Il bicromato di potassio è un composto inorganico di formula K2Cr2O7 caratterizzato come un potente agente ossidante. È un composto ionico con due ioni di potassio (K +) e lo ione dicromato caricato negativamente (Cr2O7-), in cui due atomi di cromo esavalente (con stato di ossidazione +6) sono attaccati a tre atomi di ossigeno, oltre a un atomo ossigeno a ponte (formula di dicromato di potassio, SF).
Negli Stati Uniti, viene solitamente preparato facendo reagire cloruro di potassio su bicromato di sodio secondo l'equazione: 2KCl + Na 2 Cr 2 O 7 → K 2 Cr 2 O 7 + 2NaCl. In Germania, è ottenuto dal cromato di potassio prodotto dalla tostatura del minerale di cromo con idrossido di potassio (O'Neil, 2013).
Figura 1: struttura del bicromato di potassio.
Il dicromato di potassio si trova naturalmente nella forma minerale come lopezite, un minerale molto raro. Il composto è tossico e altamente cancerogeno.
Figura 2: lopezite minerale.
Proprietà fisiche e chimiche
Il bicromato di potassio è un cristallo triclino arancione o rosso inodore con un gusto metallico (National Center for Biotechnology Information, 2017). Il suo aspetto è mostrato nella figura 3.
Figura 3: aspetto del bicromato di potassio.
Il composto ha un peso molecolare di 294,185 g / mol, una densità di 2,676 g / ml, un punto di fusione di 398 ° C e un punto di ebollizione di 500 ° C, dove si decompone (Royal Society of Chemistry, 2015).
Il dicromato di potassio è molto solubile in acqua, essendo in grado di sciogliere 45 mg / la 25 ° C. In soluzione acquosa, è facilmente ionizzato in acqua per produrre ioni cromato (CrO 4 2- ) e bicromato (Cr 2 O 7 2- ) in equilibrio. È un blando agente ossidante ampiamente utilizzato in chimica organica.
Quando riscaldato, si decompone dando cromato di potassio (K 2 CrO 4 ) e anidride cromica (CrO 3 ) con l'evoluzione dell'ossigeno secondo l'equazione:
4K 2 Cr 2 O 7 → 4K 2 CrO 4 + 2Cr 2 O3 + 3O 2
Reagisce in modo reversibile con basi come il carbonato di potassio (K 2 CO 3 ) per dare una soluzione gialla di sali cromati:
K 2 Cr 2 O 7 + K 2 CO3 → 2K 2 CrO 4 + CO 2
Reagisce con acidi freddi e diluiti dando anidride cromica e con acidi concentrati, dà sali cromati e ossigeno.
Il bicromato di potassio o di sodio reagisce in modo esplosivo con l'idrazina. Una goccia di idrossilammina anidra su dicromato di potassio in polvere produce una violenta esplosione (POTASSIUM BICHROMATE, 2016).
Reattività e rischi
Gli agenti ossidanti, come il cromato e il bicromato di potassio, possono reagire con gli agenti riducenti per generare calore e prodotti che possono essere gassosi (provocando la pressurizzazione dei contenitori chiusi).
I prodotti possono essere capaci di reazioni aggiuntive (come la combustione in aria). La riduzione chimica dei materiali in questo gruppo può essere rapida o addirittura esplosiva, ma spesso richiede un innesco (calore, scintilla, catalizzatore, aggiunta di un solvente).
In quanto composto di cromo esavalente, il bicromato di potassio è cancerogeno e altamente tossico. È anche altamente corrosivo e, a contatto con la pelle e / o gli occhi, può causare grave irritazione e sensazione di bruciore e persino portare alla cecità.
È anche noto per influenzare la salute riproduttiva e agire come agente mutageno (colpisce il materiale genetico e danneggia i bambini non nati) (DICROMATO DI POTASSIO, 2016).
Il Cr (VI) è classificato come cancerogeno per l'uomo noto per via di esposizione inalatoria. I risultati degli studi epidemiologici occupazionali dei lavoratori esposti al cromo sono coerenti tra i ricercatori e le popolazioni di studio.
Sono state stabilite relazioni dose-risposta per l'esposizione al cromo e il cancro ai polmoni. I lavoratori esposti al cromo sono esposti a composti di Cr (III) e Cr (VI).
La cancerogenesi del cromo esavalente può derivare dalla formazione di lesioni mutagene ossidative del DNA dopo riduzione intracellulare alla forma trivalente.
Cr (VI) passa facilmente attraverso le membrane cellulari e viene rapidamente ridotto a livello intracellulare per generare intermedi reattivi Cr (V) e Cr (IV) e specie reattive dell'ossigeno. Durante la riduzione di Cr (VI), si formano diverse lesioni del DNA potenzialmente mutagene.
In caso di contatto con gli occhi, le lenti a contatto devono essere controllate e rimosse. Successivamente, è necessario lavare immediatamente gli occhi con abbondante acqua per almeno 15 minuti con acqua fredda.
In caso di contatto con la pelle, l'area interessata deve essere risciacquata immediatamente con abbondante acqua per almeno 15 minuti rimuovendo gli indumenti e le scarpe contaminati. Coprire la pelle irritata con un emolliente e lavare indumenti e scarpe prima di riutilizzarli. Se il contatto è grave, lavare con un sapone disinfettante e coprire la pelle contaminata con una crema antibatterica.
In caso di inalazione, la vittima deve essere spostata in un luogo fresco. Se non respira, viene praticata la respirazione artificiale. Se la respirazione è difficile, somministrare ossigeno.
Se il composto viene ingerito, il vomito non deve essere indotto se non indicato dal personale medico. Allenta gli indumenti stretti come il collo della camicia, la cintura o la cravatta.
