Natriumazid (NaN3) struktur, egenskaper, bruksområder, risiko

2696
Alexander Pearson
Natriumazid (NaN3) struktur, egenskaper, bruksområder, risiko

De Natriumazid er et krystallinsk uorganisk fast stoff dannet av natriumionen Na+ og azidionen N3-. Den kjemiske formelen er NaN3. Forbindelsen NaN3 er natriumsaltet av hydrazoinsyre HN3. NaN3 er et fargeløst til hvitt krystallinsk fast stoff.

Selv om det er en veldig giftig forbindelse, har en av de mest utbredte bruken vært i kollisjonsputer som blåses opp umiddelbart under kjøretøyulykker. Den brukes også til å raskt blåse opp nødsklier på fly. Imidlertid blir bruken av det for øyeblikket sterkt stilt spørsmål ved i begge tilfeller på grunn av dets toksisitet..

NaN natriumazid3 fast. И.С. Непоклонов [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]. Kilde: Wikimedia Commons.

Den brukes i kjemiske forskningslaboratorier for å syntetisere forskjellige typer forbindelser og i biokjemiske laboratorier for studier med bakterier, sopp eller celler fra pattedyr eller mennesker.

I noen laboratorier brukes det til å sterilisere materialer eller utstyr, men visse typer mikroorganismer motstår dets biocide virkning..

Det har også blitt brukt i jordbruket for å eliminere parasitter fra jorda eller i tømmerindustrien for å forhindre furu i å flekker med sopp..

Artikkelindeks

  • 1 Struktur
  • 2 Nomenklatur
  • 3 eiendommer
    • 3.1 Fysisk tilstand
    • 3.2 Molekylvekt
    • 3.3 Smeltepunkt
    • 3.4 Tetthet
    • 3.5 Løselighet
    • 3.6 Dissosiasjonskonstanter
    • 3.7 Kjemiske egenskaper
    • 3.8 Biokjemiske egenskaper
  • 4 Motta
  • 5 bruksområder
    • 5.1 I motorvogner og fly
    • 5.2 I kjemisk industri
    • 5.3 I landbruket
    • 5.4 Ved fremstilling av andre kjemiske forbindelser
    • 5.5 I eksplosivindustrien
    • 5.6 I biokjemiske laboratorier
    • 5.7 I forskjellige bruksområder
  • 6 Risiko
  • 7 Referanser

Struktur

NaN natriumazid3 er dannet av en natriumkation Na+ og et azidanion N3-.

Sodium azide består av natriumionen Na+ og azidionen N3-. Lukáš Mižoch [Offentlig domene]. Kilde: Wikimedia Commons.

Azidionen N3- Den består av 3 nitrogenatomer (N) sammenkoblet av kovalente bindinger som kan være enkle, doble eller tredoble, siden elektronene deles mellom de tre.

Nevnte anion har en lineær struktur, det vil si de tre nitrogenatomer anordnet i en rett linje. I tillegg er strukturen symmetrisk.

Mulige Lewis-strukturer av azidanionen. Forfatter: Marilú Stea.

Nomenklatur

- Natriumazid

- Natriumazid

Eiendommer

Fysisk tilstand

Fargeløst til hvitt krystallinsk fast stoff. Sekskantede krystaller.

Molekylær vekt

65,01 g / mol

Smeltepunkt

Den spaltes ved 275 ºC.

Tetthet

1,846 g / cm3 ved 20 ºC

Løselighet

Det er veldig løselig i vann: 41,7 g / 100 ml ved 17 ºC. Det er lett løselig i etanol og uoppløselig i etyleter.

Dissosiasjonskonstanter

Har en pKb av 9.3. Vandige løsninger inneholder NH3, som raskt rømmer ut til miljøet ved 37 ºC.

Kjemiske egenskaper

NaN3 den er veldig etsende mot aluminium og moderat mot kobber og bly.

I følge en viss kilde er ikke natriumazid eksplosivt. Den nedbrytes jevnt og fullstendig når den oppvarmes til 300 ° C eller mer, og danner natriummetall Na og nitrogengass Nto.

