KALIUMTHIOCYANAAT (KSCN): STRUCTUUR, EIGENSCHAPPEN, GEBRUIK - CHEMIE - 2025

Het kaliumthiocyanaat is een anorganische verbinding die bestaat uit de elementen kalium (K), zwavel (S), koolstof (C) en stikstof (N). De chemische formule is KSCN. Het is een kleurloze of witte vaste stof die zeer oplosbaar is in water. Het bestaat uit een K ⁺ kaliumion en een SCN ^- thiocyanaation . KSCN wordt in overvloed in speeksel aangetroffen.

Kaliumthiocyanaat wordt gebruikt als laboratoriumreagens voor verschillende soorten chemische analyse. Het wordt ook gebruikt in inkt en verf.

Vast KSCN-kaliumthiocyanaat. O.Luci / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Bron: Wikimedia Commons.

KSCN is gebruikt om dentinegelatine (materiaal onder het glazuur van tanden) op te lossen voordat het materiaal of de hars wordt aangebracht die de tanden herstelt. Het wordt ook gebruikt bij onderzoek naar vaccins, omdat het de extractie van bepaalde biochemische elementen uit bacteriën mogelijk maakt.

Het wordt gebruikt in de vorm van een oplossing waarbij metalen oplossen tijdens het polijstproces door elektriciteit of elektrolytisch polijsten. Het is ook gebruikt bij het verkrijgen van nepbloed voor films en toneelstukken.

Het wordt soms misbruikt om de stabiliteit van melk te verhogen wanneer deze niet gekoeld wordt bewaard. Maar het heeft de keerzijde dat het hypothyreoïdie veroorzaakt, een ziekte waarbij de schildklier niet goed functioneert.

Structuur

Kaliumthiocyanaat bestaat uit een K ⁺ kaliumkation en een NCS ^- thiocyanaatanion . De laatste wordt gevormd door een stikstof (N) gekoppeld aan een koolstof (C) via een drievoudige binding en een zwavel (S) gekoppeld aan koolstof via een enkele binding.

Chemische structuur van KSCN-kaliumthiocyanaat. Edgar181 / Openbaar domein. Bron: Wikimedia Commons.

Nomenclatuur

• Kaliumthiocyanaat
• Kaliumsulfocyanaat
• Kaliumzout van thiocyaanzuur
• Kaliumrodanaat
• Kaliumrodanide

Eigendommen

Fysieke toestand

Kleurloze of witte vaste stof.

Molecuulgewicht

97,18 g / mol

Smeltpunt

173 ºC

Ontledingstemperatuur

500 ºC

Dichtheid

1,88 g / cm ³

Oplosbaarheid

Zeer oplosbaar in water: 217 g / 100 ml bij 20 ° C, 238 g / 100 ml bij 25 ° C. Oplosbaar in ethanol.

pH

Een 5% -oplossing van KSCN heeft een pH tussen 5,3 en 8,7.

Andere eigenschappen

Zuivere, droge kaliumthiocyanaatmonsters zijn voor onbepaalde tijd stabiel als ze in het donker worden bewaard in goed afgedekte glazen potten. In contact met direct zonlicht worden de kleurloze kristallen echter snel gelig.

Oplossingen van puur KSCN-zout beschermd tegen licht zijn volledig stabiel.

KSCN is in staat gelatine en collageen op te zwellen. De waterige oplossingen van kaliumthiocyanaat oxideren wanneer ze reageren met mangaandioxide MnO ₂ en vormen thiocyanogeen (SCN) ₂ .

Het verkrijgen van

Kaliumthiocyanaat kan worden bereid door kaliumcyanide (KCN) te smelten met zwavel (S). De reactie is snel en kwantitatief.

KCN + S → KSCN

Het kan in oplossing worden verkregen door zwavel (S) op te lossen in benzeen of aceton en een oplossing van kaliumcyanide (KCN) in isopropanol toe te voegen. Deze reactie wordt gebruikt om de hoeveelheid zwavel in een oplossing te analyseren.

Kaliumthiocyanaat kan zuiver worden verkregen door opeenvolgende herkristallisaties uit water of ethanol.

Aanwezigheid in de natuur

Kaliumthiocyanaat wordt overvloedig in speeksel aangetroffen (15 mg / dL), maar is afwezig in het bloed.

Ook de melk van sommige zoogdieren (zoals koeien) bevat van nature zeer kleine hoeveelheden thiocyanaat.

Toepassingen

In verschillende toepassingen

Kaliumthiocyanaat is gebruikt in verschillende chemische analyses. Het is gebruikt voor de analyse of titratie van zilverionen, ook als reagens en indicator voor andere analyses.

