آمونیوم دی کرومات با فرمول شیمیایی (NH4)2Cr2O7 یک ترکیب شیمیایی معدنی است که به صورت یک پودر نارنجی-قرمز روشن دیده میشود. این ماده به عنوان یک اکسیدکننده قوی شناخته میشود و اغلب با هر عامل کاهش دهنده واکنش شدید می دهد که برای اکسیداسیون الکل ها و تیول ها از این روش استفاده می کنند. این ماده مانند همه ترکیبات کروم (VI) بسیار سمی و سرطانزا می باشد.
آمونیوم دی کرومات(آمونیوم بی کرومات)در دمای اتاق و فشار متعارف به شکل کریستالهای نارنجیرنگ است که در آب و الکل به راحتی حل میشود.در این ترکیب مانند تمام کروماتها و دیکروماتها،کروم در حالت اکسیداسیون 6+ است.این نمک شامل یونهای آمونیوم و یونهای دیکرومات است.این ترکیب به خاطر استفاده در آزمایش کوه آتشفشان معروف است .
فهرست محتوای مقاله
آمونیوم دی کرومات یک نمک شیمیایی سمی که برای حساسیت امولسیونهای آلی مانند ژلاتین و اثر سخت شدن نور آکتین استفاده می شود. نسبت به نور حساسیت بیشتری دارد. ماده ای بسیار سمی می باشد که خاصیت خورندگی و سرطان زایی دارد.
وجود یون های آمونیوم (NH4+) و دی کرومات (Cr2O72-) باعث شده این ماده یک جامد یونی به حساب بیاید. یونی بودن این ماده و وجود نیروی دو قطبی دو قطبی و جاذبه های یون – دو قطبی و پیوند هیدروژنی باعث شده که در آب انحلال پذیر باشد.
مولکول دی کرومات آمونیوم می تواند به عنوان یک ترکیب یونی در نظر گرفته شود. زیرا دارای یک پیوند یونی بین کاتیون آمونیوم و آنیون دی کرومات است. با این حال ، کاتیون چند اتمی و آنیون توسط پیوندهای کووالانسی کنار هم نگه داشته می شوند.
سنتز آمونیوم دیکرومات
سنتز آمونیوم دیکرومات (NH4)2Cr2O7 از طریق واکنش بین کرومیک اسید و آمونیوم هیدروکسید صورت میگیرد. این فرآیند به تشکیل بلورهای آمونیوم دیکرومات منجر میشود. در زیر به مراحل انجام این واکنش و شرایط لازم برای انجام آن پرداخته شده است:
مقدار مشخصی از کرومیک اسید را در آب مقطر حل کنید تا محلول کرومیک اسید به دست آید. دقت کنید که این محلول اسیدی و خورنده است، بنابراین باید با احتیاط کار شود.به آرامی آمونیوم هیدروکسید به محلول کرومیک اسید اضافه کنید. این واکنش باید در یک محیط تهویه مناسب انجام شود تا از تجمع بخارات مضر جلوگیری شود.
پس از افزودن کامل آمونیوم هیدروکسید، محلول را هم بزنید تا واکنش کامل شود. بلورهای آمونیوم دیکرومات به تدریج در محلول تشکیل میشوند.اجازه دهید محلول در دمای اتاق یا در دمای پایینتری خنک شود تا بلورهای بزرگتر و خالصتری تشکیل شوند.
محلول را از طریق فیلتر و کاغذ صافی صاف کنید تا بلورهای آمونیوم دیکرومات جدا شوند. بلورهای به دست آمده را با آب مقطر شستشو دهید تا مواد ناخالصی از آنها جدا شود. بلورهای آمونیوم دیکرومات را در یک محیط خشک و دور از منابع حرارت مستقیم خشک کنید.
خواص فیزیکی و شیمیایی آمونیوم دی کرومات
| خاصیت | مقدار | واحد |
|---|---|---|
| حالت | جامد بلوری | – |
| رنگ | نارنجی-قرمز روشن | – |
| بو | بوی تند و زننده | – |
| وزن مولکولی | 252.06 | گرم بر مول |
| چگالی | 2.12 | گرم بر سانتی متر مکعب |
| نقطه ذوب | 185 | درجه سانتیگراد (°C) |
| نقطه جوش | تجزیه می شود | – |
| حلالیت | محلول در آب، اسید سولفوریک و اتانول | – |
| پایداری | ناپایدار، در معرض گرما، رطوبت و نور تجزیه می شود | – |
کاربردهای آمونیوم دی کرومات
آمونیوم دیکرومات (NH4)2Cr2O7 به دلیل خواص اکسیدکنندگی قوی و ویژگیهای خاص خود در صنایع و آزمایشگاهها کاربردهای متنوعی دارد. در زیر به برخی از کاربردهای اصلی این ترکیب شیمیایی پرداخته شده است:
1.آزمایشگاه
- عامل اکسنده قوی: آمونیوم دیکرومات به عنوان یک اکسیدکننده قوی در آزمایشهای شیمیایی استفاده میشود. این ماده میتواند در تجزیه کیفی مواد معدنی به کار رود، جایی که واکنشهای اکسیداسیون برای شناسایی و تحلیل ترکیبات معدنی انجام میشود.
2.صنعت عکاسی
- فرآیندهای عکاسی: در گذشته، آمونیوم دیکرومات به عنوان ماده اولیه در برخی از فرآیندهای عکاسی استفاده میشد. این ماده به عنوان بخشی از فرآیندهای حساس به نور و تثبیت تصویر به کار میرفت.
