticas únicas; es el único sólido elemental que muestra ordenamiento antiferromagnético a temperatura ambiente y por debajo. Por encima de 38 °C, su ordenamiento magnético se vuelve paramagnético . ^{[ 7 ]} Las propiedades antiferromagnéticas, que hacen que los átomos de cromo se ionicen temporalmente y se enlacen entre sí, están presentes porque las propiedades magnéticas de la cúbica centrada en el cuerpo son desproporcionadas a la periodicidad de la red . Esto se debe a los momentos magnéticos en los vértices del cubo y a los centros del cubo desiguales, pero antiparalelos. ^{[ 19 ]} La permitividad relativa del cromo, dependiente de la frecuencia , derivada de las ecuaciones de Maxwell y del antiferromagnetismo del cromo , da como resultado una mayor reflectancia en longitudes de onda infrarrojas y visibles. ^{[ 20 ]}    

El cromo natural se compone de cuatro isótopos estables : ^50Cr , ^52Cr , ^53Cr y ^54Cr , siendo el ^52Cr el más abundante (83,789% de abundancia natural ). Se han caracterizado veinticinco radioisótopos , desde el ^42Cr hasta el ^70Cr ; el radioisótopo más estable es el ^51Cr , con una vida media de 27,70 días. Todos los demás isótopos radiactivos tienen vidas medias inferiores a un día, y la mayoría, inferiores a un minuto. El cromo también tiene dos isómeros nucleares metaestables . ^{[ 9 ]}

El modo de desintegración principal antes del isótopo estable más abundante, ⁵² Cr, es la captura electrónica y el modo principal después es la desintegración beta . ^{[ 9 ]}

^{El 53Cr} es el producto de desintegración radiogénica del ^53Mn (vida media de 3,7 millones  de años). El cromo y el manganeso se encuentran juntos en cantidades suficientes para que su medición tenga aplicaciones en la geología isotópica . Las proporciones isotópicas de manganeso-cromo refuerzan la evidencia del ^26Al y el ^107Pd sobre la historia temprana del Sistema Solar . Las variaciones en las proporciones ^53Cr / ^{52Cr y Mn/Cr de varios meteoritos indican una proporción inicial de 53Mn} / ^55Mn distinta de cero, lo que sugiere que las variaciones en la composición isotópica del Cr deben ser resultado de la desintegración in situ del ^53Mn en cuerpos planetarios diferenciados. Por lo tanto, el ^53Cr proporciona evidencia adicional de procesos nucleosintéticos inmediatamente antes de la coalescencia del Sistema Solar. ^{[ 24 ]}

También se ha propuesto la relación ⁵³ Cr/ ^{52 Cr como un indicador de la concentración de oxígeno atmosférico. [ 25 ]}

Se conocen numerosos compuestos de cromo(III), como el nitrato de cromo(III) , el acetato de cromo(III) y el óxido de cromo(III) . ^{[ 31 ]} El cromo(III) se puede obtener disolviendo cromo elemental en ácidos como el ácido clorhídrico o el ácido sulfúrico , pero también se puede formar mediante la reducción de cromo(VI) por el citocromo c7 . ^{[ 32 ]} El Cr ³⁺El ion tiene un radio similar (63 pm ) al del Al ^3+. (radio 50  pm), y pueden sustituirse entre sí en algunos compuestos, como en el alumbre de cromo y el alumbre .

El cromo(III) tiende a formar complejos octaédricos . El cloruro de cromo(III) hidratado disponible comercialmente es el complejo verde oscuro [CrCl₂ ₍ H₂O ₎ ₄ _] Cl. Compuestos estrechamente relacionados son el verde pálido [CrCl(H₂O ₎ ₅ _] Cl₂ _y el violeta [Cr(H₂O ₎ ₆ _] Cl₃ _. Si el cloruro de cromo(III) violeta anhidro ^{[ 33 ]} se disuelve en agua, la solución violeta se vuelve verde después de un tiempo, ya que el cloruro en la esfera de coordinación interna es reemplazado por agua. Este tipo de reacción también se observa con soluciones de alumbre de cromo y otras sales de cromo(III) solubles en agua. Se ha informado de una coordinación tetraédrica de cromo ⁽ III) para el anión Keggin centrado _en Cr [α- _{CrW₁₂O₄₀} ] ₅⁻ ^{. [} 34 ^]

El hidróxido de cromo(III) (Cr(OH) _₃ ) es anfótero , disolviéndose en soluciones ácidas para formar [Cr(H₂O ₎ ₆ _] ³⁺ ^y en soluciones básicas para formar [Cr(OH) _₄ (H₂O ₎ ₂ _] ⁻ ^. [ ^{35 ] Se} deshidrata por calentamiento para formar el óxido de cromo(III) verde (Cr₂O₃ ) _{, un óxido estable} con una estructura cristalina idéntica a la del corindón . ^{[ 21 ]}

