dichromate โซเดียมเป็นสารอนินทรีสูตร Na2Cr2O7 เป็นหนึ่งในสารประกอบหลายชนิดของโครเมียมเฮกซะวาเลนต์ (Cr VI) โครงสร้างของมันแสดงในรูปที่ 1 แม้ว่าโดยปกติแล้วเกลือจะถูกจัดการในรูปแบบไดไฮเดรต แต่สูตรนั้นจะเป็น Na2Cr2O7 · H2O
มีพันธะไอออนิกสองตัวระหว่างโมเลกุลของโซเดียมกับออกซิเจนที่มีประจุลบ แร่โครเมียมถูกสกัดจากโซเดียมไดโครเมต มีการผลิตโซเดียมไดโครเมตหลายล้านกิโลกรัมต่อปี
รูปที่ 1: โครงสร้างของโซเดียมไดโครเมต
จีนเป็นผู้ผลิตโซเดียมไดโครเมตรายใหญ่ที่สุดอย่างไรก็ตามโรงงานเคมีของจีนมีการผลิตที่ค่อนข้างต่ำแต่ละปีไม่ถึง 50,000 ตันหากเทียบกับโรงงานคาซัคที่ผลิตได้มากกว่า 100,000 ตันต่อปี
พืชในรัสเซียสหรัฐอเมริกาและสหราชอาณาจักรมีการผลิตขั้นกลางระหว่าง 50,000 ถึง 100,000 ตันต่อปี (Kogel, 2006)
ในแง่ของปฏิกิริยาและลักษณะที่ปรากฏโซเดียมไดโครเมตมีคุณสมบัติคล้ายกับโพแทสเซียมไดโครเมตอย่างไรก็ตามเกลือโซเดียมละลายในน้ำได้มากกว่าและมีน้ำหนักเทียบเท่ากันน้อยกว่าเกลือโพแทสเซียม
โซเดียมไดโครเมตก่อให้เกิดควันโครเมียมที่เป็นพิษเมื่อได้รับความร้อน เป็นสารออกซิไดซ์ที่รุนแรงและมีฤทธิ์กัดกร่อนสูง
สารประกอบนี้สามารถพบได้ในแหล่งน้ำดื่มที่ปนเปื้อนจากกระบวนการทางอุตสาหกรรมต่างๆเช่นเทคนิคการชุบสังกะสีหรือการชุบด้วยไฟฟ้าการฟอกหนังและการผลิตสิ่งทอ
คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี
โซเดียมไดโครเมตประกอบด้วยผลึกที่มีโครงสร้างแบบโมโนคลินิกที่มีสีส้มอมแดงในรูปที่ปราศจากน้ำและไม่มีกลิ่น น้ำหนักโมเลกุลของมันคือ 261.97 กรัม / โมลในรูปปราศจากน้ำและ 298.00 กรัม / โมลในรูปไดไฮเดรต
มีจุดหลอมเหลว 356.7 องศาเซลเซียสจุดเดือด 400 องศาเซลเซียสซึ่งสลายตัว มีความหนาแน่น 2.52 ก. / มล.
