Dicromato de sódio (Na2Cr2O7): propriedades, produção, usos - Ciência - 2023

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o dicromato de sódio é um composto inorgânico com a fórmula Na2Cr2O7. É um dos muitos compostos de cromo hexavalente (Cr VI). Sua estrutura está ilustrada na figura 1, embora o sal seja geralmente manuseado na sua forma diidratada, cuja fórmula seria Na2Cr2O7 · H2O.

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

A China é o maior produtor de dicromato de sódio, no entanto as fábricas de produtos químicos chineses têm uma produção relativamente baixa, menos de 50.000 toneladas por ano cada uma, quando comparada com a 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 tem propriedades semelhantes ao dicromato de potássio, no entanto, o sal de sódio é mais solúvel em água e tem um peso equivalente menor do que o sal de potássio.

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

Este composto pode ser encontrado em fontes de água potável contaminada de diferentes processos industriais, tais como técnicas de galvanização ou galvanoplastia, curtimento de couro e fabricação de têxteis.

Propriedades físicas e químicas

O dicromato de sódio é composto por cristais de estrutura monoclínica laranja-avermelhada na forma anidra e inodora. Seu peso molecular é de 261,97 g / mol na forma anidra e 298,00 g / mol na forma di-hidratada.

Tem um ponto de fusão de 356,7 graus Celsius, um ponto de ebulição de 400 graus Celsius no qual se decompõe. Tem uma densidade de 2,52 g / ml.

A aparência do dicromato de sódio é mostrada na Figura 2. Sua solubilidade em água é de 187 g por 100 gramas a 25 graus centígrados e sua solubilidade em etanol é 513,2 gramas por litro a 19,4 graus centígrados (National Center for Biotechnology Information, n.d.).

É considerado um composto estável se armazenado nas condições recomendadas e não é inflamável. Por ser um forte agente oxidante, é corrosivo e em solução é ácido, podendo baixar o pH para 4 em solução a 1% p / v.

Métodos de produção

O cromato de sódio pode ser convertido em dicromato por meio de um processo contínuo que lida com ácido sulfúrico, dióxido de carbono ou uma combinação dos dois.

A evaporação do licor de dicromato de sódio provoca a precipitação do sulfato de sódio e / ou bicarbonato de sódio, e estes compostos são removidos antes da cristalização final do dicromato de sódio.

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

Condições de oxidação alcalina de cromita torrada
Lixiviação. Extração de matéria solúvel de uma mistura pela ação de um solvente líquido
Conversão do monocromato de sódio em dicromato de sódio por meio de um ácido.

O dicromato de sódio anidro pode ser preparado derretendo dicromato de sódio di-hidratado, cristalizando soluções aquosas de dicromato acima de 86 graus C ou secando soluções de dicromato de sódio em secadores por spray.

As soluções de dicromato de sódio a 69 e 70% p / v são utilizadas como um método conveniente e econômico de envio de quantidades, evitando a necessidade de manuseio manual ou dissolução de cristais.

Reatividade e perigos

É um forte agente oxidante. Incompatível com ácidos fortes. O contato com materiais combustíveis pode causar incêndios. Vapores tóxicos de óxido de cromo podem se formar na presença de calor ou fogo.

A conhecida "mistura de ácido crômico" de dicromato e ácido sulfúrico com resíduos orgânicos dá origem a uma violenta reação exotérmica. 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, dá origem a uma violenta reação exotérmica. Devido à ocorrência de muitos incidentes envolvendo a mistura de ácido sulfúrico-dicromato com materiais orgânicos oxidáveis, é provavelmente melhor evitar tais interações.

A combinação de dicromato com hidrazina é explosiva, a reação do dicromato deve ser 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-pentenal e dicromato leva a uma reação galopante (Chemical Datasheet Sodium Dichromate., 2016).

Respirar poeira ou névoa causa irritação respiratória que às vezes se assemelha à asma. Pode ocorrer perfuração septal. É considerado veneno.

A ingestão causa vômito, diarréia e, de forma muito incomum, complicações estomacais e renais. O contato com os olhos ou pele causa irritação local. A exposição repetida à pele causa dermatite.

