Propriétés de dichromate de sodium (NA2CR2O7), production, utilisation

Il dichromate de sodium C'est un composé inorganique de la formule Na2CR2O7. C'est l'un des nombreux composés chromés hexavalents (Cr VI). Sa structure est illustrée à la figure 1, bien que le sel soit généralement manipulé sous sa forme de dihydrate dont la formule serait na2cr2o7 · h2o.

Il a deux liaisons ioniques entre les molécules de sodium et l'oxygène avec une charge négative. Chrome Mineral est extrait du dichromate de sodium. Des millions de kilogrammes de dichromate de sodium sont produits chaque année.

Figure 1: Structure de dichromate de sodium

La Chine est le plus grand producteur de dichromate de sodium, mais les plantes chimiques chinoises ont une faible production relative, moins de 50.000 tonnes par an chacune, par rapport à l'usine du Kazakstan qui en produit plus de 100.000 tonnes par an.

Les plantes en Russie, aux États-Unis et au Royaume-Uni ont une production intermédiaire entre 50.000 et 100.000 tonnes par an (Kogel, 2006).

En termes de réactivité et d'apparence, le dichromate de sodium présente des propriétés similaires au dichromate de potassium, cependant, le sel de sodium est plus soluble dans l'eau et a un poids équivalent moins que le sel de potassium.

Le dichromate de sodium produit des vapeurs toxiques de chrome lorsqu'elles sont chauffées. C'est un agent oxydant fort et est très corrosif.

Ce composé peut être trouvé dans des sources d'eau potable contaminées à partir de différents processus industriels tels que des techniques galvanisées ou de galvanoplastie, le bronzage en cuir et la fabrication de textiles.

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Proprietes physiques et chimiques

Le dichromate de sodium est composé de cristaux de structure monoclinique orange rougeâtre. Son poids moléculaire est de 261,97 g / mol sous sa forme anhydre et 298.00 g / mol sous sa forme de dihydrate.

A un point de fusion de 356.7 degrés Celsius, un point d'ébullition de 400 degrés Celsius dans lequel il décompose. Il a une densité de 2,52 g / ml.

Figure 2: Aspect du dichromate de sodium

La figure 2 montre l'apparition du dichromate de sodium. Sa solubilité dans l'eau est de 187 g pour 100 grammes à 25 degrés Celsius et sa solubilité à l'éthanol est de 513,2 grammes par litre à 19.4 degrés Celsius (National Center for Biotechnology Information, S.F.).

Il est considéré comme un composé stable s'il est stocké dans les conditions recommandées et n'est pas inflammable. Comme il s'agit d'un fort agent oxydant, il est corrosif et en solution, il est acide ayant la capacité de réduire le pH à 4 par une solution à 1% P / V.

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Méthodes de production

Le chromate de sodium peut devenir du dicromato par un processus continu qui traite de l'acide sulfurique, du dioxyde de carbone ou d'une combinaison de ces deux.

L'évaporation de la liqueur de dichromate de sodium provoque la précipitation du sulfate de sodium et / ou du bicarbonate de sodium, et ces composés sont éliminés avant la cristallisation finale du dichromate de sodium.

Le dichromate de sodium peut être effectué dans un processus à trois étapes:

1. Rôti alcalin des conditions d'oxydation de la chromite
2. Lixiviation. Extraction de la matière soluble à partir d'un mélange par l'action d'un solvant liquide
3. Conversion de monochromate de sodium en dichromate de sodium au moyen d'un acide.

Le dichromate anhydro sodium peut être préparé par fusion du dichromate de sodium dihydraté, en cristallisant des solutions de dichromato aqueuses supérieures à 86 degrés C ou en séchage.

69 et 70% de solutions de dichromate de sodium P / V sont utilisées comme une méthode pratique et rentable d'envoi de quantités, en évitant le besoin de manipulation manuelle ou de dissolution de verre.

Réactivité et dangers

C'est un agent oxydant fort. Incompatible avec des acides forts. Le contact avec les matériaux combustibles peut provoquer des incendies. Vous pouvez former des vapeurs d'oxyde de chrome toxique dans la chaleur ou le feu.

Le "mélange d'acide chromique" bien connu de dichromate et d'acide sulfurique avec des déchets organiques entraîne une violente réaction exothermique. Ce mélange en combinaison avec des résidus d'acétone conduit également à une réaction violente.

La combinaison de dichromate et d'acide sulfurique avec des alcools, de l'éthanol et du 2-propanol entraîne une violente réaction exothermique. En raison de la survenue de nombreux incidents impliquant le mélange de dichromate sulfurique-acide avec des matières organiques oxydables, il est probablement préférable d'éviter de telles interactions.

La combinaison du dichromate avec l'hydrazine est explosive, on peut s'attendre à ce que la réaction du dichromate soit vigoureuse avec les amines en général. L'ajout du sel du dichromate déshydraté à l'anhydride acétique conduit à une réaction exothermique enfin explosive. 

Bore, silicium et dichromates forment des mélanges pyrotechniques. Un mélange d'acide acétique, 2-méthyl-2-pente et dicromato conduit à une réaction débridée (feuille de données chimique dichromate de sodium., 2016).

L'inhalation de poussière ou de brouillard provoque une irritation respiratoire qui ressemble parfois à l'asthme. Le forage septal peut se produire. Il est considéré comme du poison.

L'ingestion provoque des vomissements, de la diarrhée et, très inhabituellement, des complications de l'estomac et des reins. Le contact des yeux ou de la peau produit une irritation locale. L'exposition répétée de la peau provoque une dermatite.

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Le dichromate de sodium est le cancérogène chez l'homme. Il est prouvé que les composés chromés hexavalents ou Cr (VI) peuvent provoquer un cancer du poumon chez l'homme. Il a été démontré que le dichromate de sodium provoque un cancer du poumon chez les animaux.