_Los ^compuestos de cromo(VI) son oxidantes a pH bajo o neutro. Los aniones cromato (CrO₄²⁻ ₎ y dicromato ( _{Cr₂O₇²⁻ ) son los iones principales en este estado} ^de oxidación. Existen en equilibrio, determinado por el pH :

2 [CrO ₄ ] ²⁻ + 2 H ⁺ ⇌ [Cr ₂ O ₇ ] ²⁻ + H ₂ O

También se conocen oxihaluros de cromo(VI), entre los que se incluyen _el fluoruro de cromilo (CrO₂F₂ ₎ y el cloruro de cromilo ( CrO₃) .₂ Cl₂ ). ^{[ 21 ]} Sin embargo, a pesar de varias afirmaciones erróneas,el hexafluoruro de cromo(así como todos los hexahaluros superiores) sigue siendo desconocido, a fecha de 2020. ^{[ 36 ]}

El cromato de sodio se produce industrialmente mediante la tostación oxidativa del mineral de cromita con carbonato de sodio . El cambio de equilibrio se manifiesta en una transición de color amarillo (cromato) a naranja (dicromato), similar a la que se produce al añadir un ácido a una solución neutra de cromato de potasio . A valores de pH aún más bajos, es posible una mayor condensación para formar oxianiones de cromo más complejos .

Tanto el cromato como el dicromato son reactivos oxidantes fuertes a pH bajo: ^{[ 21 ]}

Cr ₂ O ₇ ²⁻ + 14 H₃ O ⁺+ 6 e ⁻ → 2 Cr ³⁺+ 21 H₂ O(E^θ= 1,33 V)

Sin embargo, son solo moderadamente oxidantes a pH alto: ^{[ 21 ]}

CrO ₄ ²⁻ + 4 H₂ O+ 3 e⁻→Cr(OH)₃ + 5OH ⁻( E ^θ = −0,13  V)

Los compuestos de cromo(VI) en solución pueden detectarse añadiendo una solución ácida de peróxido de hidrógeno . Se forma el peróxido de cromo(VI) (CrO₅ ₎ inestable de color azul oscuro , que puede estabilizarse como un aducto de éter CrO₅.₅ · O₂ . ^{[ 21 ]}

El ácido crómico tiene la fórmula hipotética H₂ CrO_4. Es una sustancia química vagamente descrita, a pesar de que se conocen muchos cromatos y dicromatos bien definidos. Elóxido de cromo(VI)CrO₃ , elanhídridodel ácido crómico, se vende industrialmente como "ácido crómico". ^{[ 21 ]} Se puede producir mezclando ácido sulfúrico con dicromato y es un agente oxidante fuerte.

Los compuestos de cromo(II) son poco comunes, en parte porque se oxidan fácilmente a derivados de cromo(III) en el aire. Cloruro de cromo(II) estable en agua CrCl_{El compuesto 2} se puede obtener reduciendo cloruro de cromo(III) conzinc. La solución azul brillante resultante, obtenida al disolver cloruro de cromo(II), es estable apH. ^{[ 21 ]} Otros compuestos notables de cromo(II) incluyenóxido de cromo(II)CrOysulfato de cromo(II)CrSO_4. Se conocen muchos carboxilatos de cromo(II). El acetato de cromo(II) rojo(Cr₂(_O₂CCH₃)_₄)_esbastanteconocido. Presenta unenlace cuádruple. ^{[ 37 ]}

Los compuestos de cromo(V) son bastante raros; el estado de oxidación +5 solo se presenta en pocos compuestos, pero son intermedios en muchas reacciones que implican oxidaciones por cromato. El único compuesto binario es el fluoruro de cromo(V) volátil (CrF₅ ₎ . Este sólido rojo tiene un punto de fusión de 30  °C y un punto de ebullición de 117  °C. Se puede preparar tratando cromo metálico con flúor a 400  °C y 200 bar de presión. El peroxocromato(V) es otro ejemplo del estado de oxidación +5. El peroxocromato de potasio (K₃ _[ Cr(O₂ ₎ ₄ _] ) se obtiene haciendo reaccionar cromato de potasio con peróxido de hidrógeno a bajas temperaturas. Este compuesto de color marrón rojizo es estable a temperatura ambiente, pero se descompone espontáneamente entre 150 y 170  °C. ^{[ 38 ]}

_Los compuestos de cromo(IV) son ligeramente más comunes que los de cromo(V). Los tetrahaluros, _CrF₄ , CrCl₄ y CrBr₄ _, se pueden producir tratando los trihaluros ( CrX₃ ) con el halógeno correspondiente a temperaturas elevadas. Estos compuestos son susceptibles a reacciones de desproporción y no son estables en agua. También se conocencompuestos orgánicos que contienen el estado Cr(IV), como el tetra-t ^{-butóxido de cromo. [ 39 ]}

Se conocen muchos complejos de Cr(0). El bis(benceno)cromo y el hexacarbonilo de cromo son ejemplos destacados en la química de los organocromos .

