DICHROMAN SODNÝ (NA2CR2O7): VLASTNOSTI, VÝROBA, POUŽITIE - CHÉMIA - 2025

Dvojchrómanu sodného, je anorganická zlúčenina vzorca Na2Cr2O7. Je to jedna z mnohých zlúčenín šesťmocného chrómu (Cr VI). Jeho štruktúra je znázornená na obrázku 1, aj keď sa so soľou zvyčajne pracuje v jej dihydratovanej forme, ktorej vzorec by bol Na2Cr207 · H20.

Má dve iónové väzby medzi molekulami sodíka a záporne nabitým kyslíkom. Chrómová ruda sa extrahuje z dichrómanu sodného. Ročne sa vyrobia milióny kilogramov dichrómanu sodného.

Obrázok 1: Štruktúra dichromanu sodného

Čína je najväčším výrobcom dichrómanu sodného, ​​čínske chemické závody však majú relatívne nízku produkciu, z toho každá menej ako 50 000 ton ročne, v porovnaní s kazašským závodom, ktorý ročne vyprodukuje viac ako 100 000 ton.

Rastliny v Rusku, Spojených štátoch a Spojenom kráľovstve majú medzispotrebu medzi 50 000 a 100 000 ton za rok (Kogel, 2006).

Pokiaľ ide o reaktivitu a vzhľad, má dvojchroman sodný podobné vlastnosti ako dvojchroman draselný, avšak sodná soľ je rozpustnejšia vo vode a má nižšiu ekvivalentnú hmotnosť ako draselná soľ.

Dichroman sodný vytvára pri zahrievaní toxické výpary chrómu. Je to silné oxidačné činidlo a je vysoko leptavé.

Táto zlúčenina sa nachádza v kontaminovaných zdrojoch pitnej vody z rôznych priemyselných procesov, ako sú galvanizačné alebo galvanické techniky, vyčiňovanie kože a výroba textilu.

Fyzikálne a chemické vlastnosti

Dichroman sodný sa skladá z kryštálov s monoklinickou štruktúrou, ktoré sú červenooranžové v bezvodej forme a nemajú zápach. Jeho molekulová hmotnosť je 261,97 g / mol v bezvodej forme a 298,00 g / mol v dihydrátovej forme.

Má teplotu topenia 356,7 stupňov Celzia, bod varu 400 stupňov Celzia, pri ktorom sa rozkladá. Má hustotu 2,52 g / ml.

Obrázok 2: Vzhľad dichromanu sodného

Vzhľad dichromanu sodného je znázornený na obrázku 2. Jeho rozpustnosť vo vode je 187 g na 100 gramov pri 25 stupňov Celzia a jej rozpustnosť v etanole je 513,2 gramov na liter pri 19,4 stupňov Celzia (Národné centrum pre biotechnologické informácie, nd).

Ak sa uchováva za odporúčaných podmienok a nie je horľavý, považuje sa za stabilnú zlúčeninu. Pretože je to silné oxidačné činidlo, je žieravé a v roztoku je to kyselina, ktorá má schopnosť znížiť pH na 4 v 1% m / V roztoku.

Výrobné metódy

Chróman sodný sa môže previesť na dichróman kontinuálnym procesom, ktorý sa zaoberá kyselinou sírovou, oxidom uhličitým alebo ich kombináciou.

Odparenie roztoku dvojchromanu sodného spôsobuje vyzrážanie síranu sodného a / alebo hydrogenuhličitanu sodného a tieto zlúčeniny sa odstránia pred konečnou kryštalizáciou dichromanu sodného.

Dichroman sodný sa môže vyrábať v troch krokoch:

1. Alkalické podmienky oxidácie praženého chromitu
2. Vylúhovaní. Extrakcia rozpustnej látky zo zmesi pôsobením kvapalného rozpúšťadla
3. Konverzia monochrómanu sodného na dvojchroman sodný pomocou kyseliny.

Bezvodý dichroman sodný sa môže pripraviť roztavením dihydrátu dvojchromanu sodného, ​​kryštalizáciou vodných roztokov dvojchromanu nad 86 stupňov C alebo sušením roztokov dvojchromanu sodného v rozprašovacích sušičkách.

