Štruktúra chrómového oxidu (III), nomenklatúra, vlastnosti, použitie

On Oxid chróm (III) U chrómový oxid je anorganická zelená tuhá látka, ktorá sa tvorí spaľovaním kovu chrómu (CR) v kyslíku (alebo₂), ponechanie chrómu s oxidačným stavom 3+. Jeho chemický vzorec je cr₂Ani₃. V prírode sa nachádza v mineráli Eskolaíta. Prírodné ložiská chrómového oxidu (III) nie sú známe.

Môže sa pripraviť okrem iného zahrievaním CR₂Ani₃ hydratovaný (cr₂Ani₃.NH₂O) na úplné odstránenie vody. Získa sa tiež ako produkt kalcinácie oxidu chrómu (VI) (CRO₃). 

Chrómový oxid pigment (III). FK1954 [verejná doména]. Zdroj: Wikipedia Commons

Najlepším spôsobom, ako ho získať čisto, je rozklad dichromátu amónneho (NH₄)₂Cr₂Ani₇ pri 200 ° C. Priemyselne sa vyrába znížením dichromátu sodného (NA₂Cr₂Ani₇) pevná so síry.

Keď je jemne rozdelený, predstavuje jasne zelenú farbu so žltkastým nuanciou. Ale ak sú častice väčšie, vykazuje moderné farbivo. Chromický oxid je najstabilnejší zelený pigment, ktorý je známy. Jeho tepelná a chemická odolnosť z neho robí cenné keramické farbivo.

Používa sa v priemyselných povlakoch, lakoch, v stavebnom priemysle, v šperkoch, ako sfarbenie v kozmetike alebo vo farmaceutických výrobkoch, okrem iného.

[TOC]

Štruktúra

Oxid a-CR₂Ani₃ Má štruktúru typu Corindon. Jeho kryštalický systém je rhomboonický šesťuholník. Je izomorfný s a-aluminou a a-Fe₂Ani₃.

Eskolaíta, prírodný minerál chrómového oxidu (III), predstavuje štruktúru uvedenú nižšie:

Kryštalická štruktúra minerálu Eskolaíta. https: // nahrávanie.Wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ee/eskolaite_structure.Jpg. Zdroj: Wikipedia Commons

Menovanie

- Oxid chróm (III).

- Oxid zeleného chrómu.

- Oxid dichroma.

- Chrómový oxid.

- Chróm.

- Eskolaíta: minerál oxidu chrómu (III).

- Hydrát: Cr₂Ani₃.NH₂Alebo (kde sa N ≅ 2 nazýva hydrát chrómového oxidu (III) alebo Guignet Green.

Hydrát chrómového oxidu (III). W. Oelen [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)]. Zdroj: Wikipedia Commons

Vlastnosti

Fyzický stav

Kryštalický tuhý.

Mohs tvrdosť

9 (ich kryštály sú mimoriadne ťažké).

Molekulová hmotnosť

151,99 g/mol.

Môže vám slúžiť: kvartérne zlúčeniny: Charakteristiky, školenie, príklady

Bod topenia

Roztavuje sa pri 2435 ° C, ale začína sa odparovať na 2000 ° C, ktoré tvoria oblaky zeleného dymu.

Hustota

5,22 g/cm³

Rozpustnosť

Ak sa zahrieva pri vysokých teplotách, je prakticky nerozpustná vo vode (3 mikrogramov/l pri 20 ° C); nerozpustné v alkoholoch a acetóne; mierne rozpustné v kyselinách a alkaloch; SSOLUBLE kyselina z chlorista (HCLO₄) na 70%, v ktorom sa rozkladá.

pH

6.

Index lomu

2 551.

Ďalšie vlastnosti

- Ak je silne kalcinovaný, stáva sa inertným smerom k kyselinám a základni. Inak cr₂Ani₃ a jeho hydratovaná forma cr₂Ani₃.NH₂O Sú amfoterické, ľahko sa rozpúšťajú v kyseline, aby poskytli aqua -ions [cr (h (h₂Buď)₆]³⁺, a v koncentrovaných alkalich za vzniku „chromitos“.

