Sodium dikromate (Na2Cr2O7) egenskaper, produktion, användningsområden

4462
David Holt
Sodium dikromate (Na2Cr2O7) egenskaper, produktion, användningsområden

De natriumdikromat det är en oorganisk förening med formeln Na2Cr2O7. Det är en av många sexvärda kromföreningar (Cr VI). Dess struktur illustreras i figur 1, även om saltet vanligtvis hanteras i sin dihydrerade form, vars formel skulle vara Na2Cr2O7 · H2O.

Den har två jonbindningar mellan natriummolekyler och negativt laddat syre. Krommalm extraheras från natriumdikromat. Miljontals kilo natriumdikromat produceras årligen.

Figur 1: Struktur av natriumdikromat

Kina är den största producenten av natriumdikromat, men kinesiska kemiska fabriker har en relativt låg produktion, mindre än 50 000 ton per år, jämfört med den kazakiska fabriken som producerar mer än 100 000 ton per år..

Växter i Ryssland, USA och Storbritannien har en mellanproduktion mellan 50 000 och 100 000 ton per år (Kogel, 2006).

När det gäller reaktivitet och utseende har natriumdikromat liknande egenskaper som kaliumdikromat, men natriumsaltet är mer lösligt i vatten och har en lägre ekvivalentvikt än kaliumsaltet..

Natriumdikromat ger giftiga kromångor vid uppvärmning. Det är ett starkt oxidationsmedel och är mycket frätande.

Denna förening kan hittas i förorenade dricksvattenkällor från olika industriella processer såsom galvanisering eller galvanisering, lädergarvning och textiltillverkning..

Artikelindex

  • 1 Fysikaliska och kemiska egenskaper
  • 2 Produktionsmetoder
  • 3 Reaktivitet och faror
  • 4 Användningar och applikationer
  • 5 Biokemi
  • 6 Referenser

Fysiska och kemiska egenskaper

Natriumdikromat består av kristaller med en monoklinisk struktur som har röd-orange färg i vattenfri och luktfri form. Dess molekylvikt är 261,97 g / mol i vattenfri form och 298,00 g / mol i dihydratform..

Den har en smältpunkt på 356,7 grader Celsius, en kokpunkt på 400 grader Celsius vid vilken den bryts ned. Den har en densitet på 2,52 g / ml.

Figur 2: Utseende av natriumdikromat

Utseendet på natriumdikromat visas i figur 2. Dess löslighet i vatten är 187 g per 100 gram vid 25 grader Celsius och dess löslighet i etanol är 513,2 gram per liter vid 19,4 grader Celsius (National Center for Biotechnology Information, n.d.).

Det anses vara en stabil förening om den förvaras under rekommenderade förhållanden och den inte är brandfarlig. Eftersom det är ett starkt oxidationsmedel är det frätande och i lösning är det syra som har förmågan att sänka pH till 4 i en 1% vikt / volymlösning..

Produktionsmetoder

Natriumkromat kan omvandlas till dikromat genom en kontinuerlig process som behandlar svavelsyra, koldioxid eller en kombination av dessa två..

Avdunstningen av natriumdikromatvätskan orsakar utfällning av natriumsulfat och / eller natriumbikarbonat, och dessa föreningar avlägsnas före den slutliga kristallisationen av natriumdikromat..

Natriumdikromat kan tillverkas i en trestegsprocess:

  1. Alkaliska oxidationsförhållanden för kromit
  2. Läcker ut. Extraktion av lösligt ämne från en blandning genom inverkan av ett flytande lösningsmedel
  3. Omvandling av natriummonokromat till natriumdikromat med hjälp av en syra.

Vattenfritt natriumdikromat kan framställas genom att smälta natriumdikromatdihydrat, kristallisera vattenhaltiga dikromatlösningar över 86 ° C eller torka natriumdikromatlösningar i spraytorkar..

Natriumdikromatlösningar vid 69 och 70% vikt / volym används som en bekväm och kostnadseffektiv metod för transport av kvantiteter, vilket undviker behovet av manuell hantering eller kristallupplösning..

Reaktivitet och faror

Det är ett starkt oxidationsmedel. Oförenlig med starka syror. Kontakt med brännbart material kan orsaka bränder. Giftiga kromoxidångor kan bildas i närvaro av värme eller eld.

Den välkända "kromsyrablandningen" av dikromat och svavelsyra med organiska rester ger upphov till en våldsam exoterm reaktion. Denna blandning i kombination med acetonrester leder också till en våldsam reaktion..

Kombinationen av dikromat och svavelsyra med alkoholer, etanol och 2-propanol ger upphov till en våldsam exoterm reaktion. På grund av förekomsten av många incidenter med blandning av dikromat-svavelsyra med oxiderbara organiska material är det troligen bäst att undvika sådana interaktioner..

Kombinationen av dikromat med hydrazin är explosiv, reaktionen av dikromat kan förväntas vara kraftig med aminer i allmänhet. Tillsatsen av det uttorkade dikromatsaltet till ättiksyraanhydrid leder till en slutligen explosiv exoterm reaktion.. 

Bor, kisel och dikromater bildar pyrotekniska blandningar. En blandning av ättiksyra, 2-metyl-2-pentenal och dikromat leder till en häftig reaktion (Chemical Datasheet Sodium Dichromate., 2016).

Inandning av damm eller dimma orsakar irritation i luftvägarna som ibland liknar astma. Septalperforering kan förekomma. Det anses vara gift.

