KYANID DRASELNÝ (KCN): VLASTNOSTI, POUŽITIE, ŠTRUKTÚRA, RIZIKÁ, - CHÉMIA - 2026

Kyanid draselný je anorganická zlúčenina skladajúca sa z draselných iónov K ⁺ a kyanidu iónu CN ^- . Jeho chemický vzorec je KCN. Je to biela kryštalická tuhá látka, mimoriadne jedovatá.

KCN je veľmi dobre rozpustný vo vode a po rozpustení hydrolyzuje na kyselinu kyanovodíkovú alebo kyanovodík HCN, ktorý je tiež veľmi jedovatý. Kyanid draselný môže tvoriť zložené soli so zlatom a striebrom, a preto sa predtým používal na získavanie týchto drahých kovov z určitých minerálov.

Pevný kyanid draselný KCN. morienus (nahral de: Benutzer: BXXXD z de: wiki). Zdroj: Wikimedia Commons.

KCN sa používa na poťahovanie lacných kovov zlatom a striebrom elektrochemickým procesom, to znamená spôsobom, pri ktorom elektrický prúd prechádza cez roztok obsahujúci soľ vyrobenú z drahého kovu, kyanidu a draslíka.

S kyanidom draselným, pretože obsahuje kyanid, sa musí zaobchádzať s veľkou opatrnosťou a vhodnými pomôckami. Nikdy by sa nemal likvidovať do životného prostredia, pretože je tiež veľmi toxický pre väčšinu zvierat a rastlín.

Študujú sa však metódy, ktoré používajú bežné riasy na odstránenie kyanidu draselného z vôd kontaminovaných jeho nízkymi koncentráciami.

štruktúra

KCN je iónová zlúčenina pozostávajúca z K ⁺ draselného katiónu a CN ^- kyanidového aniónu . V tomto je atóm uhlíka pripojený k atómu dusíka trojitou kovalentnou väzbou.

Chemická štruktúra kyanidu draselného KCN. Capaccio. Zdroj: Wikimedia Commons.

V pevnej kyanidu draselného, CN ^- anión sa môže voľne otáčať, takže sa chová ako guľové anión, v dôsledku čoho sa KCN kryštál má kubickú štruktúru podobnú ako chloridu draselného chloridu draselného.

KCN kryštalická štruktúra. Benjah-bmm27. Zdroj: Wikimedia Commons.

názvoslovie

- Kyanid draselný

- Kyanid draselný

- Kyanopraselný

vlastnosti

Fyzický stav

Biela kryštalická tuhá látka. Kubické kryštály.

Molekulová hmotnosť

65,116 g / mol.

Bod topenia

634,5 ° C

Bod varu

1625 ° C

Hustota

1,55 g / cm ³ pri 20 ° C

rozpustnosť

Veľmi rozpustný vo vode: 716 g / l pri 25 ° C a 100 g / 100 ml vody pri 80 ° C. Mierne rozpustný v metanole: 4,91 g / 100 g metanolu pri 19,5 ° C. Veľmi mierne rozpustný v etanole: 0,57 g / 100 g etanolu pri 19,5 ° C.

pH

Vodný roztok 6,5 g KCN v 1 I vody má pH 11,0.

Hydrolytická konštanta

KCN je veľmi dobre rozpustný vo vode. Keď sa rozpustí, kyanidový ión CN ^- ktorý vezme protón H ⁺ z vody za vzniku kyseliny kyanovodíkovej HCN a uvoľní OH ^- ión, zostáva :

CN ^- + H ₂ O → HCN + OH ^-

Hydrolyzačná konštanta naznačuje tendenciu, s ktorou sa uvedená reakcia uskutočňuje.

K _h = 2,54 x 10 ^-5

Vodné roztoky KCN pri zahrievaní nad 80 ° C uvoľňujú kyanovodík HCN do prostredia.

