 | |
| Nombres | |
|---|---|
| Nombre IUPAC Óxido de cromo (IV), Dióxido de cromo | |
| Otros nombres Crolyn magtrieve | |
| Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
| CHEBI | |
| ChemSpider | |
| Tarjeta de información ECHA | 100.031.470  |
PubChem CID | |
| Número RTECS |
|
| UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
| |
| |
| Propiedades | |
| CrO 2 | |
| Masa molar | 83,9949 g / mol |
| Apariencia | cristales ferromagnéticos tetraédricos negros |
| Densidad | 4,89 g / cm 3 |
| Punto de fusion | 375 ° C (707 ° F; 648 K) (se descompone) |
| Insoluble | |
| Estructura | |
| Rutilo (tetragonal), tP6 | |
| P4 2 / mnm, No. 136 | |
| Peligros | |
| Ficha de datos de seguridad | ICSC 1310 |
| punto de inflamabilidad | No es inflamable |
| NIOSH (límites de exposición a la salud de EE. UU.): | |
PEL (permitido) | TWA 1 mg / m 3 [2] |
REL (recomendado) | TWA 0,5 mg / m 3 [2] |
IDLH (peligro inmediato) | 250 mg / m 3 [2] |
| Compuestos relacionados | |
Otros cationes | Óxido de vanadio (IV) Óxido de manganeso (IV) |
Relacionados | Óxido de cromo (II) Óxido de cromo (II, III) Óxido de cromo (III) Trióxido de cromo |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
 verificar ( ¿qué es ?)  | |
| Referencias de Infobox | |
El dióxido de cromo o el óxido de cromo (IV) es un compuesto inorgánico de fórmula CrO 2 . Es un sólido magnético sintético negro . [3] Alguna vez fue ampliamente utilizado en emulsión de cinta magnética . [4] Con la creciente popularidad de los CD y DVD , el uso de óxido de cromo (IV) ha disminuido. Sin embargo, todavía se usa en aplicaciones de cinta de datos para sistemas de almacenamiento de clase empresarial. Muchos fabricantes de óxidos y cintas todavía lo consideran una de las mejores partículas de grabación magnética jamás inventadas.
Preparación y propiedades básicas [ editar ]
El CrO 2 fue preparado por primera vez por Friedrich Wöhler mediante descomposición de cloruro de cromilo . El dióxido de cromo acicular fue sintetizado por primera vez en 1956 por Norman L. Cox, un químico de EI DuPont , mediante la descomposición del trióxido de cromo en presencia de agua a una temperatura de 800 K y una presión de 200 MPa . La ecuación balanceada para la síntesis hidrotermal es:
- 3 CrO 3 + Cr 2 O 3 → 5 CrO 2 + O 2
El cristal magnético que se forma es una varilla larga y delgada similar a un vidrio, perfecta como pigmento magnético para cinta de grabación. Cuando se comercializó a fines de la década de 1960 como medio de grabación, DuPont le asignó el nombre comercial de Magtrieve .
El CrO 2 adopta la estructura de rutilo (al igual que muchos dióxidos metálicos). Como tal, cada centro de Cr (IV) tiene una geometría de coordinación octaédrica y cada óxido es plano trigonal. [3]
Usos [ editar ]
Las propiedades magnéticas del cristal, derivadas de su forma ideal, como la anisotropía que impartía alta coercitividad e intensidades de magnetización remanente , dieron como resultado una estabilidad y eficiencia excepcionales para longitudes de onda cortas , y apareció casi de inmediato en una cinta de audio de alto rendimiento utilizada en casetes de audio para los que la respuesta de agudos y el silbido siempre fueron problemas. A diferencia del óxido férrico formado imperfectamenteRecubrimiento comúnmente utilizado, los cristales de dióxido de cromo se formaron perfectamente y podrían dispersarse de manera uniforme y densa en un recubrimiento magnético, lo que condujo a relaciones de señal / ruido más altas en grabaciones de audio. Sin embargo, las cintas cromadas requerían que las grabadoras de casetes de audio estuvieran equipadas con una capacidad de corriente de polarización más alta (aproximadamente un 50% mayor) que la utilizada por el óxido férrico para magnetizar adecuadamente las partículas de la cinta. También se introdujo una nueva ecualización (70 μs ) que intercambió parte de la respuesta extendida de alta frecuencia por un ruido más bajo, lo que resultó en una mejora de 5 a 6 dB en la relación señal / ruido en comparación con las cintas de audio de óxido férrico. Estos ajustes de sesgo y ecualización se transfirieron más tarde a cintas modificadas con cobalto "equivalentes a cromo" introducidas a mediados de la década de 1970 por TDK., Maxell y otros. Investigaciones posteriores aumentaron significativamente la coercitividad de la partícula al dopar o adsorber elementos raros como el iridio en la matriz cristalina o al mejorar las proporciones de longitud axial a desaprobación [ aclaración necesaria ] . El producto resultante era potencialmente un competidor de los pigmentos de hierro metálico, pero aparentemente logró poca penetración en el mercado.
