Хромовая кислота графическая формула. Хромовая кислота: описание, использование. Хроматы и дихроматы
Cтраница 3
Хромовая кислота на раствор оксизолепидена в уксусной кислоте действует лишь с трудом даже при температуре кипения. Реакция никогда не протекает бурно, и я лишь в редких случаях обнаруживал следы бензила в полученных продуктах.
Хромовая кислота, 70 г хромового ангадрида растворяют в 100 мл воды.
Хромовая кислота и хромилхлорид (реагент Этара) также взаимодействует с парафиновыми углеводородами, причем по степени селективности их реакционная способность в основных чертах сходна с реакционной способностью атомов хлора. Восприимчивыми к такому действию являются а-положения боковой цепи ароматических соединений, третичные С - Н - группы парафинов и циклопарафннов и соседние с кислородом С - Н - группы простых эфиров; но стерических затруднений замечено не было и различия в реакционной способности между различными соединениями этих типов относительно невелики. Связи С-D атакуются медленнее, чем С - Н - связи. Кроме того, такие процессы окисления происходят медленнее при полном отсутствии кислорода, который поглощается реакционными смесями в слабой степени. Довольно любопытное окисление хромовой кислотой, катализируемое кислотами, протекает со скоростью, прямо пропорциональной общему содержанию хрома (VI) в окисляемом растворе, и не является гетеролитическим окислением, как в случае спиртов, альдегидов и кетонов (гл.
Хромовая кислота, едкие щелочи, концентрированные и разбавленные кислоты разрушающе действуют на кожу человека, одежду, ткани и дерево. Попавшие на одежду брызги кислоты могут прожечь ее и попасть на тело, если их немедленно не смыть водой и не промыть ткань разбавленным содовым раствором. При попадании на тело хромовой кислоты рекомендуется немедленно смывать ее раствором, приготовленным из одной части спирта, одной части соляной кислоты и двух частей воды, и после этого хорошо вымыть руки мылом.
Хромовая кислота НаСгО4 - двухосновная и относится к числу сильных кислот.
Хромовая кислота склонна давать полихромовые кислоты, комплексные анионы которых содержат хром в количестве нескольких атомов. Образование полихромовых кислот происходит только в кислой среде. Поэтому окрашенные в желтый цвет ионы хромата устойчивы лишь в щелочной среде или в виде средних солей.
Хромовая кислота не воздействует на боковые цепи, в которых отсутствует а-водород.
Хромовая кислота в среде серной кислоты окисляет аллиловый спирт до акролеина, который имеет характерный запах и обладает - сильным слезоточивым действием.
Хромовые кислоты и их соли являются сильными окислителями. Действуя как окислитель, хром, входящий в состав хромовых кислот и их солей, восстанавливается до трехвалентного состояния. При этом раствор из оранжево-красного становится зелено-фиолетовым.
Хромовые кислоты существуют только в водном растворе. Однако их соли весьма устойчивы.
Хромовые кислоты образуют два ряда солей: хроматы - так называются соли хромовой кислоты, и дихроматы - так называются соли дихромовой кислоты.
Хромовая кислота хорошо растворяет гидроокись магния и многие соли, по не растворяет магниевый сплав, вследствие чего она широко используется для очистки поверхности деталей от нежировых загрязнений, для растворения продуктов коррозии и флюсовых включений, когда надо сохранить размеры деталей. Хромовая кислота является также хорошим пассиватором для магниевых сплавов.
Хромовая кислота широко применяется при окислении двойной алкеновой связи либо в виде раствора О03 в концентрированной уксусной кислоте в присутствии или в отсутствие серной кислоты, либо в виде водного раствора бихромата натрия или калия с серной кислотой.
Хромовая кислота хорошо растворяет гидроокись магния и многие соли, но не растворяет магниевый сплав, вследствие чего она широко используется для очистки поверхности деталей от нежировых загрязнений, для растворения продуктов коррозии и флюсовых включений, когда надо сохранить размеры деталей. Хромовая кислота является также хорошим пассиватором для магниевых сплавов.
Введение
Хромовая кислота - кристаллическое вещество красного цвета; выделена в свободном состоянии при охлаждении насыщенных водных растворов хромата. Химическая формула H 2 CrO 4 .
1. Свойства
1.1. Химические
Хромовая кислота - электролит средней силы. Изополихромовые кислоты существуют в водных растворах, окрашенных в красный цвет. Соли хромовой кислоты являются сильными окислителями, ядовиты. В хромовой кислоте степень окисления хрома равна +6 (или VI). Хром, как и большинство переходных металлов, может существовать в нескольких степенях окисления. Шестая степень окисления самая высокая для хрома; третья степень является наиболее стабильной, вторая степень также. Реагирует с основными оксидами и гидроксидами натрия и калия, например амфотерные оксиды и гидроксид цинка с гидроксидом алюминия в ее присутствии или в реакции с хромовой кислотой поведут себя как слабые основания. Продукты реакции - вода и хроматы металлов.
Хромовой кислоте соответствуют соли - хроматы, изополихромовым кислотам - изополихроматы (также дихроматы, изополисоединения).
2. Получение
3. Применение
Растворы хромовой кислоты используют при электролитическом хромировании и получении хрома электролизом. Хромовая кислота является промежуточным веществом при хромировании, а также используется в керамической мураве и в цветных композициях стекла. Поскольку соединение хромовой кислоты в серной (также известная как «сульфохромовая кислота») является мощным окислителем, эта смесь может быть использована для очистки лабораторной посуды, или при смытии нерастворимых органических остатков.
Хромовую кислоту используют для производства:
- металлического хрома высокой чистоты,
- катализаторов,
- электролитического хрома,
- сверхтвердых материалов,
- в производстве литья в составе формовочных и стержневых смесей,
- для процессов хромирования, хроматирования и пассивирования,
- для процессов травления.
Данный реферат составлен на основе статьи из русской Википедии . Синхронизация выполнена 13.07.11 23:36:51
Похожие рефераты: Хромовая руда , Хромовая смесь , Велюр (хромовая замша) ,
Хромовый ангидрид. Хромовые кислоты. Соли хромовых кислот.