La mayoría de los compuestos de cromo(I) se obtienen únicamente por oxidación de complejos de cromo(0) octaédricos ricos en electrones. Otros complejos de cromo(I) contienen ligandos ciclopentadienilo . Como se verificó mediante difracción de rayos X , también se ha descrito un enlace quíntuple Cr-Cr (longitud 183,51(4) pm). ^{[ 40 ]} Los ligandos monodentados extremadamente voluminosos estabilizan este compuesto al proteger el enlace quíntuple de reacciones posteriores.

El cromo no se utilizó en ningún lugar hasta los experimentos del farmacéutico y químico francés Nicolas Louis Vauquelin (1763-1829) a finales de la década de 1790. ^{[ 50 ]}

Desde la década de 1970 hasta 2019, se creyó ampliamente que la técnica del cromado para prevenir la corrosión de metales se había inventado en la antigua China . Se pensaba que esta técnica se había utilizado, por ejemplo, para proteger artefactos de bronce como puntas de flecha y hojas de espada enterradas como ajuar funerario en el mausoleo del Primer Emperador de Qin . Sin embargo, una investigación científica detallada en 2019 reveló que el cromo encontrado en estos artefactos provenía naturalmente de la laca aplicada. Los científicos ahora creen que la excelente conservación de los artefactos no se debió al cromado intencional, sino más bien al entorno de enterramiento: el suelo era de grano fino y alcalino , lo que limitaba la aireación y el crecimiento de materia orgánica, creando así condiciones óptimas para la conservación del metal. ^{[ 51 ] [ 52 ]}

Los minerales de cromo como pigmentos llamaron la atención de Occidente en el siglo XVIII. El 26 de  julio de 1761, Johann Gottlob Lehmann encontró un mineral rojo anaranjado en las minas de Beryozovskoye, en los montes Urales , al que denominó minio siberiano . ^{[ 53 ] [ 54 ]} Aunque se identificó erróneamente como un compuesto de plomo con componentes de selenio y hierro , el mineral era en realidad crocoíta con la fórmula PbCrO ₄ . ^{[ 55 ]} En 1770, Peter Simon Pallas visitó el mismo yacimiento que Lehmann y encontró un mineral de minio que resultó tener propiedades útiles como pigmento en pinturas . Tras Pallas, el uso del minio siberiano como pigmento para pinturas comenzó a desarrollarse rápidamente en toda la región. ^{[ 56 ]} La crocoíta sería la principal fuente de cromo en pigmentos hasta el descubrimiento de la cromita muchos años después. ^{[ 57 ]}

En 1794, Louis Nicolas Vauquelin recibió muestras de mineral de crocoíta . Produjo trióxido de cromo (CrO₃ ₎ mezclando crocoíta con ácido clorhídrico . ^{[ 55 ]} En 1797, Vauquelin descubrió que podía aislar cromo metálico calentando el óxido en un horno de carbón, por lo que se le atribuye el verdadero descubrimiento del elemento. ^{[ 58 ] [ 59 ]} Vauquelin también pudo detectar trazas de cromo en gemas preciosas , como el rubí y la esmeralda . ^{[ 55 ] [ 60 ]}

Durante el siglo XIX, el cromo se utilizaba principalmente no solo como componente de pinturas, sino también en sales de curtido . Durante bastante tiempo, la crocoíta que se encontraba en Rusia fue la principal fuente de estos materiales de curtido. En 1827, se descubrió un yacimiento de cromita más grande cerca de Baltimore , Estados Unidos, que rápidamente satisfizo la demanda de sales de curtido mucho mejor que la crocoíta que se había utilizado anteriormente. ^{[ 61 ]} Esto convirtió a Estados Unidos en el mayor productor de productos de cromo hasta el año 1848, cuando se descubrieron yacimientos de cromita más grandes cerca de la ciudad de Bursa , Turquía. ^{[ 43 ]} Con el desarrollo de las industrias metalúrgica y química en el mundo occidental, la necesidad de cromo aumentó. ^{[ 62 ]}

El cromo también es famoso por su brillo metálico reflectante cuando se pule. Se utiliza como recubrimiento protector y decorativo en piezas de automóviles, accesorios de plomería, piezas de muebles y muchos otros artículos, generalmente aplicado mediante galvanoplastia . El cromo se utilizaba para galvanoplastia ya en 1848, pero su uso no se generalizó hasta el desarrollo de un proceso mejorado en 1924. ^{[ 63 ]}

