- Szerkezet
- Elnevezéstan
- Tulajdonságok
- Fizikai állapot
- Molekuláris tömeg
- Olvadáspont
- Forráspont
- Sűrűség
- Oldhatóság
- pH
- Hidrolízis állandó
- Kémiai tulajdonságok
- Egyéb tulajdonságok
- beszerzése
- Fémek galvanizálása
- Ezüst
- Arany
- Egyéb felhasználások
- kockázatok
- A cselekvés mechanizmusa
- További kockázatok
- Legutóbbi tanulmányok
- Irodalom
A kálium-cianid egy szervetlen vegyület, amely K + káliumionból és CN - cianidionból áll. Vegyi képlete: KCN. Fehér kristályos szilárd anyag, rendkívül mérgező.
A KCN vízben nagyon jól oldódik, és feloldódás után hidrogén-ciansavvá vagy HCN-hidrogén-cianiddá hidrolizál, amely szintén nagyon mérgező. A kálium-cianid összetett sókat képezhet aranynal és ezüsttel, ezért korábban használták ezeket a nemesfémeket bizonyos ásványokból.
Szilárd KCN kálium-cianid. morienus (feltöltötte: Benutzer: BXXXD a de: wiki-ból). Forrás: Wikimedia Commons.
A KCN-t az olcsó fémek arany és ezüst bevonására használják egy elektrokémiai eljáráson keresztül, azaz egy olyan módszerrel, amelyben az elektromos áramot átjuttatják egy olyan oldaton, amely a nemesfémből, cianidból és káliumból áll.
A kálium-cianidot, mivel cianidot tartalmaz, nagyon óvatosan és megfelelő eszközökkel kell kezelni. Soha nem szabad a környezetbe engedni, mert a legtöbb állatra és növényre is mérgező.
Vizsgálják azonban azokat a módszereket, amelyek közönséges algákat használnak a kálium-cianid eltávolítására az alacsony koncentrációjú szennyezett vizekből.
Szerkezet
KCN egy ionos vegyületet, amelynek egy K + kálium-kation, és a CN - cianid-anion. Ebben a szénatom a nitrogénatomhoz hármas kovalens kötéssel kapcsolódik.
A KCN kálium-cianid kémiai szerkezete. Capaccio. Forrás: Wikimedia Commons.
A szilárd kálium-cianid, a CN - anion szabadon foroghat, ezért úgy viselkedik, mint egy gömb alakú anion, ennek következtében a KCN kristály köbös szerkezete hasonló a kálium-klorid KCl.
KCN kristályszerkezet. Benjah-bmm27. Forrás: Wikimedia Commons.
Elnevezéstan
- Kálium-cianid
- Kálium-cianid
- Ciano-kálium
Tulajdonságok
Fizikai állapot
Fehér kristályos szilárd anyag. Kockás kristályok.
Molekuláris tömeg
65,116 g / mol.
Olvadáspont
634,5 ° C
Forráspont
1625 ° C
Sűrűség
1,55 g / cm 3 20 ° C-on
Oldhatóság
Vízben nagyon jól oldódik: 716 g / L 25 ° C-on és 100 g / 100 ml víz 80 ° C-on. Kissé oldódik metanolban: 4,91 g / 100 g metanol 19,5 ° C-on. Etanolban nagyon kis mértékben oldódik: 0,57 g / 100 g etanol 19,5 ° C-on.
pH
Egy 6,5 g KCN vizes oldatának 1 liter vízben pH-ja 11,0.
Hidrolízis állandó
A KCN vízben nagyon jól oldódik. Amikor feloldódik, a cianid-ion - amely a vízből H + protont vesz fel, hogy hidrogén-cianidot képezzen HCN-ként és felszabadítson egy OH-iont -:
CN - + H 2 O → HCN + OH -
A hidrolízis állandó azt a tendenciát jelzi, amellyel a reakció végrehajtódik.
