NÁTRIUM-DIKROMÁT (NA2CR2O7): TULAJDONSÁGOK, ELŐÁLLÍTÁS, FELHASZNÁLÁSOK - KÉMIA - 2026

A nátrium-dikromát egy Na2Cr2O7 képletű szervetlen vegyület. Ez a hat vegyértékű króm (Cr VI) sok vegyületének egyike. Szerkezetét az 1. ábra szemlélteti, bár a sót általában dehidrált formában kezelik, amelynek képlete Na2Cr2O7 · H2O.

Két ionos kötéssel rendelkezik a nátriummolekulák és a negatív töltésű oxigén között. A krómércet extraháljuk nátrium-dikromátból. Millió kilogramm nátrium-dikromát termelődik évente.

1. ábra: A nátrium-dikromát szerkezete

Kína a legnagyobb nátrium-dikromát-termelő, azonban a kínai vegyipar termelése viszonylag alacsony, évente kevesebb, mint 50 000 tonna, szemben a kazah gyárral, amely évente több mint 100 000 tonna.

Az oroszországi, az egyesült államokbeli és az Egyesült Királyságbeli üzemek évente 50 000 és 100 000 tonna köztes termeléssel rendelkeznek (Kogel, 2006).

A reakcióképesség és a megjelenés szempontjából a nátrium-dikromát hasonló tulajdonságokkal rendelkezik, mint a kálium-dikromát, azonban a nátrium-só jobban oldódik vízben és kisebb ekvivalens tömeggel rendelkezik, mint a káliumsó.

A nátrium-dikromát hevítéskor mérgező króm füstöket képez. Erős oxidálószer és erősen maró hatású.

Ez a vegyület megtalálható szennyezett ivóvízforrásokban különböző ipari folyamatokból, például horganyzás vagy galvanizálás, bőrbarnítás és textilgyártás.

Fizikai és kémiai tulajdonságok

A nátrium-dikromát monoklinikus szerkezetű kristályokból áll, amelyek vízmentes formájukban vöröses-narancs színűek, és nincs szaga. Molekulatömege vízmentes formájában 261,97 g / mol, dihidrát formájában 298,00 g / mol.

Olvadáspontja 356,7 Celsius fok, forráspont 400 Celsius fok, amelyen bomlik. Sűrűsége 2,52 g / ml.

2. ábra: A nátrium-dikromát megjelenése

A nátrium-dikromát megjelenését a 2. ábra mutatja. Oldékonysága vízben 187 g / 100 g 25 Celsius fokon, és etanolban oldhatósága 513,2 gramm literben 19,4 Celsius fokon (Nemzeti Biotechnológiai Információs Központ, második).

Stabil vegyületnek tekinthető, ha az ajánlott körülmények között tárolja, és nem tűzveszélyes. Mivel erős oxidálószer, maró hatású és oldatban sav, amelynek a pH-ja 4-re képes csökkenteni 1 tömeg / térfogat% -os oldatban.

Előállítási módszerek

A nátrium-kromátot folyamatos folyamatban kénsavval, szén-dioxiddal vagy ezek kettőjével kombinálva dikromáttá alakíthatjuk.

A nátrium-dikromát-folyadék elpárologtatása miatt a nátrium-szulfát és / vagy nátrium-hidrogén-karbonát kicsapódik, és ezeket a vegyületeket eltávolítják a nátrium-dikromát végső kristályosodása előtt.

A nátrium-dikromát háromlépéses eljárással állítható elő:

1. Lúgos sült kromit oxidációs körülményei
2. Kimosódás. Oldható anyag extrahálása keverékből egy folyékony oldószer hatására
3. A nátrium-monokróm átalakítása nátrium-dikromáttá egy savval.

A vízmentes nátrium-dikromát úgy állítható elő, hogy nátrium-dikromát-dihidrátot megolvasztunk, a vizes dikromát-oldatokat 86 ° C felett kristályosítjuk, vagy a nátrium-dikromát-oldatokat porlasztva szárítókban szárítjuk.