KSCN wordt gebruikt in kleurstoffen en pigmenten. Het wordt gebruikt in verven en inkten.

In de fotografie-industrie wordt het vooral gebruikt bij de vervaardiging van fotografische film, aangezien het dient om de stevige afzetting van gelatine uit plastic films mogelijk te maken.

De concentratie thiocyanaat in het bloed is gebruikt in medisch-wetenschappelijke experimenten om de mate waarin sommige mensen roken te bepalen, aangezien thiocyanaat een product is dat is afgeleid van waterstofcyanide (HCN) dat aanwezig is in tabaksrook.

Bij tandheelkundige toepassingen

Kaliumthiocyanaat is gebruikt bij het herstel van dierentanden. Het is met succes aangebracht op het dentineoppervlak als voorbehandeling voordat het middel wordt aangebracht om het open gat te vullen of te dichten.

Dentine is de laag die wordt gevonden onder het glazuur van de tanden.

De KSCN is gebruikt om het dentineoppervlak van de tanden te behandelen voordat het materiaal wordt aangebracht dat de holtes vult. Auteur: Mudassar Iqbal. Bron: Pixabay.

Kaliumthiocyanaat bevordert de zwelling van de gelatine die zich op het dentine bevindt, waardoor deze laag gemakkelijk wordt verwijderd en een betere hechting of hechting van het materiaal dat de tand (hars) sluit, ontstaat.

In medische wetenschappelijke laboratoria

KSCN wordt gebruikt bij de bereiding van vaccins of bacteriële extracten.

De pathogene bacteriën worden gekweekt door incubatie in geschikte laboratoriumcontainers. Een fosfaatbuffer en KSCN worden vervolgens toegevoegd aan de container waar de bacteriecultuur zich bevindt.

Bacteriële culturen worden geëxtraheerd met KSCN om vaccins te verkrijgen voor medicinale wetenschappelijke ervaringen. Auteur: WikiImages. Bron: Pixabay.

Een deel van dit bacteriële preparaat wordt genomen en in een pot gedaan. Het wordt een geschikte tijd geroerd en de suspensie wordt gecentrifugeerd om de vloeistof van het vaste materiaal te scheiden. Het supernatant (vloeistof) wordt verzameld en gedialyseerd.

Het resultaat is een extract dat wordt gebruikt om te vaccineren bij wetenschappelijke experimenten met proefdieren.

In de metaalindustrie

Kaliumthiocyanaat wordt gebruikt bij het elektrolytisch polijsten van metalen. Elektrolytisch polijsten is een chemisch proces dat het mogelijk maakt om het oppervlak van een metaal te behandelen om de micro-ruwheid te verminderen, dat wil zeggen om het metaaloppervlak glad te maken.

Dit gebeurt met elektriciteit, waardoor het glad te strijken metaal dienst doet als positieve pool of anode van de elektrolytische cel. De ruwheid lost op in de kaliumthiocyanaatoplossing en het metaal wordt daardoor gladder.

Op de set films of in de bioscoop

De KSCN wordt gebruikt bij de simulatie van bloed in film- en televisiefilms of in toneelstukken.

Er wordt bijvoorbeeld een oplossing van kaliumthiocyanaat (KSCN) aangebracht op het gebied van het lichaam dat de snee of gesimuleerde aanval zal "lijden". Het plastic mes of de simulatie van een scherp object wordt ondergedompeld in een oplossing van ijzerchloride (FeCl ₃ ).

De "sterke" object met FeCl ₃ zachtjes gevoerd over de huid bevochtigd KSCN. Er zal zich onmiddellijk een rode streep of vlek vormen, vergelijkbaar met bloed.

De KSCN is gebruikt om nepbloed te verkrijgen in films of theater. Auteur: Corey Ryan Hanson. Bron: Pixabay.

Dit komt door de vorming van een complex van ijzer (III) thiocyanaat en water ²⁺ dat een intens rode kleur heeft die sterk lijkt op bloed:

KSCN + FeCl ₃ + 5 H ₂ O → ²⁺ + 2 Cl ^- + KCl

KSCN-kaliumthiocyanaat gemengd met ijzerchloride in water vormt een dieprode verbinding die lijkt op bloed. Auteur: Clker-Free-Vector-Images. Bron: Pixabay.

Misbruik van kaliumthiocyanaat

Kaliumthiocyanaat wordt gewetenloos gebruikt om te voorkomen dat melk wordt aangetast door bacteriën of schimmels, zijn eigenschappen verliest en bederft.