El efecto de fortalecimiento que produce la formación de carburos metálicos estables en los límites de grano, y el fuerte aumento de la resistencia a la corrosión, convirtieron al cromo en un material de aleación importante para el acero. Los aceros para herramientas de alta velocidad contienen entre un 3 y un 5 % de cromo. El acero inoxidable , la aleación metálica primaria resistente a la corrosión, se forma cuando se introduce cromo en el hierro en concentraciones superiores al 11 %. ^{[ 68 ]} Para la formación del acero inoxidable, se añade ferrocromo al hierro fundido. Asimismo, las aleaciones a base de níquel presentan una mayor resistencia debido a la formación de partículas de carburo metálico discretas y estables en los límites de grano. Por ejemplo, el Inconel 718 contiene un 18,6 % de cromo. Debido a las excelentes propiedades a altas temperaturas de estas superaleaciones de níquel , se utilizan en motores a reacción y turbinas de gas en lugar de los materiales estructurales comunes. ^{[ 69 ]} ASTM B163 se basa en el cromo para tubos de condensadores e intercambiadores de calor, mientras que las fundiciones con alta resistencia a temperaturas elevadas que contienen cromo están estandarizadas con ASTM A567. ^{[ 70 ]} El tipo AISI 332 se utiliza donde la alta temperatura normalmente causaría carburación , oxidación o corrosión . ^{[ 71 ]} Incoloy 800 "es capaz de permanecer estable y mantener su estructura austenítica incluso después de exposiciones prolongadas a altas temperaturas". ^{[ 72 ]} El nicromo se utiliza como alambre de resistencia para elementos calefactores en aparatos como tostadoras y calentadores de espacio. Estos usos hacen del cromo un material estratégico . En consecuencia, durante la Segunda Guerra Mundial, los ingenieros de carreteras estadounidenses recibieron instrucciones de evitar el cromo en la pintura amarilla para carreteras, ya que "podría convertirse en un material crítico durante la emergencia". ^{[ 73 ]} Estados Unidos también consideró el cromo "esencial para la industria bélica alemana" e hizo intensos esfuerzos diplomáticos para mantenerlo fuera de las manos de la Alemania nazi . ^{[ 74 ]}

La elevada dureza y resistencia a la corrosión del cromo puro lo convierten en un metal fiable para el recubrimiento de superficies; sigue siendo el metal más popular para el recubrimiento de láminas, gracias a su durabilidad superior a la media, en comparación con otros metales de recubrimiento. ^{[ 75 ]} Se deposita una capa de cromo sobre superficies metálicas pretratadas mediante técnicas de electrodeposición . Existen dos métodos de deposición: fina y gruesa. La deposición fina consiste en una capa de cromo de menos de 1  μm de espesor depositada mediante cromado , y se utiliza para superficies decorativas. Se depositan capas de cromo más gruesas si se requieren superficies resistentes al desgaste. Ambos métodos utilizan soluciones ácidas de cromato o dicromato . Para evitar el cambio de estado de oxidación que consume energía, se está desarrollando el uso de sulfato de cromo(III); para la mayoría de las aplicaciones del cromo, se utiliza el proceso previamente establecido. ^{[ 63 ]}

En el proceso de recubrimiento por conversión de cromato , las fuertes propiedades oxidantes de los cromatos se utilizan para depositar una capa protectora de óxido sobre metales como el aluminio, el zinc y el cadmio. Esta pasivación y las propiedades de autorreparación del cromato almacenado en el recubrimiento, que puede migrar a defectos locales, son las ventajas de este método de recubrimiento. ^{[ 76 ]} Debido a las regulaciones ambientales y sanitarias sobre los cromatos, se están desarrollando métodos de recubrimiento alternativos. ^{[ 77 ]}

La anodización con ácido crómico (o anodización tipo I) del aluminio es otro proceso electroquímico que no produce la deposición de cromo, sino que utiliza ácido crómico como electrolito en la solución. Durante la anodización, se forma una capa de óxido sobre el aluminio. El uso de ácido crómico, en lugar del ácido sulfúrico que se utiliza habitualmente, produce una ligera diferencia en estas capas de óxido. ^{[ 78 ]} La alta toxicidad de los compuestos de Cr(VI), utilizados en el proceso de electrodeposición de cromo establecido, y el endurecimiento de las normativas de seguridad y medioambientales exigen la búsqueda de sustitutos del cromo, o al menos un cambio a compuestos de cromo(III) menos tóxicos. ^{[ 63 ]}

