NATRI DICROMAT (NA2CR2O7): ĐẶC TÍNH, SẢN XUẤT, SỬ DỤNG - HÓA HỌC - 2025

Các dicromat natri là một hợp chất vô cơ của thức Na2Cr2O7. Nó là một trong nhiều hợp chất của crom hóa trị sáu (Cr VI). Cấu trúc của nó được minh họa trong hình 1, mặc dù muối thường được xử lý ở dạng khử nước, công thức của nó sẽ là Na2Cr2O7 · H2O.

Nó có hai liên kết ion giữa các phân tử natri và oxy tích điện âm. Quặng crom được chiết xuất từ ​​natri đicromat. Hàng triệu kg natri dicromat được sản xuất hàng năm.

Hình 1: Cấu trúc của natri dicromat

Trung Quốc là nhà sản xuất natri dicromat lớn nhất, tuy nhiên các nhà máy hóa chất của Trung Quốc có sản lượng tương đối thấp, ít hơn 50.000 tấn mỗi năm, so với nhà máy Kazakhstan sản xuất hơn 100.000 tấn mỗi năm.

Các nhà máy ở Nga, Mỹ và Anh có sản lượng trung bình từ 50.000 đến 100.000 tấn mỗi năm (Kogel, 2006).

Xét về khả năng phản ứng và hình dạng, natri đicromat có tính chất tương tự như kali đicromat, tuy nhiên muối natri dễ tan hơn trong nước và có khối lượng tương đương thấp hơn muối kali.

Natri dicromat tạo khói crom độc hại khi đun nóng. Nó là một chất oxy hóa mạnh và có tính ăn mòn cao.

Hợp chất này có thể được tìm thấy trong các nguồn nước uống bị ô nhiễm từ các quy trình công nghiệp khác nhau như kỹ thuật mạ hoặc mạ điện, thuộc da và sản xuất dệt may.

Các tính chất vật lý và hóa học

Natri dicromat được tạo thành từ các tinh thể có cấu trúc đơn tà có màu đỏ cam ở dạng khan và không có mùi. Trọng lượng phân tử của nó là 261,97 g / mol ở dạng khan và 298,00 g / mol ở dạng dihydrat.

Nó có nhiệt độ nóng chảy 356,7 độ C, nhiệt độ sôi 400 độ C tại đó nó bị phân hủy. Nó có mật độ 2,52 g / ml.

Hình 2: Sự xuất hiện của natri dicromat

Sự xuất hiện của natri dicromat được thể hiện trong Hình 2. Độ hòa tan của nó trong nước là 187 g trên 100 gam ở 25 độ C và độ hòa tan của nó trong etanol là 513,2 gam trên lít ở 19,4 độ C. (Trung tâm Thông tin Công nghệ Sinh học Quốc gia, nd).

Nó được coi là một hợp chất ổn định nếu được bảo quản trong các điều kiện khuyến nghị và nó không dễ cháy. Vì nó là một chất oxy hóa mạnh, nó có tính ăn mòn, và trong dung dịch, nó là axit có khả năng làm giảm độ pH xuống 4 trong dung dịch 1% w / v.

Phương pháp sản xuất

Natri cromat có thể được chuyển đổi thành dicromat bằng một quá trình liên tục xử lý axit sulfuric, carbon dioxide hoặc sự kết hợp của hai chất này.

Sự bay hơi của chất lỏng natri dicromat gây ra sự kết tủa của natri sunfat và / hoặc natri bicacbonat, và các hợp chất này bị loại bỏ trước khi natri dicromat kết tinh cuối cùng.

Natri dicromat có thể được sản xuất theo quy trình ba bước:

1. Điều kiện oxy hóa cromit rang bằng kiềm
2. Rửa trôi. Chiết chất hòa tan từ hỗn hợp bằng tác dụng của dung môi lỏng
3. Chuyển đổi natri monocromat thành natri đicromat bằng một axit.

Natri dicromat khan có thể được điều chế bằng cách nấu chảy natri dicromat dihydrat, kết tinh dung dịch dicromat dạng nước trên 86 độ C hoặc làm khô dung dịch natri dicromat trong máy sấy phun.

Dung dịch natri dicromat ở 69 và 70% w / v được sử dụng như một phương pháp vận chuyển số lượng thuận tiện và tiết kiệm chi phí, tránh phải xử lý thủ công hoặc hòa tan tinh thể.

