Proprietà, produzione, rischi e usi del dicromato di sodio

il dicromato di sodio è un composto inorganico di formula Na2Cr2O7. È uno dei molti composti di cromo esavalente (Cr VI). La sua struttura è illustrata in figura 1, sebbene solitamente il sale sia trattato nella sua forma diidrata la cui formula sarebbe Na2Cr2O7 · H2O.

Ha due legami ionici tra le molecole di sodio e gli ossigeni con carica negativa. Il minerale di cromo viene estratto dal dicromato di sodio. Milioni di chilogrammi di bicromato di sodio vengono prodotti ogni anno.

La Cina è il più grande produttore di dicromato di sodio, tuttavia gli impianti chimici cinesi hanno una produzione relativamente bassa, meno di 50.000 tonnellate all'anno ciascuno, rispetto allo stabilimento del Kazakistan che produce più di 100.000 tonnellate all'anno.

Le piante in Russia, negli Stati Uniti e nel Regno Unito hanno una produzione intermedia tra 50.000 e 100.000 tonnellate all'anno (Kogel, 2006).

In termini di reattività e aspetto, il dicromato di sodio ha proprietà simili al dicromato di potassio, tuttavia, il sale di sodio è più solubile in acqua e ha un peso equivalente inferiore al sale di potassio.

Il bicromato di sodio produce vapori di cromo tossici quando riscaldato. È un forte agente ossidante ed è altamente corrosivo.

Questo composto può essere trovato in fonti di acqua potabile contaminate da diversi processi industriali come le tecniche di zincatura o elettrodeposizione, la concia delle pelli e la produzione tessile.

indice

• 1 Proprietà fisiche e chimiche
• 2 metodi di produzione
• 3 Reattività e rischi
• 4 usi e applicazioni
• 5 Biochimica
• 6 riferimenti

Proprietà fisiche e chimiche

Il bicromato di sodio è composto da cristalli con una struttura monoclinica arancione rossastra nella loro forma anidra e inodore. Il suo peso molecolare è 261,97 g / mol nella sua forma anidra e 298,00 g / mol nella sua forma diidrata.

Ha un punto di fusione di 356,7 gradi Celsius, un punto di ebollizione di 400 gradi Celsius in cui si decompone. Ha una densità di 2,52 g / ml.

La figura 2 mostra l'aspetto del bicromato di sodio. La sua solubilità in acqua è di 187 g per 100 grammi a 25 gradi Celsius e la sua solubilità in etanolo è di 513,2 grammi per litro a 19,4 gradi Celsius (National Center for Biotechnology Information, s.f.).

È considerato un composto stabile se conservato nelle condizioni raccomandate e non è infiammabile. Poiché è un forte agente ossidante, è corrosivo e in soluzione è acido che ha la capacità di abbassare il pH a 4 in una soluzione dell'1% p / v.

Metodi di produzione

Il cromato di sodio può essere convertito in dicromato mediante un processo continuo che tratta con acido solforico, anidride carbonica o una combinazione di questi due.

L'evaporazione del liquido di bicromato di sodio provoca la precipitazione di solfato di sodio e / o bicarbonato di sodio e questi composti vengono rimossi prima della cristallizzazione finale del bicromato di sodio.

Il bicromato di sodio può essere fatto in un processo a tre fasi:

1. Torrefazione alcalina delle condizioni di ossidazione della cromite
2. Lisciviazione. Estrazione di sostanze solubili da una miscela mediante l'azione di un solvente liquido
3. Conversione di monocromato di sodio in dicromato di sodio mediante un acido.

Il bicromato di sodio anidro può essere preparato sciogliendo sodio diidrato diidrato, cristallizzando soluzioni acquose di dicromato superiore a 86 gradi C, o essiccando soluzioni di bicromato di sodio in essiccatori a spruzzo.

Le soluzioni di bicromato di sodio al 69 e 70% p / v vengono utilizzate come metodo conveniente e conveniente per la spedizione delle quantità, evitando la necessità di una manipolazione manuale o della dissoluzione del cristallo.

Reattività e rischi

È un forte agente ossidante. Incompatibile con acidi forti. Il contatto con materiali combustibili può causare incendi. I vapori tossici di ossido di cromo possono essere formati in presenza di calore o fuoco.

La nota "miscela di acido cromico" di dicromato e acido solforico con residui organici dà luogo a una violenta reazione esotermica. Questa miscela in combinazione con residui di acetone porta anche a una reazione violenta.

La combinazione di dicromato e acido solforico con alcoli, etanolo e 2-propanolo, dà origine a una violenta reazione esotermica. A causa del verificarsi di molti incidenti che riguardano la miscelazione di acido dicromato-solforico con materiali organici ossidabili, è probabilmente meglio evitare tali interazioni.

La combinazione di bicromato con idrazina è esplosiva, ci si può aspettare che la reazione bicromatica sia vigorosa con le ammine in generale. L'aggiunta del sale di bicromato disidratato all'anidride acetica porta a una reazione esotermica, infine esplosiva.

Boro, silicio e dicromato formano miscele pirotecniche. Una miscela di acido acetico, 2-metil-2-pentenal e dicromato porta a una reazione dilagante (Chemical Datasheet Sodium Dichromate., 2016).

L'inalazione di polvere o nebbia provoca un'irritazione respiratoria che a volte assomiglia all'asma. Può verificarsi la perforazione di setto. È considerato veleno.

L'ingestione provoca vomito, diarrea e, in modo molto insolito, complicanze dello stomaco e dei reni. Il contatto con gli occhi o la pelle provoca irritazione locale. L'esposizione ripetuta alla pelle causa dermatiti.

