Hidden in Plain Sight
Alkaen kromipinnoitteen käytöstä 1930-luvun art deco -muotoilussa aina sen kukoistuskauteen asti 1950- ja 1960-luvun autoissa, huonekaluissa ja kodinkoneissa, kromi on liitetty läheisesti nopeatempoiseen nykymaailmaan. Toisin kuin muilla metalleilla, kromilla ei ollut muinaisia tai esihistoriallisia käyttötarkoituksia.
Suuria määriä kromia esiintyy luonnossa kahdessa mineraalissa. Yleisempi, nimeltään kromiitti, on tumma, tylsä kivi, joka jäi helposti huomaamatta. Toinen, mineraali nimeltä krokoiitti, on ulkonäöltään epätavallinen mutta äärimmäisen harvinainen. Krokoliitin, joka tunnetaan myös nimellä lyijykromaatti, löysi geologi vuonna 1765 Beresofin kaivoksesta lähellä Jekaterinburgia Siperiassa. Varhaiset kivikeräilijät arvostivat mineraalia, joka on väriltään kirkkaan oranssi, sen nelisivuisten kiteiden vuoksi. Myös taiteilijat arvostivat krokotiitin palasia niiden kauniin, punertavan oranssin värin vuoksi. Malmi on kuitenkin liian harvinainen, jotta siitä olisi kaupallista hyötyä. Kromiitti, ensisijainen kaupallinen malmi, löydettiin vasta vuonna 1798.
Sateenkaaren kaikki värit
Kromielementin eristi ranskalainen kemisti Louis Nicholas Vauquelin vuonna 1797. Hän nimesi alkuaineen kreikan kielen väriä tarkoittavasta sanasta ”kroma”, koska jokainen hänen tuottamansa kromiyhdiste oli väriltään loistava. Hän löysi punaisia, kirkkaita keltaisia ja syviä vihreitä sävyjä ja havaitsi, että perulaisessa smaragdissa olevat kromijäämät olivat vastuussa sen väristä. Muut havaitsivat myöhemmin, että myös rubiini saa punaisen värinsä kromista.
Vuonna 1799 Pariisissa asuva saksalainen kemisti löysi kromia tummasta, himmeästä kivestä, jota alettiin kutsua kromiitiksi. Tämä mineraali oli runsaampi kuin krokotiitti, ja kromin parempi saatavuus helpotti innovaatioita ja keksintöjä monilla teollisuudenaloilla.
Prinsessa ja vaunut
Värikkäät kromikemikaalit, joiden mukaan Vauquelin nimesi kromin, löysivät pian käytännöllisen sovelluksen tekstiiliteollisuudessa. Ennen synteettisten väriaineiden tuloa kaikki väriaineet olivat peräisin luonnollisista lähteistä, kuten mineraaleista ja kasveista. Usein nämä väriaineet haalistuivat nopeasti, jos värjätty materiaali pestiin. Värin kiinnittämiseksi tai stabiloimiseksi käytettiin kemiallisia aineita, joita kutsuttiin peittausaineiksi. Kemiallisesti peittausaine sitoutuu väriaineeseen ja materiaalin kuituihin estäen verenvuotoa ja haalistumista. Jo vuonna 1820 puuvilla- ja villateollisuus käytti suuria määriä kromiyhdisteitä, kuten kaliumbikromaattia, värjäysprosessissa. Kromiyhdisteistä kehitettyjä punaisia ja vihreitä pigmenttejä käytettiin tänä aikana myös tapettien painamiseen.
