Kaliumcyanid (KCN) egenskaper, användningar, strukturer, risker,

4287
Alexander Pearson

De kaliumcyanid är en oorganisk förening bildad av en kalium-K-jon+ och en cyanidjon CN-. Dess kemiska formel är KCN. Det är ett vitt kristallint fast ämne, extremt giftigt.

KCN är mycket lösligt i vatten och hydrolyseras vid upplösning och bildar hydrocyansyra eller HCN cyanväte, vilket också är mycket giftigt. Kaliumcyanid kan bilda sammansatta salter med guld och silver, varför det tidigare användes för att extrahera dessa ädla metaller från vissa mineraler..

Fast KCN-kaliumcyanid. morienus (uppladdad av de: Benutzer: BXXXD från de: wiki) [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)]. Källa: Wikimedia Commons.

KCN används för att belägga billiga metaller med guld och silver genom en elektrokemisk process, det vill säga en metod där en elektrisk ström förs genom en lösning som innehåller ett salt som består av ädelmetall, cyanid och kalium..

Kaliumcyanid, eftersom det innehåller cyanid, måste hanteras med stor försiktighet med lämpliga redskap. Det ska aldrig kasseras i miljön, eftersom det också är mycket giftigt för de flesta djur och växter..

Emellertid studeras metoder som använder vanliga alger för att avlägsna kaliumcyanid från vatten som är förorenat med låga koncentrationer av kaliumcyanid..

Artikelindex

  • 1 Struktur
  • 2 Nomenklatur
  • 3 fastigheter
    • 3.1 Fysiskt tillstånd
    • 3.2 Molekylvikt
    • 3.3 Smältpunkt
    • 3.4 Kokpunkt
    • 3.5 Densitet
    • 3.6 Löslighet
    • 3,7 pH
    • 3.8 Hydrolys konstant
    • 3.9 Kemiska egenskaper
    • 3.10 Andra egenskaper
  • 4 Skaffa
  • 5 Användning vid galvanisering av metaller
    • 5.1 Silver
    • 5.2 Guld
    • 5.3 Andra användningsområden
  • 6 risker
  • 7 Handlingsmekanism
    • 7.1 Ytterligare risker
  • 8 Nya studier
  • 9 Referenser

Strukturera

KCN är en jonförening bildad av en kalium-K-katjon+ och en cyanidanjon CN-. I detta är kolatomen kopplad till kväveatomen genom en trippel kovalent bindning..

Kemisk struktur av KCN-kaliumcyanid. Capaccio [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]. Källa: Wikimedia Commons.

I fast kaliumcyanid är CN-anjonen- Den kan rotera fritt så att den beter sig som en sfärisk anjon, som en följd av detta har KCN-kristallen en kubisk struktur som liknar den hos kaliumklorid KCl.

KCN-kristallstruktur. Benjah-bmm27 [Allmän domän]. Källa: Wikimedia Commons.

Nomenklatur

- Kaliumcyanid

- Kaliumcyanid

- Cyan-kalium

Egenskaper

Fysiskt tillstånd

Vit kristallint fast ämne. Kubiska kristaller.

Molekylvikt

65,116 g / mol.

Smältpunkt

634,5 ° C

Kokpunkt

1625 ° C.

Densitet

1,55 g / cm3 vid 20 ° C.

Löslighet

Mycket löslig i vatten: 716 g / L vid 25 ° C och 100 g / 100 ml vatten vid 80 ° C. Något löslig i metanol: 4,91 g / 100 g metanol vid 19,5 ° C. Mycket lättlöslig i etanol: 0,57 g / 100 g etanol vid 19,5 ° C.

pH

En vattenlösning av 6,5 g KCN i 1 liter vatten har ett pH av 11,0.

Hydrolys konstant

KCN är mycket lösligt i vatten. När den löser sig är cyanidjonen CN fri- som tar en proton H+ vatten för att bilda hydrocyansyra HCN och frisättning av en OH-jon-:

CN- + HtvåO → HCN + OH-

Hydrolyskonstanten indikerar tendensen med vilken nämnda reaktion utförs.

Kh = 2,54 x 10-5

Vattenhaltiga KCN-lösningar släpper ut HCN-vätecyanid i miljön vid upphettning över 80 ° C.

Kemiska egenskaper

Det är inte brandfarligt, men när fast KCN värms upp till sönderdelning avger det mycket giftiga gaser av vätecyanid HCN, kväveoxider NOx, kaliumoxid KtvåO och kolmonoxid CO.

KCN reagerar med guldsalter för att bilda kaliumurocyanid KAu ​​(CN)två och kaliumatrium KAu (CN)4. Dessa är färglösa komplexa salter. Med silvermetallen Ag bildar KCN kaliumargentocyaniden KAg (CN)två.

Cyanidjonen av KCN reagerar med vissa organiska föreningar som har halogener (såsom klor eller brom) och tar sin plats. Till exempel reagerar den med bromoättiksyra för att ge cyanoättiksyra..

Andra egenskaper

Det är hygroskopiskt, absorberar fukt från miljön.

Den har en mild bitter mandellukt, men det upptäcks inte av alla människor.

Erhållande

KCN framställs genom att reagera kaliumhydroxid KOH i vattenlösning med vätecyanid HCN. Det erhålls också genom upphettning av kaliumferrocyanid K4Faith (CN)6:

K4Faith (CN)6 → 4 KCN + 2 C + Ntvå↑ + Tro

Använd vid galvanisering av metaller

Den används i processen att belägga metaller med lågt värde med guld och silver. Det är en elektrolytisk process, det vill säga att elektricitet passerar genom en vattenlösning med lämpliga salter.

