क्रोमियम (III) ऑक्साइड: संरचना, नामकरण, गुण, उपयोग - रसायन विज्ञान - 2025

क्रोमियम (III) ऑक्साइड या क्रोमिक एक अकार्बनिक हरी ठोस गठन जल धातु क्रोमियम (सीआर) ऑक्सीजन (O में है ₂ क्रोमियम ऑक्सीकरण राज्य 3+ छोड़ रहा है,)। इसका रासायनिक सूत्र Cr ₂ O _{3 है} । प्रकृति में यह एस्सोलाइट खनिज में पाया जाता है। क्रोमियम (III) ऑक्साइड का कोई भी उपयोग करने योग्य प्राकृतिक जमा नहीं है।

यह अन्य बातों के साथ तैयार किया जा सकता द्वारा हीटिंग सीआर ₂ हे ₃ हाइड्रेट (सीआर ₂ हे ₃.nH ₂ ओ) पूरी तरह से दूर करने के लिए पानी। इसे क्रोमियम (VI) ऑक्साइड (CrO ₃) के कैल्सीनेशन के उत्पाद के रूप में भी प्राप्त किया जाता है ।

क्रोमियम (III) ऑक्साइड वर्णक। FK1954। स्रोत: विकिपीडिया कॉमन्स

हालांकि, इसे शुद्ध प्राप्त करने का सबसे अच्छा तरीका 200.C पर अमोनियम डाइक्रोमेट (NH ₄) ₂ Cr ₂ O _{7 का} अपघटन है । मूल रूप से यह सल्फर युक्त ठोस सोडियम डाइक्रोमेट (Na ₂ Cr ₂ O ₇) की कमी से निर्मित होता है।

जब इसे बारीक रूप से विभाजित किया जाता है, तो इसमें पीले रंग के साथ एक हरा रंग होता है। लेकिन अगर कण बड़े होते हैं, तो यह एक नीले रंग का प्रदर्शन करता है। क्रोमिक ऑक्साइड सबसे स्थिर हरा रंगद्रव्य है। इसका थर्मल और रासायनिक प्रतिरोध इसे एक मूल्यवान सिरेमिक रंग बनाता है।

इसका उपयोग औद्योगिक कोटिंग्स, वार्निश, निर्माण उद्योग में, गहने में, सौंदर्य प्रसाधनों में एक colorant के रूप में या दवा उत्पादों में, अन्य अनुप्रयोगों में किया जाता है।

संरचना

Α-Cr ₂ O ₃ ऑक्साइड में कोरन्डम जैसी संरचना होती है। इसका क्रिस्टल सिस्टम हेक्सागोनल rhombohedral है। यह α-alumina और α-Fe ₂ O _{3 के} साथ आइसोमॉर्फिक है ।

एस्कोलाइट, क्रोमियम (III) ऑक्साइड का एक प्राकृतिक खनिज, नीचे दी गई संरचना है:

खनिज Eskolaíta की क्रिस्टलीय संरचना। https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ee/Eskolaite_structure.jpg। स्रोत: विकिपीडिया कॉमन्स

शब्दावली

- क्रोमियम (III) ऑक्साइड।

- हरा क्रोमियम ऑक्साइड।

- डाइक्रोम ट्राईऑक्साइड।

- क्रोमियम सेसक्वाइडाईड

- क्रोमिया।

- एस्कोलाटा: क्रोमियम (III) ऑक्साइड खनिज।

- हाइड्रेट: Cr ₂ O ₃.nH ₂ O (जहां n is 2) को क्रोमियम (III) ऑक्साइड हाइड्रेट या Guignet Green कहा जाता है।

क्रोमियम (III) ऑक्साइड हाइड्रेट। डब्ल्यू। ओलेन। स्रोत: विकिपीडिया कॉमन्स

गुण

भौतिक अवस्था

क्रिस्टलीय ठोस।

मोह कठोरता

9 (इसके क्रिस्टल बेहद कठिन हैं)।

आणविक वजन

151.99 ग्राम / मोल।

गलनांक

यह 2435ºC पर पिघलता है, लेकिन 2000,C में वाष्पित होने लगता है, जिससे हरे धुएँ के बादल बनते हैं।