Vuonna 1822 eräs Vauquelinin oppilaista, Andreas Kurtz, muutti Englantiin ja alkoi valmistaa kaliumbikromaattia ja myydä sitä englantilaiselle tekstiiliteollisuudelle 5 shillingin punnahintaan. Paikalliset valmistajat seurasivat pian esimerkkiä, ja kilpailu pudotti hinnan 8 penceen eli noin kahdeksasosaan alkuperäisestä hinnasta. Tämä ei tuottanut Kurtzille tyydyttävää voittoa, joten hän alkoi tuottaa muita kromiyhdisteitä, erityisesti kromipigmenttejä. Hänen kromikeltainen värinsä tuli muotiin, kun suosittu prinsessa Charlotte, Yhdistyneen kuningaskunnan hallitsijan Yrjö IV:n tytär, käytti sitä vaunujensa maalaamiseen. Tästä sai ehkä alkunsa ”keltainen taksi”, jota nykyään edustavat New Yorkin taksit. Kurtz jätti jälkensä värimaailmaan; ”Kurtzin keltainen” on edelleen saatavilla brittiläisissä väriluetteloissa.
Seoksesta parempaa rautaa
Ja vaikka kromikemikaalit saavuttivat nopeasti kaupallisen merkityksen pigmenttiteollisuudessa, kromilla kesti kauemmin tehdä vaikutusta muilla aloilla. Yksi näistä aloista oli metallurginen – metallinvalmistus – teollisuus. Raudanvalmistajat havaitsivat 1800-luvun puolivälistä alkaen, että lisäämällä kromia teräkseen saatiin aikaan kovempaa ja käyttökelpoisempaa metallia.
Teräs on raudan ja pienen hiilimäärän – noin 1 prosentin – seos. Tällaisia metallien seoksia kutsutaan seoksiksi. Rautaa voidaan puhtaassa muodossaan kuumentaa ja sitten taivuttaa, vasaroida tai ”takoa” moniin eri muotoihin. Näin valmistetut rautaesineet ovat vain kohtalaisen kovia, ja ne voivat taipua käytössä. Sulattamalla rautaa ja valamalla sitä muotteihin saadaan ”valurautatuotteita”, jotka jäähtyessään ovat hauraita. Hiilen lisääminen rautaan muuttaa sen mikrorakennetta ja ominaisuuksia. Kun tätä seosta kuumennetaan, se muuttuu erittäin sitkeäksi ja sitä voidaan muotoilla helposti. Kun teräs jäähtyy, se saa lisää lujuutta ja jäykkyyttä, ja siitä tulee rautaa vahvempaa. Tätä prosessia kutsutaan karkaisuksi. Erilaiset hiilimäärät ja jäähdytysnopeus määräävät teräksen lopulliset ominaisuudet.
Kromin lisääminen tähän seokseen tuottaa kovempaa terästä viivyttämällä teräksen jäähtyessä tapahtuvaa muutosta, ja 3-5-prosenttista kromia sisältäviä teräksiä valmistettiin vuodesta 1865 alkaen. Vasta 1900-luvun alussa huomattiin yli 5 prosenttia kromia sisältävien terästen korroosionkestävyysominaisuudet. Suuremmissa pitoisuuksissa kromi tekee teräksestä erittäin vastustuskykyisen monille syövyttäville aineille ja ympäristöille. Näillä ”ruostumattomilla” teräksillä on monia sovelluksia materiaaleissa, jotka vaativat suurta lujuutta ja korroosionkestävyyttä. Ruostumattoman teräksen ehkä tunnetuimmat käyttökohteet ovat ruokailuvälineet ja keittoastiat. Esimerkiksi leima ”18-8” tarkoittaa, että teräs sisältää 18 prosenttia kromia (lujuuden vuoksi) ja 8 prosenttia nikkeliä (kiillon vuoksi). Nykyään kromin käyttö ruostumattoman teräksen tuotannossa vastaa 60 prosenttia kromin kulutuksesta. Ruostumattomasta teräksestä valmistettuja astioita ja ruokailuvälineitä löytyy keittiöistä kaikkialla Yhdysvalloissa
Toastereista puskureihin: Kromi on kuningas
Keittiöissä on kromia toisessa muodossa: galvanoitu kromi peittää tiskialtaat ja kodinkoneet peilimäisellä kalvolla. Galvanoidun kromin yleisyys on vaikuttavaa, kun otetaan huomioon, että kromin galvanoinnin perusperiaatteet löydettiin vasta vuonna 1924. Tutkimukset alkoivat paljon aikaisemmin Ranskassa Antoine Cesar Becquerelin vuonna 1843 julkaisemasta sähkökemiaa käsittelevästä kirjasta. Hän ehdotti, että kromi voitaisiin laskea pinnoille, jotka oli upotettu kromikloridi- ja kromisulfaattiliuoksiin. Vuonna 1849 ranskalainen sai patentin prosessille, jolla kulta saatiin tarttumaan rautaan kromilevyn välityksellä. R. W. von Bunsen, Bunsenin polttimen keksijä, tutki kromin sähköpinnoitusta ja valmisti vuonna 1854 pieniä näytteitä sähköpinnoitettua kromia kromikloridiliuoksista.
