Хром 3+

Химическое обозначение: Cr3+

Описание: элемент периодической системы, расположен в 6-й группе и четвертом периоде. При нормальных условиях простое вещество находится в твердом агрегатном состоянии и относится к переходным металлам. Имеет голубовато-белый цвет.

Типы хрома, встречающегося в воде

Вода – это природный растворитель, в котором содержится большое количество веществ, в том числе ионы хрома. Зачастую этот элемент концентрируется в хозяйственно-бытовых стоках, а его содержание опасно тем, что он не влияет на органолептические показатели воды. Поэтому определение вещества возможно только с помощью лабораторного анализа.

Особенность хрома в том, что он может принимать две формы – шести- и трехвалентную. Они насыщают сточные воды, откуда без должной очистки могут попадать в открытые водоемы. Ион диссоциирует из солей или хромовой кислоты. Соединения попадают в стоки из таких источников:

• Красители
• Химзаводы
• Цеха по производству кожи
• Гальваника
• Текстильные предприятия

Хром с валентностью 3 является природным веществом, участвующим в биохимических процессах. Он обнаруживается не только в питьевой, воде, но и в продуктах питания – овощах, фруктах и пище животного происхождения. Угрозу организму элемент начинает представлять, когда суточное употребление превышает 0,5 мг.

Существует и другой вид хрома – шестивалентный. Это вещество попадает в воду не только при вымывании природных залежей, но и в ходе техногенных процессов. Кроме того, его концентрацию повышает неправильное хранение металла, утечки с производств и неконтролируемые свалки. Проблема заключается в том, что шестивалентный вариант хрома относится к опасным веществам с токсичной природой. Его предельная концентрация измеряется уже в микрограммах.

Определение

Как в сточных водах, так и в природных образцах определить концентрацию хрома и тем более валентность вещества, можно только с помощью лабораторных исследований. При этом используется сразу нескольких методик, выбор которых зависит от конкретных условий и количества образцов. Чаще всего применяют такие технологии:

• Фотометрия (реагент – дифенилкарбазид)
• Атомная адсорбция
• Титриметрия

При фотометрическом анализе выбранный реагент вступает в реакцию с ионами бихромата, а образованное соединение приобретает различимый фиолетовый цвет. Эта методика определяет металл всех видов, поэтому для выявления трехвалентной разновидности потребуется выполнить разделение. Для этого используются сернистые соли, которые вступают в реакцию с шестивалентным хромом, осаждая его и оставляя только требуемое вещество.

При необходимости питьевая вода исследуется с помощью комплексных методик, которые позволяют определить и другие загрязнители, влияющие на ее качество.

Влияние на организм

Как уже упоминалось, хром относится к элементам, которые в разумной концентрации необходимы для прохождения биохимических процессов. Если соблюдается суточная доза употребления, хром выполняет такие функции:

• Активация ферментов, участвующих в расщеплении белков и глюкозы
• Регуляция содержания сахара в крови
• Поддержка синтеза ДНК
• Сдерживание выработки холестерина
• Поддержка гормонального фона
• Нормализация давления внутри глаз

Если же в употребляемой пище и воде концентрация хлора систематически превышается, наступают негативные эффекты, часть из которых полностью нейтрализует вышеперечисленные преимущества. Возможны такие симптомы:

• Ухудшение работы ферментов
• Аллергия и дерматит
• Генетические мутации
• Дисбактериоз
• Печеночные заболевания
• Легочные болезни

Нормирование

Предельно допустимые нормы по концентрации трехвалентного хрома содержатся во многих регулирующих актах, поскольку превышение показателей способно нанести вред как человеческому организму, так и природным экосистемам.

ПДК Cr3+в различных источниках проб

Образец Нормативный акт	ПДК, мг/л
Питьевая и централизованная вода СанПиН 1.2.3685-21	0,5
Рыбное хозяйство Приказ Минсельхоза РФ № 552	0,07
Сточные воды Постановление Правителства РФ № 644	0,5 (общий)

Методы очистки

Для удаления хрома из сточных вод чаще всего применяется электрокоагуляция. Водный состав подвергается электролизу с применением металлических электродов. В итоге частицы хрома укрупняются, после чего их можно удалить механическим методом.

Для нормализации питьевой воды применяются другие методики, в их числе:

• Ионный обмен
• Адсорбция
• Обратный осмос

Для эффективной очистки необходимо обратить внимание на концентрацию непосредственно хрома и наличие других загрязняющих веществ, которые можно определить при комплексной оценке состояния воды.