O dicromato de sódio é cancerígeno para os humanos. Há evidências de que o cromo hexavalente ou os compostos 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 composto teratogênico ou de risco reprodutivo, sabe-se que os compostos hexavalentes de cromo ou Cr (VI) são teratógenos e causam danos reprodutivos, como redução da fertilidade e interferir nos ciclos menstruais. .

O dicromato de sódio pode causar danos ao fígado e aos rins, por isso deve ser manuseado com extremo cuidado (Departamento de Saúde de Nova Jersey, 2009).

Em caso de ingestão, a vítima deve beber água ou leite; nunca induza o vômito. Em caso de contato com a pele ou olhos, deve-se tratar como queimaduras ácidas; os olhos são lavados com água por pelo menos 15 minutos.

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

Usos e aplicações

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

Acabamento metálico: auxilia na resistência à corrosão e na limpeza de superfícies metálicas, além de favorecer a aderência da tinta.
Produtos orgânicos: utilizados como agentes oxidantes na fabricação de produtos como vitamina K e cera.
Pigmentos: são utilizados na fabricação de pigmentos cromados inorgânicos onde se produz uma gama de cores estáveis à luz. Alguns tipos de cromato também são usados como inibidores de corrosão em subcapas e primers.
Cerâmica: utilizada na preparação de vidros coloridos e esmaltes cerâmicos.
Têxtil: usado como mordente para tintas ácidas para aumentar suas propriedades de coloração rápida.
Produção de sulfato de cromo.

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

Dicromato de sódio Dihidratado, seu uso é ideal em várias condições incluindo aplicações de alta temperatura como esmaltes cerâmicos e vidros coloridos.

O óxido crômico, por ser mais duro que outros óxidos metálicos, como titânio ou ferro, é ideal para ambientes onde a temperatura e as condições do processo são agressivas.

Esta substância é usada principalmente para produzir outros compostos de cromo, mas também é usada em lamas de bentonita usadas na produção de óleo, em preservativos de madeira, na produção de produtos químicos orgânicos e como inibidor de corrosão.

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

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

Por exemplo, a oxidação de p nitrotolueno para formar ácido p nitrobenzoico, na oxidação de n-butanol para formar n-butaldeído, na formação de ciclohexanona a partir de ciclohexanol e a formação de ácido adípico, conforme ilustrado nas figuras 3.1 , 3.2, 3.3 e 3.4 respectivamente (VK Ahluwalia, 2004).

Bioquímica

A instilação intratraqueal de dicromato de sódio (CrVI) e hidróxido de acetato de cromo (CrIII) em ratos machos resultou no aumento das concentrações de cromo no sangue total, plasma e urina até 72 horas após a exposição; As concentrações máximas foram atingidas 6 horas após a exposição.

A razão das concentrações de cromo no sangue total para as concentrações de cromo no plasma foi significativamente diferente para os tratamentos com Cr (VI) e Cr (III). Portanto, testes de cromo no sangue e cromo no plasma devem ser usados para avaliar a exposição ao cromo.

O cromo também foi detectado em linfócitos periféricos. Cr (VI), mas não Cr (III) acumulou-se significativamente nos linfócitos após o tratamento. Essas células têm potencial para serem utilizadas como biomarcadores para avaliação da exposição a compostos de cromo (Hooth, 2008).

Referências

Folha de Dados Química Dicromato de Sódio. (2016). Obtido de produtos químicos de camafeu: cameochemicals.noaa.
Hooth, M. J. (2008). Relatório Técnico de Estudos de Toxicologia e Carcinogênese do Dicromato de Sódio Diidratado. Instituto Nacional de Saúde dos EUA.
Kogel, J. E. (2006). Rochas e minerais industriais: Commodities, Markets and Uses Sétima edição. littleton colorado: sociedade de mineração, metalurgia e exploração inc.
Centro Nacional de Informações sobre Biotecnologia. (s.f.). PubChem Compound Database; CID = 25408. Obtido em pubchem.com: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
Departamento de Saúde de Nova Jersey. (Novembro de 2009). ficha técnica sobre substâncias perigosas dicromato de sódio. Obtido em nj.gov: nj.gov.
Dicromato de sódio. O bloco de construção de praticamente todos os outros compostos de cromo. (2010-2012). Obtido em elementis chromium: elementischromium.com
K. Ahluwalia, R. A. (2004). Comprehensive Practical Organic Chemistry: Preparations And Quantitative Analysis. Delhi: Editora universitária (Índia).