NATRIUMDIKROMAATTI (NA2CR2O7): OMINAISUUDET, TUOTANTO, KÄYTTÖ - KEMIA - 2026

Natriumdikromaatin on epäorgaaninen yhdiste, jolla on kaava Na2Cr2O7. Se on yksi monista kuusiarvoisen kromin (Cr VI) yhdisteistä. Sen rakenne esitetään kuviossa 1, vaikka suolaa käsitellään yleensä sen dihydratoidussa muodossa, jonka kaava olisi Na2Cr2O7 · H2O.

Sillä on kaksi ionista sidosta natriummolekyylien ja negatiivisesti varautuneen hapen välillä. Kromimalmi uutetaan natriumdikromaatista. Miljoonaa kiloa natriumdikromaattia tuotetaan vuosittain.

Kuvio 1: Natriumdikromaatin rakenne

Kiina on suurin natriumdikromaatin tuottaja, mutta kiinalaisten kemiantehtaiden tuotanto on suhteellisen alhainen, alle 50 000 tonnia vuodessa, verrattuna Kazakstanin tehtaaseen, joka tuottaa yli 100 000 tonnia vuodessa.

Venäjän, Yhdysvaltojen ja Ison-Britannian laitosten välituotanto on 50 000 - 100 000 tonnia vuodessa (Kogel, 2006).

Reaktiivisuuden ja ulkonäön suhteen natriumdikromaatilla on samankaltaiset ominaisuudet kuin kaliumdikromaatilla, mutta natriumsuola on kuitenkin vesiliukoisempi ja sillä on alhaisempi ekvivalenttipaino kuin kaliumsuolalla.

Natriumdikromaatti tuottaa kuumennettaessa myrkyllisiä kromihöyryjä. Se on voimakas hapettava aine ja erittäin syövyttävä.

Tätä yhdistettä löytyy saastuneista juomaveden lähteistä erilaisista teollisista prosesseista, kuten galvanointi- tai galvanointitekniikoista, nahan parkinnasta ja tekstiilien valmistuksesta.

Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Natriumdikromaatti koostuu monokliinisen rakenteen kiteistä, jotka ovat vedetöntä punertavanoranssia ja joilla ei ole hajua. Sen molekyylipaino on 261,97 g / mol vedettömässä muodossaan ja 298,00 g / mol sen dihydraattimuodossa.

Sulamispiste on 356,7 celsiusastetta, kiehumispiste on 400 astetta, jossa se hajoaa. Sen tiheys on 2,52 g / ml.

Kuvio 2: Natriumdikromaatin ulkonäkö

Natriumdikromaatin ulkonäkö on esitetty kuviossa 2. Sen liukoisuus veteen on 187 g / 100 grammaa 25 celsiusasteessa ja sen liukoisuus etanoliin on 513,2 grammaa litraa kohden 19,4 celsiusastetta (Kansallinen biotekniikan tiedon keskus, nd).

Sitä pidetään stabiilina yhdisteenä, jos sitä säilytetään suositelluissa olosuhteissa ja se ei ole palavaa. Koska se on voimakas hapettava aine, se on syövyttävää ja liuoksessa se on happoa, jolla on kyky alentaa pH arvoon 4 1-painoprosenttisessa liuoksessa.

Tuotantomenetelmät

Natriumkromaatti voidaan muuttaa dikromaatiksi jatkuvatoimisella prosessilla, joka käsittelee rikkihappoa, hiilidioksidia tai näiden kahden yhdistelmää.

Natriumdikromaattilipeän haihtuminen aiheuttaa natriumsulfaatin ja / tai natriumbikarbonaatin saostumisen, ja nämä yhdisteet poistetaan ennen natriumdikromaatin lopullista kiteytymistä.

Natriumdikromaatti voidaan valmistaa kolmivaiheisessa prosessissa:

1. Emäksisen paahdetun kromihapetusolosuhteet
2. Huuhtoutuminen. Liukoisen aineen uutto seoksesta nestemäisen liuottimen vaikutuksella
3. Natriummonokromaatin muuntaminen natriumdikromaattiksi hapolla.

Vedetöntä natriumdikromaattia voidaan valmistaa sulattamalla natriumdikromaattidihydraatti, kiteyttämällä vesipitoiset dikromaattiliuokset yli 86 astetta tai kuivaamalla natriumdikromaattiliuokset sumutuskuivaimissa.

