Ціаністий водень: формула, клас небезпеки

Ціаністий водень називають синильною або ціаністоводневою кислотою. Він безбарвний, дуже леткий і рухливий, легко спалахує, має характерний запах мигдалю. Вкрай отруйний.

Властивості

Ціаністий водень (формула HCN) зустрічається в природі, його накопичують деякі рослини, його частка є також у димі тютюну, коксу, виділення спостерігається під час термічного розкладання поліуретанів та нейлону. Ця речовина є природним інсектицидом і захищає кісточки та насіння багатьох рослин від ураження шкідниками. Наприклад, воно міститься в ядрах абрикосів, слив, вишень, мигдалю.

Легко поєднується при будь-якому співвідношенні з діетиловим спиртом, етанолом і водою, з ним вступає в реакцію також і альдегід. Ціаністий водень стає твердим при -13,3 градусів за Цельсієм, структура льоду волокниста. Перетворюється на газ при +25,7 градуса. Газ легший за повітря.

Різні матеріали легко вбирають синильну кислоту. Це, наприклад, гума, тканини, бетон, цегла, також будь-які харчові продукти. Ціаністий водень у суміші з повітрям утворює легкозаймисту, вибухонебезпечну суміш, сила вибуху якої більша, ніж від тротилу.

Використання

Ціаністоводнева кислота використовується у виробництві акрилонітрилу, акрилатів, які згодом йдуть на виготовлення пластмас. Також вона необхідна для отримання хлорціану, акрилонітрилу, амінокислот та фумігантів, що використовуються у сільському господарстві для знищення шкідників. Бере участь у синтезі нітрильних каучуків та синтетичних волокон, молочної кислоти та оргскла. Успішно застосовується у боротьбі з гризунами, для дезінфекції та знищення шкідників плодових дерев.

Перевезення та зберігання

Для перевезення ціаністого водню використовуються як тимчасове сховище балони та контейнери, залізничні цистерни. Максимально допустимий обсяг зберігання – дві тонни.

Отрута

Головний біль, подразнення слизових оболонок, почуття гіркоти в роті, паніка - все це може викликати ціаністий водень. Атмосферне повітря населених пунктів має містити більше 0,01 мг/м 3 .

Людина починає відчувати характерний запах мигдалю при концентрації в 2-5 мг/м 3 . з'являється необгрунтоване почуття страху. мг/м 3 викликає нудоту і блювоту, серцебиття, розширення зіниць, судоми та втрату свідомості. Смертельна концентрація становить 1500 мг/м3.

Фізіологічний вплив

Синільна кислота – це речовина, здатна викликати в тканинах кисневе голодування.Ціаністий водень та його солі, будучи розчиненими в крові, потрапляють у тканини і вступають у реакцію з цитохромоксидазою. Після з'єднання з ціанідом цієї тривалентної форми заліза порушується функція перенесення електронів на молекули кисню. Через те, що кінцева ланка окислення виходить з ладу, порушується весь процес дихання, тканини страждають від гіпоксії, адже хоча кисень і доставляється в потрібній кількості, він не засвоюється і вирушає у венозну кров у незмінному вигляді.

Під час отруєння синильною кислотою спостерігається активізація гліколізу: обмін змінюється з аеробного на анаеробний.

Усунення аварій

Водень ціанистий (клас небезпеки – 2) може бути смертельно небезпечним для людини. Під час ліквідації аварій, пов'язаних з викидом або протокою NCH, небезпечна зона становить 400 метрів. Необхідно ізолювати її та видалити людей, прибрати будь-які джерела полум'я, також забороняється курити. Перебувати слід з підвітряного боку.

При знаходженні в межах небезпечної зони обов'язково використання засобів захисту (ізолюючих протигазів або дихальних апаратів, а також засобів захисту шкіри Л-1, КІХ-5 та КІХ-4). За межами чотирисотметрової зони можна не користуватися засобами захисту шкіри та обійтися промисловими та цивільними протигазами, щоб убезпечити себе від отруєння.

Протигази та інші засоби захисту

Загальновійськові фільтруючі протигази ефективні, якщо концентрація ціаністого водню повітря становить менше 2500 мг/м 3 . Промислові фільтруючі протигази застосовуються при максимально допустимій концентрації 6000 мг/м 3 . Однак якщо частка парів синильної кислоти в повітрі становить 7000-12000 мг/м 3 (7-12 г), то навіть одягнувши протигаз, людина вже за кілька хвилин відчує симптоми отруєння через проникнення через покриви шкіри. Саме тому при високих концентраціях або тривалій роботі в зоні аварії обов'язково застосування повних засобів захисту.

Синільна кислота

Синільна (ціаністоводнева) кислота, ціаністий водень, HCN [1] - Безбарвна, дуже летюча, легкорухлива рідина з характерним запахом [2] .

