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六価クロム(ろっかくろむ)は、クロムの化合物のうち、酸化数が +6 の Cr(VI) を含むものの総称である。

◆ 概要

クロムの化合物として三価クロムと六価クロムが一般的に知られている。単体のクロムは安定した極めて錆びにくい無害の金属で、鉄との合金がステンレスとして広く利用されている。

クロムは地球上の土中にクロム単体または三価クロムの形で広く存在する。人体を構成する必須元素の一つでもあり、体内に約2ミリグラム存在している。サプリメントに使われる場合でも無害な三価クロムの形(おもにピコリン酸クロム)で添加される。

一方、六価クロムは極めて強い毒性を持つ。代表的な六価クロムの二クロム酸カリウムの致死量は約0.5-1グラムである。六価クロムは非常に強い酸化能力を持つ不安定な物質で、有機物と接触するとその有機物を酸化して、自身は三価クロムに変わる性質がある。六価クロムの強い毒性はこの性質に由来するものであり、自然界に通常は存在しないのもこの為である。この性質は皮をなめすのに利用されて来た。

また、家庭用品のめっきには殆どクロムめっきが用いられる。めっきの部分はクロム金属の薄膜である。クロムめっきには原料として現在も六価クロムが多用されているが、毒性に配慮して三価クロムへの移行も進められている。

三価クロムが自然界に広く安定して存在するのに対して、六価クロムは自然界ではクロム鉱石として限定的に存在するに過ぎない。六価クロムは人工的には三価クロムを高熱で焼くことによって生成される。また、還元剤によって還元されると三価クロムとなるため、六価クロムを廃棄する際には主に還元処理によって無害化される。

六価クロムは高沸点重金属の化合物なので、融点・沸点ともに高く、六価クロムそのものが常温で気化することはない。また、一部の六価クロムには空気中の水分を吸収して液化する性質(潮解性)がある。

代表的な六価クロムに三酸化クロム (CrO₃) や二クロム酸カリウム (K₂Cr₂O₇) があり、酸化剤やめっき等に用いられる。また、六価クロムのうちクロム酸塩(CrO₄^2-イオンを含む化合物)は黄色のものが多く、水に可溶なものとしてはクロム酸カリウム (K₂CrO₄) 等がある。また、水に不溶なクロム酸塩は黄色の顔料として使われる。クロム酸塩の黄色顔料でよく使われるものとしては黄鉛(クロム酸鉛、PbCrO₄)、ジンククロメート(クロム酸亜鉛、ZnCrO₄)、ストロンチウムクロメート(クロム酸ストロンチウム、SrCrO₄)がある。

◆ 毒性

強い酸化作用から、六価クロムが皮膚や粘膜に付着した状態を放置すると、皮膚炎や腫瘍の原因になる。特徴的な上気道炎の症状として、クロム酸工場の労働者に鼻中隔穿孔が多発したことが知られている。これは飛散した酸化剤や顔料などの六価クロムの粉末を、長期間に亘って鼻腔から吸収し続けて、鼻中隔に慢性的な潰瘍が継続した結果と考えられる。

また、発癌性物質としても扱われている。多量に肺に吸入すれば呼吸機能を阻害し、長期的には肺癌に繋がる。消化器系にも影響するとされ、長期間の摂取は肝臓障害・貧血・大腸癌・胃癌などの原因になりうる。

六価クロムを粉末状で取り扱う職場は周囲への飛散を防いだ上に、目・鼻・口に入らないよう厳重に管理し、皮膚や衣服にも付着したままで置かないように厳重管理することが必要である。

◆ 環境問題

日本国内の化学工場跡地には、高濃度の六価クロムが土壌内に大量に残留している場所が多数存在する。六価クロムの主な用途である印刷やめっき関連の産業において現在も使用されているため、これらに関連する施設の敷地で六価クロム汚染がたびたび問題となっている。

低濃度・少量の六価クロムが土中に放置された場合、土中の至る所に膨大な数が生息する微生物と接触することで、短時間で安全な三価クロムに変わると考えられており、問題はないとされる。しかし、高濃度の六価クロムが地表付近に大量に放置された場合は、周辺の微生物を全滅させてなお残留するため、その後の微生物との接触が進行しなくなる。このため六価クロムのまま長期間残留し、粉末になって飛散したり、地下水を汚染したりして公害を引き起こす要因になる。

また、日本ではかつて「地盤強化剤」という名目で、クロム鉱滓(スラグ)を埋め立てることが奨励され、沖積低地で軟弱地盤である東京の下町地域(江東区など)に、広域に渡って埋め立てられていた。クロム鉱滓による土壌汚染・地下水汚染は現在でも発生している。有名な例に、1973年(昭和48年)に地下鉄工事における調査で、都営地下鉄新宿線大島車両検修場用地から大量の六価クロムの鉱滓が発見され、土壌汚染問題として全国に知られることとなった一件がある。東京都交通局が買収したその用地は、元は日本化学工業の工場跡地であった。しかし、他の有害物質と比べて処理が容易であったため、処理後の現在では同地から六価クロムは検出されなくなった。

火葬場から出る火葬灰から六価クロムが検出されたこともあり、最大で国の基準の420倍が検出されている。人体を構成する鉄、銅、クロムなどの金属とカルシウムの酸化物が火葬灰として残留するが、人体中に約2ミリグラムほど存在するクロムが高熱で六価クロムに変化したために高濃度で検出されたと考えられている。また、大半の火葬場では、1000度超の温度に耐え、比較的安価なステンレス製のひつぎ台が、少なくとも20年から30年間使われていて、繰り返し高温にさらされているうちに、ステンレス内の一部のクロムが六価クロムに変化したという説もある。

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