NATRIUMCYANIDE (NACN): STRUCTUUR, EIGENSCHAPPEN, RISICO'S, GEBRUIK - CHEMIE - 2025

De natriumcyanide een anorganisch zout gevormd door een natrium kation Na ⁺ en cyanideanion CN ^- . De chemische formule is NaCN. Ook bekend als natriumcyanide, is het een witte kristallijne vaste stof. Het is hygroscopisch, dat wil zeggen, het absorbeert water uit de omgeving en de kristallen zijn kubusvormig zoals natriumchloride NaCl.

Wanneer het in water wordt opgelost, heeft het de neiging om waterstofcyanide HCN te vormen. Zijn oplossingen lossen gemakkelijk goud en zilver op. Deze eigenschap zorgt ervoor dat het wordt gebruikt om goud en zilver uit zijn mineralen te halen. De oplossingen die hiervoor worden gebruikt, worden gerecycled, dat wil zeggen dat ze meerdere keren worden hergebruikt.

Vast NaCN-natriumcyanide. L26. Bron: Wikimedia Commons.

Een deel van de cyanide slaagt er echter in om in bepaalde afvalvijvers te ontsnappen, wat een gevaar vormt voor dieren in het wild en voor mensen, aangezien cyanide zeer giftig is en de dood kan veroorzaken.

NaCN wordt in de chemische industrie gebruikt als tussenproduct om verschillende soorten verbindingen te bereiden, zoals kleurstoffen, landbouwchemicaliën en medicijnen of medicijnen.

Natriumcyanide is een zeer gevaarlijke verbinding omdat het de dood kan veroorzaken, dus er moet uiterst voorzichtig mee worden omgegaan.

Structuur

Natriumcyanide bestaat uit een Na + -ion en een CN-ion.

Structuur van het NaCN-natriumcyanidemolecuul. Arrowsmaster, Bron: Wikimedia Commons.

Het cyanide-ion heeft een koolstof C en een stikstof N-atoom die met elkaar zijn verbonden door een drievoudige binding.

Ionen waaruit natriumcyanide NaCN bestaat. Epop. Bron: Wikimedia Commons.

NaCN heeft dezelfde kristallijne structuur als NaCl, dus de kristallen zijn kubisch.

Nomenclatuur

-Natriumcyanide

-Natriumcyanide

Eigendommen

Fysieke toestand

Hygroscopische witte kristallijne vaste stof (absorbeert water uit de omgeving).

Molecuulgewicht

49,007 g / mol

Smeltpunt

563,7 ºC

Kookpunt

1496 ºC

Vlampunt

Het is niet brandbaar. Maar als het wordt blootgesteld aan vuur, worden HCN-waterstofcyanide en stikstofoxiden geproduceerd.

Dichtheid

1,595 g / cm ³ bij 20 ° C

Oplosbaarheid

Zeer oplosbaar in water: 48 g / 100 ml bij 10 ° C, 82 g / 100 ml bij 35 ° C. Enigszins oplosbaar in alcohol

Dissociatieconstante

Hydrolyseert in waterige oplossing waarbij waterstofcyanide HCN wordt gevormd. De constante van deze hydrolyse K _h = 2,5 x 10 ^-5 .

pH

Waterige NaCN-oplossingen zijn sterk alkalisch

Chemische eigenschappen

Wanneer het wordt opgelost in water, scheidt het zich af in zijn Na ⁺ en CN ^- ionen . In waterige oplossing neemt het cyanide-ion CN ^- een proton H ⁺ uit het water H ₂ O en vormt HCN en een ion OH ^- , zodat de oplossing alkalisch wordt.

CN ^- + H ₂ O → HCN + OH ^-

Om deze reden ontleden zijn waterige oplossingen snel wanneer ze worden bewaard, waarbij waterstofcyanide HCN wordt gevormd.

Het is corrosief ten opzichte van aluminium. Hun oplossingen lossen goud Au en zilver Ag gemakkelijk op in aanwezigheid van lucht.