Problemas [ editar ]
Hasta que los fabricantes desarrollaran nuevas formas de moler el óxido, los cristales podían romperse fácilmente en el proceso de fabricación y esto provocaba un exceso de impresión (eco). La salida de una cinta podría caer alrededor de 1 dB más o menos en un año. Aunque la disminución fue uniforme en todo el rango de frecuencias y el ruido también disminuyó en la misma cantidad, preservando el rango dinámico, disminuyeron los decodificadores de reducción de ruido Dolby desalineados que eran sensibles a los ajustes de nivel. El recubrimiento de cromo era más duro que los recubrimientos de la competencia y eso dio lugar a acusaciones de desgaste excesivo de la cabeza. Aunque la cinta usaba cabezas de ferrita dura más rápido que las cintas a base de óxido, en realidad usaba permalloy más suavecabezas a un ritmo más lento; y el desgaste de la cabeza era más un problema para las cabezas de permalloy que para las de ferrita. El miedo al desgaste de la cabeza y los problemas de licencia con DuPont mantuvieron las cintas cromadas de consumo en blanco en una gran desventaja en comparación con las cintas Tipo II, eventualmente más populares, que usaban óxido de hierro modificado con cobalto, pero el cromo fue la cinta preferida para los lanzamientos de casetes de la industria de la música. Debido a su baja temperatura de Curie de aproximadamente 386 K (235 ° F), la cinta cromada se prestaba a la duplicación termomagnética de alta velocidad de casetes de audio y video para la venta de productos pregrabados a los mercados de consumo e industriales. [5]
Productores [ editar ]
DuPont concedió la licencia del producto a Sony en Japón y a BASF en Alemania a principios de la década de 1970 para la producción y distribución regional. Los competidores japoneses desarrollaron casetes de audio Tipo II con adsorción de cobalto (TDK: Avilyn ) y ferrita de cobalto (Maxell: Epitaxial ) "equivalente al cromo" y varios formatos de cintas de video como sustitutos. A eso se sumaba el problema de que la producción de CrO 2 producía subproductos tóxicos que los fabricantes japoneses tenían grandes dificultades para eliminar adecuadamente. BASF finalmente se convirtió en el mayor productor de pigmento de dióxido de cromo y cintas de cromo, basando su VHS y S-VHScinta de video, casetes de audio y cartuchos de datos 3480 en esta formulación. Dupont y BASF también habían introducido pigmentos de óxido "mezclados" de cromo-cobalto que combinaban aproximadamente 70% de óxido de hierro modificado con cobalto con 30% de óxido de cromo en un solo recubrimiento, presumiblemente para ofrecer un rendimiento mejorado a menores costos que el cromo puro. Muchas cintas VHS de alta calidad también usaron cantidades mucho más pequeñas de cromo en sus formulaciones porque sus propiedades magnéticas combinadas con sus efectos de limpieza en las cabezas la convirtieron en una mejor opción que el óxido de aluminio.u otros materiales no magnéticos agregados a la cinta VHS para mantener limpias las cabezas. Dupont interrumpió su producción de partículas de dióxido de cromo en la década de 1990. Además de BASF, que ya no posee una división de fabricación de cintas, Bayer AG de Alemania, Toda Kogyo y Sakai Chemical de Japón también producen o pueden producir partículas magnéticas para aplicaciones comerciales.
Referencias [ editar ]
- ^ Lide, David R. (1998). Manual de Química y Física (87 ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. págs. 4-53. ISBN 0-8493-0594-2.
- ^ a b c Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos. "# 0141" . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ↑ a b Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.
- ↑ Gerd Anger, Jost Halstenberg, Klaus Hochgeschwender, Christoph Scherhag, Ulrich Korallus, Herbert Knopf, Peter Schmidt, Manfred Ohlinger. "Compuestos de cromo". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002 / 14356007.a07_067 .CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
- ^ Cole, G .; Bancroft, L .; Chouinard, M .; McCloud, J. (enero de 1984). "Duplicación termomagnética de cinta de vídeo de dióxido de cromo". Transacciones IEEE sobre magnetismo . 20 (1): 19-23. Código bibliográfico : 1984ITM .... 20 ... 19C . doi : 10.1109 / TMAG.1984.1063031 . ISSN 1941-0069 .
Lectura adicional [ editar ]
- Jaleel, V. Abdul; Kannan TS (1983). "Síntesis hidrotermal de polvos de dióxido de cromo y su caracterización". Boletín de Ciencia de Materiales . 5 (3–4): 231–246. doi : 10.1007 / BF02744038 .
- Bate, G. (1978). "Un estudio de los avances recientes en materiales de grabación magnética". Transacciones IEEE sobre magnetismo . 14 (4): 136-142. Código bibliográfico : 1978ITM .... 14..136B . doi : 10.1109 / TMAG.1978.1059769 .
- O'Kelly, Terence (1981). "El argumento técnico a favor del dióxido de cromo". El Cuaderno de Inventor de BASF Número 6; http://www.ant-audio.co.uk/Tape_Recording/Library/Chrome.pdf
