NATRI AZIDE (NAN3): CẤU TRÚC, ĐẶC TÍNH, CÔNG DỤNG, RỦI RO - HÓA HỌC - 2025

Các azide natri là một tinh thể vô cơ rắn được hình thành bởi natri ion Na ⁺ và ion azit N ₃ ^- . Công thức hóa học của nó là NaN ₃ . Hợp chất NaN ₃ là muối natri của axit hyđrozoic HN ₃ . NaN ₃ là chất rắn kết tinh không màu đến trắng.

Mặc dù nó là một hợp chất rất độc hại, nhưng một trong những cách sử dụng rộng rãi nhất của nó là túi khí sẽ phồng lên ngay lập tức khi xảy ra tai nạn xe cộ. Nó cũng được sử dụng để làm phồng nhanh các đường trượt khẩn cấp của máy bay. Tuy nhiên, việc sử dụng nó hiện đang bị nghi ngờ nhiều trong cả hai trường hợp do độc tính của nó.

NaN ₃ natri azit rắn. И.С. Непоклонов. Nguồn: Wikimedia Commons.

Nó được sử dụng trong các phòng thí nghiệm nghiên cứu hóa học để tổng hợp các loại hợp chất khác nhau và trong các phòng thí nghiệm sinh hóa để nghiên cứu với vi khuẩn, nấm hoặc tế bào động vật có vú hoặc người.

Trong một số phòng thí nghiệm, nó được sử dụng để khử trùng vật liệu hoặc thiết bị, nhưng một số loại vi sinh vật nhất định chống lại hoạt động diệt khuẩn của nó.

Nó cũng đã được sử dụng trong nông nghiệp để loại bỏ ký sinh trùng từ đất hoặc trong ngành công nghiệp gỗ để ngăn gỗ thông không bị nhiễm nấm.

Kết cấu

NaN ₃ natri azit được tạo thành từ cation Na ⁺ và anion N ₃ ^- azit .

Natri azit được tạo thành từ ion natri Na ⁺ và ion azit N ₃ ^- . Lukáš Mižoch. Nguồn: Wikimedia Commons.

Ion azide N ₃ ^- được hình thành bởi 3 nguyên tử nitơ (N) liên kết với nhau bằng các liên kết cộng hóa trị có thể là đơn, đôi hoặc ba, vì các điện tử được chia sẻ giữa ba nguyên tử.

Cho biết anion có cấu trúc mạch thẳng, tức là ba nguyên tử nitơ sắp xếp thành một đường thẳng. Hơn nữa, cấu trúc là đối xứng.

Các cấu trúc Lewis có thể có của anion azide. Tác giả: Marilú Stea.

Danh pháp

- Natri azide

- Natri azide

Tính chất

Tình trạng thể chất

Chất rắn kết tinh không màu đến trắng. Tinh thể hình lục giác.

Trọng lượng phân tử

65,01 g / mol

Độ nóng chảy

Nó bị phân hủy ở nhiệt độ 275 ° C.

Tỉ trọng

1.846 g / cm ³ ở 20 ºC

Độ hòa tan

Nó rất dễ hòa tan trong nước: 41,7 g / 100 mL ở 17 ºC. Nó ít tan trong etanol và không tan trong ete etylic.

Hằng số phân ly

Nó có pK _b là 9,3. Dung dịch nước có chứa NH ₃ , nhanh chóng thoát ra môi trường ở 37ºC.

Tính chất hóa học

NaN ₃ ăn mòn rất mạnh đối với nhôm và vừa phải đối với đồng và chì.

Theo một nguồn tin nhất định, natri azit không gây nổ. Nó bị phân hủy êm dịu và hoàn toàn khi đun nóng đến 300 ° C hoặc hơn, tạo thành kim loại natri Na và khí nitơ N ₂ .

2 NaN ₃ → 2 Na + 3 N ₂ ↑

Nó là một chất thấm nitơ, có nghĩa là nó dùng để nitro hóa hoặc thêm nitơ vào các hợp chất hóa học khác hoặc lên bề mặt của các vật liệu như thép.

Nó ổn định trong nước trung tính hoặc kiềm khi thiếu ánh sáng. Nó bị phân hủy bởi bức xạ mặt trời.

Đặc tính sinh hóa

Natri azide ức chế một enzym gọi là cytochrome oxidase được tìm thấy trong ty thể của tế bào và có liên quan đáng kể đến quá trình hô hấp và tạo năng lượng.

