A kálium-dikromát egy K2Cr2O7 képletű szervetlen vegyület, amelyet erős oxidálószerként jellemeznek. Két káliumionnal (K +) és a negatívan töltött dikromát-ionnal (Cr2O7-) rendelkező ionos vegyület, amelyben két hexalens króm atom (+6 oxidációs állapotú) kapcsolódik három oxigénatomhoz, valamint egy atomhoz áthidaló oxigén (kálium-dikromát formula, SF).
Az Egyesült Államokban általában kálium-klorid és nátrium-dikromát reakciójával állítják elő, az alábbi képlet szerint: 2KCl + Na 2 Cr 2 O 7 → K 2 Cr 2 O 7 + 2 NaCl. Németországban kálium-kromátból nyerik, amelyet krómérc kálium-hidroxiddal történő pörkölésével állítanak elő (O'Neil, 2013).
1. ábra: A kálium-dikromát szerkezete.
A kálium-dikromát természetesen ásványi formában fordul elő lopezit formájában, ez egy nagyon ritka ásvány. A vegyület mérgező és erősen karcinogén.
2. ábra: ásványi lopezit.
Fizikai és kémiai tulajdonságok
A kálium-dikromát fém ízű, szagtalan narancssárga vagy piros triklinikus kristály (Nemzeti Biotechnológiai Információs Központ, 2017). Megjelenését a 3. ábra mutatja.
3. ábra: A kálium-dikromát megjelenése.
A vegyület molekulatömege 294,185 g / mol, sűrűsége 2,666 g / ml, olvadáspontja 398 ° C és forráspont: 500 ° C, ahol bomlik (Royal Society of Chemistry, 2015).
A kálium-dikromát vízben nagyon jól oldódik, 25 ° C-on képes 45 mg / l oldódni. Vizes oldatban vízben könnyen ionizálódik, így kromáttal (CrO 4 2) és dikromáttal (Cr 2 O 7 2-) ionokat képezünk egyensúlyban. Enyhe oxidálószer, amelyet széles körben használnak a szerves kémiában.
Hevítés közben bomlik, így kálium-kromátot (K 2 CrO 4) és króm-anhidridet (CrO 3) kap az oxigén fejlődésével az egyenlet szerint:
4K 2 Cr 2 O 7 → 4 K 2 CrO 4 + 2Cr 2 O 3 + 3 O 2
Reverzívan reagál bázisokkal, például kálium-karbonáttal (K 2 CO 3), így kromátsók sárga oldatát kapjuk:
K 2 Cr 2 O 7 + K 2 CO3 → 2K 2 CrO 4 + CO 2
Hideg és híg savakkal reagál, króm-anhidridet kap, és koncentrált savakkal, kromáttal és oxigénnel képződnek.
A kálium- vagy nátrium-dikromát robbanásszerűen reagál a hidrazinnal. Egy csepp vízmentes hidroxil-amin porított kálium-dikromáton heves robbanást idéz elő (POTASSIUM BICHROMATE, 2016).
Reakciókészség és veszélyek
Az oxidáló szerek, például a kromátok és a kálium-dikromátok, redukáló szerekkel reagálhatnak, hőt és gáz halmazállapotú termékeket képezve (a zárt tartályok nyomását idézik elő).
A termékek további reakciókra képesek lehetnek (például égés a levegőben). Az ebbe a csoportba tartozó anyagok kémiai redukciója gyors vagy akár robbanásveszélyes is lehet, de gyakran iniciálást igényel (hő, szikra, katalizátor, oldószer hozzáadása).
Hat vegyértékű krómvegyületként a kálium-dikromát karcinogén és nagyon mérgező. Rendkívül maró hatású, és a bőrrel és / vagy a szemmel érintkezve súlyos irritációt és égési érzést okozhat, sőt vaksághoz is vezethet.
Ismert, hogy befolyásolja a reproduktív egészséget, és mutagén anyagként működik (befolyásolja a genetikai anyagot és károsítja a magzatot) (POTASSIUM DICHROMATE, 2016).
