鉻酸洗液的介紹

時(shí)間：2009/12/29閱讀：7773

鉻酸，化學(xué)式為H₂CrO₄，是三氧化鉻溶于硫酸以及鉻酸鹽/重鉻酸鹽酸化時(shí)生成的化合物之一。重鉻酸是二分子鉻酸脫水形成的多酸，化學(xué)式為H₂Cr₂O₇。三氧化鉻是鉻酸的酸酐，室溫下為橘紅色固體。由于它可通過(guò)加濃硫酸于鉻酸鹽或重鉻酸鹽的水溶液沉淀出來(lái)，故在工業(yè)上曾長(zhǎng)期被稱為“鉻酸”。

鉻與同族的鉬、鎢不同，形成多酸的傾向不強(qiáng)，超過(guò)四鉻酸以上的多鉻酸很少見。這些化合物中都含有正六價(jià)鉻，具有致癌性和氧化性，酸性溶液中的還原產(chǎn)物一般為紫色的[Cr（H₂O）₆]³⁺離子。

用途

鉻酸洗液是實(shí)驗(yàn)室常用的清洗液，兼有酸性和氧化性，可以去除實(shí)驗(yàn)儀器內(nèi)壁和外壁的污垢及難溶物質(zhì)。通常該洗液由重鉻酸鉀加入濃硫酸中得到，但是六價(jià)鉻對(duì)環(huán)境有害，強(qiáng)酸性環(huán)境有時(shí)也會(huì)使儀器受損，故目前鉻酸洗液的應(yīng)用已有減少。

鉻酸也是鍍鉻涂層時(shí)的中間體，也用于某些釉和彩色玻璃的生產(chǎn)中。

[編輯] 反應(yīng)

鉻酸可以和堿成鹽，根據(jù)pH的不同，酸根離子的形式也不同。重鉻酸根（Cr₂O₇²⁻）與鉻酸根（CrO₄²⁻）離子在水溶液中存在以下平衡：

2 CrO₄²⁻ + 2 H₃O⁺ ? Cr₂O₇²⁻ + 3 H₂O

很多有機(jī)化合物都可被鉻酸氧化，并且目前已經(jīng)研究出很多以六價(jià)鉻為基礎(chǔ)的氧化劑：

瓊斯試劑：鉻酸、硫酸和丙酮的水溶液，可將一級(jí)和二級(jí)醇氧化羧酸和酮，不飽和鍵不受影響。^[1]
氯鉻酸吡啶鹽：由三氧化鉻和吡啶鹽酸鹽配制，可將一級(jí)醇氧化為醛。^[1]
Collins試劑：三氧化鉻和吡啶的加合物。
鉻酰氯（CrO₂Cl₂）

[編輯] 例子

氧化甲苯為苯甲酸。^[2]
氧化茚為鄰羧基苯乙酸。^[3]
氧化環(huán)辛醇為環(huán)辛酮。^[4]

[編輯] 定性分析

鉻酸稀溶液可將一級(jí)和二級(jí)醇氧化為醛酮，自身還原為鉻（III），發(fā)生橙黃色至藍(lán)綠色的顏色變化，可用于定性鑒定以上兩者，三級(jí)醇不反應(yīng)。^[1]

[編輯] 替代品

很多試劑都可將醇/醛氧化為羧酸，如鎳（II）與次氯酸鈉的混合溶液。^[5] 這些氧化劑各有利弊。

[編輯] 參考資料

^ ^1.0 ^1.1 ^1.2 Freeman, F. "Chromic Acid" Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis （2001） John Wiley & Sons, DOI:10.1002/047084289X.rc164
^ Kamm O.; Matthews, A. O. （1941）. "p-Nitrobenzoic Acid". Org. Synth.; Coll. Vol. 1: 392.
^ Grummitt, O.; Egan, R.; Buck, A.. "Homophthalic Acid and Anhydride". Org. Synth.; Coll. Vol. 3: 449 （1955.
^ Eisenbraun, E. J.. "Cyclooctanone". Org. Synth.; Coll. Vol. 5: 310 （1973.
^ J. M. Grill, J. W. Ogle, S. A. Miller（2006年）．An Efficient and Practical System for the Catalytic Oxidation of Alcohols, Aldehydes, and α,β-Unsaturated Carboxylic Acids．J. Org. Chem.，71（25）：9291–9296．doi:10.1021/jo0612574．