El mineral crocoíta (que también es cromato de plomo PbCrO₄ ) se utilizó como pigmento _amarillo poco después de su descubrimiento. Tras desarrollarse un método de síntesis a partir de la cromita, más abundante, el amarillo cromo se convirtió, junto con el amarillo cadmio , en uno de los pigmentos amarillos más utilizados. Este pigmento no se fotodegrada, pero tiende a oscurecerse debido a la formación de óxido de cromo(III). Posee un color intenso y se utilizaba en autobuses escolares en Estados Unidos y en los servicios postales (por ejemplo, el Deutsche Post ) en Europa. El uso del amarillo cromo ha disminuido desde entonces debido a preocupaciones medioambientales y de seguridad, y ha sido sustituido por pigmentos orgánicos u otras alternativas libres de plomo y cromo. Otros pigmentos basados ​​en cromo son, por ejemplo, el rojo cromo , un pigmento de color rojo intenso , que es simplemente cromato de plomo con hidróxido de plomo(II) (PbCrO₄ _· Pb(OH) _₂ ). Un pigmento de cromato muy importante, ampliamente utilizado en formulaciones de imprimación metálica, era el cromato de zinc, ahora sustituido por el fosfato de zinc. Se formuló una imprimación de lavado para reemplazar la peligrosa práctica de pretratar las carrocerías de aluminio de las aeronaves con una solución de ácido fosfórico. Esta utilizaba tetroxicromato de zinc disperso en una solución de polivinil butiral . Se añadía una solución al 8 % de ácido fosfórico en disolvente justo antes de la aplicación. Se descubrió que un alcohol fácilmente oxidable era un ingrediente esencial.  Se aplicaba una capa fina de aproximadamente 10-15 μm, que cambiaba de amarillo a verde oscuro al curarse. Todavía existe controversia sobre el mecanismo correcto. El verde cromo es una mezcla de azul de Prusia y amarillo cromo , mientras que el verde óxido de cromo es óxido de cromo(III) . ^{[ 79 ]}

Los óxidos de cromo también se utilizan como pigmento verde en la fabricación de vidrio y como esmalte para cerámica. ^{[ 80 ]} El óxido de cromo verde es extremadamente resistente a la luz y, como tal, se utiliza en revestimientos. También es el ingrediente principal de las pinturas reflectantes de infrarrojos , utilizadas por las fuerzas armadas para pintar vehículos y darles la misma reflectancia infrarroja que las hojas verdes. ^{[ 81 ]}

Los iones de cromo(III) presentes en los cristales de corindón (óxido de aluminio) hacen que sean de color rojo; cuando el corindón se presenta de esta manera, se conoce como rubí . Si el corindón carece de iones de cromo(III), se conoce como zafiro . ^{[ nota 3 ]} También se puede obtener un rubí artificial de color rojo dopando cristales de corindón artificiales con cromo(III), lo que hace que el cromo sea un requisito para la fabricación de rubíes sintéticos. ^{[ nota 4 ] [ 82 ]} Dicho cristal de rubí sintético fue la base del primer láser , producido en 1960, que se basaba en la emisión estimulada de luz de los átomos de cromo en dicho cristal. El rubí tiene una transición láser a 694,3 nanómetros, en un color rojo intenso. ^{[ 83 ]}

Las sales de cromo(VI) se utilizan para la conservación de la madera. Por ejemplo, el arseniato de cobre cromado (CCA) se utiliza en el tratamiento de la madera para protegerla de hongos de la pudrición, insectos xilófagos, incluidas las termitas , y perforadores marinos. ^{[ 84 ]} Las formulaciones contienen cromo basado en el óxido CrO ₃ entre 35,3 % y 65,5 %. En Estados Unidos, se utilizaron 65 300 toneladas métricas de solución de CCA en 1996. ^{[ 84 ]}

Las sales de cromo(III), especialmente el alumbre de cromo y el sulfato de cromo(III) , se utilizan en el curtido del cuero . El cromo(III) estabiliza el cuero mediante la reticulación de las fibras de colágeno . ^{[ 85 ]} El cuero curtido con cromo puede contener entre un 4 y un 5 % de cromo, que se encuentra fuertemente unido a las proteínas. ^{[ 43 ]} Aunque la forma de cromo utilizada para el curtido no es la tóxica variedad hexavalente, sigue existiendo interés en la gestión del cromo en la industria del curtido. La recuperación y reutilización, el reciclaje directo/indirecto, ^{[ 86 ]} y el curtido "sin cromo" o "libre de cromo" se practican para gestionar mejor el uso del cromo. ^{[ 87 ]}

La alta resistencia al calor y el alto punto de fusión hacen de la cromita y el óxido de cromo(III) un material para aplicaciones refractarias de alta temperatura, como altos hornos , hornos de cemento , moldes para la cocción de ladrillos y como arenas de fundición para la colada de metales. En estas aplicaciones, los materiales refractarios se fabrican a partir de mezclas de cromita y magnesita. Su uso está disminuyendo debido a las regulaciones ambientales por la posibilidad de formación de cromo(VI). ^{[ 64 ] [ 88 ]}

