クロム (Chromium)

クロムとは

金属元素の一つで銀白色を呈し、結晶構造は休心立方晶、融点1857[℃]、密度[7.19g／cm^3]、 主要鉱物はクロム鉄鉱（FeCr₂O₄）で、 Cr₂O₃をAl、SiまたはCで還元するか、 硫酸アンモニウムクロムまたはクロム酸塩の水溶液の電解によって得られる。 塩酸、希硫酸に溶け、濃硝酸、王水には不動態である。 常温で靭性が低いが、クリープ特性に優れる。

1793年、フランスの科学者ヴォークランにより発見された金属で、クロム化合物はさまざまな色彩をしていることからギリシャ語で”色”を意味するクロムと名づけられた。

クロムの用途

めっきなどの表面処理やコーティングをはじめとし、耐熱・耐食合金、ステンレス鋼、強じん鋼、超合金、熱電対など各種合金の製造などに使用される。 クロム化合物は木材防腐剤、塗料、印刷インク、絵の具、コピー機のトナー、陶磁器のうわぐすり、染色助剤、皮なめし、触媒、耐火物、研磨剤、化学薬品、顔料、ボイラーの腐食防止などの広い用途がある。

クロムの生産量

クロム鉄鉱に関して、1930年当時では世界全体で56万トンであったが、現在では年間1000万トンを超える。 日本国内の生産量は年間約80トン程度であるが、輸入も多い。

クロムによる環境汚染

クロムは工場の作業場の大気などを汚染すると共に、石炭燃焼時の排ガス、製鉄工場の廃液、各種化学商品の使用と廃棄後の処理などを通じて一般環境にも放出される。 その量は、世界全体で年間150万トンに達したとみられる。 日本の2001年度のPRTRでも、クロムの廃棄物としての届出移動量が約13000トンにおよび、すべての調査化学物質のうちで第3位を占めている。

このため、都市部の大気中に0.01～0.03[μg/m^3]、飲料水中に0.4～4[μg/ℓ]および食品中に0.03～0.3[ppm]のクロム汚染が見られる。 一般人が1日に摂取する量は200～300[μg]におよび、海水中では貝類への生物濃縮が著しい。

クロムに対する規制

NIOSHの労働環境大気中許容濃度は、3価と6価のクロム化合物に関して元素についてそれぞれ0.5[mg/m^3]および1[μg/m^3]。 アメリカではクロムとその化合物一般について有害大気・水質汚染物質および有害廃棄物に指定。 またWHOはクロムの総量の飲料水中許容濃度を50[μg/ℓ]に設定している。

6価の化合物はバーゼル条約の対象物質であり、日本ではPRTRの第一種対象物質に指定されている。 また6価のクロム化合物のみについて、劇物および労働安全衛生法の第二類特定化学物質に指定し、さらに健康保護のための水質環境基準として50[μg/ℓ]を設定している。