Hoạt động của nó ngăn cản việc tạo ra ATP, một hợp chất quan trọng trong các hoạt động của tế bào và tế bào bị suy giảm hoặc hư hỏng.

Nếu ăn phải, hít phải hoặc tiếp xúc với natri azit, nó rất độc và có thể gây tử vong.

Thu được

Amoniac NH _{3 cho} phản ứng với dd kim loại Na ở 350 ºC trong bình kín bằng thép, thu được natri amit NaNH ₂ .

Natri azit NaNH ₂ được phản ứng với đinitơ monoxit N ₂ O ở 230 ° C trong lò phản ứng niken, và do đó hỗn hợp gồm natri azit NaN ₃ , natri hydroxit NaOH và amoniac NH _{3 được tạo thành} .

2 NaNH ₂ + N ₂ O → NaN ₃ + NaOH + NH ₃

Nó cũng có thể thu được bằng cách cho natri amit phản ứng với natri nitrat NaNO ₃ ở 175 ºC:

3 NaNH ₂ + NaNO ₃ → NaN ₃ + 3 NaOH + NH ₃

Để làm sạch azit, nước được thêm vào hỗn hợp, các tinh thể của azit được rửa sạch, và sau đó nước được làm bay hơi. Vật liệu kết tinh còn lại là natri azit NaN ₃ sau đó được làm khô ở 110 ° C.

Các ứng dụng

Trong phương tiện cơ giới và máy bay

Natri azit từ lâu đã được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô như một chất tạo nitơ để làm phồng nhanh các túi khí an toàn (túi khí) trên vô lăng của ô tô và xe tải khi xảy ra va chạm.

Nó cũng đã được sử dụng trong các đường trượt bơm hơi được sử dụng để nhanh chóng thoát ra khỏi bên trong máy bay đã hạ cánh trong các tình huống khẩn cấp.

Trong cả hai trường hợp, cơ chế liên quan đến tác động của tia lửa để tạo ra phản ứng tức thì giữa natri azit và một số hợp chất nhất định, tạo ra khí nitơ N ₂ và natri oxit Na ₂ O.

Trong ứng dụng này, cần phải giải phóng tức thời một khí lạnh và không độc, do đó nitơ là khí thích hợp nhất.

Túi bảo mật đã được sử dụng trong xe. Tác giả: Marcel Langthim. Nguồn: Pixabay.

Tuy nhiên, việc sử dụng này đang giảm do độc tính của azit natri và các hợp chất ít độc hơn đang được sử dụng thay thế.

Trong ngành công nghiệp hóa chất

Nó được sử dụng như một chất làm chậm trong sản xuất cao su xốp, để ngăn chặn sự đông tụ của mủ styren hoặc butadien khi chúng được bảo quản tiếp xúc với kim loại và để phân hủy nitrit khi có nitrat.

Trong nông nghiệp

Nó đã được sử dụng trong nông nghiệp: như một chất diệt khuẩn và khử trùng, nó cũng là chất diệt khuẩn nematicide, tức là, nó được sử dụng trên đất để loại bỏ tuyến trùng, là loại ký sinh trùng tấn công một số loại cây trồng.

Thiệt hại do tuyến trùng ở rễ cây trồng. Tác giả: RedWolf. Nguồn: Wikimedia Commons.

Nó cũng hoạt động như một chất diệt cỏ và ngăn chặn sự thối rữa của trái cây.

Gần đây NaN ₃ đã được sử dụng để chuẩn bị đậu bắp hoặc hạt giống đậu bắp để quan sát khả năng chống chịu úng của chúng.

Hạt giống được bón NaN ₃ trước đây tạo ra cây con chịu được ngập úng tốt hơn hạt không được xử lý, cải thiện chiều cao của cây, tăng số lá và tăng số rễ ngay cả khi thừa nước.

Trong điều chế các hợp chất hóa học khác

Nó được sử dụng làm thuốc thử hóa học trong quá trình tổng hợp các hợp chất hữu cơ, ví dụ để điều chế nhiều azit hữu cơ, chẳng hạn như azit tosyl hoặc azit của các nhóm ankyl bậc ba, rất quan trọng trong tổng hợp hóa học.

Nó được dùng để điều chế axit hyđrua (HN ₃ ) và natri (Na) nguyên chất.

Trong ngành công nghiệp chất nổ

NaN ₃ natri azit là chất trung gian trong sản xuất thuốc nổ, vì nó được sử dụng để điều chế azit chì Pb (N ₃ ) ₂ . Loại thứ hai là một hợp chất phát nổ khi bị tác động lực, đó là lý do tại sao nó được sử dụng trong việc chế tạo các thiết bị kích nổ.