In tropische landen wordt een methode gebruikt die "lacto-peroxidase-systeem" of LP-systeem wordt genoemd en die de stabiliteit van melk verhoogt wanneer deze wordt bewaard bij hoge omgevingstemperaturen, wanneer koeling niet mogelijk is.

In sommige landen is het niet mogelijk om de melk te koelen en daarom wordt kaliumthiocyanaat gebruikt om te voorkomen dat de melk bederft. Auteur: Thomas B. Bron: Pixabay.

Deze methode maakt gebruik van het natuurlijke antibacteriële systeem van melk, dat wordt geactiveerd door de concentratie van thiocyanaat (al in kleine hoeveelheden in melk aanwezig) en waterstofperoxide (H ₂ O ₂ ) te verhogen .

Deze methode is echter in veel landen niet toegestaan ​​door de autoriteiten die bewerkte voedingsmiddelen reguleren.

Sommige gewetenloze mensen voegen KSCN toe aan melk op een irrationele manier met of zonder H ₂ O ₂ , wat een gevaar vormt voor de gezondheid van de consument, aangezien thiocyanaten stoffen zijn die schade aan de schildklier veroorzaken en hypothyreoïdie kunnen veroorzaken wanneer ze worden ingenomen. hoge concentraties.

Melk met een teveel aan kaliumthiocyanaat kan de gezondheid schaden van degenen die het eten. Auteur: Tookapic. Bron: Pixabay.

Risico's

Het inademen van kaliumthiocyanaatpoeder moet worden vermeden. Het is raadzaam om handschoenen en een veiligheidsbril te dragen bij het hanteren ervan. Na een korte blootstelling aan kaliumthiocyanaat kan het effecten op het zenuwstelsel hebben, zoals overmatige emotie zonder beweegredenen, opwinding en toevallen.

Na langdurige blootstelling kunnen de schildklier en het centrale zenuwstelsel worden aangetast, wat zich manifesteert in respectievelijk hypothyreoïdie en verslechtering van sommige functies. Bij inslikken kan het verwarring, misselijkheid, braken, toevallen en zwakte veroorzaken.

Bij het ontsteken of verbranden van KSCN komen zeer giftige cyanidegassen vrij; dit gebeurt ook bij het toevoegen van zuren. In het laboratorium moet het worden gehanteerd in een goed geventileerde zuurkast.

Referenties

1. Jarvinen, LZ et al. (1998). Inductie van beschermende immuniteit bij konijnen door gelijktijdige toediening van geïnactiveerd Pasteurella multocida-toxine en kaliumthiocyanaat-extract. Infection and Immunity, aug. 1998, p. 3788-3795. Opgehaald van ncbi.nlm.nih.gov.
2. Tani, Y. en Togaya, T. (1995). Dentine Oppervlaktebehandeling zonder zuren. Dental Materials Journal 14 (1): 58-69, 1995. Opgehaald van jstage.jst.go.jp.
3. Kolthoff, IM en Lingane, JJ (1935). Kaliumthiocyanaat als een primaire standaardstof. Journal of the American Chemical Society 1935, 57, 11, 2126-2131. Opgehaald van pubs.acs.org.
4. Balmasov, AV et al. (2005). Elektrolytisch polijsten van zilver in water-organische oplossingen van kaliumthiocyanaat. Prot Met 41, 354-357 (2005). Opgehaald van link.springer.com.
5. Cotton, F. Albert en Wilkinson, Geoffrey. (1980). Geavanceerde anorganische chemie. Vierde druk. John Wiley & Sons.
6. Lide, DR (redacteur) (2003). CRC Handbook of Chemistry and Physics. 85 ^th CRC Press.
7. Tyner, T. en Francis, J. (2017). Kaliumthiocyanaat. ACS Reagent Chemicals. Opgehaald van pubs.acs.org.
8. Kanthale, P. et al. (2015). Kwalitatieve test voor de detectie van vreemd thiocyanaat in melk. J Food Sci Technol (maart 2015) 52 (3): 1698-1704. Opgehaald van ncbi.nlm.nih.gov.
9. Roy, D. et al. (2018) Silicium Quantum Dot-gebaseerde fluorescerende sonde: synthesekarakterisering en herkenning van thiocyanaat in menselijk bloed. ACS Omega 2018, 3, 7, 7613-7620. Opgehaald van pubs.acs.org.
10. Gammon, K. (2018). De wetenschap van nepbloed. Inside Science. Opgehaald van insidescience.org.