Natriumazid (NaN3) struktur, egenskaper, användningsområden, risker

1859
Alexander Pearson
Natriumazid (NaN3) struktur, egenskaper, användningsområden, risker

De Natriumazid är ett kristallint oorganiskt fast ämne bildat av natriumjonen Na+ och azidjonen N3-. Dess kemiska formel är NaN3. Föreningen NaN3 är natriumsaltet av hydrazoinsyra HN3. NaN3 är ett färglöst till vitt kristallint fast ämne.

Även om det är en mycket giftig förening, har en av dess mest utbredda användningar varit i krockkuddar som blåses upp direkt under bilolyckor. Den används också för att snabbt blåsa upp nödglas på flygplan. Emellertid är dess användning för närvarande mycket ifrågasatt i båda fallen på grund av dess toxicitet..

NaN-natriumazid3 fast. И.С. Непоклонов [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]. Källa: Wikimedia Commons.

Den används i kemiska forskningslaboratorier för att syntetisera olika typer av föreningar och i biokemiska laboratorier för studier med bakterier, svampar, eller däggdjurs- eller mänskliga celler.

I vissa laboratorier används den för att sterilisera material eller utrustning, men vissa typer av mikroorganismer motstår dess biocidverkan.

Det har också använts i jordbruket för att eliminera parasiter från marken eller i träindustrin för att förhindra att furu fläckar med svampar..

Artikelindex

  • 1 Struktur
  • 2 Nomenklatur
  • 3 fastigheter
    • 3.1 Fysiskt tillstånd
    • 3.2 Molekylvikt
    • 3.3 Smältpunkt
    • 3.4 Densitet
    • 3.5 Löslighet
    • 3.6 Dissociationskonstanter
    • 3.7 Kemiska egenskaper
    • 3.8 Biokemiska egenskaper
  • 4 Skaffa
  • 5 användningsområden
    • 5.1 I motorfordon och flygplan
    • 5.2 Inom den kemiska industrin
    • 5.3 Inom jordbruket
    • 5.4 Vid beredning av andra kemiska föreningar
    • 5.5 Inom explosivindustrin
    • 5.6 I biokemiska laboratorier
    • 5.7 I olika användningsområden
  • 6 risker
  • 7 Referenser

Strukturera

NaN-natriumazid3 bildas av en natriumkation Na+ och en azidanjon N3-.

Natriumazid består av natriumjonen Na+ och azidjonen N3-. Lukáš Mižoch [Allmän domän]. Källa: Wikimedia Commons.

Azidjonen N3- Den består av 3 kväveatomer (N) sammanfogade av kovalenta bindningar som kan vara enkla, dubbla eller tredubbla, eftersom elektronerna delas mellan de tre.

Nämnda anjon har en linjär struktur, det vill säga de tre kväveatomerna anordnade i en rak linje. Dessutom är strukturen symmetrisk.

Möjliga Lewis-strukturer av azidanjonen. Författare: Marilú Stea.

Nomenklatur

- Natriumazid

- Natriumazid

Egenskaper

Fysiskt tillstånd

Färglös till vit kristallin fast substans. Sexkantiga kristaller.

Molekylvikt

65,01 g / mol

Smältpunkt

Den sönderdelas vid 275 ºC.

Densitet

1,846 g / cm3 vid 20 ºC

Löslighet

Det är mycket lösligt i vatten: 41,7 g / 100 ml vid 17 ºC. Det är något lösligt i etanol och olösligt i etyleter.

Dissociationskonstanter

Har en pKb av 9.3. Vattenlösningar innehåller NH3, som snabbt flyr ut i miljön vid 37 ºC.

Kemiska egenskaper

NaN3 den är mycket frätande mot aluminium och måttligt mot koppar och bly.

Enligt en viss källa är natriumazid inte explosivt. Den sönderdelas smidigt och fullständigt vid uppvärmning till 300 ° C eller mer och bildar natriummetall Na och kvävgas Ntvå.

