کرومیک اسید
فهرست مطلب:
خرید اسید کرومیک
شرکت پیشگامان شیمی واردکننده محصول اسید کرومیک 98% در گالن‌های 50 کیلوگرمی از کشور آلمان و آفریقا می‌باشد. این محصول در صنایع آبکاری و لعابکاری کاربردهای فراوانی دارد. در ادامه به بررسی این ماده می‌پردازیم:
اسید کرومیک
عنوان کرومیک اسید برای تلفیقی از دی‌کرومات و اسید سولفوریک غلیظ، بکار می‌رود که گاهی ممکن است شامل ترکیباتی دیگر از جمله تری‌اکسید کروم باشد. به همین دلیل این ماده به عنوان مخلوط شیشه پاک‌کن ممکن است که استفاده شود. دیگر کاربرد اسید کرومیک برای اقسام مولکولی، H2CrO4 که تری‌اکسید آن انیدرید است، استفاده می‌شود. در کرومیک اسید، کروم در شکل اکسیداسیون 6+ (یا VI) واقع است.
فرمول مولکولی اسید کرومیک، H2CrO4، دارای نقاط اشتراکی زیادی با سولفوریک اسید، H2SO4 می‌باشد. اگرچه فقط پروتون اول را به راحتی از دست می‌دهند اما هر دو اسید تحت عنوان اسیدهای قوی طبقه‌بندی می‌شوند.
+H2CrO4 ⇌ [HCrO4−] + H
خواص اسید کرومیک – H2CrO4
| کرومیک اسید | H2CrO4 |
| وزن مولکولی کرومیکاسید | 118.008 g/mol |
| چگالی | 1.201 g/cm3 |
| نقطه ذوب | 197 °C |
| نقطه جوش | 250 °C |
قدرت اسیدی:
مقادیر گزارش‌شده برای pKa این تعادل بین 8/0 تا 1.6 متفاوت است و به صورت دقیق مشخص نشده است. تعیین مقدار pKa در قدرت یونی صفر دشوار است زیرا فقط نیمی از تفکیک در محلول بسیار اسیدی، در pH تقریباً 0، یعنی با غلظت اسید در حدود mol dm-3 ١ رخ می‌دهد. یک مانع دیگر در اندازه‌گیری pKa این است که یون –[HCrO4] تمایل به تشکیل دیمر دارد و یون دی‌کرومات، -2[Cr2O7] تشکیل می‌دهد.
این یک ماده اکسید کننده قوی و خورنده است.
علاوه بر این، دی‌کرومات می‌تواند دپروتونه شود:
HCr2O7]− ⇌ [Cr2O7]2− + H+ pK = 1.8]
مقدار pK این واکنش نشان می‌دهد که می‌توان آن را در pH> 4 نادیده گرفت.
از دست دادن پروتون دوم در محدوده pH 4-8 رخ می‌دهد، و یون –[HCrO4] یک اسید ضعیف می‌باشد.
کرومیک اسید مولکولی را در اصل می‌تواند با افزودن تری‌اکسید کروم به آب (مانند تولید سولفوریک اسید) تولید کرد.
CrO3 + H2O ⇌ H2CrO4
وقتی کرومیک اسید مولکولی کم آب شود واکنش معکوس رخ می‌دهد. این همان چیزی است که وقتی سولفوریک اسید غلیظ به محلول دی‌کرومات اضافه می‌شود، اتفاق می‌افتد. در ابتدا رنگ از نارنجی (دی‌کرومات) به قرمز (اسیدکرومیک) و سپس کریستال‌های تری‌اکسید کروم به رنگ قرمز تند، از مخلوط، بدون تغییر رنگ بیشتر رسوب می‌کنند.
این تغییر رنگ‌ها مخلوط به دلیل انتقال LMCT است.
تری اکسید کروم، انیدرید کرومیک اسید مولکولی است. که یک اسید لوئیس است و می‌تواند با یک باز لوئیس مانند پیریدین در یک محیط غیر آبی مانند متیلن کلراید (معرف کالنز) واکنش نشان دهد.
چگونه می‌توان کرومیک اسید تهیه کرد؟
ابتدا دی کرومات سدیم یا دی کرومات پتاسیم باید با کمی آب ترکیب می‌شود تا خمیر تولید شود. هنگام اضافه کردن اسید سولفوریک به خمیر به صورت مداوم آن را مخلوط می‌کنند تا اسید کرومیک تشکیل می‌شود.
