Natriumdikromat (Na2Cr2O7) egenskaper, produksjon, bruksområder

De natriumdikromat det er en uorganisk forbindelse med formelen Na2Cr2O7. Det er en av mange sekskantede kromforbindelser (Cr VI). Dens struktur er illustrert i figur 1, selv om saltet vanligvis håndteres i sin dihydratiserte form, hvis formel vil være Na2Cr2O7 · H2O.

Den har to ioniske bindinger mellom natriummolekyler og negativt ladet oksygen. Krommalm ekstraheres fra natriumdikromat. Millioner kilo natriumdikromat produseres årlig.

Kina er den største produsenten av natriumdikromat, men kinesiske kjemiske fabrikker har en relativt lav produksjon, mindre enn 50.000 tonn per år hver, sammenlignet med det kasakhiske anlegget som produserer mer enn 100.000 tonn per år..

Planter i Russland, USA og Storbritannia har en mellomproduksjon på mellom 50 000 og 100 000 tonn per år (Kogel, 2006).

Når det gjelder reaktivitet og utseende, har natriumdikromat lignende egenskaper som kaliumdikromat, men natriumsaltet er mer løselig i vann og har en lavere ekvivalentvekt enn kaliumsaltet..

Sodium dikromate produserer giftige kromgasser ved oppvarming. Det er et sterkt oksidasjonsmiddel og er sterkt etsende.

Denne forbindelsen kan finnes i forurensede drikkevannskilder fra forskjellige industrielle prosesser som galvanisering eller galvaniseringsteknikker, garvning av lær og tekstilproduksjon..

Artikkelindeks

• 1 Fysiske og kjemiske egenskaper
• 2 Produksjonsmetoder
• 3 Reaktivitet og farer
• 4 Bruk og applikasjoner
• 5 Biokjemi
• 6 Referanser

Fysiske og kjemiske egenskaper

Sodium dichromate består av krystaller med en monoklinisk struktur som er rød-oransje i fargen i vannfri og luktfri form. Molekylvekten er 261,97 g / mol i vannfri form og 298,00 g / mol i dihydratform..

Den har et smeltepunkt på 356,7 grader Celsius, et kokepunkt på 400 grader Celsius hvor den brytes ned. Den har en tetthet på 2,52 g / ml.

Utseendet til natriumdikromat er vist i figur 2. Dens løselighet i vann er 187 g per 100 gram ved 25 grader Celsius, og dens løselighet i etanol er 513,2 gram per liter ved 19,4 grader Celsius (National Center for Biotechnology Information, n.d.).

Det regnes som en stabil forbindelse hvis den lagres under anbefalte forhold og den ikke er brannfarlig. Siden det er et sterkt oksidasjonsmiddel, er det etsende, og i oppløsning er det syre som har evnen til å senke pH til 4 i en 1% vekt / volum løsning..

Produksjonsmetoder

Natriumkromat kan omdannes til dikromat gjennom en kontinuerlig prosess som omhandler svovelsyre, karbondioksid eller en kombinasjon av disse to..

Fordampningen av natriumdikromatvæsken forårsaker utfelling av natriumsulfat og / eller natriumbikarbonat, og disse forbindelsene fjernes før den endelige krystallisering av natriumdikromat..

Sodium dikromate kan lages i en tretrinnsprosess:

1. Alkaliske oksidasjonsbetingelser for kromitt
2. Utvasking. Ekstraksjon av løselig stoff fra en blanding ved innvirkning av et flytende løsningsmiddel
3. Omdannelse av natriummonokromat til natriumdikromat ved hjelp av en syre.

Vannfritt natriumdikromat kan fremstilles ved å smelte natriumdikromatdihydrat, krystallisere vandige dikromatløsninger over 86 ° C, eller tørke natriumdikromatløsninger i spraytørker..

Sodiumdikromatløsninger ved 69 og 70% vekt / volum brukes som en praktisk og kostnadseffektiv metode for transport av mengder, og man unngår behovet for manuell håndtering eller krystalloppløsning..

Reaktivitet og farer

Det er et sterkt oksidasjonsmiddel. Uforenlig med sterke syrer. Kontakt med brennbare materialer kan forårsake brann. Giftige kromoksydgasser kan dannes i nærvær av varme eller ild.

Den velkjente "kromsyreblandingen" av dikromat og svovelsyre med organiske rester gir opphav til en voldsom eksoterm reaksjon. Denne blandingen i kombinasjon med acetonrester fører også til en voldsom reaksjon..

Kombinasjonen av dikromat og svovelsyre med alkoholer, etanol og 2-propanol gir en voldsom eksoterm reaksjon. På grunn av forekomsten av mange hendelser som involverer blanding av dikromat-svovelsyre med oksiderbare organiske materialer, er det sannsynligvis best å unngå slike interaksjoner..

Kombinasjonen av dikromat med hydrazin er eksplosiv, reaksjonen av dikromat kan forventes å være kraftig med aminer generelt. Tilsetningen av dehydrert dikromatsalt til eddiksyreanhydrid fører til en endelig eksplosiv eksoterm reaksjon.. 

Bor, silisium og dikromater danner pyrotekniske blandinger. En blanding av eddiksyre, 2-metyl-2-pentenal og dikromat fører til en voldsom reaksjon (Kjemisk datablad Sodium Dichromate., 2016).

Innånding av støv eller tåke forårsaker irritasjon i luftveiene som noen ganger ligner på astma. Septalperforering kan forekomme. Det regnes som gift.

