KALIUMDIKROMAATTI: KAAVA, OMINAISUUDET, RISKIT JA KÄYTÖT - KEMIA - 2026

Kaliumdikromaatti on epäorgaaninen yhdiste, jolla on kaava K2Cr2O7 tunnettu voimakas hapettava aine. Se on ioniyhdiste, jossa on kaksi kaliumionia (K +) ja negatiivisesti varautunut dikromaatti-ioni (Cr2O7-), jossa kaksi kuusiarvoista kromiatomia (hapetustilan ollessa +6) on kiinnittynyt kolmeen happiatomiin, samoin kuin yksi atomi silloittava happi (kaliumdikromaattikaava, SF).

Yhdysvalloissa se valmistetaan yleensä kaliumkloridin reaktiolla natriumdikromaatin kanssa yhtälön mukaan: 2KCl + Na ₂ Cr ₂ O ₇ → K ₂ Cr ₂ O ₇ + 2 NaCl. Saksassa sitä saadaan kaliumkromaatista, joka on valmistettu paahtamalla kromimalmia kaliumhydroksidilla (O'Neil, 2013).

Kuvio 1: Kaliumdikromaatin rakenne.

Kaliumdikromaattia esiintyy luonnollisesti mineraalimuodossa lopesiittina, erittäin harvinaisena mineraalina. Yhdiste on myrkyllinen ja erittäin syöpää aiheuttava.

Kuvio 2: mineraalilopesiitti.

Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Kaliumdikromaatti on hajuton oranssi tai punainen trikliininen kide, jolla on metallimaku (Kansallinen bioteknologiatietokeskus, 2017). Sen ulkonäkö on esitetty kuvassa 3.

Kuvio 3: Kaliumdikromaatin ulkonäkö.

Yhdisteen molekyylipaino on 294,185 g / mol, tiheys 2,666 g / ml, sulamispiste 398 ° C ja kiehumispiste 500 ° C, missä se hajoaa (Royal Society of Chemistry, 2015).

Kaliumdikromaatti liukenee hyvin veteen, sillä se kykenee liuottamaan 45 mg / l 25 ° C: ssa. Vesiliuoksessa, se on helposti ionisoitunut vedessä tuottaa kromaatti (CrO ₄ ²) ja dikromaatti (Kr ₂ O ₇ ^2-) ioneja tasapainossa. Se on mieto hapettava aine, jota käytetään laajasti orgaanisessa kemiassa.

Kuumennettaessa se hajoaa, jolloin saadaan kaliumkromaattia (K ₂ CrO ₄) ja kromianhydridiä (CrO ₃) hapen kehittyessä yhtälön mukaan:

4K ₂ Kr ₂ O ₇ → 4K ₂ CrO ₄ + 2Cr ₂ O3 + 3O ₂

Reagoi reversiibelisti emäkset, kuten kaliumkarbonaatti (K ₂ CO ₃), jolloin saatiin keltainen liuos, jossa oli kromaattisuolat:

K ₂ Kr ₂ O ₇ + K ₂ CO3 → 2K ₂ CrO ₄ + CO ₂

Reagoi kylmien ja laimeiden happojen kanssa, jolloin saadaan kromihappoanhydridi ja väkevöityjen happojen kanssa, antaa kromaatti- ja happisuoloja.

Kalium- tai natriumdikromaatti reagoi räjähtävästi hydratsiinin kanssa. Pisara vedettömää hydroksyyliamiinia jauhemaiseen kaliumdikromaattiin aiheuttaa voimakkaan räjähdyksen (POTASSIUM BICHROMATE, 2016).

Reaktiivisuus ja vaarat

Hapettavat aineet, kuten kromaatti ja kaliumdikromaatti, voivat reagoida pelkistävien aineiden kanssa tuottaakseen lämpöä ja tuotteita, jotka voivat olla kaasumaisia ​​(aiheuttaen suljettujen astioiden paineen).

Tuotteet saattavat kyetä aiheuttamaan lisäreaktioita (kuten palaminen ilmassa). Tämän ryhmän materiaalien kemiallinen pelkistys voi olla nopea tai jopa räjähtävä, mutta vaatii usein aloittamisen (lämpö, ​​kipinä, katalyytti, liuottimen lisääminen).

Kuudenarvoisena kromiyhdisteenä kaliumdikromaatti on syöpää aiheuttava ja erittäin myrkyllinen. Se on myös erittäin syövyttävä ja joutuessaan kosketuksiin ihon ja / tai silmien kanssa voi aiheuttaa voimakasta ärsytystä ja polttavaa tunnetta ja johtaa jopa sokeuteen.

