重クロム酸カリウムは、強力な酸化剤として特徴付け式K2Cr2O7の無機化合物です。これは、2つのカリウムイオン(K +)と負に帯電した重クロム酸イオン(Cr2O7-)を含むイオン化合物であり、2つの六価クロム原子(酸化状態+6)が3つの酸素原子と1つの原子に結合しています。架橋酸素(二クロム酸カリウムフォーミュラ、SF)。
米国では、2KCl + Na 2 Cr 2 O 7 →K 2 Cr 2 O 7 + 2NaCl という式に従って、重クロム酸ナトリウム上で塩化カリウムを反応させることにより通常調製されます。ドイツでは、クロム鉱石を水酸化カリウムで焙焼することにより製造されたクロム酸カリウムから得られます(O'Neil、2013)。
図1:重クロム酸カリウムの構造。
重クロム酸カリウムは、非常にまれなミネラルであるロペザイトとして、ミネラルの形で自然に発生します。この化合物は毒性があり、発がん性が高い。
図2:ミネラルロペザイト
物理的及び化学的性質
二クロム酸カリウムは、金属の味がする無臭のオレンジ色または赤色の三斜晶系結晶です(National Center for Biotechnology Information、2017)。その外観を図3に示します。
図3:重クロム酸カリウムの外観。
この化合物の分子量は294.185 g / mol、密度は2.676 g / ml、融点は398°C、沸点は500°Cで、分解します(Royal Society of Chemistry、2015)。
重クロム酸カリウムは水に非常に溶けやすく、25°Cで45 mg / lを溶解できます。水溶液中では、水中で容易にイオン化され、平衡状態でクロム酸塩(CrO 4 2-)と重クロム酸塩(Cr 2 O 7 2-)のイオンを生成します。有機化学で広く使用されている穏やかな酸化剤です。
加熱すると分解し、次の式に従って酸素が発生するクロム酸カリウム(K 2 CrO 4)と無水クロム酸(CrO 3)が得られます。
4K 2 Cr 2 O 7 →4K 2 CrO 4 + 2Cr 2 O3 + 3O 2
炭酸カリウム(K 2 CO 3)などの塩基と可逆的に反応し、クロム酸塩の黄色の溶液が得られます。
K 2 Cr 2 O 7 + K 2 CO 3→2K 2 CrO 4 + CO 2
冷酸および希酸と反応して無水クロム酸を生成し、濃酸と反応してクロム酸塩と酸素塩を生成します。
二クロム酸カリウムまたは二クロム酸ナトリウムは、ヒドラジンと爆発的に反応します。粉末の重クロム酸カリウムに無水ヒドロキシルアミンを1滴滴下すると、激しい爆発が起こります(POCHSSIUM BICHROMATE、2016)。
反応性と危険性
クロム酸塩や重クロム酸カリウムなどの酸化剤は、還元剤と反応して熱とガス状の生成物を生成する可能性があります(密閉された容器を加圧する)。
製品は追加の反応(空気中での燃焼など)が可能な場合があります。このグループの材料の化学的還元は急速である場合もあり、爆発的な場合もありますが、多くの場合、開始(熱、スパーク、触媒、溶媒の追加)が必要です。
六価クロム化合物として、重クロム酸カリウムは発がん性があり、毒性が非常に高いです。また、腐食性が高く、皮膚や目と接触すると、激しい刺激や灼熱感を引き起こし、失明に至ることもあります。
また、生殖に関する健康に影響を及ぼし、変異原性物質として作用することも知られています(遺伝物質に影響を与え、胎児に害を及ぼします)(二クロム酸カリウム、2016)。
Cr(VI)は吸入ばく露経路で既知のヒト発がん性物質に分類されます。クロムに曝露された労働者の職業疫学研究の結果は、調査員と研究集団の間で一貫している。
クロム曝露と肺がんについて、用量反応関係が確立されている。クロムにさらされた労働者は、Cr(III)とCr(VI)の両方の化合物にさらされます。
六価クロムの発がんは、細胞内で三価の形に還元された後、変異原性酸化的DNA病変が形成されることに起因します。
Cr(VI)は細胞膜を簡単に通過し、細胞内で急速に還元されて反応性Cr(V)およびCr(IV)中間体と反応性酸素種を生成します。Cr(VI)の還元中に、変異原性の可能性があるいくつかのDNA病変が形成されます。
目に入った場合は、コンタクトレンズを確認して外してください。次に、すぐに大量の水で少なくとも15分間冷たい水で目を洗う必要があります。
皮膚に接触した場合は、汚染された衣服と靴を脱ぎながら、患部をたっぷりの水で少なくとも15分間すぐに洗い流してください。炎症を起こした皮膚を皮膚軟化剤で覆い、再使用する前に衣類と靴を洗ってください。接触が激しい場合は、消毒用石鹸で洗い、汚染された皮膚を抗菌クリームで覆います。
吸入した場合、被害者は涼しい場所に移動する必要があります。呼吸していない場合、人工呼吸が行われます。呼吸が困難な場合は、酸素を与えます。
