KALIO CIANIDAS (KCN): SAVYBĖS, PANAUDOJIMAS, STRUKTŪROS, RIZIKA, - CHEMIJA - 2025

Kalio cianidas yra neorganinis junginys, susidedantis iš kalio jonų K ⁺ ir cianido jonų KN ^- . Jo cheminė formulė yra KCN. Tai balta kristalinė kieta medžiaga, ypač nuodinga.

KCN labai gerai tirpsta vandenyje ir, ištirpęs, hidrolizuojasi, sudarydamas vandenilio cianido rūgštį arba HCN vandenilio cianidą, kuris taip pat yra labai nuodingas. Kalio cianidas gali sudaryti jungtines druskas su auksu ir sidabru, todėl jis anksčiau buvo naudojamas šiems tauriesiems metalams išgauti iš tam tikrų mineralų.

Kietas KCN kalio cianidas. morienus (įkėlė de: Benutzer: BXXXD iš de: wiki). Šaltinis: „Wikimedia Commons“.

KCN yra naudojamas pigių metalų padengimui auksu ir sidabru atliekant elektrocheminį procesą, tai yra metodą, kurio metu elektros srovė praleidžiama per tirpalą, kuriame yra druska, sudaryta iš tauriojo metalo, cianido ir kalio.

Kalio cianidas, nes jame yra cianido, turi būti naudojamas labai atsargiai, naudojant tinkamus padargus. Jo niekada negalima išmesti į aplinką, nes jis taip pat yra labai toksiškas daugumai gyvūnų ir augalų.

Tačiau yra tiriami metodai, kuriais kalio cianidas pašalinamas iš vandenų, užterštų maža jo koncentracija, naudojant įprastus dumblius.

Struktūra

KCN yra joninis junginys, sudarytas iš K ⁺ kalio katijono ir CN ^- cianido anijono . Čia anglies atomas prie azoto atomo yra prijungtas triguba kovalentine jungtimi.

KCN kalio cianido cheminė struktūra. Capaccio. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.

Kietame kalio cianide CN ^- anijonas gali laisvai suktis, todėl jis elgiasi kaip sferinis anijonas, todėl KCN kristalo kubinė struktūra yra panaši į kalio chlorido KCl.

KCN kristalų struktūra. Benjah-bmm27. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.

Nomenklatūra

- Kalio cianidas

- Kalio cianidas

- Cianokalis

Savybės

Fizinė būklė

Balta kristalinė kieta medžiaga. Kubiniai kristalai.

Molekulinė masė

65,116 g / mol.

Lydymosi temperatūra

634,5 ° C

Virimo taškas

1625 ° C.

Tankis

1,55 g / cm ³ esant 20 ° C temperatūrai.

Tirpumas

Labai gerai tirpsta vandenyje: 716 g / L 25 ° C temperatūroje ir 100 g / 100 ml vandens 80 ° C temperatūroje. Silpnai tirpsta metanolyje: 4,91 g / 100 g metanolio 19,5 ° C temperatūroje. Labai mažai tirpus etanolyje: 0,57 g / 100 g etanolio 19,5 ° C temperatūroje.

pH

Vandeninio 6,5 g KCN tirpalo 1 l vandens pH yra 11,0.

Hidrolizės konstanta

KCN labai gerai tirpsta vandenyje. Kai ji ištirpsta, cianido jonų KN ^- kuris trunka protonų H ⁺ iš vandens, kad susidarytų vandenilio cianido HCN ir atpalaiduojantis OH ^- jonų yra laisvas :

CN ^- + H ₂ O → HCN + OH ^-

Hidrolizės konstanta parodo tendenciją, kuria vykdoma minėta reakcija.

K _h = 2,54 x 10 ^-5

Vandeniniai KCN tirpalai į aplinką išskiria HCN vandenilio cianidą, kai jis yra kaitinamas virš 80 ° C.

