سيانيد الصوديوم: خصائصه ومخاطره وإجراءات السلامة

المقدمة

صوديوم السيانيد (NaCN) مركب غير عضوي يلعب دورًا هامًا في تطبيقات صناعية متنوعة. ومع ذلك، فإن سميته العالية تتطلب بروتوكولات صارمة للتعامل والسلامة. تستكشف هذه المقالة خصائصه واستخداماته والمخاطر المحتملة المرتبطة به. سيانيد الصوديوم.

الخصائص الكيميائية والفيزيائية

الصيغة الكيميائية والبنية

سيانيد الصوديوم له الصيغة الكيميائية NaCN. وهو مركب أيوني يتكون من كاتيون صوديوم (Na⁺) وأنيون سيانيد (CN⁻). في البنية البلورية، تترتب أيونات الصوديوم والسيانيد في شبكة تشبه شبكة كلوريد الصوديوم. تُكوّن ذرة الكربون في مجموعة السيانيد رابطة ثلاثية مع ذرة النيتروجين، مما يمنح أيون CN⁻ تفاعليته المميزة.

الخصائص الفيزيائية

• مظهريظهر سيانيد الصوديوم عادةً على شكل مادة صلبة بلورية بيضاء أو مسحوق.

• رائحةفي حالته الجافة، غالبًا ما يكون عديم الرائحة. ومع ذلك، عند تفاعله مع رطوبة الهواء أو الماء، يُنتج غاز سيانيد الهيدروجين (HCN)، ذو رائحة خفيفة تشبه رائحة اللوز. من المهم ملاحظة أنه ليس كل شخص قادرًا على استشعار رائحة سيانيد الهيدروجين، إذ إن القدرة على ذلك مُحددة وراثيًا.

• نقاط الانصهار والغليان:تتمتع بدرجة انصهار عالية نسبيًا تبلغ 563.7 درجة مئوية ودرجة غليان تبلغ 1496 درجة مئوية.

• الذوبانيةسيانيد الصوديوم قابل للذوبان بشدة في الماء. في الواقع، يمكن أن يذوب 38.9 غرام من سيانيد الصوديوم في 100 مل من الماء عند درجة حرارة 20 درجة مئوية. كما أنه قابل للذوبان في مذيبات قطبية أخرى مثل الأمونيا والإيثانول والميثانول.

تفاعل كيميائي

• التحلل المائيسيانيد الصوديوم هو ملح حمض ضعيف، سيانيد الهيدروجين (HCN). عند ملامسته للماء، يخضع للتحلل المائي، مُنتجًا غاز سيانيد الهيدروجين. المعادلة الكيميائية لهذا التفاعل هي: NaCN + H₂O ⇌ NaOH + HCN. يمكن أن يحدث هذا التفاعل حتى مع وجود رطوبة جوية، مما يُنتج مادة صلبة. سيانيد الصوديوم مصدر محتمل لإطلاق الغاز السام.

• التفاعلات الحمضية:يتفاعل بسهولة مع الأحماض. على سبيل المثال، عندما سيانيد الصوديوم عند تفاعله مع حمض الكبريتيك (H₂SO₄)، يحدث التفاعل التالي: 2NaCN + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2HCN. يُعدّ انبعاث غاز سيانيد الهيدروجين في مثل هذه التفاعلات خطيرًا للغاية نظرًا لسميّته العالية.

• تكوين مجمعات معدنيةيتميز سيانيد الصوديوم بتقارب قوي للمعادن. فبوجود الأكسجين والماء، يُمكنه إذابة المعادن الثمينة كالذهب والفضة. أما بالنسبة للذهب، فيكون التفاعل كالتالي: 4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O → 4Na[Au(CN)₂] + 4NaOH. وتُستغل هذه الخاصية على نطاق واسع في صناعة التعدين لاستخراج الذهب.

التحضير

يُنتَج سيانيد الصوديوم صناعيًا بشكل رئيسي من تفاعل سيانيد الهيدروجين (HCN) مع هيدروكسيد الصوديوم (NaOH). المعادلة الكيميائية لهذا التفاعل هي: HCN + NaOH → NaCN + H₂O. يمكن إنتاج سيانيد الهيدروجين بطرق مختلفة، مثل عملية أندروسو، التي تتضمن تفاعل الميثان (CH₄) والأمونيا (NH₃) والأكسجين (O₂) فوق محفز من البلاتين والروديوم عند درجات حرارة عالية.