Svelging forårsaker oppkast, diaré og, veldig uvanlig, mage- og nyrekomplikasjoner. Kontakt med øyne eller hud forårsaker lokal irritasjon. Gjentatt eksponering av huden forårsaker dermatitt.

Natriumdikromat er kreftfremkallende for mennesker. Det er bevis for at heksavalente krom- eller Cr (VI) -forbindelser kan forårsake lungekreft hos mennesker. Natriumdikromat har vist seg å forårsake lungekreft hos dyr.

Selv om natriumdikromat ikke har blitt identifisert som en teratogen eller reproduktiv risikoforbindelse, er det kjent at heksavalente krom- eller Cr (VI) -forbindelser er teratogener og forårsaker reproduksjonsskader, for eksempel å redusere fruktbarheten og forstyrre menstruasjonssyklusene..

Sodium dikromate kan forårsake lever- og nyreskader, så det må håndteres med ekstrem forsiktighet (New Jersey Department of Health, 2009).

I tilfelle svelging, skal offeret drikke vann eller melk; indusere aldri oppkast. I tilfelle kontakt med huden eller øynene, bør den behandles som syreforbrenning; skyll øynene med vann i minst 15 minutter.

Eksterne lesjoner kan gnides med en 2% natriumtiosulfatoppløsning. I alle tilfeller bør lege konsulteres.

Bruksområder og applikasjoner

Bortsett fra dens betydning ved fremstilling av andre kromkjemikalier, har natriumdikromat også mange direkte anvendelser som ingrediens i produksjonen av:

• Metallfinish: hjelper motstandsdyktighet mot korrosjon og rene metalloverflater, og favoriserer også malingsheft.
• Organiske produkter: brukes som oksidasjonsmidler ved fremstilling av produkter som vitamin K og voks.
• Pigmenter: brukes til fremstilling av uorganiske kromatpigmenter der det produserer en rekke farger som er stabile mot lys. Noen kvaliteter av kromat brukes også som korrosjonshemmere i underlag og grunning..
• Keramikk: brukes til fremstilling av farget glass og keramisk glasur.
• Tekstil: brukes som et mordant for syrefargestoffer for å forbedre deres raske fargestoffer.
• Kromsulfatproduksjon.

(Sodium dichromate. Byggesteinen for praktisk talt alle andre kromforbindelser., 2010-2012)

Sodium Dichromate Dihydrate, ideell for bruk under forskjellige forhold, inkludert høy temperatur applikasjoner som keramisk glasur og farget glass.

Kromoksid, som er hardere enn andre metalloksider, som titan eller jern, er ideelt i miljøer der temperaturen og prosessforholdene er aggressive.

Dette stoffet brukes hovedsakelig til å produsere andre kromforbindelser, men det brukes også i bentonittslam brukt i oljeproduksjon, i trebeskyttelsesmidler, i produksjonen av organiske kjemikalier, og som korrosjonshemmende..

Når det blandes med kaliumaluminiumdikromat, ved bruk av den termiske aluminiumprosessen, produserer kromoksid metallisk krom med høy renhet. Dette er en viktig ingrediens i produksjonen av høytytende superlegeringer som brukes i luftfartsindustrien..

I organisk syntese brukes natriumdikromat som et oksidasjonsmiddel i oksydreduksjonsreaksjoner i nærvær av svovelsyre..

For eksempel oksidasjon av p nitrotoluen for å danne p nitrobenzosyre, i oksydasjon av n-butanol til dannelse av n-butaldehyd, ved dannelse av cykloheksanon fra cykloheksanol og dannelse av adipinsyre som illustrert i figurene 3.1, 3.2, 3.3 og 3.4 henholdsvis (VK Ahluwalia, 2004).

Biokjemi

Intratrakeal instillasjon av natriumdikromat (CrVI) og kromacetathydroksid (CrIII) hos hannrotter resulterte i økte kromkonsentrasjoner i fullblod, plasma og urin i opptil 72 timer etter eksponering; Toppkonsentrasjonen ble nådd 6 timer etter eksponering..

Forholdet mellom krom i fullblod og krom i plasma var signifikant forskjellig for Cr (VI) og Cr (III) behandlinger. Derfor bør blodkrom- og plasmakromtester brukes til å vurdere kromeksponeringen..

Krom ble også påvist i perifere lymfocytter. Cr (VI), men ikke Cr (III) akkumulerte signifikant i lymfocytter etter behandling. Disse cellene har potensial til å bli brukt som biomarkører i evalueringen av eksponering for kromforbindelser (Hooth, 2008).

Referanser

1. Kjemisk datablad Sodium Dichromate. (2016). Hentet fra cameo-kjemikalier: cameochemicals.noaa.
2. Hooth, M. J. (2008). Teknisk rapport om toksikologi og karsinogenesestudier av natriumdikromat dihydrert. 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. Nasjonalt senter for bioteknologisk informasjon. (s.f.). PubChem Compound Database; CID = 25408. Hentet fra pubchem.com: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
5. New Jersey Department of Health. (2009, november). farlig stoff faktaark natriumdikromat. Hentet fra nj.gov: nj.gov.
6. Sodium dikromate. Byggesteinen for praktisk talt alle andre kromforbindelser. (2010-2012). Hentet fra elementis chromium: elementischromium.com
7. K. Ahluwalia, R. A. (2004). Omfattende praktisk organisk kjemi: preparater og kvantitative analyser. Delhi: Universitetspresse (India).