KYANID DRASELNÝ (KCN): VLASTNOSTI, POUŽITÍ, STRUKTURA, RIZIKA, - CHEMIE - 2025

Kyanid draselný je anorganická sloučenina skládající se z draselných iontů K ⁺ a kyanidu iontu CN ^-. Jeho chemický vzorec je KCN. Je to bílá krystalická pevná látka, velmi jedovatá.

KCN je velmi rozpustný ve vodě a po rozpuštění hydrolyzuje za vzniku kyseliny kyanovodíkové nebo kyanovodíku HCN, což je také velmi jedovaté. Kyanid draselný může tvořit složené soli se zlatem a stříbrem, proto byl dříve používán k extrakci těchto drahých kovů z určitých minerálů.

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

KCN se používá k potahování levných kovů zlatem a stříbrem elektrochemickým procesem, tj. Způsobem, při kterém elektrický proud prochází roztokem obsahujícím sůl složenou ze vzácného kovu, kyanidu a draslíku.

S kyanidem draselným, protože obsahuje kyanid, je třeba zacházet s velkou péčí a vhodnými nástroji. Nikdy by nemělo být likvidováno do životního prostředí, protože je také velmi toxické pro většinu zvířat a rostlin.

Studují se však metody, které používají běžné řasy k odstranění kyanidu draselného z vod kontaminovaných jeho nízkými koncentracemi.

Struktura

KCN je iontová sloučenina tvořená kationtem K ⁺ draselný a aniontem CN ^- kyanid. V tomto atomu uhlíku je připojen k atomu dusíku trojitou kovalentní vazbou.

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

V pevné kyanidu draselného, CN ^- anion se může volně otáčet, takže se chová jako kulové anion, v důsledku čehož se KCN krystal má kubickou strukturu podobnou jako chloridu draselného chloridu draselného.

KCN krystalová struktura. Benjah-bmm27. Zdroj: Wikimedia Commons.

Nomenklatura

- Kyanid draselný

- Kyanid draselný

- Kyanopraselný

Vlastnosti

Fyzický stav

Bílá krystalická pevná látka. Krychlové krystaly.

Molekulární váha

65,116 g / mol.

Bod tání

634,5 ° C

Bod varu

1625 ° C

Hustota

1,55 g / cm ³ při 20 ° C

Rozpustnost

Velmi rozpustný ve vodě: 716 g / l při 25 ° C a 100 g / 100 ml vody při 80 ° C Mírně rozpustný v methanolu: 4,91 g / 100 g methanolu při 19,5 ° C. Velmi slabě rozpustný v ethanolu: 0,57 g / 100 g ethanolu při 19,5 ° C.

pH

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

Hydrolytická konstanta

KCN je velmi rozpustný ve vodě. Když se rozpustí, kyanidový ion CN ^- který vezme proton H ⁺ z vody za vzniku kyseliny kyanovodíkové HCN a uvolní OH ^- ion zůstává:

CN ^- + H ₂ O → HCN + OH ^-

Hydrolytická konstanta označuje tendenci, s níž se uvedená reakce provádí.

K _h = 2,54 x 10 ^-5

Vodné roztoky KCN uvolňují kyanovodík HCN do okolního prostředí, když se zahřívají nad 80 ° C.

Chemické vlastnosti

Není hořlavý, ale jsou-li pevné KCN se zahřívá na teplotu rozkladu vysílá velmi toxické plyny kyanovodíku HCN, oxidů dusíku NO _x, oxid draselný K ₂ O a oxidu uhelnatého CO.

KCN reaguje se zlatými solemi za vzniku aurokyanidu draselného KAu (CN) ₂ a aurokyanidu draselného KAu (CN) ₄. Jedná se o bezbarvé komplexní soli. Se stříbrným kovem Ag tvoří KCN argentokyanid draselný KAg (CN) ₂.

Kyanidový iont KCN reaguje s některými organickými sloučeninami, které mají halogeny (jako je chlor nebo brom), a nahrazuje je. Například reaguje s kyselinou bromoctovou za vzniku kyanooctové kyseliny.

Další vlastnosti

Je hygroskopický, absorbuje vlhkost z okolí.

Má mírný hořký mandlový zápach, ale to není detekováno všemi lidmi.

Získání

KCN se připravuje reakcí hydroxidu draselného KOH ve vodném roztoku s kyanovodíkem HCN. Získává se také zahříváním ferokyanidu draselného K ₄ Fe (CN) ₆:

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

Použití při galvanizaci kovů

Používá se při potahování kovů s nízkou hodnotou zlatem a stříbrem. Je to elektrolytický proces, to znamená, že elektřina prochází vodným roztokem s vhodnými solemi.

stříbrný

Argentokyanid draselný KAg (CN) _{2 se používá} k potahování levnějších kovů stříbrem (Ag).

Ty se umístí do vodného roztoku argentokyanidu draselného KAg (CN) ₂, kde anoda nebo kladný pól je sloupec z čistého stříbra (Ag) a katoda nebo záporný pól je levný kov, který chcete potáhnout stříbrem.

