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铬酸锌

化合物

铬酸锌（化学式：ZnCrO4）是一种含铬酸根阴离子的锌化合物，室温下为无气味的黄色粉末或黄绿色晶体，常添加于抗腐蚀底漆与美术颜料等。[2][3][4]

铬酸锌
英文名 Zinc chromate
识别
CAS号 13530-65-9  checkY
PubChem 26089
RTECS GB3290000
性质
化学式 ZnCrO4
摩尔质量 181.403 g/mol g·mol⁻¹
外观 黄绿色结晶；黄色粉末
密度 3.43 g/cm3
熔点 316 °C（589 K）
沸点 732 °C（1005 K）
溶解性（水） 不溶于水
危险性
欧盟分类 未列入。
NFPA 704
0
2
0
 
PEL 0.1 mg/m3[1]
致死量或浓度：
LD50（中位剂量）
 0.5至5 g/kg
相关物质
其他阴离子 重铬酸锌
其他阳离子 铬酸钾
铬酸钠
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

1920年代，福特汽车研发出铬酸盐处理（英语：Chromate conversion coating）制程，将铬酸锌镀在金属表面上，后广泛地应用于工业制程。[5]1930至1940年代，美国军方也广泛地将铬酸锌涂料应用于军用飞机上。由于近年来发现铬酸盐具有致癌性，因此铬酸锌使用量大为减少。

制备 编辑

目前工业上常用的铬酸锌制备方法为铬酸盐处理（英语：Cronak process），此方式是将锌或镀锌金属放置在重铬酸钠与硫酸混和溶液数秒，使金属表面产生铬酸锌涂层。[6]另外，透过铬酸钾（K2CrO4）与硫酸锌（ZnSO4）的混和反应，也可产生铬酸锌沉淀物，其反应式如下：[7]

 

应用 编辑

 
1942年，美军B-25米切尔型轰炸机在装配时常使用含有铬酸锌的底漆当金属涂层。

铬酸锌在工业中主要用途为铁或铝材上的涂层[8]，特别是1930至1940年代的美国军方将铬酸锌涂料广泛地用于军用飞机上，另外在太空与汽车工业上也常使用铬酸锌涂料当作金属涂层。[9]铬酸锌涂料最初应用于商用飞机中铝合金部件的抗腐蚀剂，后来广泛地应用于军用飞机中。在1940至1950年代期间，铬酸锌涂料通常用于美国军用飞机上伸缩起落架轮舱内，增加此区域的铝材抗腐蚀能力。这类型的化合物涂料抗腐蚀能力非常有用，非常适合当作抗腐蚀或防锈底漆。[8]后来研究人员发现铬酸锌具有高毒性，并且会破坏金属表面的有机物生长。除了当作抗腐蚀底漆外，铬酸锌还应用于喷漆、美术颜料、清漆油料、油毡等，当作颜色染料用。[5]

当用作美术颜料时又称为锌黄[2]、毛茛黄、36锌铬黄等[10]。这类型颜料在艺术作品中很少人使用，因为当颜料退色后很容易从黄色转变为棕色，在法国画家乔治·修拉的作品《大碗岛的星期天下午》可观察到这种氧化现象。[11]研究人员针对修拉的绘画作品彻底调查锌黄退色现象[12]，并利用颜料退色的变化过程，应用在绘画的数位修复技术上。[13][14][15]

在航太技术上，铬酸锌油灰被用来当作O形环密封胶，挑战者号太空梭的固体火箭推进器曾用这类型O形环。发生灾难后，研究人员认为密封胶上的气孔可能是造成气体泄漏的原因之一。[16]

毒性 编辑

近期研究显示，铬酸锌不仅毒性很强，而且还是致癌物质之一。[17]在过度暴露铬酸锌下，会导致组织溃疡和癌症发生。[1][3]《英国工业医学杂志（英语：British Journal of Industrial Medicine）》针对铬酸锌的毒性发表一项研究结果，显示工厂使用铬酸锌的数量，与患得肺癌的工人数有著显著相关性。[18]由于其毒性很强，近年来铬酸锌的使用量大大减少。

