Kromitrioksidi (CrO3) – ominaisuudet, käyttö ja terveysvaarat

Kromitrioksidi on tiivis, tummanpunainen tai oranssinpunainen kiteinen aine, joka sulaa ja voi sublimoitua korkeissa lämpötiloissa (sulamispiste noin 196–197 °C). Se liukenee veteen muodostaen kromi- ja dikromihappoja (kromihappo H₂CrO₄ ja dikromaatit/kromaatit riippuen pH:sta). CrO₃ on voimakas hapetin ja reagoi helposti pelkistävien aineiden ja orgaanisten yhdisteiden kanssa, usein voimakkaasti tai jopa vaarallisesti. Se muodostaa emäksisissä oloissa kromaatteja (CrO₄²⁻) ja happamissa oloissa dikromaatteja (Cr₂O₇²⁻).

Käyttö

Kromitrioksidia on käytetty muun muassa:

• metallien elektrolyyttiseen kromaukseen ja pintakäsittelyihin,
• orgaanisessa kemiassa vahvana pelkistymättömänä hapettimena (esim. Jones-oksidaatio),
• lasin ja laboratorilasien puhdistuksessa kromihappokylvyillä (nykyään harvemmin käytetty turvallisuus- ja ympäristösyistä),
• teollisissa prosesseissa katalyyttina tai välituotteena,
• aiemmin myös väriaineiden ja torjunta-aineiden valmistuksessa (käyttöä on vähennetty terveys- ja ympäristöriskien vuoksi).

Terveys- ja ympäristövaarat

Kromi(VI)-yhdisteet ovat vakavasti haitallisia terveydelle. Ne ärsyttävät ja syövyttävät ihoa ja limakalvoja, ja pitkäaikainen altistus voi aiheuttaa kroonisia ihohaavoja (ns. kromihaavat). Hengitettynä kromi(VI) on erittäin vaarallinen: se ärsyttää hengitysteitä, voi aiheuttaa keuhkovaurioita ja on luokiteltu ihmiselle syöpää aiheuttavaksi (IARC-luokka 1). Altistus voi vaikuttaa myös sisäelimiin kuten maksaan ja munuaisiin sekä aiheuttaa allergisia reaktioita.

Ympäristössä kromi(VI) on liukoinen ja liikkuu helposti vesissä, jossa se on myrkyllistä vesieliöstölle. Kromi(VI) on huomattavasti haitallisempi ja biologisesti saatavampi kuin vähäisempää toksisuutta omaava kromi(III).

Turvallinen käsittely ja suojautuminen

Kromitrioksidia käsiteltäessä on noudatettava tiukkoja turvallisuusohjeita:

• Käytä suojakäsineitä (esim. nitriili tai muu kemikaalinkestävä materiaali), suojavaatetusta ja suojalaseja tai kasvosuojainta.
• Vältä pölyn tai höyryjen muodostumista; käsittely suositeltavaa tehdä fume hoodissa tai hyvin ilmastoidussa tilassa.
• Älä päästä ainetta kosketuksiin orgaanisten materiaalien tai pelkistävien aineiden kanssa — riski reaktiivisuudesta ja palosta on todellinen.
• Työpaikoilla altistumista säädellään raja-arvoin ja työterveyshuollon ohjein; noudata paikallisia määräyksiä.

Ensisijainen apu onnettomuustilanteissa

• Iho: Pese välittömästi runsaalla vedellä vähintään 15 minuuttia. Poista saastunut vaatetus varovasti. Hakeudu lääkäriin, jos ihoärsytys on voimakasta tai jos on palovamman oireita.
• Silmät: Huuhtele silmiä välittömästi juoksevalla vedellä vähintään 15 minuuttia ja hakeudu välittömästi silmien hoitoon.
• Hengitys: Siirrä henkilö raittiiseen ilmaan. Jos hengitysvaikeuksia, anna happea ja hakeudu kiireelliseen hoitoon.
• Suun kautta: Älä oksennuta ellei lääkäri näin määrää. Hakeudu välittömästi hoitoon.

Säilytys ja hävittäminen

Säilytä kuivassa, hyvin suljetussa ja etiketoidussa astiassa viileässä paikassa poissa yhteentörmäysvaarassa olevista aineista (pelkistimet, orgaaniset aineet). Hävittäminen on tehtävä vaarallisen jätteen käsittelyä koskevien määräysten mukaan. Usein suositeltu tapa on muuntaa kromi(VI) kemiallisesti vähemmän vaaralliseksi kromi(III):ksi (esim. rautasulfaatilla tai rikin(IV)-oksidilla pelkistäen) ja saostaa kromi(III):na hydroksidina, jonka jälkeen jätteen loppukäsittely hoidetaan paikallisten säädösten mukaisesti. Hävityksessä on noudatettava ympäristöviranomaisten ohjeita.

Vaihtoehdot ja riskinhallinta

Monissa sovelluksissa kromi(VI):n käyttöä on vähennetty tai korvattu turvallisemmilla menetelmillä ja aineilla. Esimerkkejä vaihtoehdoista laboratoriokäytössä ja teollisuudessa ovat muun muassa muut hapetus- tai pintakäsittelymenetelmät (esim. organometalliset hapettimet, permanganaatit, PCC:n tai TEMPO-johdannaisten käyttö orgaanisessa synteesissä) sekä mekaaninen tai kemiallinen puhdistus, jotka eivät perustu kromi(VI):een. Riskinhallinnassa korostetaan altistumisen minimointia, suljettuja prosesseja, asianmukaista ilmanvaihtoa ja koulutusta.

Sääntely

Kromi(VI)-yhdisteet ovat monissa maissa tarkasti säänneltyjä niiden terveys- ja ympäristöriskien vuoksi. Ne luokitellaan usein syöpää aiheuttaviksi ja vaarallisiksi aineiksi, ja niiden käyttöä ja päästöjä rajoitetaan kemikaaliturvallisuus- ja ympäristömääräyksin. Työpaikoilla altistumisen raja-arvot sekä turvallisuusvaatimukset tulee ottaa huomioon.

Yhteenveto: Kromitrioksidi (CrO₃) on tehokas hapetin ja teknisesti hyödyllinen yhdiste, mutta se on samanaikaisesti voimakkaasti terveydelle haitallinen, syöpää aiheuttava ja ympäristölle vaarallinen. Käyttöön liittyy merkittäviä riskejä, joten sen käsittelyyn, säilytykseen ja hävittämiseen on sovellettava tiukkoja turvallisuus- ja ympäristöohjeita.

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Mikä on kromi(VI)-oksidi?

K: Mikä on kromin hapetusaste kromi(VI)oksidissa?

K: Millaisia ioneja kromi(VI)oksidissa on?

K: Mihin kromi(VI)oksidia käytetään yleisesti?

K: Onko kromi(VI)oksidilla hajua tai makua?

K: Mikä on kromi(VI)oksidin kemiallinen kaava?

K: Onko kromi(VI)oksidi kiinteää vai nestemäistä?