کاربرد کرومیک اسید:
این یک ماده حد واسط در آبکاری کروم است و در لعاب‌های سرامیکی و شیشه‌های رنگی نیز کاربرد دارد. از آنجا که یک محلول اسید کرومیک در اسید سولفوریک (که به عنوان مخلوط سولفوکرومیک یا اسید کروموسولفوریک نیز شناخته می‌شود) یک ماده اکسید کننده قوی است، می‌توان از آن برای تمیز کردن شیشه‌های آزمایشگاهی، به خصوص باقی‌مانده‌های آلی غیر محلول استفاده کرد. البته این کاربرد به دلیل نگرانی‌های زیست‌محیطی کاهش یافته است. علاوه بر این، از خاصیت پارامغناطیسی یون‌های کرومیک – (Cr(III می‌تواند در برنامه‌های خاص مانند طیف‌سنجی NMR استفاده کرد که این کاربرد به ویژه در مورد لوله‌های NMR قابل استفاده است.
این ماده به دلیل توانایی آن در “براق کردن” برنج خام، در صنعت تعمیر ابزار مورد استفاده قرار می‌گیرد. زنگار بر روی برنج را ازبین میبرد.
در دهه 1940 از این اسید در رنگ مو‌ها با نام ملیرون استفاده می‌شد.
از کرومیک اسید به عنوان سفید کننده در پردازش معکوس عکاسی سیاه و سفید استفاده می‌شود.
فرم کاملاً پروتون شده یون دی کرومات، اسید دی کرومیک، H2Cr2O7 است و همچنین می‌تواند به عنوان نتیجه افزودن تری اکسید کروم به اسید کرومیک مولکولی دیده شود. هنگام واکنش با آلدئید یا کتون، اسید دی کرومیک می‌تواند دقیقا همان رفتار را داشته باشد.
با این حال، نکته قابل توجه در این بحث این است که بیش از یک کتون را اکسید نمی‌کند و کتون نوع دوم و اسید دی کرومیک فقط آلدئید را اکسید می‌کند. برای اولین مرحله از مکانیسم، آلدهید به یک کتون اکسید می‌شود و دوباره به یک اسید کربوکسیلیک اکسید می‌شود، بدون این که مانع عمده‌ای از اثرات فضایی ایجاد کند و مانع این واکنش شود.
اسید کرومیک قادر به اکسیداسیون انواع مختلف ترکیبات آلی است و انواع مختلفی برای این معرف ایجاد شده است. از کرومیک اسید به عنوان معرف جونز در اسید سولفوریک آبی و استون یاد می‌شود که الکل‌های اولیه و ثانویه را به ترتیب به اسیدهای کربوکسیلیک و کتون اکسید می‌کند، هرچند بندرت پیوندهای اشباع نشده را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
تری اکسید کروم و پیریدینیم کلرید، پیرویدینیم کلروکرومات را تولید می‌کند. این معرف به آلدئیدهای متناظر(R-CHO) الکل‌های اولیه تبدیل می‌شود.
کدام مواد خنثی کننده برای خنثی سازی کرومیک اسید ایده آل هستند؟
کرومیک اسید ابتدا باید در مقدار کافی آب رقیق شود. سپس، می‌توان آن را پس از فرآیند رقیق سازی با یک احیا کننده خنثی کرد. برخی از عوامل خنثی کننده عالی متابیسولفیت سدیم / پتاسیم، تیو سولفات سدیم یا سولفیت سدیم هستند.
ایمنی:
ترکیبات کروم شش‌ضلعی از جمله:
- تری‌اکسید کروم
- اسید کرومیک‌ها
- کرومات
- کلروکرومات‌ها
سمی و سرطان‌زا هستند. به همین دلیل، از اکسیداسیون اسید کرومیک در مقیاس صنعتی به جز در صنعت هوافضا استفاده نمی‌شود.
تری‌اکسید کروم و کرومیک اسید‌ها، اکسید کننده‌های قویی هستند و در صورت مخلوط شدن با مواد آلی که به راحتی اکسیده می‌شوند ممکن است واکنش شدیدی نشان دهند. ممکن است آتش‌سوزی یا انفجار رخ دهد.
سوختگی‌های ناشی از تماس با کرومیک اسید با محلول رقیق سدیم تیوسولفات درمان می‌شوند.
اثرات جانبی کرومیک اسید
در کارخانه آبکاری کروم که دارای تهویه ضعیف است، منجر به غلظت بیش از حد گازهای تری اکسید کروم می‌شود، کارگران هنگام کار روی مخازن کرومات علائم سرگیجه، سردرد و ضعف را تجربه می‌کنند.