Хромовый ангидрид - очень сильный окислитель. Реакции его с некоторыми органическими веществами в присутствии серной кислоты протекают со взрывом:
8 СrО3 + 3 СН3СОСН3 + 12 Н2SО4 = 4 Сr2(SО4)з + 9 СО2 + 9 Н2О
Хромовый ангидрид можно получить действием концентрированной серной кислоты на сухие хроматы или дихроматы:
K2CrO4 + H2SO4 = K2SO4 + CrO3 + H2O
K2Cr2O7 + H2SO4 = K2SO4 + 2 CrO3 + H2O
Хромовый ангидрид применяется как окислитель при различных органических синтезах.
Соли щелочных металлов и аммония хромовых кислот хорошо растворимы в воде. Соли других металлов растворяются трудно. Дихромат калия К2Сг2О7, (хромпик) широко применяется как окислитель в лабораторной практике и химической технологии. Действие хроматов и дихроматов как окислителей проявляется в кислой среде:
К2Сг2О7 + 6 FеSO4 + 7 Н2SO4 = К2SО4 + Сr2(SO4)3 + 3 Fе2(SO4)3 +
При прибавлении раствора железного купороса к раствору дихромата калия оранжевая окраска исчезает и появляется зеленая, обусловленная образованием гидратированных ионов Сг3+.
Бромиды и иодиды окисляются дихроматом калия до свободных галогенов:
К2Сr2О7 + 6 КI + 7 Н2SO4 = Сr2(SO4)3 + 3I2 + 4 К2SO4 + 7 Н2О
При взаимодействии дихромата калия с иодоводородной и бромоводородной кислотами подкислять раствор не требуется, так как необходимую кислотность создают сами восстановители, которые являются сильными кислотами:
К2Сr2О7 + 14 НВr = 2 КВr + 2 СrВr3 + 3 Вr2 + 7 Н2О
Выделяющийся иод или бром маскирует переход оранжевой окраски раствора в зеленую.
В аналитической химии реакция окисления хроматом или дихроатом калия различных ионов используется для их определения. Этот метод анализа называется хроматометрией.
Раствор дихромата калия в концентрированной серной кислоте называется хромовой смесью и используется в лабораторной практике для мытья посуды. Он легко удаляет жир с поверхности стекла, окисляя его образующимся хромовым ангидридом и смывая концентрированной серной кислотой.
Хромовая кислота - кристаллическое вещество красного цвета. Окрашивает раствор в жёлтый цвет. Выделена в свободном состоянии при охлаждении насыщенных водных растворов хромата. Химическая формула H 2 CrO 4 .
Свойства
Хромовая кислота - электролит средней силы. Изополихромовые кислоты существуют в водных растворах, окрашенных в красный цвет. Соли хромовой кислоты являются сильными окислителями, ядовиты. В хромовой кислоте степень окисления хрома равна +6. Хром, как и большинство переходных металлов, может существовать в нескольких степенях окисления. Степень окисления +6 самая высокая для хрома; степень окисления +3 является наиболее стабильной, степень окисления +2 также. Реагирует с основными оксидами и гидроксидами натрия и калия, например амфотерные оксиды и гидроксид цинка с гидроксидом алюминияв ее присутствии или в реакции с хромовой кислотой поведут себя как слабые основания. Продукты реакции - вода и хроматы металлов. Хромовой кислоте соответствуют соли - хроматы, изополихромовым кислотам - изополихроматы (также дихроматы, изополисоединения).
Получение[править | править вики-текст]
· При кипении
Применение
Растворы хромовой кислоты используют при электролитическом хромировании и получении хрома электролизом. Хромовая кислота является промежуточным веществом при хромировании, а также используется в керамической мураве и в цветных композициях стекла. Поскольку раствор хромовой кислоты в серной (также известная как «сульфохромовая кислота») является мощным окислителем, эта смесь может быть использована для очистки лабораторной посуды, или для растворения нерастворимых органических остатков.
Хромовую кислоту используют для производства:
· металлического хрома высокой чистоты,
· катализаторов,
· электролитического хрома,
· сверхтвердых материалов,
· в производстве литья в составе формовочных и стержневых смесей,
· для процессов хромирования, хроматирования и пассивирования,
· для процессов травления.
Хромовый ангидрид и хромовые кислоты - соединения, в которых хром содержится в высшем валентном состоянии: +6. Триоксид хрома СгО3 - кислотный оксид, который взаимодействует с водой, основными оксидами и основаниями:
· СrО3 + Н2О = Н2СrO4
· 2 СrО3 + Н2О = Н2Сr2О7
· СrО3 + СаО = СаСrО4
· СrО3 + 2 КОН = К2СrО4 + Н2О
· Хромовый ангидрид может образовывать как хромовую, так и двухромовую кислоты и их соли. Состояние равновесия
· 2 СrО42- + 2 Н+U 2 НСrО-U Cr2О72- + Н2О
· зависит от кислотности среды: в кислом растворе основная масса хрома находится в виде дихромата, а в щелочном, где концентрация ионов водорода очень мала, - в виде хромата.
· Хромовый ангидрид - очень сильный окислитель. Реакции его с некоторыми органическими веществами в присутствии серной кислоты протекают со взрывом:
· 8 СrО3 + 3 СН3СОСН3 + 12 Н2SО4 = 4 Сr2(SО4)з + 9 СО2 + 9 Н2О
· Хромовый ангидрид можно получить действием концентрированной серной кислоты на сухие хроматы или дихроматы:
· K2CrO4 + H2SO4 = K2SO4 + CrO3 + H2O
· K2Cr2O7 + H2SO4 = K2SO4 + 2 CrO3 + H2O
· Хромовый ангидрид применяется как окислитель при различных органических синтезах.
· Соли щелочных металлов и аммония хромовых кислот хорошо растворимы в воде. Соли других металлов растворяются трудно. Дихромат калия К2Сг2О7, (хромпик) широко применяется как окислитель в лабораторной практике и химической технологии. Действие хроматов и дихроматов как окислителей проявляется в кислой среде:
· К2Сг2О7 + 6 FеSO4 + 7 Н2SO4 = К2SО4 + Сr2(SO4)3 + 3 Fе2(SO4)3 +
· При прибавлении раствора железного купороса к раствору дихромата калия оранжевая окраска исчезает и появляется зеленая, обусловленная образованием гидратированных ионов Сг3+.
