хромпик для чего используется
Дихромат калия: получение, применение, волшебные реакции с участием реагента
Химические элементы, из которых состоит всё сущее, могут образовывать невероятные соединения. Они обладают уникальными свойствами и участвуют в синтезе важнейших веществ, применяемых в промышленности. Одним из таких соединений является дихромат калия, о котором расскажет данная статья.
Физические свойства
Температура плавления довольна низка и составляет всего 396 ⁰C. При 610 ⁰C происходит полное термическое разложение с образованием K2CrO4, трехокиси хрома (III) и кислорода.
Получение и очистка
Для получения K2Cr2O7 используется раствор натриевого хромпика и хлорида калия. Их смешивают и подвергают сильному нагреванию до температуры 1200 ⁰C. В таких условиях протекает реакция обмена:
Для очистки кристаллов в лабораторных условиях используют метод перекристаллизации. Готовят раствор, разводя 100 граммов дихромата калия в 1 литре горячей воды. Его тщательно перемешивают, фильтруют и подвергают упариванию так, чтобы от первоначального объёма осталось около 1/7. Остаток охлаждают при постоянном перемешивании. Таким путем образуются мелкие кристаллы, которые следует отфильтровать под тягой при помощи воронки Бюхнера. В процессе нужно провести три промывания очень холодной водой.
Трёхкратная перекристаллизация позволит получить образец с содержанием реагента дихромат калия от 99,92 до 100 %. Чтобы добиться такой чистоты готовят раствор из 100 граммов препарата и 150 мл кипятка. Его хорошо перемешивают и выливают тонкой струйкой в эксикатор или фарфоровую чашку. По мере охлаждения образуются кристаллы, которые фильтруют на пористой стеклянной воронке или платиновом конусе. Проводится сушка при 100 ⁰C в течение 2—2,5 часов. Полученное твердое образование дробят и продолжают прогревать при 200 ⁰C ещё в течение 12 часов. Такую последовательность действий повторяют 3 раза.
Окислительные свойства
Одним из сильнейших окислителей является дихромат калия. Химические свойства этого вещества можно наблюдать в следующих опытах:
Опыт «Извержение вулкана»
Одним из наиболее впечатляющих химических опытов является «извержение вулкана». Его демонстрация потребует специального оборудования, нацеленного на защиту органов дыхания. Для эксперимента придётся прикрыть кожные покровы и надеть респиратор, ведь продуктом реакции станет ядовитая трехокись хрома, которая вредна для человека.
На несгораемую подложку, в качестве которой можно использовать асбестовое полотно, кафель или кристаллизатор, помещается небольшая кучка двухромовокислого калия (альтернативный реагент (NH4)2Cr2O7). В центре сделайте углубление, капните спирт и подожгите его. По мере горения происходит разложение хромпика с образованием кислорода. Газ включается в реакцию и обеспечивает эффект синего пламени. На лабораторном столе бушует настоящий вулкан! Остальными продуктами горения станут K2CrO4, трехокись хрома (III). Эти вещества очень токсичны, при попадании на кожу вызывают ожоги и изъязвления.
«Фараонова змея»
Не менее интересен опыт под названием «фараоновы змеи» с использованием реактива дихромат калия. Реакции с его участием выглядят впечатляюще: растворы меняют цвет, кристаллы разлагаются с образованием окрашенного в зелёный оттенок оксида Cr2O3.
Чтобы получить «змею», разотрите в ступке смесь из равных частей хромпика и сахара, добавьте половину порции нитрата натрия. Все компоненты увлажните и подмешайте немного коллодия. Возьмите стеклянную трубочку и запрессуйте туда кашицу. Подожгите один конец сосуда, и вы увидите, как из другого начнёт выползать чёрная «змейка». Когда она остынет, то окрасится в зелёный цвет. При этом сахароза сгорает до углерода, нитрат натрия разложится с образованием O2 и NaNO2, а хромпик образует трехокись.
Выращивание кристаллов
Если приготовить насыщенный раствор бихромата калия, можно вырастить фантастические кристаллы. Выглядят они весьма впечатляюще, а сделать такую красоту очень просто. Достаточно поставить стакан с горячим раствором в место, защищённое от света, вибрации и сквозняка. Внутрь ёмкости опустите верёвочку и закрепите её на краю. Нужно подождать несколько дней, и вы увидите, как на нитке образуются красно-оранжевые кристаллы.
Применение в промышленности
Дихромат калия нашёл применение сразу в нескольких отраслях промышленности. Его используют в производстве пигментов для лакокрасочных изделий, для дубления кожи, дезинфекции семян. Окислительные свойства позволяют применять хромпик для создания спичечных головок, борьбы с коррозией металлов, изготовления пиротехнических изделий и сухих электролитов.
