The natrium dikromat adalah sebatian bukan organik formula Na2Cr2O7. Ia adalah salah satu daripada banyak sebatian kromium heksavalen (Cr VI). Strukturnya digambarkan dalam gambar 1, walaupun garam biasanya ditangani dalam bentuk yang tidak terhidrat, formula yang akan menjadi Na2Cr2O7 · H2O.
Ia mempunyai dua ikatan ion antara molekul natrium dan oksigen bercas negatif. Bijih kromium diekstrak dari natrium dikromat. Berjuta-juta kilogram natrium dikromat dihasilkan setiap tahun.
Rajah 1: Struktur natrium dikromat
China adalah pengeluar natrium dikromat terbesar, namun kilang kimia China mempunyai pengeluaran yang agak rendah, masing-masing kurang daripada 50,000 tan setahun, berbanding dengan kilang Kazakh yang menghasilkan lebih dari 100,000 tan setahun.
Tumbuhan di Rusia, Amerika Syarikat dan Inggeris mempunyai pengeluaran perantaraan antara 50,000 hingga 100,000 tan setahun (Kogel, 2006).
Dari segi kereaktifan dan penampilan, natrium dikromat mempunyai sifat yang serupa dengan kalium dikromat, bagaimanapun, garam natrium lebih larut dalam air dan mempunyai berat setara yang lebih rendah daripada garam kalium.
Natrium dikromat menghasilkan asap kromium toksik ketika dipanaskan. Ia adalah agen pengoksidaan yang kuat dan sangat menghakis.
Kompaun ini terdapat dalam sumber air minuman yang tercemar dari proses industri yang berbeza seperti teknik galvanisasi atau penyaduran, penyamakan kulit dan pembuatan tekstil.
Sifat fizikal dan kimia
Natrium dikromat terdiri daripada kristal dengan struktur monoklinik yang berwarna oren kemerahan dalam bentuk anhidratnya dan tidak berbau. Berat molekulnya ialah 261.97 g / mol dalam bentuk anhidratnya dan 298.00 g / mol dalam bentuk dihidratnya.
Ia mempunyai titik lebur 356.7 darjah Celsius, titik didih 400 darjah Celsius di mana ia terurai. Ia mempunyai ketumpatan 2.52 g / ml.
Gambar 2: Penampilan natrium dikromat
Kemunculan natrium dikromat ditunjukkan dalam Rajah 2. Kelarutannya dalam air ialah 187 g per 100 gram pada 25 darjah selsius dan kelarutannya dalam etanol ialah 513.2 gram seliter pada suhu 19.4 darjah selsius (Pusat Maklumat Bioteknologi Nasional, nd).
Ia dianggap sebatian stabil jika disimpan dalam keadaan yang disyorkan dan tidak mudah terbakar. Oleh kerana ia adalah agen pengoksidaan yang kuat, ia menghakis, dan dalam larutan, asid mempunyai keupayaan untuk menurunkan pH menjadi 4 dalam larutan 1% w / v.
Kaedah pengeluaran
Natrium kromat dapat ditukar menjadi dikromat dengan proses berterusan yang berkaitan dengan asid sulfurik, karbon dioksida, atau gabungan kedua-duanya.
Penyejatan cecair natrium dikromat menyebabkan pemendapan natrium sulfat dan / atau natrium bikarbonat, dan sebatian ini dikeluarkan sebelum penghabluran akhir natrium dikromat.
Natrium dikromat dapat dibuat dalam proses tiga langkah:
- Keadaan pengoksidaan kromit panggang alkali
- Melompat. Pengekstrakan bahan larut dari campuran dengan tindakan pelarut cair
- Penukaran natrium monokromat menjadi natrium dikromat dengan menggunakan asid.
Natrium dikromat anhidrat dapat dibuat dengan mencairkan natrium dikromat dihidrat, mengkristal larutan dikromat berair di atas 86 darjah C, atau mengeringkan larutan natrium dikromat dalam pengering semburan.
