Hver er leysni natríumsýaníðs?

Skilgreining á leysni

Leysni vísar til hámarksmagns af leystu efni sem getur leyst upp í gefnu magni af leysi við ákveðið hitastig og þrýsting til að mynda einsleita lausn. Hún er venjulega gefin upp í grömmum af leystu efni á hverja 100 millilítra (g/100 ml) af leysi eða í mólum á lítra (mól/L).

Leysni natríumsýaníðs í vatni

Natríumsýaníð ( NaCN ) er mjög leysanlegt í vatni. Við stofuhita (um 25°C) geta um það bil 48 grömm af natríumsýaníði leyst upp í 100 millilítrum af vatni. Þegar hitastigið hækkar eykst einnig leysni þess í vatni. Til dæmis, við 34.7°C, er leysni natríumsýaníðs í vatni um 82 g/100 ml.

Mikil leysni natríumsýaníðs í vatni má rekja til nokkurra þátta. Natríumsýaníð er jónískt efnasamband sem samanstendur af natríumkatjónum (Na⁺) og sýaníðanjónum (CN⁻). Vatn er pólískt sameind með jákvæða hlutahleðslu á vetnisatómunum og neikvæða hlutahleðslu á súrefnisatóminu. Þegar natríumsýaníði er bætt út í vatn hafa pólískar vatnssameindirnar samskipti við jónirnar í natríumsýaníði. Jákvæðu endar vatnssameindanna laðast að sýaníðanjónunum og neikvæðu endarnar að natríumkatjónunum. Þessi sterka jón-tvípóls víxlverkun milli jóna natríumsýaníðs og vatnssameindanna gerir natríumsýaníði kleift að leysast auðveldlega upp í vatni.

Þar að auki er upplausnarferli natríumsýaníðs í vatni útvermt ferli. Samkvæmt meginreglu Le Chatelier, í útvermum upplausnarferli, mun hækkun hitastigs færa jafnvægi upplausnarviðbragða í átt að föstu (óuppleystu) leystu efni. Hins vegar, í tilviki natríumsýaníðs, leiðir hækkun hitastigs samt til aukinnar leysni. Þetta er vegna þess að hækkun hitastigs eykur einnig hreyfiorku vatnssameindanna og jónanna, sem stuðlar að sundrun natríumsýaníðs í jónir og dreifingu þeirra í vatninu, sem að vissu leyti vegur þyngra en áhrif útvermrar eðlis upplausnarviðbragða á leysni.

Leysni í öðrum leysum

Auk vatns hefur natríumsýaníð mismunandi leysnieiginleika í öðrum leysum:

• Etanól : Natríumsýaníð er torleysanlegt í etanóli. Leysnin í etanóli er mun minni samanborið við leysni í vatni. Þetta er vegna þess að etanól er minna skautað leysiefni en vatn. Óskautaði hluti etanólsameindarinnar (etýlhópurinn) dregur úr heildarskautun leysiefnisins. Þar af leiðandi eru jón-tvípól víxlverkunin milli natríumsýaníðjóna og etanólsameinda ekki eins sterk og í vatnssameindum, sem leiðir til minni leysni.

• Önnur lífræn leysiefni : Natríumsýaníð hefur mjög litla leysni í óskautuðum lífrænum leymum eins og benseni, eter o.s.frv. Óskautuðum leysiefnum skortir getu til að hafa áhrif á jónískar tegundir í natríumsýaníði. Þar sem óskautuð sameindir hafa enga marktæka hleðsluaðskilnað geta þær ekki laðað að sér natríum- og sýaníðjónir til að brjóta jónatengi í natríumsýaníði og dreifa jónunum í leysinum.

Mikilvægi leysni

Iðnaðarforrit

Í gullnámuiðnaðinum er mikil leysni natríumsýaníðs í vatni afar mikilvæg. Gull myndar leysanlegt flókið með natríumsýaníði í vatnslausn. Þetta leysanlega gull-sýaníð flókið er síðan hægt að vinna frekar til að vinna út hreint gull. Leysni natríumsýaníðs í vatni gerir kleift að útskola gull úr málmgrýti þess á skilvirkan hátt.

Efnaviðbrögð

Í efnasmíði hefur leysni natríumsýaníðs í viðeigandi leysum áhrif á hraða og afrakstur hvarfsins. Til dæmis, í sumum kjarnsæknum skiptihvörfum þar sem natríumsýaníð er notað sem kjarnsækinn, ræður leysni þess í hvarfmiðlinum (venjulega pólskum leysi eins og vatni eða alkóhól-vatnsblöndu) hversu hratt sýaníðjónin getur hvarfast við hvarfefnið. Ef leysnin er of lág verður styrkur hvarfgjarnrar sýaníðjónar í lausninni lágur, sem getur hægt á hvarfinu eða jafnvel komið í veg fyrir að það eigi sér stað á skilvirkan hátt.

Öryggis- og umhverfissjónarmið

Að skilja leysni natríumsýaníðs er einnig mikilvægt fyrir öryggi og umhverfisvernd. Vegna mikillar eituráhrifa þess, ef natríumsýaníð lekur óvart, þýðir leysni þess í vatni að það getur fljótt leyst upp og mengað vatnsból. Leysanlegt natríumsýaníð getur síðan losað eitrað vetnissýaníðgas í viðurvist sýra eða við ákveðnar umhverfisaðstæður. Þekking á leysni þess hjálpar við að hanna viðeigandi aðferðir til að afmarka og laga leka ef leki á sér stað.

Að lokum má segja að natríumsýaníð hefur mikla leysni í vatni, sem er breytileg með hitastigi, og mun minni leysni í öðrum leysum eins og etanóli og mjög litla leysni í óskautuðum leysum. Þessi leysnieiginleiki gegnir mikilvægu hlutverki í iðnaðarnotkun þess , efnahvörfum og öryggisþáttum.