ציאניד נתרן (NACN): מבנה, תכונות, סיכונים, שימושים - כִּימִיָה - 2025

סודיום ציאניד הוא מלח אורגני נוצר על ידי קטיון נתרן Na ⁺ ו אניון ציאניד CN ^- . הנוסחה הכימית שלה היא NaCN. המכונה גם נתרן ציאניד, זהו מוצק גבישי לבן. זה היגרוסקופי, כלומר הוא סופג מים מהסביבה, והגבישים שלו מעוקבים כמו נתרן כלורי NaCl.

כאשר מומסים במים הוא נוטה ליצור HCN מימן ציאניד. הפתרונות שלה ממיסים זהב וכסף בקלות. מאפיין זה גורם לכך שהוא משמש לחילוץ זהב וכסף מהמינרלים שלו. הפתרונות המשמשים למטרה זו ממוחזרים, כלומר משתמשים בהם מחדש מספר פעמים.

ציאניד נתרן NaCN מוצק. L26. מקור: Wikimedia Commons.

עם זאת, חלק מהציאניד מצליח לברוח לבריכות פסולת מסוימות, המהוות סכנה לבעלי החיים ובני האדם, שכן ציאניד רעיל מאוד ויכול לגרום למוות.

NaCN משמש בתעשייה הכימית כחומר ביניים להכנת סוגים שונים של תרכובות, כגון צבעים, כימיקלים חקלאיים ותרופות או תרופות.

ציאניד נתרן הוא תרכובת מסוכנת מאוד מכיוון שהיא יכולה לגרום למוות, ולכן יש לטפל בזה בזהירות יתרה.

מִבְנֶה

ציאניד נתרן מורכב מיון Na + ומיון CN.

מבנה מולקולת NaCN נתרן ציאניד. Arrowsmaster, מקור: Wikimedia Commons.

ליון הציאניד יש פחמן C ואטום N חנקן המחוברים יחד על ידי קשר משולש.

יונים המרכיבים NaCN של נתרן ציאניד. אפופ. מקור: Wikimedia Commons.

ל- NaCN יש את אותו מבנה גבישי כמו NaCl, כך שגבישיה מעוקבים.

מִנוּחַ

-סודיום ציאניד

-סודיום ציאניד

נכסים

מצב פיזי

מוצק גבישי לבן היגרוסקופי (סופג מים מהסביבה).

משקל מולקולרי

49.007 גרם / מול

נקודת המסה

563.7 מעלות צלזיוס

נקודת רתיחה

1496 מעלות צלזיוס

נקודת רתיחה

זה לא דליק. אבל אם הוא חשוף לשריפה, מיוצרים תחמוצת מימן HCN ותחמוצות חנקן.

צְפִיפוּת

1,595 גרם / ס"מ ³ בחום של 20 מעלות צלזיוס

מְסִיסוּת

מסיסים מאוד במים: 48 גרם / 100 מ"ל בחום של 10 מעלות צלזיוס, 82 גרם / 100 מ"ל בחום של 35 מעלות צלזיוס. מסיסים מעט באלכוהול

מתן קבוע

הידרוליזה בתמיסה מימית המייצרת מימן ציאניד HCN. הקבוע של הידרוליזה זו הוא K _h = 2.5 x 10 ^-5 .

pH

תמיסות NaCN מימיות הן בסיסיות מאוד

תכונות כימיות

כאשר מומס במים, הוא מפריד לתוך Na שלה ⁺ ו CN ^- יונים . בתמיסה מימית, יון הציאניד CN ^- לוקח פרוטון H ⁺ מהמים H ₂ O ויוצר HCN ויון OH ^- כך שהפתרון הופך להיות אלקליין.

CN ^- + H ₂ O → HCN + OH ^-

מסיבה זו, התמיסות המימיות שלה מתפרקות במהירות כאשר הן מאוחסנות ויוצרים HCN מימן.

זה מאכל כלפי אלומיניום. הפתרונות שלהם ממיסים בקלות זהב Au וכסף Ag בנוכחות אוויר.

