Dicromato de potasio: fórmula, propiedades, riesgos y usos
El dicromato de potasio es un compuesto inorgánico de formula K2Cr2O7 caracterizado por ser un poderoso agente oxidante. Es un compuesto iónico con dos iones potasio (K+) y el ion dicromato cargado negativamente (Cr2O7-), en el que dos átomos de cromo hexavalente (con estado de oxidación +6) están unidos a tres átomos de oxígeno, así como un átomo de oxígeno puente (Potassium Dichromate Formula, S.F.).
En los Estados Unidos se prepara usualmente mediante la reacción de cloruro de potasio sobre dicromato sódico según la ecuación: 2KCl + Na2Cr2O7 → K2Cr2O7 + 2NaCl. En Alemania se obtiene a partir de cromato de potasio producido por tostado del mineral de cromo con hidróxido de potasio (O’Neil, 2013).
El dicromato de potasio se produce naturalmente en forma mineral como lopezita, un mineral muy raro. El compuesto es tóxico y altamente cancerígeno.
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El dicromato de potasio son cristales triclínicos de color anaranjado o rojos carentes de olor y con un sabor metálico (National Center for Biotechnology Information, 2017). Su apariencia se muestra en la figura 3.
El compuesto tiene un peso molecular de 294,185 g/mol, una densidad de 2,676 g/ml, un punto de fusión de 398 °C y punto de ebullición de 500 °C, donde se descompone (Royal Society of Chemistry, 2015).
El dicromato de potasio es muy soluble en agua, pudiéndose disolver 45 mg/l a 25 °C. En solución acuosa se ioniza fácilmente en agua para producir los iones cromato (CrO42-) y dicromato (Cr2O72-) en equilibrio. Es un agente oxidante moderado ampliamente utilizado en química orgánica.
Al calentarlo se descompone para dar cromato de potasio (K2CrO4) y anhídrido crómico (CrO3) con la evolución del oxígeno según la ecuación:
4K2Cr2O7 → 4K2CrO4 + 2Cr2O3 + 3O2
Reacciona de forma reversible con bases tales como carbonato de potasio (K2CO3) para dar una solución amarilla de sales de cromato:
K2Cr2O7 + K2CO3 → 2K2CrO4 + CO2
Reacciona con ácidos fríos y diluidos para dar anhídrido crómico y con ácidos concentrados, da sales de cromato y oxígeno.
El dicromato de potasio o sodio reacciona explosivamente con hidrazina. Una gota de hidroxilamina anhidra sobre dicromato de potasio en polvo produce una explosión violenta (POTASSIUM BICHROMATE, 2016).
Los agentes oxidantes, como el cromato y el dicromato de potasio, pueden reaccionar con los agentes reductores para generar calor y productos que pueden ser gaseosos (causando la presurización de los recipientes cerrados).
Los productos pueden ser capaces de reacciones adicionales (como la combustión en el aire). La reducción química de los materiales en este grupo puede ser rápida o incluso explosiva, pero a menudo requiere de iniciación (calor, chispa, catalizador, adición de un disolvente).
Como compuesto de cromo hexavalente, el dicromato de potasio es carcinógeno y altamente tóxico. También es muy corrosivo y al contacto con la piel y/ o los ojos puede causar irritación severa y sensación de ardor, e incluso conducir a la ceguera.
También se sabe que afecta a la salud reproductiva y actúa como un agente mutagénico (afecta al material genético y perjudica a los niños no nacidos) (POTASSIUM DICHROMATE, 2016).
El Cr (VI) se clasifica como carcinógeno humano conocido por la vía de inhalación de exposición. Los resultados de los estudios epidemiológicos ocupacionales de los trabajadores expuestos al cromo son consistentes entre los investigadores y las poblaciones del estudio.
Se han establecido relaciones dosis-respuesta para la exposición al cromo y el cáncer de pulmón. Los trabajadores expuestos al cromo están expuestos tanto a compuestos Cr (III) como a Cr (VI).
La carcinogénesis del cromo hexavalente puede resultar de la formación de lesiones de ADN oxidativo mutagénico después de la reducción intracelular a la forma trivalente.
El Cr (VI) pasa fácilmente a través de las membranas celulares y se reduce rápidamente intracelularmente para generar intermedios reactivos de Cr (V) y Cr (IV) y especies de oxígeno reactivo. Durante la reducción de Cr (VI) se forman varias lesiones de ADN potencialmente mutagénicas.
En caso de contacto con los ojos se debe revisar y quitar los lentes de contacto. A continuación, es necesario lavar inmediatamente los ojos con abundante agua durante al menos 15 minutos con agua fría.
En caso de contacto con la piel, se debe enjuagar inmediatamente el área afectada con abundante agua durante al menos 15 minutos mientras se quita la ropa contaminada y los zapatos. Cubra la piel irritada con un emoliente y lave la ropa y zapatos antes de volver a usarlos. Si el contacto es grave, lavar con un jabón desinfectante y cubrir la piel contaminada con una crema anti-bacteriana
En caso de inhalación, se debe trasladar a la víctima a un lugar fresco. Si no respira, se administra respiración artificial. Si la respiración es difícil, proporcione oxígeno.
Si el compuesto se ingiere, no se debe inducir el vómito a menos que lo indique el personal médico. Afloje la ropa apretada tal como cuello de camisa, cinturón o corbata.