Khả năng phản ứng và nguy cơ

Nó là một chất oxy hóa mạnh. Không tương thích với axit mạnh. Tiếp xúc với các vật liệu dễ cháy có thể gây ra hỏa hoạn. Khói oxit crom độc hại có thể hình thành khi có nhiệt hoặc lửa.

"Hỗn hợp axit cromic" nổi tiếng của axit dicromat và axit sunfuric với tàn dư hữu cơ tạo ra phản ứng tỏa nhiệt dữ dội. Hỗn hợp này kết hợp với dư lượng axeton cũng dẫn đến phản ứng dữ dội.

Sự kết hợp của dicromat và axit sunfuric với rượu, etanol và 2-propanol, tạo ra phản ứng tỏa nhiệt dữ dội. Do đã xảy ra nhiều sự cố liên quan đến việc trộn axit dicromat-sulfuric với các vật liệu hữu cơ dễ oxy hóa, có lẽ tốt nhất là nên tránh các tương tác như vậy.

Sự kết hợp của dicromat với hydrazin gây nổ, phản ứng của dicromat có thể xảy ra mạnh mẽ với các amin nói chung. Việc thêm muối đicromat đã khử nước vào anhiđrit axetic dẫn đến một phản ứng tỏa nhiệt cuối cùng bùng nổ.

Boron, silicon và dicromat tạo thành hỗn hợp pháo hoa. Một hỗn hợp gồm axit axetic, 2-metyl-2-pentenal và đicromat dẫn đến một phản ứng lan tràn (Bảng dữ liệu hóa học Natri Dicromat., 2016).

Hít phải bụi hoặc sương mù gây kích ứng đường hô hấp đôi khi giống như bệnh hen suyễn. Thủng vách ngăn có thể xảy ra. Nó được coi là chất độc.

Nuốt phải gây ra nôn mửa, tiêu chảy, và rất bất thường, các biến chứng về dạ dày và thận. Tiếp xúc với mắt hoặc da gây kích ứng tại chỗ. Tiếp xúc với da nhiều lần sẽ gây viêm da.

Natri dicromat là chất gây ung thư cho người. Có bằng chứng cho thấy hợp chất crom hoặc Cr (VI) hóa trị sáu có thể gây ung thư phổi ở người. Natri dicromat đã được chứng minh là gây ung thư phổi ở động vật.

Mặc dù natri dicromat chưa được xác định là hợp chất gây quái thai hoặc nguy cơ sinh sản, người ta biết rằng các hợp chất crom hóa trị sáu hoặc Cr (VI) là chất gây quái thai và gây hại sinh sản như giảm khả năng sinh sản và cản trở chu kỳ kinh nguyệt. .

Natri dicromat có thể gây tổn thương gan và thận vì vậy nó phải được xử lý hết sức cẩn thận (Bộ Y tế New Jersey, 2009).

Trong trường hợp nuốt phải, nạn nhân nên uống nước hoặc sữa; không bao giờ gây nôn. Trong trường hợp tiếp xúc với da hoặc mắt, nó nên được coi là bỏng do axit; rửa mắt bằng nước trong ít nhất 15 phút.

Các tổn thương bên ngoài có thể được xoa bằng dung dịch natri thiosulfat 2%. Trong mọi trường hợp, bác sĩ nên được tư vấn.

Sử dụng và ứng dụng

Ngoài tầm quan trọng của nó trong sản xuất các hóa chất crom khác, natri dicromat còn có nhiều công dụng trực tiếp như một thành phần trong sản xuất:

• Lớp hoàn thiện bằng kim loại: giúp chống ăn mòn và làm sạch bề mặt kim loại, nó cũng tạo độ bám dính cho sơn.
• Sản phẩm hữu cơ: được sử dụng làm chất oxy hóa trong sản xuất các sản phẩm như vitamin K và sáp.
• Chất màu: được sử dụng trong sản xuất chất màu cromat vô cơ, nơi nó tạo ra một loạt màu sắc ổn định với ánh sáng. Một số loại cromat cũng được sử dụng làm chất ức chế ăn mòn trong lớp sơn lót và sơn lót.
• Gốm: được sử dụng để chuẩn bị thủy tinh màu và men gốm.
• Dệt may: được sử dụng làm chất kết dính cho thuốc nhuộm axit để tăng cường tính chất nhuộm màu nhanh của chúng.
• Sản xuất crom sunfat.

