ЦІАНІД НАТРІЮ (NACN): СТРУКТУРА, ВЛАСТИВОСТІ, РИЗИКИ, ВИКОРИСТАННЯ - ХІМІЯ - 2025

Ціанід натрію являє собою неорганічне сіль , утворене катіон натрію Na ⁺ і аніон ціаніду CN ^- . Його хімічна формула - NaCN. Також відомий як ціанід натрію, це біле кристалічне тверде речовина. Він гігроскопічний, тобто поглинає воду з навколишнього середовища, а його кристали кубічні, як хлорид натрію NaCl.

При розчиненні у воді він має тенденцію до утворення ціаністого водню HCN. Його розчини легко розчиняють золото і срібло. Ця характеристика змушує його видобувати золото і срібло з мінералів. Розчини, що використовуються для цієї мети, переробляються, тобто повторно використовуються.

Твердий цианід натрію NaCN. L26. Джерело: Wikimedia Commons.

Однак деякому ціаніду вдається втекти в певні водойми, що представляють небезпеку для дикої природи та для людини, оскільки ціанід дуже токсичний і може спричинити смерть.

NaCN використовується в хімічній промисловості як проміжний продукт для приготування різних типів сполук, таких як барвники, сільськогосподарська хімія та лікарські засоби або лікарські засоби.

Ціанід натрію - це дуже небезпечна сполука, оскільки може спричинити смерть, тому з ним слід вживати вкрай обережно.

Будова

Ціанід натрію складається з іона Na + та іона CN.

Структура молекули ціаніду натрію NaCN. Arrowmaster, Джерело: Wikimedia Commons.

Цианід-іон має вуглець C і атом азоту N, з'єднаний між собою потрійним зв’язком.

Іони, що входять до складу ціаніду натрію NaCN. Епоп. Джерело: Wikimedia Commons.

NaCN має таку ж кристалічну структуру, що і NaCl, тому його кристали є кубічними.

Номенклатура

-Ціанід натрію

-Ціанід натрію

Властивості

Фізичний стан

Гігроскопічне біле кристалічне тверде речовина (поглинає воду з навколишнього середовища).

Молекулярна маса

49,007 г / моль

Точка плавлення

563,7 ºC

Точка кипіння

1496 ºC

Точка займання

Він не горючий. Але якщо він піддається впливу вогню, утворюються ціанід водню та оксиди азоту HCN.

Щільність

1,595 г / см ³ при 20 ° С

Розчинність

Дуже розчинний у воді: 48 г / 100 мл при 10 ° С, 82 г / 100 мл при 35 ° С. Слабо розчинний у спирті

Константа дисоціації

Гідролізується у водному розчині, утворюючи ціаністий водень HCN. Константа цього гідролізу становить K _h = 2,5 x 10 ^-5 .

рН

Водні розчини NaCN сильно лужні

Хімічні властивості

При розчиненні в воді, він поділяється на її Na ⁺ і CN ^- іон . У водному розчині ціаністий іон CN ^- бере протон Н ⁺ з води H ₂ O, утворюючи HCN та іон ОН ^- , тому розчин стає лужним.

CN ^- + H ₂ O → HCN + OH ^-

З цієї причини його водні розчини швидко зберігаються при зберіганні, утворюючи ціаністий водень HCN.

Він є корозійним до алюмінію. Їх розчини легко розчиняють золото Au та срібло Ag у присутності повітря.

Це хелатуючий агент, оскільки аніон ціаніду CN ^- може легко зв'язуватися з іншими металами, такими як срібло, золото, ртуть, цинк, кадмій тощо.

Він має слабкий запах гіркого мигдалю.

Ризики

З цим потрібно поводитися дуже обережно. Це сильно отруйна сполука, гальмує важливі обмінні процеси і призводить до смерті при прийомі всередину, вдихання, всмоктування через шкіру або контакту з очима.

При вдиханні NaCN розчиняється в слизовій оболонці дихальних шляхів і переходить у кров. Цианід-іон NaCN має сильну спорідненість до заліза в стані окислення +3, тобто катіон заліза Fe ³⁺ .

Коли ціанід абсорбується, він швидко реагує на Fe ³⁺ важливого ферменту в мітохондріях клітин (цитохромоксидаза), запобігаючи певні процеси його дихання.

Тому клітинне дихання гальмується або сповільнюється, і виникає цитотоксична гіпоксія. Це означає, що клітини і тканини не в змозі використовувати кисень, особливо клітини мозку та серця.

Таким чином відбувається постійне або летальне пошкодження організму. Це може статися як у людей, так і у тварин.

При попаданні всередину він спричинює скупчення кровоносних судин і корозію слизової шлунка, крім вищезазначених.

Цианід натрію NaCN може вбити. Автор: OpenIcons. Джерело: Pixabay.

Він не горючий, але при контакті з кислотами він виділяє HCN, який є легкозаймистим і токсичним.

Якщо він плавиться нітритами або хлоратами, він може вибухнути.

