Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
1: Giới thiệu chung về nguyên tố Crom [1].

1: Giới thiệu chung về nguyên tố Crom [1].

Tải bản đầy đủ - 0trang

1.2: Tính chất [1]

1.2.1. Tính chất vật lý

Crom thể hiện rõ rệt tính chất kim loại. Nó là kim loại màu trắng bạc có

ánh kim, dẫn điện và nhiệt tốt. Crom tinh khiết dễ chế hoá cơ học nhưng khi lẫn

tạp chất thì trở nên cứng và giòn. Vì vậy, kim loại Crom kỹ thuật rất cứng. Việc

đưa crom vào thép làm tăng độ cứng, độ bền nhiệt, độ bền ăn mòn, và độ bền

hố chất của các loại thép đặc biệt. Thép dụng cụ chứa 3% ÷ 4% Cr, thép khơng

rỉ chứa 18% ÷ 25% Cr.

Một số hằng số vật lý quan trọng của Cr:





Nhiệt độ nóng chảy (Tnc): 1890oC







Nhiệt độ sơi



(Ts): 3390oC







Thế điện cực



(Eo): -0,91V







Độ âm điện theo paoling: 1,6







Bán kính ngun tử



: 1,27 Ao







Năng lượng iơn hố



: 6,77 eV



1.2.2. Tính chất hố học:

Crom là chất khử giống như Al, trên bề mặt được bao phủ màng oxit mỏng,

bền với không khí. Crom không phản ứng trực tiếp với H 2, ở điều kiện thường

không phản ứng với O2 nhưng khi đốt cháy trong không khí tạo thành Cr2O3

4Cr(rắn) + 3O2 = 2Cr2O3



ΔH = - 1141 KJ/mol



7



Tuy nhiên ở nhiệt độ cao, Crom phản ứng với nhóm Halogen. Thế điện cực



tiêu chuẩn của Crom



E oCr 2+ / Cr



= - 0,91 (V). Crôm khử được H + trong các dung



dịch HCl, H2SO4 lỗng, nóng giải phóng H2.

Cr + 2H+ = Cr2+ + H2

Crom bị thụ động trong axit HNO3 và H2SO4 đặc nguội. Crom không tác

dụng với nước do có lớp oxit bảo vệ. Crom tan được trong dung dịch kiềm.

Cr + NaOH + H2O = NaCrO2 + 3/2 H2

Crom tác dụng với muối của những kim loại có thế tiêu chuẩn cao hơn tạo

thành muối Cr(II)

Cr + Cu2+ = Cr2+ + Cu



8



1.3. Các hợp chất quan trọng của Crom [1]

1.3.1. Hợp chất Crom(II)

Các hợp chất của Cr(II) đều có tính khử như CrO ở 1000 oC bị khí H2 khử

thành crom kim loại.

Còn Crom(II) hiđroxit thể hiện tính khử mạnh hơn

2Cr(OH)2 + O2 (kk) = 2Cr(OH)3

Và dễ bị oxi hoá thành Cr (III). Ví dụ:

4CrCl2 + 4HCl + O2 = 4CrCl3 + 2H2O



Muối Cr(II) ít bị thuỷ phân



E Cr 3+ / Cr 2+



= - 0,41 (V), các muối tan được



trong nước cho iơn hiđrat hố [Cr(H2O)6]2+ có màu xanh lam.

1.3.2. Hợp chất Crom(III)

Cr(III) oxit:

Là hợp chất bền nhất của crom, nó nóng chảy ở 2265 oC và sơi ở 3027oC.

Cr2O3 trơ về mặt hoá học, nhất là sau khi đã nung nóng, nó khơng tan trong

nước, dung dịch axit và dung dịch kiềm. Tính lưỡng tính của Cr 2O3 chỉ thể hiện

khi nấu chảy với kiềm hay Kali hydro sunfat.