Natriumdikromaattiliuoksia, joiden pitoisuus on 69 ja 70% (paino / tilavuus), käytetään kätevänä ja kustannustehokkaana menetelmänä toimitusmääräinä välttäen käsin tapahtuvan käsittelyn tai kiteiden liukenemisen tarvetta.

Reaktiivisuus ja vaarat

Se on voimakas hapettava aine. Yhteensopimaton vahvojen happojen kanssa. Kosketus palavien aineiden kanssa voi aiheuttaa tulipalon. Myrkyllisiä kromioksidihöyryjä voi muodostua kuumuuden tai tulipalon läsnä ollessa.

Dikromaatin ja rikkihapon hyvin tunnettu "kromihapposeos" orgaanisten jäännösten kanssa aiheuttaa kiivaan eksotermisen reaktion. Tämä seos yhdessä asetonitähteiden kanssa johtaa myös kiivaaseen reaktioon.

Dikromaatin ja rikkihapon yhdistelmä alkoholien, etanolin ja 2-propanolin kanssa aiheuttaa voimakkaan eksotermisen reaktion. Koska esiintyy monia tapauksia, joissa dikromaatti-rikkihappo sekoittuu hapettuviin orgaanisiin materiaaleihin, on todennäköisesti parasta välttää sellaisia ​​vuorovaikutuksia.

Dikromaatin ja hydratsiinin yhdistelmä on räjähtävä, dikromaatin reaktion voidaan olettaa olevan voimakas amiinien kanssa yleensä. Kuivatun dikromaattisuolan lisääminen etikkahappoanhydridiin johtaa lopulta räjähtävään eksotermiseen reaktioon.

Boori, pii ja dikromaatit muodostavat pyrotekniset seokset. Etikkahapon, 2-metyyli-2-pentenaalin ja dikromaatin seos johtaa rehottavaan reaktioon (Chemical Datasheet Sodium Dichromate., 2016).

Pölyn tai sumun hengittäminen aiheuttaa hengitysteiden ärsytystä, joka muistuttaa joskus astmaa. Väliseinän perforointi voi tapahtua. Sitä pidetään myrkkynä.

Nieleminen aiheuttaa oksentelua, ripulia ja erittäin epätavallisesti vatsa- ja munuaiskomplikaatioita. Kosketus silmiin tai ihoon aiheuttaa paikallista ärsytystä. Toistuva altistuminen iholle aiheuttaa ihottumaa.

Natriumdikromaatti on syöpää aiheuttava ihmisille. On näyttöä siitä, että kuusiarvoinen kromi- tai Cr (VI) -yhdiste voi aiheuttaa keuhkosyövän ihmisillä. Natriumdikromaatin on osoitettu aiheuttavan keuhkosyöpää eläimissä.

Vaikka natriumdikromaattia ei ole tunnistettu teratogeeniseksi tai lisääntymiselle vaaralliseksi yhdisteeksi, tiedetään, että kuusiarvoinen kromi- tai Cr (VI) -yhdiste ovat teratogeeneja ja aiheuttavat lisääntymiselle haittaa, kuten vähentävät hedelmällisyyttä ja häiritsevät kuukautiskierrosta..

Natriumdikromaatti voi aiheuttaa maksa- ja munuaisvaurioita, joten sitä on käsiteltävä erityisen huolellisesti (New Jersey Department of Health, 2009).

Jos nielty, uhrin tulee juoda vettä tai maitoa; Älä koskaan oksennuta. Jos ainetta joutuu iholle tai silmiin, sitä on käsiteltävä happovaurioina; silmiä huuhdellaan vedellä vähintään 15 minuutin ajan.

Ulkoiset vauriot voidaan hankaa 2-prosenttisella natriumtiosulfaattiliuoksella. Kaikissa tapauksissa on neuvoteltava lääkärin kanssa.

Käyttö ja sovellukset

Sen lisäksi, että natriumdikromaatti on tärkeä muiden kromikemikaalien valmistuksessa, sillä on myös monia suoria käyttötarkoituksia ainesosana seuraavien tuotteiden valmistuksessa:

• Metallinen pintakäsittely: se kestää korroosiota ja puhdistaa metallipinnat, ja se suosii myös maalin tarttumista.
• Luomutuotteet: käytetään hapettavina aineina K-vitamiinin ja vahan kaltaisten tuotteiden valmistuksessa.
• Pigmentit: käytetään epäorgaanisten kromaattipigmenttien valmistuksessa, kun ne tuottavat valonkestäviä värejä. Joitakin kromaattilaatuja käytetään myös korroosionestoaineina aluskerroksissa ja pohjusteissa.
• Keraaminen: käytetään värillisen lasin ja keraamisten lasien valmistukseen.
• Tekstiili: käytetään hapanväreinä peittävänä aineena niiden nopeiden värjäysominaisuuksien parantamiseksi.
• Kromisulfaatin tuotanto.