Useimmat metallit pinnoittuvat suoloista (kloridi- ja sulfaattiyhdisteistä), mutta kromi on epätavallinen siinä mielessä, että se pinnoittuu parhaiten kromihapoista. Varhaiset kokeilijat kokeilivat kromikloridi- ja sulfaattiliuoksia huonolla menestyksellä. Oikea liuos löydettiin sattumalta, kun saksalainen professori elektrolyysi kromihappoliuosta ja huomasi kromikerrostuman. Tämä yllättävä löytö johti Colin G. Finkin ja useiden Cornellin ja Columbian yliopistojen jatko-opiskelijoiden tekemiin tutkimuksiin, joissa selvitettiin prosessia.
Kromipinnoituksen ensimmäinen sovellus oli korujen valmistuksessa. Kromia käytettiin massiiviplatinasta valmistettujen vihkisormusten pinnoittamiseen niiden suojaamiseksi kulumiselta. Kromattua korua ylistettiin ihmemetallina, joka näytti platinalta mutta kului paljon paremmin, ja pian kromattuja koruja oli muodikkaiden naisten korvissa ja käsissä kaikkialla Yhdysvalloissa.
Kun pinnoitusprosessi tuli halvemmaksi ja yleistyi, myös LVI-kalusteet ja kodinkoneet pinnoitettiin kromilla. Houkutteleva kiiltävä pinta ja korroosionkestävyys tekivät pinnoitetuista esineistä esteettisesti ja toiminnallisesti haluttuja. Pian kuluttajat vaativat kromikoristeita kaikkiin kodinkoneisiinsa, ja autonvalmistajat alkoivat valmistaa 1950-luvun automalleille niin tyypillisiä kromattuja puskureita ja listoja. ”Kromi”, joka 30 vuotta aiemmin oli ollut lähes tuntematon, oli tullut yleiseen käyttöön.
Kromipinnoituksen teolliset sovellukset löydettiin samaan aikaan, kun koristeellinen kromipinnoitus teki näyttävän debyyttinsä. Kromi on erittäin kova metalli ja sillä on alhainen kitkakerroin. Valmistajat alkoivat pinnoittaa paljon kuluvia koneenosia, kuten autojen sylintereitä, paksulla kromikerroksella, mikä pidensi näiden osien käyttöikää huomattavasti. Kromista oli hyötyä myös kattilaputkissa. Teräksestä valmistettuihin putkiin kerääntyi kalkkia eli kiehuvasta vedestä irtoavia mineraalikertymiä, jotka irtoavat putken pinnasta ja tukkivat järjestelmän. Kromatut putket eivät kuitenkaan irrottaneet kalkkia. Rahan painamiseen käytetyt kupari- ja teräslevyt kuluivat nopeasti ennen kromipinnoituksen tuloa, mutta kromikerroksella ne pystyivät tuottamaan teräviä kuvia paljon pidempään.
Kromin laaja käyttö näissä sovelluksissa on vaikeuttanut kromin määrän mittaamista ympäristössä, elintarvikkeissa ja ihmiskudoksessa. Tutkijat käyttävät erittäin tiukkoja metallittomia ”puhtaita” tekniikoita mitatakseen tarkasti kromin hivenpitoisuuksia. Ruostumattomasta teräksestä valmistetuissa laboratoriolaitteissa ja muissa tuotteissa oleva kromi voi kuitenkin helposti saastuttaa näytteet, joita ei säilytetä, käsitellä tai analysoida asianmukaisesti.