Penyelesaian natrium dikromat pada 69 dan 70% w / v digunakan sebagai kaedah penghantaran kuantiti yang mudah dan menjimatkan kos, mengelakkan perlunya pengendalian manual atau pembubaran kristal.
Kereaktifan dan bahaya
Ia adalah agen pengoksidaan yang kuat. Tidak serasi dengan asid kuat. Sentuhan dengan bahan yang mudah terbakar boleh menyebabkan kebakaran. Asap kromium oksida toksik boleh terbentuk sekiranya terdapat panas atau api.
"Campuran asid kromik" dichromate dan asid sulfurik yang terkenal dengan sisa organik menimbulkan reaksi eksotermik yang ganas. Campuran ini dalam kombinasi dengan residu aseton juga menyebabkan reaksi yang ganas.
Kombinasi asid dikromat dan sulfurik dengan alkohol, etanol dan 2-propanol, menimbulkan reaksi eksotermik yang ganas. Oleh kerana berlakunya banyak kejadian yang melibatkan pencampuran asid dikromat-sulfurik dengan bahan organik yang dapat teroksidasi, mungkin lebih baik untuk mengelakkan interaksi seperti itu.
Kombinasi dikromat dengan hidrazin sangat mudah meletup, reaksi dikromat dijangka kuat dengan amina secara amnya. Penambahan garam dikromat dehidrasi ke anhidrida asetik membawa kepada reaksi eksotermik yang akhirnya meletup.
Boron, silikon, dan dikromat membentuk campuran piroteknik. Campuran asid asetik, 2-metil-2-pentenal dan dikromat membawa kepada tindak balas berleluasa (Chemical Datasheet Sodium Dichromate., 2016).
Menghirup habuk atau kabut menyebabkan kerengsaan pernafasan yang kadang-kadang menyerupai asma. Perforasi Septal boleh berlaku. Ia dianggap racun.
Pengingesan menyebabkan muntah, cirit-birit, dan komplikasi perut dan buah pinggang yang sangat luar biasa. Sentuhan dengan mata atau kulit menyebabkan kerengsaan tempatan. Pendedahan berulang pada kulit menyebabkan dermatitis.
Natrium dikromat adalah karsinogenik kepada manusia. Terdapat bukti bahawa sebatian kromium heksavalen atau Cr (VI) boleh menyebabkan barah paru-paru pada manusia. Natrium dikromat telah terbukti menyebabkan barah paru-paru pada haiwan.
Walaupun natrium dikromat belum dikenal pasti sebagai sebatian risiko teratogenik atau pembiakan, diketahui bahawa sebatian kromium heksavalen atau Cr (VI) adalah teratogen dan menyebabkan kemudaratan pembiakan seperti mengurangkan kesuburan dan mengganggu kitaran haid. .
Natrium dikromat boleh menyebabkan kerosakan hati dan ginjal sehingga mesti ditangani dengan berhati-hati (New Jersey Department of Health, 2009).
Sekiranya tertelan, mangsa harus minum air atau susu; tidak pernah menyebabkan muntah. Sekiranya bersentuhan dengan kulit atau mata, ia harus dianggap sebagai luka bakar asid; mata dibilas dengan air sekurang-kurangnya 15 minit.
Lesi luaran boleh disapu dengan larutan natrium tiosulfat 2%. Dalam semua kes, doktor harus berunding.
Kegunaan dan aplikasi
Selain pentingnya dalam pembuatan bahan kimia kromium lain, natrium dikromat juga mempunyai banyak kegunaan langsung sebagai bahan dalam penghasilan:
- Kemasan logam: membantu menahan kakisan dan membersihkan permukaan logam, ia juga menyokong lekatan cat.
- Produk organik: digunakan sebagai agen pengoksidaan dalam pembuatan produk seperti vitamin K dan lilin.
- Pigmen: digunakan dalam pembuatan pigmen kromat bukan organik di mana ia menghasilkan pelbagai warna yang stabil hingga ringan. Beberapa gred kromat juga digunakan sebagai perencat kakisan pada lapisan bawah dan primer.
- Seramik: digunakan dalam penyediaan kaca berwarna dan kaca seramik.
