鉻酸

鉻酸

鉻酸,化學式為HCrO,是三氧化鉻溶於硫酸以及鉻酸鹽/重鉻酸鹽酸化時生成的化合物之一。其僅僅存在於溶液中,由三氧化鉻溶於水中而得。鉻酸洗液是實驗室常用的清洗液,兼有酸性和氧化性,可以去除實驗儀器內壁和外壁的污垢及難溶物質。

簡介


鉻酸
鉻酸
CAS號:7738-94-5
危險品運輸編號:UN 1463/1755
鉻酸,化學式為HCrO,是三氧化鉻溶於硫酸以及鉻酸鹽/重鉻酸鹽酸化時生成的化合物之一。
重鉻酸是二分子鉻酸脫水形成的多酸,化學式為HCrO。三氧化鉻是鉻酸的酸酐,室溫下為橘紅色固體。由於它可通過加濃硫酸於鉻酸鹽或重鉻酸鹽的水溶液沉澱出來,故在工業上曾長期被稱為“鉻酸”。
鉻與同族的鉬、鎢不同,形成多酸的傾向不強,超過四鉻酸以上的多鉻酸很少見。這些化合物中都含有正六價鉻,具有致癌性和氧化性,酸性溶液中的還原產物一般為紫色的[Cr(H2O)]離子。

用途


鉻酸洗液是實驗室常用的清洗液,兼有酸性和氧化性,可以去除實驗儀器內壁和外壁的污垢及難溶物質。通常該洗液由重鉻酸鉀加入濃硫酸中得到,但是六價鉻對環境有害,強酸性環境有時也會使儀器受損,故目前鉻酸洗液的應用已有減少。
鉻酸可與配製氧化劑。很多有機化合物都可被鉻酸氧化,並且已經研究出很多以六價鉻為基礎的氧化劑。
鉻酸還可用於鍍鉻,制高純金屬鉻,用於制顏料、媒染劑、醫藥及觸煤,也用於某些釉和彩色玻璃的生產中。 

反應


鉻酸可以和鹼成鹽,根據pH的不同,酸根離子的形式也不同。重鉻酸根(CrO)與鉻酸根(CrO)離子在水溶液中存在以下平衡:
2 CrO+ 2 HO ⇌ CrO + 3 HO(離子方程式)
很多有機化合物都可被鉻酸氧化,並且目前已經研究出很多以六價鉻為基礎的氧化劑:
瓊斯試劑:鉻酸、硫酸和丙酮的水溶液,可將一級和二級醇氧化成相應的羧酸和酮,當中不飽和鍵不受影響。
氯鉻酸吡啶鹽:由三氧化鉻和吡啶鹽酸鹽配製,可將一級醇氧化為醛。
Collins試劑:三氧化鉻和吡啶的加合物。
鉻醯氯(CrOCl)

離子


氧化甲苯為苯甲酸。
氧化茚為鄰羧基苯乙酸。
氧化環辛醇為環辛酮。

定性分析


鉻酸稀溶液可將一級和二級醇氧化為醛酮,自身還原為鉻(III),發生橙黃色至藍綠色的顏色變化,可用於定性鑒定以上兩者,三級醇不反應。

替代品


很多試劑都可將醇/醛氧化為羧酸,如鎳(II)與次氯酸鈉的混合溶液。這些氧化劑各有利弊。
實驗室中,最常用的替代鉻酸洗液來清洗玻璃儀器的水基清洗劑通常都含有鹼、螯合劑和/或者含有表面活性劑,它們可以在常溫使用,或者加熱到沸點(需要有通風設施-鹼性的氣體是有害的)。這些清洗劑對於一般的污染物、大多數的標記、有機殘留物、以及絕大多數的化學品殘留都非常有效。常見的商品如RBS 35以及其最新的配方產品RBS T 105, 115等。其突出的優點是無毒和廢液容易處理。

理化性質


鉻酸只能存在於水溶液中,若從水溶液中把它析出,則立即分解為鉻酐和水。鉻酸具有強氧化性。與糖、纖維、苯、乙醇、雙氧水接觸後會劇烈反應,甚至引起燃燒。 
重鉻酸根(Cr2O7)與鉻酸根(CrO4)離子在水溶液中存在以下平衡:
2CrO4+ 2H3O⇌ Cr2O7+3H2O(離子方程式),K=1.2*10^-14 

分析方法


空氣中鉻酸含量的測定:樣品經濾器收集后,用硫酸溶解,加二苯卡巴肼後用比色法測定( NIOSH法)。
水中鉻酸含量的測定:樣品經萃取後用原子吸收光譜法或比色法測定。
廢棄物處置方法:濃的鉻酸廢液經化學還原后變成三價鉻,調節溶液的pH值,使之生成沉澱,沉澱物按化學廢料填埋處理。