Too Hot to Handle: Tulenkestävät materiaalit
Kromiteräs, joka kestää vääntymistä tai sulamista äärimmäisessä kuumuudessa, sopii erinomaisesti korkean lämpötilan sovelluksiin, kuten suihkumoottoreiden komponentteihin. Periaatteessa kromimalmi, kromiitti, on samalla tavalla lämmönkestävä. Juuri tämä ominaisuus yhdessä sen kemiallisen vakauden kanssa tekee kromista käyttökelpoisen tulenkestävänä materiaalina.
Tulenkestäviä materiaaleja käytetään eristeenä vuoraamaan masuunien ja upokkaiden sisäpuolta, joita käytetään metallinvalmistuksessa, erityisesti metallien jalostuksessa sekä teräksen ja muiden seosten valmistuksessa. Seoksia valmistetaan, kun kahta tai useampaa metallia sekoitetaan keskenään, jotta saadaan uusi metalli, jossa yhdistyvät halutut ominaisuudet, kuten kovuus ja kestävyys syövyttäviä ympäristöjä vastaan.
Metallien valmistuksessa käytettävät masuuniuunit ovat korkeita sylinterinmuotoisia torneja, joissa on alareunassa upokas, suuri kulhonmuotoinen rakennelma, ja yläreunassaan hiukan kapeneva. Malmin ja muiden aineiden seos (panos) ladataan uunin yläosaan, ja kuumaa ilmaa puhalletaan alhaalta ylös. Panoksessa tapahtuvat kemialliset reaktiot erottavat metallin jätteestä (kuonasta), ja puhdistettu metalli kerääntyy upokkaaseen. Yleensä kuona kelluu pinnalla ja metalli kaadetaan upokkaan pohjassa olevasta suuaukosta.
Käytössä ollessaan masuunit ovat erittäin kuumia. Nämä korkeat lämpötilat ovat välttämättömiä niiden kemiallisten reaktioiden helpottamiseksi, joilla metalli erotetaan malmista. Tämä kuumuus saattaa kuitenkin mahdollistaa sen, että malmi reagoi masuunin seinämissä ja upokkaan vuorauksessa olevien materiaalien kanssa, jolloin jalostettava metalli saastuu. Jos seinämät laajenevat tämän kuumuuden vaikutuksesta, tornin rakenteellinen eheys voi vaarantua. Näistä syistä seinämillä on oltava sopiva kemiallinen koostumus. Tavanomaiset rakennusmateriaalit, kuten betoni ja sementti, eivät kestä näitä olosuhteita, ja on selvää, että rakennuksessa käytettävän teräksen on oltava suojattua, tai se sulaa kuten uunissa oleva metalli.
Näistä syistä tulenkestävät materiaalit ovat välttämättömiä teräksenvalmistusprosessissa. Tulenkestävillä aineilla eli tulenkestävillä materiaaleilla on korkea sulamispiste ja ne ovat kemiallisesti vakaita. Tämän vuoksi ne soveltuvat erinomaisesti masuunien eristämiseen, joissa rautamalmista uutetaan raakarautaa, ja sulaa terästä sisältävien suurten upokkaiden vuoraamiseen.
Kromiittia käytettiin alun perin tulenkestävänä aineena Ranskassa yhdessä magnesiitin ja dolomiitin (muut tulenkestävät mineraalit) kanssa. Aina 1890-luvulle asti käytettiin suoraan kaivoksesta leikattuja kiinteitä kromiittitiiliä ilman lisäjalostusta tai -käsittelyä. Näitä kutsutaan muokatuiksi malmiharkoiksi.
