Течен натриум цијанид: Хемиски својства и разновидни примени

Вовед

Натриум цијанид (NaCN), соединение познато по својата моќна реактивност и висока токсичност, постои и во цврста и во течна форма. Натриум цијанид, често во форма на воден раствор, има уникатни хемиски својства што го прават неопходен во разни индустриски и научни апликации. Оваа објава на блогот ги истражува хемиските својства на Течен натриум цијанид и ги истражува неговите широки полиња на примена, истовремено нагласувајќи ја важноста на безбедносните мерки на претпазливост поради неговата опасна природа.

Хемиски својства

1 Реактивност

Течни натриум цијанид е многу реактивен поради цијанидниот јон што го содржи. Кога е во вода, се разградува на натриумови јони и цијанидни јони. Цијанидниот јон е силен нуклеофил, што значи дека лесно бара и реагира со делови од други органски и неоргански соединенија кои се со електронски дефицит. Во Органска синтеза, на пример, може да се вклучи во реакции на нуклеофилна супституција. За време на овие реакции, цијанидниот јон заменува специфична група во молекулата на органски халид, што резултира со формирање на нова врска помеѓу јаглеродот и азотот. Оваа реактивност е фундаментална за многу од неговите употреби во создавањето комплексни органски молекули.

2. Растворливост

Натриум цијанид се раствора исклучително добро во вода, формирајќи бистри, безбојни раствори. Неговата висока растворливост е резултат на неговата силно јонска структура. Позитивно наелектризираните натриумови јони се привлечени од негативно наелектризираните атоми на кислород во молекулите на водата, додека негативно наелектризираните цијанидни јони комуницираат со позитивно наелектризираните атоми на водород на водата. Оваа силна интеракција помеѓу Натриум цијанид јони и молекули на вода овозможуваат екстензивно растворање, овозможувајќи создавање на концентрирани раствори на натриум цијанид.

3. pH и базичност

Водните раствори на натриум цијанид имаат основни својства. Цијанидниот јон е коњугатна база на хидроцијанова киселина, слаба киселина. Кога цијанидните јони се во вода, тие претрпуваат реакција наречена хидролиза. За време на хидролизата, цијанидните јони реагираат со молекулите на водата, создавајќи хидроцијанова киселина и хидроксидни јони. Ослободувањето на овие хидроксидни јони ја зголемува pH вредноста на растворот. Типично, течните раствори на натриум цијанид имаат pH вредност во опсег од 11 - 13, што укажува дека се многу алкални.

4. Токсичност

Една од најзначајните карактеристики на течниот натриум цијанид е неговата екстремна токсичност. Цијанидниот јон неповратно се врзува за јонот на железо (III) присутен во цитохром оксидазата, ензим кој е клучен за митохондријалниот транспортен ланец на електрони. Ова врзување го спречува ензимот да прифаќа електрони, ефикасно запирајќи го клеточното дишење. Без клеточно дишење, клетките не можат да произведат аденозин трифосфат (ATP), извор на енергија за клетките. Како резултат на тоа, клетките брзо умираат. Вдишувањето, голтањето или контактот со кожата со течен натриум цијанид може да биде смртоносен за луѓето и другите организми.

Полиња за апликација

1. Ископување злато и сребро

Најпознатата употреба на течен натриум цијанид е во рударската индустрија, особено за екстракција на злато и сребро. Процесот, наречен цијанидација, вклучува користење на разредени раствори на натриум цијанид за растворање на златото и среброто од нивните руди. Во присуство на кислород и вода, натриум цијанидот реагира со златото и среброто, формирајќи соединенија кои можат да се растворат во растворот. Овие растворливи соединенија потоа можат да се одвојат од остатокот од рудниот материјал. По одвојувањето, се користат понатамошни процеси како што се таложење со цинк или електролиза за обновување на скапоцените метали. Цијанидацијата е економичен и ефикасен метод за екстракција на злато и сребро од руди со низок квалитет, што ја прави клучен процес во современото рударство.

2. Органска синтеза

Во органската хемија, течниот натриум цијанид е широко користен како реагенс во различни синтетички реакции. Благодарение на неговата силна нуклеофилна природа, може да учествува во нуклеофилни супституциски реакции. На пример, при производство на нитрили, алкил халид може да реагира со натриум цијанид во органски растворувач како диметилформамид. Оваа реакција резултира со формирање на нитрилно соединение. Нитрилите се важни меѓусоединенија што се користат во синтезата на фармацевтски производи, агрохемикалии и други фини хемикалии. Дополнително, натриум цијанид може да се користи во синтезата на аминокиселини на Штрекер. Во овој процес, тој реагира со алдехид или кетон во присуство на амонијак за да формира соединение наречено α-амино нитрил, кое може понатаму да се обработи за да се создаде аминокиселина.

3. Галванизација

Течниот натриум цијанид се користи во Галванизација процеси, особено за галванизација на метали како што се злато, сребро, бакар и цинк. Бањите за галванизација на база на цијанид нудат неколку предности. Тие обезбедуваат добра моќ на фрлање, што значи дека можат да нанесат униформен слој на предмети со сложени форми. Тие исто така резултираат со светли и мазни метални наслаги и обезбедуваат одлична адхезија на позлатениот слој на основниот материјал. Во растворот за галванизација, цијанидните јони формираат стабилни соединенија со металните јони што се позлатуваат. За време на процесот на галванизација, овие соединенија се редуцираат на катодата, таложејќи тенок, рамномерен слој од металот врз предметот што се позлатува.

4. Третман и чистење на метал

Во металопреработувачката индустрија, течниот натриум цијанид се користи за третирање и чистење на метали. Тој може ефикасно да ги отстрани површинските оксиди и други нечистотии од металите. Реактивноста на цијанидниот јон му овозможува да реагира со метални оксиди, претворајќи ги во соединенија што можат да се растворат во растворот. Овие растворливи соединенија потоа можат да се измијат. Покрај тоа, натриум цијанид може да се користи за време на термичката обработка на металите за подобрување на нивните површински својства, како што е зголемување на нивната тврдост и отпорност на абење.

Размислувања за безбедност

Со оглед на екстремната токсичност на течниот натриум цијанид, мора да се следат строги безбедносни мерки при ракување, складирање и употреба. Работниците во индустриите што користат натриум цијанид треба да добијат сеопфатна обука за соодветни безбедносни процедури. Ова вклучува учење како правилно да се користи лична заштитна опрема (ЛЗО) како ракавици, очила и респиратори. Просториите за складирање на натриум цијанид треба да бидат дизајнирани така што ќе спречат протекување и ќе обезбедат соодветна вентилација за да се избегне натрупување на пареи што содржат цијанид. Во случај на истурање, веднаш мора да се спроведат соодветни процедури за итен одговор, како што е неутрализирање на натриум цијанид со соодветен оксидирачки агенс како натриум хипохлорит, за да се спречи контаминација на животната средина и да се заштити здравјето на луѓето.

Заклучок

Течниот натриум цијанид, со своите уникатни хемиски својства, игра клучна улога во повеќе индустрии. Од екстракцијата на скапоцени метали во рударството до синтезата на комплексни органски молекули и третманот на метални површини, неговите примени се разновидни и далекусежни. Сепак, неговата висока токсичност бара најголема претпазливост и строго почитување на безбедносните протоколи. Како што индустриите продолжуваат да се развиваат, одговорната употреба на течен натриум цијанид ќе остане од суштинско значење и за економскиот развој и за безбедноста на животната средина и луѓето.