NATRI XYANUA (NACN): CẤU TRÚC, ĐẶC TÍNH, RỦI RO, SỬ DỤNG - HÓA HỌC - 2025

Các xyanua natri là muối vô cơ hình thành bởi một natri cation Na ⁺ và anion xyanua CN ^- . Công thức hóa học của nó là NaCN. Còn được gọi là natri xyanua, nó là một chất rắn kết tinh màu trắng. Nó có tính hút ẩm, tức là nó hút nước từ môi trường và các tinh thể của nó có dạng khối giống như natri clorua NaCl.

Khi hòa tan trong nước, nó có xu hướng tạo thành hydro xyanua HCN. Dung dịch của nó hòa tan vàng và bạc dễ dàng. Đặc tính này khiến nó được sử dụng để chiết xuất vàng và bạc từ các khoáng chất của nó. Các giải pháp được sử dụng cho mục đích này được tái chế, tức là chúng được tái sử dụng nhiều lần.

NaCN natri xianua rắn. L26. Nguồn: Wikimedia Commons.

Tuy nhiên, một số xyanua thoát ra một số ao chứa chất thải nhất định, điều này gây nguy hiểm cho động vật hoang dã và con người, vì xyanua rất độc và có thể gây chết người.

NaCN được sử dụng trong công nghiệp hóa chất như một chất trung gian để điều chế các loại hợp chất khác nhau, chẳng hạn như thuốc nhuộm, hóa chất nông nghiệp và thuốc hoặc thuốc chữa bệnh.

Xyanua natri là một hợp chất rất nguy hiểm vì nó có thể gây chết người, vì vậy nó phải được xử lý hết sức thận trọng.

Kết cấu

Natri xyanua được tạo thành từ ion Na + và ion CN-.

Cấu trúc của phân tử natri xianua NaCN. Arrowsmaster, Nguồn: Wikimedia Commons.

Ion xianua có một nguyên tử cacbon C và một nguyên tử nitơ N liên kết với nhau bằng một liên kết ba.

Các ion tạo nên natri xianua NaCN. Epop. Nguồn: Wikimedia Commons.

NaCN có cấu trúc tinh thể giống như NaCl nên tinh thể của nó có dạng lập phương.

Danh pháp

-Sodium xyanua

-Sodium xyanua

Tính chất

Tình trạng thể chất

Chất rắn kết tinh màu trắng hút ẩm (hút nước từ môi trường).

Trọng lượng phân tử

49,007 g / mol

Độ nóng chảy

563,7 ºC

Điểm sôi

1496 ºC

Điểm sáng

Nó không dễ cháy. Nhưng nếu nó tiếp xúc với lửa, HCN hydro xyanua và các oxit nitơ sẽ được tạo ra.

Tỉ trọng

1,595 g / cm ³ ở 20 ºC

Độ hòa tan

Rất dễ hòa tan trong nước: 48 g / 100 mL ở 10ºC, 82 g / 100 mL ở 35ºC. Hơi tan trong rượu

Hằng số phân ly

Thủy phân trong dung dịch nước tạo ra hydro xyanua HCN. Hằng số của quá trình thủy phân này là K _h = 2,5 x 10 ^-5 .

độ pH

Dung dịch nước NaCN có tính kiềm mạnh

Tính chất hóa học

Khi hòa tan trong nước, nó phân tách thành các ion Na ⁺ và CN ^{- của nó} . Trong dung dịch nước, ion xyanua CN ^- lấy một proton H ⁺ từ nước H ₂ O, tạo thành HCN và một ion OH ^- , do đó dung dịch trở nên có tính kiềm.

CN ^- + H ₂ O → HCN + OH ^-

Vì lý do này, dung dịch nước của nó bị phân hủy nhanh chóng khi được bảo quản, tạo thành HCN hydro xyanua.

Nó có tính ăn mòn đối với nhôm. Dung dịch của chúng dễ dàng hòa tan Au vàng và bạc Ag trong điều kiện không khí.

Nó là một chất chelat kể từ anion xyanua CN ^- có thể dễ dàng liên kết với các kim loại khác, chẳng hạn như bạc, vàng, thủy ngân, kẽm, cadmium, v.v.