· Бромиды и иодиды окисляются дихроматом калия до свободных галогенов:
· К2Сr2О7 + 6 КI + 7 Н2SO4 = Сr2(SO4)3 + 3I2 + 4 К2SO4 + 7 Н2О
· При взаимодействии дихромата калия с иодоводородной и бромоводородной кислотами подкислять раствор не требуется, так как необходимую кислотность создают сами восстановители, которые являются сильными кислотами:
· К2Сr2О7 + 14 НВr = 2 КВr + 2 СrВr3 + 3 Вr2 + 7 Н2О
· Выделяющийся иод или бром маскирует переход оранжевой окраски раствора в зеленую.
· В аналитической химии реакция окисления хроматом или дихроатом калия различных ионов используется для их определения. Этот метод анализа называется хроматометрией.
· Раствор дихромата калия в концентрированной серной кислоте называется хромовой смесью и используется в лабораторной практике для мытья посуды. Он легко удаляет жир с поверхности стекла, окисляя его образующимся хромовым ангидридом и смывая концентрированной серной кислотой.
Чистый хром - очень твердый тугоплавкий металл голубовато-серебристого цвета. Имеет самую большую твердость из всех применяемых в промышленности металлов. Т. пл. 1890°С, плотность 7,19 г/см.
При образовании соединений с другими элементами хром может использовать от 1 до 6 валентных электронов. Наибольшую устойчивость и практическую значимость имеют соединения, в которых атомы Сг находятся в степенях окисления +2, +3, +6.
С повышением степени окисления атомов Сг в оксидах и гидроксидах их основный характер ослабевает,а кислотный - усиливается. В этом же направлении происходит замена восстановительной активности на окислительную.
1. Алюминотермический: Сr 2 O 3 + 2Al = Аl 2 O 3 + 2Сr
2. Силикотермический: 2Сr 2 O 3 + 3Si = 3SiO 2 + 4Cr
3. Электролитический: 2CrCl 3 = 2Сr + 3Cl 2
Поверхностная оксидная пленка является причиной инертности хрома при обычной температуре, благодаря чему этот металл не подвергается атмосферной коррозии (в отличие от железа).
При нагревании хром проявляет свойства довольно активного металла, что соответствует его положению в электрохимическом ряду напряжений.
СrO - оксид хрома (II). Твердое черное вещество, н. р. в Н 2 O.
1) медленное окисление хрома, растворенного в ртути
2Сr + O 2 = 2СrO
2) обезвоживание Сr(ОН) 2 в восстановительной атмосфере:
Сr(ОН) 2 = СrO + H 2 O
СrO - неустойчивое вещество, легко окисляется при небольшом нагревании до Сr 2 O 3 ; при более высоких Т диспропорционирует:
3СrО = Сr + Сr 2 O 3
СrO - типичный основный оксид, проявляет характерные для этого класса свойства. Реакции необходимо проводить в восстановительной среде.
Сr(OН) 2 - гидроксид хрома (II) твердое желтое вещество, н. р. в Н 2 O.
Получают обменными реакциями из солей Сr 2+ :
CrCl 2 + 2NaOH = Сr(ОН) 2 + 2NaCl
Неустойчивое вещество, разлагается при нагревании; на воздухе быстро окисляется с образованием зеленого гидроксида хрома (III);
4Сr(ОН) 2 + O 2 + 2Н 2 O = 4Сr(ОН) 3
желтый → зеленый
Наиболее важные: CrCl 2 , CrSO 4 , (СН 3 СОО) 2 Сr. Гидратированный ион Сr 2+ имеет бледно-голубую окраску.
1. Сr + неметалл (S, Hal 2)
Сr + 2HCl(r) = CrCl 2 + Н 2
2. Восстановление солей Сr 3+ :
2СrСl 3 + Н 2 = 2CrCl 2 + 2HCl
1. Соли Сr 2+ - сильные восстановители, так как очень легко окисляются до солей Сr 3+
4CrCl 2 + 4HCl + O 2 = 4СrСl 3 + 2Н 2 О
2. Раствор CrSO 4 в разбавленной H 2 SO 4 - превосходный поглотитель кислорода:
4CrSO 4 + O 2 + 2H 2 SO 4 = 2Cr 2 (SO 4) 3 + 2Н 2 О
3. С аммиаком соли Сr 2+ образуют комплексные соли - аммиакаты:
CrCl 2 + 6NH 3 = Cl 2
Для Сr 2+ характерно образование двойных сульфатов, например: K 2 Cr(SO 4) 2 6Н 2 O
Сr 2 О 3 - оксид хрома (III), важнейшее природное соединение хрома. Сr 2 О 3 , полученный химическими методами, представляет собой темно-зеленый порошок.
1. Синтез из простых веществ:
4Сr + 3O 2 = 2Сr 2 О 3
2. Термическое разложение гидроксида хрома (III) или дихромата аммония:
2Сr(ОН) 3 = Сr 2 O 3 + 3Н 2 O
(NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Сr 2 O 3 + N 2 + 4Н 2 O
3. Восстановление дихроматов углеродом или серой:
К 2 Сr 2 O 7 + S = Сr 2 O 3 + K 2 SO 4
Сr 2 O 3 используется для изготовления краски «хромовая зеленая», обладающей термо- и влагоустойчивостью.
Сr 2 O 3 - типичный амфотерный оксид
В порошкообразном виде реагирует с сильными кислотами и сильными щелочами, в кристаллическом виде - химически инертное вещество.
К наиболее практически важным реакциям относятся следующие:
1. Восстановление с целью получения металлического хрома:
Сr 2 O 3 + 2Al = 2Сr + Аl 2 O 3
2. Сплавление с оксидами и карбонатами активных металлов:
Сr 2 O 3 + МgО = Мg(СrO 2) 2
Сr 2 O 3 + Na 2 CO 3 = 2NaCrO 2 + CO 2
Образующиеся метахромиты являются производными метахромистой кислоты НСrO 2 .
3. Получение хлорида хрома (III):
Сr 2 O 3 + ЗС + 3Cl 2 = 2СrСl 3 + ЗСО
Сr 2 O 3 + ЗССl 4 = 2СrСl 3 + ЗСОСl 2
Образуется в виде синевато-серого осадка при действии щелочей на соли Сr 3+ :
СrСl 3 + 3NaOH = Сr(ОН) 3 + 3NaCl
Практически нерастворимый в воде гидроксид может существовать в виде коллоидных растворов.
