Kaliumcyanid (KCN) egenskaper, bruksområder, strukturer, risikoer,

1082
Abraham McLaughlin

De kaliumcyanid er en uorganisk forbindelse dannet av et kalium K-ion+ og et cyanidion CN-. Den kjemiske formelen er KCN. Det er et hvitt, krystallinsk fast stoff, ekstremt giftig.

KCN er veldig løselig i vann, og når det er oppløst, hydrolyseres det og danner hydrocyansyre eller HCN hydrogencyanid, som også er veldig giftig. Kaliumcyanid kan danne sammensatte salter med gull og sølv, og det er grunnen til at det tidligere ble brukt til å utvinne disse edle metaller fra visse mineraler..

Fast KCN kaliumcyanid. morienus (lastet opp av de: Benutzer: BXXXD fra de: wiki) [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)]. Kilde: Wikimedia Commons.

KCN brukes til å belegge billige metaller med gull og sølv gjennom en elektrokjemisk prosess, det vil si en metode der en elektrisk strøm føres gjennom en løsning som inneholder et salt som består av edelt metall, cyanid og kalium..

Kaliumcyanid, fordi det inneholder cyanid, må håndteres med forsiktighet med passende redskaper. Det skal aldri kastes i miljøet, fordi det også er veldig giftig for de fleste dyr og planter..

Imidlertid studeres metoder som bruker vanlige alger for å fjerne kaliumcyanid fra vann som er forurenset med lave konsentrasjoner av kaliumcyanid..

Artikkelindeks

  • 1 Struktur
  • 2 Nomenklatur
  • 3 eiendommer
    • 3.1 Fysisk tilstand
    • 3.2 Molekylvekt
    • 3.3 Smeltepunkt
    • 3.4 Kokepunkt
    • 3,5 Tetthet
    • 3.6 Løselighet
    • 3,7 pH
    • 3.8 Hydrolysekonstant
    • 3.9 Kjemiske egenskaper
    • 3.10 Andre egenskaper
  • 4 Motta
  • 5 Bruk til galvanisering av metaller
    • 5.1 Sølv
    • 5.2 Gull
    • 5.3 Andre bruksområder
  • 6 Risiko
  • 7 Handlingsmekanisme
    • 7.1 Ytterligere risiko
  • 8 Nyere studier
  • 9 Referanser

Struktur

KCN er en ionisk forbindelse dannet av et kalium K-kation+ og et cyanidanion CN-. I dette er karbonatomet knyttet til nitrogenatomet ved en trippel kovalent binding..

Kjemisk struktur av KCN kaliumcyanid. Capaccio [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]. Kilde: Wikimedia Commons.

I fast kaliumcyanid er CN-anionet- Den kan rotere fritt slik at den oppfører seg som et sfærisk anion, som en konsekvens av dette har KCN-krystallet en kubisk struktur som ligner på kaliumklorid KCl.

KCN krystallstruktur. Benjah-bmm27 [Offentlig domene]. Kilde: Wikimedia Commons.

Nomenklatur

- Kaliumcyanid

- Kaliumcyanid

- Cyan-kalium

Eiendommer

Fysisk tilstand

Hvitt krystallinsk fast stoff. Kubiske krystaller.

Molekylær vekt

65,116 g / mol.

Smeltepunkt

634,5 ° C

Kokepunkt

1625 ° C.

Tetthet

1,55 g / cm3 ved 20 ° C.

Løselighet

Svært løselig i vann: 716 g / L ved 25 ° C og 100 g / 100 ml vann ved 80 ° C. Litt løselig i metanol: 4,91 g / 100 g metanol ved 19,5 ° C. Svært lett løselig i etanol: 0,57 g / 100 g etanol ved 19,5 ° C.

pH

En vandig løsning av 6,5 g KCN i 1 liter vann har en pH på 11,0.

Hydrolysekonstant

KCN er veldig løselig i vann. Når den oppløses, er cyanidionet CN gratis- som tar et proton H+ vann for å danne hydrocyansyre HCN og frigjøre et OH-ion-:

CN- + HtoO → HCN + OH-

Hydrolysekonstanten indikerer tendensen som reaksjonen utføres med.

Kh = 2,54 x 10-5

Vandige KCN-oppløsninger frigjør HCN-hydrogencyanid i miljøet ved oppvarming over 80 ° C.

Kjemiske egenskaper

Det er ikke brannfarlig, men når fast KCN oppvarmes til nedbrytning, avgir det meget giftige gasser av hydrogencyanid HCN, nitrogenoksider NOx, kaliumoksid KtoO og karbonmonoksid CO.

KCN reagerer med gullsalter for å danne kaliumurocyanid KAu ​​(CN)to og kaliumatrium KAu (CN)4. Dette er fargeløse komplekse salter. Med sølvmetallet Ag danner KCN kaliumargentocyanidet KAg (CN)to.

Cyanidionet til KCN reagerer med visse organiske forbindelser som har halogener (som klor eller brom) og tar deres plass. For eksempel reagerer den med bromeddiksyre for å gi cyanoeddiksyre..

Andre egenskaper

Det er hygroskopisk, absorberer fuktighet fra miljøet.

Den har en mild bitter mandellukt, men dette oppdages ikke av alle mennesker.

Å skaffe

KCN fremstilles ved å omsette kaliumhydroksyd KOH i vandig løsning med hydrogencyanid HCN. Det oppnås også ved oppvarming av kaliumferrocyanid K4Tro (CN)6:

K4Tro (CN)6 → 4 KCN + 2 C + Nto↑ + Tro

Brukes i galvanisering av metaller

Det brukes i prosessen med å belegge metaller med lav verdi med gull og sølv. Det er en elektrolytisk prosess, det vil si at elektrisitet ledes gjennom en vandig løsning med passende salter.

