Nātrija dihromāta īpašības, ražošana, bīstamība un pielietojums

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

Tajā ir divas jonu saites starp nātrija molekulām un negatīvi uzlādētiem oksigeniem. Hroma rūdu ekstrahē no nātrija dihromāta. Miljoniem kilogramu nātrija dihromāta ražo katru gadu.

Ķīna ir lielākais nātrija dihromāta ražotājs, tomēr Ķīnas ķīmiskās rūpnīcas produkcija ir salīdzinoši zema, mazāk nekā 50 000 tonnu gadā, salīdzinot ar Kazahstānas rūpnīcu, kas ražo vairāk nekā 100 000 tonnu gadā..

Krievijā, Amerikas Savienotajās Valstīs un Apvienotajā Karalistē augiem ir starpprodukcija no 50 000 līdz 100 000 tonnām gadā (Kogel, 2006)..

Runājot par reaktivitāti un izskatu, nātrija dihromātam ir līdzīgas īpašības kā kālija dihromātam, tomēr nātrija sāls ir vairāk šķīstošs ūdenī, un tā svars ir mazāks par kālija sāli..

Karsējot, nātrija dihromāts rada toksiskus hroma tvaikus. Tas ir spēcīgs oksidētājs un ir ļoti kodīgs.

Šo savienojumu var atrast dzeramā ūdens avotos, kas ir piesārņoti ar dažādiem rūpnieciskiem procesiem, piemēram, galvanizācijas vai galvanizācijas metodēm, ādas miecēšanu un tekstilizstrādājumu ražošanu..

Indekss

• 1 Fizikālās un ķīmiskās īpašības
• 2 Ražošanas metodes
• 3 Reaktivitāte un bīstamība
• 4 Lietojumi un lietojumprogrammas
• 5 Bioķīmija
• 6 Atsauces

Fizikālās un ķīmiskās īpašības

Nātrija dihromāts sastāv no kristāliem ar sarkanīgi oranžu monoklinisku struktūru bezūdens un bez smaržas. Tā molekulmasa ir 261,97 g / mol bezūdens formā un 298,00 g / mol dihidrētā formā..

Tā 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. attēlā redzams nātrija dihromāta izskats. Tās šķīdība ūdenī ir 187 g uz 100 gramiem pie 25 grādiem pēc Celsija un tā šķīdība etanolā ir 513,2 grami litrā pie 19,4 grādiem pēc Celsija (Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs, s.f.).

Tas tiek uzskatīts par stabilu savienojumu, ja tas tiek uzglabāts ieteicamajos apstākļos un nav uzliesmojošs. Tā kā tas ir spēcīgs oksidētājs, tas ir kodīgs, un šķīdumā ir skābe, kas spēj samazināt pH līdz 4 šķīdumā, kas satur 1%..

Ražošanas metodes

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

Nātrija dihromāta šķīduma iztvaicēšana izraisa nātrija sulfāta un / vai nātrija bikarbonāta izgulsnēšanos, un šie savienojumi tiek izņemti pirms nātrija dihromāta galīgās kristalizācijas..

Nātrija dihromātu var veikt trīs posmos:

1. Hromīta oksidācijas apstākļu sārmaina grauzdēšana
2. Izskalošanās. Šķīstošo vielu ekstrahēšana no maisījuma ar šķidruma šķīdinātāja iedarbību
3. Nātrija monohromāta pārvēršana nātrija dihromātā ar skābi.

Bezūdens nātrija dihromātu var pagatavot, izkausējot nātrija dihidrāta dihidrātu, kristalizējot dihromāta šķīdumus virs 86 ° C, vai žāvējot nātrija dihromāta šķīdumus smidzināšanas žāvētājos..

Nātrija dihromāta šķīdumus 69 un 70% (masa / tilp.) Izmanto kā ērtu un rentablu daudzumu sūtīšanas metodi, izvairoties no nepieciešamības manuāli apstrādāt vai izšķīdināt kristālus..

Reaktivitāte un apdraudējumi

Tas ir spēcīgs oksidētājs. Nesaderīgs ar spēcīgām skābēm. Saskare ar degošiem materiāliem var izraisīt ugunsgrēku. Hromu oksīda toksiskie tvaiki var veidoties siltuma vai uguns klātbūtnē.

Zināmais dihromāta un sērskābes "hroma skābes maisījums" ar organiskām atliekām izraisa vardarbīgu eksotermisku reakciju. Šis maisījums kopā ar acetona atlikumiem arī izraisa vardarbīgu reakciju.

Dihromāta un sērskābes kombinācija ar spirtiem, etanolu un 2-propanolu izraisa vardarbīgu eksotermisku reakciju. Sakarā ar daudziem incidentiem, kas saistīti ar dihromāta-sērskābes sajaukšanu ar oksidējamiem organiskiem materiāliem, iespējams, vislabāk ir izvairīties no šādas mijiedarbības..

Dihromāta kombinācija ar hidrazīnu ir sprādzienbīstama, dichromāta reakcija var būt enerģiska ar amīniem kopumā. Dehidrētā dihromāta sāls pievienošana etiķskābes anhidrīdam noved pie eksotermiskas reakcijas uz sprāgstvielu. 

Bors, silīcijs un dihromāti veido pirotehniskos maisījumus. Etiķskābes, 2-metil-2-pentenāla un dihromāta maisījums noved pie nikns reakcijas (ķīmiskās datu lapas nātrija dihromāts., 2016).

Putekļu vai miglas ieelpošana izraisa elpceļu kairinājumu, kas dažkārt atgādina astmu. Var rasties septīta 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 sešvērtīgie hroma savienojumi vai Cr (VI) var izraisīt plaušu vēzi cilvēkiem. Ir pierādīts, ka nātrija dihromāts dzīvniekiem izraisa plaušu vēzi.

