Dicromato de sódio (Na2Cr2O7) Propriedades, produção, Usos

Ele dicromato de sódio É um composto inorgânico da fórmula Na2cr2o7. É um dos muitos compostos cromados hexavalentes (CR VI). Sua estrutura é ilustrada na Figura 1, embora o sal seja geralmente tratado em sua forma de di -hidrato cuja fórmula seria Na2cr2O7 · H2O.

Possui duas ligações iônicas entre moléculas de sódio e oxigênio com carga negativa. O mineral cromo é extraído do dicromato de sódio. Milhões de quilogramas de dicromato de sódio são produzidos anualmente.

Figura 1: Estrutura de dicromato de sódio

A China é o maior produtor de dicromato de sódio, no entanto, as plantas químicas chinesas têm uma produção relativa baixa, menos de 50.000 toneladas por ano cada, se comparado à fábrica do Cazaquistão que produz mais de 100.000 toneladas por ano.

Plantas na Rússia, Estados Unidos e Reino Unido têm uma produção intermediária entre 50.000 e 100.000 toneladas por ano (Kogel, 2006).

Em termos de reatividade e aparência, o dicromato de sódio apresenta propriedades semelhantes ao dicromato de potássio, no entanto, o sal de sódio é mais solúvel em água e tem um peso equivalente a menor que o sal de potássio.

O dicromato de sódio produz vapores tóxicos de cromo quando aquecido. É um forte agente oxidante e é altamente corrosivo.

Este composto pode ser encontrado em fontes contaminadas de água potável de diferentes processos industriais, como técnicas galvanizadas ou galvanoplastias, bronzeamento de couro e fabricação de têxteis.

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Propriedades físicas e químicas

O dicromato de sódio é composto por cristais de estrutura monoclínica de laranja avermelhada. Seu peso molecular é 261,97 g/mol em sua forma anidro e 298.00 g/mol em sua forma de di -hidrato.

Tem um ponto de fusão de 356.7 graus Celsius, um ponto de ebulição de 400 graus Celsius, no qual quebra. Tem uma densidade de 2,52 g/ml.

Figura 2: Aparência de dicromato de sódio

A Figura 2 mostra a aparência de dicromato de sódio. Sua solubilidade na água é de 187 g por 100 gramas a 25 graus Celsius e sua solubilidade de etanol é de 513,2 gramas por litro a 19.4 graus Celsius (Centro Nacional de Informações de Biotecnologia, S.F.).

É considerado um composto estável se armazenado nas condições recomendadas e não é inflamável. Como é um forte agente oxidante, é corrosivo e, em solução, é ácido ter a capacidade de reduzir o pH para 4 por uma solução a 1% p/v.

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Métodos de produção

O cromato de sódio pode se tornar dicromato através de um processo contínuo que lida com ácido sulfúrico, dióxido de carbono ou uma combinação desses dois.

A evaporação do licor de dicromato de sódio causa a precipitação de sulfato de sódio e / ou bicarbonato de sódio, e esses compostos são eliminados antes da cristalização final de dicromato de sódio.

O dicromato de sódio pode ser feito em um processo de três etapas:

1. Assado alcalino de condições de oxidação de cromita
2. Lixiviação. Extração da matéria solúvel de uma mistura pela ação de um solvente líquido
3. Conversão de monocromato de sódio em dicromato de sódio por meio de um ácido.

O dicromato de sódio anidro pode ser preparado pela fusão do dicromato de sódio di -hidratado, cristalizando soluções aquosas de dicromato acima de 86 graus C ou secagem de soluções de dicromato de sódio em secadores por pulverização.

As soluções de dicromato de sódio 69 e 70% P/V são usadas como um método conveniente e lucrativo de enviar quantidades, evitando a necessidade de manipulação manual ou dissolução de vidro.

Reatividade e perigos

É um forte agente oxidante. Incompatível com ácidos fortes. O contato com materiais combustíveis pode causar incêndios. Você pode formar vapores tóxicos de óxido de cromo no calor ou fogo.

A bem conhecida "mistura de ácido crômico" de dicromato e ácido sulfúrico com resíduos orgânicos resulta em uma reação exotérmica violenta. Esta mistura em combinação com resíduos de acetona também leva a uma reação violenta.

A combinação de dicromato e ácido sulfúrico com álcoois, etanol e 2-propanol resulta em uma reação exotérmica violenta. Devido à ocorrência de muitos incidentes que envolvem a mistura de dicromato sulfúrico-ácido com materiais orgânicos oxidáveis, provavelmente é melhor evitar tais interações.

A combinação de dicromato com hidrazina é explosiva, pode -se esperar que a reação do dicromato seja vigorosa com aminas em geral. A adição do sal de dicromato desidratado ao anidrido acético leva a uma reação exotérmica finalmente explosiva. 

Boro, silício e dicromatos formam misturas pirotécnicas. Uma mistura de ácido acético, 2-metil-2-pente e dicromato leva a uma reação desenfreada (dicromato de sódio da folha de dados químicos., 2016).

A inalação de poeira ou nevoeiro causa irritação respiratória que às vezes se assemelha à asma. A perfuração septal pode ocorrer. É considerado veneno.

A ingestão causa vômito, diarréia e, muito incomum, complicações estomacais e rim. O contato com os olhos ou a pele produz irritação local. A exposição repetida da pele causa dermatite.

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O dicromato de sódio é carcinogênio em humanos. Há evidências de que os compostos cromados hexavalentes ou Cr (VI) podem causar câncer de pulmão em humanos. Foi demonstrado que o dicromato de sódio causa câncer de pulmão em animais.

