NĀTRIJA DIHROMĀTS (NA2CR2O7): ĪPAŠĪBAS, RAŽOŠANA, LIETOJUMI - ĶĪMIJA - 2025

Nātrija dihromāts ir neorganisks savienojums ar formulu Na2Cr2O7. Tas ir viens no daudzajiem sešvērtīgā hroma savienojumiem (Cr VI). Tās struktūra ir parādīta 1. attēlā, lai gan parasti sāli apstrādā dihidrētā formā, kuras formula būtu Na2Cr2O7 · H2O.

Tam ir divas jonu saites starp nātrija molekulām un negatīvi lādētu skābekli. Hroma rūdu ekstrahē no nātrija dihromāta. Katru gadu tiek saražoti miljoniem kilogramu nātrija dihromāta.

1. attēls: Nātrija dihromāta struktūra

Ķīna ir lielākais nātrija dihromāta ražotājs, tomēr Ķīnas ķīmiskajām rūpnīcām ir salīdzinoši zems ražošanas apjoms - mazāk nekā 50 000 tonnu gadā, salīdzinot ar Kazahstānas rūpnīcu, kas ražo vairāk nekā 100 000 tonnu gadā.

Rūpnīcās Krievijā, ASV un Apvienotajā Karalistē starpprodukti ir no 50 000 līdz 100 000 tonnu gadā (Kogel, 2006).

Reaģētspējas un izskata ziņā nātrija dihromātam ir līdzīgas īpašības kā kālija dihromātam, tomēr nātrija sāls šķīst ūdenī un tam ir mazāks ekvivalenta svars nekā kālija sālim.

Nātrija dihromāts karsējot rada toksiskus hroma izgarojumus. Tas ir spēcīgs oksidētājs un ir ļoti kodīgs.

Šo savienojumu var atrast piesārņotos dzeramā ūdens avotos no dažādiem rūpnieciskiem procesiem, piemēram, cinkošanas vai galvanizācijas metodēm, ādas miecēšanas un tekstilizstrādājumu ražošanas.

Fizikālās un ķīmiskās īpašības

Nātrija dihromāts sastāv no kristāliem ar monoklinisku struktūru, kas ir sarkanīgi oranži bezūdens formā un kuriem nav smakas. Tā molekulmasa bezūdens formā ir 261,97 g / mol un dihidrāta formā - 298,00 g / mol.

Kušanas temperatūra ir 356,7 grādi pēc Celsija, viršanas temperatūra ir 400 grādi pēc Celsija, kurā tā sadalās. Tā blīvums ir 2,52 g / ml.

2. attēls: Nātrija dihromāta izskats

Nātrija dihromāta izskats parādīts 2. attēlā. Tā šķīdība ūdenī ir 187 g uz 100 gramiem 25 grādu temperatūrā, un tā šķīdība etanolā ir 513,2 grami litrā pie 19,4 grādiem pēc Celsija (Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs, nd).

To uzskata par stabilu savienojumu, ja to uzglabā ieteicamajos apstākļos, un tas nav uzliesmojošs. Tā kā tas ir spēcīgs oksidētājs, tas ir kodīgs, un šķīdumā tas ir skābs, ar spēju pazemināt pH līdz 4 1% masas / tilpuma šķīdumā.

Ražošanas metodes

Nātrija hromātu var pārveidot par dihromātu, izmantojot nepārtrauktu procesu, kas saistīts ar sērskābi, oglekļa dioksīdu vai šo divu kombināciju.

Nātrija dihromāta šķidruma iztvaikošana izraisa nātrija sulfāta un / vai nātrija bikarbonāta nogulsnes, un šie savienojumi tiek noņemti pirms nātrija dihromāta galīgās kristalizācijas.

Nātrija dihromātu var izgatavot trīspakāpju procesā:

1. Sārmaini grauzdēta hromīta oksidācijas apstākļi
2. Izskalošanās. Šķīstošo vielu ekstrahēšana no maisījuma, izmantojot šķidru šķīdinātāju
3. Nātrija monohromāta pārvēršana nātrija dihromātā ar skābi.

Bezūdens nātrija dihromātu var pagatavot, izkausējot nātrija dihromāta dihidrātu, kristalizējot dihromāta ūdens šķīdumus virs 86 grādiem vai žāvējot nātrija dihromāta šķīdumus smidzinātājos.