Смесь реагента с концентрированной серной кислотой — идеальное средство для мытья химической посуды.
HimMax
Поиск
Каталог
Хромпик
Хромпик ГОСТ 4220-75
Дихромат калия (двухромовокислый калий, бихромат калия, техн.: хромпик) — K2Cr2O7.
Иногда хромпиком также называют дихромат натрия (Na2Cr2O7 · 2H2O).
| Общие | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Систематическое наименование | ||||||||
вещество, соль калия и дихромовой H2Cr2O7 кислоты. В литературе можно встретить названия: дихромат или бихромат калия, калиевый хромпик, хромпик. Формула — K2Cr2O7. |  | |
| Калий двухромовокислый «ХЧ» | Калий двухромовокислый «Ч» | Калий двухромовокислый «чда» (калий бихромат, калий дихромат, калиевый хромпик) |
Меры предосторожности
Калиевый хромпик — высокотоксичное соединение, относится к первому классу опасности для человека. Его раствор вызывает химические ожоги, разрушает кожу, хрящи, слизистые оболочки глаз, органов дыхания, ЖКТ (при проглатывании). Вещество оказывает канцерогенное и мутагенное воздействие, опасно для беременных, проникает через плацентарный барьер; вызывает аллергические реакции. Не горит, но пожаро- и взрывоопасен, т. к. при нагревании выделяет кислород, поддерживающий горение. Калий двухромовокислый опасен для окружающей среды, особенно для водных организмов и экосистем.
На производствах при работе с ним персоналу следует использовать защитную одежду и обувь, резиновые перчатки, очки, респираторы или маски. Должен быть организован контроль за ПДК дихромата калия в воздухе рабочей зоны. Рабочее помещение должно быть оснащено приточно-вытяжной системой вентиляции.
В лабораториях работы с реактивом проводят в вытяжном шкафу. Хранят вещество в стеклянных или пластиковых, плотно укупориваемых сосудах, вдали от источников тепла.
Использованную одноразовую упаковку после реактива следует утилизировать как опасные отходы; не допускать слива реагента или растворов с ним в окружающую среду.
Соединение хранят на крытых, сухих, хорошо проветриваемых складах, в герметичных, водонепроницаемых мешках или контейнерах (полиэтиленовые или многослойные бумажные мешки, стальные барабаны и т. п.), отдельно от горючих материалов.
Применение
• В химпроме — в орг. синтезе; для изготовления органических и неорганических красителей и пигментов; катализаторов; сырье для получения хромокалиевых квасцов.
• Для дубления и окрашивания овчин и кож в кожевенном деле.
• На предприятиях, выпускающих автомобили и велосипеды, перед окрашиванием поверхности продукцию протравливают хромпиком для защиты от коррозии.
• Водные растворы реактива применяют для защиты древесины и деревянных конструкций от гниения и повреждения насекомыми.
• Для обеззараживания семян в сельском хозяйстве.
• В пиротехнике, спичечном производстве, живописи, в черно-белой фотографии.
• В лабораторной практике — в хроматографии; в качестве реактива.
• Для приготовления хромовой смеси для мытья в лабораториях посуды и принадлежностей из стекла.
• Для изготовления сухих источников питания (батарей).
• В специализированных учебных заведениях для демонстрации зрелищных опытов («Извержение вулкана», «Фараонова змея», выращивание красивых красно-оранжевых кристаллов).
Хромпик купить
Хромпик (дихромат калия, бихромат калия, калий двухромовокислый) это неорганическое химическое соединение, соль хромовой кислоты.
Физико-химические свойства.
Растворимость хромпика в воде
Применение.
Хромпик применяется для обработки шкур при дублении и протравливании. Благодаря сильным окислительным свойствам используется в пиротехнике, производстве красителей, технологиях обработки воды для технических нужд. Хромпик применяют при изготовлении лакокрасочных хромовых пигментов.
Применение хромпика для умягчения жесткой воды для промышленных теплообменников.
Для вод склонных к осаждению карбонатных осадков на стенках теплообменников используют ингибиторные смеси, в состав которых входит калия бихромат:
Состав №1: хромпик 20 мг/л; натрия пирофосфат 20 мг/л.
Состав №2: хромпик 12 мг/л; цинка сульфат 4 мг/л.
Применение хромпика для защиты от коррозии теплообменников дизелей тепловозов.
Хромпик обладает хорошими антиоксидными защитными свойствами для многих металлов и сплавов. Охладительную систему дизелей тепловозов заполняют дистиллированой или обессоленой водой. Но не смотря на это охладительные системы интенсивно корродируют в местах завихрений водяного потока и щелевых зазорах. А, также, образуются трещины на рубашках двигателей.
Для защиты большинства моделей охладительных систем тепловозов используют композицию: хромпик 0,5 г/л, натрия фосфат 0,5 г/л; натрия нитрит 0,5 г/л.
