Натриум цијанид: Својства, опасности и безбедносни мерки

Вовед

Натриум цијанид (NaCN) е неорганско соединение кое игра значајна улога во различни индустриски апликации. Сепак, неговата високо токсична природа бара строги протоколи за ракување и безбедност. Оваа статија ги истражува својствата, употребата и потенцијалните опасности поврзани со Натриум цијанид.

Хемиски и физички својства

Хемиска формула и структура

Натриум цијанид има хемиска формула NaCN. Тој е јонско соединение составено од натриум катјон (Na⁺) и цијаниден анјон (CN⁻). Во кристалната структура, натриумовите и цијанидните јони се распоредени во решетка слична на онаа на натриум хлоридот. Атомот на јаглерод во цијанидната група формира тројна врска со азотен атом, давајќи му на јонот CN⁻ неговата карактеристична реактивност.

Физички карактеристики

• ИзгледНатриум цијанид обично се појавува како бела, кристална цврста материја или прав.

• мирисВо сува форма, често е без мирис. Меѓутоа, кога реагира со влага во воздухот или водата, може да произведе гас од водород цијанид (HCN), кој има слаб мирис сличен на бадем. Важно е да се напомене дека не секој може да го детектира мирисот на водород цијанид, бидејќи способноста за тоа е генетски одредена.

• Точки на топење и вриењеИма релативно висока точка на топење од 563.7 °C и точка на вриење од 1496 °C.

• растворливостНатриум цијанид е високо растворлив во вода. Всушност, 38.9 грама NaCN може да се растворат во 100 милилитри вода на 20 °C. Исто така е растворлив и во други поларни растворувачи како што се амонијак, етанол и метанол.

Хемиска реактивност

• ХидролизаНатриум цијанид е сол на слаба киселина, водород цијанид (HCN). Кога ќе дојде во контакт со вода, тој се подложува на хидролиза, при што се создава гас водород цијанид. Хемиската равенка за оваа реакција е: NaCN + H₂O ⇌ NaOH + HCN. Оваа реакција може да се случи дури и со атмосферска влага, при што се создава цврста материја. Натриум цијанид потенцијален извор на ослободување на токсичен гас.

• Киселински реакцииЛесно реагира со киселини. На пример, кога натриум цијанид реагира со сулфурна киселина (H₂SO₄), се одвива следната реакција: 2NaCN + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2HCN. Ослободувањето на гас водород цијанид во вакви реакции е исклучително опасно поради неговата висока токсичност.

• Формирање на метален комплексНатриум цијанид има силен афинитет кон металите. Во присуство на кислород и вода, може да раствори скапоцени метали како злато и сребро. За златото, реакцијата е следнава: 4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O → 4Na[Au(CN)₂] + 4NaOH. Ова својство е широко искористено во рударската индустрија за екстракција на злато.

Подготовка

Индустриски, натриум цијанидот главно се произведува со реакција на водород цијанид (HCN) со натриум хидроксид (NaOH). Хемиската равенка за оваа реакција е: HCN + NaOH → NaCN + H₂O. Водород цијанидот може да се добие преку различни методи, како што е процесот на Андрусов, кој вклучува реакција на метан (CH₄), амонијак (NH₃) и кислород (O₂) преку платина-родиум катализатор на високи температури.

Користи

рударската индустрија

Една од најзначајните примени на натриум цијанид е во екстракцијата на злато и други скапоцени метали од руди. Процесот, познат како Цијанидација, вклучува употреба на раствори на натриум цијанид за растворање на злато и сребро од нивните руди. Растворените метали потоа се обновуваат преку серија хемиски процеси. Овој метод е широко користен поради неговата ефикасност и релативно ниска цена при вадење скапоцени метали од руди со низок квалитет.

Хемиско производство

Натриум цијанид служи како клучен меѓупроизвод во производството на широк спектар на хемиски соединенија. Се користи во синтезата на нитрили, кои се важни градежни блокови во фармацевтската, агрохемиската и полимерната индустрија. На пример, се користи за производство на цијанурски хлорид, кој понатаму се користи во производството на хербициди, средства за дезинфекција и текстилни бои.

Галванизација

Во индустријата за галванизација, натриум цијанид се користи во некои кади за галванизација, особено за галванизација на метали како бакар, сребро и злато. Тој помага во формирањето на униформен и леплив метален слој на подлогата. Цијанидните јони во кадата за галванизација се соединуваат со металните јони, олеснувајќи го таложењето на мазен и рамномерен метален слој.

Здравствени опасности

Механизам на токсичност

Натриум цијанид е исклучително токсичен. Кога се проголтува, вдишува или апсорбира преку кожата, тој дисоцира и ослободува цијанидни јони (CN⁻). Овие цијанидни јони се врзуваат за железото (III) во цитохром c оксидазата, ензим во митохондриите на клетките. Ова врзување ја инхибира функцијата на ензимот, спречувајќи го преносот на електрони во синџирот на транспорт на електрони. Како резултат на тоа, клетките не се во можност ефикасно да го користат кислородот, што доведува до состојба на клеточна задушување. Дури и мали количини на натриум цијанид можат да бидат фатални.