2 NaN3 → 2 Na + 3 Nto

Det er et nitreringsmiddel, dette betyr at det tjener til å nitrogenisere eller tilsette nitrogen til andre kjemiske forbindelser eller til overflaten av materialer som stål..

Den er stabil i nøytralt eller alkalisk vann i fravær av lys. Den brytes ned av solstråling.

Biokjemiske egenskaper

Natriumazid hemmer et enzym kalt cytokromoksidase som finnes i mitokondriene i celler og er betydelig involvert i respirasjon og energiproduksjon i dette..

Dens virkning forhindrer generering av ATP, en nøkkelforbindelse i mobilaktiviteter, og cellen forverres eller skades.

Ved inntak, innånding eller i kontakt med natriumazid, er det veldig giftig og kan være dødelig..

Å skaffe

Ammoniakk NH reageres3 med natriummetall Na ved 350 ° C i en lukket stålbeholder for å oppnå natriumamid NaNHto.

Natriumamid NaNHto reageres med dinitrogenmonoksid NtoEller ved 230 ºC i en nikkelreaktor, og dermed dannes en blanding av natriumazid NaN3, natriumhydroksyd NaOH og ammoniakk NH3.

2 NaNHto + NtoO → NaN3 + NaOH + NH3

Det kan også oppnås ved å omsette natriumamid med natriumnitrat NaNO3 ved 175 ºC:

3 NaNHto + Eldre bror3 → NaN3 + 3 NaOH + NH3

For å rense azidet tilsettes vann til blandingen, azidkrystallene vaskes, og deretter fordampes vannet. Det gjenværende krystallinske materialet er natriumazid NaN3 som deretter tørkes ved 110 ° C.

applikasjoner

I motorvogner og fly

Natriumazid har lenge vært brukt i bilindustrien som en nitrogengenerator for raskt å blåse opp kollisjonsputer. kollisjonsputer) sikkerhet for rattene til biler og lastebiler når det oppstår støt.

Det har også blitt brukt i oppblåsbare lysbilder som tjener til raskt å rømme fra det indre av fly som har kommet i nødssituasjoner..

I begge tilfeller involverer mekanismen virkningen av en gnist for å produsere en øyeblikkelig reaksjon mellom natriumazid og visse forbindelser, og genererer nitrogengass Nto og natriumoksyd NatoELLER.

I denne applikasjonen kreves det øyeblikkelig frigjøring av en kald og giftfri gass, så nitrogen er den mest passende gassen..

Sikkerhetsposer som allerede har blitt brukt i kjøretøy. Forfatter: Marcel Langthim. Kilde: Pixabay.

Imidlertid er denne bruken avtagende på grunn av toksisiteten til natriumazid, og mindre giftige forbindelser blir brukt i stedet..

I kjemisk industri

Den brukes som en retarder ved fremstilling av svampgummi, for å forhindre koagulering av styren eller butadien latex når de lagres i kontakt med metaller og for å spalte nitritter i nærvær av nitrater..

I landbruket

Det har blitt brukt i landbruket: som et biocid og fumigant er det også et nematicid, det vil si at det påføres jord for å eliminere nematoder, som er parasitter som angriper noen avlinger..

Skader forårsaket av nematoder i roten til en plante. Forfatter: RedWolf. [http://www.ars-grin.gov/ars/SoAtlantic/fp/stpp/burelle/burelle.html] Kilde: Wikimedia Commons.

Det har også fungert som et ugressmiddel og for å forhindre fruktråte.

Nylig NaN3 har blitt brukt til fremstilling av okra- eller okrafrø for å observere deres motstand mot vanntettingsforhold.

Frø som NaN tidligere ble påført3 genererte frøplanter som tålte flomforholdene bedre enn de ubehandlede, forbedret høyden på plantene, økte antall blader og økte antall røtter selv med overflødig vann.

Ved fremstilling av andre kjemiske forbindelser

Det brukes som et kjemisk reagens i syntesen av organiske forbindelser, for eksempel for å fremstille mange organiske azider, slik som tosylazid eller azider av tertiære alkylgrupper, som er viktige i kjemisk syntese.