اثرات پوستی
اثبات شده است که قرار گرفتن پوست در معرض کروم باعث ایجاد درماتیت تماسی تحریک کننده و آلرژیک می‌شود.
درماتیت تحریک‌کننده اولیه مربوط به خصوصیات سیتوتوکسیک مستقیم کروم است، در حالی که درماتیت تماسی آلرژیک یک واکنش التهابی است که با واسطه سیستم ایمنی بدن انجام می‌شود.
درماتیت تماسی آلرژیک یک پاسخ ایمنی با واسطه سلول است که در یک فرآیند دو مرحله‌ای اتفاق می‌افتد. در مرحله اول (القا)، کروم به پوست جذب می‌شود و مرحله بعدی را تحریک می‌کند – یک پاسخ ایمنی (حساس سازی).
افراد حساس هنگامی که در معرض کروم بالاتر از حد آستانه باشند، درماتیت آلرژیک نشان می‌دهند.
درماتیت آلرژیک به کروم با علائم زیر مشخص می‌شود
- خشکی
- اریتم
- شکاف زدن
- پاپول (سفت دانه)
- مقیاس گذاری
- تاول‌های کوچک
- تورم
به نظر می‌رسد حلالیت و pH از عوامل اصلی تعیین‌کننده ترکیبات جداگانه کروم برای ایجاد پاسخ آلرژیک است. ترکیبات با حلالیت پایین Cr (III) نسبت به Cr (VI) آلرژن‌های تماسی بسیار کارآمدتری هستند.
نفوذ پوست با تأخیر در بهبود باعث زخم فرسایشی بدون درد (“سوراخ‌های کروم”) می‌شود. این موارد معمولاً در انگشتان، بند و بازوها اتفاق می‌افتد. زخم مشخصه کروم به صورت پاپول شروع می‌شود و زخمی با لبه‌های سخت برآمده تشکیل می‌دهد. زخم‌ها می‌توانند به عمق بافت نرم نفوذ کنند یا به محل عفونت ثانویه تبدیل شوند، اما شناخته شده نیستند که منجر به بدخیمی شوند.
علاوه بر این، ترکیبات Cr (VI) در معرض کار با اثراتی بر روی پوست، تیغه بینی و لاله گوش همراه بوده است.
کروم یکی از رایج ترین مواد حساس زا برای پوست است و اغلب باعث ایجاد اثر حساسیت به پوست در عموم مردم می‌شود. منبع احتمالی قرار گرفتن در معرض کروم، دفع زباله برای فرایند آبکاری تولید کننده کرومات است که باعث آلودگی هوا یا آب محلی می‌شود.
اثرات کلیوی
اثرات کلیوی پس از استنشاق یا قرار گرفتن در معرض خوراکی ترکیبات (Cr (VI گزارش شده است.
اگرچه آسیب گلومرولی در کارگران کروم مشاهده شده است، آسیب غالب کلیه، لوله‌ای است و دوزهای کم به طور خاص بر روی توبول‌های متلاطم پروگزیمال تأثیر می‌گذارد.
مسمومیت شدید می‌تواند منجر به نکروز حاد لوله‌ای و نارسایی حاد کلیه شود. قرار گرفتن در معرض مزمن (Cr (VI با دوز کم معمولاً منجر به اثرات کلیوی گذرا می‌شود. افزایش سطح β2-میکروگلوبولین در ادرار (شاخص آسیب لوله کلیوی) در پلاسترهای کروم یافت شده است و سطح بالاتری به طور کلی در افراد جوانی که در معرض غلظت‌های بالاتر (Cr (VI هستند مشاهده شده است.
از روش‌های ایمونوشیمیایی حساس برای اندازه‌گیری پروتئین‌های خاص در ادرار برای تشخیص زودرس آسیب کلیه استفاده شده است، آستانه احتمالی در سطح قرار گرفتن در معرض 15 میکروگرم بر گرم کراتینین در ادرار نشان داده شده است.
به نظر نمی‌رسد مواجهه شغلی با (Cr (III با اثرات کلیوی همراه باشد. هیچ اختلال کلیوی بر اساس آلبومین ادرار، پروتئین متصل به رتینول و آنتی‌ژن‌های توبولار کلیه در 236 کارگر شاغل در صنعت تولید فروکروم یافت نشد.