Embora o dicromato de sódio não tenha sido identificado como um teratogênio ou composto de risco reprodutivo, sabe -se que os compostos cromados hexavalentes ou Cr (VI) são teratógenos e causam danos reprodutivos, como reduzir a fertilidade e interferir com ciclos menstruais.

O dicromato de sódio pode causar danos no fígado e renal, por isso deve ser tratado com extremo cuidado (Departamento de Saúde de Nova Jersey, 2009).

Em caso de ingestão, a vítima deve beber água ou leite; Nunca induz vômito. Em caso de contato com a pele ou os olhos, ela deve ser tratada como queimaduras ácidas; Os olhos com água estão enxaguados por pelo menos 15 minutos.

Lesões externas podem ser esfregadas com uma solução de 2% de tiossulfato de sódio. Em todos os casos, você deve consultar um médico.

Usos e aplicações

Além de sua importância na fabricação de outros produtos químicos de cromo, o dicromato de sódio também possui muitos usos diretos como ingrediente na produção de:

• Acabamento metálico: ajude a resistência à corrosão e superfícies de metal limpo, também favorece a adesão da tinta.
• Produtos orgânicos: usados ​​como agentes oxidantes na fabricação de produtos como vitamina K e cera.
• Pigmentos: Usado na fabricação de pigmentos de cromato inorgânico, onde produz uma variedade de cores estáveis ​​na luz. Alguns graus cromatos, como inibidores de corrosão, nas camadas e iniciadores inferiores também são usados.
• Cerâmica: Usado na preparação de vidro colorido e esmaltes de cerâmica.
• Têxtil: Usado como um mordente para corantes ácidos para melhorar suas propriedades rápidas de coloração.
• Produção de sulfato de cromo.

(Dicromato de sódio. O bloco de construção para praticamente todos os outros compostos de cromo., 2010-2012)

Dicromato de sódio di -hidratado, seu uso é ideal em várias condições, incluindo aplicações de alta temperatura, como esmaltes de cerâmica e vidro colorido.

Óxido crômico, porque é mais difícil do que outros óxidos metálicos, como titânio ou ferro, é ideal para ambientes onde as condições de temperatura e processo são agressivas.

Esta substância é usada principalmente para produzir outros compostos de cromo, mas também é usada em lodo bentonítico usado na produção de petróleo, em conservantes de madeira, na produção de produtos químicos orgânicos e como inibidor de corrosão.

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Quando misturado com dicromato de alumínio e potássio, usando o processo de alumínio-térmico, o óxido crômico produz cromo de metal de alta pureza de alta pureza. Este é um ingrediente vital na produção de superleações de alto desempenho usadas na indústria aeroespacial.

Na síntese orgânica, o dicromato de sódio é usado como um agente oxidante na redução das reações de óxido na presença de ácido sulfúrico.

Figura 3. Usos do dicromato de sódio na síntese orgânica.

Por exemplo, a oxidação do p nitrotolueno para formar ácido p nitrobenzóico, na oxidação do n-butanol para formar n-butaldeído, na formação da ciclo-hexanona do ciclohexanol e a formação do ácido adipico, como ilustrado nas Figuras 3.1, 3.23.3 e 3.4 respectivamente (v.K. Ahuwalia, 2004).

Bioquímica

A instilação intratraqual de dicromato de sódio (CRVI) e hidróxido de acetato de cromo (CRIII) em ratos machos resultou em aumento de concentrações de cromo no sangue total, plasma e urina até 72 horas após a exposição; As concentrações máximas foram alcançadas às 6 horas após a exposição.

A proporção entre todo o cromo sanguíneo e as concentrações plasmáticas de cromo foi significativamente diferente para os tratamentos de Cr (VI) e Cr (III). Portanto, a análise de cromo e cromo cromo deve ser usada para avaliação de exposição ao cromo.

Chrome também foi detectado em linfócitos periféricos. Cr (VI), mas não Cr (III) acumulado significativamente em linfócitos após o tratamento. Essas células têm potencial para serem usadas como biomarcadores da avaliação da exposição a compostos cromados (Hooth, 2008).

Referências

1. Folha de dados química dicromato de sódio. (2016). Recuperado de Cameo Chemicals: Cameochemicals.NOAA.
2. Hoth, m. J. (2008). Relatório Técnico sobre Toxicologia e Carcinogênese Estudos de Dihidrato de Dicromato de Sódio. Instituto Nacional de Saúde EUA.
3. Kogel, J. E. (2006). Minerais e rochas industriais: mercadorias, mercados e usa a sétima edição. Littleton Colorado: Sociedade de Mineração, Metallurgyc e Exploration Inc.
4. Centro Nacional de Informações sobre Biotecnologia. (s.F.). Banco de dados compostos PubChem; CID = 25408. Recuperado do PubChem.com: PubChem.NCBI.Nlm.NIH.Gov.
5. Departamento de Saúde de Nova Jersey. (2009, novembro). Hazartdous Substância Fatch Shep Dicromate. Recuperado de NJ.Gov: NJ.Gov.
6. Dicromato de sódio. O bloco de construção para praticamente todos os outros compostos de cromo. (2010-2012). Recuperado do Elementis Chromium: Elementischromium.com
7. K. Ahluwalia, r. PARA. (2004). Entendendo a química orgânica prática: preparativos e analisas quantitativas. Delhi: University Press (Índia).