Chemické vlastnosti

Nie je horľavý, ale ak sú pevné KCN sa zahrieva na teplotu rozkladu vysiela veľmi toxické plyny kyanovodíka HCN, oxidov dusíka NO _x , oxid draselný K ₂ O a oxidu uhoľnatého CO.

KCN reaguje so soľami zlata za vzniku aurokyanidu draselného KAu (CN) ₂ a aurokyanidu draselného KAu (CN) ₄ . Sú to bezfarebné komplexné soli. So strieborným kovom Ag tvorí KCN argentokyanid draselný KAg (CN) ₂ .

Kyanidový ión KCN reaguje s určitými organickými zlúčeninami, ktoré obsahujú halogény (napríklad chlór alebo bróm) a nahrádza ich. Napríklad reaguje s kyselinou brómoctovou za vzniku kyanooctovej kyseliny.

Ďalšie vlastnosti

Je hygroskopický, absorbuje vlhkosť z prostredia.

Má mierne horký mandľový zápach, ale to nie je možné zistiť všetkými ľuďmi.

získanie

KCN sa pripravuje reakciou hydroxidu draselného KOH vo vodnom roztoku s kyanovodíkom HCN. Získava sa aj zahrievaním ferokyanidu draselného K ₄ Fe (CN) ₆ :

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

Použitie pri elektrolytickom pokovovaní kovov

Používa sa pri procese povrchovej úpravy kovov s nízkou hodnotou zlatom a striebrom. Je to elektrolytický proces, to znamená, že elektrina prechádza cez vodný roztok s vhodnými soľami.

striebro

Argentokyanid draselný KAg (CN) _{2 sa používa} na poťahovanie lacnejších kovov striebrom (Ag).

Tieto sú umiestnené vo vodnom roztoku argentokyanidu draselného KAg (CN) ₂ , kde anódou alebo kladným pólom je tyčinka z čistého striebra (Ag) a katódou alebo záporným pólom je lacný kov, ktorý chcete pokryť striebrom.

Keď elektrický roztok prechádza cez roztok, striebro sa ukladá na druhý kov. Ak sa použijú kyanidové soli, strieborná vrstva sa nanáša jemnejšie, kompaktnejšie a priľnavejšie ako v roztokoch iných zlúčenín.

Niektoré šperky sú pokryté striebrom pomocou solí KCN. Autor: StockSnap. Zdroj: Pixabay.

zlato

Podobne v prípade zlata (Au) sa aurokyanid draselný KAu (CN) ₂ a aurokyanid draselný KAu (CN) ₄ používajú na elektrolytické pozlacovanie iných kovov.

Pozlátené elektrické konektory, prípadne s použitím solí KCN. Cjp24. Zdroj: Wikimedia Commons.

Iné použitia

Tu sú niektoré ďalšie použitia kyanidu draselného.

- Na priemyselný proces kalenia ocele nitridáciou (pridávanie dusíka).

- Na čistenie kovov.

- V procesoch tlače a fotografie.

- Predtým sa používal na ťažbu zlata a striebra z minerálov, ktoré ich obsahujú, ale neskôr sa nahradil kyanidom sodným NaCN, ktorý je lacnejší, hoci rovnako toxický.

- Ako insekticíd na dezinfekciu stromov, lodí, železničných automobilov a skladov.

- Ako činidlo v analytickej chémii, to znamená vykonávať chemickú analýzu.

- Na prípravu ďalších chemických zlúčenín, ako sú farbivá a farbivá.

Ťažba zlata v Južnej Afrike v roku 1903 pomocou KCN viedla k smrteľnému znečisteniu okolitého prostredia. Argyll, John Douglas Sutherland Campbell, vojvoda z rokov 1845-1914; Creswicke, Louis. Zdroj: Wikimedia Commons.

riziká

KCN je veľmi jedovatá zlúčenina pre zvieratá a väčšinu rastlín a mikroorganizmov. Je klasifikovaný ako super toxický. Je smrteľná aj vo veľmi malom množstve.

