โพแทสเซียม dichromateเป็นสารอนินทรีสูตร K2Cr2O7 ลักษณะเป็นตัวแทนออกซิไดซ์ที่มีประสิทธิภาพ เป็นสารประกอบไอออนิกที่มีโพแทสเซียมไอออนสองตัว (K +) และไดโครเมตไอออนที่มีประจุลบ (Cr2O7-) ซึ่งโครเมียมเฮกซะวาเลนต์สองอะตอม (ที่มีสถานะออกซิเดชัน +6) ติดอยู่กับออกซิเจนสามอะตอมและหนึ่งอะตอม เชื่อมโยงออกซิเจน (Potassium Dichromate Formula, SF)
ในสหรัฐอเมริกามักเตรียมโดยปฏิกิริยาของโพแทสเซียมคลอไรด์กับโซเดียมไดโครเมตตามสมการ: 2KCl + Na 2 Cr 2 O 7 → K 2 Cr 2 O 7 + 2NaCl ในประเทศเยอรมนีได้มาจากโพแทสเซียมโครเมตที่ผลิตโดยการคั่วแร่โครเมียมด้วยโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (O'Neil, 2013)
รูปที่ 1: โครงสร้างของโพแทสเซียมไดโครเมต
โพแทสเซียมไดโครเมตเกิดขึ้นตามธรรมชาติในรูปของแร่ในรูปแบบโลเปไซท์ซึ่งเป็นแร่ธาตุที่หายากมาก สารประกอบนี้เป็นพิษและเป็นสารก่อมะเร็งสูง
รูปที่ 2: แร่ lopezite
คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี
โพแทสเซียมไดโครเมตเป็นผลึกไตรคลีนิกสีส้มหรือสีแดงที่ไม่มีกลิ่นที่มีรสชาติของโลหะ (ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ, 2017) ลักษณะของมันแสดงในรูปที่ 3
รูปที่ 3: ลักษณะของโพแทสเซียมไดโครเมต
สารประกอบนี้มีน้ำหนักโมเลกุล 294.185 g / mol ความหนาแน่น 2.676 g / ml จุดหลอมเหลว 398 ° C และจุดเดือด 500 ° C ซึ่งจะสลายตัว (Royal Society of Chemistry, 2015)
โพแทสเซียมไดโครเมตละลายในน้ำได้มากสามารถละลายได้ 45 มก. / ล. ที่ 25 องศาเซลเซียส ในสารละลายในน้ำจะแตกตัวเป็นไอออนได้ง่ายในน้ำเพื่อสร้างโครเมต (CrO 4 2- ) และไดโครเมต (Cr 2 O 7 2- ) ไอออนในสภาวะสมดุล เป็นสารออกซิไดซ์อ่อน ๆ ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในเคมีอินทรีย์
เมื่อถูกความร้อนจะสลายตัวเพื่อให้โพแทสเซียมโครเมต (K 2 CrO 4 ) และโครมิกแอนไฮไดรด์ (CrO 3 ) ด้วยวิวัฒนาการของออกซิเจนตามสมการ:
4K 2 Cr 2 O 7 → 4K 2 CrO 4 + 2Cr 2 O3 + 3O 2
ทำปฏิกิริยาย้อนกลับกับเบสเช่นโพแทสเซียมคาร์บอเนต (K 2 CO 3 ) เพื่อให้สารละลายเกลือโครเมตมีสีเหลือง:
K 2 Cr 2 O 7 + K 2 CO3 → 2K 2 CrO 4 + CO 2
ทำปฏิกิริยากับกรดเย็นและเจือจางเพื่อให้โครมิกแอนไฮไดรด์และกรดเข้มข้นให้เกลือโครเมตและออกซิเจน
โพแทสเซียมหรือโซเดียมไดโครเมตทำปฏิกิริยากับไฮดราซีนได้ ไฮดรอกซิลามีนที่ไม่มีน้ำหยดลงบนโพแทสเซียมไดโครเมตแบบผงทำให้เกิดการระเบิดอย่างรุนแรง (POTASSIUM BICHROMATE, 2016)