- Tekstil: digunakan sebagai mordant untuk pewarna asid untuk meningkatkan sifat pewarnaannya yang cepat.
- Pengeluaran kromium sulfat.
(Natrium dikromat. Blok binaan bagi hampir semua sebatian kromium lain., 2010-2012)
Natrium dikromat Dihidrat, penggunaannya sangat sesuai dalam pelbagai keadaan termasuk aplikasi suhu tinggi seperti kaca seramik dan kaca berwarna.
Kromik oksida, lebih keras daripada oksida logam lain, seperti titanium atau besi, sangat sesuai untuk persekitaran di mana suhu dan keadaan prosesnya agresif.
Bahan ini digunakan terutamanya untuk menghasilkan sebatian kromium lain, tetapi juga digunakan dalam lumpur bentonit yang digunakan dalam pengeluaran minyak, pengawet kayu, dalam pengeluaran bahan kimia organik, dan sebagai penghambat kakisan.
Apabila dicampurkan dengan kalium aluminium dikromat, menggunakan proses aluminium-termal, kromik oksida menghasilkan kromium logam berkurnian tinggi. Ini adalah ramuan penting dalam pengeluaran aloi berprestasi tinggi yang digunakan dalam industri aeroangkasa.
Dalam sintesis organik, natrium dikromat digunakan sebagai agen pengoksidaan dalam tindak balas pengurangan oksida dengan adanya asid sulfurik.
Rajah 3. Penggunaan natrium dikromat dalam sintesis organik.
Sebagai contoh, pengoksidaan p nitrotoluene untuk membentuk asid nitrobenzoik p, dalam pengoksidaan n-butanol untuk membentuk n-butaldehid, dalam pembentukan sikloheksanon dari sikloheksanol dan pembentukan asid adipat seperti yang digambarkan dalam gambar 3.1 , 3.2, 3.3 dan 3.4 masing-masing (VK Ahluwalia, 2004).
Biokimia
Penanaman intratracheal natrium dikromat (CrVI) dan kromium asetat hidroksida (CrIII) pada tikus jantan mengakibatkan peningkatan kepekatan kromium dalam darah, plasma dan air kencing sehingga 72 jam selepas pendedahan; Kepekatan puncak dicapai 6 jam selepas pendedahan.
Nisbah kepekatan kromium darah penuh ke kromium plasma berbeza secara signifikan untuk rawatan Cr (VI) dan Cr (III). Oleh itu, ujian kromium darah dan plasma harus digunakan untuk penilaian pendedahan kromium.
Kromium juga dikesan pada limfosit periferal. Cr (VI), tetapi tidak Cr (III) terkumpul secara signifikan dalam limfosit selepas rawatan. Sel-sel ini berpotensi digunakan sebagai biomarker untuk penilaian pendedahan kepada sebatian kromium (Hooth, 2008).
Rujukan
- Lembaran Data Kimia Natrium Dichromate. (2016). Diperolehi dari bahan kimia cameo: cameochemicals.noaa.
- Hooth, MJ (2008). Laporan Teknikal Kajian Toksikologi dan Karsinogenesis Sodium Dichromate Dihydrated. Institut Kesihatan Nasional USA.
- Kogel, JE (2006). Mineral & Batu Industri: Komoditi, Pasaran, dan Penggunaan Edisi Ketujuh. littleton colorado: masyarakat perlombongan, metalurgi dan penerokaan inc.
- Pusat Maklumat Nasional Bioteknologi. (sf). Pangkalan Data Kompaun PubChem; CID = 25408. Diperolehi dari pubchem.com: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Jabatan Kesihatan New Jersey. (2009, November). lembaran fakta bahan hazartdous natrium dikromat. Diperolehi dari nj.gov: nj.gov.
- Natrium dikromat. Blok asas untuk hampir semua sebatian kromium lain. (2010-2012). Diperolehi dari elementis chromium: elementischromium.com
- K. Ahluwalia, RA (2004). Kimia Organik Praktikal Komprehensif: Persediaan Dan Analisis Kuantitatif. Delhi: Akhbar universiti (India).