זהו חומר צ'לטציה מכיוון שהאיון ציאניד CN ^- יכול בקלות להיקשר למתכות אחרות, כגון כסף, זהב, כספית, אבץ, קדמיום וכו '.

יש לו ריח קלוש של שקדים מרירים.

סיכונים

יש לטפל בזה בזהירות רבה. זוהי תרכובת רעילה ביותר, מעכבת תהליכים מטבוליים חשובים ומובילה למוות הן באמצעות בליעה, שאיפה, ספיגה דרך העור או מגע עם העיניים.

אם נשאפים, NaCN מתמוסס ברירית דרכי הנשימה ועובר לזרם הדם. ליון הציאניד של NaCN יש זיקה חזקה לברזל במצב החמצון של +3, כלומר הקטיון הברזל Fe ³⁺ .

כאשר ספיגת ציאניד הוא מגיב במהירות עם ה- Fe ³⁺ של אנזים חשוב במיטוכונדריה של התאים (ציטוכרום אוקסידאז), ומונע מתהליכים מסוימים של הנשמתו להתקיים.

לכן, הנשימה התאית מעוכבת או מאיטה ותוצאה של היפוקסיה ציטוטוקסית. זה אומר שתאים ורקמות אינם מסוגלים להשתמש בחמצן, במיוחד בתאי מוח ובלב.

בדרך זו מתרחש נזק תמידי או קטלני בגוף. זה יכול להתרחש אצל בני אדם ובעלי חיים כאחד.

אם היא נבלעת, היא גורמת לגודש בכלי הדם ולקורוזיה של רירית הקיבה, בנוסף לאמור לעיל.

NaCN נתרן ציאניד יכול להרוג. מחבר: OpenIcons. מקור: Pixabay.

זה לא דליק, אך במגע עם חומצות, הוא משחרר HCN שהוא דליק ורעיל ביותר.

אם הוא נמס עם ניטריטים או כלורטים, הוא יכול להתפוצץ.

להשיג

ניתן להשיג אותו עם נתרן Na, אמוניה NH ₃ ופחמן C. נתרן מגיב עם אמוניה כדי לתת נתרן אמיד NaNH ₂ :

2 Na + 2 NH ₃ → 2 NaNH ₂ + H ₂ ↑

נתרן אמידי מחומם עם פחם עד 600 מעלות צלזיוס ומייצר נתרן ציאנמיד Na ₂ NCN, שמומר לאחר מכן לנתרן ציאניד עם פחם בטמפרטורה של 800 מעלות צלזיוס:

2 NaNH ₂ + C → 2 H ₂ ↑ + Na ₂ NCN

Na ₂ NCN + C → 2 NaCN

שיטה נוספת היא להמיס CaNCN סידן ציאנמיד ופחמן C עם נתרן קרבונט Na ₂ CO ₃ :

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

ניתן להכין אותו גם על ידי העברת גז חנקן N ₂ דרך תערובת חמה של נתרן קרבונט Na ₂ CO ₃ ואבקת פחמן C, באמצעות ברזל Fe כזרז או כמאיץ של התגובה:

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

יישומים

במיצוי מינרלים מזהב וכסף. השלכות

נתרן ציאניד שימש זה מכבר לחילוץ המתכות זהב וכסף מעפרותיו.

הציאניד המשמש בתהליך ממוחזר, אך משהו בורח לבריכת הפסולת יחד עם המתכות הכבדות שלא הושגו.

ציפורים, עטלפים ובעלי חיים אחרים ששותים מלגונות הציאניד הללו הורעלו.

ישנם רישומים של סכר ברומניה שבודד בריכת פסולת ונפגע מאירוע מזג אוויר.

כתוצאה מכך, שוחררו טונות ציאניד לנהר סאסאר ולמערכות האקוויפר הסמוכות כמו נהרות לפוס, סומס וטישה, שהסתיימו בדנובה.

זה גרם למפל של מקרי מוות בבעלי חיים, או במילים אחרות, אסון אקולוגי.

