1 Vai trò của nước sạch và tình trạng ô nhiễm nước
Đại cương về Crôm [10, 22]
tải về 0.87 Mb.
|
- Điều hướng trang này:
- 1.2.2. Tính chất hoá học của Crôm
- 1.2.3. Các hợp chất quan trọng của Crôm [3]
- 1.2.3.2. Hợp chất Cr(III)
- 1.2.3.3. Hợp chất Cr(VI)
- 1.2.4. Độc tính của Crôm [2, 25]
1.2. Đại cương về Crôm [10, 22]1.2.1. Nguồn gốc, đặc điểm và cấu tạoCrôm là nguyên tố thuộc chu kỳ 4, nhóm VIB. Crôm có khối lượng nguyên tử là 51,996 đvC. Crôm có số thứ tự 24 trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hoá học. Cấu hình electron của Crôm là: 1s22s22p63s2p63d54s1. Crôm có hoá trị từ 1 đến 6. Khối lượng trung bình của Crôm trong vỏ trái đất là 122ppm, trong đất sự có mặt của Crôm dao động từ 11 - 22 ppm, trong nước mặt Crôm có khoảng 1ppb và trong nước ngầm có khoảng 100 ppb. Crôm được tìm thấy trước tiên ở dạng quặng Crôm sắt (FeO.Cr2O3). Nó được sử dụng trong luyện kim, mạ điện hoặc trong các chất nhuộm màu và thuộc da... Trong nước tự nhiên Crôm tồn tại ở dạng là Cr(III) và Cr(VI) - Cr(III) thường tồn tại ở dạng Cr(OH)2+, Cr(OH)2+ và Cr(OH)4-. - Cr(VI) thường tồn tại ở dạng CrO42- và Cr2O72-. Crôm là nguyên tố vi lượng không cần thiết lắm cho cây trồng nhưng nó lại là nguyên tố cần thiết cho động vật ở một giới hạn nhất định, nếu hàm lượng của nó vượt quá giới hạn nhất định nó sẽ gây độc hại. Crôm đã được tìm thấy trong RNA của một vài sinh vật với một khối lượng nhỏ. Sự vắng mặt của Crôm trong sinh vật có thể dẫn tới sự suy giảm độ bền protein liên hợp. Nhưng nếu vượt quá giới hạn cho phép Crôm lại gây độc với động vật [46].
Tuy nhiên ở nhiệt độ cao Crôm còn phản ứng với các halogen. Thế điện cực tiêu chuẩn của Crôm là: E0Cr2+/Cr = -0,91V. Crôm khử được H+ trong các dung dịch HCl, H2SO4 loãng giải phóng ra H2 và cho muối Cr(II): Cr + 2H+ = Cr2+ + H2 Crôm bị thụ động trong axit HNO3đặc nguội, H2SO4đặc nguội và không tác dụng với nước vì nó có lớp ôxit bảo vệ. Crôm tan được trong dung dịch kiềm nóng: Cr + NaOH + H2O = NaCrO2 + 3/2H2 Crôm tác dụng với muối của kim loại có thế tiêu chuẩn cao hơn tạo thành muối Cr(II): Cr + Cu2+ = Cr2+ + Cu 1.2.3. Các hợp chất quan trọng của Crôm [3]1.2.3.1. Hợp chất Cr(II)Hợp chất Cr(II) mới chỉ được biết đến một ít dẫn xuất CrO màu đen, Cr(OH)2 màu vàng, CrS màu đen, CrCl2 không màu. Các muối Cr(II) là chất khử mạnh, dễ bị oxi hoá bởi oxi không khí: 4[Cr(H2O)6]2+ + O2 + 4H+ =4[Cr(H2O)6]3+ + 2H2O Hợp chất Cr(II) thường thể hiện tính bazơ như CrO, Cr(OH)2 chỉ tương tác với các axit: CrO + 2H3O+ + 3H2O = [Cr(H2O)6]2+ 1.2.3.2. Hợp chất Cr(III)Hợp chất Cr(III) thường người ta biết đến là các loại muối của nó, các muối này độc với nguời. Có nhiều muối Cr(III) có tính chất và cấu tạo giống muối của Al(III). Bởi vì kích thước của chúng gần giống nhau, các ion Cr3+(0,57A0) và Al3+(0,61A0). Cr(OH)3 có tính chất giống như Al(OH)3, nó kết tủa dạng keo, 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- + 2H2O = [Cr(OH)4(H2O)2]- Các ion tạo thành này gọi chung là hiđroxo crômit, nó kém bền, khi đun nóng