SENG KROMAT: STRUKTUR, SIFAT, PEROLEHAN, KEGUNAAN - KIMIA - 2025

The seng kromat atau seng kromat merupakan senyawa anorganik yang terdiri dari unsur-unsur seng (Zn), kromium (Cr) dan oksigen (O). Ia memiliki ion Zn ²⁺ dan CrO ₄ ^2- . Rumus kimianya adalah ZnCrO ₄ .

Istilah 'seng kromat' secara komersial digunakan untuk menunjuk tiga senyawa dengan struktur molekul yang berbeda: (a) seng kromat itu sendiri ZnCrO ₄ , (b) seng kromat basa ZnCrO ₄ • 4Zn (OH) ₂ , dan (c) ) kromat dasar seng dan kalium 3ZnCrO ₄ • Zn (OH) ₂ • K ₂ CrO ₄ • 2H ₂ O.

Struktur seng kromat. Penulis: Marilú Stea.

Ini digunakan terutama pada cat atau primer yang melindungi logam dari korosi. Untuk ini, itu dicampur dengan cat, pernis dan polimer yang kemudian diaplikasikan pada permukaan logam.

Ini juga digunakan dalam finishing dekoratif dan pelindung yang dicapai dengan kromat dan asam lain yang melapisi berbagai objek seperti alat. Ini juga berfungsi untuk mempertahankan konduktivitas listrik bagian logam.

Ini digunakan sebagai katalis dalam reaksi hidrogenasi (penambahan hidrogen) dalam senyawa organik. Ini adalah bagian dari pigmen yang sebelumnya digunakan dalam lukisan artistik.

Itu adalah bahan yang menyebabkan kanker dan ini karena kromat memiliki kromium dalam bilangan oksidasi +6.

Struktur

Zinc Chromate ZnCrO ₄ adalah senyawa kuning. Penulis: Marilú Stea.

Seng kromat adalah senyawa ionik yang dibentuk oleh kation seng Zn ²⁺ dan anion kromat CrO ₄ ^2- . Yang terakhir terdiri dari kromium dengan valensi +6 (kromium heksavalen, Cr ⁶⁺ ) dan empat atom oksigen dengan bilangan oksidasi -2.

Ion Zn ²⁺ memiliki struktur elektronik berikut:

1s ² , 2s ² 2p ⁶ , 3s ² 3p ⁶ 3d ¹⁰ .

Pada bagiannya, kromium heksavalen memiliki konformasi berikut dalam orbital elektroniknya:

1s ² , 2s ² 2p ⁶ , 3s ² 3p ⁶ .

Kedua struktur tersebut sangat stabil karena orbitalnya lengkap.

Tata nama

• Seng kromat
• Garam seng asam kromat
• Seng kuning (walaupun istilah ini juga mengacu pada senyawa lain yang mengandung ZnCrO ₄ ).

Properti

Keadaan fisik

Padatan kristal kuning lemon atau kuning. Kristal dalam bentuk prisma.

Berat molekul

181,4 g / mol

Titik lebur

316 ºC

Massa jenis

3,40 g / cm ³

Kelarutan

Larut lemah dalam air: 3,08 g / 100 g H ₂ O. Ini mudah larut dalam asam dan amonia cair. Tidak larut dalam aseton.

pH

Menurut beberapa sumber, larutan encernya bersifat asam.

Sifat kimiawi

Ini adalah senyawa pengoksidasi kuat, sehingga dapat bereaksi dengan zat pereduksi, menghasilkan panas. Di antara zat yang dapat bereaksi adalah zat organik, seperti sianida, ester, dan tiosianat. Itu juga dapat menyerang beberapa logam.

Dalam larutan air, ion kromat menghadirkan berbagai kesetimbangan tergantung pada pH dan pembentukan spesies yang berbeda.

Spesies berbentuk kromat

Di atas pH 6 ion kromat CrO ₄ ^2- (berwarna kuning) hadir; antara pH 2 dan pH 6 ion HCrO ₄ ^- dan dikromat Cr ₂ O ₇ ^2- (berwarna oranye-merah) berada dalam kesetimbangan ; pada pH lebih rendah dari 1 spesies utamanya adalah H ₂ CrO ₄ .

Ketika kation seng (II) ditambahkan ke larutan berair ini, ZnCrO ₄ mengendap .

