SERWIS ELEKTRONICZNY - RADIOELEKTRYKA SOSNOWIEC POLSKA

NIEZALEŻNA DZIAŁALNOŚĆ BADAWCZO - NAUKOWA KLIKNIJ NA OPIS DOKUMENTU

WWW.RADIOELEKTRYKA.GLT.PL WWW.RADIOELEKTRYKA.PRV.PL

WWW.RADIOELEKTRYKA.EU

Zagrożenia Cyjanowodór w papierosach - tytoń fajkowy (silnie trujący)
Działanie HCN zależnie od stężenia w powietrzu: Stężenie HCN

[mg/dm³] Skutki działania
300 natychmiastowy zgon
200 zgon po 10 minutach
120–150 zgon po 0,5–1 h
20–40 słabe objawy po wielogodzinnym narażeniu.

Związek chemiczny Cyjanowodór, HCN – nieorganiczny związek chemiczny zbudowany z wodoru, węgla i azotu, będący bezbarwną, lotną i silnie trującą cieczą o zapachu gorzkich migdałów. Z wodą tworzy słaby kwas cyjanowodorowy, którego sole noszą nazwę cyjanków.
Wzór: HCN Nazwa wg IUPAC: formonitrile
Masa molowa: 27,0253 g/mol
Temperatura wrzenia: 25,6 °C
Gęstość: 687,00 kg/m³
Temperatura topnienia: -13,4 °C
Cyjanowodór
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny HCN
Inne wzory H−C≡N
Masa molowa 27,03 g/mol
Wygląd bezbarwna, lotna ciecz o zapachu gorzkich migdałów.

Cyjanowodór, HCN – nieorganiczny związek chemiczny zbudowany z wodoru, węgla i azotu, będący bezbarwną, lotną i silnie trującą cieczą o zapachu gorzkich migdałów (który może być jednak niewyczuwalny przez niektóre osoby). Z wodą tworzy słaby kwas cyjanowodorowy (kwas pruski), którego sole noszą nazwę cyjanków. Znalazł zastosowanie w syntezie i analizie chemicznej oraz jako pestycyd. W czasie II wojny światowej był stosowany w postaci insektycydu Cyklon B do trucia więźniów niemieckich obozów zagłady. Zalicza się go do ogólnotrujących bojowych środków trujących i jest wpisany do wykazu 3. Konwencji o zakazie broni chemicznej.
Występowanie W przyrodzie cyjanowodór występuje w postaci związanej w heterozydach. Szczególnie bogate w nie są nasiona i liście pestkowców, np. gorzkie migdały, pestki brzoskwini i moreli (zawierające amigdalinę), biała koniczyna (linamarynę i lotaustralinę), kora dzikiej wiśni (prusarynę Cyjanowodór jest też obecny w dymie tytoniowym.
Otrzymywanie Skala laboratoryjna Znaczenie laboratoryjne mają reakcje cyjanków (lub heksacyjanożelazianów(II), jak np. heksacyjanożelazian(II) potasu) z silnymi kwasami i oddestylowanie powstałego cyjanowodoru:
2KCN + H2SO4 → 2HCN + K2SO4
NaCN + HCl → HCN + NaCl
K4[Fe(CN)6] + 6HCl → 6HCN + 4KCl + FeCl2
lub przepuszczanie par siarkowodoru nad stałym cyjankiem rtęci(II):
H2S + Hg(CN)2 → 2HCN + HgS
Cyjanowodór można również otrzymać poprzez ogrzewanie metanolu (bez dostępu powietrza w temperaturze 600–950 °C z użyciem katalizatora) lub acetonitrylu (w temperaturze 1100–1300 °C) z amoniakiem oraz poprzez termiczny rozkład formamidu z podwyższonej temperaturze i obniżonym ciśnieniu:
CH3OH + NH3 → HCN + H2O + H2
CH3CN + NH3 → 2HCN + 2H2
HCONH2 → HCN + H2O

