- структура
- номенклатура
- Имоти
- Физическо състояние
- Молекулно тегло
- Точка на топене
- плътност
- разтворимост
- Константи на дисоциация
- Химични свойства
- Биохимични свойства
- Получаване
- Приложения
- В моторни превозни средства и самолети
- В химическата промишленост
- В селското стопанство
- При получаването на други химични съединения
- В производството на взривни вещества
- В биохимични лаборатории
- При различни приложения
- Рискове
- Препратки
На натриев азид е кристален неорганична твърдо вещество от натриеви йони Na + и азиден йон N 3 -. Нейната химична формула е NaN 3. Съединението NaN 3 е натриевата сол на азотоводородна киселина HN 3. NaN 3 е безцветен до бяло кристално твърдо вещество.
Въпреки че е много токсично съединение, една от най-разпространените му приложения е била във въздушните възглавници, които се надуват моментално по време на пътнотранспортни произшествия. Използва се и за бързо надуване на аварийните пързалки на самолетите. Въпреки това употребата му в момента е силно поставена под въпрос и в двата случая поради неговата токсичност.
Твърди NaN 3 натриев азид. И.С. Непоклонов. Източник: Wikimedia Commons.
Използва се в лаборатории за химически изследвания за синтезиране на различни видове съединения и в биохимични лаборатории за изследвания с бактерии, гъби или клетки на бозайници или хора.
В някои лаборатории се използва за стерилизиране на материали или оборудване, но някои видове микроорганизми устояват на биоцидното му действие.
Използва се и в селското стопанство за елиминиране на паразити от почвата или в дърводобивната промишленост, за да се предотврати оцветяването на боровата дървесина с гъбички.
структура
NaN 3 натриев азид се състои от натриев на + натриев катион и N 3 - азид анион.
Натриев азид се състои от натриев йон Na + и азид йон N 3 -. Лукаш Мижох. Източник: Wikimedia Commons.
Йон азид N 3 - се образува от 3 азотни атома, (N), свързани заедно чрез нековалентни връзки, които могат да бъдат единични, двойни или тройни, тъй като електроните се разпределят между трите.
Споменатият анион има линейна структура, тоест трите азотни атома, подредени по права линия. Освен това структурата е симетрична.
Възможни структури на Луис на азидния анион. Автор: Marilú Stea.
номенклатура
- Натриев азид
- Натриев азид
Имоти
Физическо състояние
Безцветно до бяло кристално твърдо вещество. Шестоъгълни кристали.
Молекулно тегло
65,01 g / mol
Точка на топене
Разлага се при 275 ° C.
плътност
1.846 g / cm 3 при 20 ° C
разтворимост
Той е много разтворим във вода: 41,7 g / 100 ml при 17 ° C. Той е слабо разтворим в етанол и неразтворим в етилов етер.
Константи на дисоциация
Той има pK b от 9.3. Водните разтвори съдържат NH 3, който бързо изтича в околната среда при 37 ° C.
Химични свойства
NaN 3 е силно корозивна към алуминий и умерено към мед и олово.
Според определен източник натриевият азид не е взривоопасен. То се разлага напълно гладко и при нагряване до 300 ° С или повече, като образува метален натрий Na и азотен газ N 2.
2 NaN 3 → 2 Na + 3 N 2 ↑
Това е азотиращо средство, това означава, че служи за нитрогенизиране или добавяне на азот към други химични съединения или към повърхността на материали като стомана.
Стабилен е в неутрална или алкална вода при липса на светлина. Разлага се от слънчева радиация.
Биохимични свойства
Натриевият азид инхибира ензима, наречен цитохром оксидаза, който се намира в митохондриите на клетките и значително участва в дишането и генерирането на енергия.
Действието му предотвратява генерирането на АТФ, ключово съединение в клетъчните дейности и клетката се влошава или уврежда.
При поглъщане, вдишване или при контакт с натриев азид, той е много токсичен и може да бъде фатален.
Получаване
Амоняк NH 3 взаимодейства с метален натрий Na при 350 ° С в затворен контейнер стомана, като се получава натриев амид NaNH 2.
На натриев амид NaNH 2 взаимодейства с двуазотен монооксид N 2 O при 230 ° С в реактор, никел, и по този начин смес от натриев азид NaN 3, натриев хидроксид NaOH и амоняк NH се образува 3.
2 NaNH 2 + N 2 O → NaN 3 + NaOH + NH 3
Той може да бъде получен и чрез взаимодействие на натриев амид с натриев нитрат NaNO 3 при 175 ° С:
3 NaNH 2 + NaNO 3 → NaN 3 + 3 NaOH + NH 3
За пречистване на азида към сместа се добавя вода, кристалите на азида се промиват и след това водата се изпарява. Останалите кристален материал е натриев азид NaN 3, който след това се суши при 110 ° С
Приложения
В моторни превозни средства и самолети
Натриевият азид отдавна се използва в автомобилната промишленост като генератор на азот за бързо надуване на безопасните въздушни възглавници (въздушни възглавници) върху воланите на автомобилите и камионите при възникване на удар.
Използва се и в надуваеми пързалки, които се използват за бързо избягване от вътрешността на самолети, които са кацнали при извънредни ситуации.
И в двата случая, механизмът включва действието на искра за получаване на незабавна реакция между натриев азид и някои съединения, генерираща азотен газ N 2 и натриев оксид Na 2 O.
В това приложение се изисква моменталното освобождаване на студен и нетоксичен газ, така че азотът е най-подходящият газ.
