- štruktúra
- názvoslovie
- vlastnosti
- Fyzický stav
- Molekulová hmotnosť
- Bod topenia
- Hustota
- rozpustnosť
- Disociačné konštanty
- Chemické vlastnosti
- Biochemické vlastnosti
- získanie
- aplikácia
- V motorových vozidlách a lietadlách
- V chemickom priemysle
- V poľnohospodárstve
- Pri príprave iných chemických zlúčenín
- V priemysle výbušnín
- V biochemických laboratóriách
- Na rôzne použitia
- riziká
- Referencie
Azid sodný je kryštalická anorganická pevná látka o sodíkových iónov Na + a azid ion N 3 - . Jeho chemický vzorec je NaN 3 . Zlúčenina NaN 3 , je sodná soľ kyselina azidovodíková HN 3 . NaN 3 je bezfarebná až biele kryštalické pevné látky.
Aj keď je to veľmi jedovatá zlúčenina, jedným z najrozšírenejších spôsobov jej použitia sú airbagy, ktoré sa počas nehôd vozidla okamžite nafúknu. Používa sa tiež na rýchle nafúknutie núdzových snímok lietadiel. Jeho použitie je však v súčasnosti v obidvoch prípadoch kvôli svojej toxicite veľmi sporné.
Pevné NaN 3 azid sodný . И.С. Непоклонов. Zdroj: Wikimedia Commons.
Používa sa v chemických výskumných laboratóriách na syntézu rôznych typov zlúčenín av biochemických laboratóriách na štúdie s baktériami, hubami alebo cicavčími alebo ľudskými bunkami.
V niektorých laboratóriách sa používa na sterilizáciu materiálov alebo zariadení, ale určité typy mikroorganizmov odolávajú jeho biocídnemu pôsobeniu.
Používa sa tiež v poľnohospodárstve na odstránenie parazitov z pôdy alebo v drevárskom priemysle, aby sa zabránilo znečisteniu borovicového dreva hubami.
štruktúra
NaN 3 azidu sodného sa skladá z Na + katiónu sodného a N 3 - azidu aniónu .
Azid sodný je tvorená sodného iónu Na + a azidové ióny N 3 - . Lukáš Mižoch. Zdroj: Wikimedia Commons.
Azid ion N 3 - je tvorená 3 atómy dusíka (N), vzájomne spojených kovalentními väzbami, ktoré môžu byť jednoduché, dvojité alebo trojité, pretože elektróny sú zdieľané medzi tri.
Uvedený anión má lineárnu štruktúru, to znamená tri atómy dusíka usporiadané v priamke. Ďalej je štruktúra symetrická.
Možné Lewisove štruktúry azidového aniónu. Autor: Marilú Stea.
názvoslovie
- Azid sodný
- Azid sodný
vlastnosti
Fyzický stav
Bezfarebná až biela kryštalická tuhá látka. Šesťuholníkové kryštály.
Molekulová hmotnosť
65,01 g / mol
Bod topenia
Rozkladá sa pri 275 ° C.
Hustota
1,846 g / cm 3 pri 20 ° C
rozpustnosť
Je veľmi dobre rozpustný vo vode: 41,7 g / 100 ml pri 17 ° C. Je mierne rozpustný v etanole a nerozpustný v etyléteri.
Disociačné konštanty
Má pK b 9,3. Vodné roztoky obsahujú NH 3 , ktorý sa rýchlo uniká do prostredia pri teplote 37 ° C.
Chemické vlastnosti
NaN 3 je veľmi korozívny na hliník a mierne na meď a olovo.
Podľa určitého zdroja nie je azid sodný výbušný. Sa rozkladá plynulo a úplne pri zahriatí na 300 ° C alebo viac, tvoriaci kovový sodík Na, a plynný dusík N 2 .
2 NaN 3 → 2 Na + 3 N 2 ↑
Je to nitridačné činidlo, to znamená, že slúži na dusikáciu alebo pridanie dusíka k iným chemickým zlúčeninám alebo na povrch materiálov, ako je oceľ.
Je stabilný v neutrálnej alebo zásaditej vode bez svetla. Rozkladá sa slnečným žiarením.
