Сульфат хрома(III) обычно относится к неорганическим соединениям с формулой Cr2 (SO4 ) 3.x ( H2O ) , где x может находиться в диапазоне от 0 до 18. Кроме того, известны плохо определенные, но коммерчески важные « основные сульфаты хрома». Эти соли обычно представляют собой фиолетовые или зеленые твердые вещества, растворимые в воде. Он обычно используется при дублении кожи .
Сульфаты хрома(III)
Хорошо охарактеризованы три сульфата хрома(III):
Безводный сульфат хрома(III), Cr2 ( SO4 ) 3 , (CAS #10101-53-8) представляет собой фиолетовое твердое вещество, которое растворяется в воде при добавлении восстановителя.
Гидратированный сульфат хрома(III), Cr2 ( SO4 ) 3 · 18H2O , (CAS #13520-66-6) представляет собой фиолетовое твердое вещество, которое легко растворяется в воде с образованием металлического аквакомплекса , [Cr(H2O ) 6 ] 3+ . Формулу этого соединения можно записать более описательно как [Cr(H2O ) 6 ] 2 ( SO4 ) 3 · 6H2O . Шесть из восемнадцати молекул воды в этой формульной единице являются кристаллизационной водой .
Гидратированный сульфат хрома(III), Cr2 ( SO4 ) 3 · 15(H2O ) , (CAS #10031-37-5) — это зеленое твердое вещество, которое также легко растворяется в воде. Его получают путем нагревания 18-гидратного материала выше 70 °C. Дальнейшее нагревание дает безводный сульфат.
Известно множество других сульфатов хрома(III), но они также содержат гидроксидные или оксидные лиганды. Наиболее важным в коммерческом отношении является основной сульфат хрома , который, как полагают, является [Cr2 ( H2O ) 6 ( OH) 4 ]SO4 ( CAS#39380-78-4). [2] Он получается в результате частичной нейтрализации гексагидратов. Сообщалось о других гидроксидах хрома(III). [3]
Структура твердого Cr(SO 4 )(H 2 O)(OH), показывающая координационную сферу CrO 6 , типичную для многих соединений хрома(III). Цветовой код: красный = O, желтый = S, темно-синий = Cr.
Производство
Сульфат хрома(III) обычно получают из отходов хроматного окисления различных органических соединений. Антрахинон и хинон производятся в больших масштабах путем обработки антрацена и фенола соответственно хромовой кислотой. Образуется побочный продукт оксида хрома(III), который легко извлекается в серную кислоту. Выпаривание этих кислых растворов дает соли, если гидратировать сульфат хрома(III). Экстракция хромитовой руды серной кислотой в присутствии некоторого количества хромата дает растворы сульфата хрома(III), загрязненные ионами других металлов. Аналогично, растворение хромовых сплавов дает сульфат хрома(III) вместе с сульфатом железа. [4]
Основной сульфат хрома(III)
Основной сульфат хрома получают из хромовокислых солей путем восстановления диоксидом серы , хотя существуют и другие методы. [4] [5] Восстановление формально можно записать так:
Na 2 Cr 2 O 7 + 3 SO 2 + H 2 O → Cr 2 (SO 4 ) 3 + 2 NaOH
Поскольку 33% зарядов анионов обусловлены гидроксильными ионами, основность составляет 33% (но на жаргоне дубильщиков это известно как 33% восстановленная). Продукты с более высокой основностью, например 42% или 50%, могут быть получены путем добавления карбоната натрия , их часто используют в сочетании с формиатом натрия . Сульфат натрия часто оставляют в техническом продукте, поскольку он инертен по отношению к процессу дубления.
Естественное явление
Три сложных минерала, которые частично являются сульфатами Cr(III): бенторит , реддингтонит и путнисит . [6] [7] [8] [9]
^ Ковингтон, А.Д.; Лэмпард, Г.С.; Мендерес, О.; Чедвик, А.В.; Рафелетос, Г.; О'Брайен, П. «Расширенные исследования тонкой структуры рентгеновского поглощения роли хрома в дублении кожи» Polyhedron 2001, том 20, 461–466. doi :10.1016/S0277-5387(00)00611-2
^ Риу, А.; Боннин, А. (1982). «Структура моногидрата гидроксисульфата хрома». Акта Кристаллографика Б. 24 (5): 1968–38. дои : 10.1107/S0567740881005001 .
^ аб Герд Гнев; Йост Хальстенберг; Клаус Хохгешвендер; Кристоф Шерхаг; Ульрих Кораллус; Герберт Кнопф; Питер Шмидт; Манфред Олингер. «Соединения хрома». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a07_067. ISBN978-3527306732.
