Τι είναι το Διχρωμικό;

Στη χημεία, έχουμε ακούσει για πολλά στοιχεία, αέρια κ.λπ. Έχετε ακούσει όμως για τον όρο διχρωμικό; Χρησιμοποιείται κυρίως στον κόσμο των χημικών βιομηχανιών. Έτσι, σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε λεπτομερώς τα διχρωμικά. Θα καλύψουμε όλες τις βασικές πληροφορίες σχετικά με τα διχρωμικά, όπως τους τύπους, τις χρήσεις, τις ιδιότητές τους κ.λπ. Ας ξεκινήσουμε.

Σχετικά με το Dichromate

Τα ανιόντα των ατόμων χρωμίου και οξυγόνου ονομάζονται χρωμικά και διχρωμικά. Είναι, λοιπόν, οξυανιόντα χρωμίου. Αυτοί οι όροι αναφέρονται συνήθως σε υλικά που περιέχουν αυτά τα ανιόντα με μια γενική έννοια. Το χρωμικό έχει ένα χρωμικό ανιόν, ενώ το διχρωμικό έχει δύο χρωμικά ανιόντα συνδυασμένα. Αυτά τα δύο ανιόντα έχουν χημικά συστατικά που μοιάζουν πολύ μεταξύ τους. Ωστόσο, διαφέρουν στην εμφάνιση. Τώρα ας δούμε τον τύπο διχρωμικού. Ο τύπος διχρωμικού είναι Cr₂ O7₂ – που είναι οξυανιόν χρωμίου. Τυπικά, αναφερόμαστε στις ενώσεις που περιέχουν αυτό το ανιόν ως μια μοναδική ομάδα χρησιμοποιώντας αυτόν τον όρο. Τα διχρωμικά περιλαμβάνουν σωματίδια όπως το διχρωμικό νάτριο και κάλιο. Οι ενώσεις που έχουν το διχρωμικό ως ανιόν απεικονίζουν επίσης μια έντονη πορτοκαλί απόχρωση. 215,99 g/mol είναι η μοριακή μάζα αυτού του ανιόντος. Η τετραεδρική γεωμετρία είναι αισθητή γύρω από το άτομο του χρωμίου στο διχρωμικό.

Φυσικά χαρακτηριστικά του διχρωμικού ( Cr₂ O7₂ )

• Το σημείο βρασμού για το διχρωμικό είναι 500oC.
• Το σημείο τήξης για το διχρωμικό είναι 398oC.
• Το διχρωμικό είναι άοσμο.
• Είναι μια κόκκινη-πορτοκαλί κρυσταλλική στερεή ουσία στην όψη.
• Έχει σθένος 2.
• Το pH για το διχρωμικό είναι 4.
• Η κατάσταση οξείδωσης είναι +6.
• Είναι μέτρια διαλυτό σε κρύο νερό και αρκετά σε ζεστό νερό.

Χημικά χαρακτηριστικά του διχρωμικού (Cr₂ O7₂ )

• Οξινισμένο διάλυμα διχρωμικού άλατος παράγει [CrO(O₂ )₂ ], το οποίο όταν συνδυάζεται με υπεροξείδιο έχει ως αποτέλεσμα ένα βαθύ μπλε χρώμα.

4H₂ O₂ + 2H⁺ + Cr² O7^2- + 2CrO₅ + 5H₂ O

• Μετατρέπει το υδρόθειο σε θείο κατά τη διαδικασία αντίδρασης με αυτό. Επίσης, μετατρέπει τα θειώδη σε θειικά, τα θειοθειικά σε θειικά, τα χλωρίδια σε χλώριο, τα νιτρώδη σε νιτρικά και το θείο σε άλατα κασσιτέρου.

Cr₂ O7 + 3H₂ S + 8H+ 2Cr₃ + + 3S 7H₂ O

Χρήσεις διχρωμικού

• Χρησιμοποιείται στη φωτογραφία για να κάνει το φιλμ ζελατίνης πιο ανθεκτικό.
• Χρησιμοποιείται στη βιομηχανία δέρματος για τη βυρσοδεψία χρωμίου. Προσφέρει Cr(OH)₃ ως μέτριο και χρησιμοποιείται και στη βαφή.
• Υπολογίζει τον όγκο των θειωδών, του ιωδίου και των αλάτων σιδήρου.
• Χρησιμοποιείται για την παραγωγή στυπτηρίας χρωμίου, κίτρινου χρωμίου και κόκκινου χρωμίου, πρόσθετων ενώσεων χρωμίου.