Cr2O3 + 2KOH = 2KCrO2 + H2O

Cr2O3 + 6KHSO4 = Cr2(SO4)3 + 3K2SO4 + 3H2O

Cr(III) hiđroxit:



9



Cr(OH)3 có tính chất giống với nhơm hiđrơxit, nó là kết tủa nhầy, màu lục

nhạt, không tan trong nước và là chất lưỡng tính. Khi mới điều chế Cr(III)

hiđroxit tan dễ dàng trong axit và dung dịch kiềm.

Cr(OH)3 + 3H3O+ = [Cr(H2O)6]3+



Cr(OH)3 +



OH −



+ nH2O =



[ Cr(OH) 4 (H 2O) 2 ] −



Tất cả những ion này được gọi chung là hiđroxo Cromit, nó ln kém bền,

khi đun nóng trong dung dịch đã phân huỷ tạo thành kết tủa Cr(OH) 3. Sở dĩ như

vậy là vì Cr(OH)3 có tính axit yếu hơn Al(OH)3.

Cr(III) hiđrơxit tan không đáng kể trong dung dịch NH 3 nhưng tan dễ dàng

trong amoniac lỏng tạo thành phức hecxanano.

Cr(OH)3 + 6NH3 = [Cr(NH3)6](OH)3

Muối Crom(III):

Người ta đã biết được nhiều muối Crom(III) nhưng muối này độc với

người. Nhiều muối Crom(II) cũng có cấu tạo và tính chất giống với muối

nhơm(III). Bởi vì các ion

Cr3+(0,57Ao) và Al3+(0,61Ao) có kích thước gần nhau. Dung dịch muối

Crom(III) có màu tím ở nhiệt độ thường, nhưng có màu lục khi đun nóng, màu

tía đỏ là màu đặc trưng của ion [Cr(H2O)6]3+

Muối Crom (III) có tính thuận từ, rất bền trong không khí khô và bị thuỷ

phân mạnh hơn muối Cr(II). Trong môi trường axit, ion Cr 3+ có thể bị khử đến

Cr2+ bởi kẽm, nhưng trong mơi trường kiềm nó có thể bị H 2O2, PbO2, nước clo,

nước brơm oxi hố đến Cromat.

2CrCl3 + 10KOH + 3H2O2 = 2K2CrO4 + 6KCl + 8H2O

10



Do có bán kính bé và điện tích lớn, ion Cr 3+ là một trong những chất tạo

phức mạnh nhất, nó có thể tạo nên phức bền với hầu hết phối tử đã biết. Tuy

nhiên, độ bền của các phức chất Cr(III) còn tuỳ thuộc vào bản chất của phối tử

và cấu hình của phức chất.

Trong dung dịch, Cr(III) clorua có thể kết hợp với clorua kim loại kiềm tạo

nên phức chất màu đỏ hờng.

CrCl3 + 3KCl = K3[CrCl6]

Vì trạng thái oxi hố trung gian, ion Cr3+ vừa có tính chất oxi hố (trong

mơi trường axit), vừa có tính khử (trong mơi trường bazơ).

Người ta đã biết nhiều các phức số phối tử hai, ba, bốn nhân của Cr(III),

trong đó có thể có các phân tử trung hòa NH 3, - NH2, − CH2 – CH2 – NH2, hoặc

SO 24 − C 2 O 24 − SeO 24 − CH 3COO−

gốc axit

,

,

,

...



1.3.3. Hợp chất Cr(VI)

Các hợp chất Cr(VI) có tính oxi hố mạnh, là nguyên nhân và tác hại của

Crom đối với cơ thể.

Crom(VI) oxit (CrO3) là chất oxi hố mạnh, nó oxi hoá được I 2, S, P, CO,

C, HBr… và nhiều chất hữu cơ khác, phản ứng thường gây nổ.

Là anhiđrit axit, CrO3 dễ tan trong nước và dễ kết hợp với nước tạo thành

axit, là axit cromic (H2CrO4) và axit poli cromic (H2Cr2O7, H2Cr2O10, H2Cr4O13).

