Sciences · Éléments chimiques
Chrome
Le chrome (Cr, numéro atomique 24) est un métal de transition dur, brillant et résistant à la corrosion. Ajouté à l’acier, il le rend inoxydable ; ses composés colorent le rubis, l’émeraude et de nombreux pigments.
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Le chrome doit son nom à la variété de ses couleurs : ses composés sont jaunes, orange, verts, violets ou rouges. Son usage principal est pourtant invisible : c’est lui qui rend inoxydables les couverts, les éviers et les instruments chirurgicaux. Sous une de ses formes, le chrome hexavalent, il est aussi un cancérogène reconnu.
Fiche d’identité
| Caractéristique | Valeur |
|---|---|
| Symbole | Cr |
| Numéro atomique | 24 |
| Masse atomique | 51,996 u |
| Famille | Métal de transition (groupe 6, période 4) |
| État à 20 °C | Solide |
| Fusion | 1 907 °C |
| Ébullition | 2 671 °C |
| Découverte | 1797, Louis-Nicolas Vauquelin |
| Abondance | environ 0,01 % de la croûte terrestre |
Propriétés
Le chrome est un métal gris acier, très dur, qui prend un poli miroir. À l’air, il se couvre d’une couche d’oxyde extrêmement fine et stable qui le protège : c’est la passivation. Cette propriété se transmet à ses alliages.
Le chrome existe sous plusieurs états d’oxydation, dont deux dominent :
| Forme | Exemples | Comportement |
|---|---|---|
| Chrome III (Cr³⁺) | oxyde vert, alun de chrome | stable, peu toxique |
| Chrome VI | chromates jaunes, dichromates orange | oxydant puissant, toxique et cancérogène |
Isotopes
Le chrome naturel est composé de quatre isotopes stables : chrome 52 (environ 83,8 %), 53, 50 et 54. Le chrome 51, radioactif, a servi à marquer les globules rouges en médecine.
Où le trouve-t-on ?
Le seul minerai exploité est la chromite, un oxyde de fer et de chrome, présent dans des roches magmatiques très anciennes ou issues du manteau. Le rubis doit sa couleur rouge à quelques ions chrome dans le corindon, et l'émeraude sa couleur verte à des traces de chrome (ou de vanadium) dans le béryl. La crocoïte, chromate de plomb, est un minéral orange spectaculaire.
Production
L'Afrique du Sud, avec le complexe du Bushveld, fournit environ 40 % de la chromite mondiale, suivie par la Turquie, le Kazakhstan et l'Inde. La chromite est réduite par le carbone dans des fours électriques pour produire du ferrochrome, alliage fer-chrome destiné aux aciéries. Le chrome métal pur, plus rare, est obtenu par aluminothermie ou électrolyse.
Usages
- Acier inoxydable : environ 85 à 90 % du chrome. Un acier devient « inox » à partir de 10,5 % de chrome ; l’inox courant 18/10 contient 18 % de chrome et 10 % de nickel.
- Superalliages et aciers spéciaux pour turbines, outils, roulements.
- Chromage : dépôt électrolytique décoratif (robinetterie, pare-chocs anciens) ou « chrome dur » anti-usure.
- Pigments : vert de chrome (oxyde de chrome III), jaune de chrome (chromate de plomb, abandonné pour sa toxicité).
- Tannage du cuir au sulfate de chrome III : la majorité des cuirs du monde.
- Réfractaires pour fours industriels.
Rôle biologique et toxicité
Le chrome III a longtemps été considéré comme un oligo-élément participant au métabolisme du glucose. Son caractère essentiel est aujourd’hui remis en question par plusieurs agences sanitaires, faute de preuves solides ; l’intérêt des compléments de chrome n’est pas démontré.
Le chrome VI (hexavalent), lui, est classé cancérogène pour l’être humain : inhalé, il provoque des cancers du poumon et des lésions de la cloison nasale ; au contact de la peau, il cause des allergies et des ulcérations. Il est très encadré en Europe (règlement REACH) dans le chromage et les traitements de surface. L’affaire de la ville de Hinkley, en Californie, où une compagnie avait contaminé la nappe phréatique, a été popularisée par le film Erin Brockovich (2000). Le ciment peut contenir du chrome VI responsable d’eczémas professionnels ; sa teneur est limitée dans l’Union européenne.
Histoire du nom
En 1797, le chimiste français Louis-Nicolas Vauquelin analyse le « plomb rouge de Sibérie », la crocoïte, et y découvre l’oxyde d’un métal nouveau. Il isole le métal l’année suivante. Sur proposition de René Just Haüy et d’Antoine François Fourcroy, il le nomme chrome, du grec khrôma, « couleur », en raison des teintes variées de ses composés. Le même Vauquelin découvre le béryllium en 1798 et identifie la présence de chrome dans le rubis et l’émeraude.
L’acier inoxydable moderne naît en 1913 à Sheffield, quand Harry Brearley met au point un acier à environ 13 % de chrome, développé au même moment en Allemagne par Krupp.
Questions fréquentes
Pourquoi l’inox ne rouille-t-il pas ?
Le chrome forme à la surface une couche d’oxyde invisible, étanche et autoréparatrice : si elle est rayée, elle se reforme au contact de l’oxygène.
Le chrome est-il toxique ?
Le chrome métal et le chrome III le sont peu. Le chrome VI est toxique et cancérogène, surtout par inhalation dans un cadre professionnel.
Faut-il prendre du picolinate de chrome pour maigrir ?
Aucune étude sérieuse ne démontre un effet notable sur le poids. Mieux vaut demander conseil à un médecin avant tout complément.