参考文献 编辑

  1. ^ 1.0 1.1 OHSA Chemical Sampling Information for Zinc Chromate. Occupational Safety and Health Administration（英语：Occupational Safety and Health Administration）. [2011-03-24]. （原始内容存档于2017-08-14） （英语）. 
  2. ^ 2.0 2.1 ZINC CHROMATE - CAMEO Chemicals. National Oceanic and Atmospheric Administration. [2011-03-24]. （原始内容存档于2011-07-24） （英语）. 
  3. ^ 3.0 3.1 OHSA Guideline for Zinc Chromate. Occupational Safety and Health Administration（英语：Occupational Safety and Health Administration）. [2011-03-24]. （原始内容存档于2011-05-21） （英语）. 
  4. ^ Richard P. Pohanish. HazMat data: for first response, transportation, storage, and security. John Wiley and Sons. 2004-02-09: 1155 [2011-03-24]. ISBN 978-0-471-27328-8. （原始内容存档于2013-05-27） （英语）. 
  5. ^ 5.0 5.1 Waligorski, Martin. Everything You Need to Know About Zinc Chromate. [2011-03-23]. （原始内容存档于2021-03-11） （英语）. 
  6. ^ What is Zinc Chromate Used For. innovateus. [2014-12-11]. （原始内容存档于2014-12-11） （英语）. 
  7. ^ Paint and Coating Testing Manual. Philadelphia, PA: American Society for Testing and Materials. 1995: 241 （英语）. 
  8. ^ 8.0 8.1 Tencer, Michal. Electrical conductivity of chromate conversion coating on electrodeposited zinc. Applied Surface Science. 2006-09-30, 252 (23): 8229–8234. doi:10.1016/j.apsusc.2005.10.039 （英语）. 
  9. ^ Hall, A.F. Occupational contact dermatitis among aircraft workers. American Journal of Medicine. 1944, 125 （英语）. 
  10. ^ Basic Zinc Chromate. Chemical Land21. [2011-03-24]. （原始内容存档于2018-04-15） （英语）. 
  11. ^ Gage, John. Color and Culture: Practice and Meaning from Antiquity to Abstraction. Boston: Little, Brown. 1993: 220, 224 （英语）. 
  12. ^ Casadio, F.; Xie, S.; Rukes, S. C.; Myers, B.; Gray, K. A.; Warta, R.; Fiedler, I. Electron energy loss spectroscopy elucidates the elusive darkening of zinc potassium chromate in Georges Seurat’s A Sunday on La Grande Jatte–1884.. Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2011, 399 (9): 2909–2920. doi:10.1007/s00216-010-4264-9 （英语）. 
  13. ^ Digital restoration of paintings. ColourLex. [2011-03-23]. （原始内容存档于2018-08-09） （英语）. 
  14. ^ Berns, R. S.; Byrns, S.; Casadio, F.; Fiedler, I.; Gallagher, C.; Imai, F. H.; Taplin, L. A. Rejuvenating the color palette of Georges Seurat’s A Sunday on La Grande Jatte—1884: A simulation.. Color Research & Application. 2006, 31 (4): 278–293. doi:10.1002/col.20223 （英语）. 
  15. ^ Georges Seurat, A Sunday Afternoon on the Island of La Grande Jatte. ColourLex. [2011-03-23]. （原始内容存档于2015-04-10） （英语）. 
  16. ^ J.A. Hickman. Polymeric Seals and Sealing Technology. iSmithers Rapra Publishing. 1997: 25 [2011-03-24]. ISBN 978-1-85957-096-8. （原始内容存档于2014-01-05） （英语）. 
  17. ^ Holmes, A.L. Chronic exposure to zinc chromate induces centrosome amplification and spindle assembly checkpoint bypass in human lung fibroblasts. Chemical Research in Toxicology. 2011-02-15, 23 (2): 386–395. PMC 2822114  . PMID 20030412. doi:10.1021/tx900360w （英语）. 
  18. ^ Davies, J.M. Lung cancer mortality among workers making lead chromate and zinc chromate pigments at three English factories. British Journal of Industrial Medicine. 1984-05, (41): 158–169 （英语）. 
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