घनत्व

5.22 ग्राम / सेमी ³

घुलनशीलता

जब इसे उच्च तापमान पर गरम किया जाता है, तो यह पानी में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील होता है (20 माइक्रोन पर 3 माइक्रोग्राम / एल); शराब और एसीटोन में अघुलनशील; एसिड और क्षार में थोड़ा घुलनशील; 70% पर पर्क्लोरिक एसिड (HClO ₄) में घुलनशील, जिसमें यह विघटित हो जाता है।

पीएच

6।

अपवर्तक सूचकांक

2551।

अन्य गुण

- यदि इसे दृढ़ता से शांत किया जाए तो यह अम्ल और क्षार की ओर निष्क्रिय हो जाता है। अन्यथा Cr ₂ O ₃ और इसका हाइड्रेटेड फॉर्म Cr ₂ O ₃.nH ₂ O एम्फ़ोटेरिक है, जो आसानी से ^{3 +} एक्वा-आयनों को देने के लिए एसिड में घुल रहा है, और "क्रोमाइट्स" बनाने के लिए केंद्रित क्षार में।

- जब इसे शांत किया जाता है, तो यह एसिड, क्षार और उच्च तापमान के लिए रासायनिक रूप से प्रतिरोधी होता है। यह SO _{2 के} लिए अत्यंत स्थिर है ।

- यह इस तथ्य के कारण प्रकाश के लिए एक उत्कृष्ट प्रतिरोध है कि इसके क्रिस्टल में अस्पष्टता, उच्च यूवी क्षीणन और दृश्यमान प्रकाश के लिए पारदर्शिता है।

- यह एक अत्यंत कठोर पदार्थ है, यह क्वार्ट्ज, पुखराज और जिरकोनियम को खरोंच सकता है।

- इसका हाइड्रेट Cr ₂ O ₃.nH ₂ O (जहां n does 2) में थर्मल स्थिरता नहीं है, इसका जलयोजन पानी इसकी प्रयोज्यता को 260.C से कम करता है। इसमें कम टिनिंग क्षमता और सीमित रेंज के शेड्स हैं।

- लेकिन कहा कि हाइड्रेट एक बहुत साफ और चमकदार नीले-हरे रंग है। यह अर्ध-पारदर्शी है, कम अस्पष्टता, प्रकाश के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध और क्षार के लिए प्रतिरोध प्रदर्शित करता है।

- सीआर ₂ ओ _{3 को} खतरनाक सामग्री के रूप में वर्गीकृत नहीं किया गया है और इसे एक अक्रिय ठीक पाउडर माना जाता है। यह अंतर्राष्ट्रीय परिवहन नियमों के अधीन नहीं है।

- यह त्वचा या श्लेष्म झिल्ली को परेशान नहीं करता है।

अनुप्रयोग

सिरेमिक और ग्लास उद्योग में

गर्मी और रासायनिक प्रतिरोध के लिए इसके उच्च प्रतिरोध के कारण, कैलक्लाइंड सीआर ₂ ओ ₃ का उपयोग चीनी मिट्टी के बरतन के निर्माण में, चीनी मिट्टी के बरतन एनामेल्स और ग्लास मिश्रण में रंगरहित या विघटित वर्णक के रूप में किया जाता है।

औद्योगिक कोटिंग्स में

क्रोमियम (III) ऑक्साइड सिरेमिक अधिकांश संक्षारक वातावरण के खिलाफ उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदान करता है। यह सब उस परिवेश से सब्सट्रेट के बहिष्कार के तंत्र के माध्यम से होता है जो इसे घेरता है।

इस कारण से, इसका उपयोग कई सामग्रियों के क्षरण को रोकने के लिए कोटिंग्स में किया जाता है, थर्मल छिड़काव (परमाणुकरण या गर्म स्प्रे) द्वारा लागू किया जाता है।

इसका उपयोग अपघर्षक पहनने से सुरक्षा के रूप में भी किया जाता है (जब किसी सतह के पार कणों के कारण सामग्री का निष्कासन होता है)।

इन मामलों में, प्लाज्मा बयान द्वारा एक सीआर ₂ ओ ₃ कोटिंग का आवेदन घर्षण के लिए एक उच्च प्रतिरोध उत्पन्न करता है।

