Chromium Trioxide (CrO₃) và Chromic Acid (H₂CrO₄)
1. Công thức và mối liên hệ
- Chromium trioxide: CrO₃
- Chromic acid: H₂CrO₄
Khi CrO₃ hòa tan trong nước, nó phản ứng tạo thành axit crômic (H₂CrO₄):
CrO3+H2O→H2CrO4
Tuy nhiên, H₂CrO₄ không tồn tại bền ở dạng tinh thể, mà chỉ tồn tại trong dung dịch. Vì vậy, khi nói “chromic acid”, người ta thường chỉ dung dịch CrO₃ trong nước.
2. Tính chất vật lý – hóa học
| Thuộc tính | Chromium trioxide (CrO₃) |
|---|---|
| Dạng | Tinh thể rắn, màu đỏ sẫm hoặc tím đỏ |
| Tính tan | Tan tốt trong nước, tạo dung dịch axit mạnh |
| Tính chất hóa học | Là chất oxy hóa mạnh; phản ứng mạnh với chất hữu cơ, dễ gây cháy hoặc nổ khi tiếp xúc với rượu, glycerin, dung môi hữu cơ |
| Môi trường | Axit mạnh, có thể ăn mòn kim loại và mô sinh học |
3. Dung dịch Chromic Acid (H₂CrO₄)
Khi CrO₃ hòa tan trong nước hoặc acid sulfuric, tạo dung dịch axit chromic có thành phần chủ yếu là H₂CrO₄ và HCrO₄⁻.
CrO3+H2SO4→H2CrO4+SO3
Dung dịch này có tính oxy hóa mạnh, ăn mòn cao, và được dùng trong nhiều quy trình công nghiệp.
4. Ứng dụng của Chromium Trioxide và Chromic Acid
| Ứng dụng | Mô tả |
|---|---|
| Mạ crôm (chrome plating) | Sử dụng dung dịch axit crômic làm chất điện phân, tạo lớp mạ crôm bóng, cứng, chống ăn mòn. |
| Làm sạch và xử lý bề mặt kim loại | Dùng dung dịch H₂CrO₄ hoặc hỗn hợp CrO₃ + H₂SO₄ để tẩy dầu, tẩy gỉ, hoặc tạo lớp oxit bảo vệ trước khi sơn. |
| Chất oxy hóa trong phòng thí nghiệm | Dùng để oxy hóa các hợp chất hữu cơ (rượu → aldehyde/acid carboxylic). |
| Sản xuất thuốc nhuộm và chất màu | Tham gia tạo các muối crom (Cr₂O₃, CrO₄²⁻) có màu đặc trưng dùng trong sơn, thủy tinh, men gốm. |
| Dung dịch làm sạch thủy tinh và thiết bị phòng thí nghiệm | “Chromic acid cleaning solution” (CrO₃ + H₂SO₄) dùng để tẩy rửa cặn hữu cơ bám trên bề mặt thủy tinh. |
5. An toàn và độc tính
Chromium trioxide và các hợp chất Cr(VI) cực kỳ độc hại ⚠️
- Là chất gây ung thư (carcinogen) đã được xác nhận (IARC Nhóm 1).
- Ăn mòn mạnh: gây bỏng nặng cho da, mắt và hệ hô hấp.
- Không nên pha loãng CrO₃ bằng cách đổ nước vào chất rắn, mà phải đổ CrO₃ từ từ vào nước, khuấy nhẹ để tránh phản ứng tỏa nhiệt mạnh.
- Không trộn với dung môi hữu cơ, ethanol, glycerin vì có thể gây cháy/nổ.
- Chất thải chứa Cr(VI) phải được xử lý trung hòa về dạng Cr(III) (ví dụ bằng NaHSO₃ hoặc FeSO₄) trước khi thải bỏ.
6. Cách bảo quản
- Bảo quản trong chai thủy tinh tối màu, kín khí, để nơi khô, mát, tránh ánh sáng.
- Tránh xa các chất dễ cháy và dung môi hữu cơ.
- Khi thao tác cần mang găng tay, kính bảo hộ và mặt nạ lọc hơi Cr(VI).