Förtäring orsakar kräkningar, diarré och, mycket ovanligt, mag- och njurkomplikationer. Kontakt med ögon eller hud orsakar lokal irritation. Upprepad hudexponering orsakar dermatit.

Natriumdikromat är cancerframkallande för människor. Det finns bevis för att sexvärda krom- eller Cr (VI) -föreningar kan orsaka lungcancer hos människor. Natriumdikromat har visat sig orsaka lungcancer hos djur.

Även om natriumdikromat inte har identifierats som en teratogen eller reproduktiv riskförening, är det känt att sexvärda krom- eller Cr (VI) -föreningar är teratogener och orsakar reproduktionsskador såsom att minska fertiliteten och störa menstruationscykler..

Natriumdikromat kan orsaka lever- och njurskador så det måste hanteras med yttersta försiktighet (New Jersey Department of Health, 2009).

Vid förtäring bör offret dricka vatten eller mjölk. framkalla aldrig kräkningar. Vid kontakt med huden eller ögonen, bör den behandlas som syrabrännskador; skölj ögonen med vatten i minst 15 minuter.

Externa skador kan gnuggas med en 2% natriumtiosulfatlösning. I alla fall bör en läkare konsulteras.

Användningar och applikationer

Bortsett från dess betydelse vid tillverkning av andra kromkemikalier, har natriumdikromat också många direkta användningsområden som en ingrediens i produktionen av:

  • Metallfinish: hjälper motståndskraft mot korrosion och rena metallytor, gynnar också färgvidhäftning.
  • Organiska produkter: används som oxidationsmedel vid tillverkning av produkter som vitamin K och vax.
  • Pigment: används vid tillverkning av oorganiska kromatpigment där det producerar ett antal färger som är stabila mot ljus. Vissa kvaliteter av kromat används också som korrosionsinhibitorer i underbeläggningar och grundfärger..
  • Keramik: används vid beredning av färgat glas och keramiskt glasyr.
  • Textil: används som mordant för syrafärgämnen för att förbättra deras snabba färgningsegenskaper.
  • Produktion av kromsulfat.

(Sodium dichromate. Byggstenen för praktiskt taget alla andra kromföreningar., 2010-2012)

Sodium Dichromate Dihydrate, perfekt för användning under olika förhållanden, inklusive högtemperaturapplikationer som keramiska glasyrer och färgat glas.

Kromoxid, som är hårdare än andra metalloxider, såsom titan eller järn, är perfekt för miljöer där temperaturen och processförhållandena är aggressiva.

Detta ämne används främst för att producera andra kromföreningar, men det används också i bentonitslam som används vid oljeproduktion, i träskyddsmedel, vid produktion av organiska kemikalier och som korrosionsinhibitor..

När det blandas med kaliumaluminiumdikromat, med användning av den aluminium-termiska processen, ger kromoxid metalliskt krom med hög renhet. Detta är en viktig ingrediens i produktionen av högpresterande superlegeringar som används inom flygindustrin..

Vid organisk syntes används natriumdikromat som oxidationsmedel i oxidreduktionsreaktioner i närvaro av svavelsyra..

Figur 3. Användning av natriumdikromat vid organisk syntes.

Exempelvis oxidationen av p nitrotoluen för att bilda p nitrobensoesyra, i oxidationen av n-butanol till bildning av n-butaldehyd, vid bildandet av cyklohexanon från cyklohexanol och bildandet av adipinsyra såsom illustreras i figurerna 3.1, 3.2, 3.3 och 3.4 respektive (VK Ahluwalia, 2004).

Biokemi

Intratrakeal instillation av natriumdikromat (CrVI) och kromacetathydroxid (CrIII) hos hanråttor resulterade i ökade koncentrationer av krom i helblod, plasma och urin i upp till 72 timmar efter exponering. Toppkoncentrationer uppnåddes 6 timmar efter exponering..

Förhållandet mellan krom i helblod och krom i plasma var signifikant olika för behandlingarna Cr (VI) och Cr (III). Därför bör blodkrom- och plasmakromtest användas för att bedöma exponering av krom..

Krom detekterades också i perifera lymfocyter. Cr (VI), men inte Cr (III) ackumulerades signifikant i lymfocyter efter behandling. Dessa celler har potential att användas som biomarkörer vid utvärderingen av exponering för kromföreningar (Hooth, 2008).

Referenser

  1. Kemiskt datablad Sodium Dichromate. (2016). Hämtad från kemo-kemikalier: cameochemicals.noaa.
  2. Hooth, M. J. (2008). Teknisk rapport om toxikologi och karcinogenesstudier av natriumdikromat dihydrerat. National Institute of Health USA.
  3. Kogel, J. E. (2006). Industrial Minerals & Rocks: Commodities, Markets, and Uses Seventh Edition. littleton Colorado: Society of mining, metallurgyc and exploration inc.
  4. Nationellt centrum för bioteknikinformation. (s.f.). PubChem Compound Database; CID = 25408. Hämtad från pubchem.com: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  5. New Jersey Department of Health. (2009, november). farligt ämne faktablad natriumdikromat. Hämtad från nj.gov: nj.gov.
  6. Natriumdikromat. Byggstenen för praktiskt taget alla andra kromföreningar. (2010-2012). Hämtad från elementis chromium: elementischromium.com
  7. K. Ahluwalia, R. A. (2004). Omfattande praktisk organisk kemi: beredningar och kvantitativa analyser. Delhi: Universitetspress (Indien).

Ingen har kommenterat den här artikeln än.