Varios compuestos de cromo se utilizan como catalizadores para el procesamiento de hidrocarburos. Por ejemplo, el catalizador de Phillips , preparado a partir de óxidos de cromo, se utiliza para la producción de aproximadamente la mitad del polietileno mundial . ^{[ 89 ]} Los óxidos mixtos de Fe-Cr se emplean como catalizadores de alta temperatura para la reacción de desplazamiento del gas de agua . ^{[ 90 ] [ 91 ]} El cromito de cobre es un catalizador de hidrogenación útil . ^{[ 92 ]}

• El óxido de cromo(IV) (CrO₂ ₎ es un compuesto magnético . Su anisotropía de forma ideal , que le confiere una alta coercitividad y magnetización _remanente , lo convierte en un compuesto superior al γ-Fe₂O₃ _. El óxido de cromo(IV) se utiliza para fabricar cintas magnéticas empleadas en cintas de audio de alto rendimiento y casetes de audio estándar . ^{[ 93 ]}
• El óxido de cromo(III) (Cr₂O₃ ₎ es un pulimento para metales conocido como rojo verde ^{. [ 94 ] [} ₉₅ ^]
• El ácido crómico es un potente agente oxidante y un compuesto útil para limpiar material de vidrio de laboratorio, eliminando cualquier rastro de compuestos orgánicos. ^{[ 96 ]} Se prepara disolviendo dicromato de potasio en ácido sulfúrico concentrado, que luego se utiliza para lavar el material. En ocasiones se utiliza dicromato de sodio debido a su mayor solubilidad (50  g/L frente a 200  g/L, respectivamente). El uso de soluciones de limpieza con dicromato se está eliminando gradualmente debido a su alta toxicidad y a las preocupaciones medioambientales. Las soluciones de limpieza modernas son altamente efectivas y no contienen cromo. ^{[ 97 ]}
• El dicromato de potasio es un reactivo químico , utilizado como agente de titulación. ^{[ 98 ]}
• Los cromatos se añaden a los lodos de perforación para prevenir la corrosión del acero en condiciones húmedas. ^{[ 99 ]}
• El alumbre de cromo es sulfato de potasio de cromo(III) y se utiliza como mordiente (es decir, agente fijador) para tintes en telas y en curtido . ^{[ 100 ]}
• El cromato de zinc se utiliza como agente anticorrosivo para el aluminio , especialmente en la industria aeroespacial. ^{[ 101 ]}

Existe desacuerdo sobre el estatus del cromo como nutriente esencial. Los departamentos gubernamentales de Australia, Nueva Zelanda, India y Japón consideran al cromo como esencial, ^{[ 110 ] [ 111 ] [ 112 ]} mientras que Estados Unidos y la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria de la Unión Europea no lo consideran así. ^{[ 13 ] [ 15 ]}

La Academia Nacional de Medicina de EE. UU. (NAM) actualizó los requerimientos promedio estimados (EAR) y las ingestas dietéticas recomendadas (RDA) de cromo en 2001. Para el cromo, no había suficiente información para establecer los EAR y las RDA, por lo que sus necesidades se describen como estimaciones de la ingesta adecuada (AI). Según una evaluación de 2001, la AI de cromo para mujeres de 14 a 50 años es de 25  μg/día, y la AI para mujeres de 50 años o más es de 20  μg/día. Las AI para mujeres embarazadas son de 30  μg/día, y para mujeres lactantes, la AI establecida es de 45  μg/día. La AI para hombres de 14 a 50 años es de 35  μg/día, y la AI para hombres de 50 años o más es de 30  μg/día. Para niños de 1 a 13 años, la IA aumenta con la edad de 0,2  μg/día a 25  μg/día. ^{[ 13 ]} En cuanto a la seguridad, la NAM establece Niveles Máximos de Ingesta Tolerables (UL) para vitaminas y minerales cuando la evidencia es suficiente. En el caso del cromo, aún no hay suficiente información, por lo que no se ha establecido ningún UL. En conjunto, las EAR, las RDA, las IA y los UL son los parámetros del sistema de recomendaciones nutricionales conocido como Ingesta de Referencia Dietética (DRI). ^{[ 113 ]}

Australia y Nueva Zelanda consideran el cromo un nutriente esencial, con una IA de 35  μg/día para hombres, 25  μg/día para mujeres, 30  μg/día para mujeres embarazadas y 45  μg/día para mujeres lactantes. No se ha establecido un UL debido a la falta de datos suficientes. ^{[ 110 ]} India considera el cromo un nutriente esencial, con una ingesta recomendada para adultos de 33  μg/día. ^{[ 111 ]} Japón también considera el cromo un nutriente esencial, con una IA de 10  μg/día para adultos, incluidas las mujeres embarazadas o lactantes. No se ha establecido un UL. ^{[ 112 ]}

La EFSA no considera que el cromo sea un nutriente esencial. ^{[ 15 ] [ 114 ] [ 115 ]}