Axit cromic và axit policromic là những axit rất độc với người, không bền,

chỉ tồn tại trong dung dịch nước. Dung dịch axit cromic (H 2CrO4) có màu vàng,

dung dịch axit dicromic (H2Cr2O7) có màu da cam, màu của axit đậm dần tới

màu đỏ khi số nguyên tử Cr trong phân tử tăng.

11



Do vậy khi các dung dịch axit trên tác dụng với dung dịch kiềm, nó có thể

tạo nên các muối cromat, dicromat, tricromat…

Muối cromat có màu vàng còn muối đicromat có màu da cam, các chất này

là những chất oxi hoá mạnh, tính chất này thể hiện rõ trong môi trường axit:

2CrO 24 −



+ 16H+ + 6e = 2Cr3+ + 8H2O



Muối cromat và đicromat thường gặp là: Na2CrO4, K2CrO4, PbCrO4,

NiCrO4, ZnCrO4, K2Cr2O7, Na2Cr2O7, và (NH4)Cr2O7. Trong đó các muối

PbCrO4, NiCrO4 và ZnCrO4 được dùng nhiều trong công nghiệp, chất màu,

sơn, mạ…

Trong nước thải mạ điện, Cr(VI) có mặt ở dạng anion như Cromat (),

đicromat ) và tricromat (HCr). Tuỳ thuộc vào pH và nồng độ crom mà Cr(VI)

tồn tại với hằng số cân bằng sau:

H2CrO4 = H+ + HCrO4-



K1 = 0,18



(pK1 = 6,15)



HCrO4- = H+ + CrO42-



K2 = 3,2.10-7



(pK2 = 5,65)



2HCrO4- = Cr2O72- + H2O



K3 = 33,3



(pK3 = 14,56)



12



1.4. Độc tính của Crom [1]

Với đặc tính lý hóa của Crom (bền ở nhiệt độ cao, khó oxi hóa, cứng và tạo

màu tốt) nên nó ngày càng được sử dụng rộng rãi. Crom là kim loại được xếp

vào nhóm có khả năng gây bệnh ung thư. Crom tờn tại ở hai dạng số oxi hóa

chính là +3 và +6, trong đó Cr(VI) độc hơn nhiều so với Cr(III). Kết quả nghiên

cứu cho thấy Cr(VI) chỉ một liều lượng nhỏ cũng là nguyên nhân gây tác hại

nghề nghiệp. Nồng độ Crom trong nước sinh hoạt thường phải thấp hơn

0,05mg/l theo tiêu chuẩn của tổ chức y tế thế giới

Đối với cơ thể người

Crom(VI) hấp thu qua dạ dày, ruột nhiều hơn Crom (III) và có thể thấm qua

màng tế bào, Cr(VI) dễ gây viêm loét da, xuất hiện mụn cơm, viêm gan, thủng

vách ngăn giữa hai lá mía, ung thu phổi...

Crom xâm nhập vào cơ thể theo ba con đường : hơ hấp, tiêu hóa và tiếp xúc

trực tiếp. Qua nghiên cứu người ta thấy Crom có vai trò sinh học như chuyển

hóa glucozơ, nhưng với hàm lượng lớn có thể làm kết tủa Protein, các axit

nucleic và ức chế hệ thống men. Dù xâm nhập vào cơ thể theo bất kỳ đường nào

Crom cũng hòa tan vào máu ở nờng độ 0,001mg/l sau đó chuyển vào hờng cầu

và hòa tan vào hờng cầu nhanh 10-20 lần, từ hồng cầu Crom chuyển vào các tổ

chức phủ tạng, được giữ lại ở phổi, xương, thận, gan, phần còn lại chuyển qua

nước tiểu.