รูปที่ 2: ลักษณะของโซเดียมไดโครเมต
ลักษณะของโซเดียมไดโครเมตแสดงในรูปที่ 2 ความสามารถในการละลายในน้ำคือ 187 กรัมต่อ 100 กรัมที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียสและความสามารถในการละลายในเอทานอลอยู่ที่ 513.2 กรัมต่อลิตรที่ 19.4 องศาเซลเซียส (ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ, nd)
ถือเป็นสารประกอบที่มีความเสถียรหากเก็บไว้ภายใต้เงื่อนไขที่แนะนำและไม่ติดไฟ เนื่องจากเป็นสารออกซิไดซ์ที่แรงจึงมีฤทธิ์กัดกร่อนและในสารละลายเป็นกรดที่มีความสามารถในการลด pH ลงเหลือ 4 ในสารละลาย 1% w / v
วิธีการผลิต
โซเดียมโครเมตสามารถเปลี่ยนเป็นไดโครเมตได้โดยกระบวนการต่อเนื่องที่เกี่ยวข้องกับกรดซัลฟิวริกคาร์บอนไดออกไซด์หรือการรวมกันของทั้งสอง
การระเหยของเหล้าโซเดียมไดโครเมตทำให้เกิดการตกตะกอนของโซเดียมซัลเฟตและ / หรือโซเดียมไบคาร์บอเนตและสารประกอบเหล่านี้จะถูกกำจัดออกก่อนที่โซเดียมไดโครเมตจะตกผลึกขั้นสุดท้าย
โซเดียมไดโครเมตสามารถทำได้ในกระบวนการสามขั้นตอน:
- เงื่อนไขการเกิดออกซิเดชันของโครไมต์ย่างอัลคาไลน์
- การรั่วไหล การสกัดสารที่ละลายน้ำได้จากส่วนผสมโดยการกระทำของตัวทำละลายเหลว
- การเปลี่ยนโซเดียมโมโนโครเมตเป็นโซเดียมไดโครเมตโดยใช้กรด
โซเดียมไดโครเมตที่ปราศจากน้ำสามารถเตรียมได้โดยการละลายโซเดียมไดโครเมตไดไฮเดรตการตกผลึกสารละลายไดโครเมตในน้ำที่สูงกว่า 86 องศาเซลเซียสหรือการทำให้แห้งสารละลายโซเดียมไดโครเมตในเครื่องเป่าสเปรย์
สารละลายโซเดียมไดโครเมตที่ 69 และ 70% w / v ถูกใช้เป็นวิธีการจัดส่งที่สะดวกและคุ้มค่าโดยหลีกเลี่ยงความจำเป็นในการจัดการด้วยตนเองหรือการละลายของคริสตัล
ปฏิกิริยาและอันตราย
เป็นตัวออกซิไดซ์ที่แรง เข้ากันไม่ได้กับกรดแก่ การสัมผัสกับวัสดุที่ติดไฟได้อาจทำให้เกิดเพลิงไหม้ได้ ควันโครเมียมออกไซด์ที่เป็นพิษสามารถก่อตัวได้เมื่อมีความร้อนหรือไฟ
"ส่วนผสมของกรดโครมิก" ที่รู้จักกันดีของไดโครเมตและกรดซัลฟิวริกที่มีกากอินทรีย์ก่อให้เกิดปฏิกิริยาคายความร้อนอย่างรุนแรง ส่วนผสมนี้ร่วมกับสารตกค้างของอะซิโตนยังนำไปสู่ปฏิกิริยารุนแรง
การรวมกันของไดโครเมตและกรดซัลฟิวริกกับแอลกอฮอล์เอทานอลและ 2 โพรพานอลก่อให้เกิดปฏิกิริยาคายความร้อนที่รุนแรง เนื่องจากมีเหตุการณ์หลายอย่างที่เกี่ยวข้องกับการผสมกรดไดโครเมต - ซัลฟิวริกกับวัสดุอินทรีย์ที่สามารถออกซิไดซ์ได้จึงควรหลีกเลี่ยงปฏิกิริยาดังกล่าว
การรวมกันของไดโครเมตกับไฮดราซีนเป็นวัตถุระเบิดปฏิกิริยาของไดโครเมตสามารถคาดได้ว่าจะรุนแรงกับเอมีนโดยทั่วไป การเติมเกลือไดโครเมตที่ขาดน้ำไปยังอะซิติกแอนไฮไดรด์จะทำให้เกิดปฏิกิริยาคายความร้อนที่ระเบิดได้ในที่สุด
โบรอนซิลิคอนและไดโครเมตเป็นส่วนผสมของดอกไม้ไฟ ส่วนผสมของกรดอะซิติก 2-methyl-2-pentenal และ dichromate ทำให้เกิดปฏิกิริยาที่รุนแรง (เอกสารข้อมูลทางเคมี Sodium Dichromate., 2016)
การหายใจเอาฝุ่นหรือละอองเข้าไปทำให้เกิดการระคายเคืองทางเดินหายใจซึ่งบางครั้งก็คล้ายกับโรคหอบหืด อาจเกิดการเจาะทะลุได้ ถือว่าเป็นยาพิษ
การกลืนกินทำให้อาเจียนท้องเสียและเกิดภาวะแทรกซ้อนในกระเพาะอาหารและไตมากผิดปกติ การสัมผัสกับดวงตาหรือผิวหนังทำให้เกิดการระคายเคืองเฉพาะที่ การสัมผัสกับผิวหนังซ้ำ ๆ ทำให้ผิวหนังอักเสบ
โซเดียมไดโครเมตเป็นสารก่อมะเร็งในมนุษย์ มีหลักฐานว่าสารประกอบเฮกซะวาเลนต์โครเมียมหรือ Cr (VI) สามารถก่อให้เกิดมะเร็งปอดในมนุษย์ได้ แสดงให้เห็นว่าโซเดียมไดโครเมตก่อให้เกิดมะเร็งปอดในสัตว์
แม้ว่าโซเดียมไดโครเมตจะไม่ได้รับการระบุว่าเป็นสารประกอบที่ก่อให้เกิดมะเร็งหรือก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อการสืบพันธุ์ แต่ก็เป็นที่ทราบกันดีว่าสารประกอบเฮกซะวาเลนต์โครเมียมหรือ Cr (VI) เป็นสารก่อมะเร็งและก่อให้เกิดอันตรายต่อระบบสืบพันธุ์เช่นการลดภาวะเจริญพันธุ์และการรบกวนรอบประจำเดือน .
