三价铬盐
三价铬的盐酸盐、硫酸盐、硝酸盐、乙酸盐,以及氢氧化铬和三氧化二铬,都是冶金、染料、纺织、鞣革等工业原料,有些三价铬盐还是重要的分析试剂。制取这些化合物,是将铬酸(CrO3)加酸后用蔗糖还原,制法虽大致相同,但在具体操作上却有些区别,现分述于下。
一、氯化铬(CrC13)的制取
1.主要化学反应:16Cr03+48HCl十C12H22011→16CrC13+35H20十12C02↑
2.操作过程:
(1)称取铬酸10千克置于耐酸缸中,加人同重量的水溶解后,加入浓盐酸,搅匀。
(2)在混和液中徐徐加入蔗糖(用量约2千克左右),至反应液呈深绿色为止;反应时大量放热,因而可能使大量HCI气体(有毒)挥发出来,反应最好在室外进行。
(3)将反应后所得深绿色稠厚的CrC13液体,用一倍体积水冲淡后,过滤。
(4)将滤液加热蒸发,至液温达120℃时取下,倒入缸内,冷却结晶,析出的结晶经离心脱水后,即得成品。
二、硫酸铬[Cr2(SO4)3·15H20]的制取
1.主要化学反应:16Cr03+24H2SO4+C12H22011→8Cr2(SO4)3+35H20+12C02↑
2.操作过程:
(1)称取10千克铬酸置于耐酸缸中,加三倍体积水溶解,加入浓H2SO420千克(比重=1.84),当硫酸加入时随即有红色的硫酸亚铬产生,此时应不断搅拌。硫酸加毕应迅速进入还原工序,使反应液放出热量,来破坏已生成的不稳定的硫酸亚铬。其他工序与氯化铬同,但须蒸发至125℃(液温)。
(2)将所得稠厚液,加入乙醇500毫升,搅匀后,用漆刷涂在干燥的厚玻璃板上(不可涂得过厚),在60℃以下干燥,干后,用不锈钢刀轻轻铲下,即得成品。
三、硝酸铬[Cr(NO3)3·9H20]的制取
1.主要化学反应:16Cr03+48HNO3+C12H22011→16Cr(NO3)3+35H20+12C02↑
2.操作过程:将铬酸10千克,溶于2倍体积水中,加入硝酸20千克(比重=1.42),搅匀。其余工序同氯化铬的制取法。
硝酸铬析出结晶较困难,可用以下两种方法,结果良好:
(1)冷却过程中,加入适量硝酸铬成品做晶种,约经2~3天可析出结晶。
(2)加入硝酸1千克,搅匀,使溶液产生同离子反应,并不断搅拌,数小时内即会析出结晶。
四、乙酸铬[Cr(C2H302)3]的制取
1.主要化学反应:Cr(OH)3+3CH3COOH→Cr(C2H202)3+3H20
2.操作过程:
(1)称取19千克氢氧化铬置于耐酸容器中,加入20千克冰醋酸,再加冰醋酸体积一半的水,然后加热、不断搅拌,至Cr(OH)3全部溶解为止。
(2)将所得溶液过滤,滤液在耐酸容器中蒸发至105~107℃(液温),然后倒入缸中冷却,析出绿色疏松结晶。在离心机中去除。然后倒人缸中冷却,析出绿色疏松结晶。在离心机中去除母液。再置结晶于搪瓷盘中,在70℃以下干燥为粉未,即为成品。
注:用醋酸酸化CrO3直接还原成三价铬,所得的盐纯度不高。
五、氢氧化铬[Cr(OH)3]的制取
1.主要化学反应:16Cr03+48HNO3+C12H22011→16Cr(NO3)3+35H20+12C02↑
Cr(NO3)2+3NH4OH→Cr(OH)3↓+3NH4NO3
2.操作过程:
(1)先将CrO3还原成三价硝酸铬溶液。
(2)在所得硝酸铬溶液中,慢慢加入氨水,使氢氧化铬沉淀,反应过程中应不断搅拌。
(3)将Cr(OH)3置于搪瓷盘中,以低温(60℃)干燥,即得绿色的物质。再将此干燥物倒人缸中,用清水反复进行多次洗涤(越经洗涤,Cr(OH)3的颜色越绿得鲜艳而且结构越疏松),直至经中间控制无硝酸铵、氯根、硫酸根等杂质存在为止。
(4)洗涤完毕后,将Cr(OH)3离心甩干;置搪瓷盘中,在50℃以下干燥3~4小时,即得绿色粉未状氢氧化铬成品。
六、三氧化二铬[Cr2O3]的制取
1.主要化学反应:
煅烧
4CrO3—→2Cr2O3+3O2↑
2.操作过程:
(1)取铬酸60公斤置石墨坩锅中,然后将盖封闭,移入反射炉内,开动鼓风机,以旺火的烧3小时。
(2)用长柄铁铲将三氧化二铬轻轻钳出,在空气中一面冷却,一面进一步氧化,没有完全氧化的呈褐或黑色,完全氧化后,则呈亮绿色。
(3)置冷却物于水缸中,以清水洗涤,直至无铬酸为止。
(4)将已洗好的Cr2O3沥干,并在100℃以上高温干燥,即为成品。
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