Blåsyre | |||
---|---|---|---|
| |||
Generel | |||
Systematisk navn |
Hydrogencyanid, hydrogencyanid | ||
Traditionelle navne | Hydrocyanid; hydrogencyanid, cyanbrinte | ||
Chem. formel | HCN | ||
Rotte. formel | HCN | ||
Fysiske egenskaber | |||
Stat | farveløs giftig gas eller farveløs flygtig væske med en skarp lugt | ||
Molar masse | 27,0253 g/ mol | ||
Massefylde | 0,687 g/cm³ | ||
Dynamisk viskositet | 0,201 Pa s | ||
Ioniseringsenergi | 13,6 ± 0,1 eV [2] | ||
Termiske egenskaber | |||
Temperatur | |||
• smeltning | -13,4°C | ||
• kogning | 26,7°C | ||
• blinker | -17,8°C | ||
Eksplosionsgrænser | 5,6 ± 0,1 vol.% [2] | ||
Mol. Varmekapacitet | (gennemsnit for gas og væske) 1,97 J/(mol K) | ||
Damptryk | 630 ± 1 mmHg [2] | ||
Kemiske egenskaber | |||
Syredissociationskonstant | 9.21 | ||
Opløselighed | |||
• i vand | i ethvert forhold | ||
Optiske egenskaber | |||
Brydningsindeks | 1,2675 | ||
Struktur | |||
Dipol moment | 2,98 D | ||
Klassifikation | |||
Reg. CAS nummer | 74-90-8 | ||
PubChem | 768 | ||
Reg. EINECS nummer | 200-821-6 | ||
SMIL | C#N | ||
InChI | InChI=1S/CHN/cl-2/h1HLELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N | ||
RTECS | MW6825000 | ||
CHEBI | 18407 | ||
FN nummer | 1051 | ||
ChemSpider | 748 og 19951400 | ||
Sikkerhed | |||
Begræns koncentrationen | 0,3 mg/m 3 (maksimalt én gang) [1] | ||
LD 50 | 3,7 mg/kg (mus, oral) | ||
Toksicitet | Ekstremt giftig, SDYAV | ||
ECB ikoner | |||
NFPA 704 | fire fire 2 | ||
Data er baseret på standardbetingelser (25 °C, 100 kPa), medmindre andet er angivet. | |||
Mediefiler på Wikimedia Commons |
Blåsyre ( blåsyre) ( hydrocyanid , hydrogencyanid , hydrogencyanid [3] ) er en kemisk forbindelse med formlen HCN. Farveløs, meget flygtig, meget mobil, giftig væske med en ubehagelig lugt [4] (nogle mennesker er ikke i stand til at lugte det, følsomhedstærsklen varierer meget i befolkningen [5] [6] ).
Blåsyre findes i nogle planter, koksovnsgas , tobaksrøg og frigives under den termiske nedbrydning af nylon , polyurethaner .
Blandbar i alle forhold med vand , ethanol , diethylether . Det er også blandbart med mange andre alkoholer og ethere, aromatiske carbonhydrider og carbontetrachlorid [4] .
HCN-molekylet har en lineær struktur [7] [8] med interatomare afstande H–C 0,1064 nm og C≡N 0,1156 nm og er stærkt polært ( elektrisk dipolmoment μ = 0,992⋅10 −29 C m ) [4] .
Vandfrit hydrogencyanid er et stærkt ioniserende opløsningsmiddel; elektrolytter opløst i det dissocierer godt til ioner. Dens relative permittivitet ved 25 °C er [4] 106,8 (højere end vands ). Dette skyldes den lineære association af polære HCN-molekyler på grund af dannelsen af hydrogenbindinger .
Smeltepunkt −13,29 °C, kogepunkt +25,65 °C. Massefylde 0,71618 g/cm 3 ved 0 °C, 0,68708 g/cm 3 ved 0 °C [4] .
Kritisk tryk 4,95 MPa, kritisk temperatur +183,5 °C, kritisk massefylde 0,195 g/cm 3 [4] .
Brydningsindeks n D = 1,26136 (20 °C) [4] .
Dannelsesentalpien er 132 kJ/mol, smeltentalpien er 8,41 kJ/mol, fordampningsentalpien er 25,2 kJ/mol. Entalpi af forbrænding −663 kJ/mol. Entropi 201,71 J / (mol K) (ved 298 K) [4] .
Dynamisk viskositet 0,183 mPa·s, kinematisk viskositet 17,78 mN/m [4] .