Sen tiedetään myös vaikuttavan lisääntymisterveyteen ja toimivan perimää vaurioittavana aineena (vaikuttaa geneettiseen materiaaliin ja vahingoittaa sikiöitä) (POTASSIUM DICHROMATE, 2016).

Cr (VI) luokitellaan tunnetuksi ihmiselle syöpää aiheuttavaksi altistumisreitillä. Kromille altistuneiden työntekijöiden työ epidemiologisten tutkimusten tulokset ovat yhdenmukaiset tutkijoiden ja tutkimuspopulaatioiden välillä.

Annos-vaste-suhteet on vahvistettu kromialtistukselle ja keuhkosyövälle. Kromille altistetut työntekijät altistetaan sekä Cr (III) että Cr (VI) -yhdisteille.

Kuusiarvoisen kromin karsinogeneesi voi johtua mutageenisten hapettavien DNA-vaurioiden muodostumisesta solunsisäisen pelkistymisen jälkeen kolmenarvoiseksi muotoon.

Cr (VI) kulkee helposti solukalvojen läpi ja pelkistyy nopeasti solunsisäisesti reaktiivisten Cr (V) ja Cr (IV) -välituotteiden ja reaktiivisten happilajien tuottamiseksi. Cr (VI): n pelkistyksen aikana muodostuu useita mahdollisesti mutageenisia DNA-leesioita.

Jos ainetta joutuu silmiin, piilolinssit on tarkistettava ja poistettava. Seuraavaksi sinun on heti pestävä silmäsi runsaalla vedellä vähintään 15 minuutin ajan kylmällä vedellä.

Jos ainetta joutuu iholle, vaurioitunut alue on huuhdeltava välittömästi runsaalla vedellä vähintään 15 minuutin ajan poistaen saastuneet vaatteet ja kengät. Peitä ärtynyt iho pehmentävällä aineella ja pese vaatteet ja kengät ennen uudelleenkäyttöä. Jos kosketus on vaikeaa, pese desinfiointiaineella ja peitä saastunut iho antibakteerisella voiteella

Hengitettäessä uhri tulee siirtää viileään paikkaan. Jos ei hengitetä, annetaan keinotekoista hengitystä. Jos hengitys on vaikeaa, anna happea.

Jos yhdiste niellään, oksentelua ei saa aiheuttaa, ellei lääkintähenkilöstö ole määrännyt. Löysää tiukkoja vaatteita, kuten paidan kaulus, vyö tai solmio.

Kaikissa tapauksissa lääkärinhoito on saatava heti (Käyttöturvallisuustiedote Kaliumdikromaatti, 2013).

Yhdiste on haitallista ympäristölle. Se on vaarallinen vesieliölle korkeina pitoisuuksina. Kromia tuotetaan todennäköisesti liukenemattomana oksidina (CrIII) (Cr2O3.nH2O) maaperässä, koska maaperän orgaanisen aineen odotetaan pelkistävän liukoisen kromaatin liukenemattomaksi kromioksidiksi (Cr2O3).

Maaperän kromi voidaan kuljettaa ilmakehään muodostaen aerosoleja. Kromia kuljetetaan myös maasta valumien ja vesiuutosten kautta. Suurin osa pintavesien kromista voi olla hiukkasia sedimenttinä.

Osa hiukkasmaisesta kromista pysyisi suspendoituneena aineena ja lopulta laskeutuisi sedimentteihin. Kromi esiintyy yleensä (CrIII) muodossa maaperässä, ja sille on tunnusomaista sen liikkuvuuden puute, paitsi tapauksissa, joissa Cr (VI) on mukana. Luonnollista kromia (VI) löytyy harvoin.

Käsittely ja varastointi

-Kaliumdikromaattia on käsiteltävä varoen välttäen kosketusta, jos mahdollista.

-Säiliö on pidettävä kuivassa paikassa, lämmöltä ja sytytyslähteistä poissa.

- Pidä pois syttyvistä materiaaleista. Älä hengitä pölyä.

- Vettä ei pitäisi lisätä tähän tuotteeseen, jos ilmanvaihto on riittämätöntä, käytettävä sopivia hengityslaitteita.

-Myrkytysoireiden ilmetessä hakeuduttava lääkärin hoitoon ja näytettävä etiketti lääketieteen henkilöstölle mahdollisuuksien mukaan.

- Vältä kosketusta ihon ja silmien kanssa. Pidä kaukana yhteensopimattomista aineista, kuten pelkistävistä aineista, palavista aineista, orgaanisista materiaaleista.

