NATRIUMDICHROMAT (NA2CR2O7): EGENSKABER, PRODUKTION, ANVENDELSER - KEMI - 2025

Den natriumdichromat er en uorganisk forbindelse med formlen Na2Cr2O7. Det er en af ​​mange forbindelser af hexavalent chrom (Cr VI). Dens struktur er illustreret i figur 1, skønt saltet normalt håndteres i dets dihydrerede form, hvis formel ville være Na2Cr2O7 · H2O.

Det har to ioniske bindinger mellem natriummolekyler og negativt ladet ilt. Krommalm ekstraheres fra natriumdichromat. Der produceres årligt millioner af kg natriumdichromat.

Figur 1: Struktur af natriumdichromat

Kina er den største producent af natriumdikromat, men kinesiske kemiske fabrikker har en relativt lav produktion, mindre end 50.000 tons pr. År hver, sammenlignet med det Kazakh-anlæg, der producerer mere end 100.000 tons om året.

Planter i Rusland, De Forenede Stater og Det Forenede Kongerige har en mellemproduktion mellem 50.000 og 100.000 tons om året (Kogel, 2006).

Med hensyn til reaktivitet og udseende har natriumdichromat lignende egenskaber som kaliumdichromat, men natriumsaltet er imidlertid mere opløseligt i vand og har en lavere ækvivalentvægt end kaliumsaltet.

Natriumdichromat producerer giftige chrome dampe, når de opvarmes. Det er et stærkt oxidationsmiddel og er stærkt ætsende.

Denne forbindelse kan findes i kontaminerede drikkevandskilder fra forskellige industrielle processer, såsom galvanisering eller galvaniseringsteknikker, læderbruning og tekstilfremstilling.

Fysiske og kemiske egenskaber

Natriumdichromat består af krystaller med en monoklin struktur, der er rødlig orange i deres vandfri form og mangler lugt. Dets molekylvægt er 261,97 g / mol i vandfri form og 298,00 g / mol i dens dihydratform.

Det har et smeltepunkt på 356,7 grader Celsius, et kogepunkt på 400 grader Celsius, hvor det nedbrydes. Det har en densitet på 2,52 g / ml.

Figur 2: Udseende af natriumdichromat

Udseendet af natriumdichromat er vist i figur 2. Dens opløselighed i vand er 187 g pr. 100 gram ved 25 grader celsius, og dens opløselighed i ethanol er 513,2 gram pr. Liter ved 19,4 grader celsius (National Center for Biotechnology Information, nd).

Det betragtes som en stabil forbindelse, hvis det opbevares under anbefalede forhold, og det er ikke brandfarligt. Da det er et stærkt oxidationsmiddel, er det ætsende, og i opløsning er det syre, der har evnen til at sænke pH til 4 i en 1% vægt / volumen opløsning.

Produktionsmetoder

Natriumchromat kan omdannes til dichromat ved en kontinuerlig proces, der beskæftiger sig med svovlsyre, carbondioxid eller en kombination af disse to.

Fordampningen af ​​natriumdichromatvæsken forårsager udfældning af natriumsulfat og / eller natriumbicarbonat, og disse forbindelser fjernes inden den endelige krystallisation af natriumdichromat.

Natriumdichromat kan fremstilles i en tretrinsproces:

1. Alkaliske stege kromitoxidationsbetingelser
2. Udvaskning. Ekstraktion af opløseligt stof fra en blanding ved virkning af et flydende opløsningsmiddel
3. Konvertering af natriummonochromat til natriumdichromat ved hjælp af en syre.

Vandfrit natriumdichromat kan fremstilles ved at smelte natriumdichromatdihydrat, krystallisere vandige dichromatopløsninger over 86 grader C eller tørre natriumdichromatopløsninger i spraytørrer.

Natriumdichromatopløsninger ved 69 og 70% w / v anvendes som en bekvem og omkostningseffektiv metode til forsendelse af mængder, idet man undgår behovet for manuel håndtering eller krystalopløsning.

Reaktivitet og farer

Det er et stærkt oxidationsmiddel. Uforenelig med stærke syrer. Kontakt med brændbare materialer kan forårsage brand. Giftige chromoxidgasser kan dannes i nærvær af varme eller ild.

Den velkendte "chrominsyreblanding" af dichromat og svovlsyre med organiske rester giver anledning til en voldsom eksoterm reaktion. Denne blanding i kombination med acetone-rester fører også til en voldsom reaktion.

Kombinationen af ​​dichromat og svovlsyre med alkoholer, ethanol og 2-propanol giver anledning til en voldsom eksoterm reaktion. På grund af forekomsten af ​​mange hændelser, der involverer blanding af dichromatsvovlsyre med oxiderbare organiske materialer, er det sandsynligvis bedst at undgå sådanne interaktioner.

Kombinationen af ​​dichromat med hydrazin er eksplosiv, reaktionen af ​​dichromate kan forventes at være kraftig med aminer generelt. Tilsætningen af ​​det dehydrerede dichromatsalt til eddikesyreanhydrid fører til en endelig eksplosiv eksoterm reaktion.

Bor, silicium og dichromater danner pyrotekniske blandinger. En blanding af eddikesyre, 2-methyl-2-pentenal og dichromat fører til en voldsom reaktion (Chemical Datasheet Sodium Dichromate., 2016).

Åndedræt støv eller tåge forårsager irritation af luftvejene, der undertiden minder om astma. Septal perforering kan forekomme. Det betragtes som gift.

Indtagelse medfører opkast, diarré og meget usædvanligt komplikationer i mave og nyre. Kontakt med øjne eller hud forårsager lokal irritation. Gentagen eksponering for huden forårsager dermatitis.