Biochemické vlastnosti
Azid sodný inhibuje enzým nazývaný cytochróm oxidáza, ktorý sa nachádza v mitochondriách buniek a významne sa podieľa na dýchaní a tvorbe energie.
Jeho pôsobenie zabraňuje tvorbe ATP, kľúčovej zlúčeniny v bunkových činnostiach a bunka sa zhoršuje alebo poškodzuje.
Pri požití, vdýchnutí alebo pri kontakte s azidom sodným je veľmi toxický a môže byť smrteľný.
získanie
Amoniak NH 3 sa nechá reagovať s kovovým sodíkom sodným pri 350 ° C v oceľovej nádobe uzavreté, čím sa získa amid sodíka Nanha 2 .
Sodík amid Nanha 2 sa nechá reagovať s oxid dusný N 2 O na 230 ° C v reaktore, niklu, a teda zmesi azid sodný NaN 3 , roztoku hydroxidu sodného NaOH a amoniak NH 3 je vytvorený .
2 Nanha 2 + N 2 O → NaN 3 + NaOH + NH 3
Môže sa získať aj reakciou amidu sodného s dusičnanom sodným NaNO 3 pri 175 ° C:
3 Nanha 2 + NaNO 3 → NaN 3 + 3 NaOH + NH 3
Na čistenie azidu sa do zmesi pridá voda, kryštály azidu sa premyjú a potom sa voda odparí. Zostávajúce kryštalický materiál je azid sodný NaN 3 , ktorý sa potom suší pri teplote 110 ° C,
aplikácia
V motorových vozidlách a lietadlách
Azid sodný sa už dlho používa v automobilovom priemysle ako generátor dusíka na rýchle nafúknutie bezpečnostných airbagov (airbagov) na volantoch osobných a nákladných automobilov v prípade nárazu.
Používa sa tiež na nafukovacie kĺzačky, ktoré sa používajú na rýchly únik z interiéru lietadiel, ktoré pristáli v núdzových situáciách.
V oboch prípadoch je mechanizmus zahŕňa pôsobenie iskry produkovať okamžitú reakciu medzi azidom sodným a niektorých zlúčenín, generujúce dusík N 2 a oxid sodný Na 2 O.
V tejto aplikácii je potrebné okamžité uvoľnenie studeného a netoxického plynu, takže dusík je najvhodnejší plyn.
Bezpečnostné vaky, ktoré sa už používajú vo vozidlách. Autor: Marcel Langthim. Zdroj: Pixabay.
Toto použitie však klesá v dôsledku toxicity azidu sodného a namiesto toho sa používajú menej toxické zlúčeniny.
V chemickom priemysle
Používa sa ako retardér pri výrobe špongiovej gumy, na zabránenie koagulácii styrénového alebo butadiénového latexu, keď sa skladujú v kontakte s kovmi, a na rozklad dusitanov v prítomnosti dusičnanov.
V poľnohospodárstve
Používa sa v poľnohospodárstve: ako biocíd a fumigant je to aj nematocid, to znamená, že sa používa na pôdu na odstránenie hlíst, ktoré sú parazitmi napadajúcimi niektoré plodiny.
Poškodenie spôsobené háďatkami v koreňoch rastliny. Autor: RedWolf. Zdroj: Wikimedia Commons.
Pôsobil tiež ako herbicíd a zabraňoval hnilobe ovocia.
Nedávno sa NaN 3 používa na prípravu okra alebo semien okra na pozorovanie ich odolnosti voči podmienkam zamokrenia.
Semená, na ktoré NaN 3 sa vopred nanesenej generované sadenice, ktoré odolali podmienky povodňovej lepšie ako tie neošetrených, lepšie výšky rastlín, zvýšenie počtu listov a zvýšil počet koreňov aj s prebytkom vody.
Pri príprave iných chemických zlúčenín
Používa sa ako chemické činidlo pri syntéze organických zlúčenín, napríklad pri príprave mnohých organických azidov, ako je tozyl-azid alebo azidov terciárnych alkylových skupín, ktoré sú dôležité pri chemickej syntéze.
To sa používa na prípravu kyselina azidovodíková (HN 3 ) a čistý sodíka (Na).