Las bases de datos de composición de alimentos, como las que mantiene el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, no contienen información sobre el contenido de cromo de los alimentos. ^{[ 118 ]} Una amplia variedad de alimentos de origen animal y vegetal contienen cromo. ^{[ 13 ] [ 113 ]} El contenido por porción está influenciado por el contenido de cromo del suelo en el que se cultivan las plantas, por los alimentos que se les dan a los animales y por los métodos de procesamiento, ya que el cromo se lixivia en los alimentos si se procesan o cocinan en equipos de acero inoxidable. ^{[ 119 ]} Un estudio de análisis de dieta realizado en México informó una ingesta diaria promedio de cromo de 30 microgramos. ^{[ 120 ]} Se estima que el 31% de los adultos en los Estados Unidos consume suplementos dietéticos multivitamínicos/minerales, ^{[ 121 ]} que a menudo contienen de 25 a 60 microgramos de cromo.

El cromo es un ingrediente de la nutrición parenteral total (NPT), ya que su deficiencia puede ocurrir después de meses de alimentación intravenosa con NPT sin cromo. ^{[ 122 ]} También se agrega a productos nutricionales para bebés prematuros . ^{[ 123 ]} Aunque el mecanismo de acción del cromo en sus funciones biológicas no está claro, en Estados Unidos los productos que lo contienen se venden como suplementos dietéticos sin receta en cantidades que van de 50 a 1000 μg. También se incorporan cantidades menores de cromo a menudo en suplementos multivitamínicos/minerales consumidos por aproximadamente el 31 % de los adultos en Estados Unidos. ^{[ 121 ]} Los compuestos químicos utilizados en los suplementos dietéticos incluyen cloruro de cromo, citrato de cromo, picolinato de cromo(III) , polinicotinato de cromo(III) y otras composiciones químicas. ^{[ 13 ]} No se ha demostrado el beneficio de los suplementos. ^{[ 13 ] [ 124 ]}

En 2005, la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) aprobó una declaración de propiedades saludables cualificada para el picolinato de cromo, con el requisito de una redacción específica en la etiqueta:

Un pequeño estudio sugiere que el picolinato de cromo podría reducir el riesgo de resistencia a la insulina y, por lo tanto, posiblemente también el riesgo de  diabetes tipo 2. Sin embargo, la FDA concluye que la existencia de dicha relación entre el picolinato de cromo y la resistencia a la insulina o  la diabetes tipo 2 es muy incierta.

En otras partes de la petición, la FDA rechazó las afirmaciones sobre el picolinato de cromo y las enfermedades cardiovasculares, la retinopatía o la enfermedad renal causadas por niveles anormalmente altos de azúcar en sangre. ^{[ 126 ]} A marzo de 2024, esta resolución sobre el cromo sigue vigente. ^{[ 127 ]}

En 2010, Health Canada aprobó el picolinato de cromo(III) para su uso en suplementos dietéticos. Las declaraciones de etiquetado aprobadas incluyen: un factor en el mantenimiento de una buena salud, proporciona apoyo para un metabolismo saludable de la glucosa, ayuda al cuerpo a metabolizar los carbohidratos y ayuda al cuerpo a metabolizar las grasas. ^{[ 128 ]} La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria aprobó en 2010 las afirmaciones de que el cromo contribuía al metabolismo normal de los macronutrientes y al mantenimiento de una concentración normal de glucosa en sangre, pero rechazó las afirmaciones sobre el mantenimiento o el logro de un peso corporal normal, o la reducción del cansancio o la fatiga. ^{[ 129 ]}

Sin embargo, en una reevaluación de estudios realizada en 2014 para determinar si se podía establecer un valor de ingesta de referencia dietética para el cromo, la EFSA declaró: ^{[ 15 ]}

"El Panel concluye que no se puede definir ningún requerimiento promedio ni ninguna ingesta de referencia poblacional de cromo para el desempeño de las funciones fisiológicas. "

El panel consideró que no existen pruebas de efectos beneficiosos asociados a la ingesta de cromo en sujetos sanos. El panel concluye que establecer una ingesta adecuada de cromo tampoco es apropiado.

Los estándares de cromo para el agua de riego son de 0,1  mg/L, pero algunos ríos de Bangladesh superan cinco veces esa cantidad. El estándar para el pescado destinado al consumo humano es inferior a 1  mg/kg, pero muchas muestras analizadas superaron cinco veces esa cantidad. ^{[ 141 ]} El cromo, especialmente el cromo hexavalente, es altamente tóxico para los peces porque se absorbe fácilmente a través de las branquias, entra rápidamente en la circulación sanguínea, atraviesa las membranas celulares y se bioconcentra a lo largo de la cadena alimentaria. En cambio, la toxicidad del cromo trivalente es muy baja, debido a su escasa permeabilidad de membrana y a su baja biomagnificación. ^{[ 142 ]}

