铬酸锌

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  Y
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
允许暴露限值	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

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]

${\displaystyle {\rm {\ K_{2}CrO_{4}+ZnSO_{4}\rightarrow ZnCrO_{4}+K_{2}SO_{4}}}}$

应用

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，挑战者号航天飞机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

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着显著相关性。^[18]由于其毒性很强，近年来铬酸锌的使用量大大减少。