Saldo tersebut adalah sebagai berikut:

HCrO ₄ ^- ⇔ CrO ₄ ^2- + H ⁺

H ₂ CrO ₄ ⇔ HCrO ₄ ^- + H ⁺

Cr ₂ O ₇ ^2- + H ₂ O ⇔ 2 HCrO ₄ ^-

Dalam media dasar, hal berikut terjadi:

Cr ₂ O ₇ ^2- + OH ^- ⇔ HCrO ₄ ^- + CrO ₄ ^2-

HCrO ₄ ^- + OH ^- ⇔ CrO ₄ ^2- + H ₂ O

ZnCrO ₄ tidak bereaksi cepat dengan udara atau air.

Memperoleh

Ini dapat diproduksi dengan mereaksikan seng oksida atau lumpur hidroksida berair dengan garam kromat terlarut dan kemudian dinetralkan.

Secara industri, proses Cronak digunakan, di mana logam seng direndam dalam larutan natrium dikromat (Na ₂ Cr ₂ O ₇ ) dan asam sulfat (H ₂ SO ₄ ).

Itu juga dapat dibuat dengan mengendapkannya dari larutan di mana ada garam seng dan kromat terlarut:

K ₂ CrO ₄ + ZnSO ₄ → ZnCrO ₄ ↓ + K ₂ SO ₄

Aplikasi

Dalam perlindungan logam

Dalam industri metalurgi, ini digunakan terutama dalam cat dasar (cat persiapan atau pelapis awal) yang diaplikasikan pada logam, yang memberikan ketahanan terhadap korosi.

Ini digunakan sebagai pigmen dalam cat dan pernis, dimasukkan ke dalam matriks polimer organik.

Jenis cat ini diaplikasikan pada jaringan pipa, kapal tanker minyak, struktur baja seperti jembatan, menara transmisi listrik, dan suku cadang mobil untuk mencegah korosi.

Struktur baja jembatan dicat dengan dasar seng kromat sebelum pengecatan akhir untuk melindunginya dari korosi. Penulis: オ ギ ク ボ マ ン サ ク. Sumber: Pixabay.

Pasif

Itu juga ditemukan melindungi komponen logam berlapis seng yang telah dipasivasi menggunakan kromat logam alkali. Pasifasi terdiri dari hilangnya reaktivitas kimiawi dalam kondisi lingkungan tertentu.

Pelapis ini juga berfungsi sebagai pelapis dekoratif dan untuk mempertahankan konduktivitas listrik. Mereka umumnya diaplikasikan pada barang sehari-hari seperti perkakas dan dapat dikenali dari warna kuningnya.

Beberapa alat dilapisi dengan seng kromat. Penulis: Duk. Sumber: Wikimedia Commons.

bagaimana cara kerjanya

Beberapa peneliti menemukan bahwa perlindungan seng kromat terhadap korosi logam dapat disebabkan oleh fakta bahwa ia menghambat pertumbuhan jamur. Dengan cara ini mencegah kerusakan lapisan cat anti korosi.

Penelitian lain menunjukkan bahwa efek antikorosif dapat disebabkan oleh fakta bahwa senyawa tersebut mempercepat pembentukan oksida pelindung pada logam.

Primer seng kromat anti korosi untuk perlindungan permukaan logam. 水水 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Sumber: Wikimedia Commons.

Dalam katalisis reaksi

Senyawa ini telah digunakan sebagai katalisator dalam berbagai reaksi kimia, seperti hidrogenasi karbon monoksida (CO) untuk mendapatkan metanol (CH ₃ OH).

Ester dapat diubah menjadi alkohol primer dengan hidrogenasi, menggunakan senyawa ini untuk mempercepat reaksi.

Menurut beberapa peneliti, aksi katalitiknya disebabkan oleh fakta bahwa padatan tidak memiliki struktur stoikiometri, yaitu menyimpang dari rumusnya ZnCrO ₄ dan lebih tepatnya:

Zn _1-x Cr _2-x O ₄

Ini menyiratkan bahwa ada cacat dalam struktur yang secara energik mendukung katalisis.

Aplikasi lain

Ini ditemukan di beberapa pewarna berminyak, digunakan untuk pencetakan, ini adalah agen perawatan permukaan, diterapkan pada penutup lantai dan merupakan reagen di laboratorium kimia.

Penggunaan dihentikan

Sejak tahun 1940-an, turunan ZnCrO ₄ , seng tembaga kromat, telah digunakan sebagai fungisida daun untuk tanaman kentang.

Tanaman kentang. Penulis: Dirk (Beeki®) Schumacher. Sumber: Pixabay.

Penggunaan ini telah ditinggalkan karena toksisitas dan efek berbahaya dari senyawa tersebut.