2 NaN3 → 2 Na + 3 Ntvå

Det är ett nitreringsmedel, det betyder att det tjänar till att kväve eller tillsätta kväve till andra kemiska föreningar eller till ytan av material som stål..

Det är stabilt i neutralt eller alkaliskt vatten i frånvaro av ljus. Det bryts ned av solstrålning.

Biokemiska egenskaper

Natriumazid hämmar ett enzym som kallas cytokromoxidas som finns i mitokondrier i celler och är signifikant involverat i andning och energiproduktion i detta.

Dess verkan förhindrar alstring av ATP, en nyckelförening i cellulära aktiviteter och cellen försämras eller skadas.

Vid intag, inandning eller kontakt med natriumazid är det mycket giftigt och kan vara dödligt..

Erhållande

Ammoniak NH reageras3 med natriummetall Na vid 350 ° C i en sluten stålbehållare för att erhålla natriumamid NaNHtvå.

Natriumamid NaNHtvå reageras med dinitrogenmonoxid NtvåEller vid 230 ° C i en nickelreaktor, och därmed bildas en blandning av natriumazid NaN3, natriumhydroxid NaOH och ammoniak NH3.

2 NaNHtvå + NtvåO → NaN3 + NaOH + NH3

Det kan också erhållas genom att reagera natriumamid med natriumnitrat NaNO3 vid 175 ºC:

3 NaNHtvå + Äldre bror3 → NaN3 + 3 NaOH + NH3

För att rena aziden tillsätts vatten till blandningen, azidkristallerna tvättas och därefter indunstas vattnet. Det återstående kristallina materialet är natriumazid NaN3 som sedan torkas vid 110 ° C.

Applikationer

I motorfordon och flygplan

Natriumazid har länge använts i bilindustrin som en kvävegenerator för att snabbt blåsa upp krockkuddar. krockkuddar) säkerheten för bilar och lastbilar i ratt när en kollision inträffar.

Det har också använts i uppblåsbara bilder som snabbt kan fly från det inre av flygplan som har landat i nödsituationer..

I båda fallen involverar mekanismen verkan av en gnista för att producera en omedelbar reaktion mellan natriumazid och vissa föreningar, vilket genererar kvävgas Ntvå och natriumoxid NatvåELLER.

I denna ansökan krävs en omedelbar frisättning av en kall och giftfri gas, så kväve är den lämpligaste gasen..

Säkerhetspåsar som redan har använts i fordon. Författare: Marcel Langthim. Källa: Pixabay.

Denna användning minskar emellertid på grund av toxiciteten hos natriumazid och mindre giftiga föreningar används istället..

Inom den kemiska industrin

Det används som en fördröjare vid tillverkning av svampgummi för att förhindra koagulering av styren eller butadienlatex när de lagras i kontakt med metaller och för att sönderdela nitrit i närvaro av nitrater..

Inom jordbruket

Det har använts i jordbruket: som biocid och rökmedel är det också en nematicid, det vill säga det appliceras på jord för att eliminera nematoder, som är parasiter som attackerar vissa grödor..

Skador orsakade av nematoder i roten av en växt. Författare: RedWolf. [http://www.ars-grin.gov/ars/SoAtlantic/fp/stpp/burelle/burelle.html] Källa: Wikimedia Commons.

Det har också fungerat som ett herbicid och för att förhindra fruktrutt.

Nyligen NaN3 har använts vid beredning av okra- eller okrafrön för att observera deras motståndskraft mot vattendragningsförhållanden.

Frön som NaN tidigare applicerats på3 genererade plantor som motstod översvämningsförhållandena bättre än de obehandlade, förbättrade växternas höjd, ökade antalet blad och ökade antalet rötter även med överflödigt vatten.

Vid beredning av andra kemiska föreningar

Det används som ett kemiskt reagens vid syntesen av organiska föreningar, till exempel för att framställa många organiska azider, såsom tosylazid eller azider av tertiära alkylgrupper, vilka är viktiga vid kemisk syntes.

