Kaliumdichromat

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Strukturformel
Struktur von Kaliumdichromat
Allgemeines
Name Kaliumdichromat
Andere Namen
  • Kaliumbichromat
  • Doppeltchromsaures Kalium
  • Pyrochromsaures Kalium
  • Chromkali
  • Kaliumpyrochromat
Summenformel K2Cr2O7
CAS-Nummer 7778-50-9
PubChem 516855
Kurzbeschreibung

orangerote, nicht hygroskopische, trikline Tafeln[1]

Eigenschaften
Molare Masse 294,19 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte
Schmelzpunkt
  • 397,5 °C (α-Modifikation)[2]
  • 89 °C (β-Modifikation)[2]
Siedepunkt

thermische Zersetzung: ~ 500 °C[2]

Löslichkeit
  • gut in Wasser (123 g·l−1 bei 20 °C)[2]
  • unlöslich in Ethanol[1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [3]
03 – Brandfördernd 06 – Giftig oder sehr giftig 08 – Gesundheitsgefährdend 05 – Ätzend 09 – Umweltgefährlich

Gefahr

H- und P-Sätze H: 272​‐​350​‐​340​‐​360FD​‐​330​‐​301Vorlage:H-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze​‐​372​‐​312​‐​314​‐​334​‐​317​‐​410
P: 201​‐​280​‐​301+330+331​‐​305+351+338​‐​304+341​‐​308+313Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze [2]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [4] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [3]
Sehr giftig Umweltgefährlich Brandfördernd
Sehr giftig Umwelt-
gefährlich
Brand-
fördernd
(T+) (N) (O)
R- und S-Sätze R: 45​‐​46​‐​60​‐​61​‐​8​‐​26Vorlage:R-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze​‐​25​‐​21​‐​34​‐​42/43​‐​48/23​‐​50/53
S: 53​‐​45​‐​60​‐​61
Einstufung nach REACH

besonders besorgnis­erregend[5], zulassungs­pflichtig: krebs­erzeugend, erbgut­verändernd, fortpflanzungs­gefährdend (CMR)[6]

MAK

aufgehoben, da karzinogen[2]

Toxikologische Daten
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
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Kaliumdichromat, K2Cr2O7, ist das Kaliumsalz der in freier Form instabilen Dichromsäure. Andere Bezeichnungen sind: Kaliumbichromat, Doppeltchromsaures Kalium, Pyrochromsaures Kalium, Chromkali; englisch: Potassium dichromate.

Historisches[Bearbeiten]

Im Jahre 1856 wurde von W. H. Perkin bei der Oxidation von unreinem Anilin mit Kaliumdichromat der erste künstlich hergestellte Farbstoff, das Mauvein (auch Perkinviolett), entdeckt.

Gewinnung und Darstellung[Bearbeiten]

Die technische Herstellung erfolgt durch Zusammenschmelzen von Chromeisenstein, Kaliumcarbonat (Pottasche) und Calciumcarbonat und Oxidation durch eingeblasene Luft. Es entsteht dabei zunächst das gelbe Kaliumchromat K2CrO4, welches ausgelaugt wird und nach Säurezugabe und Umkristallisation Kaliumdichromat liefert.

Im Labormaßstab kann Kaliumdichromat durch Zusammenschmelzen von Kaliumnitrat und Chrom(III)-oxid gewonnen werden.

 \mathrm{Cr_2O_3 + 2\ KNO_3 \rightarrow K_2Cr_2O_7 + 2\ NO}
Chromoxid reagiert mit Kaliumnitrat zu Kaliumdichromat und Stickstoffmonoxid

Eigenschaften[Bearbeiten]

Kaliumdichromat

Kaliumdichromat bildet leuchtend orangerote Kristalle ohne Kristallwasser, die einen Schmelzpunkt von 397 °C haben und sich ab 500 °C unter Sauerstoffabgabe zu Kaliumchromat K2CrO4 und Chrom(III)-oxid Cr2O3 zersetzen.

