第十四節　紅礬鈉（Sodium Dichromate）

第十四節　紅礬鈉（Sodium Dichromate）
概述
紅礬鈉是商業名稱，學名重鉻酸鈉，也有簡稱紅礬的，這個簡稱很含糊，因為不知所指的究係紅礬鈉還是紅礬鉀。分子式為Na2Cr2O 7‧2H2O分子量等於 298.0。

紅礬鈉的性狀

商品形態是一種橘紅色的晶體，故通稱“紅礬鈉”。

規格　商品裡含有鉻酸酐CrO3的成分約64～65％，或含Na2Cr2O 7‧2H2O約95

～99％。折合為SO3的各種硫酸鹽含量不多於1.0～1.7％，折合為Cl的氯化物不多於0.6～0.9％，折合為Fe2O3的鐵含量不多於0.05％。

包裝　紅礬鈉極易潮解，不能用木桶包裝，均用鐵桶裝。

貯藏　紅礬鈉是氧化劑，遇酸或受高熱能發生氧氣，故不能與易燃物、氯酸鹽等併置一處。紅礬鈉有毒，接觸後可能發生皮炎，更需避免粉末吸入體內。

紅礬鈉的製備

紅礬鈉的製備　紅礬鈉是將鉻酸鈉Na2CrO4和硫酸共熱，硫酸鈉結晶析出，過濾，濾液濃縮後冷卻，紅礬鈉即結晶而出。反應式如下：

　　　2Na2CrO4＋H2SO4→Na2CrO 7＋Na2SO4＋H2O

紅礬鈉的性質

1.紅礬鈉有毒，致死量6～8毫克，比重2.348（25℃），熔點320℃，熱至84.6℃時失去２個分子結晶水，繼續熱至400℃時即分解。

2.紅礬鈉具有潮解性，極易吸收空氣裡的水分而潮解。易溶於水，且能從飽和溶液中沈澱而出，但結晶不甚完全。

3.紅礬鈉的分子式Na2Cr2O 7可以寫作NaO‧Cr2O3‧2[O]。紅礬鈉具有極強的氧化力，印染上常用作氧化劑，這是因為它的分子式裡含有多量氧的緣故。

4.紅礬鈉遇硫酸溶液，在加熱的情況下能放出氧氣，依據此理印染上常將紅礬鈉與硫酸混合液作氧化劑，反應式如下：

　　　2Na2Cr2O 7＋8H2SO4→2cR2(SO4)2＋

　　　2Na2SO4＋8H2O＋3O2

5.紅礬鈉常用作布匹染色後的後處理劑。必須指出，布匹經紅礬鈉溶液氧化處理後，如果沒有洗濯清淨，在用肥皂液皂洗時，紅礬鈉能與皂液結合成不溶性肥皂，粘在布上不易洗去，同時增加了肥皂的耗用量。

紅礬鈉分析法

碘量法　紅礬鈉成分的分析，用碘量法較為簡易，但試品溶液必須十分稀淡，才容易察出終點色澤，界限分明。分析的原理是依據重鉻酸鈉在酸性介質中，能將碘化鉀KI氧化，使碘游離，這析出的碘I2硫代硫酸鈉溶液滴定。反應式如下：

　　　Na2Cr2O 7＋6KI＋7H2SO4→Na2SO4＋

　　　Cr2(SO4)3＋7H2O＋3I2＋3K2SO2

　　　I2＋2Na2S2O3→2NaI＋Na2S4O6

操作　稱取試品５克溶於500毫升量瓶中，加水至標線，移取這溶液25毫升，置於500毫升的錐形燒瓶中作分析之用，加水200毫升，10％碘化鉀溶液10毫升，及6N硫酸溶液20毫升，靜置暗處十分鐘，以0.1N硫代硫酸鈉溶液滴定釋出的碘，在滴至黃色即將消失時，加入澱粉溶液數毫升立呈藍色，繼續滴定由藍色變為綠色時為止。

試品溶液綠色的顯示是由於三價鉻離子Cr+++的出現。

計算　　

　　　

或　　１毫升0.1NNa2S2O3＝0.004967克Na2Cr2O 7‧2H2O

　　　１毫升0.1NNa2S2O3＝0.0033克CrO3

　　　