A nátrium-dikromát-oldatokat 69 és 70 tömeg / térfogat% -ban használják kényelmes és költséghatékony módszerként a mennyiségek szállításához, elkerülve a kézi kezelés vagy a kristályok feloldódásának szükségességét.

Reakciókészség és veszélyek

Erős oxidálószer. Nem összeférhető erős savakkal. Éghető anyagokkal való érintkezés tüzet okozhat. Mérgező króm-oxid füstök keletkezhetnek hő vagy tűz jelenlétében.

A dikromát és a kénsav szerves maradékokkal közismert "krómsav keveréke" heves exoterm reakciót vált ki. Ez a keverék acetonmaradékokkal kombinálva is heves reakciót vált ki.

A dikromát és a kénsav alkoholokkal, etanollal és 2-propanollal történő kombinálása heves exoterm reakciót vált ki. Mivel számos esemény bekövetkezik a dikromát-kénsav oxidálódó szerves anyagokkal való keveredésével, valószínűleg a legjobb az ilyen kölcsönhatások elkerülése.

A dikromát és a hidrazin kombinációja robbanásveszélyes, és elvárható, hogy a dikromát reakciója általában erős aminokkal történjen. A dehidratált dikromátsó ecetsavanhidridhez történő hozzáadása végül robbanásveszélyes exoterm reakciót eredményez.

A bór, a szilícium és a dikromátok pirotechnikai keverékeket képeznek. Az ecetsav, a 2-metil-2-pentenál és a dikromát keveréke rohamos reakcióhoz vezet (Chemical Adatlap, Sodium Dichromate., 2016).

A por vagy köd légzése légúti irritációt okoz, amely néha az asztmára emlékeztet. A szeptális perforáció előfordulhat. Mérgezőnek tekintik.

Lenyelés esetén hányást, hasmenést és nagyon szokatlan módon gyomor- és vesekomplikációkat okoz. A szemmel vagy a bőrrel való érintkezés helyi irritációt okoz. A bőrrel való ismételt kitettség dermatitiszt okoz.

A nátrium-dikromát rákkeltő az emberekre. Bizonyítékok vannak arra, hogy a hat vegyértékű króm vagy a Cr (VI) vegyületek tüdőrákot okozhatnak az emberekben. Kimutatták, hogy a nátrium-dikromát tüdőrákot okoz az állatokban.

Noha a nátrium-dikromátot nem azonosították teratogén vagy szaporodási kockázatot jelentő vegyülettel, ismert, hogy a hat vegyértékű króm vagy a Cr (VI) vegyületek teratogének és reproduktív ártalmat okozzák, például csökkentik a termékenységet és zavarják a menstruációs ciklusokat..

A nátrium-dikromát máj- és vesekárosodást okozhat, ezért rendkívüli körültekintéssel kell kezelni (New Jersey Department of Health, 2009).

Lenyelés esetén az áldozatnak vizet vagy tejet kell inni; Soha ne hánytasson. Bőrrel vagy szemmel való érintkezés esetén ezt sav-égésnek kell kezelni; a szemet legalább 15 percig vízzel öblítik.

A külső sérüléseket 2% -os nátrium-tioszulfát-oldattal megdörzsölhetjük. Minden esetben orvoshoz kell fordulni.

Felhasználások és alkalmazások

Az egyéb krómvegyületek gyártásán kívüli jelentőségétől eltekintve a nátrium-dikromátnak számos közvetlen felhasználása is felhasználható összetevőként a következők előállításában:

• Fémes felület: segít ellenállni a korróziónak és megtisztítja a fémfelületeket, valamint elősegíti a festék tapadását.
• Szerves termékek: oxidálószerként használják olyan termékek gyártásában, mint a K-vitamin és a viasz.
• Pigmentek: szervetlen kromát pigmentek előállításához használják, ahol a fénynek stabil színtartományt nyújtanak. Néhány krómmintát korróziógátlóként is használnak az aljbevonatokban és alapozókban.
• Kerámia: színes üveg és kerámia mázok készítéséhez használják.
• Textil: savas színezékek pezsgőként használják, hogy javítsák ezek gyors színező tulajdonságait.
• Króm-szulfát előállítása.