पिछले दो मामले उपयोगी हैं, उदाहरण के लिए, एयरोस्पेस उद्योग में गैस टरबाइन इंजन में।

आग रोक उद्योग में

इसका उपयोग थर्मल और रासायनिक रूप से प्रतिरोधी ईंटों, सामना करने वाली सामग्री और एल्यूमिना-आधारित दुर्दम्य कंक्रीट के उत्पादन में किया जाता है।

काम चल रहा है

चूंकि यह वायुमंडलीय स्थितियों, प्रकाश और गर्मी के लिए अत्यंत प्रतिरोधी है, इसलिए इसे डामर की छतों, कंक्रीट सीमेंट, बाहरी लोगों के लिए उच्च गुणवत्ता वाले औद्योगिक कोटिंग्स, स्टील निर्माण और मुखौटा कोटिंग्स (इमल्सीफाइबल मैट्स) के लिए एक दानेदार रॉक colorant के रूप में लागू किया जाता है।

विभिन्न अनुप्रयोगों में एक वर्णक के रूप में

यह वल्केनाइजेशन की स्थिति का सामना कर सकता है और इसे नीचा नहीं करता है, यही कारण है कि इसका उपयोग रबर रंजकता में किया जाता है।

क्योंकि यह गैर विषैले है, इसका उपयोग खिलौने, सौंदर्य प्रसाधन (विशेषकर इसके हाइड्रेट), प्लास्टिक, प्रिंटिंग स्याही, पेंट्स के लिए किया जाता है जो भोजन और दवा उत्पादों के संपर्क में आते हैं।

वर्णक उद्योग में यह क्रोमियम युक्त मर्मज्ञ रंगों और मिश्रित धातु ऑक्साइड चरणों पर आधारित पिगमेंट का उत्पादन करने के लिए कच्चे माल के रूप में उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग कोटिंग कॉइल के लिए पेंट कलरेंट के रूप में भी किया जाता है।

इसके हाइड्रेट में एक पारदर्शिता है जो ऑटोमोटिव उद्योग में पॉलीक्रोमैटिक फिनिश के निर्माण की अनुमति देता है (ऑटोमोबाइल के लिए धातु खत्म)।

अवरक्त प्रकाश (आईआर) को पौधों में क्लोरोफिल के समान तरीके से प्रतिबिंबित करने की अपनी अनूठी विशेषता के कारण, अवरक्त प्रकाश के तहत यह पर्णसमूह जैसा दिखता है। इस कारण से, यह व्यापक रूप से सैन्य अनुप्रयोगों के लिए छलावरण पेंट या कोटिंग्स में उपयोग किया जाता है।

गहनों में

इसका उपयोग सिंथेटिक रत्नों के लिए एक रंगक के रूप में किया जाता है। जब सीआर ₂ ओ ₃ को α-Al ₂ O ₃ के क्रिस्टल जाली में अशुद्धता के रूप में पेश किया जाता है, जैसा कि अर्ध-कीमती खनिज माणिक में होता है, तो रंग हरे की बजाय लाल होता है।

इसका उपयोग इसकी उच्च कठोरता और अपघर्षक गुणों के लिए एक पीस और पॉलिशिंग एजेंट के रूप में भी किया जाता है।

रासायनिक प्रतिक्रियाओं के कटैलिसीस में

एल्यूमिना (अल ₂ ओ ₃) या अन्य ऑक्साइड में समर्थित, इसका उपयोग उत्प्रेरक के रूप में कार्बनिक रसायन में किया जाता है, उदाहरण के लिए, एस्टर या एल्डीहाइड्स के हाइड्रोजनीकरण में अल्कोहल बनाने के लिए और हाइड्रोकार्बन के चक्रण में। यह हाइड्रोजन (H ₂) के साथ नाइट्रोजन (N ₂) की प्रतिक्रिया को अमोनिया (NH ₃) बनाने के लिए उत्प्रेरित करता है ।

