Дихромат аммония: формула соединения и свойства

Дихромат аммония широко используется в промышленности, однако представляет опасность для здоровья. Давайте разберемся в его происхождении, химической формуле и свойствах.

Происхождение дихромата аммония

Дихромат аммония был открыт в 1822 году, когда немецкий химик Йозеф П. Гмелин получил это соединение, взаимодействуя раствор аммиака с диоксидом хрома по реакции:

2CrO₃ + 2NH₃·H₂O → (NH₄)₂Cr₂O₇ + H₂O

Полученное вещество представляет собой кристаллы оранжево-красного цвета с химической формулой (NH₄)₂Cr₂O₇. Название "дихромат аммония" образовано от катиона NH₄⁺ и аниона Cr₂O₇^2-.

Химические реакции

При взаимодействии с водой дихромат аммония подвергается гидролизу:

• NH₄⁺ + H₂O ⇄ NH₃·H₂O + H⁺
• Cr₂O₇^2- + H₂O ⇄ 2HCrO₄^- ⇄ 2CrO₄^2- + H⁺

Есть опасная реакция разложения дихромата аммония, называемая "Вулкан Беттгера":

(NH₄)₂Cr₂O₇ → Cr₂O₃ + N₂↑ + 4H₂O

Эта реакция самоподдерживающаяся и экзотермическая.

Дихромат аммония может окислять или восстанавливать другие вещества. Например, реакция с HCl:

(NH₄)₂Cr₂O₇ + 14HCl → 2CrCl₃ + 3Cl₂↑ + 2NH₄Cl + 7H₂O

Применение и токсичность

Дихромат аммония применяется в:

• металлообработке
• кожевенном производстве
• текстильной промышленности

Однако это соединение токсично, канцерогенно, вызывает мутации. Представляет опасность при:

1. Вдыхании пыли
2. Попадании внутрь организма
3. Контакте с кожей

Смертельная доза для человека составляет 2 грамма. Необходимо соблюдать меры предосторожности при работе с дихроматом аммония.

Структура молекулы дихромата аммония

Химическая формула дихромата аммония - (NH4)2Cr2O7. Это ионное соединение, состоящее из катиона NH4+ и аниона Cr2O72-. Структурная формула аниона Cr2O72- представляет собой два тетраэдрических иона CrO42-, соединенных общим кислородным атомом.

«Вулкан Беттгера»

Опасная реакция разложения дихромата аммония с выделением большого количества тепла названа "Вулкан Беттгера". При этом выделяется газообразный азот, пары воды и твердый оксид хрома(III).

Примерно по такому уравнению происходит реакция:

(NH4)2Cr2O7 → Cr2O3 + N2↑ + 4H2O

Примеси в дихромате аммония

В техническом дихромате аммония часто присутствуют примеси сульфат-ионов и ионов тяжелых металлов. Это связано с технологией его производства и очистки. Наличие примесей может влиять на химические реакции с участием дихромата.

Хранение дихромата аммония

Дихромат аммония рекомендуется хранить в прохладном (+5...+15 °C), сухом, хорошо вентилируемом помещении, отдельно от легковоспламеняющихся материалов и источников тепла. Такая температура замедляет разложение вещества.

Повышение температуры выше 20°C может привести к самовоспламенению дихромата аммония "дихромата аммония формула".

Утилизация отходов дихромата аммония

Твердые отходы дихромата аммония относятся к 1 классу опасности. Их обезвреживают методом детоксикации растворами щелочей или сульфита натрия с последующей нейтрализацией.

Жидкие отходы, содержащие ионы Cr6+, обезвреживают восстановлением до Cr3+ с помощью сульфата железа(II) или путем электролиза.

Влияние дихромата аммония на окружающую среду

Попадание дихромата аммония в почву приводит к нарушению процессов нитрификации и азотфиксации. Это снижает плодородие почвы. Кроме того, соединения Cr(VI) токсичны для растений и микроорганизмов.

Загрязнение водоемов

При попадании в воду дихромат аммония образует устойчивые соединения, загрязняя водные объекты на длительный срок. Это приводит к гибели водных организмов, нарушению экологического равновесия.

Предельно допустимые концентрации

В воде водоемов ПДК по ионам Cr6+ составляет 0,001 мг/л. В питьевой воде ПДК ионов Cr6+ - 0,05 мг/л согласно нормам ВОЗ.

Токсичные выбросы в атмосферу

При производстве и хранении дихромата аммония образуется пыль, содержащая соединения Cr(VI). Вдыхание такой пыли опасно для здоровья и может привести к онкологическим заболеваниям.

Предельно допустимые концентрации в воздухе

В воздухе рабочей зоны ПДКпо шестивалентному хрому в России составляет 0,01 мг/м3, в США и ЕС - 0,005 и 0,0002 мг/м3 соответственно.

Экологически чистые альтернативы

Ведутся разработки технологий производства менее токсичных аналогов дихромата аммония, таких как сульфат хрома или оксид хрома(III).

Также ведутся исследования возможности замены соединений Cr(VI) на экологически безопасные окислители в различных отраслях промышленности.