(Nátrium-dikromát. Alapjában véve az összes többi krómvegyület. 2010–2012)

Nátrium-dikromát-dihidrát, ideális különféle körülmények között, ideértve a magas hőmérsékletet is, például kerámia mázok és színes üveg.

A króm-oxid, mivel nehezebb, mint a többi fém-oxid, például titán vagy vas, ideális olyan környezetben, ahol a hőmérséklet és a folyamat körülményei agresszívek.

Ezt az anyagot elsősorban más krómvegyületek előállítására használják, de felhasználják az olajgyártásban használt bentonit-iszapokban, a favédő szerekben, a szerves vegyi anyagok előállításában és a korróziógátló anyagként is.

Kálium-alumínium-dikromáttal keverve, az alumínium-termikus eljárás alkalmazásával, a krómoxid nagy tisztaságú fémkrómot hoz létre. Ez létfontosságú alkotóelem a repülőgépiparban használt nagy teljesítményű szuper ötvözetek gyártásában.

Szerves szintézisben a nátrium-dikromátot oxidálószerként használják oxid redukciós reakciókban kénsav jelenlétében.

3. ábra: A nátrium-dikromát felhasználása a szerves szintézisben.

Például p-nitrotoluol oxidációja p-nitro-benzoesavvá, n-butanol oxidációjával n-butaldehid előállításához, ciklohexanon képződése ciklohexanolból és adipinsav képződése a 3.1. Ábrán bemutatottak szerint., 3.2, 3.3 és 3.4 (VK Ahluwalia, 2004).

Biokémia

A nátrium-dikromát (CrVI) és a króm-acetát-hidroxid (CrIII) intratracheális becsepegtetése hím patkányoknál az egész vérben, a plazmában és a vizeletben az expozíciót követő 72 óráig megnövekedett krómkoncentrációt eredményezett; A csúcskoncentrációt az expozíció után 6 órával érték el.

A teljes vér króm és a plazma króm koncentrációk aránya szignifikánsan különbözött a Cr (VI) és a Cr (III) kezeléseknél. Ezért vérkróm- és plazmakróm-teszteket kell használni a króm expozíció értékeléséhez.

A krómot perifériás limfocitákban is kimutatták. Cr (VI), de a Cr (III) nem, a kezelés után szignifikánsan felhalmozódott a limfocitákban. Ezeket a sejteket biomarkerekként lehet felhasználni a krómvegyületeknek való kitettség értékeléséhez (Hooth, 2008).

Irodalom

1. Kémiai adatlap nátrium-dikromát. (2016). A kamion vegyi anyagokból származik: cameochemicals.noaa.
2. Hooth, MJ (2008). Technikai jelentés a dehidratált nátrium-dikromát toxikológiai és karcinogenezis-vizsgálatairól. USA Egészségügyi Intézet.
3. Kogel, JE (2006). Ipari ásványok és kőzetek: alapanyagok, piacok és felhasználások, hetedik kiadás. littleton colorado: bányászat, kohászat és kutatás társadalma
4. Országos Biotechnológiai Információs Központ. (Sf). PubChem vegyület adatbázis; CID = 25408. Vissza a pubchem.com webhelyről: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
5. New Jersey Egészségügyi Minisztérium. (2009, november). veszélyes anyag adatlap nátrium-dikromát. A lap eredeti címe: nj.gov: nj.gov.
6. Nátrium-dikromát. Gyakorlatilag az összes többi krómvegyület építőköve. (2010-2012). Beolvasva az elementis krómból: elementischromium.com
7. K. Ahluwalia, RA (2004). Átfogó gyakorlati szerves kémia: Előkészületek és mennyiségi elemzések. Delhi: Egyetemi sajtó (India).