KALIUMSYANIDI (KCN): OMINAISUUDET, KÄYTTÖ, RAKENTEET, RISKIT, - KEMIA - 2026

Kaliumsyanidia on epäorgaaninen yhdiste, joka koostuu kalium- ionin K ⁺ ja syanidi-ionin CN ^-. Sen kemiallinen kaava on KCN. Se on valkoinen kiteinen kiinteä aine, erittäin myrkyllinen.

KCN liukenee hyvin veteen ja liukeneessaan se hydrolysoituu, jolloin muodostuu syaanihappoa tai HCN-vedyssyanidia, joka on myös erittäin myrkyllistä. Kaliumsyanidi voi muodostaa yhdistettyjä suoloja kullan ja hopean kanssa, minkä vuoksi sitä käytettiin aikaisemmin näiden jalometallien erottamiseksi tietyistä mineraaleista.

Kiinteä KCN-kaliumsyanidi. morienus (ladannut de: Benutzer: BXXXD osoitteesta de: wiki). Lähde: Wikimedia Commons.

KCN: tä käytetään halpojen metallien päällystämiseen kullalla ja hopealla sähkökemiallisen prosessin avulla, ts. Menetelmällä, jossa sähkövirta johdetaan liuoksen läpi, joka sisältää jalometallia, syanidia ja kaliumia sisältävän suolan.

Koska kaliumsyanidia on syanidia, sitä on käsiteltävä erittäin huolellisesti sopivilla välineillä. Sitä ei tule koskaan hävittää ympäristöön, koska se on myös erittäin myrkyllinen useimmille eläimille ja kasveille.

Kuitenkin tutkitaan menetelmiä, joissa käytetään tavallisia leviä kaliumsyanidin poistamiseksi vesistä, jotka ovat saastuneet sen alhaisilla pitoisuuksilla.

Rakenne

KCN on ioninen yhdiste, joka muodostuu K ⁺ kaliumkationi ja CN ^- syanidianionin. Tässä hiiliatomi kiinnittyy typpiatomiin kolmoiskovalenttisella sidoksella.

KCN-kaliumsyanidin kemiallinen rakenne. Capaccio. Lähde: Wikimedia Commons.

Kiinteissä kaliumsyanidia, CN ^- anioni voi pyöriä vapaasti, joten se käyttäytyy kuin pallomainen anioni, seurauksena KCN kide on kuutiollinen rakenne on samanlainen kuin kaliumkloridin KCI.

KCN-kiderakenne. Benjah-bmm27. Lähde: Wikimedia Commons.

nimistö

- Kaliumsyanidi

- Kaliumsyanidi

- Syaanikalium

ominaisuudet

Fyysinen tila

Valkoinen kiteinen kiinteä aine. Kuutiokiteet.

Molekyylipaino

65,116 g / mol.

Sulamispiste

634,5 ° C

Kiehumispiste

1625 ° C.

Tiheys

1,55 g / cm ³ 20 ° C: ssa

Liukoisuus

Liukenee hyvin veteen: 716 g / l 25 ° C: ssa ja 100 g / 100 ml vettä 80 ° C: ssa. Liukenee heikosti metanoliin: 4,91 g / 100 g metanolia 19,5 ° C: ssa. Liukenee hyvin heikosti etanoliin: 0,57 g / 100 g etanolia 19,5 ° C: ssa.

pH

Vesiliuoksen, joka sisältää 6,5 g KCN: ää 1 litrassa vettä, pH on 11,0.

Hydrolyysivakio

KCN liukenee hyvin veteen. Kun se liukenee, syanidi-ionin CN ^- joka vie protonin H ⁺ vedestä muodostamiseksi syaanivetyhapon HCN ja vapauttaa OH ^- ioni:

CN ^- + H ₂ O → HCN + OH ^-

Hydrolyysivakio osoittaa taipumuksen, jolla mainittu reaktio suoritetaan.

K _h = 2,54 x 10 ^-5

Vesipitoiset KCN-liuokset vapauttavat HCN-vedyssyanidia ympäristöön kuumennettaessa yli 80 ° C: seen.