כריית זהב עם ציאניד בניו זילנד סביב שנת 1918. ניתן לראות את כמות המים המזוהמים שהוזרמו לנהרות הסמוכים. הספרייה הלאומית NZ בקניון. מקור: Wikimedia Commons.

בייצור תרכובות כימיות אחרות

ציאניד NaCN משמש לסינתזה של סוגים שונים של תרכובות אורגניות.

לדוגמה, מכינים פיגמנטים וצבעים (כולל מחליקים אופטיים), תרכובות לשימוש בחקלאות או אגרוכימיה ותרופות שונות.

הוא משמש גם להשגת חומרי צ'לטציה או רצף לביוני מתכת.

תרכובות הנקראות ניטרילים מוכנות עם NaCN נתרן ציאנידי, שכאשר מטפלים בתמיסה מימית חומצית או אלקליין מאפשרת קבלת חומצות קרבוקסיליות.

הכנת חומצה קרבוקסילית באמצעות NaCN של נתרן ציאניד. רולנד מטרן. מקור: Wikimedia Commons.

זה מאפשר להכין חומצות שומן עם קבוצות ציאנו, ציאנידים מתכתיים כבדים וחומצה הידרוצינית או HCN מימן ציאניד.

בתעשיית המתכות

NaCN משמש בתמיסות המשמשות לגלוש או אלקטרוליטי של מתכות (ציפוי מתכות עם אחרים) למשל אבץ.

זהו מרכיב מפלדה מוקשה. זה עובד גם בניקוי מתכות.

בשימושים אחרים

ציאניד נתרן הוא מתווך בייצור ניילון.

הוא משמש להפרדת מינרלים על ידי הנפקה עם קצף.

יישומים שאינם בשימוש, מוטלים בספק או נדירים מאוד

NaCN שימש להרוג מכרסמים, כמו ארנבים וחולדות, ומחילותיהם, וכדי להרוג קנים טרמיטים.

נכון לעכשיו הוא משמש מדי פעם לחיסול זאבות, שועלים וכלבי בר. הוא משמש בצורת כמוסה כמינון יחיד או מרובה על שדות שטח, שטחי ציד ויערות.

בגלל הרעילות הקיצונית שלה, NaCN אמור לשמש רק אנשים מיומנים.

שימוש זה נחשב למסוכן מאוד עבור בני אדם, אך יש כאלה שעדיין משתמשים בו.

אין לחסל את חיות הבר, מכיוון שבעלי חיים אלה כבר נאבקים כדי לשרוד בתנאים קשים. מחבר: MaxWdhs. מקור: Pixabay.

בחקלאות שימשה בעבר לביצוע עצי פרי הדר ופירות אחרים. הוא שימש גם כקוטל חרקים וקוטל קוטל-מיטיבי (מחסל קרדית) המיושם לאחר הקטיף, לפירות הדר שאינם מאוחסנים או לחיטוי משאיות המשמשות להובלתם. הוא שימש גם לרסס אוניות, קרונות רכבת ומחסנים.

כל השימושים הללו נחקרו בגלל הרעילות הגבוהה של נתרן ציאניד. מסיבה זו, הוא אינו משמש יותר או רק לעיתים רחוקות מאוד ובתנאים מבוקרים מאוד.

הפניות

1. הספרייה הלאומית לרפואה בארה"ב. (2019). סודיום ציאניד. התאושש מ- pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. קירק-אחר (1994). אנציקלופדיה לטכנולוגיה כימית. גרסה רביעית. ג'ון וויילי ובניו.
3. הרסט, מרטין, מרטין (2017). טוקסיקולוגיה. צִיאָנִיד. בתחום הפרמקולוגיה והטיפול הרפואי לרפואת שיניים (המהדורה השביעית). התאושש מ- sciencedirect.com.
4. Coppock, RW ו- Dziwenka, M. (2015). איומים על בעלי חיים בטבע על ידי סוכני לוחמה כימית. במדריך לטוקסיקולוגיה של סוכני לוחמה כימית (מהדורה שנייה). התאושש מ- sciencedirect.com.
5. מוריסון, RT ובויד, RN (2002). כימיה אורגנית. מהדורה 6. פרנטיס-הול.