Den används för att framställa hydrazoinsyra (HN3och rent natrium (Na).

I sprängämnesindustrin

NaN-natriumazid3 är en mellanprodukt vid tillverkning av sprängämnen, eftersom den används för framställning av blyazid Pb (N3)två. Den senare är en förening som exploderar när den slås med kraft, varför den används vid konstruktionen av detonerande enheter..

NaN-natriumazid3 används för att framställa blyazid Pb (N3)två förening som ingår i enheter för att generera explosioner. Författare: OpenClipart-Vectors. Källa: Pixabay.

I biokemiska laboratorier

Natriumazid används när steril laboratorieutrustning krävs, eftersom den kan förstöra olika typer av mikroorganismer.

Det är ett biocidmedel. Vissa källor indikerar dock att vissa typer av bakterier är resistenta mot dess verkan..

Detta uppnås genom att blockera syrebindningsstället i cytokromoxidas, vilket är ett enzym som är involverat i energiproduktionsprocessen för vissa mikroorganismer..

Det används i automatiska blodräknare, även vid differentiellt urval av bakterier och för att bevara laboratoriereagenslösningar eftersom det förhindrar tillväxt av vissa mikroorganismer i dessa.

I olika användningsområden

Natriumazid används i virkesindustrin för att förhindra tillväxt av bruna svampfläckar på tall..

Det har också använts i den japanska ölindustrin för att förhindra utvecklingen av en svamp som mörknar ölet..

Risker

Natriumazid är en giftig förening som hämmar ett enzym som är viktigt för andning och liv för mänskliga och djurceller. Man har funnit att det allvarligt kan påverka cellerna i hjärnans blodkärlsvävnad.

Dess omedelbara effekt efter intag, inandning eller hudkontakt är att farligt sänka blodtrycket, vilket kan leda till döden. Därför måste det hanteras med stor försiktighet..

Det finns informationskällor som uppmärksammar krockkuddar i fordon som förstörs i avfallsområden.

I sådana fall kan personer som inte är medvetna om faran få tillgång till NaN-fyndigheterna.3, detta är en mycket giftig förening. Dessutom finns det en risk för kontaminering med NaN3 jord och vatten.

På samma sätt kan människor utsättas för NaN vid olyckor, kollisioner eller fordonsbränder3 och detta kan underskattas eller okänt av medicinsk personal som deltar i nödsituationen.

Uppmärksamhet har också fästs vid exponering för laboratoriepersonal som använder den.

Referenser

  1. Vwioko, E.D. et al. (2019). Sodium Azide Priming Förbättrar vattentät stresstolerans i Okra (Abelmoschus esculentus). Agronomy 2019, 9, 670. Återställd från mdpi.com.
  2. Kho, D.T. et al. (2017). Död av hjärnbarriärer i blodet Endotelceller till natriumazid och dess gasformiga produkter. Biosensorer 2017, 7, 41. Återställd från mdpi.com.
  3. USA National Library of Medicine. (2019). Natriumazid. Återställd från: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  4. Talavera, M. et al. (2019). Nematodhantering i Strawberry Fields i södra Spanien. Agronomy 2019, 9, 252. Återställd från mdpi.com.
  5. Okano, T. et al. (nittonhundranittiofem). Mekanism för cellavskiljning från temperaturmodulerade, hydrofila-hydrofoba polymerytor. I The Biomaterials: Silver Jubilee Compendium. Återställd från sciencedirect.com.
  6. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. (1990). Femte upplagan. Volym A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
  7. Cotton, F. Albert och Wilkinson, Geoffrey. (1980). Avancerad oorganisk kemi. Fjärde upplagan. John Wiley & Sons.
  8. Chang, S. och Lamm, S.H. (2003). Effekter på människors hälsa av exponering av natriumazid: En litteraturgranskning och analys. Int J Toxicol 2003, 22 (3): 175-86. Återställd från ncbi.nlm.nih.gov.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.