NATRIUMDIKROMAT (NA2CR2O7): EGENSKAPER, PRODUKTION, ANVÄNDNING - KEMI - 2026

Den natriumdikromat är en oorganisk förening med formel Na2Cr2O7. Det är en av många föreningar av hexavalent krom (Cr VI). Strukturen illustreras i figur 1, även om saltet vanligtvis hanteras i dess dihydrerade form, vars formel skulle vara Na2Cr2O7 · H2O.

Den har två joniska bindningar mellan natriummolekyler och negativt laddad syre. Krommalm extraheras från natriumdikromat. Miljoner kilogram natriumdikromat produceras årligen.

Bild 1: Natriumdikromatstruktur

Kina är den största producenten av natriumdikromat, men kinesiska kemiska anläggningar har en relativt låg produktion, mindre än 50 000 ton per år vardera, jämfört med den kazakiska fabriken som producerar mer än 100 000 ton per år.

Växter i Ryssland, USA och Storbritannien har en mellanproduktion mellan 50 000 och 100 000 ton per år (Kogel, 2006).

När det gäller reaktivitet och utseende har natriumdikromat liknande egenskaper som kaliumdikromat, men natriumsaltet är mer lösligt i vatten och har en lägre ekvivalentvikt än kaliumsaltet.

Natriumdikromat producerar giftiga kromångor vid uppvärmning. Det är ett starkt oxidationsmedel och är starkt frätande.

Denna förening kan hittas i förorenade dricksvattenkällor från olika industriella processer såsom galvanisering eller elektropläteringstekniker, läderbrunning och textiltillverkning.

Fysiska och kemiska egenskaper

Natriumdikromat består av kristaller med en monoklinisk struktur som är rödaktig-orange i vattenfri form och har ingen lukt. Dess molekylvikt är 261,97 g / mol i vattenfri form och 298,00 g / mol i dess dihydratform.

Den har en smältpunkt på 356,7 grader Celsius, en kokpunkt på 400 grader vid vilken den sönderdelas. Den har en densitet på 2,52 g / ml.

Bild 2: Utseende av natriumdikromat

Utseendet på natriumdikromat visas i figur 2. Dess löslighet i vatten är 187 g per 100 gram vid 25 grader Celsius och dess löslighet i etanol är 513,2 gram per liter vid 19,4 grader Celsius (National Center for Biotechnology Information, nd).

Det anses vara en stabil förening om den förvaras under rekommenderade förhållanden och det är inte brandfarligt. Eftersom det är ett starkt oxidationsmedel är det frätande och i lösning är det syra som har förmågan att sänka pH till 4 i en 1% vikt / volymlösning.

Produktionsmetoder

Natriumkromat kan omvandlas till dikromat genom en kontinuerlig process som handlar om svavelsyra, koldioxid eller en kombination av dessa två.

Indunstningen av natriumdikromatvätskan orsakar utfällning av natriumsulfat och / eller natriumbikarbonat, och dessa föreningar avlägsnas före den slutliga kristallisationen av natriumdikromat.

Natriumdikromat kan framställas i en trestegsprocess:

1. Alkaliska rostade kromitoxidationsförhållanden
2. Urlakning. Extraktion av lösligt material från en blandning genom verkan av ett flytande lösningsmedel
3. Omvandling av natriummonokromat till natriumdikromat med hjälp av en syra.

Vattenfritt natriumdikromat kan framställas genom att smälta natriumdikromatdihydrat, kristallisera vattenhaltiga dikromatlösningar över 86 grader C eller torka natriumdikromatlösningar i spraytorkare.

Natriumdikromatlösningar vid 69 och 70% vikt / volym används som en bekväm och kostnadseffektiv metod för fraktmängder, vilket undviker behovet av manuell hantering eller kristallupplösning.

Reaktivitet och faror

Det är ett starkt oxidationsmedel. Oförenlig med starka syror. Kontakt med brännbart material kan orsaka bränder. Giftiga kromoxidångor kan bildas i närvaro av värme eller eld.

Den välkända "kromsyrablandningen" av dikromat och svavelsyra med organiska rester ger upphov till en våldsam exoterm reaktion. Denna blandning i kombination med acetonrester leder också till en kraftig reaktion.

Kombinationen av dikromat och svavelsyra med alkoholer, etanol och 2-propanol ger upphov till en våldsam exoterm reaktion. På grund av förekomsten av många incidenter med blandning av dikromatsvavelsyra med oxiderbara organiska material är det förmodligen bäst att undvika sådana interaktioner.

Kombinationen av dikromat med hydrazin är explosiv, reaktionen av dikromat kan förväntas vara kraftig med aminer i allmänhet. Tillsatsen av det dehydratiserade dikromatsaltet till ättiksyraanhydrid leder till en slutligen explosiv exoterm reaktion.

Bor, kisel och dikromater bildar pyrotekniska blandningar. En blandning av ättiksyra, 2-metyl-2-pentenal och dikromat leder till en intensiv reaktion (Chemical Datasheet Sodium Dichromate., 2016).

Andningsdamm eller dimma orsakar andningsirritation som ibland liknar astma. Septal perforering kan uppstå. Det betraktas som gift.

Förtäring orsakar kräkningar, diarré och, mycket ovanligt, komplikationer i magen och njurarna. Kontakt med ögon eller hud orsakar lokal irritation. Upprepad exponering för huden orsakar dermatit.