Nātrija dihromāta šķīdumi ar 69 un 70 masas% tilpumu tiek izmantoti kā ērta un rentabla daudzumu pārvadāšanas metode, izvairoties no nepieciešamības rīkoties ar rokām vai kristālu izšķīšanu.

Reaģētspēja un bīstamība

Tas ir spēcīgs oksidētājs. Nesavietojams ar stiprām skābēm. Kontakts ar degošiem materiāliem var izraisīt ugunsgrēku. Karstuma vai uguns klātbūtnē var veidoties toksiski hroma oksīda izgarojumi.

Plaši pazīstamais dihromāta un sērskābes "hromskābes maisījums" ar organiskām atliekām izraisa vardarbīgu eksotermisku reakciju. Šis maisījums kombinācijā ar acetona atlikumiem arī izraisa vardarbīgu reakciju.

Dihromāta un sērskābes kombinācija ar spirtiem, etanolu un 2-propanolu rada spēcīgu eksotermisku reakciju. Tā kā notiek daudz negadījumu, kas saistīti ar dihromāta-sērskābes sajaukšanos ar oksidējamiem organiskiem materiāliem, iespējams, vislabāk ir izvairīties no šādas mijiedarbības.

Dihromāta un hidrazīna kombinācija ir eksplozīva, un var gaidīt, ka dihromāta reakcija būs spēcīga ar amīniem. Dehidrēta dihromāta sāls pievienošana etiķskābes anhidrīdam izraisa galīgi sprādzienbīstamu eksotermisku reakciju.

Bors, silīcijs un dihromāti veido pirotehniskus maisījumus. Etiķskābes, 2-metil-2-pentenāla un dihromāta maisījums izraisa niknu reakciju (Chemical Datasheet Sodium Dichromate., 2016).

Putekļu vai miglas elpošana izraisa elpceļu kairinājumu, kas dažreiz atgādina astmu. Var rasties starpsienas perforācija. To uzskata par indi.

Norīšana izraisa vemšanu, caureju un ļoti neparasti kuņģa un nieru komplikācijas. Saskare ar acīm vai ādu izraisa lokālu kairinājumu. Atkārtota iedarbība uz ādu izraisa dermatītu.

Nātrija dihromāts ir kancerogēns cilvēkiem. Ir pierādījumi, ka sešvērtīgais hroma vai Cr (VI) savienojums var izraisīt plaušu vēzi cilvēkiem. Ir pierādīts, ka nātrija dihromāts dzīvniekiem izraisa plaušu vēzi.

Lai arī nātrija dihromāts nav identificēts kā teratogēns vai reproduktīvā riska savienojums, ir zināms, ka sešvērtīgie hroma vai Cr (VI) savienojumi ir teratogēni un rada reproduktīvo kaitējumu, piemēram, samazina auglību un traucē menstruālo ciklu. .

Nātrija dihromāts var izraisīt aknu un nieru bojājumus, tāpēc ar to jārīkojas ļoti uzmanīgi (Ņūdžersijas Veselības departaments, 2009).

Norīšanas gadījumā cietušajam vajadzētu dzert ūdeni vai pienu; Nekādā gadījumā neizraisiet vemšanu. Ja nokļūst uz ādas vai acīs, tas jāuztver kā skābi apdegumi; acis vismaz 15 minūtes skalot ar ūdeni.

Ārējos bojājumus var noberzt ar 2% nātrija tiosulfāta šķīdumu. Visos gadījumos jākonsultējas ar ārstu.

Lietojumi un lietojumprogrammas

Neskatoties uz tā nozīmi citu hroma ķimikāliju ražošanā, nātrija dihromātam ir arī daudz tiešu lietojumu kā sastāvdaļu šādu produktu ražošanā:

• Metāliska apdare: tā palīdz pretoties korozijai un notīra metāla virsmas, kā arī veicina krāsas saķeri.
• Bioloģiskie produkti: izmanto kā oksidētājus tādu produktu kā K vitamīns un vasks ražošanā.
• Pigmenti: izmanto neorganisku hromātu pigmentu ražošanā, ja tie rada krāsu gammu, kas ir noturīga pret gaismu. Dažu kategoriju hromāti tiek izmantoti arī kā korozijas inhibitori paklājos un gruntēs.
• Keramika: izmanto krāsainā stikla un keramikas glazūru sagatavošanā.
• Tekstils: tiek izmantots kā skābes krāsvielu kodinātājs, lai uzlabotu to ātras krāsošanas īpašības.
• Hroma sulfāta ražošana.