-Oksidatiiviset materiaalit tulee varastoida erillisessä turvakaapissa tai varastotilassa (Kansallinen työturvallisuus- ja työterveyslaitos, 2014).

Sovellukset

Kaliumdikromaattia käytetään:

- Valmista vahvoja puhdistusratkaisuja.

- Valmista erilaisia ​​tuotteita, kuten vahat, maalit, liimat jne.

- Käytetään pyroteknisissä näytöissä, joissa on volframia ja rautaa.

- Yleisesti laboratoriossa käytettynä analyyttisenä reagenssina, erilaisia ​​reaktioita suoritetaan kaliumdikromaatilla, muun muassa etanolin konsentraatio käänteisellä titrauksella, muun muassa hopean ja rikkidioksidin määritys.

-Kaliumdikromaattia käytetään myös teollisuudessa. Esimerkiksi rakennusteollisuus käyttää tätä kemikaalia sementtituotteissa tiheyden ja rakenteen parantamiseksi.

-Tietyt metsät voivat muuttaa niiden ulkonäköä tai väriä kaliumdikromaatin läsnäollessa. Tämä on erityisen hyödyllistä, kun haluat, että mahonki puulattiat tai huonekalut osoittavat rikkaat ruskeat värit.

- Muihin kaliumdikromaatin käyttötarkoituksiin sisältyy jalkineiden nahan parkitseminen hapettimena valokuvien tulostuksessa ja lasiesineiden puhdistuksen tai lasimateriaalien syövyttämisen aikana (Reid, SF).

-Yhdistettä voidaan käyttää kromi-alunan, vihreän kromioksidin, krominkeltapigmenttien, hitsauselektrodien, painomusteiden valmistukseen, samoin kuin emaliväriaineiden ja peitelevyjen värjäykseen.

- Emaliteollisuus soveltaa sitä sekoittamaan maasälpäjauheen ja kvartsihiekan kanssa kalsinoimiseksi emalijauheeksi vihreänä väriaineena. Sitä voidaan käyttää modulaatioon pelaamalla hapettumisen ja kosteuden vaikutusta.

- Voidaan käyttää peittoaineina väriaineessa, väriaineessa ja tulostamisessa. Sitä käytetään myös hapettavana aineena synteettisille hajusteille. Sitä käytetään yleisesti elektrodien hitsaamiseen, painomusteisiin ja metallien passivointiin. Yhdistettä käytetään myös raaka-aineena hapettimille orgaanisessa synteesissä ja katalyytteissä, samoin kuin lääkkeissä.

- Sitä käytetään myös kemikaalien valmistukseen kromista, peiteaineesta, musteesta, lasista, mausteista, pigmenteistä, keramiikasta, lakoista, räjähteistä ja lääkkeistä jne.

- Voidaan käyttää hapettimena kromikaliumin ja kemiallisten reagenssien valmistukseen

-Sitä voidaan käyttää vertailureagenssina, redox-reagenssina, kromatografisena ja hapettimien analysointireagenssina, samoin kuin orgaanisessa synteesissä (kaliumdikromaatti, 2016).

Viitteet

1. Käyttöturvallisuustiedote Kaliumdikromaatti. (2013, 21. toukokuuta). Palautettu sciencelab.com-sivustolta.
2. Kansallinen bioteknologiatietokeskus. (2017, 11. maaliskuuta). PubChem-yhdisteiden tietokanta; CID = 24502. Haettu PubChemistä.
3. Kansallinen työturvallisuus- ja työterveyslaitos. (2014, 1. heinäkuuta). KALAASUMDIKROMAATTI.
4. O'Neil, M. (2013). Merck-hakemisto - kemikaalien, lääkkeiden ja biologisten aineiden tietosanakirja. Cambridge: Royal Society of Chemistry.
5. KALOSSI BIKROMAATTI. (2016). Toipunut kakokemiallisista aineista.
6. kaliumdikromaatti. (2016). Palautettu kemikaalikirjasta.
7. KALAASUMDIKROMAATTI. (2016, 25. lokakuuta). Haettu toxnetistä.
8. Kaliumdikromaattikaava. (SF). Palautettu softschools.com-sivustolta.
9. Reid, D. (SF). Kaliumdikromaatti: määritelmä, kaava ja käyttötavat. Palautettu tutkimuksesta.com.
10. Royal Society of Chemistry. (2015). kaliumdikromaatti. Palautettu osoitteesta chemspider.com.