Kun terästeollisuus kasvoi Yhdysvalloissa ja Englannissa, valmistajat kehittivät murskatusta kromiitista tai magnesiitista valmistettuja tulenkestäviä tiiliä. Nämä olivat halvempia valmistaa kuin muokatut lohkot, koska rikotut malmipalat olivat yhtä käyttökelpoisia kuin muokkaukseen tarvittavat suuret kiinteät lohkot. Murskattu malmi sekoitettiin hartsiin ja puristettiin tiilen muotoon. Vaihtoehtoisesti ne poltettiin alhaisissa lämpötiloissa saven tavoin. 1930-luvulla valmistettiin kromiitin ja magnesiitin sekoituksista eri prosenttiosuuksina tehtyjä tulenkestäviä materiaaleja eri käyttötarkoituksiin. Vuonna 2000 kromiittia louhittiin maailmanlaajuisesti neljä miljoonaa tonnia. Yhdysvalloissa kulutetaan noin 90 000 tonnia vuodessa. Vuonna 1982 kromiitista käytettiin 11 prosenttia tulenkestävissä materiaaleissa, mutta vuonna 1989 osuus oli pudonnut 7 prosenttiin.
Teknologisen kehityksen vuoksi kromiitin merkitys tulenkestävänä aineena on nykyään pienempi kuin 1900-luvun alussa. Se on kuitenkin edelleen korvaamaton ruostumattoman teräksen kriittisenä seoksena. Jo ennen kuin kromin arvoa teräksenvalmistuksessa alettiin laajalti arvostaa, malmin löytäminen Yhdysvalloista teki eräästä perheestä erittäin varakkaan ja vakiinnutti maan kromiteollisuuden johtavaksi toimijaksi.
Amerikkalainen kromitykki
Kromipohjaisten teollisuudenalojen ilmaantuessa kromimalmin kysyntä oli suurta. Noin vuoteen 1830 asti suurin osa maailman kromiitista tuli Siperiasta, josta Pallas löysi ensimmäisenä krokotiittia. Harrastelijageologina Isaac Tyson oli yksi harvoista amerikkalaisista, jotka olivat tutkineet kromiittia ja tunsivat sen arvon ja kaupalliset mahdollisuudet.
Kesällä 1827 hän seisoi Baltimoren torilla, kun hän huomasi kärryn, joka kuljetti tynnyreittäin omenasiideriä. Tynnyrien väliin oli kiilattu raskaita mustia kiviä, jotta tynnyrit eivät vierisi. Hän oli tutkinut samanlaisia kiviä kuuden mailin päässä Baltimoresta lähellä isänsä kotia ja tunnisti nämä kivet kromiittimineraaliksi. Kiinnostuneena Tyson sai nopeasti selville, että kivet olivat peräisin Reedin tilalta, joka sijaitsi 27 mailia Baltimoresta koilliseen Harfordin piirikunnassa. Tyson osti tilan ja löysi pian suuren kromiittimalmitaskun kahdeksan metriä maanpinnan alapuolelta. Vakuuttuneena siitä, että Baltimoren alueella oli enemmän malmia, hän etsi yhä laajemmissa piireissä. Hänen aavistuksensa oli oikea; vuonna 1828 hän löysi malmia Woodin tilalta Pennsylvaniasta.
Tyson muutti tilan Woodin kaivokseksi, josta saatiin lopulta 100 000 tonnia malmia. Pian Tyson omisti kaivosoikeudet kaikkiin malmipitoisiin alueisiin Pennsylvaniassa, Virginiassa ja Marylandissa. Kun Siperian esiintymät hupenivat, hänen yhtiönsä nautti kasvavasta kansainvälisestä kromimalmimonopolista. Kun kromi kuitenkin löydettiin Turkista vuonna 1848, Tyson menetti monopolinsa. Kuten Kurtz Englannissa, hän siirtyi muihin tuotteisiin ja alkoi valmistaa kromikemikaaleja tekstiiliteollisuudelle. Näin hänestä tuli Yhdysvaltain kemianteollisuuden pioneeri.
Syöpäriski työpaikalla?
