تبلیغات
گزارش کار شیمی - زرد کروم و نارنجی کروم گزارش کار شیمی معدنی 1

طبقه بندی مواد رنگی

الف) رنگدانه ها(پیگمانها)

مواد جامد تزیینی هستند که در شکل و اندازه های مختلف به صورت معلق در حلال تهیه می شوند.رنگدانه های قدیمی  اغلب ترکیبات معدنی بودند.                            

ب) رنگها

بیشتر سنتزی هستند و ساختمان اصلی آنها حلقه های آروماتیکی است. بنابراین زغال سنگ و نفت مهمترین منابع طبیعی و اولیه آنها محسوب می شوند                       

 روش کار :

 

الف) تهیه رنگدانه نارنجی کروم

روش تهیه نارنجی کروم ( PbCrO4.PbO )
6.5
گرم استات سرب را در 60 میلی لیتر اب مقطر حل کنید. 1.5 گرم دی کرومات پتاسیم به محلول استات سرب اضافه کنید در هنگام جوشیدن 19 میلی لیتر محلول سود 4 نرمال به ان اضافه کنید. سپس محصول را به مدت 20 دقیقه در درجه حرارت 90 درجه سانتیگراد قرار داده و سپس ان را صاف کرده و  خشک کنید

ب) تهیه رنگدانه زرد کروم (PbCrO4)

1/1 گرم استات سرب(II) را در ml 30 آب حل کنید. 5/0 گرم پتاسیم دی کرومات را با محلول استات سرب مخلوط کنید. رسوب را در دمای 90-85  درجه  روی حرارت دهید. سپس آنرا صاف کرده و در اتوکلاو در دمای 100 درجه خشک کرده و پس از توزین، بازده را بدست آورید.

2Pb(CH3COO)2 + K2Cr2O7 + H2O          2PbCrO4 + 2CH3COOH + 2CH3COOK

تهیه دنگدانه نارنجی کروم

2/2 گرم استات سرب را در ml40 آب حل کرده و به آن 5/0 گرم دی کرومات پتاسیم اضافه کنید. د رهنگام جوشیدن به آن ml 19 سود N 4 اضافه کنید. سپس رسوب را 20 دقیقه در دمای 90 درجه بگذارید. آنرا صاف کنید و پس از خشک کردن برای محاسبه راندمان عمل وزن نمائید.             

4Pb(CH3COO)2 + K2Cr2O7 + 6NaOH       2PbCrO4 .PbO + 2CH3COOK + 6CH3COONa + 3 H2O

مقمه و تئوری : کروم یکی از عناصر جدول تناوبی است که دارای نشان Cr و عدد اتمی 24 می‌باشد.کروم به شکل سنگ معدن کرومیت (H2CrO4 ) استخراج می شود.این عنصررابصورت تجاری با حرارت دادن این سنگ معدن در حضور آلومینیوم یا سلیکون تهیه می کنند.تقریبا" نیمی از سنگ معدن کرومیت جهان در آفریقای جنوبی تولید می شود.البته قزاقستان ، هند و ترکیه نیز از تولید کنندگان عمده آن هستند.

مقدار کرومیت اسخراج نشده بسیار زیاد است اما از نظر جغرافیایی در قزاقستان و آفریقای جنوبی متمرکز هستند.درسال 2000تقریبا" 15 میلیون تن سنگ معدن کرومیت قابل فروش تولید شد و تقریبا" به 4 میلیون تن آهن- کروم به ارزش تقریبی 5/2 میلیارددلار امریکا تبدیل شد.

اگرچه وجود کروم خالص بسیار نادر است ، مقادیری کروم خالص کشف شده است. معدن Udachnaya در روسیه نمونه هایی از کروم خالص تولید می کند. این معدن یک استوانه کیمبرلیت غنی از الماس است ،وهم کروم عنصری وهم الماس تولید می کند.

ترکیبات کروم:

دی کرومات پتاسیم عامل اکسید کننده بسیار قوی است و این ترکیب برای تمیز کردن ظروف آزمایشگاهی ، ارجح تر از سایر ترکیبات آلی است.اکسید کرومیک همان اکسید کروم سبز است (Cr2O3)که در نقاشی لعابی و رنگ کردن شیشه مورد استفاده قرار می گیرد.زردینه کروم رنگدانه زرد درخشانی است ( PbCrO4) که مورد استفاده نقاشان قرار می گیرد.
اسید کرومیک دارای ساختار فرضی
H2CrO4 است. نه اسید کرومیک و نه اسید دی کرومیک در طبیعت یافت نمی شوند اما آنیونهای آنها در ترکُبات متنوعی یافت می شود.تری اکسید کروم CrO3 ،-اسید بدون آب اسید کرومیک - بصورت تجاری ،بعنوان اسید کرومیک بفروش می رسد.

