Question sur le Chromage du cuivre.?

Question

Bonjour,

Pour protéger le cuivre de la corrosion on le recouvre d'une couche de Chrome lors d'une électrolyse (opération dite de chromage du cuivre) d'une solution de Chrome de nombre d'oxydation +VI. Le Chrome est réduit en Chrome (0) à la cathode de cuivre; le cuivre se recouvre donc de chrome.

Voilà ma question: comme on sait que le Chrome +VI est très oxydant et cancérigène, pourquoi ne pas plutôt partir de chrome de nombre d'oxydation +III que l'on réduirait de la même façon en Chrome (0)? Le Chrome +III n'est pas aussi toxique et en plus avec un petit calcul de rendement faradique on verrait qu'il serait meilleur pour le Cr (III)....

SI vous avez une piste ça m'aiderait beaucoup; j'ai recherché sur le web mais je n'ai pas trouvé d'élément de réponse convainquant. Mon hypothèse (l'unique) est un cout moins élevé pour le Cr (+6)...

Mon problème n'est pas le passage +VI à +III mais bien du +VI au nombre d'oxydation 0. Et je voulais savoir comme je l'ai expliqué, pourquoi on n'emploie pas du Cr(+III) pour donner du Cr(0) directement... ça serait plus simple et moins toxique! Surtout qu'au niveau industriel, je viens d'apprendre que l'utilisation du chrome +VI sera bannie à partir de 2007...

Merci à tous pour vous être décarcassés pour moi! je continue à chercher... en vain... ;(
Clem: J'espère que t'as pas mis le bordel dans tes cours de chimie Paris! Moi qui suis maniaque je voudrais pas me sentir responsable d'un carnage! LOL.
Minos: Pas mal j'ai bien ri comme une andouille devant mon écran! Celle là fallait bien que tu la fasses hein! Mais c'est qui : ceux qui savent? Moi je pensais que c'était les gens de yahoo question réponse! Leur slogan c'est pas "demandez à ceux qui savent?" MDR

Sinon sérieusement: c'est important! Mardi elle va pas me rater sur la question je la sens trop venir. Je veux anticiper! Grr!

Merci Daniel Alexandre (Bon la prochaine fois je t'appelle DA tu te reconnaitras, ça sera plus simple! En plus DA ça reste dans la chimie puisque ça fait Diels Alder! ;D oui je sais c'est nul...): Je n'ai pas non plus les techniques de l'ingénieur. La réponse peut attendre lundi sans problème! Merci!

Answer 1

Le problème du coût et de la disponibilité est posé.
Je n'ai pas la réponse.

Je pense qu'on peut la trouver dans "Les techniques de l'Ingénieur" mais je n'y ai pas accès depuis chez moi et demain je n'aurais pas le temps de chercher au labo, mon emploi du temps étant complet.

PS : vendredi soir. Salut à tous.
Je n'ai pas trouvé la réponse complète à la question, mais quelques renseignements supplémentaires en cherchant les minerais de chrome et sa metallurgie.

Sur le site de notre bonne vieille Société Française de Chimie : http://www.sfc.fr/donnees/metaux/cr/texcr.htm

Minerai : la chromite (FeCr2O4).

- Les minerais riches (48 à 55 % de Cr2O3, avec un rapport Cr/Fe > 3) sont destinés à la fabrication des ferrochromes : ils sont extraits en Turquie, Albanie, Grèce.

- Les minerais pauvres (40 % de Cr2O3, rapport Cr/Fe environ 1,6), initialement utilisés comme matériaux réfractaires sont, depuis l'introduction du procédé AOD d'élaboration des aciers inoxydables, également employés pour élaborer des ferrochromes à basse teneur en Cr (50-55 % de Cr et 6-8 % de C) appelés charge-chrome : ils sont extraits en Afrique du Sud.

Le ferrochrome n'est pas un composé chimique défini mais un alliage de chrome et de fer (c'est du moins ce que j'ai compris).