استخدام

صناعة التعدين

من أهم استخدامات سيانيد الصوديوم استخلاص الذهب والمعادن النفيسة الأخرى من الخامات. تُعرف هذه العملية باسم السيانيدتتضمن هذه الطريقة استخدام محاليل سيانيد الصوديوم لإذابة الذهب والفضة من خاماتهما. ثم تُستعاد المعادن المذابة عبر سلسلة من العمليات الكيميائية. تُستخدم هذه الطريقة على نطاق واسع نظرًا لكفاءتها وتكلفتها المنخفضة نسبيًا في استخراج المعادن النفيسة من خامات منخفضة الجودة.

التصنيع الكيميائي

يُعد سيانيد الصوديوم وسيطًا أساسيًا في إنتاج مجموعة واسعة من المركبات الكيميائية. ويُستخدم في تركيب النتريلات، وهي عناصر أساسية في الصناعات الدوائية والكيميائية الزراعية والبوليمرية. على سبيل المثال، يُستخدم لإنتاج كلوريد السيانوريك، الذي يُستخدم أيضًا في تصنيع مبيدات الأعشاب والمطهرات وأصباغ المنسوجات.

طلاء بالكهرباء

في صناعة الطلاء الكهربائي، يُستخدم سيانيد الصوديوم في بعض أحواض الطلاء، وخاصةً لطلاء معادن مثل النحاس والفضة والذهب. فهو يُساعد على تكوين طبقة معدنية متجانسة ومتماسكة على الركيزة. تتفاعل أيونات السيانيد في حوض الطلاء مع أيونات المعدن، مما يُسهّل ترسيب طبقة معدنية ناعمة ومتساوية.

المخاطر الصحية

آلية السمية

سيانيد الصوديوم سام للغاية. عند تناوله أو استنشاقه أو امتصاصه عبر الجلد، يتفكك مُطلقًا أيونات السيانيد (CN⁻). ترتبط أيونات السيانيد هذه بالحديد (III) في إنزيم أوكسيديز السيتوكروم سي، وهو إنزيم موجود في الميتوكوندريا الخلوية. يُثبط هذا الارتباط وظيفة الإنزيم، ويمنع نقل الإلكترونات في سلسلة نقل الإلكترون. ونتيجةً لذلك، لا تستطيع الخلايا استخدام الأكسجين بفعالية، مما يؤدي إلى حالة من الاختناق الخلوي. حتى الكميات الصغيرة من سيانيد الصوديوم قد تكون قاتلة.

تأثيرات التعرض الحاد

• ابتلاعقد يؤدي تناول سيانيد الصوديوم إلى ظهور أعراض سريعة. قد تشمل الأعراض الأولية حرقة في الفم والحلق، يليها غثيان وقيء وآلام في البطن وإسهال. ومع تفاقم التسمم، قد يعاني المريض من صعوبة في التنفس، وتسارع أو عدم انتظام ضربات القلب، ودوخة، وصداع، وارتباك. قد تؤدي الحالات الشديدة إلى نوبات صرع وفقدان للوعي، والوفاة في غضون دقائق إلى ساعات.

• استنشاقاستنشاق غاز سيانيد الهيدروجين، الذي يمكن أن ينطلق من سيانيد الصوديوم في وجود الرطوبة أو الأحماض، خطير للغاية أيضًا. قد تشمل أعراض الاستنشاق تهيج الجهاز التنفسي، والسعال، وضيق التنفس، وضيق الصدر، والشعور بالاختناق. ويمكن أن يؤدي الاستنشاق بجرعات عالية إلى توقف التنفس والوفاة بسرعة.

• ملامسة الجلد والعين:قد يُسبب التلامس المباشر مع سيانيد الصوديوم تهيجًا وحروقًا في الجلد والعينين. كما أن التلامس الجلدي المطول أو المكثف قد يسمح بامتصاص السيانيد في مجرى الدم، مما يؤدي إلى تسمم جهازي.