Sølv

Kaliumargentocyanid KAg (CN) brukesto for sølvbelegg (Ag) billigere metaller.

Disse plasseres i en vandig løsning av kalium argentocyanid KAg (CN)to, der anoden eller den positive polen er en stang av rent sølv (Ag) og katoden eller den negative polen er det billige metallet du vil belegge med sølv.

Når en elektrisk strøm passerer gjennom løsningen, avsettes sølvet på det andre metallet. Når cyanidsalter brukes, avsettes sølvlaget på en finere, mer kompakt og vedheftende måte enn i oppløsninger av andre forbindelser..

Noen smykker er belagt med sølv ved bruk av KCN-salter. Forfatter: StockSnap. Kilde: Pixabay.

Gull

Tilsvarende når det gjelder gull (Au), kaliumurocyanid KAu ​​(CN)to og kaliumatrium KAu (CN)4 brukes til å elektrolytisk forgylle andre metaller.

Forgylte elektriske kontakter muligens ved bruk av KCN-salter. Cjp24 [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]. Kilde: Wikimedia Commons.

Andre bruksområder

Her er noen andre bruksområder av kaliumcyanid.

- For den industrielle prosessen med herding av stål ved nitrering (tilsetning av nitrogen).

- For metallrengjøring.

- I trykk- og fotoprosesser.

- Tidligere ble den brukt til utvinning av gull og sølv fra mineralene som inneholder dem, men senere ble den erstattet av natriumcyanid NaCN, som er billigere, men like giftig.

- Som insektmiddel for sprøyting av trær, skip, jernbanevogner og lager.

- Som et reagens i analytisk kjemi, det vil si å gjøre kjemisk analyse.

- Å fremstille andre kjemiske forbindelser, for eksempel fargestoffer og fargestoffer.

Gullgruvedrift i Sør-Afrika i 1903 ved bruk av KCN, noe som resulterte i dødelig forurensning av omgivelsene. Argyll, John Douglas Sutherland Campbell, hertug av, 1845-1914; Creswicke, Louis [Ingen begrensninger]. Kilde: Wikimedia Commons.

Risiko

KCN er en veldig giftig forbindelse for dyr og de fleste planter og mikroorganismer. Det er klassifisert som super giftig. Det er dødelig selv i veldig små mengder.

Den skadelige effekten kan oppstå ved innånding, kontakt med huden eller øynene, eller svelging. Inhiberer mange metabolske prosesser, spesielt blodproteiner involvert i oksygentransport som hemoglobin.

Det påvirker organene eller systemene som er mest følsomme for oksygenmangel, som sentralnervesystemet (hjernen), det kardiovaskulære systemet (hjerte og blodkar) og lungene.

Kaliumcyanid er en gift. Forfatter: Clker-Free-Vector-Images. Kilde: Pixabay.

Virkningsmekanismen

KCN forstyrrer kroppens evne til å bruke oksygen.

Cyanidion CN- KCN har høy affinitet for ferroionen Fe3+, noe som betyr at når cyanid absorberes reagerer det raskt med Fe3+ av blod og vev.

På denne måten forhindrer det cellene i å puste, som kommer inn i en tilstand av oksygenmangel, for selv om de prøver å puste, kan de ikke bruke det..

Deretter er det en forbigående tilstand av hyperapné (pusteoppheng) og hodepine, og til slutt død på grunn av åndedrettsstans..

Ytterligere risiko

Ved oppvarming produserer det veldig giftige gasser som HCN, nitrogenoksider NOx, kaliumoksid KtoO og karbonmonoksid CO.

Når den kommer i kontakt med fuktighet, frigjør den HCN som er svært brannfarlig og veldig giftig..

KCN er også veldig giftig for vannorganismer. Det skal aldri kastes i miljøet, da det kan forekomme forurensning av vann der dyr drikker og fisk bor.

Imidlertid er det bakterier som produserer cyanid som f.eks Chromobacterium violaceum og noen arter av Pseudomonas.

Nylige studier

Enkelte forskere fant at grønne alger Chlorella vulgaris kan brukes til å behandle vann forurenset med KCN kaliumcyanid i lave konsentrasjoner.

Alger var i stand til effektivt å fjerne KCN, siden dette i lave mengder stimulerte veksten av alger siden det aktiverte en intern mekanisme for å motstå toksisiteten til KCN.

Dette betyr at algen Chlorella vulgaris har potensial til å fjerne cyanid og at en effektiv metode for biologisk behandling av cyanidkontaminering kan utformes med dette.

Algebilde Chlorella vulgaris observert under et mikroskop. ja: Bruker: NEON / Bruker: NEON_ja [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]. Kilde: Wikimedia Commons.

Referanser

  1. OSS. National Library of Medicine. (2019). Kaliumcyanid. Nasjonalt senter for bioteknologisk informasjon. Gjenopprettet fra pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  2. Coppock, R.W. (2009). Trusler mot dyrelivet av Chemical Warfare Agents. I håndbok for toksikologi for kjemiske krigsføringsagenter. Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
  3. Liu, Q. (2017). Evaluering av fjerning av kaliumcyanid og dets toksisitet i grønne alger (Chlorella vulgaris). Bull Environ Contam Toxicol. 2018; 100 (2): 228-233. Gjenopprettet fra ncbi.nlm.nih.gov.
  4. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). (2011). Kaliumcyanid: systemisk middel. Gjenopprettet fra cdc.gov.
  5. Alvarado, L.J. et al. (2014). Riboswitch Discovery, Structure and Function. Syntese av Uracil. I Methods in Enzymology. Gjenopprettet fra sciencedirect.com.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.