3.چرم سازی
- دباغی: در صنعت چرمسازی، آمونیوم دیکرومات به عنوان ماده دباغی برای تثبیت رنگ چرم استفاده میشود. این ماده به فرآیند تثبیت رنگ کمک میکند و باعث دوام بیشتر رنگ در محصولات چرمی میشود.
4.آتش بازی
- جلوههای آتشفشانی: آمونیوم دیکرومات در آتشبازی برای ایجاد جلوههای آتشفشانی و نورانی به کار میرود. تجزیه حرارتی این ماده منجر به تولید اکسید کروم(III) سبز رنگ و انتشار گاز نیتروژن میشود که جلوههای نوری جالبی ایجاد میکند.
5.تولید مواد منفجره
- ماده اولیه: در گذشته، آمونیوم دیکرومات به عنوان ماده اولیه در تولید برخی از مواد منفجره استفاده میشد. خاصیت اکسیدکنندگی قوی این ماده، آن را برای استفاده در ترکیبات منفجره مناسب میساخت.
وقتی آمونیوم دی کرومات گرم می شود چه اتفاقی می افتد؟(تجزیه)
آمونیوم دی کرومات یک ماده ی معدنی نارنجی رنگ می باشد و دارای کاربردهای متنوعی در شیمی و صنعت است.
نگهداری و حمل و نقل آمونیوم دی کرومات
آمونیوم دیکرومات به دلیل سمی بودن و خطرات بالقوه آن، باید با احتیاط زیاد استفاده و نگهداری شود. آگاهی از خصوصیات و مخاطرات این ماده برای استفاده ایمن و مسئولانه ضروری است.
- نگهداری: باید در ظروف محکم و مقاوم به هوا نگهداری شود تا از تماس با رطوبت و مواد آلی جلوگیری شود.
- حمل و نقل: باید با احتیاط حمل و نقل شود و از برخورد با مواد اشتعالزا و حرارت زیاد جلوگیری شود.
آزمایش کوه آتشفشان
آزمایش کوه آتشفشان یکی از جذاب ترین آزمایش های کتاب علوم پایه ششم است. جهت انجام این آزمایش نیاز به مقداری آمونیوم دی کرومات، بوته چینی، منبع حرارتی و از همه مهم تر وسایل ایمنی آزمایشگاهی مانند عینک آزمایشگاهی، دستکش و روپوش آزمایشگاهی داریم.
ابتدا مقداري آمونيوم دي کرومات را به صورت تپه اي در داخل بوته چيني میریزیم. کبريت را روشن مي کنيم کمي پنبه را با پنس گرفته و به الکل آغشته کرده و آتش ميزنيم. با نزديک کردن پنبه ي افروخته شده به تپه ي آمونيوم دي کرومات مي بينيم که واکنش صورت مي گيرد و منظره ي جالبي پديدارمي شود.
ميبينيم که تپهي ساخته شده از بالا به سمت داخل با زاويهي قائم شروع به واکنش ميکند و پس از چند لحظه از داخل شروع به بيرون انداختن مواد تجزيه شده ميکند .
به عبارت ديگر مانند کوه آتشفشان فوران ميکند و تا حدوداً يک الي يک و نيم متري مواد را به اطراف مي پاشد.
با ديدن اين صحنه براي جلوگيري از پرتاب مواد به بيرون از محوطه از يک بشر بزرگ استفاده مي کنيم. فوراً بدون هيچ درنگي باديدن صحنه ي بالا بشر را سرو ته کرده و به آرامي روي کپسول چيني مي گذاريم تا از فوران جلوگيري کنيم.
با اينکه بشر روي محيط واکنش قرار گرفته است ولي بازهم واکنش ادامه مي يابد (پس واکنش به اکسيژن نياز ندارد) و پس از مدتي روي بشر قطرات بخار آب را مشاهده مي کنيم (پس يکي از محصولات واکنش آب است).
خطرات و احتیاطها درمورد آمونیوم دی کرومات
آمونیوم دیکرومات یک ماده شیمیایی با کاربردهای متنوع است که به دلیل خواص اکسیدکنندگی و سمی بودن، نیازمند رعایت دقیق نکات ایمنی است. استفاده از تجهیزات حفاظتی، نگهداری مناسب، آموزش کارکنان و داشتن برنامههای واکنش در شرایط اضطراری از اهمیت ویژهای برخوردار است تا از بروز حوادث و آسیبهای جدی جلوگیری شود.
- سمیت و ایمنی: آمونیوم دیکرومات یک ترکیب سمی است که میتواند به پوست، چشمها و دستگاه تنفسی آسیب برساند. بنابراین، هنگام کار با این ماده باید از تجهیزات حفاظتی مناسب مانند دستکش، عینک محافظ و ماسک استفاده شود.
- احتراق و انفجار: به دلیل خاصیت اکسیدکنندگی قوی، آمونیوم دیکرومات میتواند با مواد آلی واکنش داده و منجر به احتراق یا انفجار شود. باید در محیطهای ایمن و دور از مواد اشتعالزا نگهداری و استفاده شود.
- آلودگی محیطی: کروماتها از جمله آمونیوم دیکرومات میتوانند به محیط زیست آسیب برسانند. دفع مناسب و جلوگیری از آلودگی منابع آب و خاک ضروری است.
