НАТРИЕВ ЦИАНИД (NACN): СТРУКТУРА, СВОЙСТВА, РИСКОВЕ, ПРИЛОЖЕНИЯ - ХИМИЯ - 2025

На натриев цианид е неорганична сол, образувана от натриев катион Na ⁺ и цианиден анион CN ^-. Химическата му формула е NaCN. Известен още като натриев цианид, той е бяло кристално твърдо вещество. Той е хигроскопичен, тоест абсорбира вода от околната среда, а кристалите му са кубични като натриев хлорид NaCl.

Когато се разтваря във вода, има тенденция да образува циановодород HCN. Неговите разтвори разтварят лесно златото и среброто. Тази характеристика го използва за извличане на злато и сребро от минералите му. Използваните за тази цел решения се рециклират, тоест се използват повторно няколко пъти.

Твърд NaCN натриев цианид. L26. Източник: Wikimedia Commons.

Някои от цианидите обаче успяват да избягат до определени водоеми с отпадъци, което представлява опасност за дивата природа и за хората, тъй като цианидът е много токсичен и може да причини смърт.

NaCN се използва в химическата промишленост като междинен продукт за получаване на различни видове съединения, като багрила, селскостопански химикали и лекарства или лекарства.

Натриевият цианид е много опасно съединение, тъй като може да причини смърт, така че с него трябва да се работи с изключително внимание.

структура

Натриевият цианид се състои от Na + йон и CN-йон.

Структура на NaCN молекулата натриев цианид. Arrowmaster, Източник: Wikimedia Commons.

Цианидният йон има въглерод С и азотен N атом, свързани чрез тройна връзка.

Йони, които съставляват натриев цианид NaCN. Epop. Източник: Wikimedia Commons.

NaCN има същата кристална структура като NaCl, така че неговите кристали са кубични.

номенклатура

-Натриев цианид

-Натриев цианид

Имоти

Физическо състояние

Хигроскопично бяло кристално твърдо вещество (абсорбира вода от околната среда).

Молекулно тегло

49.007 g / mol

Точка на топене

563,7 ºC

Точка на кипене

1496 ºC

Flashpoint

Не е запалим. Но ако тя е изложена на пожар, се получават HCN водороден цианид и азотни оксиди.

плътност

1,595 g / cm ³ при 20 ° C

разтворимост

Много разтворим във вода: 48 g / 100 ml при 10 ° C, 82 g / 100 ml при 35 ° C. Слабо разтворим в алкохол

Константа на дисоциация

Хидролизира във воден разтвор, генерирайки циановодород HCN. Константата на тази хидролиза е K _h = 2,5 x 10 ^-5.

рН

Водните NaCN разтвори са силно алкални

Химични свойства

Разтворен във вода, той се разделя на своите Na ⁺ и CN ^- йони. Във воден разтвор, цианиден йон CN ^- отнема протон Н ⁺ от вода H ₂ O образуване HCN и йон OH ^-, така че разтворът стане алкален.

CN ^- + H ₂ O → HCN + OH ^-

Поради тази причина водните му разтвори се разлагат бързо, когато се съхраняват, образувайки водороден цианид HCN.

Корозивен е към алуминия. Техните разтвори лесно разтварят злато Au и сребро Ag в присъствието на въздух.

Той е хелатиращ агент, тъй като цианидният анион CN ^- може лесно да се свърже с други метали, като сребро, злато, живак, цинк, кадмий и др.

Има слаб мирис на горчиви бадеми.

Рискове

С него трябва да се работи много внимателно. Това е силно отровно съединение, инхибира важните метаболитни процеси и води до смърт чрез поглъщане, вдишване, абсорбция през кожата или контакт с очите.

При вдишване NaCN се разтваря в лигавицата на дихателните пътища и преминава в кръвообращението. Цианидният йон на NaCN има силен афинитет към желязото в състояние на окисление +3, тоест катиона на железа Fe ³⁺.

Когато цианидът се абсорбира, той реагира бързо с Fe ³⁺ на важен ензим в митохондриите на клетките (цитохром оксидаза), предотвратявайки протичането на определени процеси на дишането му.

Следователно клетъчното дишане се инхибира или забавя и се получава цитотоксична хипоксия. Това означава, че клетките и тъканите не са в състояние да използват кислород, особено мозъчните и сърдечните клетки.

По този начин настъпва трайно или смъртоносно увреждане на тялото. Това може да се наблюдава както при хора, така и при животни.

При поглъщане причинява задръстване на кръвоносните съдове и корозия на стомашната лигавица, в допълнение към гореспоменатите.

NaCN натриев цианид може да убие. Автор: OpenIcons. Източник: Pixabay

Не е запалим, но при контакт с киселини, той отделя HCN, който е силно запалим и токсичен.

Ако се разтопи с нитрити или хлорати, може да избухне.

