DICROMAT DE SODIU (NA2CR2O7): PROPRIETĂȚI, PRODUCȚIE, UTILIZĂRI - CHIMIE - 2025

Bicromatului de sodiu este un compus anorganic cu formula Na2Cr2O7. Este unul dintre mulți compuși ai cromului hexavalent (Cr VI). Structura sa este ilustrată în figura 1, deși sarea este de obicei manipulată în forma sa dihidratată, a cărei formulă ar fi Na2Cr2O7 · H2O.

Are două legături ionice între moleculele de sodiu și oxigenul încărcat negativ. Minereul de crom este extras din dicromatul de sodiu. Milioane de kilograme de dicromat de sodiu sunt produse anual.

Figura 1: Structura dicromatului de sodiu

China este cel mai mare producător de dicromat de sodiu, cu toate acestea plantele chimice chineze au o producție relativ scăzută, mai mică de 50.000 de tone pe an, în comparație cu fabrica din Kazahstan care produce mai mult de 100.000 de tone pe an.

Plantele din Rusia, Statele Unite și Regatul Unit au o producție intermediară între 50.000 și 100.000 tone pe an (Kogel, 2006).

În ceea ce privește reactivitatea și aspectul, dicromatul de sodiu are proprietăți similare cu dicromatul de potasiu, cu toate acestea, sarea de sodiu este mai solubilă în apă și are o greutate echivalentă mai mică decât sarea de potasiu.

Dicromatul de sodiu produce vapori toxici de crom când este încălzit. Este un puternic agent oxidant și este puternic coroziv.

Acest compus poate fi găsit în surse de apă potabilă contaminate din diferite procese industriale, cum ar fi tehnicile de galvanizare sau electroplacare, bronzarea pielii și fabricarea textilelor.

Proprietati fizice si chimice

Dicromatul de sodiu este compus din cristale cu o structură monoclinică care sunt de culoare roșiatică-portocalie în forma lor anhidră și nu au miros. Greutatea sa moleculară este de 261,97 g / mol sub formă anhidră și 298,00 g / mol sub forma dihidratată.

Are un punct de topire de 356,7 grade Celsius, un punct de fierbere de 400 de grade Celsius la care se descompune. Are o densitate de 2,52 g / ml.

Figura 2: Apariția dicromatului de sodiu

Aspectul dicromatului de sodiu este prezentat în figura 2. Solubilitatea sa în apă este de 187 g la 100 grame la 25 grade centigrade, iar solubilitatea sa în etanol este de 513,2 grame pe litru la 19,4 grade centigrade (Centrul Național pentru Informații Biotehnologice, nd).

Este considerat un compus stabil dacă este păstrat în condiții recomandate și nu este inflamabil. Deoarece este un agent oxidant puternic, este coroziv, iar în soluție, acidul are capacitatea de a reduce pH-ul la 4 într-o soluție de 1% în greutate.

Metode de producție

Cromatul de sodiu poate fi transformat în dicromat printr-un proces continuu care tratează acidul sulfuric, dioxidul de carbon sau o combinație dintre acestea două.

Evaporarea lichiorului de dicromat de sodiu determină precipitarea sulfatului de sodiu și / sau a bicarbonatului de sodiu, iar acești compuși sunt îndepărtați înainte de cristalizarea finală a dicromatului de sodiu.

Dicromatul de sodiu poate fi făcut într-un proces în trei etape:

1. Condiții de oxidare a crmitului de fripturi alcaline
2. Levigare. Extragerea materiei solubile dintr-un amestec prin acțiunea unui solvent lichid
3. Conversia monocromatului de sodiu în dicromat de sodiu cu ajutorul unui acid.

Dicromatul de sodiu anhidru poate fi preparat prin topirea dicromatului de sodiu dihidrat, cristalizarea soluțiilor apoase de dicromat peste 86 de grade C sau uscarea soluțiilor de dicromat de sodiu în uscătoarele de pulverizare.

Soluțiile de dicromat de sodiu la 69 și 70% greutate / v sunt utilizate ca o metodă convenabilă și rentabilă a cantităților de transport, evitând necesitatea manipulării manuale sau dizolvării cristalelor.

Reactivitate și pericole

Este un puternic agent oxidant. Incompatibil cu acizii puternici. Contactul cu materiale combustibile poate provoca incendii. Fumii toxici de oxid de crom se pot forma în prezența căldurii sau a focului.

Cunoscutul „amestec de acid cromic” de dicromat și acid sulfuric cu reziduuri organice dă naștere unei reacții exoterme violente. Acest amestec în combinație cu reziduuri de acetonă duce, de asemenea, la o reacție violentă.

Combinația de dicromat și acid sulfuric cu alcooli, etanol și 2-propanol, determină o reacție exotermă violentă. Datorită apariției multor incidente care implică amestecarea acidului dicromat-sulfuric cu materiale organice oxidabile, este probabil cel mai bine să evitați astfel de interacțiuni.

Combinația de dicromat cu hidrazină este explozivă, reacția dicromatului poate fi puternică cu aminele în general. Adăugarea sării dicromate deshidratate la anhidrida acetică duce la o reacție exotermă în sfârșit explozivă.

Borul, siliconul și dicromatii formează amestecuri pirotehnice. Un amestec de acid acetic, 2-metil-2-pentenal și dicromat duce la o reacție rampantă (Chemical Datasheet Sodium Dichromate., 2016).

Respirația de praf sau ceață provoacă iritații respiratorii care uneori seamănă cu astmul. Perforarea septală poate apărea. Este considerată otravă.

Ingestia provoacă vărsături, diaree și, foarte neobișnuit, complicații la stomac și rinichi. Contactul cu ochii sau pielea provoacă iritații locale. Expunerea repetată la piele provoacă dermatită.