Roztoky dichrómanu sodného s koncentráciou 69 a 70% hm./obj. Sa používajú ako pohodlný a nákladovo efektívny spôsob prepravy množstiev, pričom je potrebné sa vyhnúť manuálnej manipulácii alebo rozpúšťaniu kryštálov.

Reaktivita a nebezpečenstvá

Je to silné oxidačné činidlo. Nekompatibilné so silnými kyselinami. Kontakt s horľavými materiálmi môže spôsobiť požiar. Toxické výpary oxidu chrómu sa môžu vytvárať v prítomnosti tepla alebo ohňa.

Známe „zmesi kyseliny chromovej“ dichrómanu a kyseliny sírovej s organickými zvyškami spôsobujú prudkú exotermickú reakciu. Táto zmes v kombinácii s acetónovými zvyškami tiež vedie k prudkej reakcii.

Kombinácia dichrómanu a kyseliny sírovej s alkoholmi, etanolom a 2-propanolom vyvoláva prudkú exotermickú reakciu. Vzhľadom na výskyt mnohých incidentov, ktoré zahŕňajú zmiešanie kyseliny dichrómanovej a sírovej s oxidovateľnými organickými materiálmi, je pravdepodobne najlepšie zabrániť takýmto interakciám.

Kombinácia dichrómanu s hydrazínom je výbušná, dá sa očakávať, že reakcia dichrómanu bude s amínmi všeobecne silná. Pridanie dehydratovanej dichrómanovej soli k anhydridu kyseliny octovej vedie ku konečne výbušnej exotermickej reakcii.

Bór, kremík a dichrómy tvoria pyrotechnické zmesi. Zmes kyseliny octovej, 2-metyl-2-pentenalu a dichrómanu vedie k nekontrolovateľnej reakcii (Chemical Datasheet Dichromate sodný, 2016).

Dýchací prach alebo hmla spôsobuje podráždenie dýchacích ciest, ktoré sa niekedy podobá astme. Môže dôjsť k septálnej perforácii. Považuje sa za jed.

Požitie spôsobuje zvracanie, hnačky a veľmi nezvyčajne komplikácie žalúdka a obličiek. Kontakt s očami alebo pokožkou spôsobuje miestne podráždenie. Opakovaná expozícia pokožke spôsobuje dermatitídu.

Dichroman sodný je pre človeka karcinogénny. Existujú dôkazy, že šesťmocný chróm alebo zlúčeniny Cr (VI) môžu u ľudí spôsobiť rakovinu pľúc. Ukázalo sa, že dichróman sodný spôsobuje u zvierat rakovinu pľúc.

Aj keď dichroman sodný nebol identifikovaný ako teratogénna alebo reprodukčná riziková zlúčenina, je známe, že šesťmocné zlúčeniny chrómu alebo Cr (VI) sú teratogény a spôsobujú reprodukčné poškodenie, ako je zníženie plodnosti a narušenie menštruačných cyklov. ,

Dichroman sodný môže spôsobiť poškodenie pečene a obličiek, preto sa s ním musí zaobchádzať mimoriadne opatrne (New Jersey Department of Health, 2009).

V prípade požitia by obeť mala vypiť vodu alebo mlieko; nikdy nevyvolávať zvracanie. V prípade kontaktu s pokožkou alebo očami by sa malo zaobchádzať ako s popáleninami kyselín; oči sa preplachujú vodou najmenej 15 minút.

Vonkajšie lézie sa môžu trieť 2% roztokom tiosíranu sodného. Vo všetkých prípadoch je potrebné konzultovať s lekárom.

Použitie a aplikácie

Okrem svojej dôležitosti pri výrobe iných chemikálií chrómu má dichróman sodný tiež mnoho priamych použití ako zložka pri výrobe:

• Kovová povrchová úprava: pomáha odolávať korózii a čistí kovové povrchy, podporuje aj priľnavosť farieb.
• Organické výrobky: používajú sa ako oxidačné činidlá pri výrobe produktov, ako je vitamín K a vosk.
• Pigmenty: používajú sa na výrobu anorganických chromátových pigmentov, kde produkujú škálu farieb stabilných voči svetlu. Niektoré typy chromátov sa tiež používajú ako inhibítory korózie v podsadách a základných náteroch.
• Keramika: používa sa na prípravu farebného skla a keramických glazúr.
• Textil: používa sa ako moridlo pre kyslé farbivá na zlepšenie ich rýchlych farbiacich vlastností.
• Výroba síranu chromitého.