Чанти за сигурност, които вече са използвани в превозни средства. Автор: Марсел Лангтим. Източник: Pixabay
Тази употреба обаче намалява поради токсичността на натриевия азид и вместо това се използват по-малко токсични съединения.
В химическата промишленост
Използва се като забавител при производството на гъба за гуми, за предотвратяване на коагулацията на стирен или бутадиен латекс, когато те се съхраняват в контакт с метали и за разлагане на нитрити в присъствието на нитрати.
В селското стопанство
Използва се в селското стопанство: като биоцид и фумигант, той също е нематик, тоест се прилага върху почви за елиминиране на нематоди, които са паразити, които атакуват някои култури.
Повреда, причинена от нематоди в корена на растението. Автор: RedWolf. Източник: Wikimedia Commons.
Освен това е действал като хербицид и предотвратява гниенето на плодовете.
Напоследък NaN 3 се използва при приготвянето на семена от бамя или бамя, за да се наблюдава тяхната устойчивост на условия на замърсяване.
Семената, към които преди това е приложен NaN 3, генерират разсад, който издържа на условията на наводнение по-добре от необработените, подобрява височината на растенията, увеличава броя на листата и увеличава броя на корените дори при излишна вода.
При получаването на други химични съединения
Използва се като химичен реагент при синтеза на органични съединения, например за получаване на много органични азиди, като тозил азид или азиди на третични алкилови групи, които са важни за химичния синтез.
Той се използва за получаване на азотоводородна киселина (HN 3) и чист натрий (Na).
В производството на взривни вещества
NaN 3 натриев азид е междинно съединение при производството на взривни вещества, като се използва за получаване на оловен азид Pb (N 3) 2. Последното е съединение, което експлодира при удар със сила, поради което се използва в конструкцията на детониращи устройства.
NaN 3 натриев азид се използва за направата на съединение резултата Pb (N 3) 2 азид, който е част от взривни устройства. Автор: OpenClipart-Vectors. Източник: Pixabay
В биохимични лаборатории
Натриевият азид се използва, когато се изисква стерилно лабораторно оборудване, тъй като е в състояние да унищожи различни видове микроорганизми.
Той е биоцидно средство. Някои източници обаче сочат, че някои видове бактерии са устойчиви на неговото действие.
Това се постига чрез блокиране на мястото на свързване на кислорода в цитохром оксидаза, която е ензим, участващ в процеса на производство на енергия на някои микроорганизми.
Използва се в автоматични броячи на кръв, също и при диференциалния подбор на бактерии и за запазване на лабораторните разтвори на реагенти, тъй като предотвратява растежа на определени микроорганизми в тях.
При различни приложения
Натриевият азид се използва в дърводобивната промишленост за предотвратяване на растежа на кафяви гъбични петна по борова гора.
Използва се и в японската бирена промишленост, за да предотврати развитието на гъбичка, която потъмнява бирата.
Рискове
Натриевият азид е токсично съединение, което инхибира ензима, важен за дишането и живота на човешките и животинските клетки. Установено е, че може сериозно да засегне клетките на тъканта на кръвоносните съдове на мозъка.
Непосредственият му ефект след поглъщане, вдишване или контакт с кожата е опасно понижаване на кръвното налягане, което може да доведе до смърт. Следователно с него трябва да се работи много внимателно.
Има източници на информация, които привличат вниманието към въздушните възглавници на превозните средства, които са унищожени в отпадъчните райони.
В такива случаи хората, които не знаят за опасността, могат да получат достъп до находищата на NaN 3, като това е много токсично съединение. Освен това съществува опасност от замърсяване с NaN 3 на почви и води.
По същия начин, по време на аварии, сблъсъци или пожари на превозни средства, хората могат да бъдат изложени на NaN 3 и това може да бъде подценено или неизвестно от медицинския персонал, който присъства на спешната ситуация.
Обърнато е внимание и на експозицията на лабораторния персонал, който го използва.
Препратки
- Vwioko, ED et al. (2019). Натриевият азиден грундиращ усилва толерантността на стрес при преовлажняване в бамята (Abelmoschus esculentus). Агрономия 2019, 9, 670. Възстановено от mdpi.com.
- Kho, DT et al. (2017). Ендотелни клетки на мозъчна бариера от кръвна мозъчна бариера до натриев азид и неговите газообразни продукти. Биосензори 2017, 7, 41. Възстановени от mdpi.com.
- Национална медицинска библиотека на САЩ. (2019). Натриев азид. Възстановени от: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Talavera, M. et al. (2019). Управление на нематодите в ягодовите полета в Южна Испания. Агрономия 2019, 9, 252. Възстановено от mdpi.com.
- Okano, T. et al. (деветнадесет деветдесет и пет). Механизъм на отделяне на клетките от температурно модулирани хидрофилно-хидрофобни полимерни повърхности. В Биоматериалите: Сребърен юбилеен компендиум. Възстановени от sciencedirect.com.
- Енциклопедия на индустриалната химия на Ullmann. (1990). Пето издание. Обем A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Котън, Ф. Алберт и Уилкинсън, Джефри. (1980 г.). Разширена неорганична химия. Четвърто издание. John Wiley & Sons.
- Chang, S. и Lamm, SH (2003). Ефекти върху човешкото здраве върху експозицията на натриев азид: Преглед и анализ на литературата. Int J Toxicol 2003, 22 (3): 175-86. Възстановени от ncbi.nlm.nih.gov.