Natriumdichromat er kræftfremkaldende for mennesker. Der er bevis for, at hexavalent krom- eller Cr (VI) -forbindelser kan forårsage lungekræft hos mennesker. Det har vist sig, at natriumdikromat forårsager lungekræft hos dyr.

Selvom natriumdichromat ikke er blevet identificeret som en teratogen eller reproduktiv risikoforbindelse, er det kendt, at hexavalent krom- eller Cr (VI) -forbindelser er teratogener og forårsager reproduktionsskader, såsom at reducere fertiliteten og forstyrre menstruationscyklusserne..

Natriumdikromat kan forårsage skader på lever og nyrer, så det skal håndteres med ekstrem omhu (New Jersey Department of Health, 2009).

I tilfælde af indtagelse skal offeret drikke vand eller mælk; fremkald aldrig opkast. I tilfælde af kontakt med huden eller øjnene skal det behandles som syreforbrændinger; øjnene skylles med vand i mindst 15 minutter.

Eksterne læsioner kan gnides med en 2% opløsning af natriumthiosulfat. I alle tilfælde skal en læge konsulteres.

Anvendelser og applikationer

Bortset fra dets betydning i fremstillingen af ​​andre chromkemikalier, har natriumdichromat også mange direkte anvendelser som ingrediens i produktionen af:

• Metallisk finish: det hjælper med at modstå korrosion og rene metaloverflader, det favoriserer også malingens vedhæftning.
• Organiske produkter: bruges som oxidationsmidler til fremstilling af produkter som vitamin K og voks.
• Pigmenter: bruges til fremstilling af uorganiske chromatpigmenter, hvor det producerer en række farver, der er stabile for lys. Nogle kvaliteter af chromat bruges også som korrosionsinhibitorer i underfrakker og primere.
• Keramik: bruges til fremstilling af farvet glas og keramiske glasurer.
• Tekstil: bruges som en mordant til syrefarvestoffer for at forbedre deres hurtige farveegenskaber.
• Produktion af chromsulfat.

(Natriumdichromat. Byggesten til stort set alle andre chromforbindelser., 2010-2012)

Natriumdichromat Dihydrat, dets anvendelse er ideel under forskellige forhold, herunder anvendelser ved høj temperatur, såsom keramiske glasurer og farvet glas.

Kromoxid, der er hårdere end andre metaloxider, såsom titanium eller jern, er ideel til miljøer, hvor temperatur- og procesforholdene er aggressive.

Dette stof bruges primært til at producere andre chromforbindelser, men det bruges også i bentonit-slam, der bruges i olieproduktion, i træbeskyttelsesmidler, i produktionen af ​​organiske kemikalier og som en korrosionsinhibitor.

Når det blandes med kaliumaluminiumdichromat under anvendelse af den aluminium-termiske proces, producerer chromoxid højrenset metallisk chrom. Dette er en vigtig ingrediens i produktionen af ​​superlegeringer med høj ydeevne, der bruges i luftfartsindustrien.

Ved organisk syntese anvendes natriumdichromat som et oxidationsmiddel i oxidreduktionsreaktioner i nærvær af svovlsyre.

Figur 3. Anvendelser af natriumdichromat i organisk syntese.

F.eks. Oxidation af p nitrotoluen til dannelse af p nitrobenzoesyre ved oxidation af n-butanol til dannelse af n-butaldehyd i dannelsen af ​​cyclohexanon fra cyclohexanol og dannelsen af ​​adipinsyre som illustreret i figur 3.1 Henholdsvis 3,2, 3,3 og 3,4 (VK Ahluwalia, 2004).

Biokemi

Intratrakeal instillation af natriumdichromat (CrVI) og chromacetathydroxid (CrIII) i hanrotter resulterede i øgede koncentrationer af chrom i helblod, plasma og urin i op til 72 timer efter eksponering; Højeste koncentration nås 6 timer efter eksponering.

Forholdet mellem koncentration af fuldblodskrom og plasmakrom var signifikant forskellig for Cr (VI) og Cr (III) behandlingerne. Derfor bør blodkrom og plasma-chromtest anvendes til vurdering af chromeksponering.

Krom blev også påvist i perifere lymfocytter. Cr (VI), men ikke Cr (III) akkumulerede signifikant i lymfocytter efter behandling. Disse celler har potentialet til at blive brugt som biomarkører til evaluering af eksponering for kromforbindelser (Hooth, 2008).

Referencer

1. Kemisk datablad Sodium dichromate. (2016). Hentet fra cameokemikalier: cameochemicals.noaa.
2. Hooth, MJ (2008). Teknisk rapport om toksikologi og kræftfremkaldelsesundersøgelser af natriumdikromat dihydrat. National Institute of Health USA.
3. Kogel, JE (2006). Industrial Minerals & Rocks: Råvarer, markeder og anvendelser syvende udgave. littleton colorado: samfund med minedrift, metallurgyc og efterforskning inc.
4. National Center for Biotechnology Information. (Sf). PubChem Compound Database; CID = 25408. Hentet fra pubchem.com: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
5. New Jersey Department of Health. (2009, november). farlige stoffer faktablad natriumdichromat. Hentet fra nj.gov: nj.gov.
6. Natriumdichromat. Byggesten til stort set alle andre chromforbindelser. (2010-2012). Hentet fra elementis chrom: elementischromium.com
7. K. Ahluwalia, RA (2004). Omfattende praktisk organisk kemi: Præparater og kvantitative analyser. Delhi: Universitetspresse (Indien).