Отримання

Він може бути отриманий з натрієм Na, аміаком NH ₃ і вуглецем С. Натрій реагує з аміаком з отриманням аміду натрію NaNH ₂ :

2 Na + 2 NH ₃ → 2 NaNH ₂ + H ₂ ↑

Амід натрію нагрівають вугіллям до 600 ° C і утворюють ціанамід натрію Na ₂ NCN, який потім перетворюють на ціанід натрію з вугіллям при 800 ° C:

2 NaNH ₂ + C → 2 H ₂ ↑ + Na ₂ NCN

Na ₂ NCN + C → 2 NaCN

Інший спосіб полягає в плавленні цианаміду кальцію CaNCN і вуглецю C з карбонатом натрію Na ₂ CO ₃ :

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

Його також можна приготувати, пропускаючи газ азоту N ₂ через гарячу суміш карбонату натрію Na ₂ CO ₃ і порошкоподібний вуглець C, використовуючи залізо Fe в якості каталізатора або прискорювача реакції:

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

Програми

У видобутку золотих і срібних мінералів. Наслідки

Ціанід натрію здавна використовується для добування металів із золота та срібла з їх руд.

Ціанід, який використовується в процесі, переробляється, але щось потрапляє у водойму разом з невідкритими важкими металами.

Отруїлися птахи, кажани та інші тварини, які п’ють із цих ціанідних лагун.

Існують записи про греблі в Румунії, яка виділяла водойму з відходами та була пошкоджена погодною подією.

Як наслідок, тонни ціаніду були викинуті до річки Сасар та довколишніх водоносних систем, таких як річки Лапус, Сомс і Тиса, що закінчуються в Дунаї.

Це спричинило каскад загибелі тварин або, іншими словами, екологічну катастрофу.

Видобуток золота ціанідом в Новій Зеландії близько 1918 року. Ви можете побачити кількість забрудненої води, яка скидалася в річки, що знаходяться поблизу. Національна бібліотека NZ на Вікісховищі. Джерело: Wikimedia Commons.

У виробництві інших хімічних сполук

Цианід натрію NaCN використовується в синтезі різних видів органічних сполук.

Наприклад, готують пігменти та барвники (включаючи оптичні відбілювачі), сполуки для використання в сільському господарстві або агрохімікати та різні фармацевтичні препарати.

Він також використовується для отримання хелатирующих або секвеструючих агентів для іонів металів.

З'єднання під назвою нітрили готують з ціанідом натрію NaCN, який при обробці гарячим кислим або лужним водним розчином дозволяє отримувати карбонові кислоти.

Отримання карбонової кислоти з використанням ціаніду натрію натрію. Роланд Маттерн. Джерело: Wikimedia Commons.

Він дозволяє отримувати жирні кислоти з ціаногрупами, ціанідами важких металів та синильної кислоти або ціаністим воднем HCN.

У металургійній промисловості

NaCN застосовується в розчинах, що застосовуються при гальваніці або гальваніці металів (покритті металів іншими), наприклад, цинку.

Він є компонентом загартованої сталі. Він також працює в очищенні металу.

В інших цілях

Ціанід натрію є проміжним продуктом при виробництві нейлону.

Він використовується для відділення мінералів флотацією піною.

Програми поза використанням, запитання або дуже рідкісні

NaCN використовувався для вбивства гризунів, таких як кролики та щури, та їх нори та для вбивства термітових гнізд.

В даний час його застосовують періодично для усунення койотів, лисиць і диких собак. Застосовується у формі капсул у вигляді одноразових або багаторазових доз на ареалах, мисливських угіддях та лісах.

Через свою надзвичайну токсичність, NaCN слід застосовувати лише підготовленим людям.

Це використання вважається дуже небезпечним для людини, але є й такі, хто все ж його використовує.

Дику природу не слід ліквідувати, оскільки ці тварини вже борються за виживання у складних умовах. Автор: MaxWdhs. Джерело: Pixabay.

У сільському господарстві він раніше використовувався для фумігації цитрусових фруктових дерев та інших плодів. Він також використовувався як інсектицид та мітицид (усуваючи кліщів), який застосовувався після збору врожаю, для цитрусових, що не зберігаються, або для фумігації вантажних автомобілів, які використовуються для їх перевезення. Він також використовувався для обприскування кораблів, залізничних вагонів та складів.

Усі ці застосування були поставлені під сумнів через високу токсичність ціаніду натрію. З цієї причини він більше не використовується або лише дуже рідко і в дуже контрольованих умовах.

Список літератури

1. Національна медична бібліотека США. (2019). Ціанід натрію. Відновлено з pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Кірк-Отмер (1994). Енциклопедія хімічної технології. Четверте видання. Джон Вілі та сини.
3. Hurst, HE та Martin, MD (2017). Токсикологія. Ціанід. У галузі фармакології та терапевтики для стоматології (сьоме видання). Відновлено з sciencedirect.com.
4. Coppock, RW та Dziwenka, M. (2015). Загрози дикій природі агентами хімічної війни. У посібнику з токсикології агентів хімічної війни (друге видання). Відновлено з sciencedirect.com.
5. Моррісон, RT та Бойд, Р.Н. (2002). Органічна хімія. 6-е видання. Prentice-Hall.