Dicromatul de sodiu este cancerigen pentru om. Există dovezi că compușii cu crom hexavalent sau Cr (VI) pot cauza cancer pulmonar la om. S-a dovedit că dicromatul de sodiu cauzează cancer pulmonar la animale.

Deși dicromatul de sodiu nu a fost identificat ca un compus de risc teratogen sau de reproducere, se știe că cromul hexavalent sau compușii Cr (VI) sunt teratogeni și provoacă daune pentru reproducere, cum ar fi reducerea fertilității și interferarea cu ciclurile menstruale. .

Dicromatul de sodiu poate provoca leziuni ale ficatului și rinichilor, așa că trebuie să fie tratat cu atenție extremă (New Jersey Department of Health, 2009).

În caz de ingestie, victima trebuie să bea apă sau lapte; nu induce niciodată vărsături. În caz de contact cu pielea sau ochii, acesta trebuie tratat ca arsuri acide; ochii sunt clătiți cu apă timp de cel puțin 15 minute.

Leziunile externe pot fi frecate cu o soluție de 2% de tiosulfat de sodiu. În toate cazurile, trebuie consultat un medic.

Utilizări și aplicații

Pe lângă importanța sa în fabricarea altor substanțe chimice cu crom, dicromatul de sodiu are, de asemenea, multe utilizări directe ca ingredient pentru producerea de:

• Finisaj metalic: ajută la rezistența la coroziune și la curățarea suprafețelor metalice, favorizează și aderența vopselei.
• Produse organice: utilizate ca agenți de oxidare la fabricarea de produse precum vitamina K și ceară.
• Pigmenți: utilizați la fabricarea de pigmenți anorganici cromatici unde produce o gamă de culori stabile la lumină. Unele grade de cromat sunt, de asemenea, utilizate ca inhibitori de coroziune în straturile de acoperire și primerii.
• Ceramica: folosită la prepararea sticlei colorate și a glazurilor ceramice.
• Textil: utilizat ca mordant pentru coloranții acide pentru a-și îmbunătăți proprietățile de colorare rapidă.
• Producția de sulfat de crom.

(Dicromat de sodiu. Blocul de construcție pentru aproape toți ceilalți compuși de crom. 2010-2012)

Dihidrat de sodiu dicromat, utilizarea sa este ideală în diferite condiții, inclusiv aplicații la temperaturi ridicate, precum glazuri ceramice și sticlă colorată.

Oxidul crom, fiind mai greu decât alți oxizi metalici, cum ar fi titanul sau fierul, este ideal pentru mediile în care temperatura și condițiile procesului sunt agresive.

Această substanță este utilizată în principal pentru a produce alți compuși de crom, dar este utilizată și în nămolurile bentonitei utilizate în producția de ulei, în conservanții lemnului, în producția de substanțe chimice organice și ca inhibitor de coroziune.

Când este amestecat cu dicromat de aluminiu de potasiu, folosind procesul de aluminiu-termic, oxidul cromic produce crom metalic de înaltă puritate. Acesta este un ingredient vital în producția de superaloane de înaltă performanță utilizate în industria aerospațială.

În sinteza organică, dicromatul de sodiu este utilizat ca agent oxidant în reacțiile de reducere a oxidului în prezența acidului sulfuric.

Figura 3. Utilizări ale dicromatului de sodiu în sinteza organică.

De exemplu, oxidarea p nitrotoluenului pentru a forma acidul p nitrobenzoic, în oxidarea n-butanolului pentru a forma n-butaldehidă, în formarea ciclohexanonei din ciclohexanol și formarea acidului adipic așa cum este ilustrat în figurile 3.1 , 3.2, 3.3 și, respectiv, 3.4 (VK Ahluwalia, 2004).

Biochimie

Instilarea intratraheală a dicromatului de sodiu (CrVI) și a hidroxidului de acetat de crom (CrIII) la șobolani masculi a dus la creșterea concentrațiilor de crom în sânge întreg, plasmă și urină până la 72 de ore de la expunere; Concentrațiile maxime au fost atinse la 6 ore după expunere.

Raportul dintre concentrațiile de crom din sânge integral și cromul plasmatic a fost semnificativ diferit pentru tratamentele cu Cr (VI) și Cr (III). Prin urmare, testele de crom din sânge și de plasmă trebuie utilizate pentru evaluarea expunerii la crom.

Cromul a fost detectat și în limfocitele periferice. Cr (VI), dar nu Cr (III) s-au acumulat semnificativ în limfocite după tratament. Aceste celule au potențialul de a fi utilizate ca biomarkeri pentru evaluarea expunerii la compuși de crom (Hooth, 2008).

Referințe

1. Fișă chimică Dichromat de sodiu. (2016). Preluat din chimicale pentru camee: cameochemicals.noaa.
2. Hooth, MJ (2008). Raport tehnic privind toxicologia și carcinogeneza Studii de sodiu dihidratat. Institutul Național al Sănătății SUA.
3. Kogel, JE (2006). Minerale industriale și roci: mărfuri, piețe și utilizări Ediția a șaptea. littleton colorado: societatea mineritului, metalurgiei și explorării inc.
4. Centrul Național de Informații Biotehnologice. (Sf). Baza de date compuse PubChem; CID = 25408. Preluat de pe pubchem.com: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
5. Departamentul de sănătate din New Jersey. (2009, noiembrie). foaie de substanță hazartdous dicromat de sodiu. Preluat de la nj.gov: nj.gov.
6. Dicromat de sodiu. Blocul de construcție pentru aproape toți ceilalți compuși de crom. (2010-2012). Preluat din elementis crom: elementischromium.com
7. K. Ahluwalia, RA (2004). Chimie organică practică cuprinzătoare: preparate și analize cantitative. Delhi: presă universitară (India).