Синільна кислота міститься в деяких рослинах, коксовому газі, тютюновому димі, що виділяється при термічному розкладанні нейлону, поліуретанів. Змішується у всіх відносинах з водою, етанолом, діетиловим ефіром.

Властивості

Хімічні

Молекула HCN сильно полярна (μ = 0,96 · 10 -29 Кл · м).

Безводний ціаністий водень є сильно іонізуючим розчинником, розчинені в ньому електроліти добре дисоціюють на іони. Його відносна діелектрична проникність при 25 ° C дорівнює 107 (вище, ніж у води). Це пов'язано з лінійною асоціацією полярних молекул HCN з допомогою утворення водневих зв'язків.

Дуже слабка одноосновна кислота К = 1,32 · 10 -9 (18 ° C). Утворює з металами солі - ціаніди. Взаємодіє з оксидами та гідроксидами лужних та лужноземельних металів.

Пари синильної кислоти горять на повітрі фіолетовим полум'ям з утворенням Н₂О, СО₂ та N₂. У суміші кисню зі фтором горить із виділенням великої кількості тепла:

Синільна кислота широко застосовується в органічному синтезі.Вона реагує з карбонільними сполуками, утворюючи ціангідрини:

З хлором, бромом та йодом прямо утворює ціангалогеніди:

З галогеналканами - нітрили (реакція Кольбе):

З алкенами та алкінами реагує, приєднуючись до кратних зв'язків:

Легко полімеризується у присутності основи (часто з вибухом).

Фізіологічні

Синільна кислота є речовиною, що викликає кисневе голодування тканинного типу. її солі, розчинені в крові, досягають тканин, де вступають у взаємодія з тривалентною формою заліза цитохромоксидази. З'єднавшись з ціанідом, цитохромоксидаза втрачає здатність переносити електрони на молекулярний кисень. ними не засвоюється і переходить у незміненому вигляді у венозне русло. Одночасно порушуються процеси утворення макроергів, необхідних для нормальної діяльності різних органів та систем. лактатдегідрогенази.

Дія на нервову систему

В результаті тканинної гіпоксії, що розвивається під впливом синильної кислоти, насамперед порушуються функції центральної нервової системи.

Дія на дихальну систему

Внаслідок гострого отруєння спостерігається різко виражене збільшення частоти та глибини дихання. Задишку, що розвивається, слід розглядати як компенсаторну реакцію організму на гіпоксію. Стимулююча дія синильної кислоти на дихання обумовлена ​​збудженням хеморецепторів каротидного синуса та безпосередньою дією отрути на клітини дихального центру. Початкове порушення дихання з розвитком інтоксикації змінюється його пригніченням до повної зупинки. Причинами цих порушень є тканинна гіпоксія та виснаження енергетичних ресурсів у клітинах каротидного синуса та в центрах довгастого мозку.

Дія на серцево-судинну систему

Проникаючи в кров, вона знижує здатність клітин сприймати кисень з крові. Настає кисневе голодування [джерело не вказано 656 днів]. Оскільки нервові клітини найбільше потребують кисні, вони першими страждають від дії синильної кислоти. У початковому періоді інтоксикації спостерігається уповільнення серцевого ритму. Підвищення артеріального тиску та збільшення хвилинного об'єму серця відбуваються за рахунок збудження синільною кислотою хеморецепторів каротидного синуса та клітин судинно-рухового центру, з одного боку, викиду катехоламінів з надниркових залоз і внаслідок цього спазму судин – з іншого. У міру розвитку отруєння артеріальний тиск падає, пульс частішає, розвивається гостра серцево-судинна недостатність і настає зупинка серця.

Зміни у системі крові

Вміст у крові еритроцитів збільшується, що знаходить пояснення в рефлекторному скороченні селезінки у відповідь на гіпоксію, що розвивається.Колір венозної крові стає яскраво-червоним за рахунок надлишкового вмісту кисню, не поглиненого тканинами. Артеріо-венозна різниця по кисню різко зменшується. При гнобленні тканинного дихання змінюється як газовий, і біохімічний склад крові. Зміст CO₂ у крові знижується внаслідок меншої освіти та посиленого її виділення при гіпервентиляції. Це призводить до початку розвитку інтоксикації до газового алкалозу, який змінюється метаболічним ацидозом, що є наслідком активації процесів гліколізу. У крові накопичуються недоокислені продукти обміну. Збільшується вміст молочної кислоти, наростає вміст ацетонових тіл, відзначається гіперглікемія. Порушенням окисно-відновних процесів у тканинах пояснюється розвиток гіпотермії. Таким чином, синильна кислота та її солі викликають явища тканинної гіпоксії та пов'язані з нею порушення дихання, кровообігу, обміну речовин, функції центральної нервової системи, вираженість яких залежить від тяжкості інтоксикації.