Kromin useimmat kaupalliset käyttötarkoitukset edellyttävät kromi+6-muotoa, joka valmistetaan kromiitista (kromi+3) kemiallisella paahtamisprosessilla, jossa kromiittimalmi murskataan ja kuumennetaan reaktiivisilla kemikaaleilla. Prosessi tuottaa paljon pölyä ja ilmassa olevaa kromia. Valitettavasti juuri näiden teollisuudenalojen työntekijät havaitsivat omakohtaisesti ilman mukana kulkeutuvaan kromipölyyn liittyvät terveysriskit.
2000-luvun ensimmäisellä puoliskolla ilman pölypitoisuudet olivat malminkäsittelyn aikana niin korkeat, että sanottiin, ettei tehtaan lattian vastakkaista seinää voinut nähdä tehtaan lattian poikki tuotannon huippuaikoina. Työntekijät hengittivät pölyä, joka sisälsi erittäin paljon ilmassa olevaa kromia.
1930-luvulla Saksan teollisuushygieenikot alkoivat huomata, että hengitystiesyöpien, kuten keuhkosyövän, esiintyvyys oli kromimalmiteollisuuden työntekijöillä suurempi kuin muissa vastaavissa ammateissa. Vuosia myöhemmin tehdyissä ruumiinavauksissa todettiin, että näille pölyille koko elämänsä ajan altistuneiden työntekijöiden keuhkot sisälsivät jopa 10 painoprosenttia kromia. Tupakointi oli harvinaista väestössä vuosina 1900-1940, ja keuhkosyöpä oli edelleen suhteellisen harvinaista keski-ikäisillä miehillä. Lääkärit totesivat siksi näiden työntekijöiden lisääntyneet keuhkosairaudet epätavallisiksi.
Tämän havainnon perusteella saksalaiset aloittivat sarjan toimenpiteitä pölypitoisuuksien ja henkilökohtaisen altistumisen vähentämiseksi kromiteollisuudessa, mikä merkitsi nykyisten nykyaikaisten työhygieniakäytäntöjen alkua. Toisen maailmansodan syttyminen esti näitä havaintoja leviämästä laajalti tai omaksumasta niitä muissa maissa, mutta sodan jälkeen muu läntinen maailma alkoi tutkia kromiin liittyviä sairauksia ja käynnistää omia työhygieniaohjelmiaan.
Tärkeimmissä kromille altistumista työperäisessä altistumisessa koskevissa epidemiologisissa tutkimuksissa 1950- ja 1960-luvuilla havaittiin, että altistuminen pölyille, jotka sisälsivät teollisesti tuotettua kromi+6:ta malmeissa luonnostaan tavatun kromi+3:n sijaan kromi+6:aa sisältävää kromia, liittyi keuhkosyöpiin. Nämä tutkimukset viittasivat myös siihen, että tietyt kromipölyn muodot, erityisesti veteen keskiliukoiset yhdisteet, kuten kalsiumkromaatti, olivat suurimpia huolenaiheita. Eniten veteen liukenevilla muodoilla, kuten natrium- tai kaliumkromaatilla, ja erittäin liukenemattomilla muodoilla, kuten lyijykromaatilla, ei ollut läheistä yhteyttä terveysvaikutuksiin.
Tänä aikana työntekijöiden altistumista pyrittiin yhteisesti vähentämään muuttamalla valmistusprosesseja, korvaamalla kromin muotoja, käyttämällä henkilökohtaista suojavaatetusta ja muilla toimenpiteillä. Valtion virastot asettivat altistumiselle hyväksyttävät tasot, joita tarkistettiin jatkuvasti, kun lisätutkimuksista saatiin uutta tietoa. Tämä johti pölypitoisuuksien ja työntekijöiden altistumisen huomattavaan vähenemiseen. Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että työntekijöillä, jotka aloittivat näillä teollisuudenaloilla 1960-luvulta lähtien, sen jälkeen kun nämä käytännöt olivat käytössä, hengitysteiden syöpätapausten määrä ei poikkea merkittävästi väestöstä.