Διχρωμικό νάτριο

Ο χημικός τύπος για το διχρωμικό νάτριο, μια ανόργανη ένωση με δύο άτομα νατρίου, δύο άτομα χρωμίου και επτά άτομα οξυγόνου, είναι (Na₂ Cr₂ O₇ ). Na₂ Cr₂ O₇ είναι ένα κρυσταλλικό στερεό με πορτοκαλί έως κόκκινη όψη. Η ένωση διχρωμικού νατρίου, η οποία περιέχει επτά άτομα οξυγόνου, είναι ένας ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας επειδή έχει άφθονο οξυγόνο να δώσει σε άλλα είδη για να τα οξειδώσει μειώνοντας τον εαυτό του.

Παρασκευή διχρωμικού νατρίου

Τα μεταλλεύματα που περιέχουν οξείδιο του χρωμίου (III) χρησιμοποιούνται για την παραγωγή διχρωμικού νατρίου σε μαζική κλίμακα. Σε περίπου 1000 °C και με αέρα (πηγή οξυγόνου), το μετάλλευμα συντήκεται με μια βάση, συνήθως ανθρακικό νάτριο:

4Να₂ CrO₄ + 4CO₂ =2Cr₂ O₃ + 4Na₂ CO₃ + 3O₂

Το χρώμιο διαλύεται σε ζεστό νερό κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης, επιτρέποντας την εξαγωγή του. Άλλα μέρη του μεταλλεύματος είναι πλέον ανεπαρκώς διαλυτά, όπως οι ενώσεις του αλουμινίου και του σιδήρου. Όταν προστίθεται θειικό οξύ ή διοξείδιο του άνθρακα στο προκύπτον υδατικό εκχύλισμα, προκύπτει το διχρωμικό άλας.

2Na₂ CrO₄ + 2CO₂ + H₂ O =Na₂ Cr₂ O₇ + 2NaHCO₃

Χρήσεις διχρωμικού νατρίου

Πολλά πράγματα μπορούν να γίνουν με το διχρωμικό νάτριο, όπως:

• Η δημιουργία ενώσεων χρωμίου είναι η κύρια χρήση της.
• Οι λάσπες γεώτρησης γίνονται με την ουσία.
• Η επεξεργασία μετάλλων γίνεται με διχρωμικό νάτριο.
• Χρησιμοποιείται επίσης ως συστατικό για τη βαφή.
• Στην παρασκευή οργανικών χημικών ουσιών, χρησιμοποιείται διχρωμικό νάτριο.
• Ως αναστολέας διάβρωσης, χρησιμοποιείται συνήθως για να σταματήσει τη διάβρωση των μετάλλων.
• Πολλές επιχειρήσεις που κατασκευάζουν βαφές χρησιμοποιούν διχρωμικό νάτριο.
• Η επιμετάλλωση γίνεται επίσης με τη χρήση του, όπου ένα λεπτό στρώμα αυτής της ένωσης εφαρμόζεται στα διάφορα μεταλλικά αντικείμενα για την αποφυγή σκουριάς ή διάβρωσης.
• Λόγω του υψηλού επιπέδου οξείδωσης της ουσίας, χρησιμοποιείται στη βιομηχανία πετρελαίου.
• Η παραγωγή έγχρωμου γυαλιού και κεραμικού γλάσου χρησιμοποιεί επίσης διχρωμικό νάτριο.