- Keď bol kalcinovaný, je chemicky odolný voči kyselinám, alkáliám a vysokým teplotám. Je to mimoriadne stabilné₂.

- Má vynikajúcu odolnosť voči svetlu, pretože jeho kryštály majú nepriehľadnosť, vysoké útlm a priehľadnosť voči viditeľnému svetlu.

- Je to mimoriadne tvrdý materiál, môžete poškriabať kremeň, tapacio a zirkonio.

- Jeho hydrát cr₂Ani₃.NH₂Alebo (kde n ≅ 2) nemá tepelnú stabilitu, jej hydratačná voda obmedzuje jeho uplatniteľnosť na menej ako 260 ° C. Predstavuje nízku kapacitu farbenia a obmedzenú nuanciu nuancií.

- Ale tento hydrát má veľmi čistý a jasne zelený modrý odtieň. Je polotransparentný, predstavuje nízku nepriehľadnosť, vynikajúcu odolnosť voči svetlu a odolnosť voči alkálii.

- CR₂Ani₃ Nie je klasifikovaný ako nebezpečný materiál a považuje sa za inertný jemný prášok. Nepodliehajú medzinárodným predpisom o doprave.

- Neznepokojuje pokožku alebo sliznice.

Žiadosti

V keramickom a sklenenom priemysle

Vďaka svojej vysokej odolnosti voči tepla a chemickému odporu, CR₂Ani₃ Kalcinácia sa používa ako sfarbenie sfarbenia alebo pigmentu v keramike v porcelánových smaltkách a zmesi pre sklo.

V priemyselných povlakoch

Keramika s chrómovým oxidom (III) poskytuje vynikajúcu odolnosť proti väčšine korozívnych prostredí. To všetko prostredníctvom mechanizmu vylúčenia okolitého substrátu.

Z tohto dôvodu sa používa v povlakoch, aby sa zabránilo korózii mnohých materiálov, ktoré sa aplikujú tepelným sprejom (atomizácia alebo horúcej rosy).

Môže vám slúžiť: Chemický proces: princípy, typy, príklady

Používa sa tiež ako ochrana pred abrazívnym opotrebením (keď je odstránenie materiálu spôsobené časticami, ktoré sa pohybujú povrchom).

V týchto prípadoch uplatňovanie povlaku CR₂Ani₃ Ukladaním plazmou vytvára vysoký odpor oderu.

Predchádzajúce dva prípady majú užitočnosť napríklad v motoroch plynových turospaciálnych turbín.

V žiaruvzdornom priemysle

Používa sa v tepelnom a chemicky odolnom tehlách, poťahovacích materiáloch a refraktérnom betóne založenom.

Výstavba

Pretože je mimoriadne odolný voči atmosférickým podmienkam, svetlu a tepla, nanáša sa ako granulované farbivo na horniny pre asfaltové strechy, betónový cement, vysoko kvalitné priemyselné povlaky na exteriér, oceľové konštrukcie a fasáje (emulzné farby).

Ako pigment v rôznych aplikáciách

Môže podporovať podmienky vulkanizácie a neznižuje sa, takže sa používa pri gumovej pigmentácii.

Pretože sú netechnické, používa sa ako pigment pre hračky, kozmetiku (najmä jej hydrát), plasty, tlačiarenské atramenty, maľby, ktoré prichádzajú do styku s potravinami a farmaceutickými výrobkami.

V pigmentovom priemysle sa používa ako surovina na výrobu prenikajúcich farbív, ktoré obsahujú chróm a pigmenty založené na fázach zmiešaných oxidov kovov. Používa sa tiež ako sfarbenie obrazov na náter cievok.

Jeho hydrát má priehľadnosť, ktorá umožňuje formuláciu polychromatických povrchových úprav v automobilovom priemysle (povrchové úpravy kovových automobilov).

Vďaka svojej jedinečnej charakteristike odrážania infračerveného žiarenia (IR) podobné chlorofylu rastlín, pod infračerveným svetlom sa zdá, že lístie. Z tohto dôvodu je jeho použitie v maskovacích obrazoch alebo povlakoch pre vojenské aplikácie veľmi rozšírené.