В твердом состоянии гидроксид хрома (III) имеет переменный состав Сr 2 O 3 nН 2 O. Теряя молекулу воды, Сr(ОН) 3 превращается в метагидроксид СrО(ОН).
>Сr(ОН) 3 - амфотерный гидроксид, способный растворяться как в кислотах, так и в щелочах:
Cr(OH) 3 + 3HCl = СrСl 3 + ЗН 2 O
Сr(ОН) 3 + ЗН + = Сr 3+ + ЗН 2 O
Сr(ОН) 3 + 3NaOH = Na 3 (Cr(OH) 6 ]
Сr(ОН) 3 + ЗОН - = 3- гексагидроксохромитанион
При сплавлении с твердыми щелочами образуются метахромиты:
Сr(ОН) 3 + NaOH = NaCrO 2 + 2Н 2 O
Растворением осадка Сr(ОН) 3 в кислотах получают нитрат Cr(NO 3) 3 , хлорид СrСl 3 , сульфат Cr 2 (SO 4) 3 и другие соли. В твердом состоянии чаще всего содержат в составе молекул кристаллизационную воду, от количества которой зависит окраска соли.
Самой распространенной является двойная соль КСr(SO 4) 2 12H 2 O - хромокалиевые квасцы (сине-фиолетовые кристаллы).
Хромиты, или хроматы (III) - соли, содержащие Сr 3+ в составе аниона. Безводные хромиты получают сплавлением Сr 2 O 3 с оксидами двухвалентных металлов:
Сr 2 O 3 + МеО = Ме(СrO 2) 2 метахромиты
В водных растворах хромиты существуют в виде гидроксокомплексов.
К наиболее характерным свойствам солей Cr(III) относятся следующие:
1. Осаждение катиона Сг 3+ под действием щелочей:
Сr 3+ + ЗОН - = Сr(ОН) 3
Характерный цвет осадка и его способность растворяться в избытке щелочи используется для отличия ионов Сг 3+ от других катионов.
2. Легкая гидролизуемость в водных растворах, обусловливающая сильнокислый характер среды:
Сr 3+ + Н 2 O = СrОН 2+ + Н +
Соли Сr (III) с анионами слабых и летучих кислот в водных растворах не существуют; так как подвергаются необратимому гидролизу, например:
Cr 2 S 3 + 6Н 2 O = 2Сr(ОН) 3 + 3H 2 S
3. Окислительно-восстановительная активность:
4. Способность к образованию комплексных соединений - аммиакатов и аквакомплексов, например:
СrСl 3 + 6NH 3 = Cl 3
Кристаллическое вещество темно-красного цвета, очень гигроскопичное, легко растворимое в воде. Основной способ получения:
К 2 Сr 2 O 7(кр.) + H 2 SO 4 = 2CrO 3 + K 2 SO 4 + Н 2 O
СrО 3 - кислотный оксид, активно взаимодействует с водой и щелочами, образуя хромовые кислоты и хроматы.
Хромовый ангидрид - чрезвычайно энергичный окислитель. Например, этанол воспламеняется при соприкосновении с СrO 3:
С 2 Н 6 ОН + 4СrO 3 = 2CO 2 + ЗН 2 O + 2Сr 2 O 3
Продуктом восстановления хромового ангидрида, как правило, является Сr 2 O 3 .
При растворении CrO 3 в воде образуются 2 кислоты:
CrO 3 + Н 2 O = Н 2 СrO 4 хромовая
2CrO 3 + Н 2 O = Н 2 Сr 2 O 7 дихромовая
Обе кислоты существуют только в водных растворах. Между ними устанавливается равновесие:
2Н 2 СrO 4 = Н 2 Сr 2 O 7 + Н 2 O
Обе кислоты очень сильные, по первой ступени диссоциированы практически полностью:
Н 2 СrO 4 = Н + + НCrO 4 -
Н 2 Сr 2 O 7 = Н + + НСr 2 O 7 -
Хроматы (VI) - соли, содержащие анионы хромовой кислоты CrO 4 2- . Почти все имеют желтую окраску (реже - красную). В воде хорошо растворяются только хроматы щелочных металлов и аммония. Хроматы тяжелых металлов н. р. в Н 2 O. Наиболее распространены: Na 2 CrO 4 , К 2 CrO 4 , РЬCrO 4 (желтый крон).
1. Сплавление CrO 3 с основными оксидами, основаниями:
CrO 3 + 2NaOH = Na 2 CrO 4 + Н 2 O
2. Окисление соединений Cr(III) в присутствии щелочей:
2К 3 [Сr(ОН) 6 ]+ ЗВr 2 + 4КОН = 2К 2 СrO 4 + 6КВr + 8Н 2 O
3. Сплавление Сr 2 O 3 со щелочами в присутствии окислителя:
Сr 2 О 3 + 4КOН + КClO 3 = 2К 2 СrO 4 + KCl + 2Н 2 O
Хроматы существуют только в разбавленных щелочных растворах, которые имеют желтую окраску, характерную для анионов СrO 4 2- . При подкислении раствора эти анионы превращаются в оранжевые дихромат-анионы:
2СrO 4 2- + 2Н + = Сr 2 O 7 2- + Н 2 O Это равновесие мгновенно сдвигается в ту или иную сторону при изменении рН растворов.
Хроматы - сильные окислители.
При нагревании хроматы тяжелых металлов разлагаются; например:
4Нg 2 СrO 4 = 2Сr 2 O 3 + 8Нg + 5O 2
Дихроматы (VI) - соли, содержащие анионы дихромовой кислоты Сr 2 O 7 2-
В отличие от монохроматов имеют оранжево-красную окраску и обладают значительно лучшей растворимостью в воде. Наиболее важные дихроматы - К 2 Сr 2 O 7 , Na 2 Cr 2 O 7 , (NH 4) 2 Cr 2 O 7 .
Их получают из соответствующих хроматов под действием кислот, даже очень слабых, например:
2Na 2 CrO 4 + 2СO 2 + Н 2 O → Na 2 Cr 2 O 7 + 2NaHCO 3
Водные растворы дихроматов имеют кислую среду вследствие устанавливаемого равновесия с хроматанионами (см. выше). Окислительные свойства дихроматов наиболее сильно проявляются в подкисленных растворах:
Сr 2 O 7 2- + 14Н + + 6e - = 2Сr 3+ + 7Н 2 O
При добавлении восстановителей к кислым растворам дихроматов окраска резко изменяется от оранжевой до зеленой, характерной для соединений Сг 3+ .