A Cr (VI) ismert humán rákkeltő anyagként kerül besorolásra a belélegzés útján. A krómnak kitett munkavállalók foglalkozási járványügyi vizsgálatainak eredményei megegyeznek a kutatók és a vizsgált populációk között.
Dózis-reakció összefüggéseket állapítottak meg a króm expozíció és a tüdőrák esetében. A krómnak kitett munkavállalók mind Cr (III), mind Cr (VI) vegyületeknek vannak kitéve.
A hat vegyértékű króm karcinogenezisét az okozhatja, hogy mutagén oxidatív DNS léziók képződnek az intracelluláris redukció után a háromértékű formává.
A Cr (VI) könnyen átjut a sejtmembránon, és gyorsan intracellulárisan redukálódik, hogy reakcióképes Cr (V) és Cr (IV) intermediereket és reaktív oxigéncsoportokat hozzon létre. A Cr (VI) redukciója során számos potenciálisan mutagén DNS-lézió keletkezik.
Ha szembe kerül, ellenőrizze és távolítsa el a kontaktlencséket. Ezután azonnal ki kell mosnia a szemét bő vízzel, legalább 15 percig hideg vízzel.
Bőrrel való érintkezés esetén az érintett területet bő vízzel azonnal ki kell öblíteni, legalább 15 percig, a szennyezett ruházat és cipő eltávolítása mellett. Fedje le az irritált bőrt bőrpuhítóval, és mossa újra a ruházatot és a cipőt. Súlyos érintkezés esetén mossa le fertőtlenítő szappannal, és fedje le a szennyezett bőrt antibakteriális krémmel.
Belélegzés esetén az áldozatot hűvös helyre kell vinni. Ha nem lélegzik, mesterséges lélegeztetést kell végezni. Ha nehéz a légzés, adjon oxigént.
Ha a vegyületet lenyelik, akkor csak orvosi személyzet útmutatása alapján szabad hánytatni. Lazítsa meg a szoros ruházatot, mint például inggallér, öv vagy nyakkendő.
Minden esetben azonnal orvoshoz kell fordulni (Biztonsági adatlap Kálium-dikromát, 2013).
A vegyület káros a környezetre. Nagy koncentrációban veszélyes a vízi élővilágra. A króm valószínűleg oldhatatlan oxidként (CrIII) (Cr2O3.nH2O) képződik a talajban, mivel a talajban lévő szerves anyagok várhatóan minden oldódó kromátot oldhatatlan króm-oxiddá (Cr2O3) redukálnak.
A talajban lévő króm az aeroszolok képződésével juthat a légkörbe. A krómot a talajból a lefolyás és a vízkioldódás is szállítja. A felszíni vizekben lévő króm nagy része részecskékben található üledékként.
A szemcsés króm egy része szuszpendált anyagként marad, és végül lerakódik az üledékben. A króm általában (CrIII) formájában fordul elő a talajban, és a mobilitás hiánya jellemzi, kivéve azokat az eseteket, amikor Cr (VI) szerepel. A természetes eredetű króm (VI) ritkán fordul elő.
Kezelés és tárolás
-A kálium-dikromátot óvatosan kell kezelni, lehetőleg kerülje az érintkezést.
-A tartályt száraz helyen, hőtől és gyújtóforrásoktól távol kell tartani.
- Óvja az éghető anyagokat. Ne lélegezzen be port.
- A vizet nem szabad hozzáadni ehhez a termékhez, ha a szellőzés nem megfelelő, megfelelő légzőkészüléket kell használni.
-Mérgezés tünetei esetén forduljon orvoshoz és mutassa meg a címkét az orvosoknak, ha lehetséges.
- Kerülje a bőrrel és a szemmel való érintkezést. Tartsa távol az összeférhetetlen összetevőktől, például redukálószerektől, éghető anyagoktól, szerves anyagoktól.