In tutti i casi, è necessario ottenere immediatamente assistenza medica (Scheda di sicurezza del materiale dicromato di potassio, 2013).
Il composto è dannoso per l'ambiente. È pericoloso per la vita acquatica in alte concentrazioni. Il cromo è probabilmente prodotto come ossido insolubile (CrIII) (Cr2O3.nH2O) nel suolo, poiché si prevede che la materia organica nel suolo riduca qualsiasi cromato solubile in ossido cromico insolubile (Cr2O3).
Il cromo nel suolo può essere trasportato nell'atmosfera attraverso la formazione di aerosol. Il cromo viene anche trasportato dal suolo attraverso il deflusso e la lisciviazione dell'acqua. La maggior parte del cromo nelle acque superficiali può essere presente nel particolato come sedimento.
Parte del cromo particolato rimarrebbe come materia sospesa e alla fine si sarebbe depositata nei sedimenti. Il cromo generalmente si presenta come (CrIII) nel suolo ed è caratterizzato dalla sua mancanza di mobilità, tranne nei casi in cui è coinvolto Cr (VI). Il cromo (VI) di origine naturale si trova raramente.
Manipolazione e stoccaggio
-Il bicromato di potassio deve essere maneggiato con cura, evitando il contatto se possibile.
-Il contenitore deve essere conservato in un luogo asciutto lontano da fonti di calore e fonti di accensione.
-Tenere lontano da materiali combustibili Non respirare le polveri.
-Acqua non deve essere aggiunta a questo prodotto se la ventilazione è insufficiente, deve essere utilizzato un apparecchio respiratorio appropriato.
-In caso di sintomi di avvelenamento, consultare un medico e mostrare l'etichetta al personale medico quando possibile.
-Evitare il contatto con la pelle e gli occhi. Tenere lontano da sostanze incompatibili come agenti riducenti, materiali combustibili, materiali organici.
-I materiali ossidanti devono essere conservati in un ripostiglio o armadio di sicurezza separato (National Institute for Occupational Safety and Health, 2014).
applicazioni
Il bicromato di potassio viene utilizzato per:
-Preparare soluzioni detergenti forti.
-Preparare vari prodotti come cere, vernici, colle, ecc.
-Utilizzato in spettacoli pirotecnici con tungsteno e ferro.
-Utilizzato comunemente in laboratorio come reagente analitico, vengono eseguite diverse reazioni con bicromato di potassio, compresa la concentrazione di etanolo mediante titolazione inversa, la determinazione di argento e anidride solforosa, tra gli altri.
-Il bicromato di potassio è utilizzato anche nell'industria. Ad esempio, l'industria delle costruzioni utilizza questa sostanza chimica nei prodotti in cemento per migliorare la densità e la consistenza.
-Alcuni legni possono cambiare aspetto o colore in presenza di bicromato di potassio. Ciò è particolarmente utile quando si desidera che i pavimenti o i mobili in legno di mogano mostrino i loro ricchi colori marroni.
-Altri usi del bicromato di potassio includono la concia della pelle per calzature, come agente ossidante nel processo di stampa fotografica e durante la pulizia di vetreria o incisione di materiali di vetro (Reid, SF).
-Il composto può essere utilizzato per la produzione di allume di cromo, ossido di cromo verde, pigmenti giallo cromo, elettrodi per saldatura, inchiostri da stampa, nonché per coloranti per smalti e tinture a mordente
-L'industria dello smalto lo applica per miscelare con polvere di feldspato e sabbia di quarzo per calcinare in polvere di smalto come colorante verde. Può essere utilizzato per la modulazione, svolgendo il ruolo di ossidazione e l'effetto dell'umidità.
-Può essere usato come mordente per tintura, mezzo colorante e stampa. È anche usato come agente ossidante per profumi sintetici. È comunemente usato per saldare elettrodi, inchiostri da stampa e passivazione dei metalli. Il composto viene anche utilizzato come materia prima per ossidanti per sintesi organica e catalizzatori, oltre che per prodotti farmaceutici.
-Viene anche utilizzato per la produzione di prodotti chimici da cromo, mordente, inchiostro, vetro, spezie, pigmenti, ceramiche, vernici, esplosivi e prodotti farmaceutici ecc.
-Può essere utilizzato come ossidante, per la produzione di cromo kalium e per la fabbricazione di reagenti chimici
-Può essere utilizzato come reagente di riferimento, reagente redox, reagente per analisi cromatografica e ossidante, oltre ad essere utilizzato nella sintesi organica (bicromato di potassio, 2016).
Riferimenti
- Scheda di sicurezza del materiale Bicromato di potassio. (2013, 21 maggio). Recupero da sciencelab.com.
- Centro nazionale per le informazioni sulla biotecnologia. (2017, 11 marzo). Database composto di PubChem; CID = 24502. Estratto da PubChem.
- Istituto nazionale per la sicurezza e la salute sul lavoro. (2014, 1 luglio). DICROMATO DI POTASSIO.
- O'Neil, M. (2013). The Merck Index - Un'enciclopedia di prodotti chimici, farmaci e biologici. Cambridge: Royal Society of Chemistry.
- BICROMATO DI POTASSIO. (2016). Recupero da cammeochimici.
- bicromato di potassio. (2016). Estratto dal libro di chimica.
- DICROMATO DI POTASSIO. (2016, 25 ottobre). Estratto da toxnet.
- Formula di bicromato di potassio. (SF). Recuperato da softschools.com.
- Reid, D. (SF). Bicromato di potassio: definizione, formula e usi. Recupero da study.com.
- Royal Society of Chemistry. (2015). bicromato di potassio. Recupero da chemspider.com.