Ефекти од акутна изложеност

• ПроголтувањеВнесувањето натриум цијанид може да доведе до брзо појавување на симптомите. Првичните симптоми може да вклучуваат печење во устата и грлото, проследено со гадење, повраќање, болки во стомакот и дијареја. Како што напредува труењето, може да се појават тешкотии при дишењето, забрзано или неправилно чукање на срцето, вртоглавица, главоболка и конфузија. Тешките случаи може да резултираат со напади, губење на свеста и смрт во рок од неколку минути до неколку часа.

• ВдишувањеВдишувањето на гас од водород цијанид, кој може да се ослободи од натриум цијанид во присуство на влага или киселини, е исто така исклучително опасно. Симптомите на изложеност преку вдишување може да вклучуваат иритација на респираторниот тракт, кашлање, отежнато дишење, стегање во градите и чувство на задушување. Изложеноста преку вдишување на високо ниво може брзо да доведе до респираторен застој и смрт.

• Контакт со кожа и очиДиректниот контакт со натриум цијанид може да предизвика иритација и изгореници на кожата и очите. Продолжениот или обемниот контакт со кожата може да овозможи цијанидот да се апсорбира во крвотокот, што доведува до системско труење.

Ефекти од хронична изложеност

Хроничната изложеност на ниски нивоа на натриум цијанид е поретка, но сепак може да има сериозни здравствени последици. Може да предизвика симптоми како што се слабост, замор, главоболки, проблеми со меморијата и оштетување на тироидната жлезда. Долгорочната изложеност може да го зголеми и ризикот од развој на невролошки нарушувања и може да има негативни ефекти врз кардиоваскуларниот и респираторниот систем.

Безбедност и ракување

Мебел за складирање

Натриум цијанидот треба да се чува на ладно, суво и добро проветрено место, подалеку од извори на топлина, палење и влага. Мора да се чува одделно од киселини, оксидирачки агенси и други некомпатибилни супстанции. Контејнерите за складирање треба да бидат цврсто затворени и направени од материјали отпорни на корозија од натриум цијанид, како што се полиетилен со висока густина или челик. Просторот за складирање треба да биде јасно обележан со соодветни предупредувачки знаци, а пристапот треба да биде ограничен само на овластен персонал.

транспорт

При транспорт на натриум цијанид, мора да се почитуваат строги прописи. Тој е класифициран како опасен материјал, а неговиот транспорт е предмет на меѓународни и национални прописи за транспорт. Контејнерите што се користат за транспорт мора да ги исполнуваат специфичните барања за дизајн и конструкција за да се спречи истекување. За време на транспортот, материјалот мора да биде заштитен од физичко оштетување, екстремни температури и контакт со други некомпатибилни супстанции. Планови за итни интервенции и комплети за истурање треба да бидат достапни за време на транспортот во случај на несреќа.

Мерки на претпазливост при ракување

• Лична заштитна опрема (PPE)Работниците кои ракуваат со натриум цијанид мора да носат соодветна лична заштитна опрема, вклучувајќи ракавици отпорни на хемикалии, заштитни очила или штитници за лице, заштитна облека и респираторна заштита. Во случај на потенцијална изложеност на високо ниво, како на пример за време на реакција на истурање или во лошо проветрени простории, треба да се користи самостоен апарат за дишење (SCBA).

• Инженерски контролиРаботните места каде што се користи натриум цијанид треба да имаат соодветни системи за вентилација за да се спречи акумулација на гас од водород цијанид. Локална издувна вентилација треба да се инсталира на местата каде што се ракува или се обработува натриум цијанид за да се собере секој ослободен гас. Целата опрема што се користи за ракување со натриум цијанид треба да биде дизајнирана така што ќе го минимизира ризикот од протекување и истурање.

• Обука и реагирање во итни случаиРаботниците кои ракуваат со натриум цијанид треба да добијат сеопфатна обука за неговите својства, опасности, процедури за безбедно ракување и реагирање во итни случаи. Треба да постојат планови за реагирање во итни случаи, а работниците треба да бидат обучени за мерки за прва помош при труење со цијанид, вклучително и давање противотрови доколку се достапни. Во случај на истурање или испуштање, веднаш треба да се следат соодветни процедури за ограничување и чистење за да се спречи ширењето на токсичниот материјал.

Заклучок

Натриум цијанид, и покрај неговата корисност во различни индустриски апликации, е многу опасна супстанца поради неговата екстремна токсичност. Разбирањето на неговите својства, употреба и потенцијални опасности е клучно за обезбедување на безбедноста на работниците и животната средина. Со спроведување на строги мерки за безбедност и ракување, ризиците поврзани со натриум цијанид можат да се минимизираат, овозможувајќи негова континуирана употреба во индустриите каде што игра суштинска улога. Сепак, континуираната будност и почитувањето на безбедносните протоколи се неопходни за спречување на несреќи и заштита на здравјето на луѓето.