Хромовая кислота. Отработанные растворы хромовой кислоты от травления черных и цветных металлов желательно собирать раздельно, что представляет возможность дальнейшей утилизации образующихся осадков.[ ...]
Для нанесения хромовых покрытий используют электролиты, основным компонентом которых является хромовая кислота (Н2Сг207). Соединения шгстивалентного хрома (хромовая кислота и ее соли) обладают высокой токсичностью. Они являются основными загрязнителями сточных вод, сбрасываемых этим производством. В промывных стоках содержится до 600 мг/л Сг207, в отработавших растворах - до нескольких тысяч. Кроме того, в воде, сбрасываемой в сток, находится некоторое количество соединений трехвалентного хрома, меди, данка, железа, сульфатов, хлоридов. При использовании усреднителей максимальные концентрации их в промывных водах отклоняются от средних (10 - 30 мг/л) не более чем на 20 - 50%; при отсутствии же усредняющих емкостей пиковые концентрации могут превышать средние в 10 - 20 раз и более.[ ...]
Регенерированная хромовая кислота с концентрацией СгОз в пределах 50-60 г/л после частичного выпаривания направляется в ванны хромирования для корректировки электролита.[ ...]
Отработанный раствор хромовой кислоты, содержащий ионы железа, подается в анодные камеры, отделенные от катодных камер, заполненных разбавленной серной кислотой, катионитовыми мембранами.[ ...]
Вытравляющее действие хромовой кислоты и марганцовокислого калия на хлопковые волокна становится видимым под микроскопом вследствие местного отложения хромовых соединений и двуокиси марганца. С помощью микроскопа можно проследить и за окислением бромом в присутствии углекислого кальция, щелочной и кислой солью хлорноватистой кислоты, перекисью водорода и озоном после того, как модифицированные волокна были соответствующим образом окрашены .[ ...]
Выделяющаяся свободная хромовая кислота заменяет серную или соляную.[ ...]
Сточные воды, содержащие хромовую кислоту. Обезвреживание сточных вод, содержащих хромовую кислоту, в современных условиях лучше всего производить сернистой кислотой или ее натриевыми солями, в частности бисульфитом натрия. Эти вещества восстанавливают шестивалентный хром хромовой кислоты в трехвалентную соль окиси хрома, резко снижая тем самым токсичность сточных вод. Характер реакции между хромовой и сернистой кислотами определяется величиной pH; она протекает количественно и довольно быстро только при наличии избытка сернистой кислоты и при pH ниже 3. На графике рис. 65 показана зависимость скорости восстановления от величины pH и времени .[ ...]
При взаимодействии смеси хромовой кислоты и монохромата калия с окисью цинка образуются цинковые крона, состав которых подчиняется указанной выше общей формуле и зависит от соотношения между отдельными ингредиентами смеси (окись цинка, хромовая кислота, монохромат калия).[ ...]
Осадок при этом представляет собою основной:ромат цинка состава 42пО СгОз ЗН20. При осаждении викового крона в среде средней концентрации образуется:рон промежуточного состава между 41пО СгОз ЗНаО и КпО 4Сг03 №20 ЗН20.[ ...]
При взаимодействии в кислой среде хромовой кислоты с ди-фенилкарбазидом образуется растворимое соединение красно-фиолетового цвета. Реакцию проводят на бумаге. По интенсивности полученной окраски колориметрически определяют концентрацию СгОз в воздухе.[ ...]
Соединения шестивалентного хрома - хромовая кислота и ее соли) применяются при нанесении хромовых покрытий, при химической обработке (травление, пассивирование), при электрохимической обработке (анодирование), при электрополировке стальных изделий.[ ...]
Электрохимическая очистка растворов хромовой кислоты уже была рассмотрена. Здесь необходимо лишь отметить, что процессы электрохимической обработки сточных вод, которые содержат хромистые соединения, сводятся практически к их концентрированию электро-диализным методом, часто с помощью ионитовых колонн.[ ...]
Получение, а) Окислением трихлорфенола хромовой кислотой.[ ...]
Метод основан на окислении окиси азота хромовой кислотой до двуокиси и улавливании последней раствором иодистого калия. При взаимодействии двуокиси азота с сульфаниловой кислотой образуется диазосоединение, которое, реагируя с а-нафтиламином, дает азокраситель, окрашивающий раствор, от бледно-розового до красно-фиолетового цвета. По интенсивности окраски раствора определяют количество окиси азота.[ ...]
Для обезвреживания сточных вод, содержащих хромовую кислоту, кроме рассмотренной выше обработки сернистой кислотой, существуют следующие способы: 1) обезвреживание растворимыми солями бария с образованием нерастворимого хромовокислого бария; этот метод в свое время был предложен с целью регенерации соединений хрома; 2) обезвреживание сульфидом бария с восстановлением и осаждением хрома в виде гидроокиси; 3) обезвреживание стальной стружкой с целью восстановления хромата до концентрации, равной 500 мг /л. Применение фильтров с железной стружкой предложено Шмиттманном (патент ФРГ 840374); 4) обезвреживание витеритом (углекислым барием) ; в этом случае хроматы и сульфаты в результате реакции обмена переходят в соответствующие нерастворимые соединения бария; 5) обработка сульфатом железа; недостаток этого в общем экономичного способа заключается в значительном шламообразовании.[ ...]
Разработаны электродиализные методы регенерации хромовой кислоты из отработанных концентрированных растворов и электролитов, выделение кислот (серной, азотной, соляной, фосфорной и плавиковой) из отработанных травильных и полировочных растворов, едкой щелочи из отработанных травильных растворов. Указанным методом возможно выделение из сточных вод и ряда металлов (например, меди).[ ...]
Увеличение количества только одного из реагентов - хромовой кислоты или монохромата калия - существенного влияния на состав получаемых соединений не оказывает.[ ...]