Chromage décor : le dépôt de chrome est effectué, par électrolyse, sous faible épaisseur (généralement de 0,2-0,3 mm), pour recouvrir des pièces métalliques qui sont essentiellement nickelées (voir le chapitre nickel). La couche finale de chrome n'a qu'un rôle esthétique, il permet d'éviter le ternissement de la surface de Ni par sulfuration.

Conditions de chromage : par électrolyse, vers 50-60°C, la pièce à revêtir étant placée à la cathode. L'anode est en alliage de Pb (7 % de Sb) et la densité de courant de 40 à 50 A/dm2. Composition du bain : CrO3 : 250 g/L, H2SO4 : 2,5 g/L, vitesse de dépôt : environ 40 mm/h.
Donc oxydation +VI

Conclusion: j'ai pas trouvé l'explication de l'usage de CrO3 pour le chromage et pas de Cr2O3 ?

Answer 2

C'est sans doute une question de disponibilité et d'abondance. Le Cr(VI) doit être bien moins cher est c'est malheureusement la seule chose qui compte au niveau industriel, l'electrolyse en elle-mm consommant bcq d'énergie. Je pensais qu'on utilisait plutôt le coating pour protéger les métaux, le métal est alors protégé par un polymère comme le nylon11.
Une autre méthode qui s'est développée, pour pacifier les métaux, est l'utilisation de revêtement tensio-actif a base de sels de phosphates, ces derniers forment des complexes avec le métal en surface, on forme ainsi une couche protectrice moléculaire sans changer les propriétés mécaniques de ce dernier.

Answer 3

A mon avis, le coût des matières premières doit être en faveur du chrome (+VI).

Answer 4

mevo_fr, même après réduction du Cr(VI) en Cr(0), je ne pense pas que l'on puisse être à 100% sûr qu'il ne reste plus de Cr(VI) dans la sauce... reste à savoir si la dose est toxique.

Sinon, je suis comme Clem, sauf que je n'ai pas de cours là-dessus, forcément, c'est pas de la chimie sexy, ça !!! Alors, si ni toi ni Clem ne savent pas, qui saura ??? DA peut-être ? Sinon faudra demander à qui-tu-sais si par hasard la manip a déjà été faite...

Et puis si je peux me permettre, quitte à faire dans les métaux toxiques, je préfère le mercure au chrome.

Dslé Pim, fallait pas écrire que tu aimes les blagues pourries ;D

Answer 5

A cherché dans mes vieux cours de Chimie Paris, a rien trouvé.
Et mon petit cerveau n'a pas trouvé d'explication plus convaincante que ton hypothèse...

Answer 6

Le chrome trivalent est un oligo-élément considéré comme nécessaire à l'organisme, alors que le chrome hexavalent est effectivement considéré comme toxique pour l'Homme.

En lisant ta question, la réflection (peut-etre fausse) suivante me vient: Je suppose que les gisements de Chrome d'où on l'extrait contiennent principalement de l'hexavalent, le trivalent se retrouvant seulement dans les aliments (certains).

Pour faire les comprimés de complément alimentaire de chrome, on l'extrait par exemple d'une algue je crois, mais pour une exploitation industrielle, ca n'est pas possible.

C'est l'explication la plus logique et rationnelle. Quant au fait pour pouvoir transformer du chrome hexavalent en trivalent, je ne suis pas un spécialiste, je ne sais pas si c'est possible (hormis certains organismes vivants qui en sont capables), et si ca l'est, on en revient peut-etre à un problème de coût.

Je tape peut-etre à coté de la plaque sur ce coup là. A quoi pensais-tu au fait ?

--- Rajout ---
Si j'ai bien compris ce que tu dis après avoir relu ta question, à l'arrivée on se retrouve avec du chrome (0) ... Ta question est pourquoi part-on du +VI au départ et pas plutot du +III ? Mais si à l'arrivée on se retrouve avec du (0) ? Le résultat reste le meme, et le probleme de toxicité du +VI n'entre alors plus en ligne de compte dans le produit fini, non ?

Ou tu penses à l'environnement au niveau de l'usine ? Il reste le meilleur rendement que tu soulèves, mais le Chrome +III, meme hormis le problème de son coût (qui est lié) est-il disponible en quantité suffisante ?