NATRIJEV DIKROMAT (NA2CR2O7): LASTNOSTI, PROIZVODNJA, UPORABE - KEMIJA - 2026

Natrijev dikromat je anorganska spojina s formulo Na2Cr2O7. Je ena izmed mnogih spojin heksavalentnega kroma (Cr VI). Njegova struktura je prikazana na sliki 1, čeprav se s soljo ponavadi ravna v njeni dihidrirani obliki, katere formula bi bila Na2Cr2O7 · H2O.

Med molekulami natrija ima dve ionski vezi in negativno nabit kisik. Kromova ruda se ekstrahira iz natrijevega dikromata. Na leto pridelajo milijone kilogramov natrijevega dikromata.

Slika 1: Struktura natrijevega dikromata

Kitajska je največji proizvajalec natrijevega dikromata, vendar imajo kitajski kemični obrati razmeroma nizko proizvodnjo, manj kot 50.000 ton na leto, v primerjavi s kazahstansko tovarno, ki proizvede več kot 100.000 ton na leto.

Rastline v Rusiji, ZDA in Veliki Britaniji imajo vmesno proizvodnjo med 50.000 in 100.000 ton na leto (Kogel, 2006).

Natrijev dikromat ima glede na reaktivnost in videz podobne lastnosti kot kalijev dikromat, vendar je natrijeva sol bolj topna v vodi in ima nižjo ekvivalentno maso kot kalijeva sol.

Natrijev dikromat pri segrevanju povzroči strupene kromove hlape. Je močno oksidacijsko sredstvo in je zelo koroziven.

To spojino lahko najdemo v onesnaženih virih pitne vode iz različnih industrijskih postopkov, kot so tehnike galvanizacije ali galvanske obloge, strojenje usnja in izdelava tekstila.

Fizikalne in kemijske lastnosti

Natrijev dikromat je sestavljen iz kristalov z monoklinično strukturo, ki so v brezvodni obliki rdečkasto oranžni in nimajo vonja. Njegova molekularna teža je 261,97 g / mol v brezvodni obliki in 298,00 g / mol v obliki dihidrata.

Tališče ima 356,7 stopinj Celzija, vrelišče 400 stopinj Celzija, pri katerem se razpade. Gostota je 2,52 g / ml.

Slika 2: Videz natrijevega dikromata

Videz natrijevega dikromata je prikazan na sliki 2. Njegova topnost v vodi je 187 g na 100 gramov pri 25 stopinjah Celzija, topnost v etanolu pa je 513,2 grama na liter pri 19,4 stopinje Celzija (National Center for Biotechnology Information, nd).

Šteje se za stabilno spojino, če se hrani v priporočenih pogojih in ni vnetljiva. Ker je močno oksidacijsko sredstvo, je jedko, v raztopini pa je kislo, ki lahko zniža pH na 4 v 1% w / v raztopini.

Načini proizvodnje

Natrijev kromat se lahko z nenehnim postopkom, ki obravnava žveplovo kislino, ogljikov dioksid ali kombinacijo teh dveh, pretvori v dikromat.

Izhlapevanje tekočine natrijevega dikromata povzroči obarjanje natrijevega sulfata in / ali natrijevega bikarbonata in te spojine se odstranijo pred končno kristalizacijo natrijevega dikromata.

Natrijev dikromat je mogoče izdelati v trostopenjskem postopku:

1. Pogoji oksidacije alkalnega pečenega kromita
2. Izlivanje. Ekstrakcija topne snovi iz mešanice z delovanjem tekočega topila
3. Pretvorba natrijevega monokromata v natrijev dikromat s kislino.

Brezvodni natrijev dikromat lahko pripravimo s taljenjem natrijevega dikromat dihidrata, kristalizacijo vodnih raztopin dikromata nad 86 stopinj C ali sušenjem raztopin natrijevega dikromata v razpršilnih sušilnikih.