В качестве электролита при хромировании используется хромовая кислота, получаемая из хромового ангидрида, в других случаях - растворы солей, содержащие ионы металла, который подлежит осаждению на детали. Катодами являются детали, подлежащие покрытию, а анодами - металлические пластины или стержни (при хромировании - нерастворимые свинцово-оловянистые и свинцово-сурьмяные сплавы, при железнении -из мягкой малоуглеродистой стали марок Ст2, СтЗ и т. п.).[ ...]
Оставшаяся после окисления органических веществ воды хромовая кислота оттитровывается 0,1-н. раствором соли Мора до перехода темно-синей окраски в зеленую. Изменение окраски хорошо заметно.[ ...]
Соединения хрома. Очистка сточных вод, содержащие соли хромовой кислоты, возможна на сильноосновном анионите АВ-17 . Анионит не изменяет своих свойств (не окисляется) в течение длительного времени при концентрации Сг03 дс 1200 мг/л. Для анионита, содержащего 6% дивинилбензола, при pH = 1,8 -г-6 динамическая обменная емкость составляет 11,5- 12% от массы сухой смолы.[ ...]
В США первая вакуум-выпарная установка для регенерации хромовой кислоты из стоков участка хромирования была пущена в эксплуатацию в 1949 г. На ней проводится очистка и регенерация сбросов из первой ступени каскадной промывки и отработанного раствора рабочей ванны. Этот способ окупается за счет высокой стоимости возвращаемой хромовой кислоты и экономии химикатов для обезвреживания хромсодержащих стоков.[ ...]
Из этих уравнений видно, что из восьми молекул уксусной кислоты, взятых для обработки глета, лишь две в первом случае и четыре во втором расходуются на связывание калия из хромпика или, что то же, на перевод хромпика в хромовую кислоту; остальная уксусная кислота остается в свободном состоянии и при промывке теряется. Эти потери сильно удорожают стоимость пигмента, в связи с чем уже давно количества уксусной кислоты для обработки глета уменьшены до 18-20% от веса глета, так как и при таких количествах уксусной кислоты глет полностью растворяется в воде, образуя основные соли различного состава.[ ...]
В тех случаях, когда обработка сточных вод, содержащих циан, хромовую кислоту и различные металлы, требует особых обезвреживающих веществ, ее необходимо производить в отдельных установках.[ ...]
Принцип метода. При взаимодействии дифенилкарбазида с растворами хромовой кислоты и ее солей образуется соединение, окрашенное в красный цвет. По интенсивности окраски производят колориметрическое определение.[ ...]
Эти наблюдения показывают, что кислотность этой оксицеллюлозы в основном или полностью можно приписать присутствию единиц уроновой кислоты (11). Целлюлозы, окисленные трехокисью хрома в смеси уксусной кислоты с уксусным ангидридом, дали такой же результат как до, так и после повторного окисления хлористой кислотой . Поскольку молярное отношение карбоксильных групп к карбонильным группам в целлюлозе и крахмале, жестко окисленных хромовой кислотой или трехокисью хрома, обычно больше 0,5 , то окисление преимущественно происходит в шестом положении глюкозных остатков и идет по формулам от (14) до (11), но при значительной побочной реакции, протекающей по формуле (16) или (17). Кроме того, местное избыточное окисление, вероятно, вызывает модификацию отдельных глюкозных единиц.[ ...]
Ряд производств спускает сточные воды, содержащие соли трехвалентного хрома или хромовой кислоты: гальванические цехи машиностроительных, станкостроительных, автомобильных, авиационных и т. п., красильные цехи текстильных предприятий, кожевенные заводы, на которых проводят хромовое дубление, химические заводы, выпускающие хромпик и хромовые квасцы и пр.[ ...]
Для этого испытуемую пробу воды смешивают с ха -" мически чистой концентрированной серной кислотой и добавляют йодат калия (КЮ3) или соли хромовой кислоты, отдающие свой кислород для окисления. Окисление ведется при кипячении. Количество химически потребляемого кислорода, эквивалентное расходу окислителя, выражается в мг кислорода на 1 л анализируемой жидкости. Окисляемость в двадцатисуточной пробе (БПК20) бытовых сточных вод составляет примерно 86 % ХПК.[ ...]
Перспективным является применение в качестве восстановителя двуокиси серы. Характер протекания реакции между хромовой кислотой и ЭОг зависит от pH. При pH [ ...]
К мицеллярным гетерогенным реакциям относятся такие, как гидролиз целлюлозы сильными минеральными кис,-ютами, окисление хромовой кислотой и образование тринатрийцеллюлозы в жидком аммиаке.[ ...]
Таким образом, нашими опытами показано, что целесообразнее пользоваться анионитом с меньшим содержанием дивинилбензола. Поскольку хромовая кислота и хромат-ионы являются сильными кислотами, хорошие результаты, полученные с анионитом АВ-17, возможно объясняются не высокой основностью этого анионита, а его устойчивостью к окислению. Данное предположение подтвердилось, так как был найден подходящий для очистки воды от шеетивалентногэ хрома слабоосновной, но также устойчивый к окислению анионит АН-18. Активная группа у анионита АН-18 - азот с тремя свободными связями. Анионит выпускается в ввде светло-желтых зерен размером 0,3-1,5 мм. Насыпной вес его 0,7 г/мл. Удельный вес набухшего анионита 3 мл/г. Обменная емкость по 0,1 н. соляной кислоте 4 мг-экв/г.[ ...]
Аналогично могут быть очищены новые аппараты из стекла, однако в этом случае одним из наиболее эффективных моющих средств является смесь равных количеств концентрированных азотной и серной кислот. При работе с этой смесью должны соблюдаться особые меры предосторожности, так как ее объем увеличивается за счет поглощения паров воды при хранении на воздухе. Нельзя применять в качестве моющего раствор хромовой кислоты из-за загрязнения стеклянных изделий хромом. При использовании старой посуды могут возникнуть сложности, обусловленные изменением поверхности (например, в результате истирания) или за счет «памяти» после хранения более сильных растворов.[ ...]
Ионообменники применяются главным образом на предприятиях, занимающихся хромированием. Они используются здесь для регенерации хромсодержащих электролитов, насыщенных ионами посторонних металлов. Если концентрация хромовой кислоты в электролите начинает превышать 125 г /л, то последний необходимо разбавить, так как в противном случае может произойти разъедание ионообменника. Регенерат концентрируется выпариванием до первоначальной концентрации хромовой кислоты. Регенерация электролита осуществляется катионообмен-ником. Для обработки промывных вод, содержащих хромовую кислоту, наоборот, пользуются анионообменниками, которые в процессе регенерации образуют раствор едкого натра, содержащего хром. Этот раствор обрабатывается катионитами, после чего он может быть возвращен в производство в виде чистой 4-6%-ной хромовой кислоты.[ ...]
