(NH4)2Cr2O7
Ammoniumdichromaat

Chemische eigenschappen

Ammoniumdichromaat vormt reukloze, oranje kristallen. Bij verhitting tot 180°C wordt het afgebroken en ontwikkelt het stikstof. Het kan echter ook exploderen door sterke wrijving. Als sterk oxidatiemiddel reageert het explosief met metaalpoeders, zwavel of fosfor.

De “vulkaantest” werd vroeger op scholen gedemonstreerd. Een klein hoopje ammoniumdichromaat werd met een brander aan de punt ontstoken. De reactie gaat vanzelf verder, de oranjekleurige stof wordt onder levendige bespuiting omgezet in een grijsgroene stof. Het volume neemt vele malen toe, zodat zich geleidelijk een “vulkaan” met een krater vormt.

Productie

Het wordt geproduceerd door de reactie van natriumdichromaat en ammoniumchloride. De geconcentreerde oplossingen van de twee zouten worden samengevoegd en verhit tot het kookpunt.

Na2Cr2O7 + 2 NH4Cl → (NH4)2Cr2O7 + 2 NaCl

Het in de hete oplossing neerslaande natriumchloride wordt onmiddellijk gefilterd. Na afkoeling slaat het ammoniumdichromaat uit de oplossing neer.

Gebruik

Ammoniumdichromaat wordt gebruikt in verschillende drukprocessen in de lithografie en fotografie. Bij de lithografie wordt een vochtig mengsel van gelatine en ammoniumdichromaat (of kaliumdichromaat) in twee lagen op een vlakke spiegelglasplaat aangebracht en gedroogd. Deze plaat is lichtgevoelig. Afhankelijk van de lichtintensiteit lost de gelatine door het chroomgehalte beter of slechter op in water. De uitharding van de gelatine varieert, wat leidt tot een betere of slechtere hechting van de drukinkt. Tegenwoordig is lithografie niet meer van belang als drukprocédé, af en toe wordt het nog steeds gebruikt voor kunstdrukken.

Ammoniumdichromaat wordt gebruikt voor de productie van houtconserveringsmiddelen en katalysatoren in organische synthesen. Andere stoffen kunnen worden gesynthetiseerd, bijvoorbeeld

  • Chroom(III)oxide pigmenten worden op grote schaal gebruikt voor de productie van groene kleuren,
  • Chroom(IV)oxide werd vroeger gebruikt als dragermateriaal voor magneetbanden,
  • Kaliumchroomaluin werd vroeger gebruikt als looimiddel voor leer.

Sommige toepassingen zijn vandaag de dag slechts in zeer beperkte mate mogelijk vanwege hun toxiciteit. Het gebruik als beitsmiddel bij het verven van textiel is net zo problematisch als het gebruik in vuurwerk of in rookvrije poeders.

Veiligheid

Toxiciteit

Net als kaliumdichromaat is ammoniumdichromaat een uiterst giftige stof. Het inademen van het kankerverwekkende stof is bijzonder gevaarlijk voor de mens. Het wordt geabsorbeerd door absorptie in de longen of door huidcontact. Net als bij andere chroomzouten hoopt het chroom zich op in de nieren, de lever en de hersenen. Conjunctivitis en gastritis kunnen dan optreden.

Ammoniumdichromaat is door de Commissie van de EU toxicologisch ingedeeld als

  • Kankerverwekkende categorie: 1B (H350: kan kanker veroorzaken.)
  • Mutagene categorie: 1B (H340: kan genetische afwijkingen veroorzaken).
  • Giftig voor de voortplanting Categorie: 1B (H360FD: kan de vruchtbaarheid schaden. Kan het ongeboren kind beschadigen).

Het is ook geclassificeerd als dodelijk bij inademing (H330) en giftig bij inslikken (H301). Contact met de huid is geclassificeerd als schadelijk (H312). Een ander gevaar van ammoniumdichromaat is de mogelijkheid van sensibilisatie door inademing en huidcontact (H334/317).

Ecotoxicologisch wordt het beschouwd als zeer giftig voor waterorganismen en kan het op lange termijn schadelijke gevolgen hebben voor het aquatisch milieu (H410). In de administratieve verordening inzake watergevaarlijke stoffen (VwVwS vanaf juli 2005) wordt ammoniumdichromaat ingedeeld in de hoogste watergevaarlijke klasse 3 met het identificatienummer 290. Door de in de literatuur vermelde bioconcentratiefactor van 200-2000 is accumulatie in organismen mogelijk.

Explosiegevaar

Ammoniumdichromaat ontleedt exothermisch vanaf 100 °C; spontane verbranding vindt plaats tussen 130 en 180 °C, de reactie is explosief, zelfs bij afwezigheid van zuurstof vanaf 240 °C. In het geval van een eerste ontsteking met behulp van pikazuur, ontploft het slechts onvolledig, zelfs onder inperking.

De gevoeligheid voor mechanische belasting is extreem laag. Zo reageert ammoniumdichromaat bijvoorbeeld helemaal niet wanneer het in een ongeglazuurde mortel wordt gewreven; de slaggevoeligheid is ongeveer gelijk aan die van ammoniumperchloraat (15 cm onder een valhamer van 10 kg; ammoniumnitraat, dat niet als explosief is ingedeeld, ontploft onder de valhamer van 10 kg vanaf een hoogte van 20 cm). Zelfs onder optimale omstandigheden verspreidt de detonatie zich slechts over zeer korte afstanden.

Ammoniumdichromaat is geen explosief, maar wordt af en toe gebruikt in pyrotechnische samenstellingen en als katalysator in drijfgassen op basis van ammoniumnitraat.