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第十四節 紅礬鈉(Sodium Dichromate)

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第十四節 紅礬鈉(Sodium Dichromate)

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第十四節 紅礬鈉(Sodium Dichromate)
概述
紅礬鈉是商業名稱,學名重鉻酸鈉,也有簡稱紅礬的,這個簡稱很含糊,因為不知所指的究係紅礬鈉還是紅礬鉀。分子式為Na2Cr2O 7‧2H2O分子量等於 298.0。

紅礬鈉的性狀

商品形態是一種橘紅色的晶體,故通稱“紅礬鈉”。

規格 商品裡含有鉻酸酐CrO3的成分約64~65%,或含Na2Cr2O 7‧2H2O約95

~99%。折合為SO3的各種硫酸鹽含量不多於1.0~1.7%,折合為Cl的氯化物不多於0.6~0.9%,折合為Fe2O3的鐵含量不多於0.05%。

包裝 紅礬鈉極易潮解,不能用木桶包裝,均用鐵桶裝。

貯藏 紅礬鈉是氧化劑,遇酸或受高熱能發生氧氣,故不能與易燃物、氯酸鹽等併置一處。紅礬鈉有毒,接觸後可能發生皮炎,更需避免粉末吸入體內。



紅礬鈉的製備

紅礬鈉的製備 紅礬鈉是將鉻酸鈉Na2CrO4和硫酸共熱,硫酸鈉結晶析出,過濾,濾液濃縮後冷卻,紅礬鈉即結晶而出。反應式如下:

   2Na2CrO4+H2SO4→Na2CrO 7+Na2SO4+H2O



紅礬鈉的性質

1.紅礬鈉有毒,致死量6~8毫克,比重2.348(25℃),熔點320℃,熱至84.6℃時失去2個分子結晶水,繼續熱至400℃時即分解。

2.紅礬鈉具有潮解性,極易吸收空氣裡的水分而潮解。易溶於水,且能從飽和溶液中沈澱而出,但結晶不甚完全。

3.紅礬鈉的分子式Na2Cr2O 7可以寫作NaO‧Cr2O3‧2[O]。紅礬鈉具有極強的氧化力,印染上常用作氧化劑,這是因為它的分子式裡含有多量氧的緣故。

4.紅礬鈉遇硫酸溶液,在加熱的情況下能放出氧氣,依據此理印染上常將紅礬鈉與硫酸混合液作氧化劑,反應式如下:

   2Na2Cr2O 7+8H2SO4→2cR2(SO4)2+

   2Na2SO4+8H2O+3O2

5.紅礬鈉常用作布匹染色後的後處理劑。必須指出,布匹經紅礬鈉溶液氧化處理後,如果沒有洗濯清淨,在用肥皂液皂洗時,紅礬鈉能與皂液結合成不溶性肥皂,粘在布上不易洗去,同時增加了肥皂的耗用量。



紅礬鈉分析法

碘量法 紅礬鈉成分的分析,用碘量法較為簡易,但試品溶液必須十分稀淡,才容易察出終點色澤,界限分明。分析的原理是依據重鉻酸鈉在酸性介質中,能將碘化鉀KI氧化,使碘游離,這析出的碘I2硫代硫酸鈉溶液滴定。反應式如下:

   Na2Cr2O 7+6KI+7H2SO4→Na2SO4+

   Cr2(SO4)3+7H2O+3I2+3K2SO2

   I2+2Na2S2O3→2NaI+Na2S4O6

操作 稱取試品5克溶於500毫升量瓶中,加水至標線,移取這溶液25毫升,置於500毫升的錐形燒瓶中作分析之用,加水200毫升,10%碘化鉀溶液10毫升,及6N硫酸溶液20毫升,靜置暗處十分鐘,以0.1N硫代硫酸鈉溶液滴定釋出的碘,在滴至黃色即將消失時,加入澱粉溶液數毫升立呈藍色,繼續滴定由藍色變為綠色時為止。

試品溶液綠色的顯示是由於三價鉻離子Cr+++的出現。

計算  

    o282.bmp (12910 bytes)

或  1毫升0.1NNa2S2O3=0.004967克Na2Cr2O 7‧2H2O

   1毫升0.1NNa2S2O3=0.0033克CrO3

    o282a.bmp (13262 bytes)

    o282b.bmp (10534 bytes)



紅礬鈉在印染上的用途

紅礬鈉在印染上的用途

紅礬鈉或紅礬鉀在印染上用作氧化劑或媒染劑,因紅礬鈉價格比較便宜,並且又易溶解,為一般所樂用,所以採用紅礬鉀者較少。現列舉幾項用途如下:

(一)作阿尼林黑染色後氧化發色劑 阿尼林黑染色後,必須再用氧化劑來後處理,以達到充分發色。過去採用紅礬鈉和硫酸的混合液,作為阿尼林黑的氧化劑,雖然色澤比較烏黑不易泛綠,但是因有硫酸的存在,氧化能力過強,每易造成棉布成品的脆化,所以現在改為單純使用紅礬鈉,用量約2~5克∕升,溫度50℃。一浸一軋、透風30秒左右。然後進行水洗、皂煮。皂煮浴中不宜用燒鹼,否則使黑色帶紅光。皂煮液中加入水玻璃可增進洗滌效果。

(二)作還原染料、硫化染料染色後的發色用劑 還原染料和硫化染料染色後,有用紅礬和硫酸的混合液作為氧化顯色劑,但作用猛烈,以還原染料來說,容易使染料過度氧化而色暗,因此應用較少。但個別較難氧化的染料如還原黃G,它的隱色體銅鹽比較不容易氧化,也有單純使用紅礬氧化的。用量1~2克∕升,溫度30 ~40℃。以硫化染料來說,過去採用紅礬和硫酸的混合液作氧化劑,導致硫化元布嚴重脆化,因此早已廢棄不用。現在硫化元布染色後早已改用水洗、皂洗、空氣透風氧化,並再經防脆處理。但某些雜色染色,現在也有用紅礬加硫酸進行氧化的。用量約為紅礬鈉2克∕升、66°Be'硫酸2毫∕升,溫度50℃。氧化後必須充分水洗、皂洗,去盡殘餘氧化劑和酸質。

(三)作快色素染料用中性紅礬液製劑 納夫妥染料直接印花時,織物必須經過AS打底,再用經重氮化的顯色基印漿印花兩個工序。印花時沒有印花部分的AS打底劑需洗除,造成浪費,並且黃色AS還不易洗淨,造成白地不白。快色素是把打底劑AS和經穩定的顯色劑混合在一起而製成的染料。打底劑和顯色劑在染料中不會起作用。在印花後經蒸處或酸處理時兩者就會結合成不溶性染料而固著纖維。常用快色素的組成參閱附表

常用快色素的組成

快色素染料 打底劑 顯色劑
6012黃R
6013黃GG
6014嫩黃GGH
6020金黃2G
6022橙RN
6023金黃G
6029大紅2G
6030大紅RH
6032大紅3R
6033桃紅R
6034大紅4B
6035大紅GR
6036大紅B
6037桃紅G
6038紅RH
6039紅ILB
6041棗紅3G
6042棗紅IB
6043棗紅
6044棗紅GG
6046棗紅GR
6080紅棕14R
6081深棕BN
6084棕GGN
6086紅棕3RN
6087深棕B3R
AS-G
AS-G
AS-G
AS-G
AS-PH
AS-G
AS-OL
AS-PH
AS-OL
AS
AS
AS-OL
AS-D
AS-SW
AS-OL
AS-RL
AS
AS-BO
AS-SW
AS-RL
AS-BS
AS-BG
AS-LB
AS-LB
AS-LB
AS-LB
大紅GG
紅KB
紅RC
紅B
大紅GG
紅RL
大紅GG
紅KB
紅KB
紅KB
紅KB+大紅GG
紅RC+大紅GG
紅KB
紅KB
紅RC
紅RL
紅RC
紅B
紅RC
紅B
紅RC
大紅GG
紅RC
大紅GG
紅RL
紅B

 

採用快色素染料印花時,染料中含有顯色基用紅B、紅RL等組成的,對還原劑敏感。為了減少染料的分解,色漿中加入中性紅礬液,一般用量約150克∕公斤(以15%紅礬液計),特別在與還原染料共同印花時,需適量增加用量,防止汽蒸時受還原性氣體的影響。

注 1.15%中性紅礬液的配製如下:

   紅礬鈉      150克
    水        707克
   燒⿲(36°Be')   143克
           ─────
   合成       1000克

2.中性紅礬液是一種氧化劑,可以防止染料受到還原劑的作用(但黃色快色素染料一般不加中性紅礬液,以防止蒸處時顏色變萎暗)。紅礬液中有燒⿲,燒⿲的作用是增加色漿的鹼性,能防止色漿受到二氧化碳的分解作用。但過量的燒⿲和紅礬鈉都會使染料蒸處時色澤變暗。

(四)用作酸性媒染染料染羊毛的媒染劑 用酸性媒染染料染羊毛時,常用紅礬鈉(或紅礬鉀,參閱本章第十五節紅礬鉀用途二)作媒染劑,紅礬鈉與具有還原性的酸類,如:蟻酸、草酸、乳酸或酒石酸等共用時,產生三氧化二鉻,這種鉻的氧化物能與酸性媒染染料結合而成色澱。

   Na2Cr2O 7+2HCOOH+H2O→2HCOONa+2H2CrO4

   2H2CrO4+3HCOOH→Cr2O3+5H2O+3CO2

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