La exposición aguda y crónica al cromo (VI) afecta el comportamiento, la fisiología, la reproducción y la supervivencia de los peces. Se ha informado de hiperactividad y natación errática en ambientes contaminados. La eclosión de los huevos y la supervivencia de los alevines se ven afectadas. En peces adultos, se han reportado daños histopatológicos en el hígado, los riñones, los músculos, los intestinos y las branquias. Los mecanismos incluyen daños genéticos mutagénicos y alteraciones de las funciones enzimáticas. ^{[ 142 ]}

Hay evidencia de que los peces podrían no requerir cromo, pero sí beneficiarse de una cantidad medida en su dieta. En un estudio, los peces juveniles aumentaron de peso con una dieta sin cromo, pero la adición de 500  μg de cromo en forma de cloruro de cromo u otros suplementos, por kilogramo de alimento (peso seco), incrementó la ganancia de peso. Con 2000  μg/kg, la ganancia de peso no fue mejor que con la dieta sin cromo, y se observó un aumento en las rupturas de la cadena de ADN. ^{[ 143 ]}

La toxicidad oral aguda del cromo(VI) oscila entre 1,5 y 3,3 mg/kg. ^{[ 145 ]} En el organismo, el cromo(VI) se reduce a cromo(III) mediante diversos mecanismos antes de entrar en las células, en la sangre. El cromo(III) se excreta, mientras que el ion cromato se transporta al interior de la célula mediante un mecanismo de transporte, por el cual también entran los iones sulfato y fosfato . La toxicidad aguda del cromo(VI) se debe a sus fuertes propiedades oxidantes . Tras alcanzar el torrente sanguíneo, daña los riñones, el hígado y las células sanguíneas mediante reacciones de oxidación. Esto provoca hemólisis , insuficiencia renal e insuficiencia hepática. La diálisis intensiva puede ser terapéutica. ^{[ 148 ]} 

La carcinogenicidad del polvo de cromato se conoce desde hace mucho tiempo, y en 1890 la primera publicación describió el elevado riesgo de cáncer de los trabajadores de una empresa de tintes de cromato. ^{[ 149 ] [ 150 ]} Se han propuesto tres mecanismos para describir la genotoxicidad del cromo(VI). El primer mecanismo incluye radicales hidroxilo altamente reactivos y otros radicales reactivos que son subproductos de la reducción del cromo(VI) a cromo(III). El segundo proceso incluye la unión directa del cromo(V), producido por reducción en la célula, y los compuestos de cromo(IV) al ADN . El último mecanismo atribuyó la genotoxicidad a la unión al ADN del producto final de la reducción del cromo(III). ^{[ 151 ] [ 152 ]}

Las sales de cromo (cromatos) también son causa de reacciones alérgicas en algunas personas. Los cromatos se utilizan frecuentemente en la fabricación, entre otros productos, de artículos de cuero, pinturas, cemento, mortero y anticorrosivos. El contacto con productos que contienen cromatos puede provocar dermatitis alérgica de contacto y dermatitis irritativa, lo que resulta en ulceración de la piel, a veces denominada "úlceras de cromo". Esta afección se observa a menudo en trabajadores que han estado expuestos a soluciones concentradas de cromato en procesos de galvanoplastia, curtido y fabricación de productos de cromo. ^{[ 153 ] [ 154 ]}

Debido a que los compuestos de cromo se utilizaban en tintes , pinturas y compuestos para el curtido del cuero , estos compuestos se encuentran frecuentemente en el suelo y las aguas subterráneas de sitios industriales activos y abandonados, lo que requiere limpieza y remediación ambiental . La pintura de imprimación que contiene cromo hexavalente todavía se utiliza ampliamente en aplicaciones de repintado aeroespacial y automotriz . ^{[ 155 ]}

En 2010, el Environmental Working Group estudió el agua potable de 35 ciudades estadounidenses en el primer estudio a nivel nacional. El estudio detectó cromo hexavalente en cantidades medibles en el agua del grifo de 31 de las ciudades analizadas, con Norman, Oklahoma , a la cabeza; 25 ciudades presentaban niveles que superaban el límite propuesto por California. ^{[ 156 ]}

La forma hexavalente de cromo, más tóxica, puede reducirse al estado de oxidación trivalente, menos soluble, en los suelos por acción de la materia orgánica, el hierro ferroso, los sulfuros y otros agentes reductores. La velocidad de esta reducción es mayor en condiciones ácidas que en condiciones alcalinas. Por el contrario, el cromo trivalente puede oxidarse a cromo hexavalente en los suelos por acción de óxidos de manganeso, como los compuestos de Mn(III) y Mn(IV). Dado que la solubilidad y la toxicidad del cromo(VI) son mayores que las del cromo(III), las conversiones de oxidación-reducción entre ambos estados de oxidación tienen implicaciones para el movimiento y la biodisponibilidad del cromo en suelos, aguas subterráneas y plantas. ^{[ 157 ]}