Skala przemysłowa Dawniej cyjanowodór otrzymywano przemysłowo przez zakwaszanie cyjanków (np. NaCN lub Ca(CN)2). Obecnie stosowane są trzy procesy przemysłowe otrzymywania cyjanowodoru – proces Andrussowa, proces BMA i proces Shawinigan. Jednakże za ok. 25% światowej produkcji cyjanowodoru odpowiada proces Sohio, w którym HCN tworzy się jako produkt uboczny otrzymywania akrylonitrylu z propylenu i amoniaku. Najważniejszą metodą przemysłowego otrzymywania cyjanowodoru jest proces w którym zachodzi egzotermiczna reakcja metanu z amoniakiem przy udziale tlenu z powietrza:
CH4 + NH3 + 1,5O2 → HCN + 3H2O ΔH = −474 kJ/mol[2]
Reakcja katalizowana jest przez platynę lub jej stopy z rodem lub irydem(najczęściej stosowany jest katalizator w postaci siatki ze stopu 90% platyny i 10% rodu). Proces prowadzony jest w temperaturze powyżej 1000 °C. Gazy poreakcyjne oczyszcza się z nadmiaru amoniaku za pomocą roztworu siarczanu amonu z dodatkiem kwasu siarkowego. Następnie cyjanowodór jest absorbowany w wodzie (słabo zakwaszonej kwasem siarkowym) i destylowany z tego roztworu[24]. Zaletami tego procesu są długi czas pracy katalizatora, sprawdzona technologia oraz duża czystość otrzymywanego produktu, jednak używany katalizator jest podatny na zatrucie zanieczyszczeniami obecnymi w metanie (wyższe węglowodory, związki siarki i fosforu) przez co wymagana jest duża czystość surowca.

Proces BMA Cyjanowodór jest również otrzymywany w procesie BMA. Dochodzi tutaj do reakcji metanu z amoniakiem w wysokiej temperaturze, również przy użyciu katalizatora platynowego:
CH4 + NH3 → HCN + 3H2 ΔH = +252 kJ/mol
Z uwagi na endotermiczność procesu, konieczne jest dostarczenie ciepła. Jest to realizowane poprzez przepuszczanie surowców przez wiązki aluminiowych rur (od wewnątrz powleczonych warstwą katalizatora) w piecu reakcyjnym, w których mieszanina reakcyjna ogrzewa się do ponad 1200 °C. Po opuszczeniu rur, gaz jest chłodzony do 300 °C. Cyjanowodór jest oczyszczany i wydzielany w podobny sposób, jak w procesie Andrussowa, przy czym jego większa zawartość w gazach poreakcyjnych w porównaniu do pierwszego procesu, pozwala na zmniejszenie rozmiarów aparatury i kosztów. W procesie tym dochodzi do reakcji gazowych węglowodorów (zazwyczaj propanu) z amoniakiem w koksowym złożu fluidalnym ogrzewanym elektrycznie:
NH3 + C3H8 → 3HCN + 7H2 ΔH = +634 kJ/mol
Proces zachodzi w temperaturze powyżej 1500 °C i nie wymaga użycia katalizatora. Nie ma również potrzeby stosowania aparatury do absorpcji amoniaku, gdyż przynajmniej 85% ulega przereagowaniu. Istotną wadą jest jednak duże zużycie energii elektrycznej, co ogranicza stosowanie tego procesu do obszarów, w których jest ona tania.

