重クロム酸ナトリウムは式Na2Cr2O7の無機化合物です。六価クロム（Cr VI）の多くの化合物の1つです。その構造は図1に示されていますが、塩は通常その二水和形態で処理されますが、その式はNa2Cr2O7・H2Oになります。
ナトリウム分子と負に帯電した酸素の間に2つのイオン結合があります。クロム鉱石は重クロム酸ナトリウムから抽出されます。何百万キログラムもの重クロム酸ナトリウムが毎年生産されています。
図1：重クロム酸ナトリウムの構造
中国は重クロム酸ナトリウムの最大の生産国ですが、中国の化学プラントは、年間10万トン以上を生産するカザフ工場と比較して、年間5万トン未満の比較的低い生産量です。
ロシア、アメリカ、イギリスの工場では、年間50,000〜100,000トンの中間生産があります（Kogel、2006）。
反応性と外観の観点から、重クロム酸ナトリウムは重クロム酸カリウムと同様の特性を持っていますが、ナトリウム塩は水に溶けやすく、カリウム塩よりも当量が低くなります。
重クロム酸ナトリウムは、加熱すると有毒なクロムフュームを生成します。強力な酸化剤で腐食性が高いです。
この化合物は、亜鉛メッキまたは電気メッキ技術、革なめし、織物製造などのさまざまな工業プロセスからの汚染された飲料水源に含まれています。
物理的及び化学的性質
重クロム酸ナトリウムは、単斜晶系の結晶で構成され、無水の形で赤みがかったオレンジ色で、臭いはありません。その分子量は、無水型で261.97 g / mol、二水和物型で298.00 g / molです。
融点は356.7℃、分解する沸点は400℃です。それは2.52 g / mlの密度を持っています。
図2：重クロム酸ナトリウムの外観
重クロム酸ナトリウムの外観を図2に示します。水への溶解度は摂氏25度で100グラムあたり187 g、エタノールへの溶解度は摂氏19.4度で1リットルあたり513.2グラムです（National Center for Biotechnology Information、nd）。
推奨条件下で保管した場合は安定した化合物と見なされ、引火性はありません。強力な酸化剤であるため腐食性があり、溶液中では1％w / v溶液中でpHを4に下げる能力を持つ酸です。
生産方法
クロム酸ナトリウムは、硫酸、二酸化炭素、またはこれら2つの組み合わせを処理する連続プロセスによって重クロム酸塩に変換できます。
重クロム酸ナトリウム液の蒸発は、硫酸ナトリウムおよび/または重炭酸ナトリウムの沈殿を引き起こし、これらの化合物は重クロム酸ナトリウムの最終結晶化の前に除去されます。
重クロム酸ナトリウムは、3ステップのプロセスで作成できます。
- アルカリ性ローストクロマイト酸化条件
- 浸出。液体溶媒の作用による混合物からの可溶性物質の抽出
- 酸による一クロム酸ナトリウムの二クロム酸ナトリウムへの変換。
無水重クロム酸ナトリウムは、重クロム酸ナトリウム二水和物を溶融するか、重クロム酸水溶液を86℃を超えて結晶化するか、噴霧乾燥機で重クロム酸ナトリウム溶液を乾燥させることによって調製できます。
69および70％w / vの重クロム酸ナトリウム溶液は、便利で費用効果の高い数量の配送方法として使用され、手作業や結晶溶解の必要がありません。
反応性と危険性
強力な酸化剤です。強酸とは相容れない。可燃物と接触すると、火災を引き起こす可能性があります。有毒な酸化クロムの煙が熱や火の存在下で発生する可能性があります。
有機残留物を含む重クロム酸塩と硫酸のよく知られた「クロム酸混合物」は、激しい発熱反応を引き起こします。この混合物とアセトン残留物との組み合わせも激しい反応を引き起こします。
重クロム酸塩と硫酸とアルコール、エタノール、2-プロパノールの組み合わせにより、激しい発熱反応が起こります。重クロム酸硫酸と酸化可能な有機材料の混合を含む多くの事件が発生しているため、このような相互作用を回避することがおそらく最善です。
重クロム酸塩とヒドラジンの組み合わせは爆発的であり、重クロム酸塩とアミンの反応は一般に激しいと予想されます。無水二クロム酸塩を無水酢酸に添加すると、最終的に爆発的な発熱反応が起こります。
ホウ素、シリコン、重クロム酸塩は、火工品の混合物を形成します。酢酸、2-メチル-2-ペンテナール、重クロム酸塩の混合物は、激しい反応を引き起こします（Chemical Datasheet Sodium Dichromate。、2016）。
粉塵やミストを吸い込むと、喘息に似た呼吸刺激を引き起こします。中隔穿孔が発生する可能性があります。毒と見なされます。
摂取すると、嘔吐、下痢、そして非常にまれに、胃と腎臓の合併症を引き起こします。目や皮膚との接触は局所刺激を引き起こします。繰り返し皮膚に触れると皮膚炎を引き起こします。
重クロム酸ナトリウムは人に対して発がん性があります。六価クロムまたはCr（VI）化合物が人間に肺がんを引き起こす可能性があるという証拠があります。二クロム酸ナトリウムは動物に肺がんを引き起こすことが示されています。