Kaliumdichromat ist ein starkes Oxidationsmittel, besonders in saurer Lösung. In alkalischem Milieu liegt hauptsächlich das gelbe Chromat CrO42− vor, welches weit weniger stark oxidierend wirkt. Kaliumdichromat ist gut wasserlöslich. Das Dichromat-Anion Cr2O72− steht in wässriger Lösung im Gleichgewicht mit HCrO4, CrO42−. Daher bilden sich mit Barium-, Blei- und Silberionen (Ba2+, Pb2+, Ag+) gelbe schwerlösliche Chromate und nicht Dichromate. Viele Säureanionen reagieren zu weiteren Anionenkomplexen, beispielsweise entsteht in Salzsäure CrO3Cl welches als Kaliumsalz auskristallisiert werden kann. Ähnlich reagieren auch Bromid und Iodid, denn obwohl (thermodynamisch) eigentlich die Oxidation zu den elementaren Halogenen stattfinden müsste, wird die Oxidation durch die geringe Reaktionsgeschwindigkeit verhindert (kinetische Hemmung). Das Chrom im Kaliumdichromat besitzt die Oxidationszahl +VI.

Verwendung[Bearbeiten]

Im Labor wird Kaliumdichromat wegen der guten Lagerfähigkeit und Wägbarkeit als verbreitetes Oxidationsmittel, Reagenz (Nachweis von Wasserstoffperoxid durch Blaufärbung) und Urtitersubstanz eingesetzt. In der Technik wird es in der Gerberei, der Galvanoplastik und zur Herstellung von Chromschwefelsäure benutzt. In der Fotografie und den Edeldruckverfahren wird Kaliumdichromat als lichtempfindliche, Kolloide gerbende Substanz verwendet, besonders im Lichtdruck und Gummidruck. In der Neurohistologie wurde von Camillo Golgi eine Methode zum Anfärben einzelner Nerven und Neurone entwickelt. Als „Schwarze Reaktion“ bekannt, werden so Nervenzellen bis in feinste Strukturen mit Hilfe von Kaliumdichromat und Silbernitrat gefärbt. Einwegtests zur Bestimmung von Alkohol im Atem enthalten Kaliumdichromat, weshalb sie als Sondermüll entsorgt werden sollten.

Kaliumdichromat war früher in Chemiebaukästen enthalten. Der Stoff sollte im Originalbehälter zur Problemmüllsammlung oder zu einem Entsorgungsunternehmen gebracht werden.

Gefahrenhinweise[Bearbeiten]

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Obwohl der Stoff bis vor wenigen Jahren noch als Xi (reizend) eingestuft war, ist Kaliumdichromat heute als sehr giftig, brandfördernd, umweltgefährlich, erbgutverändernd, fortpflanzungsgefährdend und krebserzeugend eingestuft. Es reizt die Haut, Atmungsorgane und die Augen. Bei wiederholtem Hautkontakt tritt Sensibilisierung ein, es können sogar Allergien entstehen.

Mit organischen, brennbaren Verbindungen, Reduktionsmitteln, konzentrierter Schwefelsäure, Metallen in Pulverform (besonders: Magnesium, Eisen) sind heftige Reaktionen bis zur Selbstentzündung oder Explosion möglich. Kaliumdichromat ist zwar nicht brennbar, aber brandfördernd. Die Entsorgung von Kaliumdichromat kann mit Eisensulfat erfolgen, wobei es zu Cr3+ reduziert wird, welches ausgefällt als unlösliches Chromhydroxid wesentlich ungefährlicher ist. Gewerbliche Chromatvergiftungen sind melde- und entschädigungspflichtige Berufskrankheiten.

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b  Thieme Chemistry (Hrsg.): RÖMPP Online - Version 3.5. Georg Thieme Verlag KG, Stuttgart 2009.
  2. a b c d e f g h i j Eintrag zu Kaliumdichromat in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 25. August 2007 (JavaScript erforderlich)
  3. a b Eintrag aus der CLP-Verordnung zu CAS-Nr. 7778-50-9 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich).
  4. Seit dem 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Gemischen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  5. Eintrag zu CAS-Nr. 7778-50-9 in der SVHC-Liste der Europäischen Chemikalienagentur, abgerufen am 14. Juli 2014.
  6. Eintrag zu CAS-Nr. 7778-50-9 im Verzeichnis der zulassungspflichtigen Stoffe der Europäischen Chemikalienagentur, abgerufen am 14. Juli 2014.