(Natri dicromat. Khối xây dựng hầu như tất cả các hợp chất crom khác., 2010-2012)

Natri dicromat Dihydrat, việc sử dụng nó là lý tưởng trong các điều kiện khác nhau bao gồm các ứng dụng nhiệt độ cao như men gốm và thủy tinh màu.

Ôxít crom, cứng hơn các ôxit kim loại khác, chẳng hạn như titan hoặc sắt, lý tưởng cho các môi trường có nhiệt độ và điều kiện quá trình khắc nghiệt.

Chất này được sử dụng chủ yếu để sản xuất các hợp chất crom khác, nhưng nó cũng được sử dụng trong bùn bentonite được sử dụng trong sản xuất dầu, chất bảo quản gỗ, sản xuất hóa chất hữu cơ và như một chất ức chế ăn mòn.

Khi trộn với kali nhôm đicromat, sử dụng quá trình nhiệt nhôm, oxit cromic tạo ra crom kim loại có độ tinh khiết cao. Đây là một thành phần quan trọng trong việc sản xuất các siêu hợp kim hiệu suất cao được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ.

Trong tổng hợp hữu cơ, natri dicromat được sử dụng như một chất oxi hóa trong các phản ứng khử oxit khi có mặt axit sulfuric.

Hình 3. Công dụng của natri dicromat trong tổng hợp hữu cơ.

Ví dụ, quá trình oxy hóa p nitrotoluen để tạo thành axit p nitrobenzoic, trong quá trình oxy hóa n-butanol để tạo thành n-butanđehit, trong sự hình thành xyclohexanone từ xiclohexanol và sự hình thành axit adipic như minh họa trong hình 3.1 , Lần lượt là 3,2, 3,3 và 3,4 (VK Ahluwalia, 2004).

Hóa sinh

Việc nhỏ natri dicromat (CrVI) và crom axetat hydroxit (CrIII) trong khí quản ở chuột đực làm tăng nồng độ crom trong máu toàn phần, huyết tương và nước tiểu lên đến 72 giờ sau khi tiếp xúc; Nồng độ đỉnh đạt được 6 giờ sau khi tiếp xúc.

Tỷ lệ giữa crôm toàn phần trong máu và nồng độ crôm trong huyết tương là khác nhau có ý nghĩa đối với các nghiệm thức Cr (VI) và Cr (III). Do đó, xét nghiệm crom trong máu và crom huyết tương nên được sử dụng để đánh giá mức độ phơi nhiễm với crom.

Chromium cũng được phát hiện trong các tế bào lympho ngoại vi. Cr (VI), nhưng không phải Cr (III) tích lũy đáng kể trong tế bào lympho sau khi xử lý. Những tế bào này có tiềm năng được sử dụng làm dấu ấn sinh học để đánh giá mức độ phơi nhiễm với các hợp chất crom (Hooth, 2008).

Người giới thiệu

1. Bảng dữ liệu hóa học Natri Dicromat. (2016). Lấy từ hóa chất cameo: cameochemicals.noaa.
2. Hooth, MJ (2008). Báo cáo kỹ thuật về nghiên cứu độc tính và sinh ung thư của natri dicromat ngậm nước. Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ.
3. Kogel, JE (2006). Khoáng sản & Đá công nghiệp: Hàng hóa, Thị trường và Công dụng Phiên bản thứ bảy. Littleton Colrado: xã hội khai thác, luyện kim và thăm dò inc.
4. Trung tâm Thông tin Công nghệ Sinh học Quốc gia. (sf). Cơ sở dữ liệu tổng hợp PubChem; CID = 25408. Lấy từ pubchem.com: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
5. Sở Y tế New Jersey. (2009, tháng 11). Tờ thông tin về chất hazartdous natri dicromat. Lấy từ nj.gov: nj.gov.
6. Natri đicromat. Khối xây dựng hầu như tất cả các hợp chất crom khác. (2010-2012). Lấy từ elementis chromium: elementischromium.com
7. K. Ahluwalia, RA (2004). Hóa học hữu cơ thực hành toàn diện: Chế phẩm và phân tích định lượng. Delhi: Đại học báo chí (Ấn Độ).