Il dicromato di sodio è cancerogeno negli esseri umani. Ci sono prove che i composti di cromo esavalente o Cr (VI) possono causare il cancro del polmone negli esseri umani. È stato dimostrato che il dicromato di sodio provoca il cancro del polmone negli animali.

Mentre bicromato di sodio non è stato identificato come un composto teratogeno o rischio riproduttivo, è noto che i composti di cromo esavalente Cr (VI) sono teratogeni e causano danni riproduttiva e riducono la fertilità e interferiscono con cicli mestruali .

Il dicromato di sodio può causare danni al fegato e ai reni e pertanto deve essere gestito con estrema cura (New Jersey Department of Health, 2009).

In caso di ingestione, la vittima dovrebbe bere acqua o latte; mai indurre il vomito. In caso di contatto con la pelle o gli occhi dovrebbe essere trattato come una bruciatura da acido; Risciacquare gli occhi con acqua per almeno 15 minuti.

Le lesioni esterne possono essere sfregate con una soluzione al 2% di tiosolfato di sodio. In tutti i casi, dovrebbe essere consultato un medico.

Usi e applicazioni

Oltre alla sua importanza nella fabbricazione di altri prodotti chimici al cromo, il bicromato di sodio ha anche molti usi diretti come ingrediente nella produzione di:

• Finitura metallica: aiuta la resistenza alla corrosione e pulisce le superfici metalliche, favorisce anche l'adesione della vernice.
• Prodotti biologici: usati come agenti ossidanti nella produzione di prodotti come la vitamina K e la cera.
• Pigmenti: utilizzati nella produzione di pigmenti di cromo inorganico dove producono una gamma di colori stabili alla luce. Alcuni gradi di cromato sono anche usati come inibitori della corrosione negli strati inferiori e nei primer.
• Ceramica: utilizzata nella preparazione di vetri colorati e smalti ceramici.
• Tessile: usato come mordente per i coloranti acidi per migliorare le sue proprietà fast-coloranti.
• Produzione di solfato di cromo.

(Bicromato di sodio, il blocco di costruzione per praticamente tutti gli altri composti di cromo., 2010-2012)

Sodio bicromato diidrato, il suo uso è ideale in diverse condizioni, comprese le applicazioni ad alta temperatura, come smalti ceramici e vetri colorati.

L'ossido cromico, essendo più duro di altri ossidi metallici, come il titanio o il ferro, è ideale per ambienti in cui la temperatura e le condizioni di processo sono aggressive.

Questa sostanza è utilizzata principalmente per la produzione di altri composti di cromo, ma è utilizzato anche in slurry bentonite utilizzati nella produzione di petrolio, nei preservanti del legno, nella produzione di prodotti chimici organici e come inibitore di corrosione.

Quando miscelato con alluminio e dicromato di potassio, utilizzando il processo di alluminio-termico, l'ossido cromico produce cromo metallico ad elevata purezza. Questo è un ingrediente vitale nella produzione di superleghe ad alte prestazioni utilizzate nell'industria aerospaziale.

Nella sintesi organica, il bicromato di sodio viene usato come agente ossidante nelle reazioni di ossido di riduzione in presenza di acido solforico.

Ad esempio l'ossidazione di p-nitrotoluene per formare acido p-nitrobenzoico, nell'ossidazione di n-butanolo a formare n-butaldehido, nella formazione di cicloesanone dal cicloesanolo e la formazione di acido adipico come illustrato nelle figure 3.1 , 3.2, 3.3 e 3.4 rispettivamente (VK Ahluwalia, 2004).

biochimica

instillazione intratracheale di bicromato di sodio (CrVI) e idrossido di cromo acetato (CrIII) in ratti maschi ha determinato un aumento delle concentrazioni di cromo sono sangue intero, plasma e nelle urine fino a 72 ore dopo l'esposizione; Le concentrazioni massime sono state raggiunte a 6 ore dopo l'esposizione.

Il rapporto tra le concentrazioni di sangue cromo intero e di cromo plasma era significativamente diverso per i trattamenti Cr (VI) e Cr (III). Pertanto, per la valutazione dell'esposizione al cromo dovrebbero essere utilizzate analisi del cromo nel sangue e del cromo nel plasma.

Il cromo è stato rilevato anche nei linfociti periferici. Cr (VI), ma non Cr (III) accumulato in modo significativo nei linfociti dopo il trattamento. Queste cellule hanno il potenziale per essere utilizzate come biomarcatori nella valutazione dell'esposizione ai composti del cromo (Hooth, 2008).

riferimenti

1. Scheda tecnica del sodio dicromato. (2016). Estratto da sostanze chimiche cameo: cameochemicals.noaa.
2. Hooth, M. J. (2008). Relazione tecnica sugli studi di tossicologia e carcinogenesi del dicromato di sodio disidratato. Istituto Nazionale della Salute USA.
3. Kogel, J. E. (2006). Minerali e rocce industriali: merce, mercati e usi settima edizione. littleton colorado: società mineraria, metallurgica e esplorazione inc.
4. Centro nazionale per le informazioni sulle biotecnologie. (N.d.). Database composto di PubChem; CID = 25408. Estratto da pubchem.com: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
5. New Jersey Department of Health. (2009, novembre).bicromato di sodio sostanza foglio di sodio dicromato. Estratto da nj.gov: nj.gov.
6. Bicromato di sodio. Il blocco di base per praticamente tutti gli altri composti di cromo. (2010-2012). Estratto da elementis chromium: elementischromium.com
7. K. Ahluwalia, R. A. (2004). Chimica organica pratica completa: preparazioni e analisi quantitative. Delhi: University press (India).