Kromi valkokankaalla
Erin Brockovich -elokuvassa (2001, Universal Studios) Pacific Gas and Electric kuvataan yritysjätiksi, joka myrkytti Kalifornian pikkukaupungin Hinkleyn veden. Elokuvassa, joka perustuu todelliseen oikeusjuttuun, väitetään, että korkeat kromi-6-pitoisuudet olivat vastuussa siellä asuvien asukkaiden moninaisista sairauksista, kuten erilaisista syövistä, keskenmenoista, Hodgkinin taudista ja nenäverenvuodosta.
1960-luvulla PG&E käytti jäähdytysnesteissä ruosteenpoistoaineena kromi-6:ta sisältävää natriumdikromaattia. Nykyaikaisissa petrokemian laitoksissa ja jalostamoissa on suuria jäähdytystorneja, jotka poistavat generaattoreiden, jäähdytysyksiköiden ja muiden koneiden tuottaman ylimääräisen lämmön. Ajan myötä tornien jäähdytysnesteisiin voi kerääntyä korroosiota tai mineraalikerrostumia. Nämä kerrostumat heikentävät laitoksen tehokkuutta, jolloin tuotanto on pysäytettävä pitkien ja kalliiden puhdistusten ajaksi. Natriumdikromaatin lisääminen jäähdytysnesteeseen poistaa kuitenkin lähes kokonaan korroosion ja mineraalikertymät.
Natriumdikromaatti hajoaa ajan myötä kromi+3:ksi. Kun näin tapahtuu, liuoksen teho ruosteenestoaineena heikkenee. Tämän seurauksena PG&E:hen kertyi pian suuri määrä jätejäähdytysnestettä. Yritys sijoitti jätteet mataliin lammikoihin ja aikoi ruopata kromijätteen lammikon pohjasta, kun loput liuoksesta haihtuu. Aavikon hiekkaista geologiaa ei kuitenkaan otettu huomioon. Jäähdytysneste suotautui nopeasti maaperään, ja kromi saastutti pohjaveden, joka ruokkii Hinkleyn kaivoja.
Tänään kromi+6-pitoisuudet ovat normaalia korkeammat joissakin Hinkleyn kaivoissa. Voisiko tällä yhdisteellä olla haitallisia terveysvaikutuksia?
Hengitystiesyövät ja niihin liittyvät sairaudet, joita havaittiin kromimalmityöntekijöillä 1900-luvun alussa, ovat ainoat hyvin dokumentoidut kromille altistumiseen liittyvät sairaudet. Kansalliset tai kansainväliset ryhmät, kuten Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto (U.S. Environmental Protection Agency), Yhdysvaltain tautien valvonta- ja ehkäisykeskukset (U.S. Centers for Disease Control and Prevention), Maailman terveysjärjestö (World Health Organization) tai Kansainvälinen syöväntutkimuslaitos (International Agency for Research on Cancer), eivät ole raportoineet kromille altistumisesta juomavedessä ihmisillä tai koe-eläimillä aiheutuneista muista haitallisista vaikutuksista.
Kaliforniassa pohdittiin hiljattain, että juomaveden sisältämän kromin sallittua määrää pitäisi alentaa. Tämä tapahtui osittain vastauksena siihen oikeusjuttuun, joka on Erin Brockovich -elokuvan perustana. Kalifornian ympäristönsuojeluviraston tätä päätöstä tarkastelemaan kutsuma asiantuntijapaneeli totesi kuitenkin raportissaan, että nykyinen standardi suojaa ihmisten terveyttä eikä ole näyttöä juomaveden sisältämän kromin aiheuttamasta lisääntyneestä sairastumisriskistä. Muut riippumattomat tutkimukset Hinkleystä ja muista Kalifornian kaupungeista, joissa on samankaltaisia jäähdytystorneja, osoittavat, että syöpätapaukset eivät ole lisääntyneet näissä kaupungeissa altistumisen aikana.