(Chroman sodný. Stavebný kameň pre takmer všetky ostatné zlúčeniny chrómu., 2010 - 2012)

Dihydrát dvojchromanu sodného, ​​jeho použitie je ideálne v rôznych podmienkach vrátane aplikácií pri vysokých teplotách, ako sú keramické glazúry a farebné sklo.

Oxid chromitý, ktorý je tvrdší ako iné oxidy kovov, ako je titán alebo železo, je ideálny pre prostredie, v ktorom sú teploty a podmienky procesu agresívne.

Táto látka sa používa predovšetkým na výrobu iných zlúčenín chrómu, ale používa sa aj v bentonitových kaloch používaných pri výrobe oleja, v konzervačných látkach na drevo, pri výrobe organických chemikálií a ako inhibítor korózie.

Po zmiešaní s dichrómanom hlinito-draselným draselným sa pomocou oxidu hlinitého s tepelným procesom získa oxid kovu vysokej čistoty. Je to dôležitá zložka pri výrobe vysokovýkonných superzliatin používaných v leteckom priemysle.

V organickej syntéze sa používa ako oxidačné činidlo v reakciách redukcie oxidu v prítomnosti kyseliny sírovej dichroman sodný.

Obrázok 3. Použitie dichromanu sodného v organickej syntéze.

Napríklad oxidácia p nitrotoluénu na kyselinu p nitrobenzoovú, oxidácia n-butanolu za vzniku n-butaldehydu, tvorba cyklohexanónu z cyklohexanolu a tvorba kyseliny adipovej, ako je znázornené na obrázkoch 3.1. , 3.2, 3.3 a 3.4 (VK Ahluwalia, 2004).

biochémie

Intratracheálna instilácia dichrómanu sodného (CrVI) a hydroxidu octanu chrómu (CrIII) u samcov potkanov mala za následok zvýšené koncentrácie chrómu v plnej krvi, plazme a moči až 72 hodín po expozícii; Maximálne koncentrácie sa dosiahli 6 hodín po expozícii.

Pomer koncentrácií chrómu v plnej krvi k plazmatickému obsahu chrómu bol významne odlišný pri liečbe Cr (VI) a Cr (III). Preto by sa na vyhodnotenie vystavenia chrómu mali používať testy krvného a plazmatického chrómu.

Chróm bol tiež detekovaný v periférnych lymfocytoch. Cr (VI), ale nie Cr (III), sa po liečbe významne akumuloval v lymfocytoch. Tieto bunky majú potenciál byť použité ako biomarkery na vyhodnotenie expozície zlúčeninám chrómu (Hooth, 2008).

Referencie

1. Chemický list Dichroman sodný. (2016). Načítané z portrétovaných chemikálií: cameochemicals.noaa.
2. Hooth, MJ (2008). Technická správa o toxikologických a karcinogénnych štúdiách dihydrátu dvojchromanu sodného. Národný inštitút zdravia USA.
3. Kogel, JE (2006). Priemyselné nerasty a horniny: komodity, trhy a použitie siedme vydanie. littleton colorado: spoločnosť baníctva, hutníctva a prieskumu vr.
4. Národné centrum pre biotechnologické informácie. (SF). PubChem Compound Database; CID = 25408. Zdroj: pubchem.com: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
5. Ministerstvo zdravotníctva v New Jersey. (2009, november). informačný list o nebezpečnej látke, dichroman sodný. Zdroj: nj.gov: nj.gov.
6. Dichroman sodný. Stavebný kameň pre takmer všetky ostatné zlúčeniny chrómu. (2010-2012). Zdroj: chróm elementis: elementischromium.com
7. K. Ahluwalia, RA (2004). Komplexná praktická organická chémia: prípravy a kvantitatívne analýzy. Dillí: University press (India).