trong dung dịch thì phân hủy tạo thành kết tủa Cr(OH)3. Như vậy là vì Cr(OH)3 có tính axit yếu hơn Al(OH)3. Cr(OH)3 tan không đáng kể trong dung dịch NH3 nhưng tan dễ dàng trong amoniac lỏng tạo thành phức hexaamino. Cr(OH)3 +6NH3 = [Cr(NH3)6](OH)3 Cr2O3 khó nóng chảy (t0nc = 22650C) và sôi ở 30270C. Cr2O3 tương đối trơ về mặt hóa học, nhất là sau khi đã nung nóng, nó không tan trong nước, dung dịch axit và kiềm, tính lưỡng tính của Cr2O3 chỉ thể hiện khi nấu chảy với kiềm hay Kaliđisunfat: Cr2O3 + 2KOH = 2KCrO2 + H2O (Kali cromit) Cr2O3 + 3K2S2O7 = Cr2(SO4)3 + 3K2SO4 Dung dịch muối Cr(III) có màu tím đỏ ở nhiệt độ thường, nhưng có màu lục khi đun nóng (Màu tím đỏ là màu đặc trưng của ion [Cr(H2O)6]3+). Muối Cr(III) có tính thuận từ, rất bền trong không khí khô và thủy phân mạnh hơn muối Cr(II). Trong môi trường axit, ion Cr3+ có thể bị khử đến Cr2+ bởi kẽm. Nhưng trong môi trường kiềm nó có thể bị H2O2, PbO2, nước Clo, nước Brom ôxi hóa đến Crômmat: 2CrCl3 + 10KOH +3H2O2 = 2K2CrO4 + 6KCl +8H2O Do có bán kính bé và điện tích lớn, ion Cr3+ là một trong những chất tạo phức mạnh, nó có thể tạo phức chất với hầu hết phối tử đã biết. Tuy nhiên, độ bền của các phức của Cr(III) còn tùy thuộc vào bản chất của phối tử và cấu hình của phức chất. Trong dung dịch Cr(III) Clorua có thể kết hợp với những Clorua kim loại kiềm tạo nên phức chất màu đỏ hồng: CrCl3 +3KCl = K3[CrCl6] Vì ở trạng thái trung gian, ion Cr3+ vừa có tính oxi hóa (trong môi trường axit) vừa có tính khử (trong môi trường bazơ). Người ta đã biết nhiều các phức với số phối trí hai, ba, bốn nhân của Cr(III), trong đó có các phân tử trung hòa như: NH3, -NH2- , -CH2-CH2-NH2 hoặc gốc axit SO42-, C2O42-, SeO42-, CH3COO-… 1.2.3.3. Hợp chất Cr(VI)Các hợp chất Cr(VI) có tính oxi hóa mạnh, đó cũng là nguyên nhân và tác hại gây bệnh của Crôm với cơ thể người và sinh vật. Crom(VI) oxit (CrO3) là chất oxi hóa mạnh, nó oxi hóa được I2, S, P, C, CO, HBr… và nhiều chất hữu cơ khác. Là anhidrit axit, CrO3 dễ tan trong nước và kết hợp với nước tạo thành axit, là axit Crômic (H2CrO4) và axit poli Crômic (H2Cr2O7, H2Cr3O10, H2Cr4O13). Axit Cromic và axit poli Crômic là những axit rất độc với người, không bền, chỉ tồn tại trong dung dịch. Dung dịch axit Crômic (H2CrO4) có màu vàng, dung dịch axit đicromic (H2Cr2O7) có màu da cam, màu của axit đậm dần tới màu đỏ khi số phân tử Crôm trong phân tử tăng. Do vậy khi các dung dịch axit trên tác dụng với dung dịch kiềm nó có thể tạo nên các muối Crômat, đicrômat, tricrômat… Trong dung dịch tồn tại cân bằng giữa hai dạng Crômat và đicrômat:  Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+
Muối Crômat có màu vàng, còn muối đicrômat có màu da cam. Các muối này là những chất oxi hóa mạnh, tính chất này thể hiện rất rõ trong môi trường axit: 2Cr2O42- + 16H+ + 6e = 4Cr3+ + 8H2O Những muối Crômat và đicrômat thường gặp là: Na2CrO4, K2CrO4, PbCrO4, NiCrO4, ZnCrO4; K2CrO7, Na2CrO7 và (NH4)2Cr2O7. Trong đó các muối PbCrO4, ZnCrO4, NiCrO4 được dùng nhiều trong công nghệ chất màu, sơn, mạ… Trong nước thải mạ điện Cr(VI) có mặt ở dạng anion như Crômat (CrO42-); đicrômat (Cr2O72-) và bicrômat (HCrO4-). Tuỳ thuộc vào pH và nồng độ Crom mà Cr(VI) tồn tại với hằng số cân bằng sau:
Sự hấp phụ của Crôm vào cơ thể con người tuỳ thuộc vào trạng thái ôxi hoá của nó. Cr(VI) hấp phụ qua dạ dày, ruột nhiều hơn Cr(III) và có thể thấm qua màng tế bào, Cr(VI) dễ gây viêm loét da, xuất hiện mụn cơm, viêm gan, ung thư phổi. Crôm xâm nhập vào cơ thể theo ba con đường: hô hấp, tiêu hoá và khi tiếp xúc trực tiếp. Qua nghiên cứu, người ta thấy Crôm có vai trò sinh học như chuyển hoá glucozơ, tuy nhiên với hàm lượng cao Crôm làm kết tủa protein, các axít nucleic gây ức chế hệ thống men cơ bản. Dù xâm nhập vào cơ thể theo bất kì con đường nào Crôm cũng được hoà tan vào trong máu ở nồng độ 0,001 ppm, sau đó chúng được chuyển vào hồng cầu và hoà tan trong hồng cầu nhanh 10 - 20 lần, từ hồng cầu Crôm chuyển vào các tổ chức phụ tạng, được giữ lại ở phổi, xương, thận, gan, phần còn lại được chuyển qua nước tiểu. Crôm chủ yếu gây ra các bệnh ngoài da, ở tất cả các ngành nghề mà các công việc phải tiếp xúc như hít thở phải Crôm hoặc hợp chất của Crôm. Crôm kích thích niêm mạc sinh ngứa mũi, hắt hơi, chảy nước mũi, nước mắt. Niêm mạc mũi bị sưng đỏ và có tia máu. Về sau có thể thủng vành mũi. Crôm có thể gây mụn cơm, viêm gan, viêm thận, ung thư phổi, đau răng, tiêu hoá kém. Khi Crôm xâm nhập theo đường hô hấp dễ dẫn tới bệnh viêm yết hầu, viêm phế quản, viêm thanh quản do niêm mạc bị kích thích. Khi da tiếp xúc trực tiếp vào dung dịch Cr(VI), chỗ tiếp xúc dễ bị nổi phồng và loét sâu. có thể bị loét đến xương. Nhiễm độc Crôm lâu năm có thể bị ung thư phổi và ung thư gan. Những công việc có thể gây nhiễm độc Crôm 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 Crôm…. Tóm lại, hàm lượng lớn các kim loại nặng nói chung và Crôm nói riêng đều ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ con người. Chính vì vậy, việc xác định hàm lượng Crôm là cần thiết để đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn nước. Từ đó, có biện pháp xử lý thích hợp, đảm bảo có nước sạch cho sinh hoạt, cho sản xuất và làm trong sạch môi trường.
Каталог: data -> file -> 2015 -> Thang09 Thang09 -> VnDoc Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí Thang09 -> VnDoc Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí Thang09 -> LẬp số CÁc số TỰ nhiêN Thang09 -> Từ vựng tiếng Anh về các loài chim Thang09 -> Bài 4: SỐ phần tử CỦa một tập hợP. TẬp hợp con I. Mục tiêu Thang09 -> Bài 2: Hạt nhân nguyên tử nguyên tố hóa học đồng vị I. Mục tiêu: Kiến thức Thang09 -> VnDoc Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí Từ vựng tiếng Anh về cơ thể người Thang09 -> VnDoc Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí châu tiến lộc phần lịch sử thế giới cận – hiện đại Thang09 -> Chương 5: ĐẠi cưƠng về kim loại I. Chuẩn kiến thức kĩ NĂNG tải về 0.87 Mb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
|
4Cr(r) + 3O2 = 2 Cr2O3 = -1141 KJ/mol