Het is een chelaatvormer omdat het cyanide-anion CN ^- gemakkelijk kan binden aan andere metalen, zoals zilver, goud, kwik, zink, cadmium, enz.

Het heeft een vage geur van bittere amandelen.

Risico's

Er moet met de grootste zorg mee worden omgegaan. Het is een zeer giftige stof, remt belangrijke stofwisselingsprocessen en leidt tot de dood bij inslikken, inademen, opname via de huid of contact met de ogen.

Bij inademing lost NaCN op in het slijmvlies van de luchtwegen en komt het in de bloedbaan terecht. Het cyanide-ion van NaCN heeft een sterke affiniteit voor ijzer in de oxidatietoestand van +3, dat wil zeggen het ijzer (III) kation Fe ³⁺ .

Wanneer cyanide wordt geabsorbeerd, reageert het snel met het Fe ³⁺ van een belangrijk enzym in de mitochondriën van cellen (cytochroomoxidase), waardoor bepaalde processen van de ademhaling worden verhinderd.

Daarom wordt de cellulaire ademhaling geremd of vertraagd en ontstaat er cytotoxische hypoxie. Het betekent dat cellen en weefsels geen zuurstof kunnen gebruiken, vooral hersen- en hartcellen.

Op deze manier treedt permanente of dodelijke schade aan het lichaam op. Dit kan zowel bij mensen als bij dieren voorkomen.

Als het wordt ingeslikt, veroorzaakt het, naast het bovengenoemde, verstopping van de bloedvaten en corrosie van het maagslijmvlies.

NaCN-natriumcyanide kan dodelijk zijn. Auteur: OpenIcons. Bron: Pixabay.

Het is niet brandbaar, maar in contact met zuren komt HCN vrij, dat licht ontvlambaar en giftig is.

Als het smelt met nitrieten of chloraten, kan het exploderen.

Het verkrijgen van

Het kan worden verkregen met natrium Na, ammoniak NH ₃ en koolstof C. Natrium reageert met ammoniak om natriumamide NaNH _{2 te geven} :

2 Na + 2 NH ₃ → 2 NaNH ₂ + H ₂ ↑

Natriumamide wordt met houtskool verhit tot 600 ° C en produceert natriumcyanamide Na ₂ NCN, dat vervolgens wordt omgezet in natriumcyanide met houtskool bij 800 ° C:

2 NaNH ₂ + C → 2 H ₂ ↑ + Na ₂ NCN

Na ₂ NCN + C → 2 NaCN

Een andere methode is om calciumcyanamide CaNCN en koolstof C te smelten met natriumcarbonaat Na ₂ CO ₃ :

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

Het kan ook worden bereid door stikstofgas N ₂ door een heet mengsel van natriumcarbonaat Na ₂ CO ₃ en poedervormig koolstof C te leiden, met ijzer Fe als katalysator of versneller van de reactie:

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

Toepassingen

Bij de winning van goud- en zilvermineralen. Gevolgen

Natriumcyanide wordt al lang gebruikt om de metalen goud en zilver uit hun ertsen te halen.

De cyanide die in het proces wordt gebruikt, wordt gerecycled, maar er ontsnapt iets samen met de niet-teruggewonnen zware metalen in de afvalvijver.

Vogels, vleermuizen en andere dieren die uit deze cyanide-lagunes drinken, zijn vergiftigd.

Er zijn gegevens over een dam in Roemenië die een afvalvijver isoleerde en werd beschadigd door een weersomstandigheden.

Als gevolg hiervan werden tonnen cyanide vrijgelaten in de Sasar-rivier en nabijgelegen watervoerende systemen zoals de rivieren Lapus, Somes en Tisza, die eindigden in de Donau.

Dit veroorzaakte een cascade van dierensterfte, of met andere woorden, een ecologische ramp.