Edellisen tärkeää elämälle
Vitamiinien ja kivennäisaineiden, kuten raudan, kalsiumin, sinkin ja seleenin, tapaan myös kromi on välttämätön hivenaine – tarvitsemme sitä ruokavaliossamme normaalin terveydentilamme ylläpitämiseksi. Useimmat päivittäiset vitamiinivalmisteet sisältävät 50-200 mikrogrammaa kromia. Mutta mistä tiedämme, että jokin kromin kaltainen aine on terveydelle välttämätön?
1950-luvulla tehdyt tutkimukset viittasivat siihen, että kromi saattaa osallistua veremme glukoosipitoisuuden säätelyyn. Glukoosi on sokeria, jota kehomme käyttää polttoaineena. Veren glukoositasoja säädellään ensisijaisesti insuliinin vapautumisen avulla. Diabeteksen taustalla on insuliinin harjoittaman glukoosinhallinnan puute. Dartmouthin tutkijan Henry Schroederin 1960-luvulla tekemät eläinkokeet osoittivat, että kromia tarvitaan normaaliin glukoosin säätelyyn ainakin koe-eläimillä. Tämä osoitettiin ottamalla ensin kromi kokonaan pois ruokavaliosta, mikä aiheutti eläimille diabeteksen kaltaisen glukoosiongelman, ja lisäämällä sitten kromi takaisin ruokavalioon, mikä poisti ongelman. Tällä peruskokeella on osoitettu, että useimmat välttämättömät ravintoaineet ovat välttämättömiä normaalin terveyden kannalta.
Viimeinen tieteellinen todiste olisi tietysti suora näyttö siitä, että jokin aine on ihmiselle välttämätön (kuten brittiläiset keripukkihavainnot), ja tämä todiste puuttui kromin kohdalla vuosikausia. Kuitenkin 1970-luvulla eräs nuori lääkäri teki rohkean ja epätavallisen kokeen auttaakseen nuorta naista, joka oli koomassa. Nainen ei pystynyt syömään eikä juomaan, joten hän sai täydellistä parenteraalista ravitsemusta eli TPN:ää; toisin sanoen kaikki ravinto annettiin hänelle suonensisäisen letkun kautta muovipussista, joka sisälsi sokeria, aminohappoja ja muita ravintoaineita. Monien viikkojen aikana hänelle kehittyi diabeteksen kaltainen tila, joka ei reagoinut insuliinipistoksiin odotetulla tavalla. Häntä hoitanut lääkäri oli lukenut eläinkokeista, joissa oli käytetty kromia, ja päätti kokeilla kromi+3:n lisäämistä hänen TPN-pussiinsa. Muutamassa päivässä hänen diabeettinen tilansa hävisi kokonaan. Tämä havainto toistui useilla muilla potilailla, mikä osoitti suoraan ihmisillä kromi+3:n tarpeen normaaliin glukoosin säätelyyn. Kromi on nykyään vakiovaruste TPN:ssä ja muissa keinotekoisissa ruokavalioissa.
Useimmat tutkimukset viittaavat siihen, että saamme kaiken tarvitsemamme kromin normaalista, tasapainoisesta lihaa, viljaa, hedelmiä ja vihanneksia sisältävästä ruokavaliosta. Lisäravinteista on kuitenkin osoitettu olevan hyötyä diabeetikoille ja muille, joilla on glukoosin säätelyn epätasapaino, vanhuksille ja niille, joilla on huono ravitsemus.
Lähteet Sisältää:
WebElements Periodic Table Sisältää laajasti tietoa lyijyn kemiallisista ominaisuuksista, yksinkertaisesta monimutkaiseen. Suunniteltu opiskelijoille ja uteliaille, jonkin verran luonnontieteisiin perehtyneille kansalaisille.
Chromium, Vols. 1 ja 2, Udy, Martin J., toim. Reinhold Pub. Co., New York 1956.
Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. 4. painos. Vol. 3, s. 820- 875. Wiley & Sons, New York 1998.
Kirjoittanut:
Erik Jacobson Science Writing Intern
.