ТИОЦИАНАТ КАЛИЯ (KSCN): СТРОЕНИЕ, СВОЙСТВА, ПРИМЕНЕНИЕ - ХИМИЯ - 2025

Тиоцианата калия представляет собой неорганическое соединение , состоящее из элементов калия (K), сера (S), углерод (С) и азота (N). Его химическая формула - KSCN. Это бесцветное или белое твердое вещество, хорошо растворимое в воде. Он состоит из иона калия K ⁺ и иона SCN ^- тиоцианата . KSCN в большом количестве содержится в слюне.

Тиоцианат калия используется в качестве лабораторного реактива для различных видов химического анализа. Он также используется в чернилах и красках.

Твердый тиоцианат калия KSCN. О. Люси / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Источник: Wikimedia Commons.

KSCN использовался для растворения желатина дентина (материала под эмалью зубов) перед нанесением материала или смолы, восстанавливающей зубы. Он также используется в исследованиях вакцин, поскольку позволяет извлекать определенные биохимические элементы из бактерий.

Он используется в виде раствора, в котором металлы растворяются в процессе полировки электричеством или электрополировкой. Его также использовали для получения поддельной крови для фильмов и спектаклей.

Иногда его неправильно используют для повышения стабильности молока, когда его не хранят в холодильнике. Но у него есть и обратная сторона, вызывающая гипотиреоз - заболевание, при котором нарушается работа щитовидной железы.

Структура

Калий тиоцианат состоит из К ⁺ катиону калия и NCS ^- тиоцианат аниона . Последний образован азотом (N), связанным с углеродом (C) тройной связью, и серой (S), присоединенной к углероду одинарной связью.

Химическая структура тиоцианата калия KSCN. Edgar181 / Общественное достояние. Источник: Wikimedia Commons.

Номенклатура

• Тиоцианат калия
• Сульфоцианат калия
• Калиевая соль тиоциановой кислоты
• Роданат калия
• Роданид калия

Свойства

Физическое состояние

Бесцветное или белое твердое вещество.

Молекулярный вес

97,18 г / моль

Температура плавления

173 ºC

Температура разложения

500 ºC

плотность

1,88 г / см ³

Растворимость

Хорошо растворим в воде: 217 г / 100 мл при 20 ° C, 238 г / 100 мл при 25 ° C. Растворим в этаноле.

pH

5% раствор KSCN имеет pH от 5,3 до 8,7.

Другие свойства

Образцы чистого, сухого тиоцианата калия стабильны неограниченно долго при хранении в темноте в плотно закрытых стеклянных банках. Однако при попадании прямых солнечных лучей бесцветные кристаллы быстро становятся желтоватыми.

Растворы чистой соли KSCN, защищенные от света, полностью стабильны.

KSCN способен набухать желатин и коллаген. Водные растворы тиоцианата калия при взаимодействии с диоксидом марганца MnO ₂ окисляются и образуют тиоцианоген (SCN) ₂ .

получение

Тиоцианат калия можно получить путем плавления цианида калия (KCN) с серой (S). Реакция быстрая и количественная.

KCN + S → KSCN

Его можно получить в растворе путем растворения серы (S) в бензоле или ацетоне и добавления раствора цианида калия (KCN) в изопропаноле. Эта реакция используется для анализа количества серы в растворе.

Тиоцианат калия можно получить в чистом виде путем последовательной перекристаллизации из воды или этанола.

Присутствие в природе

Тиоцианат калия в большом количестве содержится в слюне (15 мг / дл), но отсутствует в крови.

Также молоко некоторых млекопитающих (например, коров) содержит очень небольшое количество тиоцианата.

Приложения

В различных приложениях

Тиоцианат калия использовался в различных химических анализах. Он использовался для анализа или титрования ионов серебра, а также в качестве реагента и индикатора для других анализов.

KSCN используется в красителях и пигментах. Он используется в красках и чернилах.

В фотоиндустрии он используется, прежде всего, при производстве фотопленок, поскольку он служит для прочного осаждения желатина из пластиковых пленок.

Концентрация тиоцианата в крови использовалась в медицинских и научных экспериментах для определения степени, в которой некоторые люди курят, поскольку тиоцианат является продуктом, полученным из цианистого водорода (HCN), присутствующего в табачном дыме.

В стоматологии

Тиоцианат калия использовался для восстановления зубов животных. Его успешно наносили на поверхность дентина в качестве предварительной обработки перед нанесением средства для заполнения или закрытия открытого отверстия.

Дентин - это слой, который находится под эмалью зубов.

KSCN использовался для обработки поверхности дентина зубов перед нанесением материала, заполняющего полости. Автор: Мудассар Икбал. Источник: Pixabay.

Тиоцианат калия способствует набуханию желатина, который находится на дентине, поэтому этот слой легко удаляется, и в результате достигается лучшая адгезия или сцепление материала, закрывающего зуб (смола).

В лабораториях медицинской науки

KSCN используется при приготовлении вакцин или бактериальных экстрактов.

Патогенные бактерии выращивают путем инкубации в подходящих лабораторных контейнерах. Затем в контейнер, в котором находится культура бактерий, добавляют фосфатный буфер и KSCN.

Бактериальные культуры извлекаются с помощью KSCN для получения вакцин для медицинских исследований. Автор: WikiImages. Источник: Pixabay.

Берется порция этого бактериального препарата и помещается в банку. Ее перемешивают в течение подходящего времени и суспензию центрифугируют для отделения жидкости от твердого материала. Супернатант (жидкость) собирают и диализуют.

В результате получился экстракт, который используется для вакцинации в научных экспериментах с лабораторными животными.