ปฏิกิริยาและอันตราย
สารออกซิไดซ์เช่นโครเมตและโพแทสเซียมไดโครเมตสามารถทำปฏิกิริยากับตัวรีดิวซ์เพื่อสร้างความร้อนและผลิตภัณฑ์ที่สามารถเป็นก๊าซได้ (ทำให้เกิดแรงดันของภาชนะปิด)
ผลิตภัณฑ์อาจเกิดปฏิกิริยาเพิ่มเติมได้ (เช่นการเผาไหม้ในอากาศ) การลดลงทางเคมีของวัสดุในกลุ่มนี้อาจเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วหรือถึงขั้นระเบิดได้ แต่มักต้องมีการเริ่มต้น (ความร้อนประกายไฟตัวเร่งปฏิกิริยาการเติมตัวทำละลาย)
ในฐานะที่เป็นสารประกอบโครเมียมเฮกซะวาเลนต์โพแทสเซียมไดโครเมตเป็นสารก่อมะเร็งและเป็นพิษสูง นอกจากนี้ยังมีฤทธิ์กัดกร่อนสูงและเมื่อสัมผัสกับผิวหนังและ / หรือดวงตาอาจทำให้เกิดอาการระคายเคืองและแสบร้อนอย่างรุนแรงและอาจทำให้ตาบอดได้
เป็นที่ทราบกันดีว่ามีผลต่ออนามัยการเจริญพันธุ์และทำหน้าที่เป็นสารก่อกลายพันธุ์ (มีผลต่อสารพันธุกรรมและเป็นอันตรายต่อเด็กในครรภ์) (POTASSIUM DICHROMATE, 2016)
Cr (VI) จัดเป็นสารก่อมะเร็งในมนุษย์ที่รู้จักกันโดยวิธีการสูดดมการสัมผัส ผลการศึกษาทางระบาดวิทยาจากการประกอบอาชีพของคนงานที่สัมผัสกับโครเมียมมีความสอดคล้องกันระหว่างผู้วิจัยและประชากรที่ทำการศึกษา
มีการสร้างความสัมพันธ์ในการตอบสนองต่อปริมาณสำหรับการสัมผัสโครเมียมและมะเร็งปอด คนงานที่สัมผัสกับโครเมียมจะสัมผัสกับสารประกอบ Cr (III) และ Cr (VI)
การก่อมะเร็งของโครเมียมเฮกซะวาเลนต์อาจเป็นผลมาจากการก่อตัวของรอยโรคดีเอ็นเอออกซิเดชั่นที่กลายพันธุ์หลังจากการลดลงภายในเซลล์เป็นรูปแบบไตรวาเลนต์
Cr (VI) ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้อย่างง่ายดายและลดลงอย่างรวดเร็วภายในเซลล์เพื่อสร้างตัวกลางปฏิกิริยา Cr (V) และ Cr (IV) และสายพันธุ์ออกซิเจนที่ทำปฏิกิริยา ในระหว่างการลด Cr (VI) จะเกิดรอยโรคของดีเอ็นเอที่อาจกลายพันธุ์หลาย ๆ
ในกรณีที่เข้าตาควรตรวจสอบและถอดคอนแทคเลนส์ ถัดไปคุณต้องล้างตาทันทีด้วยน้ำปริมาณมากเป็นเวลาอย่างน้อย 15 นาทีด้วยน้ำเย็น
ในกรณีที่ถูกผิวหนังควรล้างบริเวณที่ได้รับผลกระทบทันทีด้วยน้ำปริมาณมากเป็นเวลาอย่างน้อย 15 นาทีพร้อมกับถอดเสื้อผ้าและรองเท้าที่เปื้อน คลุมผิวที่ระคายเคืองด้วยการทำให้ผิวนวลและล้างเสื้อผ้าและรองเท้าก่อนนำมาใช้ใหม่ หากการสัมผัสรุนแรงให้ล้างด้วยสบู่ฆ่าเชื้อและปิดผิวที่เปื้อนด้วยครีมต้านเชื้อแบคทีเรีย
ในกรณีที่สูดดมควรเคลื่อนย้ายผู้ป่วยไปยังที่เย็น หากไม่หายใจให้ทำการช่วยหายใจ ถ้าหายใจลำบากให้ออกซิเจน
