Occurrence, utilisations et propriétés

Le chrome est un élément relativement abondant dans la croûte terrestre; le métal libre ne se trouve jamais dans la nature. La plupart des minerais sont constitués de chromite minérale dont la formule idéale est FeCr2O4. Il est largement dispersé dans les dépôts naturels, qui sont généralement contaminés par de l’oxygène, du magnésium, de l’aluminium et de la silice; leur teneur en chrome varie de 42 à 56%. L’une des principales utilisations du chrome est dans les alliages ferreux, pour lesquels le métal pur n’est pas requis. En conséquence, la chromite est souvent réduite avec du carbone dans un four, produisant l’alliage de ferrochrome, qui contient du fer et du chrome dans un rapport atomique d’environ 1 à 2.

Pour obtenir du chrome pur, la chromite est d’abord traitée avec un alcali fondu et de l’oxygène, convertissant tout le chrome en chromate alcalin, et ce dernier est dissous dans l’eau et finalement précipité sous forme de dichromate de sodium, Na2Cr2O7. Le dichromate est ensuite réduit avec du carbone en sesquioxyde de chrome, Cr2O3, et cet oxyde est à son tour réduit avec de l’aluminium pour donner le chrome métallique.

Du chrome est ajouté au fer et au nickel sous forme de ferrochrome pour produire des alliages spécialement caractérisés par leur haute résistance à la corrosion et à l’oxydation. Utilisé en petites quantités, le chrome durcit l’acier. Les aciers inoxydables sont des alliages de chrome et de fer dans lesquels la teneur en chrome varie de 10 à 26%. Les alliages de chrome sont utilisés pour fabriquer des produits tels que les tubes à huile, les garnitures automobiles et les couverts. La chromite est utilisée comme réfractaire et comme matière première pour la production de produits chimiques au chrome.

Le métal est blanc, dur, brillant et cassant et est extrêmement résistant aux réactifs corrosifs ordinaires; cette résistance explique son utilisation étendue comme revêtement protecteur électrolytique. À des températures élevées, le chrome s’unit directement aux halogènes ou au soufre, au silicium, au bore, à l’azote, au carbone ou à l’oxygène. (Pour le traitement supplémentaire du métal chromé et sa production, voir traitement du chrome.)

Le chrome naturel se compose d’un mélange de quatre isotopes stables : le chrome-52 (83,76%), le chrome-53 (9,55%), le chrome-50 (4,31%) et le chrome-54 (2,38%). Le métal est paramagnétique (faiblement attiré par un aimant). Il existe sous deux formes: cubique centré sur le corps (alpha) et hexagonal fermé (bêta). À température ambiante, le chrome se dissout lentement dans les acides chlorhydriques et sulfuriques dilués. Certains agents oxydants produisent une fine couche d’oxyde non réactive sur le métal, le rendant passif également pour diluer les acides minéraux, tels que l’eau régale sulfurique, nitrique ou froide. À des températures ordinaires, le métal ne présente aucune réaction à l’eau de mer ou à l’air humide ou sec.

Les principaux producteurs de chrome sont l’Afrique du Sud, l’Inde, le Kazakhstan et la Turquie.