重铬酸钾,K 2 Cr 2 O 7,是一种常见的无机化学试剂,最常用作各种实验室和工业应用中的氧化剂。与所有六价铬化合物一样,它对健康具有急性和慢性危害。它是一种结晶离子固体,具有非常明亮的红橙色。
摄影和印刷
1839 年,Mungo Ponton发现用重铬酸钾溶液处理过的纸张在暴露在阳光下时会明显晒黑,重铬酸钾冲洗掉后,变色仍然存在。1852 年,亨利·福克斯·塔尔博特( Henry Fox Talbot)发现,在重铬酸钾存在的情况下,暴露在紫外线下会硬化有机胶体,例如明胶和阿拉伯树胶,使其溶解度降低。
这些发现很快导致了碳印刷、重铬酸胶和其他基于差异硬化的照相印刷工艺。通常,曝光后,未硬化的部分会用温水冲洗掉,留下薄薄的浮雕,其中要么包含制造过程中包含的颜料,要么随后被染料染色。一些过程仅取决于硬化,结合硬化或未硬化区域对某些染料的不同吸收。由于其中一些工艺允许使用高度稳定的染料和颜料,例如炭黑,因此可以产生具有极高存档持久性和长时间暴露在光线下不会褪色的印刷品。
重铬酸盐胶体也被用作各种工业应用中的光刻胶,最广泛地用于制造用于光机械印刷工艺的金属印版。
Chromium intensification或Photochromos使用重铬酸钾和等量稀释至约 10% v/v的浓盐酸来处理黑白相片卷的弱和薄底片。该溶液将薄膜中的元素银颗粒重新转化为氯化银。彻底清洗并暴露于光化光后,胶片可以重新显影到其终点,产生更强的负片,从而能够产生更令人满意的印刷品。
所述的重铬酸钾溶液硫酸可用于产生反转负(即,从负胶片正透明度)。这是通过对黑白胶片进行显影但允许显影或多或少地进行到终点来实现的。然后通过大量洗涤停止显影,然后在酸性重铬酸盐溶液中处理薄膜。这将银金属转化为硫酸银,一种对光不敏感的化合物。彻底清洗并暴露于光化光后,胶片再次显影,使先前未曝光的卤化银还原为金属银。获得的结果可能无法预测,但有时会获得出色的结果,从而产生原本无法获得的图像。这个过程可以与日晒相结合,使最终产品类似于底片,适合以正常方式印刷。
当暴露在强光下时,Cr(VI)化合物具有晒黑动物蛋白的特性。这种质量用于照相丝网印刷。
在丝网印刷中,将细丝或类似材料的细丝网拉紧到框架上,类似于绘画前准备画布的方式。用重铬酸盐敏化的胶体均匀地涂在绷紧的屏幕上。重铬酸盐混合物干燥后,将全尺寸照相正片牢固地贴在屏幕表面上,然后将整个组件暴露在强光下 – 在明亮的阳光下时间从 3 分钟到半小时不等 – 使暴露的胶体硬化. 去除正片后,可以用温水洗掉屏幕上未曝光的混合物,使硬化的混合物完好无损,充当所需图案的精确掩模,然后可以使用通常的丝网印刷工艺进行印刷。
重铬酸钾很少有主要应用,因为钠盐在工业上占主导地位。主要用途是作为钾铬明矾的前体,用于皮革鞣制。
清洁
与其他六价铬化合物(三氧化铬、重铬酸钠)一样,重铬酸钾已被用于制备用于清洁玻璃器皿和蚀刻材料的“铬酸”。由于与六价铬相关的安全问题,这种做法已基本停止。
建筑
它用作水泥中的一种成分,可延缓混合物的凝固并改善其密度和质地。这种用法通常会导致接触性皮炎的建筑工人。
重铬酸钾试纸可用于检测二氧化硫,因为它会从橙色明显地变成绿色。这是所有氧化还原反应的典型特征,其中六价铬被还原为三价铬。因此,它不是二氧化硫的决定性测试。形成的最终产物是Cr 2 (SO 4 ) 3。
毒性
在2005 – 06年,重铬酸钾是第11大最常见的变应原在斑贴试验(4.8%)。
重铬酸钾是铬皮炎最常见的原因之一;铬极有可能引起过敏,导致皮炎,尤其是手和前臂的皮炎,这是慢性且难以治疗的。毒理学研究进一步说明了其剧毒性质。对于兔子和啮齿动物,低至 14 mg/kg 的浓度在测试组中显示出 50% 的死亡率。 水生生物在暴露时特别脆弱,因此建议根据当地环境法规进行负责任的处置。
与其他Cr(VI)化合物一样,重铬酸钾具有致癌性。[14]该化合物还具有腐蚀性,接触后可能会导致严重的眼睛损伤或失明。人类暴露还包括生育能力受损、遗传性基因损伤和对未出生儿童的伤害。