DICHROMAN SODNÝ (NA2CR2O7): VLASTNOSTI, VÝROBA, POUŽITÍ - CHEMIE - 2025

Dvojchromanu sodného, je anorganická sloučenina vzorce Na2Cr2O7. Je to jedna z mnoha sloučenin šestimocného chrómu (Cr VI). Jeho struktura je znázorněna na obrázku 1, ačkoli se sůl obvykle zpracovává v dihydratované formě, jejíž vzorec by byl Na2Cr207 · H20.

Má dvě iontové vazby mezi molekulami sodíku a záporně nabitým kyslíkem. Chromová ruda se extrahuje z dichromanu sodného. Ročně se vyrobí miliony kilogramů dichromanu sodného.

Obrázek 1: Struktura dichromanu sodného

Čína je největším výrobcem dichromanu sodného, ​​avšak čínské chemické závody mají relativně nízkou produkci, každý méně než 50 000 tun ročně, ve srovnání s kazašskou továrnou, která ročně produkuje více než 100 000 tun.

Rostliny v Rusku, ve Spojených státech a ve Spojeném království mají meziprodukci 50 000 až 100 000 tun ročně (Kogel, 2006).

Pokud jde o reaktivitu a vzhled, má dichroman sodný podobné vlastnosti jako dichroman draselný, avšak sodná sůl je rozpustnější ve vodě a má nižší ekvivalentní hmotnost než draselná sůl.

Dichroman sodný vytváří při zahřívání toxické výpary chrómu. Je to silné oxidační činidlo a je vysoce korozivní.

Tuto sloučeninu lze nalézt v kontaminovaných zdrojích pitné vody z různých průmyslových procesů, jako jsou techniky galvanizace nebo galvanického pokovování, činění kůže a výroba textilu.

Fyzikální a chemické vlastnosti

Dichroman sodný je složen z krystalů s monoklinickou strukturou, které jsou ve své bezvodé formě červeno-oranžové a nemají zápach. Jeho molekulová hmotnost je 261,97 g / mol v bezvodé formě a 298,00 g / mol v dihydrátové formě.

Má bod tání 356,7 stupňů Celsia, bod varu 400 stupňů Celsia, při kterém se rozkládá. Má hustotu 2,52 g / ml.

Obrázek 2: Vzhled dichromanu sodného

Vzhled dichromanu sodného je znázorněn na obrázku 2. Jeho rozpustnost ve vodě je 187 g na 100 gramů při 25 ° C a jeho rozpustnost v ethanolu je 513,2 gramů na litr při 19,4 ° C (Národní centrum pro biotechnologické informace, nd).

Pokud je skladován za doporučených podmínek a není hořlavý, považuje se za stabilní sloučeninu. Protože se jedná o silné oxidační činidlo, je žíravé a v roztoku je kyselé, které má schopnost snížit pH na 4 v 1% w / v roztoku.

Výrobní metody

Chromát sodný může být převeden na dichroman kontinuálním procesem, který se zabývá kyselinou sírovou, oxidem uhličitým nebo kombinací těchto dvou.

Odpařování roztoku dichromanu sodného způsobuje vysrážení síranu sodného a / nebo hydrogenuhličitanu sodného a tyto sloučeniny se odstraní před konečnou krystalizací dichromanu sodného.

Dichroman sodný může být vyroben ve třech krocích:

1. Alkalické podmínky oxidace praženého chromitu
2. Leaching. Extrakce rozpustné látky ze směsi působením kapalného rozpouštědla
3. Převod monochromanu sodného na dichroman sodný pomocí kyseliny.

Bezvodý dichroman sodný může být připraven roztavením dihydrátu dichromanu sodného, ​​krystalizací vodných roztoků dichromanu nad 86 ° C nebo sušením roztoků dichromanu sodného v rozprašovacích sušičkách.

Roztoky dichromanu sodného o koncentraci 69 a 70% hm./obj. Se používají jako pohodlný a nákladově efektivní způsob přepravy množství, což vylučuje nutnost manuální manipulace nebo rozpouštění krystalů.

Reaktivita a nebezpečí

Je to silné oxidační činidlo. Nekompatibilní se silnými kyselinami. Kontakt s hořlavými materiály může způsobit požár. Jedovaté výpary oxidu chromu se mohou vytvářet v přítomnosti tepla nebo ohně.

Známá „směs kyseliny chromové“ dichromanu a kyseliny sírové s organickými zbytky vyvolává prudkou exotermickou reakci. Tato směs v kombinaci s acetonovými zbytky také vede k prudké reakci.

Kombinace dichromanu a kyseliny sírové s alkoholy, ethanolem a 2-propanolem vyvolává prudkou exotermickou reakci. Vzhledem k výskytu mnoha incidentů, při nichž dochází ke smíchání dichroman-kyselina sírová s oxidovatelnými organickými materiály, je pravděpodobně nejlepší se těmto interakcím vyhnout.

Kombinace dichromanu s hydrazinem je výbušná, lze očekávat, že reakce dichromanu bude intenzivní s aminy obecně. Přidání dehydratované dichromanové soli k anhydridu kyseliny octové vede ke konečně explozivní exotermické reakci.

Bór, křemík a dichromáty tvoří pyrotechnické směsi. Směs kyseliny octové, 2-methyl-2-pentenalu a dichromanu vede k nekontrolovatelné reakci (Chemical Datasheet Sodium Dichromate., 2016).

Dýchací prach nebo mlha způsobuje podráždění dýchacích cest, které se někdy podobá astmatu. Může dojít k septální perforaci. To je považováno za jed.