इसकी ऑक्सीकरण-कमी की क्षमता के कारण, क्रोमियम (VI) ऑक्साइड के साथ मिलकर कार्य करता है, यह प्रोपेन और आइसोबुटीन के उत्पादन के लिए CO _{2 के} साथ अल्केन्स के निर्जलीकरण में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, क्योंकि उत्प्रेरक का निष्क्रियकरण-पुनर्सक्रियन चक्र आसानी से निष्पादन योग्य है। इसका उपयोग अकार्बनिक रसायन विज्ञान में उत्प्रेरक के रूप में भी किया जाता है।

क्रोम के निर्माण में

इसका उपयोग शुद्ध क्रोमियम धातु के एल्यूमिनोथर्मिक उत्पादन में किया जाता है। इसके लिए इसका अनाज का आकार बढ़ाने के लिए इसे 1000 ºC तक गर्म किया जाना चाहिए।

क्रोमियम (III) ऑक्साइड की एलुमनीज़मिक कमी से क्रोमियम धातु की तैयारी। रैंडो तुविकेन। स्रोत: विकिपीडिया कॉमन्स

चुंबकीय सामग्री पर

यह ऑडियो और वीडियो टेपों में चुंबकीय सामग्री में थोड़ी मात्रा में जोड़ा गया है, जो ध्वनि प्रमुखों को स्वयं-सफाई प्रभाव प्रदान करता है।

हाल ही में नवाचार

आईआर के निकट परिलक्षित होने वाले पिगमेंट में सुधार पृथ्वी के दुर्लभ पृथ्वी समूह से संबंधित तत्वों के लवण के साथ Cr ₂ O ₃ नैनोकणों द्वारा डोपिंग द्वारा प्राप्त किया गया है, जैसे कि लैंथेनम और प्रेजोडियम।

इन तत्वों की एकाग्रता में वृद्धि करके, सीआर ₂ ओ ₃ वर्णक के हरे रंग को प्रभावित किए बिना निकट अवरक्त सौर परावर्तन बढ़ जाता है ।

यह डॉप्ड सीआर ₂ ओ ₃ को "ठंडा" वर्णक के रूप में वर्गीकृत करने की अनुमति देता है, क्योंकि यह गर्मी संचय को नियंत्रित करने के लिए उपयुक्त है।

अन्य अनुप्रयोगों के अलावा, छत, ऑटोमोबाइल और असबाब पर लागू, यह आईआर सूर्य के प्रकाश की एक उच्च परावर्तन को प्राप्त करता है, जो पर्यावरण में गर्मी की वृद्धि को काफी कम करने की अनुमति देता है।

संदर्भ

1. कॉटन, एफ अल्बर्ट और विल्किंसन, जेफ्री। (1980)। उन्नत अकार्बनिक रसायन विज्ञान। चौथा संस्करण। जॉन विले एंड संस।
2. किर्क-ओथमर (1994)। रासायनिक प्रौद्योगिकी के विश्वकोश। वॉल्यूम 19. चौथा संस्करण। जॉन विले एंड संस।
3. Ullmann का विश्वकोश औद्योगिक रसायन विज्ञान। (1990)। पांचवें संस्करण। वॉल्यूम A7 और A20। VCH Verlagsgesellsellschaft mbH।
4. अमेरिकी तत्व। (2019)। क्रोमियम (III) ऑक्साइड। Americanelements.com से पुनर्प्राप्त।
5. नेशनल लाइब्रेरी ऑफ मेडिसिन। (2019)। क्रोमियम (III) ऑक्साइड। से पुनर्प्राप्त: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov।
6. डोरफ़मैन, मिशेल आर (2012)। थर्मल स्प्रे कोटिंग्स। सामग्री के पर्यावरणीय ह्रास की पुस्तिका में। अध्याय 19. scirectirect.com से पुनर्प्राप्त।
7. टेकहिरा, के। एट अल। (2004)। CO -MCM-41 कैटेलिस्ट पर CO _{2 का} डिहाइड्रोजनेशन। भूतल विज्ञान और कैटालिसिस 153 में अध्ययन में। से पुनर्प्राप्त।
8. सेल्वम संगीता एट अल। (2012)। क्रोमियम (III) ऑक्साइड नैनोकणों से कार्यात्मक वर्णक। रंजक और पिगमेंट 94 (2012) 548-552। Scirectirect.com से पुनर्प्राप्त।