• 重鉻酸鈉

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    重鉻酸鈉

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    金屬酸鐵是一種無機化合物,化學式為Na2Cr2O7。 然而,該鹽通常作為其二水合物Na2Cr2O7·2H2O處理。 幾乎所有的鉻礦石都是通過轉化為重鉻酸鈉進行加工的,并且幾乎所有基于鉻的化合物和材料都是從這種鹽中制備的。 在反應活性和外觀方面,重鉻酸鈉重鉻酸鉀非常相似。 然而,鈉鹽在水中的溶解度鉀鹽的大約 20 倍(在 0 °C 時為 49 g/L),并且其當量也較低,這通常是理想的。

    準備

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    重金屬酸鍛是從含有三價鉻氧化物的礦石中大量生成的。 在空氣(氧源)存在的情況下,在大約 1000 °C 的溫度下,將礦石與堿(通常是碳酸鈉)熔合:

    2 Cr 2 O 3 + 4 Na 2 CO 3 + 3 O 2 ? 4 Na 2 CrO 4 + 4 CO 2 {\displaystyle {\ce {2Cr2O3 + 4Na2CO3 + 3O2 -> 4Na2CrO4 + 4CO2}}}

    該步驟溶解了鉻并允許將其提取到熱水中。 在此階段,礦石的其他成分(例如鋁和鐵化合物)溶解性很差。 用硫酸二氧化碳酸化得到的水提取物得到重鉻酸鹽

    2 Na 2 CrO 4 + 2 CO 2 + H 2 O ? Na 2 Cr 2 O 7 + 2 NaHCO 3 {\displaystyle {\ce {2Na2CrO4 + 2CO2 + H2O -> Na2Cr2O7 + 2NaHCO3}}}

    2 Na 2 CrO 4 + H 2 SO 4 ? Na 2 Cr 2 O 7 + Na 2 SO 4 + H 2 O {\displaystyle {\ce {2Na2CrO4 + H2SO4 -> Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O}}}

    通過結晶將重鉻酸鹽分離為二水合物。 這樣,每年可生產數百萬公斤的重鉻酸鈉。

    由于六價鉻有毒,尤其是作為粉塵,此類工廠受到嚴格的監管。 例如,來自此類精煉廠的流出物經過還原劑處理,將所有鉻 (VI) 還原為對環境威脅較小的鉻 (III)。 這種鹽的多種水合物是已知的,范圍從低于 19.5 °C 的十水合物 (CAS# 13517-17-4) 到六水合物、四水合物和二水合物。 高于 62 °C,這些鹽會自發失去水分,形成無水物質。它在 30 至 35 攝氏度左右結晶

    反應

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    重鉻酸鹽和鉻酸鹽是氧化劑。 對于皮革的鞣制,首先用二氧化硫還原重鉻酸鈉。

    在有機合成領域,該化合物將芐基和烯丙基 C-H 鍵氧化成羰基衍生物。 例如,2,4,6-三硝基甲苯被氧化成相應的羧酸。 類似地,2,3-二甲基萘被 Na2Cr2O7 氧化成 2,3-萘二甲酸

    仲醇被氧化成相應的酮,例如 薄荷醇到薄荷酮; 二膽固醇轉化為膽甾烷酮:

    3 R2CHOH + Cr2O72? + 2 H+ → 3 R2C=O + Cr2O3 + 4 H2O

    重鉻酸鈉

    相對于鉀鹽,重鉻酸鈉的主要優點是它在水和乙酸等極性溶劑中的溶解度更高。

    重金屬酸錘可用于芴到芴酮的轉化。

    安全

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    與所有六價鉻化合物一樣,重鉻酸鈉具有致癌性。 該化合物還具有腐蝕性,接觸可能會導致嚴重的眼睛損傷或失明。 人類暴露還包括生育能力受損、可遺傳的基因損傷和對未出生嬰兒的傷害。

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