Получаване

Тя може да бъде получена с натриев Na, амоняк NH ₃ и въглеродни С натрий реагира с амоняк до получаване на натриев амид NaNH ₂:

2 Na + 2 NH ₃ → 2 NaNH ₂ + Н ₂ ↑

Натриев амид се нагрява с активен въглен до 600 ° С, като се получава натриев цианамид Na ₂ NCN, който след това се превръща в натриев цианид с въглен при 800 ° С:

2 NaNH ₂ + C → 2 H ₂ ↑ + Na ₂ NCN

Na ₂ NCN + C → 2 NaCN

Друг метод е да се стопи калциев цианамид CaNCN и въглерод С с натриев карбонат Na ₂ CO ₃:

CaNCN + C + Na ₂ CO ₃ → CaCO ₃ + 2 NaCN

Тя може също така да бъдат получени чрез пропускане на азот газ N ₂ през гореща смес от натриев карбонат Na ₂ СО ₃ и прахообразен въглерод С, като се използва желязо Fe като катализатор или ускорител на реакцията:

Na ₂ CO ₃ + 4 C + N ₂ → 2 NaCN + 3 CO ↑

Приложения

При добив на златни и сребърни минерали. Последствия

Натриевият цианид отдавна се използва за извличане на металите злато и сребро от техните руди.

Цианидът, използван в процеса, се рециклира, но нещо изтича в езерото за отпадъци заедно с неоткритите тежки метали.

Птици, прилепи и други животни, които пият от тези цианидни лагуни, са били отровени.

В Румъния има записи на язовир, който изолира водоем с отпадъци и е повреден от метеорологично събитие.

В резултат на това тонове цианид бяха пуснати в река Сасар и близките водоносни системи като реките Лапус, Сом и Тиса, завършващи в Дунав.

Това предизвика каскада от смъртни случаи на животни или с други думи екологична катастрофа.

Добив на цианидно злато в Нова Зеландия около 1918 г. Можете да видите количеството замърсена вода, която се изхвърля в близките реки. Национална библиотека NZ на The Commons. Източник: Wikimedia Commons.

При производството на други химически съединения

NaCN натриев цианид се използва при синтеза на различни видове органични съединения.

Например се получават пигменти и оцветители (включително оптични избелители), съединения за използване в селското стопанство или агрохимикали и различни фармацевтични продукти.

Използва се също за получаване на хелатни или секвестиращи агенти за метални йони.

Съединенията, наречени нитрили, се получават с натриев цианид NaCN, който при третиране с горещ кисел или алкален воден разтвор позволява получаване на карбоксилни киселини.

Получаване на карбоксилна киселина с използване на натриев цианид NaCN. Роланд Матерн. Източник: Wikimedia Commons.

Той дава възможност за получаване на мастни киселини с циано групи, цианиди на тежки метали и циановодородна киселина или циановодород с HCN.

В производството на метали

NaCN се използва в разтвори, използвани при галванопластика или галванопластика на метали (покриване на метали с други), например цинк.

Той е компонент от закалена стомана. Работи и при почистване на метали.

В други приложения

Натриевият цианид е междинен продукт при производството на найлон.

Използва се за отделяне на минералите чрез флотация с пяна.

Приложения извън употреба, поставени под въпрос или много редки

NaCN се използва за убиване на гризачи, като зайци и плъхове, и техните нори, както и за убиване на термитни гнезда.

В момента се използва от време на време за елиминиране на койоти, лисици и диви кучета. Използва се под формата на капсули като единични или многократни дози в ареали, ловни места и гори.

Поради изключителната си токсичност, NaCN трябва да се използва само от обучени хора.

Тази употреба се счита за много опасна за хората, но има и такива, които все още я използват.

Дивата природа не трябва да се елиминира, тъй като тези животни вече се борят за оцеляване в трудни условия. Автор: MaxWdhs. Източник: Pixabay

В селското стопанство преди това се използва за фумигация на цитрусови плодни дървета и други плодове. Използван е също като инсектицид и митицид (елиминатор на акари), който се прилага след прибиране на реколтата, за несъхранени цитрусови плодове или за фумигация на камиони, използвани за транспортирането им. Използван е също за пръскане на кораби, железопътни вагони и складове.

Всички тези употреби са поставени под въпрос поради високата токсичност на натриевия цианид. Поради тази причина той вече не се използва или само много рядко и при много контролирани условия.

Препратки

1. Национална медицинска библиотека на САЩ. (2019). Натриев цианид. Възстановени от pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Кирк-Отмер (1994). Енциклопедия на химическата технология. Четвърто издание. John Wiley & Sons.
3. Хърст, Н. Пр. И Мартин, д.м. (2017). Токсикология. Cyanide. В областта на фармакологията и терапевтиците за дентална медицина (седмо издание). Възстановени от sciencedirect.com.
4. Coppock, RW и Dziwenka, M. (2015). Заплахи за дивата природа от агентите за химическа война. В Наръчник по токсикология на агентите за химическа война (второ издание). Възстановени от sciencedirect.com.
5. Morrison, RT и Boyd, RN (2002). Органична химия. 6-то издание. Prentice-Hall.