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铬酸

铬酸(英文名:Chromic Acid),是一种只存在于水溶液中的黄色弱酸性溶液,具有毒性且可以由三氧化铬溶于水中制作得到。在酸性溶液中,铬酸主要以重铬酸形式存在,具很强的氧化性,能与糖、纤维、苯、乙醇过氧化氢接触会剧烈反应,甚至引起燃烧。物理化学性质的铬酸只能存在于水溶液中,若从水溶液中把它析出,则立即分解为铬酐和水。

由于铬酸独特的化学性质,铬酸有许多的用途。实验室常用铬酸洗液作为清洗液,因为铬酸洗液兼有酸性和氧化性,可以去除实验仪器内壁和外壁的污垢及难溶物质,但由于强酸性环境有时会使仪器受损,故铬酸洗液的应用在逐渐减少。铬酸可用与配制氧化剂。很多有机化合物都可被铬酸氧化,并且已经研究出很多以六价铬为基础的氧化剂,如Jones试剂氯铬酸吡啶盐等。除此之外,铬酸还可用于镀铬,制高纯,用于制颜料、媒染剂、医药及触煤,也用于某些釉和彩色玻璃的生产中。

简介

CAS号:7738-94-5

危险品运输编号:UN 1463/1755

铬酸,化学式为HCrO,是三氧化铬溶于硫酸以及铬酸盐/重铬酸盐酸化时生成的化合物之一。

重铬酸是二分子铬酸脱水形成的多酸,化学式为HCrO。三氧化铬是铬酸的酸酐,室温下为橘红色固体。由于它可通过加浓硫酸于铬酸盐或重铬酸盐水溶液沉淀出来,故在工业上曾长期被称为“铬酸”。

铬与同族的、钨不同,形成多酸的倾向不强,超过四铬酸以上的多铬酸很少见。这些化合物中都含有正六价铬,具有致癌性和氧化性,酸性溶液中的还原产物一般为紫色的[Cr(H2O)]离子。

理化性质

熔点:196°C

密度:2.290

溶解度:少许溶于甲醇

形态:液体

颜色:透明,橙色

铬酸只能存在于水溶液中,若从水溶液中把它析出,则立即分解为三氧化铬和水。铬酸具有强氧化性。与糖、纤维、苯、乙醇过氧化氢接触后会剧烈反应,甚至引起燃烧。 

强氧化性:铬酸具有很强的氧化性能,可以氧化许多有机和无机化合物

易挥发:铬酸具有较高的挥发性,在加热条件下会分解产生有毒的铬酸蒸气。

用途

铬酸洗液是实验室常用的清洗液,兼有酸性和氧化性,可以去除实验仪器内壁和外壁的污垢及难溶物质。通常该洗液由重铬酸钾加入硫酸中得到,但是六价铬对环境有害,强酸性环境有时也会使仪器受损,故目前铬酸洗液的应用已有减少。

铬酸可与配制氧化剂。很多有机化合物都可被铬酸氧化,并且已经研究出很多以六价铬为基础的氧化剂。

铬酸还可用于镀铬,制高纯,用于制颜料、媒染剂、医药及触煤,也用于某些釉和彩色玻璃的生产中。 

铬酸是一种很好的保存剂,可以使蛋白质沉淀,组织硬化,但是容易使组织收缩,同时渗透亦比较缓慢。一般与其它药剂混合使用Chemicalbook,可以成为优良的固定剂。平常与食用醋酸合并应用,效果良好。特点:易潮解,为强氧化剂。缺点:渗透力弱,易使组织发生收缩。

反应

铬酸只能存在于水溶液中,若从水溶液中把它析出,则立即分解为三氧化铬和水。铬酸具有强氧化性。与糖、纤维、苯、乙醇过氧化氢接触会剧烈反应,甚至引起燃烧。

重铬酸根(Cr2O72-)与铬酸根(CrO42-)离子在水溶液中存在以下平衡:

2CrO42-+ 2H3O+⇌ Cr2O72-+3H2O,K=1.2×10-14(离子方程式)

很多有机化合物都可被铬酸氧化,并且目前已经研究出很多以六价铬为基础的氧化剂

Jones试剂:铬酸、硫酸和丙的水溶液,可将一级和二级醇氧化成相应的羧酸和酮,当中不饱和键不受影响。

氯铬酸吡啶盐:由三氧化铬吡啶盐酸盐配制,可将一级醇氧化为醛。

Collins试剂:三氧化铬和吡啶的加合物。

铬氯(CrOCl)

制法

1.一般制法:铬酸可以通过将铬酸铵硝酸反应而得到。将铬酸铵与硝酸混合,在适当的反应条件下进行反应,随后通过蒸馏或结晶从反应混合物中分离出纯铬酸。

2.其他制法:也可以通过将铬酸铵与高浓度的硫酸反应,再加热分解产生铬酸。

毒性

毒性分级

中毒

急性毒性

吸入-人 TCL科技0: 20 毫克/立方米

替代品

很多试剂都可将醇/醛氧化为羧酸,如(II)与次氯酸钠的混合溶液。这些氧化剂各有利弊。

实验室中,最常用的替代铬酸洗液来清洗玻璃仪器的水基清洗剂通常都含有碱、合剂和/或者含有表面活性剂,它们可以在常温使用,或者加热到沸点(需要有通风设施-碱性的气体是有害的)。这些清洗剂对于一般的污染物、大多数的标记、有机残留物、以及绝大多数的化学品残留都非常有效。常见的商品如RBS 35以及其最新的配方产品RBS T 105, 115等。其突出的优点是无毒和废液容易处理。

分析方法

空气中铬酸含量的测定:样品经滤器收集后,用硫酸溶解,加二苯卡巴后用比色法测定( NIOSH法)。

水中铬酸含量的测定:样品经萃取后用原子吸收光谱法或比色法测定。

废弃物处置方法:浓的铬酸废液经化学还原后变成三价铬,调节溶液的pH值,使之生成沉淀,沉淀物按化学废料填埋处理。 

安全信息

1.铬酸属于强氧化剂,具有高度的腐蚀性和毒性,应当正确使用和储存。

2.避免直接接触皮肤、眼睛或呼吸系统。

3.使用时需戴防护眼镜、手套和口罩等个人防护装备。

4.避免与易燃物质、易爆物或还原剂接触,以免发生火灾或爆炸。

存储特性

库房通风; 轻装轻卸; 与有机化合物、还原剂、硫磷易燃物分开存放

灭火剂

水, 二氧化碳, 干粉, 砂土

参考资料

[科普中国]-铬酸.科普中国.2024-03-14

铬酸.chemicalbook.2024-08-26