NaN ₃ natri azit được sử dụng để tạo hợp chất chì Pb (N ₃ ) ₂ azit là một phần của các thiết bị nổ. Tác giả: OpenClipart-Vectors. Nguồn: Pixabay.

Trong phòng thí nghiệm sinh hóa

Natri azit được sử dụng khi cần thiết bị vô trùng trong phòng thí nghiệm, vì nó có khả năng tiêu diệt các loại vi sinh vật khác nhau.

Nó là một chất diệt khuẩn. Tuy nhiên, một số nguồn chỉ ra rằng một số loại vi khuẩn có khả năng chống lại hoạt động của nó.

Điều này đạt được bằng cách ngăn chặn vị trí liên kết oxy trong cytochrome oxidase, là một loại enzyme tham gia vào quá trình sản xuất năng lượng của một số vi sinh vật.

Nó được sử dụng trong máy đếm máu tự động, cũng trong việc lựa chọn vi khuẩn khác nhau và để bảo quản các dung dịch thuốc thử trong phòng thí nghiệm vì nó ngăn chặn sự phát triển của một số vi sinh vật trong đó.

Trong các mục đích sử dụng khác nhau

Natri azit được sử dụng trong ngành công nghiệp gỗ để ngăn chặn sự phát triển của các đốm nấm nâu trên gỗ thông.

Nó cũng đã được sử dụng trong ngành công nghiệp bia Nhật Bản để ngăn chặn sự phát triển của một loại nấm làm đen bia.

Rủi ro

Natri azide là một hợp chất độc hại ức chế một loại enzyme quan trọng đối với sự hô hấp và sự sống của tế bào người và động vật. Nó đã được phát hiện ra rằng nó có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến các tế bào của mô mạch máu của não.

Tác dụng tức thì của nó sau khi uống, hít phải hoặc tiếp xúc với da là hạ huyết áp một cách nguy hiểm, có thể dẫn đến tử vong. Do đó, nó phải được xử lý hết sức cẩn thận.

Có những nguồn thông tin kêu gọi sự chú ý đến túi khí của các phương tiện bị phá hủy ở các khu vực phế thải.

Trong những trường hợp như vậy, những người không nhận thức được sự nguy hiểm có thể tiếp cận với các mỏ NaN ₃ , đây là một hợp chất rất độc hại. Ngoài ra, có nguy cơ ô nhiễm NaN ₃ trong đất và nước.

Tương tự như vậy, trong tai nạn, va chạm hoặc cháy xe, mọi người có thể tiếp xúc với NaN ₃ và điều này có thể được nhân viên y tế tham gia cấp cứu đánh giá thấp hoặc không biết.

Sự tiếp xúc của nhân viên phòng thí nghiệm sử dụng nó cũng được chú ý.

Người giới thiệu

1. Vwioko, ED và cộng sự. (2019). Sodium Azide Priming tăng cường khả năng chịu ngập úng ở đậu bắp (Abelmoschus esculentus). Agronomy 2019, 9, 670. Được khôi phục từ mdpi.com.
2. Kho, DT và cộng sự. (2017). Cái chết của tế bào nội mô màng não ngăn cản tế bào nội mô đối với natri azit và các sản phẩm khí của nó. Cảm biến sinh học 2017, 7, 41. Được khôi phục từ mdpi.com.
3. Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ. (2019). Natri azide. Đã khôi phục từ: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. Talavera, M. và cộng sự. (2019). Quản lý tuyến trùng ở các cánh đồng dâu tây ở miền nam Tây Ban Nha. Agronomy 2019, 9, 252. Được khôi phục từ mdpi.com.
5. Okano, T. và cộng sự. (1995). Cơ chế tách tế bào khỏi bề mặt polyme kỵ nước, được điều chỉnh nhiệt độ. Trong Vật liệu sinh học: Silver Jubilee Compendium. Được khôi phục từ sciricalirect.com.
6. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. (1990). Phiên bản thứ năm. Tập A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
7. Cotton, F. Albert và Wilkinson, Geoffrey. (1980). Hóa học Vô cơ nâng cao. Ấn bản thứ tư. John Wiley và các con trai.
8. Chang, S. và Lamm, SH (2003). Ảnh hưởng đến sức khỏe con người khi tiếp xúc với natri azide: Tổng quan và phân tích tài liệu. Int J Toxicol 2003, 22 (3): 175-86. Đã khôi phục từ ncbi.nlm.nih.gov.