Dichromate נתרן הוא תרכובת אורגנית של הנוסחה Na2Cr2O7. זהו אחד מבין תרכובות רבות של כרום משושה (Cr VI). מבנהו מודגם באיור 1, אף כי בדרך כלל מטפלים במלח בצורתו המיובשת, הנוסחה שלו תהיה Na2Cr2O7 · H2O.
יש לו שני קשרים יוניים בין מולקולות נתרן וחמצן טעון שלילי. עפרות כרום מופק מ נתרן דיכרומאט. מיליוני קילוגרמים של נתרן דיכרומט מיוצרים בשנה.
איור 1: מבנה נתרן דיכרומאט
סין היא היצרנית הגדולה ביותר של נתרן דיכרומט, עם זאת מפעלים כימיים סיניים הם בעלי ייצור נמוך יחסית, פחות מ 50,000 טון בשנה כל אחד, אם לעומת מפעל קזח המייצר יותר מ 100,000 טון בשנה.
מפעלים ברוסיה, ארצות הברית ובריטניה מייצרים ייצור ביניים בין 50,000 ל 100,000 טון בשנה (Kogel, 2006).
מבחינת תגובתיות ומראה, לנתרן דיכרומט יש תכונות דומות לאשלגן דיכרומט, עם זאת, המלח הנתרן מסיס יותר במים ומשקלו שווה ערך נמוך יותר מאשר מלח האשלגן.
נתרן דיכרומט מייצר אדי כרום רעילים בעת החימום. זהו חומר חמצון חזק והוא מאכל מאוד.
ניתן למצוא תרכובת זו במקורות מי שתייה מזוהמים מתהליכים תעשייתיים שונים כמו טכניקות גלוון או אלקטרוליטי, שיזוף עור וייצור טקסטיל.
תכונות פיזיקליות וכימיות
דיכרומט נתרן מורכב מקריסטלים בעלי מבנה מונוקליני שהם כתומים אדמדמים בצורתם המיידית וללא ריח. משקלו המולקולרי הוא 261.97 גר 'מולקולה בצורתו נטולת המים וה 298.00 גר' מולקול בצורתו המידרלית.
יש לו נקודת התכה של 356.7 מעלות צלזיוס, נקודת רתיחה של 400 מעלות צלזיוס בה היא מתפרקת. יש לו צפיפות של 2.52 גרם / מ"ל.
איור 2: מראה של נתרן דיכרומאט
המראה של נתרן דיכרומט מוצג באיור 2. המסיסות במים היא 187 גר 'ל 100 גרם ב 25 מעלות צלזיוס והמסיסות שלו באתנול היא 513.2 גרם לליטר בחום של 19.4 מעלות צלזיוס (המרכז הלאומי למידע על ביוטכנולוגיה, nd).
היא נחשבת לתרכובת יציבה אם היא מאוחסנת בתנאים מומלצים והיא אינה דליקה. מכיוון שמדובר בחומר מחמצן חזק, הוא מאכל, ובתמיסה זו חומצה בעלת יכולת להוריד את החומציות ל- 4 בתמיסה של 1% וולט / וולט.
שיטות הייצור
ניתן להמיר נתרן כרומט לדיכרומט על ידי תהליך רציף העוסק בחומצה גופרתית, פחמן דו חמצני, או שילוב של שני אלה.
אידוי נוזל הדיכרומאט גורם לירידה של נתרן סולפט ו / או נתרן ביקרבונט, ותרכובות אלה מוסרות לפני ההתגבשות הסופית של נתרן דיכרומאט.
ניתן להכין נתרן דיכרומט בתהליך שלושה שלבים:
- תנאי חמצון כרומיט אלקליין
- שטיפת. מיצוי של חומר מסיס מתערובת על ידי פעולת ממס נוזלי
- המרה של נתרן מונוכרומט לנתרן דיכרומט באמצעות חומצה.
ניתן להכין נתרן דיכרומאט נטול מים על ידי התכה של נתרן דיכרומאט, התגבשות תמיסות דיכרומאט מימיות מעל 86 מעלות צלזיוס, או ייבוש תמיסות נתרן דיכרומאט במייבשי ריסוס.
תמיסות נתרן דיכרומט במהירות 69 ו -70% w / v משמשות כשיטה נוחה ומשתלמת למשלוח כמויות, תוך הימנעות מהצורך בטיפול ידני או בפירוק גבישים.