Šperky

Používa sa ako farbivo syntetických drahokamov. Keď je CR zavedený₂Ani₃ ako nečistota v kryštalickej sieti a-al₂Ani₃, Rovnako ako v semi-rubínovom minerále, farba je červená namiesto zelenej.

Používa sa tiež ako mletie a leštené pre vysokú tvrdosť a drsné vlastnosti.

Na chemické reakcie

Podporené v hliníku (do₂Ani₃) alebo iné oxidy, sa používa v organickej chémii ako katalyzátor, napríklad v hydrogenácii esterov alebo aldehydov na tvorbu alkoholov a v uhľovodíkovej cyklizácii. Katalyzuje reakciu dusíka (n₂) s vodíkom (h₂) Na vytvorenie amoniaku (NH₃).

Môže vám slúžiť: lítium: História, štruktúra, vlastnosti, riziká a použitie

Pre svoju kapacitu redukcie oxidu pôsobiacej spolu s oxidom chrómu (VI) hrá dôležitú úlohu pri dehydrogenácii alkánov₂ Na výrobu propeno a izobuténu, pretože cyklus reaktivácie katalyzátora je ľahko spustiteľný. Používa sa tiež ako katalyzátor v anorganickej chémii.

V chrómovej výrobe

Používa sa v čistej chrómovej kovovej aluminotermálnej produkcii. Aby sa to dosiahlo, musí sa zahriať na 1 000 ° C, aby sa zvýšila veľkosť zrna.

Príprava chrómových kovov hlinitou redukciou oxidu chrómu (III). Rando Tuikene [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/4.0)]. Zdroj: Wikipedia Commons

V magnetických materiáloch

Do magnetických materiálov zvukových a video pásky sa pridal do malých množstiev tým, že naučil samoimpresívny efekt zvuku hlavy.

Nedávne inovácie

Získali sa pigmenty, ktoré zlepšili odrazivosť v blízkosti nanočastíc Dopar Cr₂Ani₃ so soľami prvkov patriacich do skupiny vzácnych zemín, ako je Lantano a Praseodimio.

Zvýšenie koncentrácie týchto prvkov, slnečná odrazivosť blízkeho infračerveného zväzku bez ovplyvnenia zelenej farby CR ošípaných₂Ani₃.

To umožňuje klasifikovať CR₂Ani₃ doping ako „studený“ pigment, pretože je vhodný na kontrolu akumulácie tepla.

Aplikované na stropy, autá a čalúnenie, okrem iného, ​​dosahuje vysokú odrazivosť slnečného žiarenia IR, čo nám umožňuje výrazne znížiť zvýšenie tepla v prostrediach.

Odkazy

1. Bavlna, f. Albert a Wilkinson, Geoffrey. (1980). Pokročilá anorganická chémia. Štvrté vydanie. John Wiley & Sons.
2. Kirk-Othmer (1994). Encyklopédia chemickej technológie. Zväzok 19. Štvrté vydanie. John Wiley & Sons.
3. Ullmannova encyklopédia priemyselnej chémie. (1990). Piaty vydanie. Zväzok A7 a A20. VCH Verlagsgellschaft MBH.
4. Americké prvky. (2019). Oxid chrómu (III). Zotavené z americalmentov.com.
5. Lekárska knižnica. (2019). Oxid chrómu (III). Získané z: pubchem.Ncbi.NLM.NIH.Vláda.
6. Dorfman, Mitchell R. (2012). Tepelné povlaky. V príručke degradácie environmentálnych materiálov. Kapitola 19. Zotavené z vedeckých pracovníkov.com.
7. Takehira, K. a kol. (2004). Co₂ Dehydrogenácia propánu cez katalyzátor CR-MCM-41. V štúdiách v oblasti povrchovej vedy a katalýzy 153. Zotavené z vedeckých pracovníkov.com.
8. Selvam Sangeetha a kol. (2012). Funkčné pigmenty z oxidu nanočastíc chrómu (III). Farbivá a pigmenty 94 (2012) 548-552. Zotavené z vedeckých pracovníkov.com.