重クロム酸ナトリウムは催奇形性または生殖リスク化合物として特定されていませんが、六価クロムまたはCr（VI）化合物は催奇形性であり、生殖能力の低下や月経周期の妨害などの生殖への害を引き起こすことが知られています。 。
重クロム酸ナトリウムは肝臓と腎臓の損傷を引き起こす可能性があるため、細心の注意を払って処理する必要があります（New Jersey Department of Health、2009）。
摂取した場合、被害者は水または牛乳を飲む必要があります。嘔吐を誘発しないでください。皮膚や目との接触の場合、それは酸やけどとして扱われるべきです。目は少なくとも15分間水で洗い流されます。
外部病変は、チオ硫酸ナトリウムの2％溶液でこすることができます。すべてのケースで医師に相談する必要があります。
用途と用途
他のクロム化学薬品の製造におけるその重要性に加えて、重クロム酸ナトリウムはまた、以下の製造における成分として多くの直接的な用途があります。
- メタリック仕上げ：腐食に強く、金属表面をきれいにするのに役立ちます。また、塗料の接着にも適しています。
- 有機製品：ビタミンKやワックスなどの製品の製造で酸化剤として使用されます。
- 顔料：無機クロメート顔料の製造に使用され、光に対して安定したさまざまな色を生成します。一部のグレードのクロメートは、アンダーコートおよびプライマーの腐食防止剤としても使用されます。
- セラミック：色付きガラスやセラミック釉薬の準備に使用されます。
- テキスタイル：酸性染料の媒染剤として使用され、速い着色特性を高めます。
- 硫酸クロムの生産。
（重クロム酸ナトリウム。他のほぼすべてのクロム化合物の構成要素。2010-2012）
重クロム酸ナトリウム二水和物。その使用は、セラミック釉薬や着色ガラスなどの高温用途を含むさまざまな条件で理想的です。
酸化クロムは、チタンや鉄などの他の金属酸化物よりも硬いため、温度やプロセス条件が厳しい環境に最適です。
この物質は主に他のクロム化合物を生成するために使用されますが、石油生産、木材防腐剤、有機化学物質の生産、および腐食防止剤として使用されるベントナイトスラッジにも使用されます。
二クロム酸カリウムアルミニウムと混合すると、アルミニウム熱プロセスを使用して、酸化クロムは高純度の金属クロムを生成します。これは、航空宇宙産業で使用される高性能超合金の製造に不可欠な成分です。
有機合成では、重クロム酸ナトリウムは、硫酸の存在下での酸化物還元反応の酸化剤として使用されます。
図3.有機合成における重クロム酸ナトリウムの使用。
たとえば、図3.1に示すように、p-ニトロトルエンの酸化によるpニトロ安息香酸の生成、n-ブタノールの酸化によるn-ブタアルデヒドの生成、シクロヘキサノールからのシクロヘキサノンの生成、およびアジピン酸の生成、3.2、3.3、3.4（VK Ahluwalia、2004）。
生化学
雄ラットに重クロム酸ナトリウム（CrVI）と酢酸クロム水酸化物（CrIII）を気管内注入すると、曝露後72時間まで、全血、血漿、尿中のクロム濃度が増加しました。曝露後6時間でピーク濃度に達した。
全血クロムと血漿クロム濃度の比率は、Cr（VI）とCr（III）処理で有意に異なっていました。したがって、クロム曝露の評価には、血中クロムおよび血漿クロム試験を使用する必要があります。
クロムは末梢リンパ球でも検出された。Cr（VI）は処理後、リンパ球に有意に蓄積しましたが、Cr（III）は蓄積していません。これらの細胞は、クロム化合物への曝露を評価するためのバイオマーカーとして使用される可能性があります（Hooth、2008）。
参考文献
- 化学データシート二クロム酸ナトリウム。（2016）。cameo chemicalsから取得：cameochemicals.noaa。
- フース、MJ（2008）。二クロム酸ナトリウム二水和物の毒性学および発がん研究に関する技術報告書。アメリカ国立衛生研究所。
- コーゲル、JE（2006）。産業鉱物および岩石：商品、市場、および用途第7版。リトルトンコロラド：鉱業、冶金、探査の社会。
- 国立バイオテクノロジー情報センター。（sf）。PubChem複合データベース; CID = 25408。pubchem.comから取得：pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- ニュージャージー州保健省。（2009年11月）。有害物質ファクトシート重クロム酸ナトリウム。nj.govから取得：nj.gov。
- 重クロム酸ナトリウム。実質的に他のすべてのクロム化合物のビルディングブロック。（2010-2012）。elementis chromiumから取得：elementischromium.com
- K. Ahluwalia、RA（2004）。包括的な実用的な有機化学：準備と定量分析。デリー：大学出版局（インド）。