 تاریخچه کرومات سرب:

Johann Gottlob Lehmann در سال در سال 1761 در کوههای اورال ماده معدنی نارنجی-قرمز رنگی پیدا کرد که نام آنرا سرب قرمز سیبریایی نهاد.گرچه او به اشتباه آنرا ترکیب سرب با آهن و سلنیم انگاشت ، آن ماده معدنی در حقیقت کرومات سرب (PbCrO4) بود .

Peter Simon Pallas در سال این1770 ماده معدنی سربی قرمز رنگ (سرب قرمز سیبریایی) را در همان مکانی که Lehmann قبلا" دیده بود مشاهده کرد که خصوصیات مفید زیادی داشت از جمله این خصوصیات کاربرد آن بعنوان رنگدانه در تولید رنگ بود که استفاده از این ویژگی به سرعت توسعه یافت.رنگ زرد درخشانی که از کروکوئیت ساخته شد به یک رنگ بسیار رایج تبدیل گشت.  

سال 1797 Nicolas-Louis Vauquelin نمونه هایی از سنگ معدن کروکوئیت را پیدا کرد.او با مخلوط کردن کروکوئیت و اسید هیدرو کلریک موفق به تهیه اکسید کروم( CrO3) گشت.سال 1798 Vauquelin متوجه شد که با حرارت دادن این اکسید در کوره های ذغالی می توان کروم فلزی بدست آورد.او موفق به شناسایی مقدار کمی کروم در سنگهای قیمتی از جمله یاقوت و زمرد شد.  

در طول دهه اول قرن نوزدهم از کروم بیشتر بعنوان سازه ای در رنگها استفاده می شد اما امروزه عمده کاربرد آن (85%) در آلیاژهای فلزی است و مابقی موارد استفاده آن در صنایع شیمیایی ، موادنسوز و صنایع پایه می باشد.

بررسی قدرت رنگی رنگدانه های کرومات سرب:

مهمترین مشخصه های رنگدانه های کرومات سرب درخشندگی فام ، قدرت رنگ زنندگی و قدرت پوشانندگی بالا می باشد . این رنگدانه ها در رنگها و پلاستیکها کاربرد دارند . عیب این رنگدانه ها در مورد کاربرد در پلاستیکها این است که در دمای بالا تیره می شوند . بنابراین باید عملیاتی برروی این رنگدانه ها انجام گیرد تا پایداری حرارتی آنها را افزایش دهد . علاوه برآن از لحاظ زیست محیطی مقدار سرب قابل حل این رنگدانه ها باید کمتر از 2درصد باشد .

شرح آزمایش : طرز تهیه نارنجی کروم به این شکل است که در حدود 5/6 گرم استات سرب یا نیترات سرب را در cc60 آب مقطر حل می کنیم و سپس 5/1 گرم دی کرومات پتاسیم به محلول حاصل اضافه می کنیم . در هنگام جوشیدن حدود cc20  محلول سود 4 نرمال به آن اضافه می کنیم و سپس رسوب قرمز نارنجی را به مدت 20 دقیقه در درجه حرارت 90 درجه سانتی گراد می گذاریم و بعد از اتمام 20 دقیقه محلول را صاف کرده و پس از خشک کردن آن را وزن می کنیم و راندمان عمل را گزارش می کنیم .

 واکنش تهیه نارنجی کروم  :

Pb(NO3)2 + 2KOH + K2CrO5 PbCrO5 + 4KNO3 + H2O

واکنش تهیه زرد کروم :

Pb(NO3) + K2CrO4 PbCrO4 + 2KNO3

ثبت نتایج و دادها:

جرم کاغذ صافی

 

جرم زرد کروم با احتساب جرم کاغذ صافی

 

جرم نارنجی کروم با احتساب جرم کاغذ صافی

 

 

 

 

 

منابع خطا:

خطای روشی:حل شدن رسوب وجذب مواد خارجی به وسیله رسوب و...

خطای شخصی :بی دقتی در توزین موادو...

خطای تصادفی: ارتعاش ساختمان و...

نتیجه گیری:

هرچه محیط بیشتر قلیایی باشد  رنگ نارنجی پررنگ تر می شود.