كرومات السيزيوم – Cs2CrO4

إن مركب كرومات السيزيوم ينتمي إلى فئة المركبات غير العضوية والتي تعرف باسم الكرومات المتنوعة، وهذه المركبات غير العضوية يكون فيها أكبر أكسيد معدني عبارة عن كرومات، والتي لا ترتبط بها ذرة غير معدنية، علما أنه يتوفر كرومات السيزيوم بشكل عام على الفور في معظم الأحجام.

كرومات السيزيوم

• في الكيمياء يعد مركب كرومات السيزيوم عبارة عن مركب غير عضوي بالصيغة الكيميائية التالية (Cs2CrO4)، كما وإنه عبارة عن مادة صلبة بلورية ذو لون أصفر وهي تعتبر ملح السيزيوم لحمض الكروميك، وتتبلور أيضا في نظام تقويم العظام، ولقد كان تطبيقه الرئيسي في الماضي هو إنتاج بخار السيزيوم أثناء عملية تصنيع الأنبوب المفرغ، أما حاليًا فإنه يتم استخدامه فقط كمقدمة للمركبات الأخرى ذات الأهمية الأكاديمية.

• إن مركب كرومات السيزيوم عبارة عن مركب كيميائي من السيزيوم والكروم سداسي التكافؤ، ويتم استخدامه في صنع الأنابيب المفرغة، كما ويشير الكروم سداسي التكافؤ إلى المركبات الكيميائية التي تحتوي على عنصر الكروم في حالة الأكسدة +6، والكروم (VI) أكثر سمية من حالات الأكسدة الأخرى لذرة الكروم بسبب قدرته الأكبر على دخول الخلايا وإمكانية الأكسدة العالية.

تحضير مركب كرومات السيزيوم

• يتم الحصول على مركب كرومات السيزيوم بشكل رئيسي من خلال تفاعل أكسيد الكروم (VI) مع مادة كربونات السيزيوم، حيث أنه ينتج عن ذلك غاز ثاني أكسيد الكربون أيضا، كما في المعادلة التالية:

CrO₃(aq) + Cs₂CO₃(aq) → Cs₂CrO₄(aq) + CO₂(g)

• بدلاً من ذلك فإنه من الممكن أن يتم إجراء تفاعل تحويل الملح بين كرومات البوتاسيوم وكلوريد السيزيوم كما في المعادلة التالية:

K₂CrO₄(aq) + 2 CsCl(aq) → Cs₂CrO₄(aq) + 2 KCl(aq)

• أخيرًا، فإنه ينتج ثنائي كرومات السيزيوم (المشتق نفسه عن طريق تفاعل الملح من ثنائي كرومات الأمونيوم) الكرومات التالي للقلونة باستخدام هيدروكسيد السيزيوم كما في المعادلة الكيميائية التالية:

Cs₂Cr₂O₇(aq) + 2 CsOH(aq) → 2 Cs₂CrO₄(aq) + H₂O(ℓ)

تطبيقات مركب كرومات السيزيوم

• كان كرومات السيزيوم يستخدم سابقًا في المراحل النهائية لعملية إنشاء الأنابيب المفرغة، وهنا فإنه قد تم إنتاج بخار السيزيوم من خلال التفاعل الذي يحدث بين مادة كرومات السيزيوم مع كلا من عنصر السيليكون أو عنصر البورون أو عنصر التيتانيوم على شكل عوامل اختزال، ثم يضاف البخار إلى الأنبوب من أجل التفاعل مع الغازات المتبقية وإزالتها، بما في ذلك كلا من غازي النيتروجين والأكسجين.

• المرادفات لـ كرومات السيزيوم (Cs2CrO4) هي حمض الكروميك (H2CrO4)، وملح السيزيوم (1: 2)، وهو يصنف ضمن مركبات الكروم غير العضوية، وهو عبارة عن مسحوق أصفر عديم الرائحة يذوب في الماء، بشكل عام فإنه تعتبر مركبات (CrVI) عبارة عن مهيجات ومحفزات وقد تكون أكالة للجلد.

• مركبات (CrVI) هي عبارة عن مهيجات للجهاز التنفسي وقد تسبب حساسية رئوية، كما أنه قد يسبب نخرًا أنبوبيًا حادًا وإصابة في الكبد، وقد تتسبب في نشوب حريق عندما تتم ملامستها لمواد قابلة للاحتراق، وهي عبارة عن مادة أكالة من الممكن أن تسبب إصابة الجلد والعينين والجهاز التنفسي، وقد يسبب حساسية الجلد.

