ЦИАНИД НАТРИЯ (НАЦН): СТРУКТУРА, СВОЙСТВА, РИСКИ, ПРИМЕНЕНИЕ - ХИМИЯ - 2026

Цианид натрия представляет собой неорганическое соль , образованное катион натрия Na ⁺ и анион цианида CN ^- . Его химическая формула - NaCN. Также известный как цианид натрия, это белое кристаллическое вещество. Он гигроскопичен, то есть впитывает воду из окружающей среды, а его кристаллы имеют кубическую форму, как хлорид натрия NaCl.

При растворении в воде он имеет тенденцию к образованию цианистого водорода HCN. Его растворы легко растворяют золото и серебро. Эта характеристика позволяет использовать его для извлечения золота и серебра из минералов. Растворы, используемые для этой цели, подвергаются вторичной переработке, то есть используются повторно несколько раз.

Твердый цианид натрия NaCN. L26. Источник: Wikimedia Commons.

Тем не менее, часть цианида удается попасть в определенные пруды для отходов, что представляет опасность для дикой природы и людей, поскольку цианид очень токсичен и может вызвать смерть.

NaCN используется в химической промышленности в качестве промежуточного продукта для получения различных типов соединений, таких как красители, сельскохозяйственные химикаты, лекарства или лекарственные средства.

Цианид натрия - очень опасное соединение, так как может привести к смерти, поэтому с ним нужно обращаться с особой осторожностью.

Структура

Цианид натрия состоит из иона Na + и иона CN-.

Строение молекулы цианида натрия NaCN. Arrowsmaster, Источник: Wikimedia Commons.

Цианид-ион имеет атом углерода C и атом азота N, соединенные тройной связью.

Ионы, входящие в состав цианида натрия NaCN. EPOP. Источник: Wikimedia Commons.

NaCN имеет ту же кристаллическую структуру, что и NaCl, поэтому его кристаллы имеют кубическую форму.

Номенклатура

-Цианид натрия

-Цианид натрия

свойства

Физическое состояние

Гигроскопичное белое кристаллическое вещество (впитывает воду из окружающей среды).

Молекулярный вес

49,007 г / моль

Температура плавления

563,7 ºC

Точка кипения

1496 ºC

Точка возгорания

Не горюч. Но если он подвергается воздействию огня, образуется цианистый водород HCN и оксиды азота.

плотность

1,595 г / см ³ при 20 ºC

Растворимость

Хорошо растворим в воде: 48 г / 100 мл при 10ºC, 82 г / 100 мл при 35ºC. Слабо растворим в спирте

Константа диссоциации

Гидролизуется в водном растворе с образованием цианистого водорода HCN. Константа этого гидролиза K _h = 2,5 · 10 ^-5 .

pH

Водные растворы NaCN сильно щелочные.

Химические свойства

При растворении в воде он разделяется на ионы Na ⁺ и CN ^- . В водном растворе цианид-ион CN ^- забирает протон H ⁺ из воды H ₂ O, образуя HCN и ион OH ^- , поэтому раствор становится щелочным.

CN ^- + H ₂ O → HCN + OH ^-

По этой причине его водные растворы быстро разлагаются при хранении с образованием цианистого водорода HCN.

Он вызывает коррозию алюминия. Их растворы легко растворяют золото Au и серебро Ag в присутствии воздуха.

Это хелатирующий агент, поскольку цианид-анион CN ^- может легко связываться с другими металлами, такими как серебро, золото, ртуть, цинк, кадмий и т. Д.

Имеет слабый запах горького миндаля.

риски

С ним нужно обращаться очень осторожно. Это очень ядовитое соединение, подавляющее важные метаболические процессы и приводящее к смерти при проглатывании, вдыхании, всасывании через кожу или контакте с глазами.

При вдыхании NaCN растворяется в слизистой оболочке дыхательных путей и попадает в кровоток. Цианид-ион NaCN имеет сильное сродство к железу в степени окисления +3, то есть к катиону трехвалентного железа Fe ³⁺ .

Когда цианид абсорбируется, он быстро вступает в реакцию с Fe ³⁺ важного фермента в митохондриях клеток (цитохромоксидазы), предотвращая определенные процессы его дыхания.

Следовательно, клеточное дыхание подавляется или замедляется, что приводит к цитотоксической гипоксии. Это означает, что клетки и ткани не могут использовать кислород, особенно клетки мозга и сердца.

Таким образом происходит необратимое или смертельное повреждение тела. Это может произойти как у людей, так и у животных.

При попадании внутрь он вызывает закупорку кровеносных сосудов и коррозию слизистой оболочки желудка в дополнение к вышеупомянутому.

Цианид натрия NaCN может убить. Автор: OpenIcons. Источник: Pixabay.

Он не горюч, но при контакте с кислотами выделяет HCN, который легко воспламеняется и токсичен.

Если он плавится с нитритами или хлоратами, он может взорваться.

