Химическое обозначение: Cr6+
Описание: атом элемента занимает место в 6-й группе четвертого периода согласно периодической системе. Простое вещество – это переходной металл голубоватого цвета. При комнатной температуре и нормальном давлении находится в твердом агрегатном состоянии и считается черным металлом.
Ионы хрома в природе
Своим существованием во Вселенной обязан процессу распада звезд любых размеров. Взрывы ядер способствуют распространению по космосу, после чего он входит в состав планет и других космических тел. Для земной коры доля содержания – 0,03%. Чаще всего обнаруживается в составе сложных веществ, таких как хромистый железняк и крокоит. Места залегания данных соединений расположены, в том числе и в России, на территории Уральских гор.
В сухом и растворенном виде встречаются трех- и шестивалентные атомы хрома. Причины их попадания в воду делятся на природные и техногенные. К первым относится географическое положение, то есть близость к месторождениям. Что же касается техногенных факторов, то их перечень гораздо шире. Источниками загрязнения служат химические заводы, а также гальванические, красильные и кожевенные цеха. Во всех этих предприятиях существуют стоки, и при недостаточной фильтрации хром вместе с ними может попадать в открытые водоемы или подземные источники.
Еще одной техногенной причиной являются нарушения в технологиях хранения и утилизации хромсодержащих веществ. При таких действиях воды загрязняются именно шестивалентным хромом – высокотоксичным ионом, который представляет опасность для окружающей среды. О его определении и отличии от трехвалентного элемента пойдет речь ниже.
Обнаружение
Для определения хромсодержащих соединений применяются разные технологии. Одни из них способны обнаружить только общую концентрацию металла, а другие специализируются на нахождении шестивалентного элемента. Зачастую применяется комплексный подход, который гарантирует точность измерений. Лаборатории прибегают к таким методам:
- Атомная адсорбция
- Титриметрия
- Фотометрия
При использовании фотометрического метода для идентификации хрома используются реагенты, которые вступают в реакцию с металлом и образуют ярко окрашенные соединения. такой методикой обнаруживается общий хром, из которого затем выделяется шестивалентное соединение.
Нередко совместно с указанным типом анализа проводятся исследования на другие показатели, в том числе бактериологические анализы, чтобы определить пригодность воды и необходимые очистные мероприятия.
Влияние на человеческий организм
Как уже упоминалось, химический элемент Cr имеет две степени окисления, которые разительно влияют на его свойства. Поэтому определение шестивалентного металла способно дать более точную оценку безопасности воды, чем тест на общее содержание.
Элемент со степенью окисления 3+ служит важным компонентом физиологических процессов, разумеется, если не превышаются нормы употребления. В организм он попадает не только с водой, но и с растительными или животными продуктами питания. Для соблюдения баланса суточная норма должна составлять около 0,5 мг/л.
Cr6+ обладает диаметрально противоположными свойствами. Это сильный канцероген, способный вызывать патологии даже в минимальных концентрациях. Кроме того, шестивалентный хром накапливается в тканях. Из-за этого содержание его в организме растет еще сильнее. В результате неизбежно возникновение целого ряда патологий, в том числе онкологического поражения крови, костей или тканей.
Нормирование
Нормативы шестивалентного хрома значительно ниже, чем у общего показателя, ввиду его высокой токсичности. Санитарные нормы устанавливают предельно минимальные нормативы на этот элемент, независимо от предназначения воды.
Предельно допустимая концентрация Cr6+ для разных водных ресурсов
| Источник пробы Нормативный акт |
ПДК, мг/л |
| Питьевая вода и системы централизованного водоснабжения СанПиН 1.2.3685-21, 2.1.4.1074-01 |
0,05 |
| Объекты рыбного хозяйства Приказ Минсельхоза РФ №552 |
0,02 |
| Сточные воды Постановление Правительства РФ №644 |
0,05 |
Методы очистки
Чтобы обезопасить питьевую воду, рекомендуется применять одну из следующих методик:
- Ионный обмен – технология, осаждающая и удаляющая металл с помощью особых ионообменных смол
- Взаимная нейтрализация – химический метод, нейтрализующий ионы
- Обратный осмос – универсальная технология, удаляющая все виды загрязнений и примесей
Окончательный выбор зависит от прочих загрязняющих веществ. Для очистки сточных вод используются промышленные методы, в которых вышеперечисленные технологии сочетаются с применением электричества.