Отримання

На даний момент є три найбільш поширені методи отримання синильної кислоти в промислових масштабах:

• Метод Андрусова: прямий синтез з аміаку та метану в присутності повітря та платинового каталізатора при високій температурі:

• Метод BMA (Blausäure aus Methan und Ammoniak), запатентований фірмою Degussa: прямий синтез з аміаку та метану у присутності платинового каталізатора при високій температурі:

• Побічний продукт при виробництві акрилонітрилу шляхом окисного амонолізу пропілену.

Застосування

У хімічному виробництві

Є сировиною для одержання акрилонітрилу, метилметакрилату, адіпонітрилу та інших сполук.Синільна кислота і велика кількість її похідних використовуються при вилученні шляхетних металів з руд, при гальванопластичному позолоченні та срібленні, у виробництві ароматичних речовин, хімічних волокон, пластмас, каучуку, органічного скла, стимуляторів росту рослин, гербіцидів.

Як отруйна речовина

Вперше в ролі бойової отруйної речовини синильна кислота була використана французькою армією 1 липня 1916 на річці Сомме [3] . Однак через відсутність кумулятивних властивостей та малої стійкості на місцевості подальше використання синильної кислоти у цій якості припинилося.

Синільна кислота була основною складовою препарату «Циклон Б», який застосовувався нацистами під час Другої світової війни для вбивства людей у ​​концентраційних таборах. У деяких штатах США синильна кислота використовувалася в газових камерах як отруйна речовина при виконанні вироків страти, востаннє це було зроблено в Аризоні в 1999 році. [4] Смерть, як правило, настає протягом 5-15 хвилин.

Солі

Солі синильної кислоти називаються ціанідами. Ціаніди схильні до сильного гідролізу. При зберіганні водних розчинів ціанідів при доступі діоксиду вуглецю вони розкладаються:

Іон CN − (ізоелектронна молекула СО) входить як ліганд у велику кількість комплексних сполук d-елементів. Комплексні ціаніди у розчинах дуже стабільні.

Ціаніди важких металів термічно нестійкі; у воді, крім ціаніду ртуті (Hg(CN))₂), нерозчинні. При окисленні ціаніди утворюють солі - ціанати:

Багато металів при дії надлишку ціаніду калію або ціаніду натрію дають комплексні сполуки, що використовуються, наприклад, для отримання золота і срібла з руд:

Біологічні властивості

Інформація має бути перевіряється, інакше вона може бути поставлена ​​під сумнів та видалена.
Ви можете редагувати цю статтю, додавши посилання на авторитетні джерела.
Ця позначка встановлена 12 травня 2011.

Синільна кислота — сильна отрута загальнотоксичної дії, що блокує клітинну цитохромоксидазу, внаслідок чого виникає виражена тканинна гіпоксія. Середні летальні дози (LD₅₀) та концентрації для синильної кислоти [5] :

* Миші: ** орально (ORL-MUS LD50) - 3,7 мг/кг ** при вдиханні (IHL-MUS LD50) - 323 м.д. ** внутрішньовенно (IVN-MUS LD50) - 1 мг/кг * Кролики ** внутрішньовенно (IVN-RBT LD50) < 1 мг/кг * Людина, мінімальна опублікована смертельна доза (ORL-MAN LDLo) < 1 мг/кг

При вдиханні синильної кислоти у невеликих концентраціях спостерігається дряпання у горлі, гіркий смак у роті, головний біль, нудота, блювання, біль за грудиною. При наростанні інтоксикації зменшується частота пульсу, посилюється задишка, розвиваються судоми, настає втрата свідомості. При цьому ціаноз відсутній (зміст кисню в крові достатній, порушена його утилізація у тканинах).

При вдиханні синильної кислоти у високих концентраціях або при попаданні її всередину з'являються клоніко-тонічні судоми та майже миттєва втрата свідомості внаслідок паралічу дихального центру. Смерть може настати протягом кількох хвилин.

Антидоти синильної кислоти

Інформація має бути перевіряється, інакше вона може бути поставлена ​​під сумнів та видалена.
Ви можете редагувати цю статтю, додавши посилання на авторитетні джерела.
Ця позначка встановлена 12 травня 2011.

Для лікування отруєнь синильною кислотою відомо кілька антидотів, які можуть бути поділені на дві групи.Лікувальна дія однієї групи антидотів заснована на їх взаємодії із синильною кислотою з утворенням нетоксичних продуктів. До таких препаратів відносяться, наприклад, колоїдна сірка та різні політіонати, що переводять синильну кислоту в малотоксичну роданистоводневу кислоту, а також альдегіди та кетони (глюкоза, діоксиацетон та ін), які хімічно пов'язують синильну кислоту з утворенням ціангідринів. До іншої групи антидотів відносяться препарати, що викликають утворення в крові метгемоглобіну: синильна кислота зв'язується метгемоглобіном і не досягає цитохромоксидази. Як метгемоглобіноутворювачі застосовують метиленову синь, а також солі та ефіри азотистої кислоти. Одним із антагоністів синильної кислоти є цукор.