Jak elektrický proud prochází roztokem, stříbro se ukládá na druhý kov. Při použití kyanidových solí se stříbrná vrstva nanáší jemnějším, kompaktnějším a přilnavějším způsobem než v roztocích jiných sloučenin.

Některé šperky jsou postříbřeny stříbrem za použití solí KCN. Autor: StockSnap. Zdroj: Pixabay.

Zlato

Podobně se v případě zlata (Au), KAu (CN) ₂ aurokyanid draselný a KAu (CN) ₄ aurokyanid draselný používají k elektrolytickému zlacení jiných kovů.

Pozlacené elektrické konektory pravděpodobně využívající soli KCN. Cjp24. Zdroj: Wikimedia Commons.

Další použití

Zde je několik dalších použití pro kyanid draselný.

- Pro průmyslový proces kalení oceli nitridací (přidání dusíku).

- K čištění kovů.

- V tiskových a fotografických procesech.

- Dříve se používal k těžbě zlata a stříbra z minerálů, které je obsahují, ale později byl nahrazen kyanidem sodným NaCN, což je levnější, i když stejně toxické.

- Jako insekticid pro fumigaci stromů, lodí, železničních vozů a skladů.

- Jako činidlo v analytické chemii, to znamená provádět chemickou analýzu.

- Připravit další chemické sloučeniny, jako jsou barviva a barviva.

Těžba zlata v Jižní Africe v roce 1903 pomocí KCN, což mělo za následek smrtelné znečištění okolního prostředí. Argyll, John Douglas Sutherland Campbell, vévoda z roku 1845-1914; Creswicke, Louis. Zdroj: Wikimedia Commons.

Rizika

KCN je velmi jedovatá sloučenina pro zvířata a většinu rostlin a mikroorganismů. Je klasifikován jako super toxický. Je smrtící i ve velmi malém množství.

K jeho škodlivému účinku může dojít při vdechování, kontaktu s kůží nebo očima nebo při požití. Inhibuje mnoho metabolických procesů, zejména krevních bílkovin, které se podílejí na transportu kyslíku, jako je hemoglobin.

Ovlivňuje orgány nebo systémy nejcitlivější na deprivaci kyslíkem, jako je centrální nervový systém (mozek), kardiovaskulární systém (srdce a krevní cévy) a plíce.

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

Mechanismus účinku

KCN narušuje schopnost těla používat kyslík.

Kyanidový ion CN ^- KCN má vysokou afinitu k železitému iontu Fe ³⁺, což znamená, že když je kyanid absorbován, rychle reaguje s Fe ³⁺ v krvi a tkáních.

Tímto způsobem zabraňuje dýchání buněk, které vstupují do stavu nedostatku kyslíku, protože ačkoli se snaží dýchat, nemohou ho použít.

Pak je přechodný stav hyperapnoe (přerušení dýchání) a bolesti hlavy a nakonec smrt při zástavě dýchání.

Další rizika

Po zahřátí, vytváří vysoce toxické plyny, jako je HCN, oxidů dusíku NO _x, oxid draselný K ₂ O a oxidu uhelnatého CO.

Při kontaktu s vlhkostí uvolňuje HCN, který je vysoce hořlavý a velmi toxický.

KCN je také velmi jedovatý pro vodní organismy. Nikdy by nemělo být likvidováno do životního prostředí, protože může dojít ke kontaminaci vod, kde zvířata pijí a kde žijí ryby.

Existují však bakterie, které produkují kyanid, jako je Chromobacterium violaceum a některé druhy Pseudomonas.

Nedávné studie

Vědci zjistili, že zelené řasy Chlorella vulgaris lze použít k úpravě vody kontaminované kyanidem draselným KCN v nízkých koncentracích.

Řasa byla schopna účinně odstranit KCN, protože to v malých množstvích stimulovalo růst řas, protože aktivovalo vnitřní mechanismus, který odolával toxicitě KCN.

To znamená, že řasy Chlorella vulgaris mají potenciál odstranit kyanid a že by to mohla být účinná metoda biologického ošetření kontaminace kyanidem.

Obrázek řasy Chlorella vulgaris pozorované pod mikroskopem. ja: Uživatel: NEON / Uživatel: NEON_ja. Zdroj: Wikimedia Commons.

Reference

1. Americká národní lékařská knihovna. (2019). Kyanid draselný. Národní centrum pro biotechnologické informace. Obnoveno z pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Coppock, RW (2009). Hrozby pro divočinu agenty chemické války. V Příručce toxikologie chemických bojových látek. Obnoveno z sciposedirect.com.
3. Liu, Q. (2017). Hodnocení odstranění kyanidu draselného a jeho toxicity u zelených řas (Chlorella vulgaris). Bull Environ Contam Toxicol. 2018; 100 (2): 228-233. Obnoveno z ncbi.nlm.nih.gov.
4. Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH). (2011). Kyanid draselný: Systémová látka. Obnoveno z cdc.gov.
5. Alvarado, LJ a kol. (2014). Riboswitch Discovery, struktura a funkce. Syntéza uranu. In Methods in Enzymology. Obnoveno z sciposedirect.com.