- Az oxidatív anyagokat külön biztonsági tárolóhelyiségben vagy szekrényben kell tárolni (Nemzeti Munkahelyi Biztonsági és Egészségvédelmi Intézet, 2014).
Alkalmazások
A kálium-dikromátot arra használják, hogy:
-Készítsen erős tisztítószereket.
-Készítsen különféle termékeket, például viaszokat, festékeket, ragasztókat stb.
- Pirotechnikai kijelzőkben, volfrámmal és vasalással használható.
-A laboratóriumban általában analitikai reagensként különféle reakciókat hajtanak végre kálium-dikromáttal, beleértve az etanol koncentrációját fordított titrálással, többek között az ezüst és a kén-dioxid meghatározását.
-A kálium-dikromátot az iparban is használják. Az építőipar például ezt a vegyi anyagot cementtermékekben használja a sűrűség és a textúra javításához.
- Egyes fák kálium-dikromát jelenlétében megváltoztathatják megjelenésüket vagy színüket. Ez különösen akkor hasznos, ha azt akarja, hogy a mahagóni fapadló vagy a bútor megmutatja gazdag barna színét.
-A kálium-dikromát egyéb felhasználása magában foglalja a bőr cserzését a lábbeliben, oxidálószerként a fényképészeti nyomtatási folyamatban, valamint az üvegáru tisztításánál vagy az üvegmarat marásánál (Reid, SF).
-A vegyület felhasználható krómmalm, zöld krómoxid, krómsárga pigmentek, hegesztő elektródák, nyomdafestékek előállításához, valamint zománcfestő és pácfestéshez
-A zománcipar arra használja fel, hogy földimogyoró porral és kvarc homokkal keverje, hogy zöld színű anyagként kalcinálódjon zománcporré. Használható modulációhoz, az oxidáció és a nedvesség hatásainak betöltésében.
-Műanyagként felhasználható festékhez, festékközeghez és nyomtatáshoz. Szintetikus parfüm oxidálószerként is felhasználják. Általában elektródák hegesztésére, nyomdafestékekre és fémek passziválására használják. A vegyületet az oxidánsok alapanyagaként használják a szerves szintézishez, a katalizátorokhoz, valamint a gyógyszerekhez is.
- Vegyszerek előállítására használják krómból, lágyító anyagból, tintából, üvegből, fűszerekből, pigmentekből, kerámiából, lakkból, robbanóanyagokból és gyógyszerekből stb.
-Oxidánsként felhasználható króm-kálium és kémiai reagensek gyártására
- Referencia reagensként, redox reagensként, kromatográfiás és oxidáló elemző reagensként, valamint szerves szintézisben is felhasználható (kálium-dikromát, 2016).
Irodalom
- Anyagbiztonsági adatlap Kálium-dikromát. (2013, május 21.). Helyreállítva a sciencelab.com webhelyről.
- Országos Biotechnológiai Információs Központ. (2017, március 11.). PubChem vegyület adatbázis; CID = 24502. Beolvasva a PubChemből.
- Országos Munkahelyi Biztonsági és Egészségügyi Intézet. (2014, július 1.). KÖLTSÉG-DIKROMÁT.
- O'Neil, M. (2013). A Merck Index - vegyi anyagok, gyógyszerek és biológiai anyagok enciklopédia. Cambridge: Kémiai Királyi Társaság.
- KÁLUM-BIKROMÁT. (2016). Helyrehozta a vegyi vegyszerekből.
- kálium-dikromát. (2016). Helyreállítva a kémiai könyvből.
- KÖLTSÉG-DIKROMÁT. (2016, október 25.). Beolvasva a toxnetből.
- Kálium-dikromát formula. (SF). Helyreállítva a softschools.com webhelyről.
- Reid, D. (SF). Kálium-dikromát: meghatározás, képlet és felhasználások. Helyreállítva a study.com webhelyről.
- A Kémiai Királyi Társaság. (2015). kálium-dikromát. Helyreállítva a chemspider.com webhelyről.