Den specifikke elektriske modstand for flydende blåsyre er 10 5 Ohm·m [4] .
Fast hydrogencyansyre ved normalt tryk findes i to krystallinske modifikationer. Ved temperaturer under -102,78 ° C danner den rombiske krystaller , rumgruppe I 2 mm , celleparametre a = 0,413 nm , b = 0,485 nm , c = 0,434 nm , Z = 2 . Over denne temperatur omdannes den til tetragonale krystaller , rumgruppe I 4 mm , celleparametre a = 0,463 nm , c = 0,434 nm , Z = 2 [4] .
Meget svag monobasisk syre : dens dissociationskonstant Ka = 1,32⋅10 −9 , pKa = 8,88 ( ved 18 °C) [4] . Danner salte med metaller - cyanider . Interagerer med oxider og hydroxider af alkali- og jordalkalimetaller .
Blåsyredampe brænder i luften med en violet flamme og danner H 2 O, CO og N 2 . Selvantændelsestemperaturen i luft er 538 °C. Flammepunkt -18 °C. Den eksplosive koncentration af HCN-dampe i luften er 4,9-39,7 % [4] .
I en blanding af ilt og fluor brænder det med frigivelse af en stor mængde varme:
kJ.Hydrocyansyre er meget udbredt i organisk syntese. Det reagerer med carbonylforbindelser og danner cyanohydriner :
Med klor danner brom og jod direkte cyanidhalogenider:
Med haloalkaner - nitriler (Kolbe-reaktion):
Det reagerer med alkener og alkyner ved at tilføje til flere bindinger:
Polymererer nemt i nærværelse af en base (ofte med en eksplosion). Danner addukter , fx HCN-CuCl.
Når det nedbrydes med vand, giver det ammoniumformiat eller formamid
Cyanogruppen i kombination med jern giver en rig lys blå farve. En velkendt forbindelse er preussisk blå , en blanding af hexacyanoferrater med formlen Fe7(CN)18. Preussisk blå blev modtaget i 1704 af den tyske mester Johann Jakob Diesbach, som forberedte maling til kunstnere. Og allerede i 1782 opnåede den svenske kemiker Karl Scheele blåsyre (blå) fra preussisk blå.
Blåsyre er meget giftig og dødelig giftig. Det er et stof, der forårsager iltsult af vævstypen [9] . Samtidig observeres et højt iltindhold både i arterielt og venøst blod og dermed et fald i den arterio-venøse forskel, et kraftigt fald i iltforbruget af væv med et fald i dannelsen af kuldioxid i dem . Blåsyre og dens salte, opløst i blodet, når vævene, hvor de interagerer med den trivalente form af jerncytokromoxidase . Når det kombineres med cyanid , mister cytochromoxidase sin evne til at overføre elektroner til molekylært oxygen . På grund af svigt af det sidste led af oxidation blokeres hele åndedrætskæden, og vævshypoksi udvikles . Med arterielt blod leveres ilt til vævene i tilstrækkelige mængder, men absorberes ikke af dem og passerer uændret ind i venebunden. Samtidig forstyrres processerne for dannelse af makroerg , som er nødvendige for den normale aktivitet af forskellige organer og systemer. Glykolyse aktiveres , det vil sige, at udvekslingen fra aerob til anaerob genopbygges. Aktiviteten af andre enzymer er også undertrykt - katalase , peroxidase , lactatdehydrogenase .
Som et resultat af vævshypoksi , der udvikler sig under påvirkning af blåsyre, er centralnervesystemets funktioner primært svækket .
Som følge af akut forgiftning er der en kraftig stigning i vejrtrækningens hyppighed og dybde . At udvikle åndenød bør betragtes som en kompenserende reaktion fra kroppen på hypoxi . Den stimulerende virkning af blåsyre på respirationen skyldes excitationen af kemoreceptorerne i carotis sinus og giftens direkte virkning på respirationscentrets celler. Den indledende excitation af respirationen, efterhånden som forgiftningen udvikler sig, erstattes af dens undertrykkelse indtil et fuldstændigt stop. Årsagerne til disse lidelser er vævshypoksi og udtømning af energiressourcer i cellerne i carotis sinus og i centrene af medulla oblongata .
