Dans un objet chromé ou un ustensile en acier inoxydable, le chrome est rarement utilisé seul. Cet élément métallique entre plutôt dans la composition d’alliages, de revêtements ou de pigments. Pour comprendre son rôle, il faut distinguer le métal des composés qu’il forme et tenir compte de son état d’oxydation, c’est-à-dire de la charge formelle associée à ses atomes dans une espèce chimique.
Où trouve-t-on le chrome et comment l’obtient-on ?
Le chrome existe dans la croûte terrestre, le plus souvent combiné à d’autres éléments dans des minéraux. Son principal minerai est la chromite, un oxyde contenant du fer et du chrome. Le minerai est extrait puis traité pour produire du chrome ou des composés utilisés par l’industrie. La chromite sert aussi à fabriquer des matériaux réfractaires, capables de supporter de fortes températures ; le laboratoire Los Alamos National Laboratory souligne notamment son emploi dans des formes et briques réfractaires.
Le chrome est un métal de transition du bloc d, dans le groupe 6 et la période 4. Il appartient à la famille des métaux de transition. Cette position aide à situer l’élément dans le tableau, mais ne suffit pas à prédire seul le comportement de tous ses composés : leur réactivité dépend aussi des autres atomes présents et de leur structure.
Pourquoi l’ajoute-t-on à l’acier ?
Le chrome métallique est dur et résiste à la corrosion. Dans un alliage, il contribue à améliorer les propriétés de l’acier ; l’acier inoxydable contient du chrome et résiste mieux à la rouille que l’acier ordinaire. La proportion exacte et les autres éléments d’alliage varient selon le type d’acier et son usage. Des alliages au chrome servent aussi à fabriquer des pièces nécessitant dureté et résistance à l’usure.
Le chromage consiste à déposer une couche de chrome sur la surface d’un autre matériau. Le revêtement peut lui donner un aspect brillant et limiter la corrosion ou l’usure. Le mot « chromé » décrit donc souvent une surface recouverte, pas un objet fabriqué entièrement en chrome.
D’où viennent les couleurs associées au chrome ?
Le nom du chrome évoque la couleur : le chimiste français Nicolas-Louis Vauquelin l’a découvert en 1797 en étudiant des minéraux colorés. Des composés du chrome sont employés comme pigments. L’oxyde de chrome(III), Cr₂O₃, donne un pigment vert, tandis que certains chromates ont été utilisés pour produire des jaunes. La présence de chrome dans certains minéraux contribue aussi à la couleur du rubis et de l’émeraude.
Ces usages reposent sur des composés précis, et non sur une propriété unique de l’élément pur. Les sels de chrome ont également servi dans le travail du cuir ou comme mordants, des substances qui aident à fixer des colorants sur les fibres. Certains usages historiques, notamment ceux de pigments au chromate de plomb, posent des enjeux de toxicité liés aux substances concernées.
Pourquoi faut-il distinguer chrome(III) et chrome(VI) ?
Les formes chimiques du chrome ne présentent pas toutes les mêmes dangers. Le chrome(III) et le chrome(VI) désignent deux états d’oxydation ; le second se trouve notamment dans les chromates et les dichromates. L’INRS indique que la toxicité du chrome est surtout associée aux dérivés hexavalents, dont certains sont cancérogènes et peuvent pénétrer dans l’organisme par différentes voies, y compris la peau. Ces risques concernent des composés et des situations d’exposition déterminés, et ne permettent pas d’assimiler tout matériau contenant du chrome à du chrome(VI).
En pratique, la présence du mot « chrome » sur un objet ne renseigne pas à elle seule sur la forme chimique ni sur le risque. Pour évaluer une exposition, il faut connaître le composé, sa solubilité et les conditions de manipulation. L’INRS distingue les effets des composés trivalents et hexavalents et précise que les dérivés hexavalents solubles sont particulièrement préoccupants en milieu professionnel.