化合物が摂取された場合、医療関係者の指示がない限り、嘔吐を誘発してはなりません。シャツの襟、ベルト、ネクタイなどのきつい服を緩めます。
すべての場合において、直ちに医師の診察を受ける必要があります(材料安全データシート重クロム酸カリウム、2013年)。
この化合物は環境に有害です。高濃度で水生生物に危険です。土壌中の有機物が可溶性クロム酸塩を不溶性酸化クロム(Cr2O3)に還元すると予想されるため、クロムは土壌中で不溶性酸化物(CrIII)(Cr2O3.nH2O)として生成される可能性があります。
土壌中のクロムは、エアロゾルの形成を通じて大気中に輸送されます。クロムはまた、流出および水浸出を通じて地面から輸送されます。地表水中のクロムのほとんどは、堆積物として粒子状物質中に存在する可能性があります。
粒子状クロムの一部は浮遊物として残り、最終的には堆積物に堆積します。クロムは一般に土壌中で(CrIII)として発生し、Cr(VI)が関与する場合を除いて、移動性の欠如によって特徴付けられます。天然由来のクロム(VI)はめったに見つかりません。
取扱い及び保管
-二クロム酸カリウムは、可能であれば接触しないように注意して取り扱ってください。
容器は熱と発火源から離れた乾燥した場所に保管する必要があります。
-可燃物から遠ざけ、粉塵を吸入しないこと。
-換気が不十分な場合、本製品に水を追加しないでください。適切な呼吸装置を使用する必要があります。
-中毒の症状の場合は、医師の診察を受け、可能な場合は医療従事者にラベルを提示してください。
-皮膚や目への接触を避けてください。還元剤、可燃性物質、有機物質などの不適合物質を近づけないでください。
-酸化性物質は別の安全保管室またはキャビネットに保管する必要があります(国立労働安全衛生研究所、2014年)。
用途
重クロム酸カリウムは次の目的で使用されます:
-強力な洗浄液を準備します。
-ワックス、塗料、接着剤などのさまざまな製品を準備します。
-タングステンと鉄の火工品ディスプレイで使用されます。
-実験室で分析試薬として一般的に使用されるさまざまな反応は、重クロム酸カリウムを使用して行われます。特に、逆滴定によるエタノールの濃度、銀および二酸化硫黄の測定などです。
-重クロム酸カリウムは産業でも使用されています。たとえば、建設業界はこの化学物質をセメント製品に使用して、密度と質感を改善しています。
-特定の木材は、重クロム酸カリウムの存在下でその外観や色を変えることができます。これは、マホガニー材のフローリングや家具に豊かな茶色を強調したい場合に特に便利です。
-重クロム酸カリウムのその他の用途には、写真印刷プロセスの酸化剤として、およびガラス製品の洗浄またはガラス材料のエッチング中(Reid、SF)の靴のなめしなどがあります。
-この化合物は、クロム明ばん、緑色酸化クロム、クロム黄色顔料、溶接電極、印刷インクの製造に使用でき、エナメル着色剤や媒染剤にも使用できます。
-エナメル業界では、長石粉や石英砂と混合して、緑色の着色剤としてエナメル粉に焼成します。酸化や湿気の影響を調整するために使用できます。
-染料、染料媒体、印刷の媒染剤として使用できます。合成香料の酸化剤としても使用されています。電極、印刷インキ、金属の不動態化によく使用されます。また、有機合成用の酸化剤や触媒、医薬品などの原料としても使用されています。
-また、クロム、媒染剤、インク、ガラス、スパイス、顔料、セラミック、ワニス、爆発物、医薬品などの化学物質の製造にも使用されます。
-酸化剤として、クロムカリウムの製造および化学試薬の製造に使用できます
-参照試薬、レドックス試薬、クロマトグラフィーおよび酸化剤分析試薬として使用でき、有機合成で使用できます(重クロム酸カリウム、2016年)。
参考文献
- 製品安全データシート二クロム酸カリウム。(2013年5月21日)。sciencelab.comから回復しました。
- 国立バイオテクノロジー情報センター。(2017年3月11日)。PubChem複合データベース; CID = 24502。PubChemから取得。
- 国立労働安全衛生研究所。(2014年7月1日)。二クロム酸カリウム。
- オニール、M。(2013)。メルクインデックス-化学物質、薬物、および生物製剤の百科事典。ケンブリッジ:Royal Society of Chemistry。
- 重クロム酸カリウム。(2016)。カメオケミカルから回収。
- 重クロム酸カリウム。(2016)。ケミカルブックから回収。
- 二クロム酸カリウム。(2016年10月25日)。toxnetから取得。
- 二クロム酸カリウムフォーミュラ。(SF)。softschools.comから回復。
- リード、D。(SF)。二クロム酸カリウム:定義、式、使用。study.comから回復しました。
- 王立化学協会。 (2015)。重クロム酸カリウム。 chemspider.comから回復しました。