Хромсодержащие сточные воды в цехах металлопокрытий образуются от процессов хромирования и пассивации. При этом хром в них находится в основном в виде шестивалентного. Ион Сг6+ является положительным катионом, но в сточных водах он присутствует как отрицательно заряженный анион солей хромовых кислот СгО и Сг20? . Процессы хромирования и пассивации проводятся в кислой среде, следовательно, хромсодержащие сточные воды всегда имеют кислую реакцию, pH их ниже 7 и колеблется в пределах от 1-2 до 4-5 и иногда до 6,5.[ ...]
Сурьмяный электрод непригоден для работы в растворах, содержащих ионы с большим потенциалом, чем сурьма, т. е. содержащих ионы висмута, свинца, Рис. 11.16. Погружной олова и др. Ошибка измерения увеличи- датчик ДПг-5274 вается при наличии в измеряемой среде сероводорода, перекиси водорода, сульфитных щелочей и высоких концентраций сернистой, хромовой кислот и других окислителей и восстановителей.[ ...]
Сточные воды гальванических цехов содержат вещества, которые являются типичными для электролизных ванн. Так, если электролит представляет собой щелочной раствор; цинка, меди, латуни, кадмия и т. д., то сточные воды содержат соответствующие двойные соли с цианистым калием или цианистым натрием. Кроме того, в растворе содержатся простая щелочная соль синильной кислоты, сода и незначительное количество остатков от присадок, вводимых для улучшения гальванического покрытия или предупреждения разложения электролита. Реакция таких вод явно щелочная. Наоборот, сточные воды установок твердого покрытия хромом будут характеризоваться присутствием свободной хромовой кислоты, бихроматов и давать либо нейтральную, либо слабо кислую реакцию. При работе с кислыми медными, никелевыми, серебряными и другими ваннами образуются кислые промывные воды, содержащие соответствующие соли этих металлов, кислоты и присадки.[ ...]
Катионит регенерируют 5-10%:ным раствором Н2504 до водорода, который з тем подвергают химической нейтрализации. Раствор после регенерации раствором ЫаОН содержит хромат натрия и избыток МаОН. Его подвергают затем ионообмену в катионитовом слое в виде водорода, после чего отводимый раствор хромовой кислоты с концентрацией до 100 г/л СгОз после соответствующей коррекции повторно используют в виде основного раствора для процесса хромирования.[ ...]
Кривая 3 на рис. 29 (правые ординаты) показывает, что этот максимум находится поблизости к 30, и в этой точке уже потеряна вся прочность на растяжение. В противоположность этому медные числа оксицеллюлоз, полученных с двуокисью азота и перйодатом , непрерывно повышаются соответственно до 100, 120 и более, тогда как в волокне еще сохраняется некоторая прочность. Способность оксицеллюлозы, полученной при окислении хромовой кислотой, связывать метиленовый голубой (служащая мерой содержания карбоновой кислоты) все медленнее и медленнее возрастает по мере протекания окисления (кривая 2). При этом потери в весе при растворении стремятся уравновесить скорость образования оксицеллюлозы. Незначительная часть хромовой кислоты расходуется при дальнейшем окислении уже растворенных продуктов, которые, в конечном итоге, дают выход небольшим количествам муравьиной кислоты и нескольким процентам двуокиси углерода.[ ...]
Сточные воды многих производств содержат органические вещества, глубоко разрушающиеся микроорганизмами при насыщении сточных вод кислородом воздуха. Характеристикой глубины распада органических соединений при биологической очистке сточных вод является отношение БПК/ХПК (табл. 44) (ВПК - биохимическое потребление кислорода на окисление органического вещества; ХПК - химическое потребление кислорода на деструктивное окисление органических веществ в стандартных условиях хромовой кислотой в присутствии катализатора- сульфата серебра). Удовлетворительно окисляются биохимически те вещества, у которых БПК/ХПК > 0,6.[ ...]
Общее содержание растворенных веществ обычно оценивают условным показателем - величиной химического потребления кислорода (ХПК) на окисление органических соединений в кислой среде при наличии катализатора (сульфата серебра). Содержание относительно легко окисляющихся органических веществ характеризуют перманганатной окисляемостью, т. е. количеством перманганата калия, расходуемого в стандартных условиях (обычно в кислой среде) на окисление органических веществ на холоде и при кипячении. Как ХПК, так и перманга-натную окисляемость пересчитывают на количество кислорода в мг/л, выделившееся при восстановлении соответственно хромовой кислоты или перманганата калия.[ ...]
Известны также рН-метры, в которых в качестве измерительного элемента используются металлооксидные электроды. Наибольшее распространение получил сурьмяный электрод. Его целесообразно применять в тех случаях, когда стеклянному электроду противопоказан состав контролируемых вод, например при наличии в них соединений фтора (более 30 мг/л) или сильноабразивных частиц. Диапазон измерения сурьмяного электрода лежит в пределах pH = 1 -т- 13. Точность измерений не превышает ± 0,2 pH. Сурьмяный электрод непригоден для работы в растворах, содержащих ионы с большим потенциалом, чем сурьма, т. е. ионы висмута, свинца, олова и др. Ошибка измерения увеличивается при наличии в измеряемой среде сероводорода, перекиси водорода, сульфитных щелочей и высоких концентраций сернистой, хромовой кислот и других окислителей и восстановителей.[ ...]
