- Struktur
- nomenklatur
- Ejendomme
- Fysisk tilstand
- Molekylær vægt
- Smeltepunkt
- Massefylde
- Opløselighed
- Dissociation konstanter
- Kemiske egenskaber
- Biokemiske egenskaber
- Indhentning
- Applikationer
- I motorkøretøjer og fly
- I den kemiske industri
- I landbruget
- Ved fremstilling af andre kemiske forbindelser
- I sprængstofindustrien
- I biokemiske laboratorier
- I forskellige anvendelser
- Risici
- Referencer
Den natriumazid er et krystallinsk uorganisk faststof dannes af natriumion Na + og azidion N 3 -. Dens kemiske formel er NaN 3. Forbindelsen NaN 3 er natriumsaltet af hydrazoesyre HN 3. NaN 3 er et farveløst til hvidt krystallinsk fast stof.
Selvom det er en meget giftig forbindelse, har en af dets mest udbredte anvendelser været i airbags, der blæser op umiddelbart under køretøjsulykker. Det bruges også til hurtigt at sprænge flyglassens nødlys. Dog er det i øjeblikket meget tvivlsomt om brugen i begge tilfælde på grund af dets toksicitet.
Fast NaN 3- natriumazid. И.С. Непоклонов. Kilde: Wikimedia Commons.
Det bruges i kemiske forskningslaboratorier til at syntetisere forskellige typer forbindelser og i biokemiske laboratorier til undersøgelser med bakterier, svampe eller pattedyr eller humane celler.
I nogle laboratorier bruges det til at sterilisere materialer eller udstyr, men visse typer mikroorganismer modstår dets biocide virkning.
Det er også blevet brugt i landbruget til at eliminere parasitter fra jorden eller i træindustrien for at forhindre fyrretræ i at blive plettet med svampe.
Struktur
NaN 3 natriumazid består af en Na + natriumkation og en N 3 - azid anion.
Natriumazid består af natriumion Na + og azidion N 3 -. Lukáš Mižoch. Kilde: Wikimedia Commons.
Azidionen N 3 - er dannet af 3 nitrogenatomer (N) knyttet sammen af kovalente bindinger, der kan være enkelt, dobbelt eller tredobbelt, eftersom elektronerne deles mellem de tre.
Nævnte anion har en lineær struktur, det vil sige de tre nitrogenatomer, der er arrangeret i en lige linje. Endvidere er strukturen symmetrisk.
Mulige Lewis-strukturer af azidanionen. Forfatter: Marilú Stea.
nomenklatur
- Natriumazid
- Natriumazid
Ejendomme
Fysisk tilstand
Farveløst til hvidt krystallinsk fast stof. Sekskantede krystaller.
Molekylær vægt
65,01 g / mol
Smeltepunkt
Det nedbrydes ved 275 ° C.
Massefylde
1.846 g / cm 3 ved 20 ºC
Opløselighed
Det er meget opløseligt i vand: 41,7 g / 100 ml ved 17 ºC. Det er let opløseligt i ethanol og uopløseligt i ethylether.
Dissociation konstanter
Det har en pK B på 9,3. Vandige opløsninger indeholder NH 3, som hurtigt undslipper til omgivelserne ved 37 * C.
Kemiske egenskaber
NaN 3 er meget ætsende over for aluminium og moderat mod kobber og bly.
Ifølge en bestemt kilde er natriumazid ikke eksplosivt. Det nedbrydes let og fuldstændigt, når opvarmet til 300 ° C eller mere, danner natriummetal Na og nitrogengas N 2.
2 NaN 3 → 2 Na + 3 N 2 ↑
Det er et nitrideringsmiddel, det betyder, at det tjener til at nitrogenisere eller tilsætte nitrogen til andre kemiske forbindelser eller til overfladen af materialer såsom stål.
Det er stabilt i neutralt eller alkalisk vand i fravær af lys. Det nedbrydes af solstråling.