معلومات عامة عن الآثار السلبية لمركب كرومات السيزيوم

• إن من الآثار السلبية لكرومات السيزيوم هو أنه محسس الجلد، ويسبب أزمة، كما أن له دور في سمية الكبد (أ) من خلال التعرض المهني (وهو تأثير ثانوي)، ويسبب السم الجلدي بالإضافة إلى حروق الجلد (IARC) وهو مادة مسرطنة، وهناك عدة من الأمراض المهنية المصاحبة للتعرض لهذا العامل وهي الربو المهني، والكروم له تأثير سام مزمن، بالإضافة إلى التهاب الجلد التماسي والحساسية.

• بالنسبة لطريقة التعرض لهذا المركب فهي من خلال الاستنشاق أو  عن طريق الفم (6) أو من خلال الجلد، علما أن آلية السمية التي تحدث التأثيرات المسرطنة للكروم سداسي التكافؤ تكون بسبب نواتج الأيض والكروم خماسي التكافؤ وثلاثي التكافؤ.

• قد يحدث تلف في الحمض النووي أيضا وذلك بسبب جذور الهيدروكسيل والتي تنتج عندما تتم إعادة أكسدة الكروم خماسي التكافؤ بواسطة جزيئات بيروكسيد الهيدروجين الموجودة في الخلية، وقد يشكل الكروم ثلاثي التكافؤ أيضًا معقدات تحتوي على الببتيدات والبروتينات والحمض النووي، مما يؤدي إلى روابط متشابكة لبروتين الحمض النووي، وفواصل شرائط الحمض النووي، والروابط المتشابكة بين الحمض النووي والحمض النووي الآخر، والكروم والحمض النووي، والانحرافات الصبغية والتغيرات في مسارات الإشارات الخلوية.

• لقد ثبت أن مركب كرومات السيزيوم يعمل على تحفيز التسرطن عن طريق الإفراط في تحفيز المسارات التنظيمية الخلوية وزيادة مستويات البيروكسيد من خلال تنشيط بعض كينازات البروتين التي تنشط الميثوجين، ويمكن أن يتسبب أيضًا في قمع النسخ عن طريق ربط مجمعات هيستون ديسيتيلاز (1-DNA methyltransferase 1) بالكروماتين المروج (CYP1A1)، مما يثبط تعديل الهيستون، وقد يزيد الكروم من سميته عن طريق تعديل عامل النسخ التنظيمي المعدني 1، مما يتسبب في تثبيط النسخ المعدني الناجم عن الزنك.

• أما من ناحية التمثيل الغذائي فإنه يمتص الكروم من خلال الفم أو الاستنشاق أو التعرض الجلدي ويوزع إلى جميع الأنسجة تقريبًا، مع وجود أعلى تركيزات في كلا من الكلى والكبد، يعتبر العظام أيضًا موقع تخزين رئيسيًا وقد يساهم في الاحتفاظ به على المدى الطويل.

• يسمح تشابه الكروم سداسي التكافؤ مع كلا من مواد الكبريتات والكرومات بأن يتم نقله إلى الخلايا من خلال آليات نقل الكبريتات، داخل الخلية، إذ يتم اختزال الكروم سداسي التكافؤ في البداية إلى الكروم خماسي التكافؤ، ثم إلى الكروم ثلاثي التكافؤ وذلك باستخدام العديد من المواد بما في ذلك كلا من الأسكوربات والجلوتاثيون والنيكوتيناميد الأدينين ثنائي النوكليوتيد، علما أنه يُفرز الكروم بالكامل تقريبًا مع البول.

• أما بالنسبة لقيم السمية فهي غير متوفرة، ولكن الجرعة المميتة من 1 إلى 3 جرام للإنسان البالغ (الكروم سداسي التكافؤ)، وهي عبارة عن مادة مسرطنة (وذلك بتصنيف الوكالة الدولية لأبحاث السرطان)، علما أن الحد الأدنى لمستوى الخطر متوسط ​​عن طريق الفم: 0.005 مجم لكل كجم لكل يوم، بينما مزمن عن طريق الفم: 0.001 مجم لكل كجم لكل يوم.

• التأثيرات الصحية الكروم سداسي التكافؤ مادة مسرطنة معروفة، إذ أن الاستنشاق المزمن له علاقة خاصة بسرطان الرئة، ومن المعروف أيضًا أن الكروم سداسي التكافؤ يسبب عيوبًا في الإنجاب والنمو.

• إن الأعراض التي يمكن أن يتسبب استنشاق الكروم سداسي التكافؤ بها هي حدوث تهيج لبطانة الأنف وتقرحات الأنف وسيلان الأنف ومشاكل في التنفس مثل الربو والسعال وضيق التنفس أو الصفير، كما ويتسبب تناول الكروم سداسي التكافؤ في حدوث تهيج وتقرحات في المعدة والأمعاء الدقيقة، فضلاً عن فقر الدم، ويمكن أن يسبب ملامسة الجلد تقرحات الجلد، أما من ناحية العلاج فإنه لا يوجد ترياق معروف للتسمم بالكروم، وعادة ما يتم التعامل مع التعرض من خلال علاج الأعراض.