NATRIUMDIKROMAT (NA2CR2O7): EGENSKAPER, PRODUKSJON, BRUK - KJEMI - 2026

Den natriumdikromat er en uorganisk forbindelse av formel Na2Cr2O7. Det er en av mange forbindelser av sekskantet krom (Cr VI). Strukturen er illustrert i figur 1, selv om saltet vanligvis håndteres i sin dihydrerte form, hvis formel vil være Na2Cr2O7 · H2O.

Den har to ioniske bindinger mellom natriummolekyler og negativt ladet oksygen. Krommalm blir ekstrahert fra natriumdikromat. Årlig produseres millioner av kg natriumdikromat.

Figur 1: Struktur av natriumdikromat

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 kasakhstanske anlegget som produserer mer enn 100 000 tonn per år.

Planter i Russland, USA og Storbritannia har en mellomproduksjon 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.

Natrium dikromat produserer giftige kromdamp når det varmes opp. Det er et sterkt oksidasjonsmiddel og er sterkt etsende.

Denne forbindelsen kan finnes i forurensede drikkevannskilder fra forskjellige industrielle prosesser som galvanisering eller elektropletteringsteknikker, lærfarving og tekstilproduksjon.

Fysiske og kjemiske egenskaper

Natriumdikromat består av krystaller med en monoklin struktur som er rødoransje i vannfri form og ikke har noen lukt. Molekylvekten er 261,97 g / mol i vannfri form og 298,00 g / mol i dens dihydratform.

Den har et smeltepunkt på 356,7 grader Celsius, et kokepunkt på 400 grader Celsius der det spaltes. Den har en tetthet på 2,52 g / ml.

Figur 2: Utseende av natriumdikromat

Utseendet til natriumdikromat er vist i figur 2. Løseligheten 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, nd).

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

Produksjonsmetoder

Natriumkromat kan omdannes til dikromat ved 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.

Natriumdikromat kan lages i en tretrinnsprosess:

1. Alkaliske oksidasjonsforhold for kromitt
2. Utvasking. Ekstraksjon av løselig materiale fra en blanding ved virkning av et flytende løsningsmiddel
3. Konvertering av natriummonokromat til natriumdikromat ved hjelp av en syre.

Vannfri natriumdikromat kan fremstilles ved å smelte natriumdikromatdihydrat, krystallisere vandige dikromatløsninger over 86 grader C eller tørke natriumdikromatløsninger i spraytørkere.

Natriumdikromatløsninger ved 69 og 70% vekt / volum brukes som en praktisk og kostnadseffektiv metode for fraktmengder, og unngår behovet for manuell håndtering eller krystalloppløsning.

Reaktivitet og farer

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

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 opphav til en voldsom eksoterm reaksjon. På grunn av forekomsten av mange hendelser som involverer blanding av dikromatsvovelsyre og 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 det dehydrerte dikromatsaltet 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 (Chemical Datasheet Sodium Dichromate., 2016).

Pustestøv eller tåke forårsaker irritasjon i luftveiene som noen ganger ligner astma. Septal perforering 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 for huden forårsaker dermatitt.

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

Selv om natriumdikromat ikke er blitt identifisert som en teratogen eller reproduksjonsrisikoforbindelse, er det kjent at sekskanta krom- eller Cr (VI) -forbindelser er teratogener og forårsaker reproduksjonsskader som reduserer fruktbarhet og forstyrrer menstruasjonssyklusene. .

Natriumdikromat kan forårsake skader på lever og nyrer, så det må håndteres med ekstrem forsiktighet (New Jersey Department of Health, 2009).

Ved svelging bør offeret drikke vann eller melk; fremkall aldri oppkast. Ved kontakt med huden eller øynene skal den behandles som syreforbrenninger; øynene skylles med vann i minst 15 minutter.

Eksterne lesjoner kan gnides med en 2% løsning av natriumtiosulfat. I alle tilfeller bør lege konsulteres.

Bruksområder og applikasjoner

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

• Metallisk overflate: det hjelper mot å motstå korrosjon og rene metalloverflater. Det favoriserer også maling av maling.
• 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 underfrakker og grunning.
• Keramikk: brukes til fremstilling av farget glass og keramiske glasurer.
• Tekstil: brukes som en mordant for syrefargestoffer for å forbedre deres raske fargestoffer.
• Produksjon av kromsulfat.

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

Natriumdikromatdihydrat, bruken er ideell under forskjellige forhold, inkludert høye temperaturer som keramiske glasurer og farget glass.

Kromoksyd, som er hardere enn andre metalloksider, for eksempel titan eller jern, er ideelt for miljøer der temperatur- og prosessforholdene er aggressive.

Dette stoffet brukes hovedsakelig til å produsere andre kromforbindelser, men det brukes også i bentonitt-slam som brukes i oljeproduksjon, i trebeskyttelsesmidler, i produksjon av organiske kjemikalier, og som en korrosjonshemmer.

Ved blanding med kaliumaluminiumdikromat, ved bruk av aluminium-termisk prosess, produserer kromoksyd metallisk krom med høy renhet. Dette er en viktig ingrediens i produksjonen av superlegeringer med høy ytelse som brukes i romfartsindustrien.

Ved organisk syntese brukes natriumdikromat som et oksydasjonsmiddel i oksydreduksjonsreaksjoner i nærvær av svovelsyre.

Figur 3. Bruk av natriumdikromat i organisk syntese.

For eksempel oksidasjon av p nitrotoluen for å danne p nitrobenzosyre, i oksydasjon av n-butanol for å danne n-butaldehyd, i dannelsen av cykloheksanon fra cykloheksanol og dannelse av adipinsyre som illustrert i figur 3.1 , Henholdsvis 3,2, 3,3 og 3,4 (VK Ahluwalia, 2004).

biokjemi

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

Forholdet mellom fullblodskrom og plasmakromkonsentrasjoner var betydelig forskjellig for Cr (VI) og Cr (III) behandlingene. Derfor bør blodkrom og plasma krom test brukes til vurdering av kromeksponering.

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

referanser

1. Kjemisk datablad Sodium dikromat. (2016). Hentet fra cameokjemikalier: cameochemicals.noaa.
2. Hooth, MJ (2008). Teknisk rapport om toksikologi og kreftfremkallende studier av natriumdikromat dihydratert. National Institute of Health USA.
3. Kogel, JE (2006). Industrial Minerals & Rocks: Commodities, Markets and Uses Seventh Edition. littleton colorado: samfunn av gruvedrift, metallurgyc og leting inc.
4. Nasjonalt senter for informasjon om bioteknologi. (SF). PubChem Compound Database; CID = 25408. Hentet fra pubchem.com: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
5. New Jersey Department of Health. (2009, november). faktaark natriumdikromat. Hentet fra nj.gov: nj.gov.
6. Natriumdikromat. Byggesteinen for så godt som alle andre kromforbindelser. (2010-2012). Hentet fra elementis krom: elementischromium.com
7. K. Ahluwalia, RA (2004). Omfattende praktisk organisk kjemi: preparater og kvantitative analyser. Delhi: Universitetspress (India).