Низшие организмы. По данным Бокорни (Bokorny) хромовокислый калий оказывает на водоросли сильное и очень быстрое действие. При концентрациях 0,1-0,001% он не дает взойти дрожжам, в то время как некоторые бактерии при концентрации 0,0005% произрастают очень плохо, при концентрации в 0,0001 % несколько лучше. Предельно вредная концентрация хромовокислого калия для бактерий составляет, по данным Фреда (Fred) , 2 мг/л. Монк (Monk) , учитывая практические условия, исследовал действие сточных вод предприятия по хромированию на Bacterium aerogenes, которые рассматриваются, как представители бактерий, участвующих в биологической очистке сточных вод. При всех исследованных концентрациях (10- ЬООмг/л Сг03) через 4 ч погибли все организмы. Низший предел вредности не был установлен. По данным Соуфгейта (Southgate) . При опытах с культурами Escherichia coli, Bacterium paracoli и Bacterium aerogenes двухромовокислый калий и хромовая кислота оказались токсичными по отношению к Bacterium aerogenes-, концентрация хромовокислого калия 0,001 мг/л имела, напротив, стимулирующее действие и была токсична лишь при 0,01 мг/л. Bacterium paracoli и Escherichia coli оказались более устойчивыми к хромовокислым солям . По данным Брингмана (Bringmann) , предельно вредная концентрация хромовокислых солей для бактерий Escherichia coli, а также для водорослей Scenedesmus составляет 0,7 мг /л Сг. На разложение уксусной кислоты бактериями метанового брожения добавка соли до 1,5 мг/л не оказывает влияния. Хромовокислые соли действуют окисляюще на соединения с одновалентными группами, которые играют важную роль в обмене веществ анаэробных организмов.
Свойства хромовой кислоты
Формула хромовой кислоты : — H 2 CrO 4 . В растворах и расплавах она распадается на ионы, становясь электролитом, то
есть, веществом проводящим ток. Диссоциация хромовой кислоты бывает полной, или частичной.
То есть, на ионы может распасться не 100% вещества, а лишь доля от него. В большинстве случаев диссоциация незавершенная. Поэтому, раствор хромовой кислоты относится к электролитам средней силы. То же можно сказать о расплавах вещества. Чистое же соединение ток не проводит.
Хромовая кислота свойства имеет, во многом зависящие от степени окисления основного элемента. Наиболее стабильными состояниями являются +2 и +3. Однако, в кислоте хром окислен до +6-ти.
Эта степень для элемента устойчивой не является. Поэтому, хром в кислоте легко вступает в химические реакции. В частности, соединение образует соли. Они являются активными окислителями.
Это значит, что любая соль хромовой кислоты в процессе взаимодействия с другими веществами забирает у них электроны. Большинство окислителей запускают горение. Однако, соли героини статьи еще и ядовиты.
Так сложилось, что наиболее ядовиты именно 6-валентные соединения хрома. На предприятиях, где приходится их вдыхать, велика доля болеющих раком гортани и, вообще, дыхательных путей.
Попадая на слизистые, хроматы (так именуют соли кислоты) раздражают их, вызывают ожоги. При поступлении ядов с пищей, поражается желудочно-кишечный тракт.
По степени окисления хрома и воздействию хромовой кислоты на организм, становится понятно, что рассматриваемое соединение сильное. Героиня статьи даже металлы растворяет.
Противостоят кислоте лишь алюминий и железо. На них в ходе реакции образуется оксидная пленка - надежная «крепостная стена», преодолеть которую у окислителя не получается.
В ходе реакций кислоты не с чистыми металлами, а некоторыми их соединениями, рождается вода. Дополняют ее хроматы металлов. Так, взаимодействие с гидроксидом калия дает хромат калия. Он же получится в ходе реакции с оксидом металла.
Существует, так же, оксид самой хромовой кислоты. Ангидрит, — вот его научное название. Вещество тоже кристаллическое и тоже красное. Собственно, алый цвет - это тон 6-валентного хрома. В растворах он тоже красный.
Но, при малой концентрации, жидкость может получиться оранжевой и даже желтой. Справедливости ради, заметим, что 3-валентный хром придает соединениям зеленые и голубоватые тона.
Добыча хромовой кислоты
В свободном виде хромовая кислота не встречается. Поэтому, получают кислоту из хроматов и прочих соединений. В качестве сырья часто используют бихроматы доступных щелочных металлов.
Они в природе встречаются. Возьмем, к примеру, бихромат калия. Это минерал кроконт. Кислоту из него можно выделить в присутствии анода из клапанного металла. Так именуют сплавы, выдерживающие солидные механические и температурные нагрузки.
В случае с хромовой кислотой предпочтителен титан. Покрывают анод из него благородным металлом. Напыление гальваническое. То есть, частицы благородного сырья осаждены на анод из расплава. Предпочтительно использование платины и иридия.
Получение хромовой кислоты ведется из раствора бихромата. Его электролиз мембранный. Это значит, что анод в растворе разделен с катодом. Меж ними встает мембрана. Для успеха реакции нужно выдержать температуру около 100-та градусов и определенную плотность тока.
Для кристаллизации хромовой кислоты из раствора требуется небольшое снижение температуры и изменение плотности тока. Загвоздка метода состоит в быстром изнашивании анода.
Он не переживает 50-дневный срок, делая затруднительным промышленное получение хромовойкислоты. Однако, есть методы установки на электролизере стабильного напряжения. Это продлевает службу анода.
Применение хромовой кислоты
Способность соединения разъедать металлы пользуется для нанесения на них рельефа. Главное избирательно воздействовать реагентом на поверхность и не передержать средство. Итогом становитсяхудожественное оформление металлов и сплавов. Так что, в ювелирном деле хромовая кислота, все же, участвует, хоть и не в качестве вставок в перстни да кулоны.
Способностью кислоты протравливать металлы, то есть, снимать с них верхний слой, пользуется и в автомобильной промышленности. Перед окрашиванием детали машин обрабатывают реагентом, убирая неровности, шероховатости.
Но, основное применение хромового соединения в автомобилестроении связано с производством катализаторов для выхлопных систем. С героиней статьи в них снижается выработка вредных веществ. В итоге, концерны имеют возможность выпускать экологически чистый транспорт.
При контакте с металлами, которые она не растворяет, хромовая кислота помогает защитить их от коррозии. Образующаяся оксидная пленка перекрывает доступ кислорода, влаги. В итоге, металлы не ржавеют, дольше служат. Вот вам и портящий, на первый взгляд, внешность материалов оксид.
Хромовая кислота в лабораториях припасена для химических опытов и, главным образом, очистки тары. Колбы, пробирки, тазики, — все это легко отмывается с помощью героини статьи, ведь она не только металлы растворяет, но и различные загрязнители.
Так, хромовое соединение разрушает органические остатки. Редкий реагент может их «победить».