(Natriumdikromaatti. Lähes kaikkien muiden kromiyhdisteiden rakennusosa., 2010-2012)

Natriumdikromaattidihydraatti, sen käyttö on ihanteellista monissa olosuhteissa, mukaan lukien korkean lämpötilan sovellukset, kuten keraamiset lasit ja värillinen lasi.

Kromioksidi, joka on kovempi kuin muut metallioksidit, kuten titaani tai rauta, on ihanteellinen ympäristöihin, joissa lämpötila ja prosessiolosuhteet ovat aggressiiviset.

Tätä ainetta käytetään ensisijaisesti muiden kromiyhdisteiden tuottamiseen, mutta sitä käytetään myös öljyntuotannossa käytetyissä bentoniittisumissa, puunsuoja-aineissa, orgaanisten kemikaalien tuotannossa ja korroosionestoaineina.

Sekoitettuna kaliumalumiinidikromaatin kanssa, käyttämällä alumiinilämpöprosessia, kromioksidi tuottaa erittäin puhtaan metallisen kromin. Tämä on tärkeä ainesosa ilmailu- ja avaruusteollisuudessa käytettävien korkean suorituskyvyn superseosten tuotannossa.

Orgaanisessa synteesissä natriumdikromaattia käytetään hapettimena oksidireduktioreaktioissa rikkihapon läsnä ollessa.

Kuvio 3. Natriumdikromaatin käyttö orgaanisessa synteesissä.

Esimerkiksi p-nitrotolueenin hapettuminen p-nitrobentsoehapon muodostamiseksi, n-butanolin hapetuksessa n-butaldehydin muodostamiseksi, sykloheksanonin muodostamisessa sykloheksanolista ja adipiinihapon muodostumisessa, kuten kuvioissa 3.1 esitetään, 3.2, 3.3 ja 3.4 (VK Ahluwalia, 2004).

Biokemia

Natriumdikromaatin (CrVI) ja kromiasetaattihydroksidin (CrIII) intratraheaalinen tiputtaminen urosrottissa johti lisääntyneisiin kromipitoisuuksiin kokoveressä, plasmassa ja virtsassa jopa 72 tunnin ajan altistumisen jälkeen; Huippupitoisuudet saavutettiin 6 tunnin kuluttua altistumisesta.

Kokoverikromin ja plasman kromipitoisuuksien suhde oli merkittävästi erilainen Cr (VI) - ja Cr (III) -käsittelyissä. Siksi kromialtistuksen arvioimiseksi olisi käytettävä veri- ja plasmakromitestit.

Kromia havaittiin myös perifeerisissä lymfosyyteissä. Cr (VI), mutta ei Cr (III), kertynyt merkitsevästi lymfosyyteihin hoidon jälkeen. Näillä soluilla on potentiaalia käyttää biomarkkereina kromiyhdisteille altistumisen arvioinnissa (Hooth, 2008).

Viitteet

1. Kemiallinen tietolomake Natriumdikromaatti. (2016). Haettu kamerokemikaaleista: cameochemicals.noaa.
2. Hooth, MJ (2008). Tekninen raportti dihydratoidun natriumdikromaatin toksikologia- ja karsinogeneesitutkimuksista. Kansallinen terveysinstituutti USA.
3. Kogel, JE (2006). Teolliset mineraalit ja kivet: Hyödykkeet, markkinat ja käyttö, seitsemäs painos. littleton colorado: kaivos-, metallurgia- ja tutkimusyritykset.
4. Kansallinen bioteknologiatietokeskus. (SF). PubChem-yhdisteiden tietokanta; CID = 25408. Haettu osoitteesta pubchem.com: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
5. New Jerseyn terveysministeriö. (2009, marraskuu). vaarallinen aine, tekniset tiedot natriumdikromaatti. Haettu osoitteesta nj.gov: nj.gov.
6. Natriumdikromaatti. Lähes kaikkien muiden kromiyhdisteiden rakennusosa. (2010-2012). Haettu Element kromista: elementischromium.com
7. K. Ahluwalia, RA (2004). Kattava käytännön orgaaninen kemia: Valmistelut ja kvantitatiiviset analyysit. Delhi: University Press (Intia).