В металлургической промышленности

Тиоцианат калия используется при электрополировке металлов. Электрополировка - это химический процесс, который позволяет обработать поверхность металла, чтобы уменьшить его микрошероховатость, то есть сгладить поверхность металла.

Это делается с помощью электричества, в результате чего металл сглаживается и действует как положительный полюс или анод электролитической ячейки. Шероховатость растворяется в растворе тиоцианата калия, и металл становится более гладким.

На съемках фильмов или в театре

KSCN используется для моделирования крови в кино- и телевизионных фильмах или в пьесах.

Например, раствор тиоцианата калия (KSCN) наносят на участок тела, который «пострадает» от пореза или имитации нападения. Пластиковый нож или имитация острого предмета погружается в раствор хлорида железа (FeCl ₃ ).

«Острый» предмет, содержащий FeCl ₃ , осторожно проводят по коже, смоченной в KSCN. Сразу же образуется красная полоса или пятно, очень похожее на кровь.

KSCN использовался для получения поддельной крови в фильмах и театрах. Автор: Кори Райан Хэнсон. Источник: Pixabay.

Это связано с образованием комплекса тиоцианата железа и воды ^2+, который имеет интенсивный красный цвет, очень похожий на кровь:

KSCN + FeCl ₃ + 5 H ₂ O → ²⁺ + 2 Cl ^- + KCl

Тиоцианат калия KSCN, смешанный с хлоридом железа в воде, образует темно-красное соединение, похожее на кровь. Автор: Clker-Free-Vector-Images. Источник: Pixabay.

Злоупотребление тиоцианатом калия

Тиоцианат калия используется недобросовестно для предотвращения заражения молока бактериями или грибками, потери его свойств и ухудшения качества.

В тропических странах используется метод, называемый «лакто-пероксидазная система» или система LP, который увеличивает стабильность молока при хранении при высоких температурах окружающей среды, когда его охлаждение невозможно.

В некоторых странах молоко невозможно охладить, поэтому для предотвращения его порчи используется тиоцианат калия. Автор: Томас Б. Источник: Pixabay.

В этом методе используется естественная антибактериальная система молока, которая активируется за счет увеличения концентрации тиоцианата (уже присутствующего в небольших количествах в молоке) и перекиси водорода (H ₂ O ₂ ).

Однако во многих странах этот метод не разрешен властями, регулирующими переработанные пищевые продукты.

Некоторые недобросовестные люди добавляют KSCN в молоко нерациональным образом с H ₂ O ₂ или без него , что представляет опасность для здоровья потребителя, поскольку тиоцианаты - это вещества, которые вызывают повреждение щитовидной железы и могут вызвать гипотиреоз при попадании в организм. высокие концентрации.

Молоко с избытком тиоцианата калия может навредить здоровью тех, кто его ест. Автор: Tookapic. Источник: Pixabay.

риски

Следует избегать вдыхания порошка тиоцианата калия. При обращении с ним рекомендуется надевать перчатки и защитные очки. После кратковременного воздействия тиоцианата калия он может вызвать такие воздействия на нервную систему, как чрезмерные эмоции без мотивации, возбуждение и судороги.

После длительного воздействия могут быть затронуты щитовидная железа и центральная нервная система, что проявляется соответственно в гипотиреозе и ухудшении некоторых функций. При проглатывании он может вызвать спутанность сознания, тошноту, рвоту, судороги и слабость.

Воспламенение или горение KSCN выделяет сильно ядовитые цианидные газы; это также происходит при добавлении кислот. В лаборатории с ним нужно обращаться в хорошо вентилируемом вытяжном шкафу.

Ссылки

1. Ярвинен, Л.З. и др. (1998). Индукция защитного иммунитета у кроликов путем совместного введения инактивированного токсина Pasteurella multocida и экстракта тиоцианата калия. Инфекция и иммунитет, август 1998 г., стр. 3788-3795. Восстановлено с ncbi.nlm.nih.gov.
2. Тани Ю. и Тогая Т. (1995). Обработка поверхности дентином без кислот. Dental Materials Journal 14 (1): 58-69, 1995. Получено с jstage.jst.go.jp.
3. Колтофф, И.М. и Лингейн, Дж. Дж. (1935). Тиоцианат калия как основное стандартное вещество. Журнал Американского химического общества 1935 г., 57, 11, 2126-2131. Восстановлено с pubs.acs.org.
4. Балмасов А.В. и др. (2005). Электрополировка серебра в водно-органических растворах тиоцианата калия. Prot Met 41, 354-357 (2005). Восстановлено с link.springer.com.
5. Коттон, Ф. Альберт и Уилкинсон, Джеффри. (1980). Продвинутая неорганическая химия. Четвертое издание. Джон Вили и сыновья.
6. Лиде, Д.Р. (редактор) (2003). CRC Справочник по химии и физике. 85- ^е издание CRC Press.
7. Тайнер, Т. и Фрэнсис, Дж. (2017). Тиоцианат калия. ACS Reagent Chemicals. Восстановлено с pubs.acs.org.
8. Kanthale, P. et al. (2015). Качественный тест на обнаружение постороннего тиоцианата в молоке. J Food Sci Technol (март 2015) 52 (3): 1698-1704. Восстановлено с ncbi.nlm.nih.gov.
9. Рой, Д. и др. (2018) Кремниевый флуоресцентный зонд на основе квантовых точек: характеристика синтеза и распознавание тиоцианата в крови человека. САУ Омега 2018, 3, 7, 7613-7620. Восстановлено с pubs.acs.org.
10. Гаммон, К. (2018). Наука поддельной крови. Внутри науки. Получено с сайта insidescience.org.