紅礬鈉在印染上的用途

紅礬鈉在印染上的用途

紅礬鈉或紅礬鉀在印染上用作氧化劑或媒染劑，因紅礬鈉價格比較便宜，並且又易溶解，為一般所樂用，所以採用紅礬鉀者較少。現列舉幾項用途如下：

(一)作阿尼林黑染色後氧化發色劑　阿尼林黑染色後，必須再用氧化劑來後處理，以達到充分發色。過去採用紅礬鈉和硫酸的混合液，作為阿尼林黑的氧化劑，雖然色澤比較烏黑不易泛綠，但是因有硫酸的存在，氧化能力過強，每易造成棉布成品的脆化，所以現在改為單純使用紅礬鈉，用量約2～5克∕升，溫度50℃。一浸一軋、透風30秒左右。然後進行水洗、皂煮。皂煮浴中不宜用燒鹼，否則使黑色帶紅光。皂煮液中加入水玻璃可增進洗滌效果。

(二)作還原染料、硫化染料染色後的發色用劑　還原染料和硫化染料染色後，有用紅礬和硫酸的混合液作為氧化顯色劑，但作用猛烈，以還原染料來說，容易使染料過度氧化而色暗，因此應用較少。但個別較難氧化的染料如還原黃G，它的隱色體銅鹽比較不容易氧化，也有單純使用紅礬氧化的。用量1～2克∕升，溫度30 ～40℃。以硫化染料來說，過去採用紅礬和硫酸的混合液作氧化劑，導致硫化元布嚴重脆化，因此早已廢棄不用。現在硫化元布染色後早已改用水洗、皂洗、空氣透風氧化，並再經防脆處理。但某些雜色染色，現在也有用紅礬加硫酸進行氧化的。用量約為紅礬鈉２克∕升、66°Be'硫酸２毫∕升，溫度50℃。氧化後必須充分水洗、皂洗，去盡殘餘氧化劑和酸質。

(三)作快色素染料用中性紅礬液製劑　納夫妥染料直接印花時，織物必須經過AS打底，再用經重氮化的顯色基印漿印花兩個工序。印花時沒有印花部分的AS打底劑需洗除，造成浪費，並且黃色AS還不易洗淨，造成白地不白。快色素是把打底劑AS和經穩定的顯色劑混合在一起而製成的染料。打底劑和顯色劑在染料中不會起作用。在印花後經蒸處或酸處理時兩者就會結合成不溶性染料而固著纖維。常用快色素的組成參閱附表。

常用快色素的組成

採用快色素染料印花時，染料中含有顯色基用紅B、紅RL等組成的，對還原劑敏感。為了減少染料的分解，色漿中加入中性紅礬液，一般用量約150克∕公斤（以15％紅礬液計），特別在與還原染料共同印花時，需適量增加用量，防止汽蒸時受還原性氣體的影響。

注　1.15％中性紅礬液的配製如下：

　　　紅礬鈉　　　　　 150克
　　　 水 　　　　　　　707克
　　　燒（36°Be'） 　 143克
　　　　　　　　　　 ─────
　　　合成　　　 　　　1000克

2.中性紅礬液是一種氧化劑，可以防止染料受到還原劑的作用（但黃色快色素染料一般不加中性紅礬液，以防止蒸處時顏色變萎暗）。紅礬液中有燒，燒的作用是增加色漿的鹼性，能防止色漿受到二氧化碳的分解作用。但過量的燒和紅礬鈉都會使染料蒸處時色澤變暗。

(四)用作酸性媒染染料染羊毛的媒染劑　用酸性媒染染料染羊毛時，常用紅礬鈉（或紅礬鉀，參閱本章第十五節紅礬鉀用途二）作媒染劑，紅礬鈉與具有還原性的酸類，如：蟻酸、草酸、乳酸或酒石酸等共用時，產生三氧化二鉻，這種鉻的氧化物能與酸性媒染染料結合而成色澱。

　　　Na2Cr2O 7＋2HCOOH＋H2O→2HCOONa＋2H2CrO4

　　　2H2CrO4＋3HCOOH→Cr2O3＋5H2O＋3CO2