Blåsyre trænger ind i blodet og reducerer cellernes evne til at opfatte ilt fra det strømmende blod. Og da nerveceller har mere brug for ilt end andre, er de de første, der lider under dens virkning. I den indledende periode med forgiftning observeres en opbremsning af hjertefrekvensen . En stigning i blodtrykket og en stigning i hjertets minutvolumen opstår på den ene side på grund af excitation af kemoreceptorer i carotis sinus og celler i det vasomotoriske center af blåsyre og frigivelsen af katekolaminer fra binyrerne og, som et resultat, vasospasme på den anden side. I fremtiden falder blodtrykket , pulsen hurtigere, der udvikles akut hjerte- kar-svigt, og der opstår hjertestop .
Indholdet af erytrocytter i blodet stiger , hvilket forklares ved reflekssammentrækningen af milten som reaktion på at udvikle hypoxi . Farven på venøst blod bliver lys skarlagen på grund af det overskydende iltindhold , der ikke absorberes af vævene. Den arterio-venøse forskel i oxygen aftager kraftigt. Når vævsrespiration undertrykkes, ændres både gassens og den biokemiske sammensætning af blodet. Indholdet af CO 2 i blodet falder på grund af mindre dannelse og øget frigivelse ved hyperventilering . Dette fører i begyndelsen af udviklingen af forgiftning til gasformig alkalose , som ændrer sig til metabolisk acidose , som er en konsekvens af aktiveringen af glykolyseprocesser . Uoxiderede stofskifteprodukter ophobes i blodet. Indholdet af mælkesyre stiger, indholdet af acetonelegemer stiger, hyperglykæmi noteres . Overtrædelse af redoxprocesser i væv fører til hypotermi . Blåsyre og dens salte forårsager således vævshypoksi og associerede luftvejs- , kredsløbs- , metaboliske og centralnervesystemfunktioner , hvis sværhedsgrad afhænger af forgiftningens sværhedsgrad .
Som mange andre syrer er blåsyre ætsende for metaller [10] .
Det er blevet vist, at neuroner er i stand til at producere endogen blåsyre (hydrogencyanid, HCN) efter at være blevet aktiveret af endogene eller eksogene opioider , og at neuronernes produktion af endogen blåsyre øger aktiviteten af NMDA-receptorer og derfor kan spille en vigtig rolle i signaltransmission mellem neuroner ( neurotransmission ) . Desuden var dannelsen af endogent cyanid nødvendig for den fulde manifestation af den analgetiske virkning af endogene og eksogene opioider, og stoffer, der reducerer dannelsen af frit HCN, var i stand til at reducere (men ikke fuldstændigt eliminere) den smertestillende virkning af endogene og eksogene opioider . Det er blevet foreslået, at endogen blåsyre kan være en neuromodulator [11] .
Det er også kendt, at stimulering af muskarine cholinerge receptorer af fæokromocytomceller i kultur øger dannelsen af endogen blåsyre af dem, men stimulering af muskarine acetylcholinreceptorer i CNS i en levende rotte fører tværtimod til et fald i dannelse af endogen blåsyre [12] .
Det er også blevet vist, at blåsyre udskilles af leukocytter i fagocytoseprocessen og er i stand til at dræbe patogene mikroorganismer [11] .
Det er muligt, at vasodilatation forårsaget af natriumnitroprussid ikke kun er forbundet med dannelsen af nitrogenoxid (en mekanisme, der er fælles for virkningen af alle vasodilatorer af nitratgruppen, såsom nitroglycerin , nitrosorbid), men også med dannelsen af cyanid. Det er muligt, at endogent cyanid og thiocyanatet dannet under dets neutralisering i kroppen spiller en rolle i reguleringen af det kardiovaskulære systems funktioner, for at sikre vasodilatation og er et af de endogene antihypertensive stoffer [13] .
I øjeblikket er der tre mest almindelige metoder til fremstilling af blåsyre i industriel skala:
(i nærvær af fugt)
Denne reaktion er nogle gange grundlaget for utilsigtede forgiftninger, fordi syren omdanner det ikke -flygtige cyanidsalt til hydrogencyanidgas.
Det kan opnås i laboratoriet ved interaktion mellem rødt blodsalt og fortyndet syre: [14]
Det er et råmateriale til fremstilling af acrylonitril , methylmethacrylat , adiponitril og andre forbindelser. Et stort antal af dets derivater bruges til udvinding af ædelmetaller fra malme, til galvanoplastisk forgyldning og forsølvning, til fremstilling af aromatiske stoffer, kemiske fibre, plast, gummi , organisk glas, plantevækststimulerende midler og herbicider .