Bien que le dichromate de sodium n'ait pas été identifié comme un composé de risque tératogène ou de reproduction, il est connu que les composés hexavalents ou Cr (VI) sont des tératogènes et provoquent des dommages reproductifs tels que la réduction de la fertilité et l'ingérence avec les cycles menstruels.

Le dichromate de sodium peut causer des dommages au foie et rénaux, il doit donc être géré avec des soins extrêmes (New Jersey Department of Health, 2009).

En cas d'ingestion, la victime doit boire de l'eau ou du lait; Ne jamais induire de vomi. En cas de contact avec la peau ou les yeux, il doit être traité comme des brûlures acides; Les yeux avec de l'eau sont rincés pendant au moins 15 minutes.

Les lésions externes peuvent être frottées avec une solution à 2% de thiosulfate de sodium. Dans tous les cas, vous devriez consulter un médecin.

Utilisations et applications

Outre son importance dans la fabrication d'autres produits chimiques du chrome, le dichromate de sodium a également de nombreuses utilisations directes comme ingrédient dans la production de:

• Finition métallique: Aide à la résistance à la corrosion et aux surfaces métalliques nettoyantes, favorise également l'adhérence de la peinture.
• Produits biologiques: utilisés comme agents oxydants dans la fabrication de produits tels que la vitamine K et la cire.
• Pigments: utilisé dans la fabrication de pigments de chromate inorganique où il produit une gamme de couleurs stables en lumière. Certains degrés chromato tels que les inhibiteurs de corrosion dans les couches et amorces inférieurs sont également utilisés.
• Céramique: Utilisé dans la préparation des émaux en verre coloré et en céramique.
• Textile: utilisé comme mordant pour les colorants acides pour améliorer ses propriétés de coloration rapide.
• Production de sulfate de chromé.

(Dichromate de sodium. Le bloc de construction pour pratiquement tous les autres composés de chrome., 2010-2012)

Dichromate de sodium dihydraté, son utilisation est idéale dans plusieurs conditions, y compris des applications à haute température, telles que les émaliers en céramique et en verre coloré.

L'oxyde chromique, car il est plus difficile que les autres oxydes métalliques, comme le titane ou le fer, est idéal pour les environnements où les conditions de température et de processus sont agressives.

Cette substance est principalement utilisée pour produire d'autres composés de chrome, mais est également utilisé dans les boues bentonitiques utilisées dans la production d'huile, dans les conservateurs en bois, dans la production de produits chimiques organiques et comme inhibiteur de la corrosion.

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Lorsqu'il est mélangé avec de l'aluminium et du dichromate de potassium, en utilisant le processus d'aluminium-thermique, l'oxyde de chrome produit un chrome métallique de haute pureté. Il s'agit d'un ingrédient vital dans la production de superleions haute performance utilisées dans l'industrie aérospatiale.

Dans la synthèse organique, le dichromate de sodium est utilisé comme agent oxydant dans la réduction des réactions d'oxyde en présence d'acide sulfurique.

figure 3. Utilisations du dichromate de sodium dans la synthèse organique.

Par exemple, l'oxydation du nitrotoluène p pour former P nitrobenzoïque d'acide, dans l'oxydation du n-butanol pour former du N-butaldéhyde, dans la formation de la cyclohexanone du cyclohexanol et la formation de l'acide adipique comme illustré sur les figures 3.1, 3.23.3 et 3.4 respectivement (V.K. Ahuwalia, 2004).

Biochimie

L'instillation intratraqueuse du dichromate de sodium (CRVI) et de l'hydroxyde d'acétate de chrome (CRIII) chez les rats mâles, a entraîné une augmentation des concentrations de chrome dans le sang total, le plasma et l'urine jusqu'à 72 heures après l'exposition; Les concentrations maximales ont été atteintes à 6 heures après l'exposition.

La proportion entre l'ensemble du chrome sanguin et les concentrations plasmatiques de chrome était significativement différente pour les traitements Cr (VI) et Cr (III). Par conséquent, l'analyse chromée et chromée chromée doit être utilisée pour l'évaluation de l'exposition au chrome.

Chrome a également été détecté dans les lymphocytes périphériques. Cr (VI), mais pas Cr (III) significativement accumulé dans les lymphocytes après le traitement. Ces cellules peuvent être utilisées comme biomarqueurs de l'évaluation de l'exposition aux composés chromés (Hoooth, 2008).

Les références

1. Pièce technique chimique Dichromate de sodium. (2016). Récupéré de Cameo Chemicals: Cameochimicals.Noaa.
2. Hoth, m. J. (2008). Rapport technique sur les études de toxicologie et de carcinogenèse du dichromate de sodium dihydraté. Institut national de la santé aux États-Unis.
3. Kogel, J. ET. (2006). Mineraux et roches industriels: produits, marchés et utilise la septième édition. Littleton Colorado: Society of Mining, Metallurgyc and Exploration Inc.
4. Centre national d'information sur la biotechnologie. (s.F.). Base de données de composés PubChem; CID = 25408. Récupéré de PubChem.com: PubChem.NCBI.NLM.NIH.Gouvernement.
5. Département de la santé du New Jersey. (2009, novembre). Fiche d'information sur la substance dangereuse dichromate de sodium. Récupéré du NJ.Gov: NJ.Gouvernement.
6. Dichromate de sodium. Le bloc de construction pour pratiquement tous les autres composés de chrome. (2010-2012). Récupéré de Elementis Chromium: Electischromium.com
7. K. Ahluwalia, R. POUR. (2004). Comprendre la chimie organique pratique: préparations et analyses quantitatives. Delhi: University Press (Inde).