重铬酸铵:性质、制备与应用

广东大小化工有限公司
2025-05-23

重铬酸铵   分析纯、工业级、标准溶液 CAS号:7789-09-5分析纯 工业级 99%含量;500g/25kg/槽车

重铬酸铵:性质、制备与应用

一、重铬酸铵的基本性质

重铬酸铵((NH₄)₂Cr₂O₇)是一种橙红色结晶性无机化合物,具有强氧化性。其晶体呈针状或片状,可溶于水,水溶液呈酸性。该化合物在常温下相对稳定,但受热易分解,甚至在剧烈条件下可能发生自燃或爆炸。

物理化学特性

  • 分子量:252.07 g/mol

  • 密度:2.115 g/cm³

  • 溶解度:易溶于水(36 g/100 mL,20℃),微溶于乙醇

  • 分解温度:约180℃(分解时产生氮气、三氧化二铬和水蒸气,并伴随剧烈膨胀)

重铬酸铵的氧化性极强,与还原性物质(如有机物、硫化物、金属粉末等)接触可能引发剧烈反应,甚至爆炸。

二、重铬酸铵的制备方法

工业上主要通过以下方法制备重铬酸铵:

  1. 铬铁矿碱熔法

    • 铬铁矿(FeCr₂O₄)与碳酸钠或氢氧化钠在高温下焙烧,生成铬酸钠(Na₂CrO₄)。

    • 铬酸钠溶液经酸化转化为重铬酸钠(Na₂Cr₂O₇)。

    • 重铬酸钠与氯化铵或硫酸铵进行复分解反应,结晶得到重铬酸铵。

  2. 重铬酸钠与铵盐反应法

    • 将重铬酸钠溶液与氯化铵或硫酸铵混合,发生离子交换反应:

      Na2Cr2O7+2NH4Cl(NH4)2Cr2O7+2NaCl
    • 通过蒸发结晶或冷却结晶获得纯品。

实验室中通常采用重铬酸钾与硫酸铵的复分解反应制备,再经重结晶提纯。

三、重铬酸铵的主要应用领域

1. 烟火与爆炸物制造

  • 由于受热分解时产生大量气体(N₂、H₂O等),历史上曾用于制造"火山反应"演示实验和某些烟火特效。

  • 在早期摄影闪光粉和军用发烟剂中也有应用。

2. 纺织与皮革工业

  • 作为媒染剂,帮助染料更好地固着在纤维上。

  • 在皮革鞣制过程中用于铬鞣剂的制备。

3. 化学合成与催化剂

  • 在有机合成中作为强氧化剂,用于醇→醛/酮、烷烃→羧酸等反应。

  • 某些聚合反应的催化剂组分。

4. 木材防腐与金属处理

  • 曾用于木材防腐(因环保问题已逐渐被淘汰)。

  • 在金属表面处理中用于钝化或蚀刻。

5. 实验室用途

  • 分析化学中的氧化还原滴定剂。

  • 用于制备其他铬化合物(如Cr₂O₃)。

四、安全与储存注意事项

重铬酸铵属于高毒性、强氧化性、致癌性物质,使用时必须严格防护:

健康危害

  • 吸入:粉尘或分解产物(CrO₃)严重刺激呼吸道,长期接触可能致癌。

  • 皮肤接触:导致皮炎、溃疡,六价铬化合物可经皮肤吸收。

  • 摄入:极少量即可造成肾脏损伤,致死剂量约5-10g。

操作规范

  • 必须在通风橱中操作,佩戴N95级防尘口罩、护目镜和防化手套。

  • 避免与有机物、还原剂、酸类物质接触。

  • 工作场所应配备应急冲洗设备。

储存要求

  • 密封保存于阴凉、干燥、通风处,远离可燃物。

  • 与还原剂、酸类、金属粉末隔离存放。

  • 包装容器需标注"氧化性固体"和"有毒"警示标志。

五、环境影响与替代品研究

由于六价铬(Cr⁶⁺)的剧毒性和致癌性,重铬酸铵的使用受到严格限制:

  • 欧盟REACH法规:严格限制六价铬化合物的工业应用。

  • 替代技术

    • 纺织业:采用无铬媒染剂(如铝盐、钛盐)。

    • 皮革工业:开发无铬鞣制工艺(如醛鞣、植鞣)。

    • 氧化反应:改用过氧化氢、高碘酸钠等更环保的氧化剂。

六、未来发展趋势

尽管环保限制日益严格,重铬酸铵在特定领域仍不可替代:

  1. 高纯应用:半导体、光学镀膜等高端领域仍需高纯度铬化合物。

  2. 闭环工艺:开发铬回收技术,实现工业流程的零排放。

  3. 安全改性:研究稳定化处理技术(如制成缓释型复合物)。

支持定制、支持出口、危包商检广东大小化工有限公司销售经理:吴丁香 联系电话:13232379394(微信同号)

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