二氧化鉻

二氧化鉻是一種無機化合物，化學式為CrO₂，為黑色的具有磁性的固體。^[2]它曾被廣泛應用於磁帶製作所需的乳濁液中。^[3]隨着CD和DVD的日益普及，二氧化鉻的使用也有所下降。然而，它仍然用於企業級別的存儲系統的數據磁帶中。氧化物生產廠家和磁帶製造商認為二氧化鉻是曾經發明的最好的磁記錄顆粒之一。

二氧化鉻[1]
英文名	Chromium(IV) oxide Chromium dioxide
別名	氧化鉻(IV)
識別
CAS號	12018-01-8  Y
PubChem	176261494
ChemSpider	21171202
SMILES	O=[Cr]=O
InChI	1/Cr.2O/rCrO2/c2-1-3
InChIKey	AYTAKQFHWFYBMA-QAVXBIOBAI
ChEBI	48263
RTECS	GB6400000
性質
化學式	CrO2
摩爾質量	83.9949 g/mol g·mol⁻¹
外觀	黑色晶體，有鐵磁性
密度	4.89 g/cm3
熔點	375 °C（648 K）（分解）
溶解性（水）	難溶
結構
晶體結構	金紅石（四方晶系），tP6
空間群	P42/mnm, No. 136
危險性
閃點	不可燃
PEL	TWA 1 mg/m3
相關物質
其他陽離子	二氧化釩 二氧化錳 二氧化鉬 二氧化鎢
相關化合物	一氧化鉻 三氧化二鉻 三氧化鉻
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

製備

CrO₂最初由Friedrich Wöhler分解鉻酰氯製備。針狀的二氧化鉻最初在1956年由杜邦的化學家Norman L. Cox合成，所用方法為三氧化鉻在水的存在下於800K、200MPa下的分解反應製備，其水熱反應如下：

${\displaystyle {\rm {3CrO_{3}+Cr_{2}O_{3}\longrightarrow 5CrO_{2}+O_{2}}}}$

所形成的磁性晶體是細長的玻璃狀的，是磁帶的完美材料。在20世紀60年代末，它作為記錄媒介而商業化，杜邦將其命名為「Magtrieve」。

結構

CrO₂和很多金屬的二氧化物一樣，採用的是金紅石結構。因此，每個Cr(IV)中心具有八面體配位方式，每個氧的幾何構型為平面三角形。^[2]

化學性質

二氧化鉻在鹼性條件下可以被氧化為鉻酸鹽：^[4]

${\displaystyle {\rm {CrO_{2}+2KOH+H_{2}O_{2}\longrightarrow K_{2}CrO_{4}+2H_{2}O}}}$

二氧化鉻和金屬氧化物反應，可以得到鉻(IV)酸鹽，如：^[5]

${\displaystyle {\rm {BaO+CrO_{2}{\overset {3\times 10^{8}Pa}{\longrightarrow }}BaCrO_{3}}}}$

參考文獻

1. Lide, David R. Handbook of Chemistry and Physics 87. Boca Raton, FL: CRC Press. 1998: 4–53. ISBN 0-8493-0594-2.
2. Greenwood, Norman Neill; Earnshaw, Alan. Chemistry of the elements. 2016. ISBN 978-0-7506-3365-9. OCLC 1040112384 （英語）.
3. Gerd Anger, Jost Halstenberg, Klaus Hochgeschwender, Christoph Scherhag, Ulrich Korallus, Herbert Knopf, Peter Schmidt, Manfred Ohlinger, Chromium Compounds, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH, 2005, doi:10.1002/14356007.a07_067
4. 曹忠良 王珍雲. 無機化學反應方程式手冊. 湖南科學技術出版社. pp 277 【CrO₂】
5. 申泮文, 車雲霞, 羅裕基 等. 無機化學叢書 第八卷 鈦分族 釩分族 鉻分族. 科學出版社, 1998. pp 440. ISBN 7-03-005554-3

拓展閱讀

• Jaleel, V. Abdul; Kannan T. S. Hydrothermal synthesis of chromium dioxide powders and their characterisation. Bulletin of. 1983, 5 (3–4): 231–246. doi:10.1007/BF02744038.
• Bate, G. A survey of recent advances in magnetic recording materials. IEEE Transactions on Magnetics. 1978, 14 (4): 136–142. Bibcode:1978ITM....14..136B. doi:10.1109/TMAG.1978.1059769.
• O'Kelly, Terence (1981). "The Technical Argument for Chromium Dioxide." The BASF Inventor's Notebook Number 6; （PDF（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館））
• Few CS. 二氧化鉻催化醇的氧化反應. 中國醫藥工業雜誌, 2014 (12)
• 封雪松, 陳曉霞. 氣相中二氧化鉻與乙烯反應機理的理論研究. 四川理工學院學報(自科版), 2008, 21 (6): 78-81