Dalam lukisan seni dari abad ke-19, ditemukan adanya garam kompleks seng kromat, 4ZnCrO ₄ • K ₂ O • 3H ₂ O (seng terhidrasi dan kalium kromat), yang merupakan pigmen kuning yang disebut Kuning Lemon.

Resiko

Meski tidak mudah terbakar, saat dipanaskan mengeluarkan gas beracun. Dapat meledak jika terkena zat pereduksi atau bahan organik.

Debu mengiritasi mata dan kulit yang menyebabkan reaksi alergi. Menghirup menyebabkan iritasi hidung dan tenggorokan. Ini mempengaruhi paru-paru, menyebabkan sesak napas, bronkitis, pneumonia, dan asma.

Penelanannya mempengaruhi saluran pencernaan, hati, ginjal, sistem saraf pusat, menyebabkan gangguan peredaran darah dan merusak sistem kekebalan.

Generator kanker

Ini adalah karsinogen yang dipastikan, meningkatkan risiko kanker paru-paru dan rongga hidung. Ini beracun bagi sel (sitotoksik) dan juga merusak kromosom (genotoksik).

Seng kromat menyebabkan kanker paru-paru dan pernapasan. Penulis: OpenClipart-Vectors. Sumber: Pixabay.

Telah ditentukan bahwa toksisitas dan karsinogenisitas senyawa ini terutama disebabkan oleh aksi kromium dalam bilangan oksidasi +6. Namun, keberadaan seng membuat produk menjadi tidak larut dan ini juga mempengaruhi kerusakan yang dihasilkannya.

Efek terhadap lingkungan

Ini sangat beracun bagi hewan dan kehidupan akuatik, menyebabkan efek berbahaya yang bertahan lama. Bahan kimia ini dapat terakumulasi secara biologis di seluruh rantai makanan.

Untuk semua alasan ini, proses yang melibatkan kromat (kromium heksavalen) diatur oleh organisasi kesehatan dunia dan digantikan oleh teknik alternatif tanpa ion ini.

Referensi

1. Perpustakaan Kedokteran Nasional AS. (2019). Seng kromat. Dipulihkan dari pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Lide, DR (editor) (2003). Buku Pegangan CRC Kimia dan Fisika. 85 ^th CRC Press.
3. Xie, H. dkk. (2009). Zinc Chromate Menginduksi Ketidakstabilan Kromosom dan Untaian Ganda DNA Hancur di Sel Paru-paru Manusia. Toxicol Appl Pharmacol 2009 Feb 1; 234 (3): 293-299. Dipulihkan dari ncbi.nlm.nih.gov.
4. Jackson, RA dkk. (1991). Aktivitas Katalitik dan Struktur Cacat Zinc Chromate. Catal Lett 8, 385-389 (1991). Dipulihkan dari link.springer.com.
5. Yahalom, J. (2001). Metode Perlindungan Korosi. Dalam Ensiklopedia Bahan: Sains dan Teknologi. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
6. Stranger-Johannessen, M. (1988). Efek Antimikroba Pigmen dalam Cat Pelindung Korosi. Di Houghton DR, Eggins, HOW (eds) Biodeterioration 7. Dipulihkan dari link.springer.com.
7. Barrett, RUPS (1991). Pengurangan. Dalam Sintesis Organik Komprehensif. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
8. Thurston, HW dkk. (1948). Kromat sebagai Fungisida Kentang. American Potato Journal 25, 406-409 (1948). Dipulihkan dari link.springer.com.
9. Lynch, RF (2001). Seng: Paduan, Pemrosesan Termokimia, Properti, dan Aplikasi. Dalam Ensiklopedia Bahan: Sains dan Teknologi. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
10. Ramesh Kumar, AV dan Nigam, RK (1998). Studi spektroskopi Mössbauer produk korosi di bawah lapisan primer yang mengandung pigmen anti korosi. J Radioanal Nucl Chem 227, 3-7 (1998). Dipulihkan dari link.springer.com.
11. Otero, V. et al. (2017). Barium, seng, dan kuning strontium dalam lukisan minyak akhir abad ke-19 hingga awal abad ke-20. Herit Sci 5, 46 (2017). Dipulihkan dari heritagesciencejournal.springeropen.com.
12. Cotton, F. Albert dan Wilkinson, Geoffrey. (1980). Kimia Anorganik Lanjut. Edisi keempat. John Wiley & Sons.
13. Wikipedia (2020). Seng kromat. Dipulihkan dari en.wikipedia.org.
14. Wikipedia (2020). Lapisan konversi kromat. Dipulihkan dari en.wikipedia.org.