หากรับประทานสารนี้เข้าไปไม่ควรทำให้อาเจียนเว้นแต่จะได้รับคำแนะนำจากบุคลากรทางการแพทย์ คลายเสื้อผ้าที่คับเช่นปกเชิ้ตเข็มขัดหรือเน็คไท
ในทุกกรณีควรรีบไปพบแพทย์ทันที (เอกสารข้อมูลความปลอดภัยของวัสดุโพแทสเซียมไดโครเมต 2013)
สารประกอบเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำที่มีความเข้มข้นสูง โครเมียมอาจเกิดเป็นออกไซด์ที่ไม่ละลายน้ำ (CrIII) (Cr2O3.nH2O) ในดินเนื่องจากอินทรียวัตถุในดินคาดว่าจะลดโครเมตที่ละลายน้ำได้เป็นโครเมียมออกไซด์ที่ไม่ละลายน้ำ (Cr2O3)
โครเมียมในดินสามารถเคลื่อนย้ายไปยังชั้นบรรยากาศผ่านการก่อตัวของละอองลอย โครเมียมยังถูกขนส่งจากพื้นดินโดยการไหลบ่าและการชะล้างของน้ำ โครเมียมส่วนใหญ่ในผิวน้ำสามารถมีอยู่ในฝุ่นละอองเป็นตะกอน
โครเมียมที่เป็นอนุภาคบางส่วนจะยังคงเป็นสารแขวนลอยและในที่สุดก็จะถูกสะสมไว้ในตะกอน โดยทั่วไปโครเมียมเกิดขึ้นเป็น (CrIII) ในดินและมีลักษณะขาดความคล่องตัวยกเว้นในกรณีที่เกี่ยวข้องกับ Cr (VI) ไม่ค่อยพบโครเมียม (VI) จากแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติ
การจัดการและการจัดเก็บ
- ต้องใช้โพแทสเซียมไดโครเมตด้วยความระมัดระวังหลีกเลี่ยงการสัมผัสถ้าเป็นไปได้
- ควรเก็บภาชนะไว้ในที่แห้งและห่างจากความร้อนและแหล่งกำเนิดประกายไฟ
- เก็บให้ห่างจากวัสดุที่ติดไฟได้อย่าหายใจเอาฝุ่นเข้าไป
- ไม่ควรเติมน้ำในผลิตภัณฑ์นี้หากการระบายอากาศไม่เพียงพอควรใช้อุปกรณ์ช่วยหายใจที่เหมาะสม
- ในกรณีที่มีอาการเป็นพิษควรไปพบแพทย์และแสดงฉลากต่อบุคลากรทางการแพทย์เมื่อเป็นไปได้
- หลีกเลี่ยงการสัมผัสกับผิวหนังและดวงตา เก็บให้ห่างจากสารรีดิวซ์วัสดุที่ติดไฟได้วัสดุอินทรีย์
- ควรจัดเก็บวัสดุออกซิเดชั่นไว้ในห้องหรือตู้เพื่อความปลอดภัยแยกต่างหาก (สถาบันแห่งชาติเพื่อความปลอดภัยและอาชีวอนามัย, 2014)
การประยุกต์ใช้งาน
โพแทสเซียมไดโครเมตใช้เพื่อ:
- เตรียมน้ำยาทำความสะอาดที่แข็งแกร่ง
- จัดเตรียมผลิตภัณฑ์ต่างๆเช่นแว็กซ์สีกาว ฯลฯ
- ใช้ในการแสดงดอกไม้ไฟด้วยทังสเตนและเหล็ก
- โดยทั่วไปใช้ในห้องปฏิบัติการเป็นน้ำยาวิเคราะห์ปฏิกิริยาที่แตกต่างกันจะเกิดขึ้นกับโพแทสเซียมไดโครเมตรวมถึงความเข้มข้นของเอทานอลโดยการไตเตรทแบบย้อนกลับการกำหนดซิลเวอร์และซัลเฟอร์ไดออกไซด์เป็นต้น
- โพแทสเซียมไดโครเมตยังใช้ในอุตสาหกรรม ตัวอย่างเช่นอุตสาหกรรมก่อสร้างใช้สารเคมีนี้ในผลิตภัณฑ์ปูนซีเมนต์เพื่อปรับปรุงความหนาแน่นและพื้นผิว