Cheminės savybės

Tai nėra degus, bet kai kietas KCN yra šildomas iki skilimo jis skleidžia labai toksiškas dujas vandenilio cianido HCN, azoto oksidų NO _x , kalio oksidas K ₂ O ir anglies monoksido CO.

KCN reaguoja su aukso druskomis, sudarydamas kalio aurocianidą KAu (CN) ₂ ir kalio aurocianidą KAu (CN) ₄ . Tai bespalvės kompleksinės druskos. Su sidabro metalu Ag KCN sudaro kalio argentocianido KAg (CN) ₂ .

KCN cianido jonas reaguoja su tam tikrais organiniais junginiais, kurie turi halogenus (pvz., Chlorą arba bromą) ir užima jų vietą. Pvz., Jis reaguoja su bromacto rūgštimi, kad gautų ciano-acto rūgštį.

Kitos savybės

Jis yra higroskopinis, sugeria drėgmę iš aplinkos.

Jis turi švelnų kartaus migdolų kvapą, tačiau to nustato ne visi žmonės.

Gavimas

KCN gaunamas reaguojant KOH kalio hidroksidu vandeniniame tirpale su HCN vandenilio cianidu. Jis taip pat gaunamas kaitinant kalio ferocianidą K ₄ Fe (CN) ₆ :

K ₄ Fe (CN) ₆ → 4 KCN + 2 C + N ₂ ↑ + Fe

Naudojimas galvanizuojant metalus

Jis naudojamas mažos vertės metalų dengimui auksu ir sidabru. Tai elektrolitinis procesas, tai yra, elektra perduodama per vandeninį tirpalą su atitinkamomis druskomis.

sidabras

Kalio argentocianidas KAg (CN) _{2 naudojamas} pigesniems metalams padengti sidabru (Ag).

Jie dedami į kalio argentocianido KAg (CN) ₂ vandeninį tirpalą , kur anodo arba teigiamas polius yra gryno sidabro (Ag) briauna, o katodo arba neigiamas polius yra pigus metalas, kurį norite padengti sidabru.

Kai per tirpalą praeina elektros srovė, sidabras nusėda ant kito metalo. Kai naudojamos cianido druskos, sidabro sluoksnis nusėda subtiliau, kompaktiškiau ir lipniau nei kitų junginių tirpaluose.

Kai kurie juvelyriniai dirbiniai yra padengti sidabru, naudojant KCN druskas. Autorius: „StockSnap“. Šaltinis: „Pixabay“.

Auksas

Panašiai aukso (Au) atveju kalio aurocianidas KAu (CN) ₂ ir kalio aurocianidas KAu (CN) ₄ yra naudojami elektrolitiniam kitų metalų auksinimui .

Paauksuotos elektros jungtys, kuriose gali būti naudojamos KCN druskos. Cjp24. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.

Kiti naudojimo būdai

Čia yra keletas kitų kalio cianido naudojimo būdų.

- pramoniniam plieno kietinimo nitridu būdu (azoto įdėjimas) procesui.

- Valyti metalus.

- Spausdinimo ir fotografijos procesuose.

- Anksčiau jis buvo naudojamas auksui ir sidabrui išgauti iš mineralų, kuriuose jų yra, tačiau vėliau jis buvo pakeistas natrio cianidu NaCN, kuris yra pigesnis, nors ir toks pat toksiškas.

- Kaip insekticidas, skirtas medžių, valčių, geležinkelio vagonų ir sandėlių fumigacijai.

- Kaip reagentas analitinėje chemijoje, ty atlikti cheminę analizę.

- paruošti kitus cheminius junginius, tokius kaip dažikliai ir dažikliai.

Aukso kasyba Pietų Afrikoje 1903 m., Naudojant KCN, todėl mirtinai užteršta aplinka. Argyll, John Douglas Sutherland Campbell, kunigaikštis, 1845–1914; Creswicke, Louis. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.

Pavojai

KCN yra labai nuodingas junginys gyvūnams ir daugumai augalų bei mikroorganizmų. Jis klasifikuojamas kaip ypač toksiškas. Tai mirtina net labai mažais kiekiais.