Den brukes til å fremstille hydrazoinsyre (HN3) og rent natrium (Na).

I sprengstoffindustrien

NaN natriumazid3 er et mellomprodukt i produksjonen av eksplosiver, da det brukes til fremstilling av blyazid Pb (N3)to. Sistnevnte er en forbindelse som eksploderer når den blir truffet med kraft, og det er derfor den brukes i konstruksjonen av detonerende enheter..

NaN natriumazid3 brukes til å lage blyazid Pb (N3)to forbindelse som er en del av enheter for å generere eksplosjoner. Forfatter: OpenClipart-Vectors. Kilde: Pixabay.

I biokjemiske laboratorier

Natriumazid brukes når sterilt laboratorieutstyr er nødvendig, da det er i stand til å ødelegge forskjellige typer mikroorganismer.

Det er et biocidmiddel. Noen kilder indikerer imidlertid at noen typer bakterier er motstandsdyktige mot dens virkning..

Dette oppnås ved å blokkere oksygenbindingsstedet i cytokromoksidase, som er et enzym involvert i energiproduksjonsprosessen til noen mikroorganismer..

Den brukes i automatiske blodtellere, også i differensialvalget av bakterier og for å bevare laboratoriereagensløsninger, da det forhindrer veksten av visse mikroorganismer i disse.

I forskjellige bruksområder

Natriumazid brukes i tømmerindustrien for å forhindre vekst av brune soppflekker på furu..

Det har også blitt brukt i den japanske ølindustrien for å forhindre utvikling av en sopp som mørker ølet..

Risiko

Sodium azide er en giftig forbindelse som hemmer et enzym som er viktig for åndedrettsliv og liv for mennesker og dyreceller. Det har blitt funnet at det kan påvirke cellene i hjernens blodkarvev alvorlig.

Den umiddelbare effekten etter inntak, innånding eller hudkontakt er å senke blodtrykket farlig, noe som kan føre til døden. Derfor må det håndteres med stor forsiktighet..

Det er informasjonskilder som gjør oppmerksom på kollisjonsputene til kjøretøy som ødelegges i avfallsområdene.

I slike tilfeller kan personer som ikke er klar over faren, få tilgang til NaN-avsetningene.3, dette er en veldig giftig forbindelse. I tillegg er det fare for forurensning med NaN3 jord og vann.

På samme måte kan folk bli utsatt for NaN under ulykker, kollisjoner eller kjøretøybranner3 og dette kan undervurderes eller ukjent av medisinsk personell som er i nødstilfelle.

Det har også blitt gjort oppmerksom på eksponeringen av laboratoriepersonell som bruker den.

Referanser

  1. Vwioko, E.D. et al. (2019). Sodium Azide Priming forbedrer vanntett stresstoleranse i Okra (Abelmoschus esculentus). Agronomy 2019, 9, 670. Gjenopprettet fra mdpi.com.
  2. Kho, D.T. et al. (2017). Death of Blood Brain Barrier Endotelceller til natriumazid og dets gassprodukter. Biosensorer 2017, 7, 41. Gjenopprettet fra mdpi.com.
  3. OSS. National Library of Medicine. (2019). Natriumazid. Gjenopprettet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  4. Talavera, M. et al. (2019). Nematode Management i Strawberry Fields i Sør-Spania. Agronomy 2019, 9, 252. Gjenopprettet fra mdpi.com.
  5. Okano, T. et al. (nitten nitti fem). Mekanisme for cellefrakobling fra temperaturmodulerte, hydrofile-hydrofobe polymeroverflater. I The Biomaterials: Silver Jubilee Compendium. Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
  6. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. (1990). Femte utgave. Volum A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
  7. Cotton, F. Albert og Wilkinson, Geoffrey. (1980). Avansert uorganisk kjemi. Fjerde utgave. John Wiley & Sons.
  8. Chang, S. og Lamm, S.H. (2003). Menneskers helseeffekter av eksponering av natriumazid: En litteraturgjennomgang og analyse. Int J Toxicol 2003, 22 (3): 175-86. Gjenopprettet fra ncbi.nlm.nih.gov.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.