Raztopine natrijevega dikromata s 69 in 70 mas.

Reaktivnost in nevarnosti

Je močno oksidacijsko sredstvo. Nezdružljivo z močnimi kislinami. Stik z gorljivimi materiali lahko povzroči požar. Strupeni plini kromovega oksida se lahko tvorijo ob prisotnosti toplote ali ognja.

Dobro znana "mešanica kromove kisline" dikromata in žveplove kisline z organskimi ostanki povzroči silovito eksotermično reakcijo. Ta mešanica v kombinaciji z ostanki acetona vodi tudi do burne reakcije.

Kombinacija dikromata in žveplove kisline z alkoholi, etanolom in 2-propanolom povzroči silovito eksotermično reakcijo. Zaradi številnih incidentov, ki vključujejo mešanje dikromat-žveplove kisline z oksidacijskimi organskimi materiali, je verjetno najbolje, da se takšnim interakcijam izognemo.

Kombinacija dikromata in hidrazina je eksplozivna, pričakujemo lahko, da bo reakcija dikromata na splošno aktivna z amini. Dodajanje dehidrirane dikromatne soli v ocetni anhidrid vodi do končno eksplozivne eksotermične reakcije.

Bor, silicij in dikromati tvorijo pirotehnične mešanice. Mešanica ocetne kisline, 2-metil-2-pentenala in dikromata povzroči divjo reakcijo (Chemical Datasheet Sodium Dichromate., 2016).

Prah ali meglica, ki diha, povzroča draženje dihal, ki včasih spominja na astmo. Lahko pride do perforacije septuma. Velja za strup.

Zaužitje povzroča bruhanje, drisko in, zelo nenavadno, želodčne in ledvične zaplete. Stik z očmi ali kožo povzroči lokalno draženje. Ponavljajoča izpostavljenost koži povzroči dermatitis.

Natrijev dikromat je rakotvoren za človeka. Obstajajo dokazi, da lahko heksavalentne spojine kroma ali Cr (VI) pri ljudeh povzročijo pljučni rak. Pokazalo se je, da natrijev dikromat pri živalih povzroča pljučni rak.

Čeprav natrijev dikromat ni bil opredeljen kot teratogena ali reproduktivna nevarna spojina, je znano, da so šesterovalentne kroma ali Cr (VI) spojine teratogeno in povzročajo reproduktivno škodo, kot sta zmanjšanje plodnosti in motenje menstrualnih ciklov. .

Natrijev dikromat lahko povzroči poškodbe jeter in ledvic, zato je treba z njim ravnati izjemno previdno (New Jersey Department of Health, 2009).

V primeru zaužitja mora žrtev piti vodo ali mleko; nikoli ne povzroča bruhanja. V primeru stika s kožo ali očmi jo je treba obravnavati kot kislinske opekline; oči se izpirajo z vodo vsaj 15 minut.

Zunanje lezije lahko drgnemo z 2% raztopino natrijevega tiosulfata. V vseh primerih se je treba posvetovati z zdravnikom.

Uporaba in aplikacije

Poleg tega, da ima natrijev dikromat poleg pomembnosti pri proizvodnji drugih kromovih kemikalij tudi številne neposredne uporabe kot sestavino pri proizvodnji:

• Kovinski zaključek: pomaga upreti koroziji in očistiti kovinske površine, poleg tega pa podpira lepljenje barve.
• Ekološki proizvodi: uporabljajo se kot oksidanti pri proizvodnji izdelkov, kot sta vitamin K in vosek.
• Pigmenti: uporabljajo se pri izdelavi anorganskih kromatskih pigmentov, pri katerih nastane paleta barv, stabilnih na svetlobo. Nekatere vrste kromata se uporabljajo tudi kot zaviralci korozije v podlahtih in premazih.
• Keramika: uporablja se pri pripravi barvnega stekla in keramičnih glazur.
• Tekstil: uporablja se kot sredstvo za kisla barvila za izboljšanje njihovih lastnosti obarvanja.
• Proizvodnja kromovega sulfata.