Κίνδυνοι για την υγεία από το διχρωμικό νάτριο

Στους ανθρώπους, το διχρωμικό κάλιο είναι μια καρκινογόνος ουσία. Υπάρχει απόδειξη ότι οι ενώσεις εξασθενούς χρωμίου ή χρωμίου VI προκαλούν καρκίνο του πνεύμονα τόσο στους ανθρώπους όσο και στα ζώα, ο οποίος προκαλεί καρκίνο. Η ουσία μπορεί να προκαλέσει σοβαρή βλάβη στα μάτια ή ίσως τύφλωση εάν εκτεθεί. Η μειωμένη γονιμότητα, η κληρονομική γενετική βλάβη και η βλάβη στα αγέννητα βρέφη είναι πρόσθετες συνέπειες της ανθρώπινης έκθεσης. Το διχρωμικό κάλιο μπορεί να βλάψει τη γαστρεντερική οδό, το ήπαρ, τα νεφρά και το ανοσοποιητικό σύστημα. Βλάπτει κυρίως την αναπνευστική οδό, προκαλώντας δύσπνοια, πνευμονία, έλκη, βρογχίτιδα και άσθμα. Ο αυξημένος κίνδυνος ανάπτυξης καρκίνου του πνεύμονα και καρκίνου της ρινικής κοιλότητας συνδέεται με αυτή τη χημική ουσία, μια αναγνωρισμένη καρκινογόνο ουσία για τον άνθρωπο.

Διχρωμικό κάλιο

Το διχρωμικό κάλιο είναι μια κρυσταλλική, ανόργανη ουσία που απελευθερώνει δηλητηριώδεις αναθυμιάσεις χρωμίου και έχει μια πορτοκαλί έως κόκκινη απόχρωση. Ο τύπος διχρωμικού καλίου είναι K₂ Cr₂ O₇ . Το διχρωμικό κάλιο είναι μια ιοντική ένωση με δύο ιόντα καλίου και ένα αρνητικά φορτισμένο διχρωμικό ιόν. Επίσης, δύο εξασθενή άτομα χρωμίου συνδέονται με τρία άτομα οξυγόνου και ένα επιπλέον άτομο οξυγόνου. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται το τελικό προϊόν και ο τύπος διχρωμικού καλίου είναι K₂ Cr₂ O₇ .

Εκτός από ισχυρό οξειδωτικό, το διχρωμικό κάλιο είναι εξαιρετικά διαβρωτικό. Αν και το διχρωμικό νάτριο καταλαμβάνει κυρίως τη θέση του, αυτό το υλικό εξακολουθεί να χρησιμοποιείται για την παραγωγή χρωστικών, συντηρητικών ξύλου και φωτομηχανικών διεργασιών.

Χρήσεις διχρωμικού καλίου

Ακολουθούν μερικές από τις κύριες βιομηχανικές χρήσεις του διχρωμικού καλίου:

• Το διχρωμικό κάλιο χρησιμοποιείται για την κατασκευή της στυπτηρίας χρωμίου καλίου και στη βιομηχανία βυρσοδεψίας δέρματος.
• Το χρωμικό οξύ είναι μια ουσία που χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό γυάλινων σκευών και δρα ως χαρακτικό για γυάλινα προϊόντα που παράγονται από διχρωμικό κάλιο. Αυτό μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως πρώτη ύλη στη διαδικασία.
• Χρησιμοποιείται επίσης στον οικοδομικό τομέα ως συστατικό τσιμέντου, παρατείνοντας το χρόνο που απαιτείται για να πήξει το μείγμα σκυροδέματος και ενισχύοντας την πυκνότητα και το χρώμα του τελικού προϊόντος.
• Χρησιμοποιείται ως οξειδωτικός παράγοντας και στη μεταξοτυπία φωτογραφίας στη βιομηχανία.
• Οι οργανικοί διαλύτες όπως η ζελατίνη, η βαφή, η αιθάλη και το αραβικό κόμμι χρησιμεύουν επίσης ως σκληρυντικός παράγοντας. Οι μεταλλικές πλάκες εκτύπωσης που χρησιμοποιούνται σε μεθόδους φωτομηχανικής εκτύπωσης δημιουργούνται χρησιμοποιώντας αυτά τα σκληρυμένα υγρά.
• Ένα διάλυμα διχρωμικού καλίου και αραιού H2SO4 χρησιμοποιείται κατά την ανάπτυξη φωτογραφικών αρνητικών.