Lai gan nātrija dihromāts nav identificēts kā teratogēns savienojums vai reproduktīvais risks, ir zināms, ka sešvērtīgie hroma savienojumi vai Cr (VI) ir teratogēni un izraisa reproduktīvus bojājumus, piemēram, samazinot auglību un traucējot menstruālo ciklu..

Nātrija dihromāts var izraisīt aknu un nieru bojājumus, tāpēc tas jāpārvalda ārkārtīgi uzmanīgi (Ņūdžersijas Veselības departaments, 2009).

Norīšanas gadījumā cietušajam ir jāizdzer ūdens vai piens; nekad neizraisīt vemšanu. Ja nokļūst uz ādas vai acīs, tas jāuzskata par skābiem apdegumiem; Izskalojiet acis ar ūdeni vismaz 15 minūtes.

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

Lietojumi un lietojumprogrammas

Neatkarīgi no tā svarīguma citu hroma ķimikāliju ražošanā nātrija dihromātam ir arī daudz tiešas izmantošanas kā sastāvdaļa, ražojot:

• Metāla apdare: palīdz noturēt pret koroziju un notīrīt metāla virsmas, veicina krāsas saķeri.
• Bioloģiskie produkti: izmanto kā oksidētājus tādu produktu ražošanā kā K vitamīns un vasks.
• Pigmenti: tiek izmantoti neorganisko hroma pigmentu ražošanā, kur tas rada krāsu spektru, kas ir stabils līdz gaismai. Dažas hromāta kategorijas tiek izmantotas arī kā korozijas inhibitori apakšējos slāņos un gruntos.
• Keramika: tiek izmantota krāsainu stiklu un keramisko glazūru pagatavošanai.
• Tekstilizstrādājumi: tiek izmantoti kā skābās krāsvielas, lai uzlabotu tās ātrās krāsas īpašības.
• Hroma sulfāta ražošana.

(Nātrija dihromāts, Būvkonstrukcija gandrīz visiem citiem hroma savienojumiem., 2010-2012)

Nātrija dihromāts Dihidrāts, tā lietošana ir ideāli piemērota dažādos apstākļos, ieskaitot augstas temperatūras lietojumus, piemēram, keramikas glazūras un krāsainu stiklu..

Hroma oksīds, kas ir grūtāks nekā citi metāla oksīdi, piemēram, titāns vai dzelzs, ir ideāli piemērots videi, 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 inhibitoru..

Sajaucot ar alumīniju un kālija dihromātu, izmantojot alumīnija termisko procesu, hromoksīds rada augstas tīrības metālu hroma. Tas ir būtiska sastāvdaļa augstas veiktspējas superizklāžu ražošanā, ko izmanto kosmosa rūpniecībā.

Organiskās sintēzes gadījumā nātrija dihromāts tiek izmantots kā oksidētājs redukcijas oksīda reakcijās sērskābes klātbūtnē.

Piemēram, p-nitrotoluola oksidēšana, veidojot p-nitrobenzoskābi, oksidējot n-butanolu, veidojot n-butaldehīdu, veidojot cikloheksanonu no cikloheksanola un veidojot adipīnskābi, kā parādīts 3.1. , Attiecīgi 3.2, 3.3 un 3.4 (VK Ahluwalia, 2004).

Bioķīmija

Nātrija dikromāta (CrVI) un hroma acetāta hidroksīda (CrIII) intratrahāla ievadīšana žurku tēviņiem izraisīja hromu koncentrācijas palielināšanos asinīs, plazmā un urīnā līdz 72 stundām pēc iedarbības; Maksimālā koncentrācija tika sasniegta 6 stundas pēc iedarbības.

Cr (VI) un Cr (III) ārstēšanas metožu kopējās hromu un hromu koncentrācijas attiecība bija ievērojami atšķirīga. Tāpēc hroma iedarbības novērtēšanai jāizmanto hroma analīze asinīs un hromā plazmā.

Hroms tika konstatēts arī perifēros limfocītos. Pēc ārstēšanas pēc limfocītiem Cr (VI), bet ne Cr (III). Šīm šūnām ir potenciāls izmantot kā biomarkerus, novērtējot hroma savienojumu iedarbību (Hooth, 2008)..

Atsauces

1. Ķīmiskās datu lapas nātrija dihromāts. (2016). Izgūti no kameja ķimikālijām: cameochemicals.noaa.
2. Hooth, M. J. (2008). Tehniskais ziņojums par dihidrāta nātrija dihromāta toksikoloģiju un kancerogenitāti. Nacionālais veselības institūts ASV.
3. Kogels, J.E. (2006). Rūpnieciskie minerāli un ieži: preces, tirgi un izmanto septīto izdevumu. littleton colorado: kalnrūpniecības, metalurģijas un izpētes sabiedrība.
4. Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs. (s.f.). PubChem Compound datu bāze; CID = 25408. Izgūti no pubchem.com: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
5. Ņūdžersijas Veselības departaments. (2009, novembris). negaidītas vielas faktu lapa nātrija dihromāts. Saturs iegūts no nj.gov: nj.gov.
6. Nātrija dihromāts. Būvkonstrukcija gandrīz visiem citiem hroma savienojumiem. (2010-2012). Saturs iegūts no elementis chromium: elementischromium.com
7. K. Ahluwalia, R. A. (2004). Visaptveroša praktiskā organiskā ķīmija: preparāti un kvantitatīvās analīzes. Deli: universitātes prese (Indija).