Jeho škodlivý účinok sa môže vyskytnúť pri vdýchnutí, kontakte s pokožkou alebo očami alebo po požití. Inhibuje veľa metabolických procesov, najmä krvných bielkovín, ktoré sa podieľajú na preprave kyslíka, ako je hemoglobín.

Ovplyvňuje orgány alebo systémy, ktoré sú najcitlivejšie na nedostatok kyslíka, napríklad centrálny nervový systém (mozog), kardiovaskulárny systém (srdce a krvné cievy) a pľúca.

Kyanid draselný je jed. Autor: Clker-Free-Vector-Images. Zdroj: Pixabay.

Mechanizmus akcie

KCN narúša schopnosť tela používať kyslík.

Kyanidový ión CN ^- KCN má vysokú afinitu pre železitý ión Fe ³⁺ , čo znamená, že keď sa kyanid absorbuje, rýchlo reaguje s Fe ³⁺ v krvi a tkanivách.

Týmto spôsobom bráni dýchaniu buniek, ktoré vstúpia do stavu nedostatku kyslíka, pretože hoci sa snažia dýchať, nemôžu ju použiť.

Potom je prechodný stav hyperapnoe (zastavenie dýchania) a bolesti hlavy a nakoniec smrť pri zástave dýchania.

Ďalšie riziká

Po zahriatí, vytvára vysoko toxické plyny, ako je HCN, oxidov dusíka NO _x , oxid draselný K ₂ O a oxidu uhoľnatého CO.

Pri kontakte s vlhkosťou uvoľňuje HCN, ktorý je vysoko horľavý a veľmi toxický.

KCN je veľmi jedovatý aj pre vodné organizmy. Nikdy by sa nemal zneškodňovať do životného prostredia, pretože môže dôjsť ku kontaminácii vôd, v ktorých môžu piť zvieratá a kde žijú ryby.

Existujú však baktérie, ktoré produkujú kyanidy, ako napríklad Chromobacterium violaceum a niektoré druhy Pseudomonas.

Posledné štúdie

Vedci zistili, že zelené riasy Chlorella vulgaris sa môžu použiť na ošetrenie vody kontaminovanej kyanidom draselným KCN v nízkych koncentráciách.

Riasy boli schopné účinne odstraňovať KCN, pretože to v malom množstve stimulovalo rast rias, pretože aktivovalo vnútorný mechanizmus, ktorý odoláva toxicite KCN.

To znamená, že riasy Chlorella vulgaris majú potenciál odstraňovať kyanidy a že by sa tým mohla navrhnúť účinná metóda biologického spracovania kontaminácie kyanidmi.

Obrázok riasy Chlorella vulgaris pozorovanej pod mikroskopom. ja: Používateľ: NEON / Používateľ: NEON_ja. Zdroj: Wikimedia Commons.

Referencie

1. Americká národná lekárska knižnica. (2019). Kyanid draselný. Národné centrum pre biotechnologické informácie. Získané z pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Coppock, RW (2009). Hrozby pre voľne žijúcich živočíchov chemickými prostriedkami. V Príručke toxikológie chemických bojových látok. Obnovené zo stránky sciusalirect.com.
3. Liu, Q. (2017). Hodnotenie odstraňovania kyanidu draselného a jeho toxicity v zelených riasach (Chlorella vulgaris). Bull Environ Contam Toxicol. 2018; 100 (2): 228 - 233. Získané z ncbi.nlm.nih.gov.
4. Národný inštitút pre bezpečnosť a ochranu zdravia pri práci (NIOSH). (2011). Kyanid draselný: systémová látka. Obnovené z cdc.gov.
5. Alvarado, LJ a kol. (2014). Riboswitch Discovery, Structure and Function. Syntéza Uracilu. In Methods in Enzymology. Obnovené zo stránky sciusalirect.com.