鉻與氧之間形成一系列的氧化物。通常能穩(wěn)定存在的是三價鉻的氧化物Cr2O3與六價鉻的氧化物CrO3.二價鉻的化合物具有不穩(wěn)定性,常存在于高溫熔體中。依據(jù)氧的濃度,Cr—O系可以劃分為Cr—Cr2O3與Cr2O3—CrO3兩個系.Cr—Cr2O3系包括在高溫下穩(wěn)定存在的化合物,Cr2O3—CrO3系則包括在較低溫度下穩(wěn)定存在的化合物。在Cr—Cr2O3系中,1660℃熔化的共晶組成(20%Cr與80%Cr2O3)很接近于CrO的組成。
高價鉻氧化物在加熱時可分解為較低價鉻氧化物并析出O2。例如2CrO3=Cr2O3+2/3O2部分的Cr3+在高溫下會轉(zhuǎn)化生成Cr2+,從而導(dǎo)致Cr2O3的熔點(diǎn)降低。因此,關(guān)于Cr2O3的熔點(diǎn)至今還未有一致的意見,僅有一個溫度的范圍2265~2330℃。CrO的熔點(diǎn)為1640~1727℃:CrO3的熔點(diǎn)為188℃。
CrO3是強(qiáng)氧化劑,溶于水可形成鉻酸(H2CrO4)或重鉻酸(H2Cr2O7)。CrO3能以氣相存在。CrO3有劇毒。六價鉻化合物會造成環(huán)境污染。
由于鉻能以不同價的氧化物存在,因此,鉻的氧化物對氣氛中的氧分壓和溫度都是敏感的。在還原氣氛中Cr2O3會還原為CrO或Cr,而在氧化氣氛中Cr2O3會氧化為CrO3。
六價鉻有劇毒且溶于水,會對環(huán)境造成污染。但三價鉻是無毒的,只要對含Cr2O3耐火材料使用得當(dāng),是會減少或不會對環(huán)境造成污染。例如鎂鉻耐火材料在含有較多酸性氧化物(如SiO2)及含有碳或鐵的高溫下使用,由于SiO2、碳、鐵等具有穩(wěn)定Cr3+ 的作用,甚至?xí)䦟⑵滢D(zhuǎn)變?yōu)?/span>Cr2+ 。因此,六價鉻的危害可以不考慮。再如鉻剛玉材料,由于Cr2O3可以與AL2O3形成連續(xù)固溶體,而使Cr3+ 進(jìn)一步穩(wěn)定:以及煤氣化爐為還原氣氛,因此在煤氣化爐中使用鉻剛玉磚,形成六價鉻的問題也很小。