NATRIUMCYANID (NACN): STRUKTUR, EGENSKABER, RISICI, ANVENDELSER - KEMI - 2025

Den natriumcyanid er et uorganisk salt dannet ved en natriumkation Na ⁺ og en cyanidanion CN ^-. Dens kemiske formel er NaCN. Også kendt som natriumcyanid er det et hvidt krystallinsk fast stof. Det er hygroskopisk, det vil sige absorberer vand fra miljøet, og dets krystaller er kubisk som natriumchlorid NaCl.

Når den opløses i vand, har den en tendens til at danne brintcyanid HCN. Dens løsninger opløser guld og sølv let. Denne egenskab gør det brugt til at udvinde guld og sølv fra dets mineraler. Løsningerne, der bruges til dette formål, genanvendes, det vil sige, de genbruges flere gange.

Fast NaCN-natriumcyanid. L26. Kilde: Wikimedia Commons.

Dog lykkes noget af cyanidet at flygte ind i visse affaldsdamme, som udgør en fare for dyrelivet og for mennesker, da cyanid er meget giftigt og kan forårsage død.

NaCN bruges i den kemiske industri som et mellemprodukt til fremstilling af forskellige typer forbindelser, såsom farvestoffer, landbrugskemikalier og medicin eller medicin.

Natriumcyanid er en meget farlig forbindelse, da det kan forårsage død, så det skal håndteres med ekstrem forsigtighed.

Struktur

Natriumcyanid består af en Na + -ion og en CN-ion.

Struktur af NaCN-natriumcyanidmolekylet. Arrowsmaster, Kilde: Wikimedia Commons.

Cyanidionet har et carbon C og et nitrogen N-atom forbundet med en tredobbelt binding.

Ioner, der udgør natriumcyanid NaCN. Epop. Kilde: Wikimedia Commons.

NaCN har den samme krystallinske struktur som NaCl, så dens krystaller er kubiske.

nomenklatur

-Sodiumcyanid

-Sodiumcyanid

Ejendomme

Fysisk tilstand

Hygroskopisk hvidt krystallinsk fast stof (absorberer vand fra miljøet).

Molekylær vægt

49,007 g / mol

Smeltepunkt

563,7 ºC

Kogepunkt

1496 ºC

Flashpoint

Det er ikke brandfarligt. Men hvis det udsættes for en brand, produceres HCN brintcyanid og nitrogenoxider.

Massefylde

1,595 g / cm ³ ved 20 ºC

Opløselighed

Meget opløselig i vand: 48 g / 100 ml ved 10 ° C, 82 g / 100 ml ved 35 ° C. Lidt opløselig i alkohol

Dissociation konstant

Hydrolyserer i vandig opløsning, der genererer brintcyanid HCN. Konstanten for denne hydrolyse er K _h = 2,5 x 10 ^-5.

pH

Vandige NaCN-opløsninger er stærkt alkaliske

Kemiske egenskaber

Når det opløses i vand, separeres det i dets Na ⁺ og CN ^- ioner. I vandig opløsning, cyanidionen CN ^- tager en proton H ⁺ fra vandet H ₂ O, danner HCN og en ion OH ^-, så opløsningen bliver basisk.

CN ^- + H ₂ O → HCN + OH ^-

Af denne grund nedbrydes dets vandige opløsninger hurtigt, når de opbevares, og danner brintcyanid HCN.

Det er ætsende over for aluminium. Deres løsninger opløser let guld Au og sølv Ag i nærværelse af luft.

Det er et chelateringsmiddel, da cyanidanionen CN ^- let kan binde til andre metaller, såsom sølv, guld, kviksølv, zink, cadmium osv.

Det har en svag lugt af bitre mandler.

Risici

Det skal håndteres med stor omhu. Det er en meget giftig forbindelse, hæmmer vigtige metaboliske processer og fører til død ved indtagelse, indånding, absorption gennem huden eller kontakt med øjnene.

Ved indånding opløses NaCN i slimhinden i luftvejene og passerer ind i blodomløbet. Cyanidionet af NaCN har en stærk affinitet for jern i oxidationstilstanden +3, det vil sige jernkationen Fe ³⁺.

Når cyanid absorberes, reagerer det hurtigt med Fe ³⁺ af et vigtigt enzym i cellens mitokondrier (cytochrome oxidase), hvilket forhindrer, at visse processer i dets respiration finder sted.

Derfor hæmmes eller bremses cellulær respiration, og der opnås cytotoksisk hypoxi. Det betyder, at celler og væv ikke er i stand til at bruge ilt, især hjerne- og hjerteceller.

På denne måde forekommer permanent eller dødelig skade på kroppen. Dette kan forekomme hos både mennesker og dyr.

Hvis det indtages, forårsager det overbelastning af blodkarene og korrosion i maveslimhinden, ud over det førnævnte.

NaCN Sodium Cyanide kan dræbe. Forfatter: OpenIcons. Kilde: Pixabay.

Det er ikke brændbart, men ved kontakt med syrer frigiver det HCN, der er meget brandfarligt og giftigt.

Hvis det smelter med nitriter eller chlorater, kan det eksplodere.