получение

Его можно получить с помощью натрия Na, аммиака NH ₃ и углерода C. Натрий реагирует с аммиаком с образованием амида натрия NaNH ₂ :

2 Na + 2 NH ₃ → 2 NaNH ₂ + H ₂ ↑

Амид натрия нагревают с древесным углем до 600 ° C и получают цианамид натрия Na ₂ NCN, который затем превращается в цианид натрия с помощью древесного угля при 800 ° C:

2 NaNH ₂ + C → 2 H ₂ ↑ + Na ₂ NCN

Na ₂ NCN + C → 2 NaCN

Другой метод заключается в плавлении цианамида кальция CaNCN и углерода C с карбонатом натрия Na ₂ CO ₃ :

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

Его также можно приготовить путем пропускания газообразного азота N ₂ через горячую смесь карбоната натрия Na ₂ CO ₃ и порошкообразного углерода C с использованием железа Fe в качестве катализатора или ускорителя реакции:

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

Приложения

При добыче золота и серебра. последствия

Цианид натрия уже давно используется для извлечения металлов, золота и серебра из руд.

Цианид, используемый в процессе, перерабатывается, но что-то уходит в пруд для отходов вместе с неизвлеченными тяжелыми металлами.

Птицы, летучие мыши и другие животные, которые пьют из цианидных лагун, были отравлены.

Есть записи о дамбе в Румынии, которая изолировала пруд для отходов и была повреждена погодным явлением.

Как следствие, тонны цианида были выброшены в реку Сасар и близлежащие системы водоносных горизонтов, такие как реки Лапус, Сомес и Тиса, заканчивающиеся в Дунае.

Это вызвало каскад гибели животных или, другими словами, экологическую катастрофу.

Добыча золота с цианидом в Новой Зеландии около 1918 года. Вы можете увидеть количество загрязненной воды, которая была сброшена в близлежащие реки. Национальная библиотека Новой Зеландии на сайте Commons. Источник: Wikimedia Commons.

При производстве других химических соединений

Цианид натрия NaCN используется в синтезе различных типов органических соединений.

Например, готовят пигменты и красители (включая оптические отбеливатели), соединения для использования в сельском хозяйстве или агрохимии и различных фармацевтических препаратах.

Он также используется для получения хелатирующих или связывающих агентов для ионов металлов.

Соединения, называемые нитрилами, получают с цианидом натрия NaCN, который при обработке горячим кислым или щелочным водным раствором позволяет получать карбоновые кислоты.

Получение карбоновой кислоты с использованием цианида натрия NaCN. Роланд Маттерн. Источник: Wikimedia Commons.

Он позволяет получать жирные кислоты с цианогруппами, цианидами тяжелых металлов и синильной кислотой или цианистым водородом HCN.

В металлургической промышленности

NaCN используется в растворах, используемых при гальванике или гальванике металлов (покрытия металлов другими веществами), например цинка.

Это компонент из закаленной стали. Он также работает при очистке металла.

В других целях

Цианид натрия является промежуточным продуктом при производстве нейлона.

Используется для разделения минералов флотацией с пеной.

Неиспользуемые, сомнительные или очень редкие приложения

NaCN использовался для уничтожения грызунов, таких как кролики и крысы, и их нор, а также для уничтожения гнезд термитов.

В настоящее время его иногда используют для уничтожения койотов, лисиц и диких собак. Он используется в форме капсул в виде однократной или многократной дозы на пастбищах, охотничьих угодьях и лесах.

Из-за своей чрезвычайной токсичности NaCN должен использоваться только обученными людьми.

Это использование считается очень опасным для человека, но есть и те, кто им пользуется.

Не следует уничтожать дикую природу, поскольку эти животные уже борются за выживание в тяжелых условиях. Автор: MaxWdhs. Источник: Pixabay.

Раньше в сельском хозяйстве его использовали для окуривания цитрусовых и других фруктов. Он также использовался в качестве инсектицида и митицида (уничтожителя клещей) для применения после сбора урожая, для хранения цитрусовых или для фумигации грузовиков, используемых для их перевозки. Его также использовали для опрыскивания судов, железнодорожных вагонов и складов.

Все эти применения были подвергнуты сомнению из-за высокой токсичности цианида натрия. По этой причине он больше не используется или используется очень редко и в строго контролируемых условиях.

Ссылки

1. Национальная медицинская библиотека США. (2019). Цианид натрия. Получено с pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Кирк-Отмер (1994). Энциклопедия химической технологии. Четвертое издание. Джон Вили и сыновья.
3. Херст, HE и Мартин, доктор медицины (2017). Токсикологии. Цианид. В фармакологии и терапии для стоматологии (седьмое издание). Восстановлено с sciencedirect.com.
4. Коппок, Р. У. и Дзивенка, М. (2015). Угрозы дикой природе от агентов химического оружия. В Справочнике по токсикологии боевых отравляющих веществ (второе издание). Восстановлено с sciencedirect.com.
5. Моррисон, Р. Т. и Бойд, Р. Н. (2002). Органическая химия. 6-е издание. Prentice-Hall.