- ไม้บางชนิดสามารถเปลี่ยนลักษณะหรือสีได้เมื่อมีโพแทสเซียมไดโครเมต สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อคุณต้องการให้พื้นไม้หรือเฟอร์นิเจอร์ไม้มะฮอกกานีอวดสีน้ำตาลเข้ม
- การใช้โพแทสเซียมไดโครเมตอื่น ๆ ได้แก่ การฟอกหนังสำหรับรองเท้าเป็นสารออกซิไดซ์ในกระบวนการพิมพ์ภาพถ่ายและระหว่างการทำความสะอาดเครื่องแก้วหรือการแกะสลักวัสดุแก้ว (Reid, SF)
- สารประกอบนี้สามารถใช้สำหรับการผลิตสารส้มโครเมี่ยม, โครเมี่ยมออกไซด์สีเขียว, เม็ดสีโครเมี่ยมสีเหลือง, อิเล็กโทรดสำหรับเชื่อม, หมึกพิมพ์และใช้สำหรับสารเคลือบสีและการย้อมสีมอร์แดนท์
- อุตสาหกรรมเคลือบใช้ในการผสมกับผงเฟลด์สปาร์และทรายควอทซ์เพื่อแคลซีนลงในผงเคลือบฟันเป็นสารให้สีเขียว สามารถใช้สำหรับการมอดูเลตเล่นบทบาทของการเกิดออกซิเดชันและผลกระทบของความชื้น
- สามารถใช้เป็นสีย้อมสีย้อมกลางและงานพิมพ์ นอกจากนี้ยังใช้เป็นตัวออกซิไดซ์สำหรับน้ำหอมสังเคราะห์ นิยมใช้ในการเชื่อมอิเล็กโทรดหมึกพิมพ์และการทู่โลหะ สารประกอบนี้ยังใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับออกซิแดนท์สำหรับการสังเคราะห์และตัวเร่งปฏิกิริยาอินทรีย์เช่นเดียวกับยา
- นอกจากนี้ยังใช้สำหรับการผลิตสารเคมีจากโครเมียมมอร์แดนท์หมึกแก้วเครื่องเทศเม็ดสีเซรามิกเคลือบเงาวัตถุระเบิดและยาเป็นต้น
- สามารถใช้เป็นสารออกซิแดนท์สำหรับการผลิตโครเมียมคาเลี่ยมและสำหรับการผลิตน้ำยาเคมี
- สามารถใช้เป็นรีเอเจนต์อ้างอิงรีดอกซ์รีเอเจนต์การวิเคราะห์โครมาโตกราฟีและออกซิแดนท์รวมทั้งใช้ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ (โพแทสเซียมไดโครเมต, 2016)
อ้างอิง
- เอกสารข้อมูลความปลอดภัยของวัสดุโพแทสเซียมไดโครเมต (2556, 21 พ.ค. ). กู้คืนจาก sciencelab.com.
- ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (2560, 11 มีนาคม). PubChem ฐานข้อมูลแบบผสม; CID = 24502 ดึงมาจาก PubChem.
- สถาบันแห่งชาติเพื่อความปลอดภัยและอาชีวอนามัย. (2557, 1 กรกฎาคม). โพแทสเซียมไดโครเมต
- โอนีล, M. (2013). ดัชนีเมอร์ค - สารานุกรมสารเคมียาและชีวภาพ Cambridge: Royal Society of Chemistry.
- โพแทสเซียมไบโครเมต (2016) หายจากเคมีบำบัด.
- โพแทสเซียมไดโครเมต (2016) กู้คืนจากเคมีบุ๊ค.
- โพแทสเซียมไดโครเมต (2559, 25 ตุลาคม). ดึงข้อมูลจาก toxnet.
- สูตรโพแทสเซียมไดโครเมต (SF) กู้คืนจาก softschools.com.
- เรด, D. (SF). โพแทสเซียมไดโครเมต: คำจำกัดความสูตรและการใช้งาน กู้คืนจาก study.com.
- ราชสมาคมเคมี. (2015) โพแทสเซียมไดโครเมต กู้คืนจาก chemspider.com.