Biokemiske egenskaber
Natriumazid hæmmer et enzym kaldet cytochrome oxidase, som findes i cellens mitokondrier og er væsentligt involveret i respiration og energiproduktion.
Dens handling forhindrer dannelse af ATP, en nøgleforbindelse i cellulære aktiviteter, og cellen forringes eller beskadiges.
Hvis det indtages, indåndes eller i kontakt med natriumazid, er det meget giftigt og kan være dødeligt.
Indhentning
Ammoniak NH 3 omsættes med natriummetal Na ved 350 ºC i en lukket beholder stål, opnåelse natriumamid NaNH 2.
Den natriumamid NaNH 2 omsættes med dinitrogenmonoxid N 2 O ved 230 ° C i en nikkelreaktor, og således en blanding af natriumazid NaN 3, natriumhydroxid NaOH og ammoniak NH 3 er dannet.
2 NaNH 2 + N 2 O → NaN 3 + NaOH + NH 3
Det kan også opnås ved omsætning af natriumamid med natriumnitrat NaNO 3 ved 175 ºC:
3 NaNH 2 + NaNO 3 → NaN 3 + 3 NaOH + NH 3
For at rense azidet tilsættes vand til blandingen, azidets krystaller vaskes, og derefter inddampes vandet. Det resterende krystallinske materiale er natriumazid NaN 3, som derefter tørres ved 110 ° C
Applikationer
I motorkøretøjer og fly
Natriumazid er længe blevet brugt i bilindustrien som en kvælstofgenerator til hurtigt at oppustere sikkerheds-airbags (airbags) på rattene på biler og lastbiler, når der opstår en påvirkning.
Det er også blevet brugt i oppustelige lysbilleder, der bruges til hurtigt at flygte ud fra det indre af fly, der er landet i nødsituationer.
I begge tilfælde den mekanisme involverer virkningen af en gnist til at producere umiddelbare reaktion mellem natriumazid og visse forbindelser generere nitrogengas N 2 og natriumoxid Na 2 O.
I denne ansøgning kræves øjeblikkelig frigivelse af en kold og ikke-giftig gas, så nitrogen er den mest passende gas.
Sikkerhedsposer, der allerede er brugt i køretøjer. Forfatter: Marcel Langthim. Kilde: Pixabay.
Imidlertid aftager denne anvendelse på grund af toksiciteten af natriumazid, og der anvendes i stedet mindre giftige forbindelser.
I den kemiske industri
Det bruges som en retarder til fremstilling af svampegummi til at forhindre koagulering af styren eller butadienlatex, når de opbevares i kontakt med metaller og til at nedbryde nitriter i nærværelse af nitrater.
I landbruget
Det er blevet brugt i landbruget: som biocid og rensende middel er det også nematicid, det vil sige det anvendes til jord for at eliminere nematoder, som er parasitter, der angriber nogle afgrøder.
Skader forårsaget af nematoder i roden af en plante. Forfatter: RedWolf. Kilde: Wikimedia Commons.
Det har også fungeret som et herbicid og for at forhindre rådgivning af frugt.
For nylig er NaN 3 blevet anvendt til fremstilling af okra eller okrafrø for at observere deres modstand mod vandstrømningsbetingelser.
De frø, hvorpå NaN 3 tidligere blev anvendt, genererede frøplanter, der modstod oversvømmelsesbetingelserne bedre end de ubehandlede, forbedrede planternes højde, øgede antallet af blade og øgede antallet af rødder selv med overskydende vand.
Ved fremstilling af andre kemiske forbindelser
Det bruges som et kemisk reagens i syntesen af organiske forbindelser, for eksempel til fremstilling af mange organiske azider, såsom tosylazid eller azider af tertiære alkylgrupper, som er vigtige i kemisk syntese.
Det bruges til fremstilling af hydrazoesyre (HN 3) og rent natrium (Na).