For første gang blev blåsyre brugt som et kemisk middel til krigsførelse af den franske hær den 1. juli 1916 ved Somme-floden [15] . Men på grund af manglen på kumulative egenskaber og lav modstand på jorden er dens efterfølgende brug i denne kapacitet ophørt.
Blåsyre var hovedingrediensen i Zyklon B , som var det mest populære insekticid i Europa under Anden Verdenskrig og også blev brugt af nazisterne til at dræbe mennesker i koncentrationslejre. I nogle amerikanske stater er blåsyre blevet brugt i gaskamre som et giftigt middel ved fuldbyrdelsen af dødsdomme ; dette blev sidst gjort i Arizona i 1999 [16] . Døden indtræffer normalt inden for 5-15 minutter.
Blåsyresalte kaldes cyanider . Alle cyanider, ligesom syren selv, er meget giftige. Cyanider er udsat for kraftig hydrolyse . Ved opbevaring af vandige opløsninger af cyanider med adgang til kuldioxid nedbrydes de:
CN - ionen (isoelektronisk til CO -molekylet ) indgår som en ligand i et stort antal komplekse forbindelser af d-elementer. Komplekse cyanider i opløsninger er meget stabile.
Tungmetalcyanider er termisk ustabile; i vand, bortset fra kviksølvcyanid (Hg (CN) 2 ), er uopløselige. Når de oxideres, danner cyanider salte - cyanater :
Mange metaller giver under påvirkning af et overskud af kaliumcyanid eller natriumcyanid komplekse forbindelser , som for eksempel bruges til at udvinde guld og sølv fra malme:
Hydrocyansyre - den stærkeste gift for generel toksisk virkning , blokerer cellulær cytochromoxidase , hvilket resulterer i alvorlig vævshypoksi . Halve dødelige doser (LD 50 ) og koncentrationer for blåsyre [17] :
Ved indånding af blåsyre i små koncentrationer er der en krads i halsen, en bitter smag i munden, hovedpine, kvalme , opkastning , smerter bag brystbenet. Med en stigning i forgiftning falder pulsen, åndenød øges, kramper udvikler sig, og der opstår bevidsthedstab. Samtidig er der ingen cyanose (iltindholdet i blodet er tilstrækkeligt, dets udnyttelse i vævene er nedsat).
Når blåsyre inhaleres i høje koncentrationer, eller når den indtages, opstår klonisk-toniske kramper og et næsten øjeblikkeligt bevidsthedstab på grund af lammelse af åndedrætscentret. Døden kan indtræffe inden for få minutter.
I den menneskelige krop er metabolitten af blåsyre thiocyanat (thiocyanat) SCN- , som dannes under dets interaktion med svovl under påvirkning af enzymet rhodanase .
Der kendes adskillige modgifte til behandling af blåsyreforgiftning , som kan opdeles i to grupper. Den terapeutiske virkning af en gruppe af modgift er baseret på deres interaktion med blåsyre til dannelse af ikke-toksiske produkter. Sådanne lægemidler omfatter for eksempel kolloidt svovl og forskellige polythionater , som omdanner blåsyre til lavtoksisk thiocyanat , samt aldehyder og ketoner ( glucose , dihydroxyacetone osv.), som kemisk binder blåsyre til dannelse af cyanohydriner . En anden gruppe af modgift omfatter lægemidler, der forårsager dannelsen af methæmoglobin i blodet : blåsyre binder til methæmoglobin og når ikke cytochromoxidase . Methylenblåt samt salte og estere af salpetersyre anvendes som methæmoglobin-dannere .
Sammenlignende vurdering af modgift: methylenblåt beskytter mod to dødelige doser, natriumthiosulfat og natriumtetrathiosulfat - fra tre doser, natriumnitrit og ethylnitrit - fra fire doser, methylenblåt sammen med tetrathiosulfat - fra seks doser, amylnitrit sammen med thiosulfat - fra ti doser , natriumnitrit sammen med thiosulfat - fra tyve dødelige doser af blåsyre.
MPC [1] i luften i arbejdsområdet er 0,3 mg/m 3 (maksimalt engangs). Ifølge [18] vil folk højst sandsynligt ikke lugte ved en farlig koncentration; og ifølge [19] kan lugtperceptionstærsklen være 5,6 mg/m 3 .
Ordbøger og encyklopædier | |
---|---|
I bibliografiske kataloger |
|
cyanider | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|