Для моделей теплобменников состоящих из меди и алюминия используют состав: хромпик 500 мг/л; натрия силикат 50 мг/л. рН=6-7.
Применение хромпика в составе антифризов.
Хромпик в качестве ингибитора входит в состав охлаждающих рассолов холодильной техники (растворы из хлорида натрия и хлорида магния).
Концентрация хромпика для таких рассолов составляет 3-6 г/л для теплообменников из латуни и 10 г/л для теплообменников из алюминия.
Применение хромпика для чистки от нагара двигателей внутреннего сгорания.
Нагар представляет собой асфальтосмолистые вещества, образующие на рабочих поверхностях двигателей трудноудалимые пленки. Удалить нагар довольно сложно, так как пленка нагара инертна и прочно сцеплена с поверхностью детали.
Составы очищающего раствора для черных металлов:
Состав №1. Каустическая сода 100 г/л; хромпик 5 г/л. Температура раствора 80-95°С, продолжительность обработки — до 3 ч.
Составы очищающего раствора для деталей из алюминиевых сплавов:
Состав №1. Кальцинированная сода 20 г/л; хромпик 5 г/л; жидкое стекло 8 г/л; хозяйственное мыло 10 г/л. Температура раствора 85-95°С, продолжительность обработки — до 3 ч.
Состав №2. Кальцинированная сода 10 г/л; хромпик 5 г/л; хозяйственное мыло 10 г/л. Температура раствора 80-95°С, продолжительность обработки — до 3 ч.
Применение хромпика для оксидирования металлов.
Процесс оксидирования металлов заключается в создании на поверхности металлов тонкой зашитной пленки, предотвращающей металл от разрушения.
В ряде случаев оксидирование металлических деталей производят с целью создания эстетически красивого внешнего вида (лучшего товарного вида). Это относится к подсвечникам, люстрам, элементам коллекционного холодного и огнестрельного оружию, ювелирным серебряным украшениям пр.
Оксидирование металлов является альтернативой лако-красочным покрытиям и является, в большинстве случаев, более стойким покрытием.
Для некоторых изделий, например стальной кузов автомобиля или алюминиевый фюзеляж самолета, оксидирование производят перед покраской. Краска в этом случае ложится более равномерно и держится дольше.
Оксидирование металлов также называют еще пассивированием, потому как оксидная пленка делает металл пассивным к факторам окружающей среды. Оксидирование стали иногда называют воронением стали.
Составы для оксидирования с применением хромпика:
— для меди и медных сплавов:
Состав №1. Хромпик 100 г/л; серная кислота 15 г/л. Температура раствора — 45°С, продолжительность обработки 5-10 мин.
Состав №2. Хромпик 150 г/л. Температура раствора — 60°С, продолжительность обработки 2-5 мин.
— для алюминия и алюминиевых сплавов:
Состав №1. Хромпик 200 г/л. Температура раствора — 20°С, продолжительность обработки 5-10 мин.
Состав №1. Хромпик 50 г/л. Температура раствора — 25-40°С, продолжительность обработки 20 мин.
Состав №1. Хромпик 120 г/л. Температура раствора — 60°С, продолжительность обработки 15 мин. Затем детали промывают, сушат и покрывают любым нейтральным машинным маслом. Оксидная пленка имеет черный цвет.
Применение хромпика для выделки шкур.
Хромпик применяют в технологии дубления шкур. Последовательность операций при дублении хромпиком следующая: сначала шкуры загружают в раствор поваренной соли концентрации 30 г/л, затем через 30 минут добавляют хромпик 3 г/л и уксусную кислоту 1,2 г/л. Затем через 3 часа добавляют гипосульфит 3 г/л. Общая продолжительность дубления 6-8 часов.
Хромпик применяют в технологии протравливания шкурок кролика при крашении их в коричневый цвет. Для этого используют состав: поваренная соль 10 г/л; хромпик 1,8-2 г/л; моющий порошок 1 г/л. Последовательность операций следующая: Хромпик и красители предварительно растворяют в горячей воде (температура 70-75°C). Шкурки загружают в раствор и тщательно перемешивают в течение 3 часов (не менее 1 раза каждые 10 минут). Затем шкурки выгружают, отжимают и встряхивают. Для крашения шкурок приготавливают раствор температурой 40°C.
Проверка хромпиком серебра в ювелирном деле.
Для определения пробы серебра в ювелирных изделиях используют раствор хромпика и серной кислоты.
Состав раствора: вода дистилированная 100 мл; хромпик 9,4 г; серная кислота H2SO4 6,8 мл.
Применение этого раствора требует определенных навыков. Точность определения пробы составляет 20 единиц. Подходит для ювелирных изделий выше 600-й пробы.