Požití způsobuje zvracení, průjem a velmi neobvykle žaludeční a ledvinové komplikace. Kontakt s očima nebo kůží způsobuje místní podráždění. Opakovaná expozice kůže způsobuje dermatitidu.

Dichroman sodný je pro člověka karcinogenní. Existují důkazy, že hexavalentní chrom nebo sloučeniny Cr (VI) mohou u lidí způsobovat rakovinu plic. Bylo prokázáno, že dichroman sodný způsobuje u zvířat rakovinu plic.

Ačkoli dichroman sodný nebyl identifikován jako teratogenní nebo reprodukční riziková sloučenina, je známo, že sloučeniny hexavalentního chrómu nebo Cr (VI) jsou teratogeny a způsobují reprodukční poškození, jako je snížení plodnosti a narušování menstruačních cyklů..

Dichroman sodný může způsobit poškození jater a ledvin, takže s ním musí být zacházeno s mimořádnou péčí (New Jersey Department of Health, 2009).

V případě požití by měl oběť vypít vodu nebo mléko; nikdy nevyvolávejte zvracení. V případě kontaktu s kůží nebo očima by se s ní mělo zacházet jako s popáleninami kyselin; oči se proplachují vodou po dobu nejméně 15 minut.

Vnější léze lze otřít 2% roztokem thiosíranu sodného. Ve všech případech by měl být konzultován lékař.

Použití a aplikace

Kromě své důležitosti při výrobě dalších chemikálií chrómu má dichroman sodný také mnoho přímých použití jako složka při výrobě:

• Kovová úprava: pomáhá odolávat korozi a čistit kovové povrchy, rovněž podporuje přilnavost barev.
• Organické produkty: používají se jako oxidační činidla při výrobě produktů, jako je vitamin K a vosk.
• Pigmenty: používají se při výrobě anorganických chromátových pigmentů, kde produkují řadu barev stabilních vůči světlu. Některé typy chromátů se také používají jako inhibitory koroze u podsad a primerů.
• Keramika: používá se k přípravě barevných skel a keramických glazur.
• Textil: používá se jako mořidlo pro kyselá barviva pro zlepšení jejich rychlých zbarvovacích vlastností.
• Výroba síranu chromitého.

(Chroman sodný. Stavební blok pro prakticky všechny ostatní sloučeniny chrómu., 2010-2012)

Dihydrát dichromanu sodného, ​​jeho použití je ideální v různých podmínkách, včetně vysokoteplotních aplikací, jako jsou keramické glazury a barevné sklo.

Oxid chromitý, který je tvrdší než jiné oxidy kovů, jako je titan nebo železo, je ideální pro prostředí, kde jsou teploty a procesní podmínky agresivní.

Tato látka se používá především k výrobě jiných sloučenin chrómu, ale používá se také v bentonitových bahnech používaných při výrobě oleje, v konzervačních látkách dřeva, při výrobě organických chemikálií a jako inhibitor koroze.

Po smíchání s dichromanem hlinito-draselným draselným se za použití hliník-tepelného procesu vytvoří oxid chromitý s vysoce čistým kovovým chromem. Je to zásadní složka při výrobě vysoce výkonných superslitin používaných v leteckém průmyslu.

V organické syntéze se dichromát sodný používá jako oxidační činidlo při reakcích redukce oxidů v přítomnosti kyseliny sírové.

Obrázek 3. Použití dichromanu sodného v organické syntéze.

Například oxidace p nitrotoluenu za vzniku kyseliny p nitrobenzoové, při oxidaci n-butanolu za vzniku n-butaldehydu, při tvorbě cyklohexanonu z cyklohexanolu a při tvorbě kyseliny adipové, jak je znázorněno na obrázcích 3.1., 3.2, 3.3 a 3.4 (VK Ahluwalia, 2004).

Biochemie

Intratracheální instilace dichromanu sodného (CrVI) a hydroxidu octanu chromitého (CrIII) u samců potkanů ​​vedla ke zvýšeným koncentracím chrómu v plné krvi, plazmě a moči až 72 hodin po expozici; Vrcholových koncentrací bylo dosaženo 6 hodin po expozici.

Pro léčbu Cr (VI) a Cr (III) byl poměr koncentrací chromu v plné krvi k plazmatickému chromu výrazně odlišný. Proto by měly být pro posouzení expozice chromu použity testy krevního a plazmového chromu.

Chromium bylo také detekováno v periferních lymfocytech. Cr (VI), ale ne Cr (III) se po léčbě významně akumulovaly v lymfocytech. Tyto buňky mají potenciál být použity jako biomarkery pro hodnocení expozice sloučeninám chromu (Hooth, 2008).

Reference

1. Chemický list Dichroman sodný. (2016). Citováno z cameo chemikálií: cameochemicals.noaa.
2. Hooth, MJ (2008). Technická zpráva o toxikologických a karcinogenních studiích dihydrátu dichromanu sodného. Národní institut zdraví USA.
3. Kogel, JE (2006). Průmyslové nerosty a skály: komodity, trhy a použití sedmého vydání. littleton colorado: společnost těžby, metalurgie a průzkumu vč.
4. Národní centrum pro biotechnologické informace. (sf). PubChem Compound Database; CID = 25408. Citováno z pubchem.com: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
5. Ministerstvo zdravotnictví v New Jersey. (2009, listopad). souhrn údajů o nebezpečných látkách dichroman sodný. Citováno z nj.gov: nj.gov.
6. Dichroman sodný. Stavební blok pro prakticky všechny ostatní sloučeniny chrómu. (2010-2012). Citováno z chromu elementis: elementischromium.com
7. K. Ahluwalia, RA (2004). Komplexní praktická organická chemie: přípravy a kvantitativní analýzy. Delhi: University press (India).