โซเดียมไดโครเมตอาจทำให้ตับและไตถูกทำลายได้ดังนั้นจึงต้องใช้ความระมัดระวังเป็นอย่างยิ่ง (New Jersey Department of Health, 2009)
ในกรณีที่กลืนกินผู้ป่วยควรดื่มน้ำหรือนม ห้ามทำให้อาเจียน ในกรณีที่สัมผัสกับผิวหนังหรือดวงตาควรได้รับการรักษาด้วยกรดไหม้ ล้างตาด้วยน้ำอย่างน้อย 15 นาที
แผลภายนอกสามารถถูด้วยสารละลายโซเดียมไธโอซัลเฟต 2% ในทุกกรณีควรปรึกษาแพทย์
การใช้งานและการใช้งาน
นอกเหนือจากความสำคัญในการผลิตสารเคมีโครเมียมอื่น ๆ แล้วโซเดียมไดโครเมตยังมีประโยชน์โดยตรงอีกมากมายเป็นส่วนผสมในการผลิต:
- ผิวโลหะ: ช่วยต้านทานการกัดกร่อนและทำความสะอาดพื้นผิวโลหะอีกทั้งยังช่วยให้สียึดเกาะได้ดี
- ผลิตภัณฑ์ออร์แกนิก: ใช้เป็นตัวออกซิไดซ์ในการผลิตผลิตภัณฑ์เช่นวิตามินเคและขี้ผึ้ง
- รงควัตถุ: ใช้ในการผลิตสีอนินทรีย์โครเมตซึ่งให้สีที่หลากหลายซึ่งคงที่ต่อแสง โครเมตบางเกรดยังใช้เป็นสารยับยั้งการกัดกร่อนในเสื้อชั้นในและสีรองพื้น
- เซรามิก: ใช้ในการเตรียมแก้วสีและเคลือบเซรามิก
- สิ่งทอ: ใช้เป็นสารช่วยในการย้อมสีกรดเพื่อเพิ่มคุณสมบัติการระบายสีที่รวดเร็ว
- การผลิตโครเมียมซัลเฟต
(โซเดียมไดโครเมต. ส่วนประกอบของสารประกอบโครเมียมอื่น ๆ เกือบทั้งหมด., 2010-2012)
โซเดียมไดโครเมตไดไฮเดรตเหมาะอย่างยิ่งในสภาวะต่างๆรวมถึงการใช้งานที่อุณหภูมิสูงเช่นเคลือบเซรามิกและแก้วสี
โครเมียมออกไซด์ซึ่งแข็งกว่าโลหะออกไซด์อื่น ๆ เช่นไททาเนียมหรือเหล็กเหมาะอย่างยิ่งสำหรับสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิและสภาวะของกระบวนการมีความรุนแรง
สารนี้ใช้เป็นหลักในการผลิตสารประกอบโครเมียมอื่น ๆ แต่ยังใช้ในตะกอนเบนโทไนต์ที่ใช้ในการผลิตน้ำมันสารกันบูดไม้ในการผลิตสารอินทรีย์และเป็นสารยับยั้งการกัดกร่อน
เมื่อผสมกับโพแทสเซียมอะลูมิเนียมไดโครเมตโดยใช้กระบวนการระบายความร้อนของอะลูมิเนียมโครเมียมออกไซด์จะผลิตโครเมียมโลหะที่มีความบริสุทธิ์สูง นี่เป็นส่วนประกอบสำคัญในการผลิตซูเปอร์อัลลอยประสิทธิภาพสูงที่ใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ
ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์โซเดียมไดโครเมตถูกใช้เป็นตัวออกซิไดซ์ในปฏิกิริยารีดิวซ์ออกไซด์ต่อหน้ากรดซัลฟิวริก
รูปที่ 3 การใช้โซเดียมไดโครเมตในการสังเคราะห์สารอินทรีย์