Kemiallisia ominaisuuksia

Se ei ole syttyvä, mutta kun kiinteää KCN kuumennetaan hajoaminen se lähettää erittäin myrkyllisiä kaasuja syaanivedyn HCN, typen oksidien NO _x, kaliumoksidi K ₂ O ja hiilimonoksidia CO.

KCN reagoi kultasuolojen kanssa muodostaen kalium-aurosyanidi KAu (CN) ₂ ja kalium-aurosyanidi KAu (CN) ₄. Nämä ovat värittömiä monimutkaisia ​​suoloja. Hopeametallin Ag kanssa KCN muodostaa kaliumargentokyanidi KAg (CN) ₂.

KCN: n syanidi-ioni reagoi tiettyjen orgaanisten yhdisteiden kanssa, joissa on halogeeneja (kuten kloori tai bromi), ja vie niiden paikalleen. Esimerkiksi, se reagoi bromietikkahapon kanssa, jolloin saadaan syaanietikkahappoa.

Muut ominaisuudet

Se on hygroskooppinen ja imee kosteutta ympäristöstä.

Sillä on lievä katkera mantelin tuoksu, mutta kaikki ihmiset eivät havaitse sitä.

Saada

KCN valmistetaan saattamalla KOH-kaliumhydroksidi reagoimaan vesiliuoksessa HCN-vety- syanidin kanssa. Sitä saadaan myös kuumentamalla kaliumferrosyanidi K ₄ Fe (CN) ₆:

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

Käyttö metallien galvanoinnissa

Sitä käytetään pienarvoisten metallien päällystämisessä kullalla ja hopealla. Se on elektrolyyttinen prosessi, ts. Sähkö johdetaan vesipitoisen liuoksen läpi sopivien suolojen kanssa.

Hopea

Kaliumargentokyanidi KAg (CN) _{2: ta käytetään} halvempien metallien päällystämiseen hopealla (Ag).

Ne laitetaan kaliumargentokyanidi KAg (CN) ₂: n vesiliuokseen, jossa anodi tai positiivinen napa on puhdasta hopeaa (Ag) ja katodi tai negatiivinen napa on halpa metalli, jonka haluat päällystää hopealla.

Kun sähkövirta kulkee liuoksen läpi, hopea kerrostuu toiseen metalliin. Kun käytetään syanidisuoloja, hopeakerros kerrostuu hienommalla, tiiviimmällä ja tarttuvalla tavalla kuin muiden yhdisteiden liuoksissa.

Jotkut korut on päällystetty hopealla KCN-suoloilla. Kirjoittaja: StockSnap. Lähde: Pixabay.

Kulta

Samoin kullan (Au) tapauksessa kalium-aurosyanidia KAu (CN) ₂ ja kalium-aurosyanidia KAu (CN) ₄ käytetään muiden metallien elektrolyyttiseen kullaukseen.

Kullatut sähköliittimet, jotka mahdollisesti käyttävät KCN-suoloja. Cjp24. Lähde: Wikimedia Commons.

Muut käyttötavat

Tässä on joitain muita kaliumsyanidin käyttötapoja.

- Teollisuuden teollisuusprosesseihin, joissa kovetetaan nitridiä (lisäämällä typpeä).

- metallien puhdistukseen.

- Tulostus- ja valokuvausprosesseissa.

- Aikaisemmin sitä käytettiin kullan ja hopean uuttamiseen niitä sisältävistä mineraaleista, mutta myöhemmin se korvattiin NaCN: n natriumsyanidilla, joka on halvempaa, vaikkakin yhtä myrkyllistä.

- Hyönteismyrkkynä puiden, veneiden, rautatievaunujen ja varastojen savuttamiseen.

- reagenssina analyyttisessä kemiassa, ts. Kemiallisen analyysin tekemiseen.

- Muiden kemiallisten yhdisteiden, kuten väriaineiden ja väriaineiden, valmistamiseksi.

KCN: ää käyttävä kultakaivos Etelä-Afrikassa vuonna 1903, mikä aiheutti tappavan ympäröivän ympäristön. Argyll, John Douglas Sutherland Campbell, herttua, 1845 - 1914; Creswicke, Louis. Lähde: Wikimedia Commons.

riskit

KCN on erittäin myrkyllinen yhdiste eläimille ja useimmille kasveille ja mikro-organismeille. Se on luokiteltu erittäin myrkylliseksi. Se on tappava jopa hyvin pieninä määrinä.