Kenksmingas jo poveikis gali atsirasti įkvėpus, susilietus su oda ar akimis arba prarijus. Jis slopina daugelį medžiagų apykaitos procesus, ypač kraujo baltymus, kurie dalyvauja deguonies transportavime, tokius kaip hemoglobinas.

Tai paveikia organus ar sistemas, jautriausius deguonies trūkumui, pavyzdžiui, centrinę nervų sistemą (smegenis), širdies ir kraujagyslių sistemą (širdį ir kraujagysles) bei plaučius.

Kalio cianidas yra nuodai. Autorius: „Clker-Free-Vector-Images“. Šaltinis: „Pixabay“.

Veiksmo mechanizmas

KCN trukdo organizmo gebėjimui vartoti deguonį.

Cianido jonų KN ^- KCN turi aukštą giminingumą geležies jonų Fe ³⁺ , o tai reiškia, kad, kai cianidas yra absorbuojamas, ji greitai reaguoja su Fe ³⁺ kraujyje ir audiniuose.

Tokiu būdu jis neleidžia ląstelėms kvėpuoti ir patenka į deguonies trūkumo būseną, nes, nors ir bando kvėpuoti, negali jos panaudoti.

Tada yra laikina hiperapnėjos (kvėpavimo sustojimo) būsena ir galvos skausmas, galiausiai - mirtis dėl kvėpavimo sustojimo.

Papildoma rizika

Šildant jis išskiria labai toksiškas dujas, tokias kaip HCN, azoto oksidus NO _x , kalio oksidą K ₂ O ir anglies monoksidą CO.

Susilietęs su drėgme, jis išskiria HCN, kuris yra labai degus ir labai toksiškas.

KCN taip pat labai nuodingas vandens organizmams. Jokiu būdu negalima jo išmesti į aplinką, nes gali būti užteršti vandenys, kuriuose geria gyvūnai ir gyvena žuvys.

Tačiau yra bakterijų, gaminančių cianidą, tokių kaip Chromobacterium violaceum ir kai kurios Pseudomonas rūšys.

Naujausi tyrimai

Tyrėjai išsiaiškino, kad žalieji dumbliai Chlorella vulgaris gali būti naudojami vandeniui, užterštam KCN kalio cianidu, nedidelėmis koncentracijomis.

Dumbliai sugebėjo efektyviai pašalinti KCN, nes nedideli kiekiai paskatino dumblių augimą, nes jie suaktyvino vidinį mechanizmą, kuris priešinosi KCN toksiškumui.

Tai reiškia, kad Chlorella vulgaris dumbliai gali pašalinti cianidą, ir kad tai galėtų būti efektyvus būdas cianidu užteršti biologiškai.

Chlorella vulgaris dumblo vaizdas, stebimas mikroskopu. ja: Vartotojas: NEON / Vartotojas: NEON_ja. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.

Nuorodos

1. JAV nacionalinė medicinos biblioteka. (2019 m.). Kalio cianidas. Nacionalinis biotechnologijų informacijos centras. Atkurta iš pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Coppockas, RW (2009). Cheminio karo agentų keliamos grėsmės laukinei gamtai. Cheminio karo agentų toksikologijos vadove. Atgauta iš „sciencedirect.com“.
3. Liu, Q. (2017). Kalio cianido pašalinimo ir jo toksiškumo žaliuosiuose dumbliuose (Chlorella vulgaris) vertinimas. „Bull Environ“ užteršimo toksikolis. 2018; 100 (2): 228–233. Atkurta iš ncbi.nlm.nih.gov.
4. Nacionalinis darbuotojų saugos ir sveikatos institutas (NIOSH). (2011). Kalio cianidas: sisteminis agentas. Atkurta iš cdc.gov.
5. Alvarado, LJ ir kt. (2014). Riboswitch aptikimas, struktūra ir funkcijos. Uracilo sintezė. In Enzimologijos metodai. Atgauta iš „sciencedirect.com“.