ตัวอย่างเช่นการออกซิเดชั่นของ p nitrotoluene เพื่อสร้าง p nitrobenzoic acid ในการออกซิเดชั่นของ n-butanol เพื่อสร้าง n-butaldehyde ในการสร้าง cyclohexanone จาก cyclohexanol และการสร้างกรด adipic ดังแสดงในรูปที่ 3.1 , 3.2, 3.3 และ 3.4 ตามลำดับ (VK Ahluwalia, 2004)
ชีวเคมี
การใส่โซเดียมไดโครเมต (CrVI) และโครเมียมอะซิเตทไฮดรอกไซด์ (CrIII) ในหนูเพศผู้ส่งผลให้ความเข้มข้นของโครเมียมในเลือดเต็มพลาสมาและปัสสาวะเพิ่มขึ้นเป็นเวลา 72 ชั่วโมงหลังการสัมผัส ความเข้มข้นสูงสุดถึง 6 ชั่วโมงหลังการสัมผัส
อัตราส่วนของความเข้มข้นของโครเมียมในเลือดทั้งหมดต่อความเข้มข้นของโครเมียมในพลาสมาแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญสำหรับการรักษาด้วย Cr (VI) และ Cr (III) ดังนั้นควรใช้การตรวจโครเมียมในเลือดและโครเมียมในพลาสมาเพื่อประเมินการสัมผัสโครเมียม
นอกจากนี้ยังตรวจพบโครเมียมในเซลล์เม็ดเลือดขาวส่วนปลาย Cr (VI) แต่ไม่สะสม Cr (III) อย่างมีนัยสำคัญในเซลล์เม็ดเลือดขาวหลังการรักษา เซลล์เหล่านี้มีศักยภาพที่จะใช้เป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพสำหรับการประเมินการสัมผัสกับสารประกอบโครเมียม (Hooth, 2008)
อ้างอิง
- เอกสารข้อมูลทางเคมี Sodium Dichromate (2016) ดึงมาจากสารเคมีจี้: cameochemicals.noaa.
- ฮู ธ , MJ (2008). รายงานทางเทคนิคเกี่ยวกับพิษวิทยาและการศึกษาการก่อมะเร็งของ Sodium Dichromate Dihydrated สถาบันสุขภาพแห่งชาติสหรัฐอเมริกา.
- Kogel, JE (2549). แร่และหินอุตสาหกรรม: สินค้าโภคภัณฑ์ตลาดและการใช้งานรุ่นที่เจ็ด ลิตเทิลตันโคโลราโด: สังคมแห่งการขุดโลหะวิทยาและการสำรวจ inc.
- ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (เอสเอฟ) PubChem ฐานข้อมูลแบบผสม; CID = 25408. ดึงมาจาก pubchem.com: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- กรมอนามัยนิวเจอร์ซี (2552, พฤศจิกายน). เอกสารข้อเท็จจริงของสารอันตรายโซเดียมไดโครเมต ดึงมาจาก nj.gov: nj.gov.
- โซเดียมไดโครเมต โครงสร้างสำหรับสารประกอบโครเมียมอื่น ๆ แทบทั้งหมด (2010-2012) สืบค้นจาก elementis โครเมียม: elementischromium.com
- K. Ahluwalia, RA (2004). เคมีอินทรีย์ที่ครอบคลุม: การเตรียมการและการวิเคราะห์เชิงปริมาณ เดลี: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัย (อินเดีย).