(Nātrija dihromāts. Praktiski visu citu hroma savienojumu pamats., 2010. – 2012.)

Nātrija dihromāta dihidrāts, tā lietošana ir ideāla dažādos apstākļos, ieskaitot lietojumus augstā temperatūrā, piemēram, keramikas glazūras un krāsainu stiklu.

Hroma oksīds, kas ir cietāks par citiem metāla oksīdiem, piemēram, titāna vai dzelzs, ir ideāli piemērots vidēm, kur temperatūra un procesa apstākļi ir agresīvi.

Šo vielu galvenokārt izmanto citu hroma savienojumu ražošanai, bet to izmanto arī bentonīta dūņās, ko izmanto eļļas ražošanā, koksnes konservantos, organisko ķīmisko vielu ražošanā un kā korozijas inhibitorus.

Sajaucot ar kālija alumīnija dihromātu, izmantojot alumīnija termisko procesu, hroma oksīds iegūst augstas tīrības pakāpes metālisko hromu. Šī ir būtiska sastāvdaļa augstas veiktspējas supersakausējumu ražošanā, ko izmanto aviācijas un kosmosa rūpniecībā.

Organiskajā sintēzē nātrija dihromātu izmanto kā oksidētāju oksīda reducēšanas reakcijās sērskābes klātbūtnē.

3. attēls. Nātrija dihromāta lietojumi organiskajā sintēzē.

Piemēram, p-nitrotoluēna oksidēšana, veidojot p-nitrobenzoskābi, n-butanola oksidēšanā, veidojot n-butaldehīdu, veidojot cikloheksanonu no cikloheksanola un veidojot adipīnskābi, kā parādīts 3.1. Attēlā. , 3.2., 3.3. Un 3.4. Punktu (VK Ahluwalia, 2004).

Bioķīmija

Nātrija dihromāta (CrVI) un hroma acetāta hidroksīda (CrIII) instilācija žurku tēviņiem izraisīja paaugstinātu hroma koncentrāciju asinīs, plazmā un urīnā līdz 72 stundām pēc iedarbības; Maksimālā koncentrācija tika sasniegta 6 stundas pēc iedarbības.

Hroma koncentrācija asinīs un hroma koncentrācija plazmā ievērojami atšķīrās ārstēšanā ar Cr (VI) un Cr (III). Tāpēc hroma iedarbības novērtēšanai jāizmanto hroma līmenis asinīs un plazmā.

Hroms tika atklāts arī perifērajos limfocītos. Cr (VI), bet ne Cr (III) pēc apstrādes ievērojami uzkrājās limfocītos. Šīs šūnas var izmantot kā biomarķierus hroma savienojumu iedarbības novērtēšanai (Hooth, 2008).

Atsauces

1. Ķīmisko datu lapa Nātrija dihromāts. (2016). Iegūti no kameju ķīmiskajām vielām: cameochemicals.noaa.
2. Hoots, MJ (2008). Tehniskais ziņojums par dehidrēta nātrija dihromāta toksikoloģijas un kanceroģenēzes pētījumiem. ASV Nacionālais veselības institūts.
3. Kogels, JE (2006). Rūpnieciskie minerāli un ieži: preces, tirgi un lietojumi, septītais izdevums. littleton colorado: ieguves, metalurģijas un izpētes sabiedrība.
4. Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs. (sf). PubChem salikto datu bāze; CID = 25408. Saņemts no pubchem.com: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
5. Ņūdžersijas veselības departaments. (2009, novembris). bīstamās vielas faktu lapa nātrija dihromāts. Saturs iegūts no nj.gov: nj.gov.
6. Nātrija dihromāts. Praktiski visu citu hroma savienojumu pamatakmens. (2010-2012). Izgūts no elementis hroma: elementischromium.com
7. K. Ahluvalija, RA (2004). Visaptveroša praktiskā organiskā ķīmija: sagatavošanās un kvantitatīvās analīzes. Deli: Universitātes prese (Indija).