I sprængstofindustrien
NaN 3 natriumazid er et mellemprodukt ved fremstilling af sprængstoffer, som det anvendes til fremstilling af blyazid Pb (N 3) 2. Det sidstnævnte er en forbindelse, der eksploderer, når den rammer kraft, og derfor bruges den til konstruktion af detoneringsanordninger.
NaN 3 natriumazid anvendes til at gøre forbindelsen bly Pb (N 3) 2 azid der er en del af sprængningsudstyr. Forfatter: OpenClipart-Vectors. Kilde: Pixabay.
I biokemiske laboratorier
Natriumazid bruges, når der kræves sterilt laboratorieudstyr, da det er i stand til at ødelægge forskellige typer mikroorganismer.
Det er et biocidholdigt middel. Nogle kilder tyder imidlertid på, at nogle typer bakterier er resistente over for dens virkning.
Dette opnås ved at blokere iltbindingsstedet i cytochrome oxidase, som er et enzym involveret i energiproduktionsprocessen for nogle mikroorganismer.
Det bruges i automatiske blodtællere, også til differentiel valg af bakterier og til at bevare laboratoriereagensopløsninger, da det forhindrer vækst af visse mikroorganismer i dem.
I forskellige anvendelser
Natriumazid bruges i træindustrien til at forhindre vækst af brune svampepladser på fyrretræ.
Det er også blevet brugt i den japanske ølindustri for at forhindre udvikling af en svamp, der mørkere øl.
Risici
Natriumazid er en giftig forbindelse, der hæmmer et enzym, der er vigtigt for respiration og levetiden for mennesker og dyr. Det har vist sig, at det alvorligt kan påvirke cellerne i blodkarvævet i hjernen.
Dets øjeblikkelige virkning efter indtagelse, indånding eller hudkontakt er farligt at sænke blodtrykket, hvilket kan føre til død. Derfor skal det håndteres med stor omhu.
Der er informationskilder, der gør opmærksom på kollisionerne i køretøjer, der er ødelagt i affaldsområder.
I sådanne tilfælde kunne folk, der ikke er klar over faren, få adgang til NaN 3- aflejringerne, hvilket er en meget giftig forbindelse. Derudover er der en fare for forurening med NaN 3 af jord og vand.
Ligeledes kunne personer under ulykker, kollisioner eller køretøjsbrande udsættes for NaN 3, og dette kan undervurderes eller ukendes af det medicinske personale, der deltager i nødsituationen.
Der er også henvist til eksponering af laboratoriepersonale, der bruger det.
Referencer
- Vwioko, ED et al. (2019). Natriumazid-priming forbedrer vandblæsningst stresstolerance i Okra (Abelmoschus esculentus). Agronomy 2019, 9, 670. Gendannes fra mdpi.com.
- Kho, DT et al. (2017). Død af endotelceller af blodhjernebarriere til natriumazid og dets gasformige produkter. Biosensors 2017, 7, 41. Gendannet fra mdpi.com.
- US National Library of Medicine. (2019). Natriumazid. Gendannes fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Talavera, M. et al. (2019). Navnestyring i jordbærfelterne i det sydlige Spanien. Agronomy 2019, 9, 252. Gendannes fra mdpi.com.
- Okano, T. et al. (nitten femoghalvfems). Mekanisme til celleudtagning fra temperaturmodulerede, hydrofile-hydrofobe polymeroverflader. I biomaterialerne: Silver Jubilee Compendium. Gendannes fra sciencedirect.com.
- Ullmanns encyklopædi for industriel kemi. (1990). Femte udgave. Volumen A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Cotton, F. Albert og Wilkinson, Geoffrey. (1980). Avanceret uorganisk kemi. Fjerde udgave. John Wiley & sønner.
- Chang, S. og Lamm, SH (2003). Menneskets sundhedseffekter af eksponering af natriumazid: En litteraturanmeldelse og analyse. Int J Toxicol 2003, 22 (3): 175-86. Gendannes fra ncbi.nlm.nih.gov.