Διχρωμικό αμμώνιο

Στη χημεία, το διχρωμικό αμμώνιο είναι μια ανόργανη ένωση της οποίας ο τύπος είναι (NH₄ )2Cr₂ O₇ . Το διχρωμικό αμμώνιο έχει κατάσταση οξείδωσης +6, γνωστό και ως εξασθενές χρώμιο. Το διχρωμικό αμμώνιο είναι επίσης ευρέως γνωστό ως Vesuvian Fire επειδή χρησιμοποιείται κυρίως για σκοπούς επίδειξης. Τα παλιά χρόνια, το διχρωμικό αμμώνιο χρησιμοποιούνταν στην πυροτεχνία και τη φωτογραφία.

Χρήσεις διχρωμικού αμμωνίου

• Στις πρώτες μέρες της φωτογραφίας, το διχρωμικό αμμώνιο χρησιμοποιήθηκε σε πυροτεχνήματα και λιθογραφίες. Λειτουργούσε ως πηγή καθαρού αζώτου στα εργαστήρια και μερικές φορές ως καταλύτης.
• Στη μεταποιητική βιομηχανία, χρησιμοποιείται κυρίως ως μυρωδάτο για τη βαφή χρωστικών αλιζαρίνης, στυπτηρίας χρωμίου, λαδιού βυρσοδεψίας και καθαρισμού δέρματος.
• Διατίθεται στο εμπόριο ως πιστοποιημένο εντομοκτόνο, χρωστική ουσία για βαφή και χρωστική ουσία.

 Συμπέρασμα 

Έτσι, φτάσαμε στην τελευταία ενότητα του σημερινού άρθρου και στο σημερινό άρθρο, έχουμε συζητήσει τα διχρωμικά με λεπτομερή τρόπο. Ελπίζουμε να βρείτε αυτό το άρθρο κατατοπιστικό και ότι σας βοήθησε να αποκτήσετε γνώσεις σχετικά με το διχρωμικό, ακολουθούμενο από τον τύπο του διχρωμικού, τις ιδιότητες, τις χρήσεις και τις επιπτώσεις του στην υγεία. Σκοπεύουμε να παρέχουμε λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με τα διχρωμικά σε απλή γλώσσα, ώστε να μπορείτε να τα κατανοήσετε γρήγορα.

Συχνές ερωτήσεις για το Dichromate

1. Ποιους σκοπούς εξυπηρετούν οι διχρωμικές ενώσεις;

Α: Οι ενώσεις από διχρωμικό έχουν πολυάριθμες χρήσεις. Χρησιμοποιούνται ως οξειδωτικά μέσα και στην κατασκευή ποικίλων προϊόντων, όπως κεριά, χρώματα, κόλλες κ.λπ. Επειδή είναι προϊόν εξασθενούς χρωμίου, το διχρωμικό κάλιο είναι τοξικό και καρκινογόνο.

2. Είναι το διχρωμικό νάτριο ισχυρό οξειδωτικό;

Α: Ναι, το διχρωμικό νάτριο είναι ένα πολύ ισχυρό και αποτελεσματικό οξειδωτικό. Είναι δυνατή η οξείδωση πρωτοταγών αλκοολών με διχρωμικό νάτριο σε θειικό οξύ, αλλά αυτό περιορίζεται σοβαρά στο αντίστοιχο οξύ λόγω υπεροξείδωσης μέσω της ένυδρης αλδεΰδης. Ως εκ τούτου, είναι δημοφιλές ως ισχυρό οξειδωτικό.

3. Εξηγήστε τη διαλυτότητα του διχρωμικού καλίου και του νατρίου, αντίστοιχα.

Α: Αρχικά, ας θυμηθούμε τους τύπους του διχρωμικού νατρίου και του διχρωμικού καλίου. Ο τύπος διχρωμικού νατρίου είναι (Na₂ Cr₂ O₇ ), και ο τύπος διχρωμικού καλίου είναι (K₂ Cr₂ O₇ ). Διχρωμικό νάτριο (Na₂ Cr₂ O₇ ) είναι πιο διαλυτό από το διχρωμικό κάλιο (K₂ Cr₂ O₇ ). Αυτό συμβαίνει επειδή τα ιόντα καλίου είναι μεγαλύτερα από τα ιόντα νατρίου και έχουν χαμηλότερη ενθαλπία ενυδάτωσης. Οι ομοιοπολικοί δεσμοί μεταξύ καλίου και οξυγόνου στο διχρωμικό κάλιο είναι επίσης παρόντες και είναι δύσκολο να σπάσουν.