Natriumdikromat är cancerframkallande för människor. Det finns bevis på att sexvärt krom- eller Cr (VI) -föreningar kan orsaka lungcancer hos människor. Natriumdikromat har visat sig orsaka lungcancer hos djur.

Även om natriumdikromat inte har identifierats som en teratogenisk eller reproduktiv riskförening, är det känt att hexavalent krom- eller Cr (VI) -föreningar är teratogener och orsakar reproduktionsskada såsom att minska fertiliteten och störa menstruationscyklerna. .

Natriumdikromat kan orsaka skador på lever och njurar så det måste hanteras med extrem omsorg (New Jersey Department of Health, 2009).

Vid förtäring bör offret dricka vatten eller mjölk; framkalla aldrig kräkningar. Vid kontakt med huden eller ögonen bör den behandlas som sura brännskador; ögonen spolas med vatten i minst 15 minuter.

Externa lesioner kan gnides med en 2% -ig lösning av natriumtiosulfat. I alla fall bör en läkare konsulteras.

Användningar och applikationer

Bortsett från dess betydelse i tillverkningen av andra kromkemikalier, har natriumdikromat också många direkta användningar som en ingrediens i produktionen av:

• Metallisk finish: det hjälper till att motstå korrosion och rena metallytor, det gynnar också vidhäftning av färg.
• Organiska produkter: används som oxidationsmedel vid tillverkning av produkter som vitamin K och vax.
• Pigment: används vid tillverkning av oorganiska kromatpigment där det producerar en rad färger som är stabila mot ljus. Vissa kvaliteter av kromat används också som korrosionsinhibitorer i underrockar och primers.
• Keramik: används vid beredning av färgat glas och keramiska glasyr.
• Textil: används som en mordant för sura färgämnen för att förbättra deras snabba färgegenskaper.
• Kromsulfatproduktion.

(Natriumdikromat. Byggstenen för praktiskt taget alla andra kromföreningar. 2010–2012)

Natriumdikromatdihydrat, dess användning är idealisk vid olika förhållanden, inklusive högtemperaturapplikationer som keramiska glasyr och färgat glas.

Kromoxid, som är svårare än andra metalloxider, såsom titan eller järn, är idealisk för miljöer där temperaturen och processförhållandena är aggressiva.

Detta ämne används främst för att producera andra kromföreningar, men det används också i bentonitslam som används vid oljeproduktion, i träkonserveringsmedel, vid produktion av organiska kemikalier och som en korrosionshämmare.

Vid blandning med kaliumaluminiumdikromat, med användning av den termiska aluminiumprocessen, producerar kromoxid metalliskt krom med hög renhet. Detta är en viktig ingrediens i produktionen av högpresterande superlegeringar som används inom flygindustrin.

Vid organisk syntes används natriumdikromat som ett oxidationsmedel vid oxidreduktionsreaktioner i närvaro av svavelsyra.

Bild 3. Användning av natriumdikromat vid organisk syntes.

Exempelvis oxidation av p nitrotoluen för att bilda p nitrobensoesyra, vid oxidation av n-butanol till bildning av n-butaldehyd, i bildningen av cyklohexanon från cyklohexanol och bildningen av adipinsyra såsom illustreras i figur 3.1 , 3,2, 3,3 respektive 3,4 (VK Ahluwalia, 2004).

Biokemi

Intratrakeal instillation av natriumdikromat (CrVI) och kromacetathydroxid (CrIII) hos hanråttor resulterade i ökade koncentrationer av krom i helblod, plasma och urin i upp till 72 timmar efter exponering; Toppkoncentrationerna uppnåddes 6 timmar efter exponeringen.

Förhållandet mellan helblomkrom och plasmakromkoncentrationer var signifikant olika för Cr (VI) och Cr (III) behandlingarna. Därför bör blodkrom- och plasmakromtest användas för bedömning av kromexponering.

Krom detekterades också i perifera lymfocyter. Cr (VI), men inte Cr (III) ackumulerades signifikant i lymfocyter efter behandling. Dessa celler har potential att användas som biomarkörer för utvärdering av exponering för kromföreningar (Hooth, 2008).

referenser

1. Kemiskt datablad Sodium Dichromate. (2016). Hämtad från cameokemikalier: cameochemicals.noaa.
2. Hooth, MJ (2008). Teknisk rapport om toxikologi och karcinogenesstudier av natriumdikromat dihydrat. National Institute of Health USA.
3. Kogel, JE (2006). Industrial Minerals & Rocks: Commodities, Markets and Uses Seventh Edition. littleton colorado: Society of mining, metallurgyc and exploration inc.
4. National Center for Biotechnology Information. (Sf). PubChem Compound Database; CID = 25408. Hämtad från pubchem.com: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
5. New Jersey Department of Health. (2009, november). riskartisk substans faktablad natriumdikromat. Hämtad från nj.gov: nj.gov.
6. Natriumdikromat. Byggstenen för praktiskt taget alla andra kromföreningar. (2010-2012). Hämtad från elementis krom: elementischromium.com
7. K. Ahluwalia, RA (2004). Omfattande praktisk organisk kemi: beredningar och kvantitativa analyser. Delhi: University press (Indien).