K H = 2,54 x 10 -5
A vizes KCN-oldatok 80 ° C felett hevítik a HCN hidrogén-cianidot a környezetbe.
Kémiai tulajdonságok
Ez nem gyúlékony, de ha szilárd KCN-ot melegítjük bomlás bocsát ki nagyon mérgező gázokat hidrogén-cianidot HCN, a nitrogén-oxidok NO x, kálium-oxid K 2 O és a szén-monoxid CO.
A KCN reagál arany sókkal, és kálium-aurocianid KAu (CN) 2 -et és kálium-aurocianide KAu (CN) 4- et képez. Ezek színtelen komplex sók. Az ezüst fémmel, a KCN a KAg (CN) 2 kálium-argentocianidot képezi.
A KCN cianid-ion reagál bizonyos szerves vegyületekkel, amelyek halogéneket tartalmaznak (például klór vagy bróm), és helyükre kerül. Például bróm-ecetsavval reagál, így ciano-ecetsavat kap.
Egyéb tulajdonságok
Higroszkopikus, felszívja a páratartalmat a környezetből.
Enyhe keserű mandula illata van, de ezt nem minden ember észlelheti.
beszerzése
A KCN-t úgy állítják elő, hogy vizes oldatban lévő KOH kálium-hidroxidot HCN hidrogén-cianiddal reagáltatnak. Kálium-ferrocianid K 4 Fe (CN) 6 melegítésével állítják elő:
K 4 Fe (CN) 6 → 4 KCN + 2 C + N 2 ↑ + Fe
Fémek galvanizálása
Az alacsony értékű fémek arany és ezüst bevonására használják. Elektrolitikus eljárás, azaz a villamos energiát megfelelő sókkal ellátott vizes oldaton vezetik át.
Ezüst
A kálium-argentocianid KAg (CN) 2-t az olcsóbb fémek ezüsttel (Ag) való bevonására használják.
Ezeket a kálium-argentocianid KAg (CN) 2 vizes oldatába helyezik, ahol az anód vagy a pozitív pólus tiszta ezüst (Ag) oszlop, a katód vagy a negatív pólus pedig az az olcsó fém, amelyet ezüsttel szeretne bevonni.
Amint az elektromos áram áthalad az oldaton, az ezüst lerakódik a másik fémre. Cianid-sók használata esetén az ezüst réteg finomabb, kompaktabb és tapadóabban kerül lerakódásra, mint más vegyületek oldataiban.
Egyes ékszerdarabok ezüstözéssel vannak bevonva KCN-sók felhasználásával. Szerző: StockSnap. Forrás: Pixabay.
Arany
Hasonlóképpen az arany (Au) esetében a kálium-aurocianid KAu (CN) 2-t és a kálium-aurocianid KAu (CN) 4-et használják más fémek elektrolitikus aranyozására.
Aranyozott elektromos csatlakozók, amelyek esetleg KCN-sókat használnak. Cjp24. Forrás: Wikimedia Commons.
Egyéb felhasználások
Íme néhány más felhasználás a kálium-cianidra.
- Acél nitridálásával történő edzésének ipari folyamatához (nitrogén hozzáadása).
- fémek tisztításához.
- A nyomtatás és a fotózás során.
- Korábban aranyat és ezüstöt extraháltak az azokat tartalmazó ásványokból, de később nátrium-cianiddal, NaCN-nel helyettesítették, amely olcsóbb, bár ugyanolyan mérgező.
- Rovarirtó szerként fák, csónakok, vasúti kocsik és raktárak porlasztására.
- Reagensként az analitikai kémiában, azaz kémiai elemzés elvégzéséhez.
- Más kémiai vegyületek, például színezékek és színezékek előállítása.
Aranybányászat Dél-Afrikában 1903-ban KCN felhasználásával, ami a környező környezet halálos szennyezéséhez vezet. Argyll, John Douglas Sutherland Campbell, 1845-1914 herceg; Creswicke, Louis. Forrás: Wikimedia Commons.
kockázatok
A KCN nagyon mérgező vegyület az állatok, valamint a legtöbb növény és mikroorganizmus számára. Szuper mérgezőként osztályozva. Nagyon kis mennyiségben is halálos.