Właściwości Cyjanowodór jest bezbarwną cieczą o intensywnym zapachu gorzkich migdałów – próg wyczuwalności wynosi 0,002–0,005 mg/dm³ powietrza. Niektóre osoby mogą go jednak nie wyczuwać. Wykazuje dużą lotność. Łatwo miesza się z wodą i alkoholami. Na powietrzu spala się niebieskim płomieniem. Jego pary tworzą z powietrzem mieszaninę wybuchową (w granicach 6–41% objętościowych. Kwas cyjanowodory jest bardzo słaby (pKa = 9,36). W zależności od warunków może polimeryzować – jego oligomery obejmują aminomalononitryl (trimer) i diaminomalononitryl (tetramer). Cyjanowodór utlenia się podczas ogrzewania (300–650 °C) na powietrzu tworząc kwas cyjanowy i w mniejszych ilościach cyjan:
HCN + O2 → 2HOCN
4HCN + O2 → 2(CN)2 + 2H2O
Reakcja katalizowana jest przez złoto i srebro, przy czym katalizatory srebrowe prowadzą do otrzymania cyjanu.
W reakcjach z zasadami tworzy odpowiednie cyjanki:
HCN + NaOH → NaCN + H2O
2HCN + Ca(OH)2 → Ca(CN)2 + H2O
2HCN + Na2CO3 → 2NaCN + H2O + CO2[27]
Ulega reakcji addycji do grupy karbonylowej aldehydów i większości ketonów z powstaniem cyjanohydryn:
RCOR′ + HCN → RC(OH)(CN)R′
Reakcja ta ma znaczenie przemysłowe, a z uwagi na jej niewielką szybkość, jest ona przeważnie przeprowadzana z użyciem słabych zasad (np. cyjanku potasu) w roli katalizatora.

Zastosowanie Jest stosowany do dezynfekcji i deratyzacji pomieszczeń, np. statków lub magazynów. W postaci soli znajduje zastosowanie w przemyśle metalurgicznym, galwanizacji i klasycznej analizie chemicznej (jony CN− silnie kompleksują metale przejściowe). Cyjanowodór wykorzystywany jest przede wszystkim przy produkcji metakrylanu metylu w przemyśle tworzyw sztucznych oraz w syntezie do otrzymywania cyjanku potasu i sodu, adyponitrylu, metioniny, chlorku cyjanuru, cyjanu, kwasu nitrylotrioctowego i niektórych pestycydów triazynowych. Stosuje się go również do wykonywania kar śmierci w komorze gazowej. Podczas II wojny światowej był stosowany przez Niemców pod nazwą handlową Cyklon B w masowych egzekucjach w obozach koncentracyjnych. W czasie I wojny światowej próbowano wykorzystywać go jako bojowy środek trujący, jednak bez szczególnego powodzenia. Badania nad jego użyciem w tym celu prowadzone były już w 1915 roku i pod koniec tego roku był umieszczany w mieszaninach z chloroformem, trichlorkiem arsenu i chlorkiem cyny(IV) we francuskich pociskach No. 4. Po raz pierwszy został użyty w działaniach bojowych lipcu 1916 roku. Jego oznaczeniami wojskowymi w tym czasie były Forestite i CK. Obecnie jest objęty wykazem 3. Konwencji o zakazie broni chemicznej. Jest silnie toksyczny (dawka śmiertelna dla człowieka o masie 60 kg wynosi ok. 50–60 mg). Cyjanowodór łatwo wchłania się do organizmu przez płuca, skórę i układ pokarmowy, gdzie ulega dysocjacji, a powstające jony cyjankowe CN− łatwo wiążą się z jonami Fe3+ i silnie hamują układ enzymatyczny oksydazy cytochromowej. W efekcie dochodzi do zablokowania przenoszenia tlenu z oksyhemoglobiny do tkanek (krew żylna przy zatruciu cyjankami ma jasnoczerwony kolor, co normalnie jest charakterystyczne dla krwi tętniczej). Zablokowanie enzymów oddechowych jest odwracalne, co wykorzystuje się podczas leczenia osób poszkodowanych – CN− mają znaczne powinowactwo do methemoglobiny, dlatego zatrutemu podaje się azotyn izoamylu lub azotyn sodu, w celu wywołania methemoglobinemii i przywrócenia możliwości transportu tlenu do komórek. Translate to English