Indhentning

Det kan opnås med natrium Na, ammoniak NH ₃ og carbon C. Natrium reagerer med ammoniak til opnåelse af natriumamid NaNH ₂:

2 Na + 2NH ₃ → 2 NaNH ₂ + H ₂ ↑

Natriumamid opvarmes med trækul til 600 ° C og producerer natriumcyanamid Na ₂ NCN, som derefter omdannes til natriumcyanid med trækul ved 800 ° C:

2 NaNH ₂ + C → 2 H ₂ ↑ + Na ₂ NCN

Na ₂ NCN + C → 2 NaCN

En anden metode er at smelte calciumcyanamid CaNCN og carbon C med natriumcarbonat Na ₂ CO ₃:

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

Det kan også fremstilles ved at lede nitrogengas N ₂ gennem en varm blanding af natriumcarbonat Na ₂ CO ₃ og pulveriseret carbon C, anvendelse af jern Fe som en katalysator eller accelerator for reaktionen:

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

Applikationer

I udvinding af guld og sølv mineraler. Konsekvenser

Natriumcyanid er længe blevet brugt til at udvinde metaller guld og sølv fra deres malm.

Cyanidet, der bruges i processen, genanvendes, men noget slipper ud i affaldsdammen sammen med tungmetaller, der ikke er genvundet.

Fugle, flagermus og andre dyr, der drikker fra disse cyanidlaguner er blevet forgiftet.

Der er registreringer af en dæmning i Rumænien, der isolerede en affaldsdam og blev beskadiget af en vejrbegivenhed.

Som en konsekvens blev der frigivet tonsvis af cyanid til Sasar-floden og de nærliggende akvifersystemer som Lapus-, Somes- og Tisza-floderne, der ender i Donau.

Dette medførte en kaskade af dyredødsfald eller med andre ord en økologisk katastrofe.

Minedrift af guld med cyanid i New Zealand omkring året 1918. Du kan se mængden af ​​forurenet vand, der blev udledt i de nærliggende floder. Nationalbiblioteket NZ på Commons. Kilde: Wikimedia Commons.

Ved produktion af andre kemiske forbindelser

NaCN-natriumcyanid bruges i syntesen af ​​forskellige typer organiske forbindelser.

For eksempel fremstilles pigmenter og farvestoffer (inklusive optiske lysere), forbindelser til anvendelse i landbrug eller landbrugskemikalier og forskellige farmaceutiske midler.

Det bruges også til at opnå chelaterings- eller sekvestreringsmidler til metalioner.

Forbindelser kaldet nitriler fremstilles med natriumcyanid NaCN, som når de behandles med en varm sur eller alkalisk vandig opløsning tillader opnåelse af carboxylsyrer.

Fremstilling af en carboxylsyre under anvendelse af natriumcyanid NaCN. Roland Mattern. Kilde: Wikimedia Commons.

Det muliggør fremstilling af fedtsyrer med cyangrupper, tungmetalcyanider og hydrocyansyre eller HCN-hydrogencyanid.

I metalindustrien

NaCN bruges i opløsninger, der anvendes til galvanisering eller elektroplettering af metaller (belægning af metaller med andre), f.eks. Zink.

Det er en bestanddel af hærdet stål. Det fungerer også i metalrensning.

I andre anvendelser

Natriumcyanid er et mellemprodukt i fremstillingen af ​​nylon.

Det bruges til separering af mineraler ved flotation med skum.

Ansøgninger ude af brug, spørgsmålstegn eller meget sjældne

NaCN blev brugt til at dræbe gnavere, såsom kaniner og rotter, og deres huler og til at dræbe termit reden.

I øjeblikket bruges det lejlighedsvis til at fjerne coyoter, ræve og vilde hunde. Det bruges i kapselform som enkelt eller flere doser på områder, jagter og skove.

På grund af dens ekstreme toksicitet bør NaCN kun bruges af uddannede mennesker.

Denne anvendelse betragtes som meget farlig for mennesker, men der er dem, der stadig bruger den.

Dyrelivet bør ikke fjernes, da disse dyr allerede kæmper for at overleve under vanskelige forhold. Forfatter: MaxWdhs. Kilde: Pixabay.

I landbruget blev det tidligere brugt til at beskære citrusfrugttræer og andre frugter. Det blev også brugt som et insekticid og miticid (eliminering af mider), der skulle påføres efter høst, til ikke-lagrede citrusfrugter eller til fumigation af lastbiler, der blev brugt til at transportere dem. Det blev også brugt til at sprøjte skibe, jernbanevogne og pakhuse.

Alle disse anvendelser er blevet stillet spørgsmålstegn på grund af den høje toksicitet af natriumcyanid. Af denne grund bruges det ikke længere eller kun meget sjældent og under meget kontrollerede forhold.

Referencer

1. US National Library of Medicine. (2019). Natriumcyanid. Gendannes fra pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Kirk-Othmer (1994). Encyclopedia of Chemical Technology. Fjerde udgave. John Wiley & sønner.
3. Hurst, HE og Martin, MD (2017). Toksikologi. Cyanid. I farmakologi og terapeutik til tandpleje (syvende udgave). Gendannes fra sciencedirect.com.
4. Coppock, RW og Dziwenka, M. (2015). Trusler mod dyreliv ved kemiske krigsføringsagenter. I Håndbog om toksikologi af kemiske krigsførelsesmidler (Anden udgave). Gendannes fra sciencedirect.com.
5. Morrison, RT og Boyd, RN (2002). Organisk kemi. 6. udgave. Prentice-Hall.