Определение по этому методу заключается в следующем. На поверхности ювелирного изделия (в неприметном месте) делают потертость абразивным предметом, например, напильником. Таким образом снимают оксиды металлов ювелирного изделия. Затем наносят каплю раствора реактива. Происходит химическая реакция металлов присутствующих в ювелирном изделии. Через 15-20 секунд каплю раствора удаляют бумажной салфеткой. Смотрят на место контакта металла с раствором.
Цвет в зависимости от пробы серебра:
Применение хромпика при изготовлении зеленого пигмента для красок.
Из хромпика производят пигменты зеленого цвета для всех видов лакокрасочных покрытий, для художественных красок, для окраски пластмасс, изготовления денежных знаков и др.
Наибольшее распространение получил термический способ обработки хромпика. Технологическая схема получения пигментного оксида хрома из хромпика выглядит следующим образом. Шихта, состоящая из хромпика, серы, солей аммония или гипса загружается в шаровую мельницу. Шихта измельчается и тщательно смешивается. Затем шихта поступает на первое прокаливание в печь с температурой 650-700 °С. При этом происходят следующие реакции:
Продукт прокаливания измельчают в шаровой мельнице, отмывают от водорастворимых примесей, отфильтровывают на фильтре, высушивают в сушилке и загружают на повторное прокаливание с температурой 700-800 °С. Затем проводится дополнительная промывка пигмента, фильтрация, сушка и измельчение в дезинтеграторе.
Получение хромпика.
Хромпик получают обработкой натрия бихромата хлоридом калия.
Что такое бихромат калия?
Бихромат калия (дихромат калия, калий двухромовокислый, калиевый хромпик) – это яркая оранжевая порошкообразная масса, состоящая из неслеживающихся кристаллов триклинной сингонии. Нелетучая, неплохо растворимая в воде (4,9 г/100 мл). Является мощным окислителем. Усиленно окисляюще действует в кислых средах, восстанавливаясь при этом до солей хрома (III).
Молярная масса – 294,19 г/моль, плотность – 2,676 г/см³. Термосвойства: t плавления – 398 °C, t кипения – 500 °C. Формула: K2Cr2O7.
Получение
Чтобы создать рассматриваемое вещество, используют хлорид калия и бихромат натрия. Взаимодействие этих компонентов, а точнее влияние первого на второй в температурном диапазоне 1000-1300 °C с дальнейшим выщелачиванием/выпариванием и приводит к образованию двухромовокислого калия.
Применение
Бихромат калия – это соединение, имеющее огромное значение для различных отраслей. С его участием изготавливают неорганические пигменты, красители, сухие батареи (электролиты). Его задействуют в дублении кожи и овчины (в кожевенном производстве выступает дубителем). Он является эффективным окислителем в значительном перечне направлений: пиротехническом производстве, спичечной промышленности, фотоделе, живописи и др. Не обходятся без него и органический синтез, и металлообработка. Он отлично ингибирует коррозионные проявления металлов и металлических сплавов. Может выступать протравой для посадочного материала, используемого в сельском хозяйстве.
Раствор двухромовокислого калия в концентрированной сульфатной кислоте, именуемый хромовой смесью, повсеместно используют в лабораториях. Прежде всего, с его помощью моют лабораторную посуду, выполненную из стекла: колбы, стаканы, пробирки и т.д. Также его задействуют в качестве окисляющего материала. Особую потребность в этом реагенте ощущает аналитическая химия (хроматометрия).
Находят применение и водные растворы хромпика. Ими пропитывают изделия из дерева, которые подвергаются влиянию влаги и вредных насекомых. Так удается обеспечить надежную защиту конструкций, в частности балок, от гниения и повреждения вредителями.
Безопасен ли калиевый хромпик?
Имея дело с данной субстанцией, важно знать о ее токсичности и канцерогенных свойствах (зачислена к веществам первого класса опасности). Она способна разрушать кожу, вредить дыхательной системе и хрящам, провоцировать сложные отравления. Предотвращайте контакт брызг, пыли и паров этого реактива с телом по максимуму. Защищайте руки, лицо и органы дыхания. Используйте СИЗ: спецодежду, спецобувь, респиратор, очки, перчатки. Помните, что ПДК в рабочем пространстве, если осуществить перерасчет на CrO3, равна 0,01 мг/м³.
Что касается опасности пожара и взрыва, то таковой это соединение не представляет. Однако нагреваясь, разлагается, при этом образуется кислород. А тот, в свою очередь, может способствовать появлению горения и оперативному распространению огня.
Еще один момент: попадая в водоемы, дихромат калия приводит к их загрязнению.
Несмотря на все вышесказанное – немалую опасность для человека и природы – отказаться от применения данного вещества нельзя, так как его значение для различных пром. отраслей очень большое. Во многих процессах оно просто незаменимо и не имеет равносильных альтернатив.