תגובתיות ומפגעים
זהו חומר חמצון חזק. לא תואם חומצות חזקות. מגע עם חומרים דליקים עלול לגרום לשריפות. אדי כרום תחמוצת רעילים יכולים להיווצר בנוכחות חום או אש.
התערובת הידועה של "תערובת חומצות כרומיות" של דיכרומט וחומצה גופרתית עם שאריות אורגניות מעוררת תגובה אקזוותרמית אלימה. תערובת זו בשילוב עם שאריות אצטון מובילה גם היא לתגובה אלימה.
השילוב של דיכרומט וחומצה גופרתית עם אלכוהולים, אתנול ו -2-פרופנול, מביא לתגובה אקזוותרמית אלימה. בשל התרחשותם של מקרים רבים בהם מעורב עירוב של חומצה דיכרומטית-גופרתית עם חומרים אורגניים ניתנים לחמצון, ככל הנראה עדיף להימנע מאינטראקציות כאלה.
השילוב של דיכרומט עם הידרזין הוא חומר נפץ, ניתן לצפות שהתגובה של הדיכרומט תהיה נמרצת עם אמינים באופן כללי. התוספת של המלח הדיכרומט המיובש לאנהידריד האצטדי מביאה לתגובה אקסותרמית מתפרצת סופית.
בורון, סיליקון ודיכרומטים יוצרים תערובות פירוטכניות. תערובת של חומצה אצטית, 2-מתיל-2-פנטנל ודיכרומאט מובילה לתגובה משתוללת (Chemical Datasheet Sodium Dichromate., 2016).
אבק נושם או ערפל גורם לגירוי נשימתי שדומה לעיתים לאסטמה. ניקוב ספטלי יכול להתרחש. זה נחשב לרעל.
בליעה גורמת להקאות, שלשולים, ובאופן חריג מאוד, לסיבוכי בטן וכליות. מגע עם עיניים או עור גורם לגירוי מקומי. חשיפה חוזרת לעור גורמת לדרמטיטיס.
דיכרומט נתרן מסרטן לבני אדם. ישנן עדויות לכך שתרכובות כרום משושה או Cr (VI) עלולות לגרום לסרטן ריאות אצל בני אדם. הוכח כי נתרן דיכרומט גורם לסרטן ריאות אצל בעלי חיים.
אף על פי שלא זוהה נתרן דיכרומט כתרכובת לסיכון טרטוגני או רבייה, ידוע כי תרכובות כרום משושה או Cr (VI) הם טרטוגנים וגורמים נזק רבתי כמו הפחתת פוריות והפרעה למחזור הווסת. .
נתרן דיכרומט יכול לגרום לנזק בכבד ובכליות ולכן יש לטפל בזה בזהירות רבה (מחלקת הבריאות של ניו ג'רזי, 2009).
במקרה של בליעה, על הקורבן לשתות מים או חלב; לעולם אל תביא להקאה. במקרה של מגע עם העור או העיניים יש להתייחס אליו ככוויות חומצה; העיניים שוטפות במים למשך 15 דקות לפחות.
ניתן למרוח נגעים חיצוניים בתמיסה של 2% נתרן תיוסולפט. בכל המקרים יש לפנות לרופא.
שימושים ויישומים
מלבד חשיבותו בייצור כימיקלים אחרים בכרום, לנתרן דיכרומאט יש גם שימושים ישירים רבים כמרכיב בייצור של:
- גימור מתכתי: זה עוזר להתנגד בפני קורוזיה וניקוי משטחי מתכת, הוא גם מעדיף הדבקה בצבע.
- מוצרים אורגניים: משמשים כחומרים מחמצנים בייצור מוצרים כמו ויטמין K ושעווה.
- פיגמנטים: משמשים לייצור פיגמנטים כרומטיים אורגניים, שם הם מייצרים מגוון צבעים יציבים לאור. דרגות מסוימות של כרומט משמשות גם כמעכבי קורוזיה במעילים ופריימרים.
- קרמיקה: משמשת להכנת זכוכית צבעונית וזיגוגיות קרמיקה.
- טקסטיל: משמש כמורדנט לצבעי חומצה כדי לשפר את תכונות הצבע המהיר שלהם.