Sen haitallinen vaikutus voi tapahtua hengitettynä, joutuessaan iholle tai silmiin tai nieltynä. Se estää monia aineenvaihduntaprosesseja, erityisesti veren proteiineja, jotka osallistuvat hapen kuljetukseen, kuten hemoglobiini.

Se vaikuttaa hapen puutteen kannalta herkimpiin elimiin tai järjestelmiin, kuten keskushermostoon (aivot), sydän- ja verisuonijärjestelmään (sydän ja verisuonet) ja keuhkoihin.

Kaliumsyanidi on myrkky. Kirjoittaja: Clker-Free-Vector-Images. Lähde: Pixabay.

Toimintamekanismi

KCN häiritsee kehon kykyä käyttää happea.

Syanidi-ioni CN ^- KCN on korkea affiniteetti ferri-ionin Fe ³⁺, mikä tarkoittaa, että kun syanidi imeytyy, se reagoi nopeasti Fe ³⁺ veressä ja kudoksissa.

Tällä tavoin se estää soluja hengittämästä happea puuttuvaan tilaan, koska vaikka he yrittävät hengittää, he eivät voi käyttää sitä.

Sitten tapahtuu väliaikainen hyperapnea-tila (hengityksen keskeyttäminen) ja päänsärky, ja lopulta kuolema hengityskatkoksesta.

Lisäriskit

Kun sitä kuumennetaan, se tuottaa erittäin myrkyllisiä kaasuja, kuten HCN, typen oksidien NO _x, kaliumoksidi K ₂ O ja hiilimonoksidia CO.

Kosketuksessa kosteudelta se vapauttaa HCN: ää, joka on helposti syttyvää ja erittäin myrkyllistä.

KCN on erittäin myrkyllinen myös vesieliöille. Sitä ei tule koskaan hävittää ympäristöön, koska vedet, joissa eläimet juovat ja kalat asuvat, voivat saastuttaa.

On kuitenkin bakteereja, jotka tuottavat syanidia, kuten Chromobacterium violaceum ja jotkut Pseudomonas-lajit.

Viimeisimmät tutkimukset

Tutkijat havaitsivat, että vihreitä leviä Chlorella vulgaris voidaan käyttää KCN-kaliumsyanidilla saastuneiden vesien hoitamiseen alhaisina pitoisuuksina.

Levät pystyivät poistamaan KCN: n tehokkaasti, koska tämä pieninä määrinä stimuloi levien kasvua, koska se aktivoi sisäisen mekanismin vastustaa KCN: n toksisuutta.

Tämä tarkoittaa, että Chlorella vulgaris -levä kykenee poistamaan syanidia ja että sen avulla voidaan suunnitella tehokas menetelmä syanidikontaminaation biologiseksi käsittelemiseksi.

Kuva levästä Chlorella vulgaris, jota on havaittu mikroskoopilla. ja: Käyttäjä: NEON / Käyttäjä: NEON_ja. Lähde: Wikimedia Commons.

Viitteet

1. Yhdysvaltain lääketieteellinen kirjasto. (2019). Kaliumsyanidi. Kansallinen bioteknologiatietokeskus. Palautettu pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Coppock, RW (2009). Kemiallisen sodankäynnin tekijöiden uhat villieläimille. Kemiallisen sodankäynnin aineiden toksikologian käsikirja. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
3. Liu, Q. (2017). Arviointi kaliumsyanidin poistumisesta ja sen myrkyllisyydestä vihreissä levissä (Chlorella vulgaris). Bull Environ Contam Toxicol. 2018; 100 (2): 228 - 233. Palautettu osoitteesta ncbi.nlm.nih.gov.
4. Kansallinen työturvallisuus- ja työterveyslaitos (NIOSH). (2011). Kaliumsyanidi: systeeminen aine. Palautettu cdc.gov: sta.
5. Alvarado, LJ et ai. (2014). Riboswitch-löytö, rakenne ja toiminta. Urasiilin synteesi. Julkaisussa Methods in Enzymology. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.