En todos los casos se debe obtener atención médica inmediatamente (Material Safety Data Sheet Potassium dichromate, 2013).
El compuesto es dañino para el medio ambiente. Es peligroso para la vida acuática en altas concentraciones. El cromo probablemente se produce como el óxido insoluble (CrIII) (Cr2O3.nH2O) en el suelo, ya que se espera que la materia orgánica en el suelo reduzca cualquier cromato soluble a óxido crómico insoluble (Cr2O3).
El cromo en el suelo puede ser transportado a la atmósfera por medio de la formación de aerosoles. El cromo también se transporta desde el suelo a través de la escorrentía y lixiviación del agua. La mayor parte del cromo en las aguas superficiales puede estar presente en partículas como sedimento.
Parte del cromo en partículas permanecería como materia en suspensión y, en última instancia, se depositaría en los sedimentos. El cromo se presenta generalmente como (CrIII) en el suelo y se caracteriza por su falta de movilidad, excepto en los casos en que Cr (VI) es involucrado. Cromo (VI) de origen natural rara vez se encuentra.
-El dicromato de potasio debe ser manejado con cuidado, evitandose el contacto de ser posible.
-Se debe mantener el contenedor en un lugar seco alejado del calor y de fuentes de ignición.
-Se debe mantener alejado de materiales combustibles No se debe respirar el polvo.
-No se debe añadir agua a este producto si la ventilación es insuficiente, se debe usar el equipo respiratorio adecuado.
-En caso de presentar síntomas de envenenamiento, se debe buscar atención médica y mostrar la etiqueta al personal médico cuando sea posible.
-Evitar el contacto con la piel y los ojos. Mantener lejos de incompatibles tales como agentes reductores, materiales combustibles, materiales orgánicos.
-Los materiales oxidantes deben ser almacenados en un gabinete o sala de almacenamiento de seguridad separado (National Institute for Occupational Safety and Health, 2014).
El dicromato de potasio se utiliza para:
-Preparar soluciones de limpieza fuertes.
-Preparar diversos productos tales como ceras, pinturas, colas, etc.
-Se utiliza en las exhibiciones pirotécnicas con tungsteno y hierro.
-Comúnmente es utilizado en el laboratorio como reactivo analítico, diferentes reacciones se llevan a cabo con el dicromato de potasio, entre ellas la concentración de etanol por titulación reversa, la determinación de plata y dióxido de azufre entre otras.
-El dicromato de potasio también se utiliza en la industria. Por ejemplo, la industria de la construcción utiliza este producto químico en los productos de cemento para mejorar la densidad y la textura.
-Ciertas maderas pueden cambiar su aspecto o color en presencia de dicromato de potasio. Esto es particularmente útil cuando se desea que los pisos de madera de caoba o muebles muestren sus ricos colores marrones.
-Otros usos del dicromato de potasio incluyen el curtido del cuero para el calzado, como agente oxidante en el proceso de impresión fotográfica y durante la limpieza de cristalería o grabado de materiales de vidrio (Reid, S.F.).
-El compuesto puede utilizarse para la producción de alumbre de cromo, óxido de cromo verde, pigmentos de color amarillo cromo, electrodos de soldadura, tintas de impresión, así como utilizados para agentes colorantes de esmalte y teñido de mordiente
-La industria del esmalte lo aplica para mezclar con el polvo de feldespato y arena de cuarzo para calcinar en polvo de esmalte como agente colorante verde. Puede ser utilizado para la modulación, jugando el papel de la oxidación y del efecto de la humedad.
-Se puede utilizar como mordientes para el tinte, medio de tinte y la impresión. También es usado como agente oxidante para el perfume sintético. Es comúnmente usado para soldar electrodos, tintas de impresión y pasivación de metales. El compuesto también es utilizado como materia prima de los oxidantes para la síntesis orgánica y catalizadores, así como productos farmacéuticos.
-También se usa para la fabricación de productos químicos de cromo, mordiente, tinta, vidrio, especias, pigmentos, cerámica, barniz, explosivos y productos farmacéuticos, etc.
-Se puede utilizar como oxidante, para la fabricación de kalium de cromo y para la fabricación de reactivos químicos
-Puede usarse como reactivo de referencia, reactivo redox, reactivo de análisis cromatográfico y oxidante, así como ser utilizado en síntesis orgánica (potassium dichromate, 2016).
- Material Safety Data Sheet Potassium dichromate. (2013, Mayo 21). Recuperado de sciencelab.com.
- National Center for Biotechnology Information. (2017, Marzo 11). PubChem Compound Database; CID=24502. Retrieved from PubChem.
- National Institute for Occupational Safety and Health. (2014, Julio 1). POTASSIUM DICHROMATE.
- O’Neil, M. (2013). The Merck Index – An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals. Cambridge: Royal Society of Chemistry.
- POTASSIUM BICHROMATE. (2016). Recuperado de cameochemicals.
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- POTASSIUM DICHROMATE. (2016, Octubre 25). Retrieved from toxnet.
- Potassium Dichromate Formula. (S.F.). Recuperado de softschools.com.
- Reid, D. (S.F.). Potassium Dichromate: Definition, Formula & Uses. Recuperado de study.com.
- Royal Society of Chemistry. (2015). potassium dichromate. Recuperado de chemspider.com.