(Natrijev dikromat. Gradnik skoraj vseh drugih kromovih spojin. 2010-2012)

Natrijev dikromat dihidrat, njegova uporaba je idealna v različnih pogojih, vključno z visokotemperaturnimi aplikacijami, kot so keramične glazure in barvno steklo.

Kromov oksid je trdnejši od drugih kovinskih oksidov, kot sta titan ali železo, in je idealen za okolja, kjer so temperaturni in procesni pogoji agresivni.

Ta snov se uporablja predvsem za proizvodnjo drugih kromovih spojin, vendar se uporablja tudi v bentonitnem blatu, ki se uporablja pri proizvodnji olj, v konzervansih za les, proizvodnji organskih kemikalij in kot zaviralec korozije.

Če zmešamo s kalijevim aluminijevim dikromatom, z uporabo toplotno-aluminijastega postopka kromov oksid ustvari kovinski krom visoke čistosti. To je bistvena sestavina pri proizvodnji visokozmogljivih zlitin, ki se uporabljajo v vesoljski industriji.

V organski sintezi se natrijev dikromat uporablja kot oksidacijsko sredstvo v reakcijah redukcije oksida v prisotnosti žveplove kisline.

Slika 3. Uporaba natrijevega dikromata v organski sintezi.

Na primer oksidacija p nitrotoluena v p-nitrobenzojsko kislino, pri oksidaciji n-butanola v n-butaldehid, pri tvorbi cikloheksanona iz cikloheksanola in tvorbi adipinske kisline, kot je prikazano na slikah 3.1 , 3,2, 3,3 in 3,4 (VK Ahluwalia, 2004).

Biokemija

Intrakrahealno instilacija natrijevega dikromata (CrVI) in kromovega acetat hidroksida (CrIII) pri samcih podgan je povzročila povečane koncentracije kroma v polni krvi, plazmi in urinu do 72 ur po izpostavitvi; Najvišje koncentracije so bile dosežene 6 ur po izpostavljenosti.

Razmerje med kromom v polni krvi in ​​plazemsko koncentracijo kroma je bilo pri zdravljenju s Cr (VI) in Cr (III) pomembno. Zato je treba za oceno izpostavljenosti kromu uporabiti preskuse kroma krvi in ​​plazme.

Krom smo odkrili tudi v perifernih limfocitih. Cr (VI), vendar ne Cr (III), se je po zdravljenju znatno nabralo v limfocitih. Te celice se lahko uporabljajo kot biomarkerji za oceno izpostavljenosti kromovim spojinam (Hooth, 2008).

Reference

1. Kemijski list Natrijev dikromat. (2016). Pridobljeno iz cameo kemikalij: cameochemicals.noaa.
2. Hooth, MJ (2008). Tehnično poročilo o študijah toksikologije in karcinogeneze natrijevega dikromata. Nacionalni inštitut za zdravje ZDA.
3. Kogel, JE (2006). Industrial Minerals & Rocks: surovine, trgi in uporabe Sedma izdaja. Littleton Colorado: družba rudarstva, metalurgije in raziskovanja inc.
4. Nacionalni center za informacije o biotehnologiji. (sf). Podatkovna baza PubChem; CID = 25408. Pridobljeno s pubchem.com: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
5. Oddelek za zdravje v New Jerseyju. (2009, november). nevarna snov, list natrijev dikromat. Pridobljeno iz nj.gov: nj.gov.
6. Natrijev dikromat. Sestavni del skoraj vseh kromovih spojin. (2010–2012). Pridobljeno iz elementis krom: elementischromium.com
7. K. Ahluwalia, RA (2004). Obsežna praktična organska kemija: Priprave in kvantitativne analize. Delhi: Univerzitetni tisk (Indija).