تأثيرات التعرض المزمن

يُعد التعرض المزمن لمستويات منخفضة من سيانيد الصوديوم أقل شيوعًا، ولكنه قد يُسبب آثارًا صحية خطيرة. فقد يُسبب أعراضًا مثل الضعف والتعب والصداع ومشاكل في الذاكرة وتلفًا في الغدة الدرقية. كما أن التعرض طويل الأمد قد يزيد من خطر الإصابة باضطرابات عصبية، وقد يُسبب آثارًا ضارة على الجهازين القلبي الوعائي والجهاز التنفسي.

السلامة والمناولة

التخزين

يجب تخزين سيانيد الصوديوم في مكان بارد وجاف وجيد التهوية، بعيدًا عن مصادر الحرارة والاشتعال والرطوبة. ويجب تخزينه بمعزل عن الأحماض وعوامل الأكسدة والمواد الأخرى غير المتوافقة. يجب أن تكون حاويات التخزين محكمة الغلق ومصنوعة من مواد مقاومة للتآكل الناتج عن سيانيد الصوديوم، مثل البولي إيثيلين عالي الكثافة أو الفولاذ. يجب وضع علامات واضحة على منطقة التخزين مع وضع لافتات تحذيرية مناسبة، وأن يقتصر الدخول على الموظفين المصرح لهم فقط.

النقل

عند نقل سيانيد الصوديوم، يجب اتباع لوائح صارمة. فهو يُصنف مادة خطرة، ويخضع نقله للوائح النقل الدولية والوطنية. يجب أن تستوفي الحاويات المستخدمة في النقل متطلبات التصميم والبناء المحددة لمنع التسرب. أثناء النقل، يجب حماية المادة من التلف المادي، ودرجات الحرارة العالية، والتلامس مع مواد أخرى غير متوافقة. يجب توفير خطط استجابة للطوارئ ومعدات انسكاب أثناء النقل في حالة وقوع حادث.

احتياطات التعامل

• معدات الحماية الشخصية (PPE)يجب على العمال الذين يتعاملون مع سيانيد الصوديوم ارتداء معدات الوقاية الشخصية المناسبة، بما في ذلك القفازات المقاومة للمواد الكيميائية، ونظارات السلامة أو واقيات الوجه، والملابس الواقية، وأجهزة التنفس. ويجب استخدام أجهزة التنفس ذاتية الاحتواء (SCBA) في حال التعرض المحتمل لمستويات عالية من السيانيد، كما هو الحال أثناء الاستجابة للانسكابات أو في المناطق سيئة التهوية.

• ضوابط هندسيةيجب أن تكون أماكن العمل التي يُستخدم فيها سيانيد الصوديوم مزودة بأنظمة تهوية مناسبة لمنع تراكم غاز سيانيد الهيدروجين. يجب تركيب تهوية عادم محلية في أماكن مناولة أو معالجة سيانيد الصوديوم لاحتجاز أي غاز مُنبعث. يجب تصميم جميع المعدات المستخدمة في مناولة سيانيد الصوديوم لتقليل مخاطر التسرب والانسكاب.

• التدريب والاستجابة للطوارئيجب أن يتلقى العاملون في مجال التعامل مع سيانيد الصوديوم تدريبًا شاملًا على خصائصه ومخاطره وإجراءات التعامل الآمن معه والاستجابة للطوارئ. كما يجب وضع خطط للاستجابة للطوارئ، وتدريب العاملين على إجراءات الإسعافات الأولية في حالات التسمم بالسيانيد، بما في ذلك إعطاء الترياق إن وجد. في حالة انسكاب أو تسرب، يجب اتباع إجراءات الاحتواء والتنظيف المناسبة فورًا لمنع انتشار المادة السامة.

خاتمة

على الرغم من فائدته في مختلف التطبيقات الصناعية، يُعدّ سيانيد الصوديوم مادة شديدة الخطورة نظرًا لسميّته الشديدة. لذا، يُعدّ فهم خصائصه واستخداماته ومخاطره المحتملة أمرًا بالغ الأهمية لضمان سلامة العمال والبيئة. ومن خلال تطبيق إجراءات صارمة للسلامة والتعامل، يُمكن تقليل المخاطر المرتبطة بسيانيد الصوديوم، مما يسمح باستمرار استخدامه في الصناعات التي يلعب فيها دورًا أساسيًا. ومع ذلك، فإنّ اليقظة المستمرة والالتزام ببروتوكولات السلامة ضروريان لمنع الحوادث وحماية صحة الإنسان.