Порівняльна оцінка антидотних засобів: метиленова синь оберігає від двох смертельних доз, тіосульфат натрію і тетратіосульфат натрію - від трьох доз, нітрит натрію та етилнітрит - від чотирьох доз, метиленова синь спільно з тетратіосульфатом - від шести доз, доз, азотистокислий натрій разом із тіосульфатом - від двадцяти смертельних доз синильної кислоти.

Література

• Карапет'янц М. Х. Дракін С. І. Загальна та неорганічна хімія. - М.: Хімія, 1994.

Примітки

1. ↑ Зазвичай під синильною кислотою в хімії мається на увазі водний розчин ціаністого воднюТому ототожнення синильної кислоти з самим ціаністим воднем, хоч і широко поширене, не цілком коректне.
2. ↑ Повір'я, що кочує з джерела в джерело, що ціаністий водень пахне гірким мигдалем, мабуть, бере свій початок зі спостережень аптекарів, які здавна отримують слабкі розчини синильної кислоти перегонкою з водяною парою амігдалінвмісної сировини (ядер мигдалю та ін.).При цьому, крім ціаністого водню з водяною парою, переганяється і деяка кількість бензальдегіду, який насправді й обумовлює запах гіркого мигдалю. Що ж до справжнього запаху ціаністого водню, то він досить неприємний («важкий», дратівливий) і швидко притуплюється через параліч нюхових нейронів.
3. ↑Сайт МСоЕС
4. ↑ P.Clarke, L.Hardy, A.Williams «Executioners», London, 2008, page 493 (ISBN 978-0-70880-491-9)
5. ↑Safety (MSDS) data for hydrogen cyanide

• Неорганічні кислоти
• З'єднання водню
• З'єднання азоту
• З'єднання вуглецю
• Хімічна зброя
• Фуміганти
• Надзвичайно небезпечні речовини

Wikimedia Foundation 2010 .

Корисне

Дивитись що таке "Синільна кислота" в інших словниках:

• СИНІЛЬНА КИСЛОТА - (Син. ціаністоводнева до та), рухлива, легкобарвна рідина з характерним запахом; .Мабуть складається з суміші ... ... Велика медична енциклопедія
• СИНІЛЬНА КИСЛОТА — СИНІЛЬНА КИСЛОТА, рідина, tкіп 26,7 шС.
• Синільна кислота — СИНІЛЬНА КИСЛОТА, рідина, tкіп 26,7°C.
• СИНІЛЬНА КИСЛОТА — (ціановоднева кислота, ціановодень) (HCN) дуже слабка одноосновна кислота; повітря. С. к. ... Велика політехнічна енциклопедія
• СИНІЛЬНА КИСЛОТА - (ціаністоводнева кислота ціаністий водень), HCN, безбарвна легколетюча рідина з запахом гіркого мигдалю;Сировина для отримання акрилонітрилу, метилметакрилату, адіпонітрилу та ін; фумігант. Солі синильної кслоти.
• СИНІЛЬНА КИСЛОТА - (Ціанистий водень), розчин ціаніду водню (HCN) у воді; смертельно отруйна, слабка кислота. Рідина із запахом гіркого мигдалю, що іноді використовується як отрута, щоб знищити щурів та інших шкідників. Використовується в хімічній промисловості. Науково-технічний енциклопедичний словник
• СИНІЛЬНА КИСЛОТА - Див. Ціаніста кислота. Словник іншомовних слів, що увійшли до складу російської мови. Павленков Ф., 1907. Словник іноземних слів російської мови
• СИНІЛЬНА КИСЛОТА — (ціаністоводнева кислота, ціаністий водень HCN) безбарвна летюча рідина із запахом гіркого мигдалю. З. до. та її солі (ціаніди) найсильніші отрути. Суміші пар С. до. з повітрям вибухонебезпечні. Застосовують у хімічній промисловості. Див. також… … Російська енциклопедія з охорони праці
• синильна кислота - Існ., Кількість синонімів: 1 • отруйна речовина (13) Словник синонімів ASIS. В.М. Тришин. 2013 … Словник синонімів
• Синільна кислота - (Хім.) Див. Ціаністоводнева кислота. Синільна кислота (фарм.) представляє інтерес як ліки, але головним чином як речовина, що має надзвичайно сильні отруйні властивості. Чиста З. кислота немає лікарського застосування, … … Енциклопедичний словник Ф.А. Брокгауза та І.А. Єфрона