Silver

Kalium argentocyanid KAg (CN) användstvå för silverbeläggning (Ag) billigare metaller.

Dessa placeras i en vattenlösning av kalium-argentocyanid KAg (CN)två, där anoden eller den positiva polen är en stapel av rent silver (Ag) och katoden eller den negativa polen är den billiga metallen som du vill belägga med silver.

När en elektrisk ström passerar genom lösningen avsätts silver på den andra metallen. När cyanidsalter används deponeras silverskiktet på ett finare, mer kompakt och vidhäftande sätt än i lösningar av andra föreningar..

Vissa smycken är pläterade med silver med hjälp av KCN-salter. Författare: StockSnap. Källa: Pixabay.

Guld

På samma sätt när det gäller guld (Au), kaliumurocyanid KAu ​​(CN)två och kaliumatrium KAu (CN)4 används för att elektrolytiskt förgylla andra metaller.

Guldpläterade elektriska kontakter möjligen med KCN-salter. Cjp24 [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]. Källa: Wikimedia Commons.

Andra användningsområden

Här är några andra användningar av kaliumcyanid.

- För den industriella processen med härdning av stål genom nitrering (tillsats av kväve).

- För metallrengöring.

- I tryck- och fotograferingsprocesser.

- Tidigare användes den för extraktion av guld och silver från mineralerna som innehåller dem, men senare ersattes den av natriumcyanid NaCN som är billigare, även om det är lika giftigt.

- Som insektsmedel för sprutning av träd, fartyg, järnvägsbilar och lager.

- Som ett reagens inom analytisk kemi, det vill säga att göra kemisk analys.

- För att bereda andra kemiska föreningar, såsom färgämnen och färgämnen.

Guldbrytning i Sydafrika 1903 med KCN vilket resulterade i dödlig förorening av den omgivande miljön. Argyll, John Douglas Sutherland Campbell, hertig av, 1845-1914; Creswicke, Louis [Inga restriktioner]. Källa: Wikimedia Commons.

Risker

KCN är en mycket giftig förening för djur och de flesta växter och mikroorganismer. Det klassificeras som supertoxiskt. Det är dödligt även i mycket små mängder.

Dess skadliga effekt kan uppstå genom inandning, hudkontakt eller ögon eller intag. Hämmar många metaboliska processer, särskilt blodproteiner som är involverade i syretransport, såsom hemoglobin.

Det påverkar organ eller system som är mest känsliga för syrebrist, såsom centrala nervsystemet (hjärnan), det kardiovaskulära systemet (hjärta och blodkärl) och lungorna.

Kaliumcyanid är ett gift. Författare: Clker-Free-Vector-Images. Källa: Pixabay.

Handlingsmekanism

KCN stör kroppens förmåga att använda syre.

Cyanidjonen CN- KCN har hög affinitet för ferjonjonen Fe3+, vilket innebär att när cyanid absorberas reagerar det snabbt med Fe3+ av blod och vävnader.

På detta sätt förhindrar det att cellerna andas, som kommer in i ett tillstånd av syrebrist, för även om de försöker andas kan de inte använda det..

Sedan finns det ett övergående tillstånd av hyperapné (andningssuspension) och huvudvärk och slutligen död på grund av andningsstopp..

Ytterligare risker

Vid uppvärmning producerar den mycket giftiga gaser som HCN, kväveoxider NOx, kaliumoxid KtvåO och kolmonoxid CO.

När det kommer i kontakt med fukt släpper det ut HCN som är mycket brandfarligt och mycket giftigt..

KCN är också mycket giftigt för vattenlevande organismer. Det ska aldrig kastas i miljön, eftersom det kan förekomma förorening av vatten där djur dricker och fisk bor.

Det finns dock bakterier som producerar cyanid såsom Chromobacterium violaceum och vissa arter av Pseudomonas.

Nyliga studier

Vissa forskare fann att gröna alger Chlorella vulgaris kan användas för att behandla vatten som är förorenat med KCN-kaliumcyanid i låga koncentrationer.

Algerna kunde effektivt ta bort KCN, eftersom detta i låga mängder stimulerade algens tillväxt eftersom det aktiverade en inre mekanism för att motstå toxiciteten hos KCN.

Detta innebär att algen Chlorella vulgaris har potential att avlägsna cyanid och att en effektiv metod för biologisk behandling av cyanidkontaminering kan utformas med detta.

Alga bild Chlorella vulgaris observeras under ett mikroskop. ja: Användare: NEON / Användare: NEON_ja [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]. Källa: Wikimedia Commons.

Referenser

  1. USA National Library of Medicine. (2019). Kaliumcyanid. Nationellt centrum för bioteknikinformation. Återställd från pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  2. Coppock, R.W. (2009). Hot mot djurlivet av agenter för kemisk krigföring. I Handbook of Toxicology of Chemical Warfare Agents. Återställd från sciencedirect.com.
  3. Liu, Q. (2017). Utvärdering av avlägsnande av kaliumcyanid och dess toxicitet i gröna alger (Chlorella vulgaris). Bull Environ Contam Toxicol. 2018; 100 (2): 228-233. Återställd från ncbi.nlm.nih.gov.
  4. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). (2011). Kaliumcyanid: systemiskt medel. Återställd från cdc.gov.
  5. Alvarado, L.J. et al. (2014). Riboswitch Discovery, Structure and Function. Syntes av Uracil. I Methods in Enzymology. Återställd från sciencedirect.com.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.