Nó có một mùi hạnh nhân đắng.

Rủi ro

Nó phải được xử lý hết sức cẩn thận. Nó là một hợp chất có độc tính cao, ức chế các quá trình trao đổi chất quan trọng và dẫn đến tử vong khi nuốt phải, hít phải, hấp thụ qua da hoặc tiếp xúc với mắt.

Nếu hít phải, NaCN hòa tan trong niêm mạc của đường hô hấp và đi vào máu. Ion xianua của NaCN có ái lực mạnh với sắt ở trạng thái oxi hóa +3, tức là cation sắt Fe ³⁺ .

Khi cyanide được hấp thụ, nó phản ứng nhanh chóng với Fe ³⁺ của một loại enzyme quan trọng trong ty thể của tế bào (cytochrome oxidase), ngăn cản một số quá trình hô hấp diễn ra.

Do đó, hô hấp tế bào bị ức chế hoặc chậm lại và dẫn đến tình trạng thiếu oxy gây độc tế bào. Nó có nghĩa là các tế bào và mô không thể sử dụng oxy, đặc biệt là các tế bào não và tim.

Bằng cách này, cơ thể bị tổn thương vĩnh viễn hoặc gây chết người. Điều này có thể xảy ra ở cả người và động vật.

Ngoài ra, nếu ăn vào sẽ gây tắc nghẽn mạch máu và ăn mòn niêm mạc dạ dày.

NaCN Natri Xyanua có thể giết chết. Tác giả: OpenIcons. Nguồn: Pixabay.

Nó không dễ cháy, nhưng khi tiếp xúc với axit, nó sẽ giải phóng HCN rất dễ cháy và độc hại.

Nếu nó tan chảy với nitrit hoặc clorat, nó có thể phát nổ.

Thu được

Có thể thu được natri Na, amoniac NH ₃ và cacbon C. Natri phản ứng với amoniac để cho natri amoni NaNH ₂ :

2 Na + 2 NH ₃ → 2 NaNH ₂ + H ₂ ↑

Natri amide được đun nóng với than củi đến 600 ° C và tạo ra natri xyanamit Na ₂ NCN, sau đó được chuyển thành natri xyanua bằng than ở 800 ° C:

2 NaNH ₂ + C → 2 H ₂ ↑ + Na ₂ NCN

Na ₂ NCN + C → 2 NaCN

Một phương pháp khác là nấu chảy canxi xyanamit CaNCN và cacbon C với natri cacbonat Na ₂ CO ₃ :

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

Nó cũng có thể được điều chế bằng cách cho khí nitơ N ₂ đi qua hỗn hợp natri cacbonat Na ₂ CO _{3 nóng} và cacbon C dạng bột, sử dụng sắt Fe làm chất xúc tác hoặc chất xúc tác của phản ứng:

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

Các ứng dụng

Trong khai thác vàng và bạc khoáng sản. Kết quả

Natri xyanua từ lâu đã được sử dụng để chiết xuất kim loại vàng và bạc từ quặng của chúng.

Xyanua được sử dụng trong quá trình này được tái chế, nhưng một thứ gì đó sẽ thoát vào hồ thải cùng với các kim loại nặng chưa được thu hồi.

Chim, dơi và các động vật khác uống nước từ các đầm chứa xyanua này đã bị nhiễm độc.

Có những ghi chép về một con đập ở Romania đã cô lập một ao nước thải và bị hư hại do một sự kiện thời tiết.

Kết quả là, hàng tấn xyanua được thải ra sông Sasar và các hệ thống tầng chứa nước gần đó như sông Lapus, Somes và Tisza, kết thúc ở sông Danube.

Điều này gây ra hàng loạt cái chết của động vật, hay nói cách khác, là một thảm họa sinh thái.

Khai thác vàng với xyanua ở New Zealand vào khoảng năm 1918. Bạn có thể thấy lượng nước ô nhiễm, được thải ra các con sông gần đó. Thư viện Quốc gia NZ trên The Commons. Nguồn: Wikimedia Commons.