Crom chủ yếu gây ra các bệnh ngoài da như loét da, loét thủng vách ngăn

mũi, viêm da tiếp xúc... khi con người làm các công việc phải tiếp xúc,hít thở

với Crom hoặc các hợp chất của Crom. Crom còn kích thích niêm mạc sinh

ngứa mũi, hắt hơi, chảy nước mũi, nước mắt, niêm mạc mũi bị sưng đỏ và có tia



13



máu, về sau có thể thủng vành mũi. Nhiễm độc Crom có thể gây mụn, mụn cơm,

viêm gan, viên thận, ung thư phổi, đau răng, tiêu hố kém.

Khi Crom xâm nhập qua đường hơ hấp dễ dẫn đến bệnh viêm yết hầu, viêm

phế quản do niêm mạc bị kích thích. Khi da tiếp xúc trực tiếp với dung dịch

Crom (VI) dễ bị nổi phồng và loét sâu, có thể bị loét đến xương, nhiễm độc

Crom lâu năm có thể bị ung thư phổi, ung thư gan.

Crom (VI) là tác nhân oxi hoá mạnh gây độc cao đối với con người và động

vật. Những công việc có thể gây nhiễm độc Crom như: luyện kim, sản xuất nến

sáp, thuốc nhuộm, chất tẩy rửa, thuốc nổ, pháo, diêm, xi măng, đồ gốm, bột

màu, thuỷ tinh, chế tạo ắc quy, mạ kẽm, mạ điện và mạ Crom.

Tóm lại, hàm lượng lớn các kim loại nặng nói chung và Crom nói riêng nếu

bị phơi nhiễm đều ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ con người. Chính vì vậy

việc xác định hàm lượng Crom trong thực phẩm là cần thiết đối với con người.

Từ đó có biện pháp xử lý thích hợp đảm bảo có thực phẩm sạch cho con người.



14



Đối với động, thực vật

Người ta khảo sát sự sống của cá chép bằng cách ngâm trứng cá sau khi thụ

tinh vào trong nước có chứa ion Cr6+ ở nờng độ 3,9 - 9,6 mmol/l :

Bảng 1.1. Bảng khảo sát sự sống của cá chép



Như vậy tại pH= 7,8 tỷ lệ tử vong và mắc bệnh tuỷ sống là không đáng kể

so với tại pH=6,3

Thực hiện các thí nghiệm trên thực vật cũng nhận thấy Crom gây ảnh

hưởng đối với quá trình phát triển như gây bệnh vàng lá đối với lúa.



15



1.5. Giới hạn cho phép của Crom [2].

Theo tiêu chuẩn Việt Nam giới hạn cho phép của Crom trong nước thải

công nghiệp được thể hiện trong bảng dưới đây:

Bảng 1.2: Chỉ tiêu Crom trong nước thải công nghiệp



ppm



A

0,05



Giá trị giới hạn

B

0,1



C

0,5



ppm



0,2



1



2



Thông số



Đơn vị



Crom (VI)

Crom (III)



Ghi chú: Nước thải công nghiệp có nờng độ Crom:

• ≤ Giá trị cột A có thể đổ vào các khu vực nước dùng làm ng̀n cung cấp

nước sinh hoạt

• ≤ giá trị cột B chỉ được đổ vào khu vực nước dùng trong các mục đích

giao thơng, thủy lợi, tưới tiêu, ni tròng thủy sản

• B< [Cr(VI)] ≤ C chỉ được pháp đổ vào nơi quy định

• > giá trị trong cột C khơng được phép thải ra môi trường



16



1.6. Các phương pháp xác định Crom [1], [4].

Hiện nay, có rất nhiều phương pháp khác nhau để có thể xác định crom,

tùy thuộc vào đối tượng phân tích, tùy thuộc vào hàm lượng của crom trong các

đối tượng khác nhau mà có thể lựa chọn phương pháp phân tích phù hợp. Sau

đây là một số phương pháp xác định crom:

Bảng 1.3. Bảng các phương pháp xác định Crom



17



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

1: Giới thiệu chung về nguyên tố Crom [1].

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×