Goudwinning met cyanide in Nieuw-Zeeland rond het jaar 1918. Je kunt de hoeveelheid vervuild water zien dat in nabijgelegen rivieren werd geloosd. National Library NZ op The Commons. Bron: Wikimedia Commons.

Bij de productie van andere chemische verbindingen

NaCN-natriumcyanide wordt gebruikt bij de synthese van verschillende soorten organische verbindingen.

Er worden bijvoorbeeld pigmenten en kleurstoffen (inclusief optische witmakers), verbindingen voor gebruik in de landbouw of landbouwchemicaliën en diverse farmaceutische producten bereid.

Het wordt ook gebruikt om chelerende of sequestreermiddelen voor metaalionen te verkrijgen.

Verbindingen die nitrilen worden genoemd, worden bereid met natriumcyanide NaCN, dat bij behandeling met een hete zure of alkalische waterige oplossing carbonzuren kan verkrijgen.

Bereiding van een carbonzuur met natriumcyanide NaCN. Roland Mattern. Bron: Wikimedia Commons.

Het maakt de bereiding mogelijk van vetzuren met cyaangroepen, cyaniden van zware metalen en blauwzuur of HCN-waterstofcyanide.

In de metaalindustrie

NaCN wordt gebruikt in oplossingen die worden gebruikt bij het galvaniseren of galvaniseren van metalen (coating van metalen met anderen), bijvoorbeeld zink.

Het is een onderdeel van gehard staal. Het werkt ook bij het reinigen van metalen.

In andere toepassingen

Natriumcyanide is een tussenproduct bij de vervaardiging van nylon.

Het wordt gebruikt voor het scheiden van mineralen door middel van flotatie met schuim.

Toepassingen buiten gebruik, in twijfel getrokken of zeer zeldzaam

NaCN werd gebruikt om knaagdieren, zoals konijnen en ratten, en hun holen te doden, en om termietennesten te doden.

Momenteel wordt het af en toe gebruikt om coyotes, vossen en wilde honden te elimineren. Het wordt in capsulevorm gebruikt als enkele of meervoudige doses op weilanden, jachtgebieden en bossen.

Vanwege de extreme toxiciteit mag NaCN alleen worden gebruikt door getrainde mensen.

Dit gebruik wordt als zeer gevaarlijk voor mensen beschouwd, maar er zijn er die het nog steeds gebruiken.

Dieren in het wild mogen niet worden geëlimineerd, aangezien deze dieren al moeite hebben om te overleven in moeilijke omstandigheden. Auteur: MaxWdhs. Bron: Pixabay.

In de landbouw werd het vroeger gebruikt om citrusvruchtenbomen en ander fruit te ontsmetten. Het werd ook gebruikt als insecticide en miticide (eliminator van mijten) na de oogst, voor niet-opgeslagen citrus of voor het begassen van vrachtwagens die werden gebruikt om ze te vervoeren. Het werd ook gebruikt om schepen, treinwagons en magazijnen te besproeien.

Al deze toepassingen zijn in twijfel getrokken vanwege de hoge toxiciteit van natriumcyanide. Om deze reden wordt het niet meer of slechts zeer zelden en onder zeer gecontroleerde omstandigheden gebruikt.

Referenties

1. Amerikaanse National Library of Medicine. (2019). Natriumcyanide. Opgehaald van pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Kirk-Othmer (1994). Encyclopedie van chemische technologie. Vierde druk. John Wiley & Sons.
3. Hurst, HE en Martin, MD (2017). Toxicologie. Cyanide. In farmacologie en therapeutica voor tandheelkunde (zevende editie). Opgehaald van sciencedirect.com.
4. Coppock, RW en Dziwenka, M. (2015). Bedreigingen voor wilde dieren door agenten voor chemische oorlogsvoering. In Handbook of Toxicology of Chemical Warfare Agents (Second Edition). Opgehaald van sciencedirect.com.
5. Morrison, RT en Boyd, RN (2002). Organische chemie. 6e editie. Prentice-Hall.