Káros hatása belélegezve, a bőrrel vagy szemmel érintkezve vagy lenyelve fordulhat elő. Gátolja számos anyagcserét, különösen a vérfehérjéket, amelyek részt vesznek az oxigén szállításában, például a hemoglobint.
Az oxigénhiány szempontjából legérzékenyebb szerveket vagy rendszereket érinti, mint például a központi idegrendszert (agy), a kardiovaszkuláris rendszert (szív és ér) és a tüdőt.
A kálium-cianid mérgező anyag. Szerző: Clker-Free-Vector-Images. Forrás: Pixabay.
A cselekvés mechanizmusa
A KCN befolyásolja a test oxigénfelhasználásának képességét.
A cianid-ion CN - KCN magas az affinitása a vas-ion Fe 3+, ami azt jelenti, hogy ha a cianid felszívódik, ez gyorsan reagál a Fe 3+ a vérben és a szövetekben.
Ily módon megakadályozza a sejtek légzését, amelyek oxigénhiányos állapotba kerülnek, mert bár lélegezni próbálnak, nem tudják használni.
Ezután átmeneti állapotban van a hyperapnea (a légzés szüneteltetése) és a fejfájás, végül pedig a légzésmegállás okozta halál.
További kockázatok
Hevítve, az általa előállított nagyon mérgező gázok, például HCN, a nitrogén-oxidok NO x, kálium-oxid K 2 O és a szén-monoxid CO.
Nedvességgel érintkezve HCN-t bocsát ki, amely nagyon gyúlékony és nagyon mérgező.
A KCN a vízi szervezetekre is nagyon mérgező. Soha nem szabad a környezetbe engedni, mivel szennyeződhetnek azok a vizek, ahol az állatok italok és halak élnek.
Vannak olyan baktériumok, amelyek cianidot termelnek, mint például a Chromobacterium violaceum és néhány Pseudomonas faj.
Legutóbbi tanulmányok
A kutatók azt találták, hogy a Chlorella vulgaris zöld algák felhasználhatók KCN-kálium-cianiddal szennyezett víz alacsony koncentrációban történő kezelésére.
Az alga hatékonyan képes eltávolítani a KCN-t, mivel ez kis mennyiségben serkentette az algák növekedését, mivel beindította a belső mechanizmust a KCN toxicitásának ellenállására.
Ez azt jelenti, hogy a Chlorella vulgaris algák képesek eltávolítani a cianidot, és ez hatékony módszer lehet a cianidos szennyezés biológiai kezelésére.
A Chlorella vulgaris alga mikroszkóp alatt történő képe. ja: Felhasználó: NEON / Felhasználó: NEON_ja. Forrás: Wikimedia Commons.
Irodalom
- Az Egyesült Államok Nemzeti Orvostudományi Könyvtára. (2019). Kálium-cianid. Országos Biotechnológiai Információs Központ. Helyreállítva a pubchem.ncbi.nlm.nih.gov webhelyről.
- Coppock, RW (2009). A vadvilágot fenyegető vegyi hadviselők. A kémiai hadviselő szerek toxikológiai kézikönyve. Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
- Liu, Q. (2017). A kálium-cianid eltávolításának és toxicitásának értékelése a zöld algaban (Chlorella vulgaris). Bull Environ Contam Toxicol. 2018; 100 (2): 228-233. Helyreállítva az ncbi.nlm.nih.gov webhelyről.
- Nemzeti Munkahelyi Biztonsági és Egészségügyi Intézet (NIOSH). (2011). Kálium-cianid: szisztémás szer. Helyreállítva a cdc.gov-tól.
- Alvarado, LJ et al. (2014). A riboswitch felfedezése, felépítése és működése. Az uracil szintézise. In Enzymology módszerek. Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.