V priemysle výbušnín
NaN 3 azid sodný je medziproduktom na výrobu výbušnín, pretože sa používa na prípravu azidu olovnatého Pb (N 3 ) 2 . Ten je zmesou, ktorá pri náraze exploduje, a preto sa používa pri konštrukcii detonačných zariadení.
NaN 3 azid sodný sa používa, aby sa zlúčeniny olova Pb (N 3 ) 2 azidu , ktorý je súčasťou trhacie zariadenie. Autor: OpenClipart-Vectors. Zdroj: Pixabay.
V biochemických laboratóriách
Azid sodný sa používa, keď sa vyžaduje sterilné laboratórne vybavenie, pretože je schopné ničiť rôzne typy mikroorganizmov.
Je to biocídne činidlo. Niektoré zdroje však naznačujú, že niektoré typy baktérií sú voči svojej činnosti rezistentné.
To sa dosiahne blokovaním kyslíka viažuceho miesta v cytochróm oxidáze, čo je enzým zapojený do procesu výroby energie niektorých mikroorganizmov.
Používa sa v automatických krvných počítačoch, tiež pri diferenciálnom výbere baktérií a na konzerváciu roztokov laboratórnych reagencií, pretože v nich bráni rastu určitých mikroorganizmov.
Na rôzne použitia
Azid sodný sa používa v drevárskom priemysle na zabránenie rastu hnedých hubových škvŕn na borovicovom dreve.
Používa sa tiež v japonskom priemysle piva na zabránenie vzniku huby, ktorá pivo stmavuje.
riziká
Azid sodný je toxická zlúčenina, ktorá inhibuje enzým dôležitý pre dýchanie a život ľudských a živočíšnych buniek. Zistilo sa, že môže vážne ovplyvniť bunky krvného riečišťa v mozgu.
Jeho bezprostredným účinkom po požití, vdýchnutí alebo po kontakte s pokožkou je nebezpečný pokles krvného tlaku, ktorý môže viesť k úmrtiu. Preto sa s ním musí zaobchádzať veľmi opatrne.
Existujú zdroje informácií, ktoré upozorňujú na airbagy vozidiel zničených v odpadových oblastiach.
V takýchto prípadoch by ľudia, ktorí nepoznajú nebezpečenstvo, mohli mať prístup k ložiskám NaN 3 , čo je veľmi toxická zlúčenina. Okrem toho existuje nebezpečenstvo kontaminácie pôdy a vody NaN 3 .
Podobne, počas nehôd, zrážok alebo požiarov vozidiel by mohli byť ľudia vystavení pôsobeniu NaN 3, čo môže zdravotný personál, ktorý sa zúčastnil mimoriadnej udalosti, podceňovať alebo neznámy.
Pozornosť sa venovala aj vystaveniu laboratórneho personálu, ktorý ho používa.
Referencie
- Vwioko, ED a kol. (2019). Natieranie azidom sodným zlepšuje toleranciu namáhania v záťaži v Okre (Abelmoschus esculentus). Agronomy 2019, 9, 670. Získané z mdpi.com.
- Kho, DT a kol. (2017). Endotelové bunky s bariérou smrti krvných mozgov na azid sodný a jeho plynné produkty. Biosensors 2017, 7, 41. Získané z mdpi.com.
- Americká národná lekárska knižnica. (2019). Azid sodný. Získané z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Talavera, M. a kol. (2019). Manažment nematód v jahodových poliach južného Španielska. Agronomy 2019, 9, 252. Získané z mdpi.com.
- Okano, T. a kol. (devätnásť deväťdesiatpäť). Mechanizmus oddelenia buniek od povrchovo modulovaných hydrofilných hydrofóbnych polymérnych povrchov. In The Biomaterials: Silver Jubilee Compendium. Obnovené zo stránky sciusalirect.com.
- Ullmannova encyklopédia priemyselnej chémie. (1990). Piate vydanie. Zväzok A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Cotton, F. Albert a Wilkinson, Geoffrey. (1980). Pokročilá anorganická chémia. Štvrté vydanie. John Wiley a synovia.
- Chang, S. a Lamm, SH (2003). Účinky expozície azidu sodného na ľudské zdravie: prehľad a analýza literatúry. Int J Toxicol 2003, 22 (3): 175-86. Získané z ncbi.nlm.nih.gov.