硫酸クロム(III)は通常、 Cr 2 (SO 4 ) 3 . x(H 2 O)の式で表される無機化合物を指し、x は 0 から 18 までの範囲をとります。さらに、定義は曖昧ですが商業的に重要な「塩基性硫酸クロム」も知られています。これらの塩は通常、紫色または緑色の固体で、水に溶けます。皮革のなめしによく使用されます。
硫酸クロム(III)
3種類の硫酸クロム(III)はよく特性が解明されている。
- 無水硫酸クロム(III)、Cr 2 (SO 4 ) 3、(CAS #10101-53-8) は紫色の固体で、還元剤を加えると水に溶解します。無水硫酸アルミニウムと同形です。[ 2 ]
- 水和硫酸クロム(III)、Cr 2 (SO 4 ) 3 ·18H 2 O、(CAS #13520-66-6) は紫色の固体で、水に容易に溶解して金属アクア錯体、[Cr(H 2 O) 6 ] 3+ を生成します。この化合物の式は、[Cr(H 2 O) 6 ] 2 (SO 4 ) 3 ·6H 2 Oとより詳細に記述できます。この式単位中の 18 個の水分子のうち 6 個は結晶水です。
- 水和硫酸クロム(III)、Cr₂ ( SO₄ ) ₃・15(H₂O ) （CAS番号10031-37-5）は、緑色の固体で、水に容易に溶解します。これは、18水和物を70 ℃以上に加熱することによって得られます。さらに加熱すると、無水硫酸塩が得られます。
他にも様々な硫酸クロム(III)が知られているが、これらも水酸化物または酸化物配位子を含んでいる。商業的に最も重要なのは塩基性硫酸クロムで、[Cr 2 (H 2 O) 6 (OH) 4 ]SO 4 (CAS#39380-78-4)であると考えられている。[ 3 ] これは六水和物の部分中和によって得られる。他の水酸化クロム(III)も報告されている。[ 4 ]
固体Cr(SO 4 )(H 2 O)(OH)の構造。多くのクロム(III)化合物に典型的なCrO 6配位圏を示している。色の凡例：赤=O、黄=S、濃い青=Cr。生産
クロム(III)硫酸塩は、様々な有機化合物のクロム酸塩酸化の廃棄物から一般的に得られます。アントラキノンとキノンは、それぞれアントラセンとフェノールをクロム酸で処理することにより大規模に生産されます。副産物として酸化クロム(III)が生成され、これは容易に硫酸に抽出されます。これらの酸性溶液を蒸発させると、水和硫酸クロム(III)の塩が得られます。クロム酸塩の存在下でクロム鉄鉱を硫酸で抽出すると、他の金属イオンで汚染された硫酸クロム(III)溶液が得られます。同様に、クロム合金を溶解すると、硫酸クロム(III)と硫酸第一鉄が得られます。[ 5 ]
塩基性硫酸クロム(III)
塩基性硫酸クロムは、クロム酸塩を二酸化硫黄で還元することによって製造されるが、他の方法も存在する。[ 5 ] [ 6 ]還元反応は形式的に次のように表すことができる。
- Na 2 Cr 2 O 7 + 3 SO 2 + H 2 O → 2 Cr(OH)(SO 4 ) + Na 2 SO 4
陰イオン電荷の33%は水酸化物イオンによるものであるため、塩基度は33%となります（ただし、なめしの専門用語では33%還元と呼ばれます）。炭酸ナトリウムを添加することで、42%や50%といったより高い塩基度の製品が得られます。これらの製品は、ギ酸ナトリウムと組み合わせて使用されることがよくあります。硫酸ナトリウムはなめし工程に対して不活性であるため、多くの場合、製品中に残されます。
参考文献
- 1 2 3 NIOSH 化学物質の危険性に関するポケットガイド。「#0141」。米国国立労働安全衛生研究所(NIOSH)。
- ↑ダーメン、トーマス。レジナルド・グリューン (1993) [1991 年 12 月 16 日]。「Beiträge zum thermischen Verhalten von Sulfaten IX. Einkristallstrukturverfeinerung der Metall(III)-sulfate Cr 2 (SO 4 ) 3 und Al 2 (SO 4 ) 3」[硫酸塩の熱力学への貢献 IX: 金属(III) 硫酸塩 Cr 2 (SO)の単結晶精製4 ) 3および Al 2 (SO 4 ) 3 ] (PDF)。Zeitschrift für Kristallographie (ドイツ語)。204 .ミュンヘン：R.オルデンブール・フェルラーグ：57–65。
- ↑ Covington, AD; Lampard, GS; Menderes, O.; Chadwick, AV; Rafeletos, G.; O'Brien, P.「皮革なめしにおけるクロムの役割に関する拡張X線吸収微細構造研究」Polyhedron 2001、第20巻、461–466頁。doi : 10.1016 /S0277-5387(00)00611-2
- ↑リオウ、A.ボニン、A. (1982)。「クロム一水和物のヒドロキシ硫酸塩の構造」。アクタ クリスタログラフィカB. 24 (5): 1968 – 38.土井: 10.1107/S0567740881005001。
- 1 2ゲルト・アンガー;ヨスト・ハルステンベルグ;クラウス・ホッホゲシュヴェンダー。クリストフ・シェルハーグ;ウルリッヒ・コラルス。ハーバート・クノップ;ピーター・シュミット;マンフレッド・オーリンガー。 「クロム化合物」。ウルマンの工業化学百科事典。ワインハイム: ワイリー-VCH。土井: 10.1002/14356007.a07_067。ISBN 978-3-527-30673-2。
- ↑ CW ハーランド、J シンプソン。「硫酸クロムなめし粉」（PDF）。ファーマーズ・ファーティライザー社 - ファーンズ・コーポレーション社の子会社。2018年1月27日にオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2016年8月4日に取得。
- ↑ 「ベントライト」。
- ↑ 「レディントン派」。
- ↑ 「プットニサイト」。
- ↑ 「鉱物リスト」。2011年3月21日。