- ייצור כרום גופרתי.
(נתרן דיכרומט. אבן הבניין כמעט לכל תרכובות הכרום האחרות. 2010–2012)
נתרן דיכרומאט דיהידרט, השימוש בו אידיאלי בתנאים שונים כולל יישומים בטמפרטורה גבוהה כמו זיגוגיות קרמיקה וזכוכית צבעונית.
תחמוצת כרום, קשה יותר מתחמוצות מתכת אחרות, כמו טיטניום או ברזל, היא אידיאלית לסביבות בהן טמפרטורת ותנאי התהליך הם אגרסיביים.
חומר זה משמש בעיקר לייצור תרכובות כרום אחרות, אך הוא משמש גם בבוץ בנטוניט המשמש בייצור שמן, בחומרים משמרים בעץ, בייצור כימיקלים אורגניים וכמעכב קורוזיה.
כאשר מעורבב עם דיכרומט אלומיניום אשלגן, תוך שימוש בתהליך אלומיניום-תרמי, תחמוצת כרום מייצרת כרום מתכתי בעל טהרה גבוהה. זהו מרכיב חיוני בייצור סגסוגות העל בעלות הביצועים הגבוהים המשמשים בתעשיית החלל.
בסינתזה אורגנית, משמש נתרן דיכרומט כחומר מחמצן בתגובות להפחתת תחמוצות בנוכחות חומצה גופרתית.
איור 3. איור 3. שימושים בנתרן דיכרומט בסינתזה אורגנית.
לדוגמה, חמצון של p nitrotoluene ליצירת חומצה nitrobenzoic, בחמצון של n-butanol ליצירת n-butaldehyde, ביצירת ציקלוהקסנון מ cyclohexanol ויצירת חומצה אדיפית כפי שמודגם באיורים 3.1 , 3.2, 3.3 ו- 3.4 בהתאמה (VK Ahluwalia, 2004).
בִּיוֹכִימִיָה
הזרקה תוך-שרירית של נתרן דיכרומאט (CrVI) ושל כרום אצטט הידרוקסיד (CrIII) אצל חולדות זכריות גרמו לעלייה בריכוז הכרום בדם מלא, פלזמה ושתן עד 72 שעות לאחר החשיפה; ריכוזי השיא הושגו 6 שעות לאחר החשיפה.
היחס בין כרום בדם מלא לריכוזי הכרום בפלזמה היה שונה משמעותית לטיפולי ה- Cr (VI) ו- Cr (III). לכן יש להשתמש בבדיקות כרום בדם וכרום פלסמה להערכת חשיפת כרום.
כרום התגלה גם בלימפוציטים היקפיים. Cr (VI), אך לא Cr (III) הצטברו באופן משמעותי בלימפוציטים לאחר הטיפול. לתאים אלה פוטנציאל לשמש כסמנים ביולוגיים להערכת חשיפה לתרכובות כרום (Hooth, 2008).
הפניות
- גיליון נתונים כימי נתרן דיכרומט. (2016). נלקח מכימיקלי קמואים: comochemicals.noaa.
- Hooth, MJ (2008). דוח טכני על מחקרים בנושא טוקסיקולוגיה ומחלות קרצינוגנזה של סודה נתרן דיכרומט. המכון הלאומי לבריאות ארה"ב.
- קוגל, ג'יי (2006). מינרלים וסלעים תעשייתיים: סחורות, שווקים ושימושים מהדורה שביעית. ליטלטון קולורדו: חברת כרייה, מתכות וחקירות בע"מ.
- המרכז הלאומי למידע ביוטכנולוגי. (sf). מסד הנתונים של מתחם PubChem; CID = 25408. נשלח מ- pubchem.com: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- מחלקת הבריאות של ניו ג'רזי. (2009, נובמבר). גיליון עובדות של חומר מסוכן דיכרומט. נשלח מ- nj.gov: nj.gov.
- דיכרומט נתרן. אבן הבניין כמעט לכל תרכובות הכרום האחרות. (2010-2012). נשלח מכרום ה- elementis: elementischromium.com
- ק. אחוואליה, RA (2004). כימיה אורגנית מעשית מקיפה: תכשירים וניתוחים כמותיים. דלהי: העיתונות האוניברסיטאית (הודו).