Trong sản xuất các hợp chất hóa học khác

NaCN natri xianua được sử dụng trong quá trình tổng hợp các loại hợp chất hữu cơ.

Ví dụ, chất màu và chất tạo màu (bao gồm chất làm sáng quang học), các hợp chất để sử dụng trong nông nghiệp hoặc hóa chất nông nghiệp và các loại dược phẩm khác nhau được điều chế.

Nó cũng được sử dụng để thu được chất chelat hoặc chất cô lập cho các ion kim loại.

Các hợp chất được gọi là nitril được điều chế với natri xianua NaCN, khi xử lý với dung dịch nước có tính axit hoặc kiềm nóng cho phép thu được axit cacboxylic.

Điều chế axit cacboxylic bằng natri xianua NaCN. Roland Mattern. Nguồn: Wikimedia Commons.

Nó cho phép điều chế các axit béo có nhóm xianua, xianua kim loại nặng và axit hydrocyanic hoặc hydro xianua HCN.

Trong ngành công nghiệp kim loại

NaCN được sử dụng trong các dung dịch được sử dụng trong mạ điện hoặc mạ điện kim loại (phủ kim loại với người khác) ví dụ như kẽm.

Nó là một thành phần của thép cứng. Nó cũng hoạt động trong việc làm sạch kim loại.

Trong các mục đích sử dụng khác

Natri xyanua là chất trung gian trong sản xuất nylon.

Nó được sử dụng để tách các khoáng chất bằng phương pháp tuyển nổi bọt.

Các ứng dụng không được sử dụng, bị nghi vấn hoặc rất hiếm

NaCN đã được sử dụng để diệt các loài gặm nhấm, chẳng hạn như thỏ và chuột, và hang của chúng, và để diệt tổ mối.

Hiện nay, thỉnh thoảng nó được sử dụng để trừ sói đồng cỏ, cáo và chó hoang. Nó được sử dụng ở dạng viên nang như một liều đơn hoặc nhiều liều trên rừng, bãi săn và rừng.

Do cực độc, NaCN chỉ nên được sử dụng bởi những người được đào tạo.

Việc sử dụng này được coi là rất nguy hiểm cho con người, nhưng có những người vẫn sử dụng nó.

Động vật hoang dã không nên bị loại bỏ vì những động vật này đã phải vật lộn để tồn tại trong những điều kiện khó khăn. Tác giả: MaxWdhs. Nguồn: Pixabay.

Trong nông nghiệp, trước đây nó được sử dụng để hun trùng cây ăn quả có múi và các loại quả khác. Nó cũng được sử dụng như một loại thuốc trừ sâu và thuốc diệt côn trùng (loại bỏ bọ ve) được sử dụng sau khi thu hoạch, cho các loại trái cây có múi không được lưu trữ hoặc để hun trùng các xe tải được sử dụng để vận chuyển chúng. Nó cũng được sử dụng để phun tàu, toa xe lửa và nhà kho.

Tất cả những cách sử dụng này đã bị nghi ngờ do độc tính cao của natri xyanua. Vì lý do này, nó không còn được sử dụng hoặc chỉ rất hiếm và trong những điều kiện rất được kiểm soát.

Người giới thiệu

1. Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ. (2019). Natri xianua. Đã khôi phục từ pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Kirk-Othmer (1994). Encyclopedia of Chemical Technology. Ấn bản thứ tư. John Wiley và các con trai.
3. Hurst, HE và Martin, MD (2017). Độc chất học. Xyanua. Trong Dược học và Trị liệu cho Nha khoa (Ấn bản thứ bảy). Được khôi phục từ sciricalirect.com.
4. Coppock, RW và Dziwenka, M. (2015). Các mối đe dọa đối với động vật hoang dã bởi các tác nhân chiến tranh hóa học. Trong Sổ tay Chất độc của Tác nhân Chiến tranh Hóa học (Tái bản lần thứ hai). Được khôi phục từ sciricalirect.com.
5. Morrison, RT và Boyd, RN (2002). Hóa học hữu cơ. Phiên bản thứ 6. Prentice-Hall.