Das Blausäure oder Cyanwasserstoff ist eine organische Verbindung, deren chemische Formel HCN ist. Es ist auch als Methanonitril oder Formonitril und bis vor einigen Jahren als Blausäure bekannt, obwohl dies tatsächlich eine andere Verbindung ist.
Blausäure ist ein extrem giftiges, farbloses Gas, das durch Behandlung von Cyaniden mit Säuren erhalten wird. Diese Säure befindet sich im Samen von Pfirsichen, die an vielen Stellen auch als Pfirsiche bezeichnet werden..
Bei einer Umgebungstemperatur von weniger als 25 ºC ist es eine Flüssigkeit und oberhalb dieser Temperatur ein Gas. In beiden Fällen ist es extrem giftig für Menschen, Tiere und sogar die meisten Mikroorganismen, die sich nicht daran gewöhnt haben. Es ist ein gutes Lösungsmittel für Ionen. Es ist sehr instabil, da es dazu neigt, leicht zu polymerisieren.
Es findet sich im Pflanzenreich, das in den Molekülen einiger Glykoside enthalten ist, denn wenn diese durch Enzyme der Pflanze hydrolysiert werden, werden HCN, Glucose und Benzaldehyd erhalten..
Diese Glykoside befinden sich in den Samen bestimmter Früchte wie Pfirsiche, Aprikosen, Kirschen, Pflaumen und in Bittermandeln, daher sollten sie niemals eingenommen werden..
Es kommt auch in pflanzlichen Glykosiden wie einigen Sorghumarten vor. Einige Bakterien produzieren es auch während ihres Stoffwechsels. Es wird hauptsächlich zur Herstellung von Polymeren und in einigen metallurgischen Prozessen verwendet.
HCN ist ein tödliches Gift durch Einatmen, Verschlucken und Kontakt. Es ist im Zigarettenrauch und im Rauch der Feuer von Kunststoffen und Materialien enthalten, die Kohlenstoff und Stickstoff enthalten. Es wird als Luftschadstoff angesehen, da es bei der Verbrennung von organischem Material aus großen Gebieten des Planeten entsteht.
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Blausäure oder Cyanwasserstoff ist eine kovalente molekulare Verbindung mit einem Wasserstoff-, einem Kohlenstoff- und einem Stickstoffatom..
Das Kohlenstoffatom und das Stickstoffatom teilen sich 3 Elektronenpaare, so dass sie eine Dreifachbindung bilden. Wasserstoff ist an Kohlenstoff gebunden, der mit dieser Bindung seine Valenz von vier und sein vollständiges Elektronenoktett aufweist.
Stickstoff hat eine Wertigkeit von fünf und um sein Oktett zu vervollständigen, hat er ein Paar ungepaarter oder einzelner Elektronen, die sich seitlich befinden.
HCN ist daher ein vollständig lineares Molekül mit einem ungepaarten Elektronenpaar, das sich seitlich im Stickstoff befindet..
- Blausäure
- Cyanwasserstoff
- Methanonitril
- Formonitril
- Blausäure
Unterhalb von 25,6 ºC ist es, wenn es wasserfrei und stabilisiert ist, eine farblose oder hellblaue Flüssigkeit, die sehr instabil und giftig ist. Wenn es über dieser Temperatur liegt, ist es ein extrem giftiges farbloses Gas.
27,03 g / mol
-13,28 ºC
25,63 ºC (beachten Sie, dass es knapp über Raumtemperatur kocht).
-18 ºC (Methode mit geschlossenem Becher)
538 ºC
0,6875 g / cm3 bei 20 ºC
Mit Wasser, Ethylalkohol und Ethylether vollständig mischbar.
K = 2,1 · 10-9
pKzu = 9,2 (es ist eine sehr schwache Säure)
HCN hat eine sehr hohe Dielektrizitätskonstante (107 bis 25 ºC). Dies liegt daran, dass seine Moleküle sehr polar sind und über Wasserstoffbrückenbindungen assoziieren, wie im Fall von Wasser H.zweiODER.
Aufgrund seiner hohen Dielektrizitätskonstante erweist sich HCN als gutes ionisierendes Lösungsmittel..
Flüssiges wasserfreies HCN ist sehr instabil und neigt dazu, heftig zu polymerisieren. Um dies zu vermeiden, werden Stabilisatoren zugesetzt, beispielsweise ein kleiner Prozentsatz von H.zweiSW4.
In wässriger Lösung und in Gegenwart von Ammoniak und hohem Druck bildet es Adenin, eine Verbindung, die Teil von DNA und RNA ist, dh ein biologisch wichtiges Molekül.
Es ist eine sehr schwache Säure, da ihre Ionisationskonstante sehr klein ist, so dass sie in Wasser nur teilweise ionisiert und das Cyanidanion CN ergibt-. Bildet Salze mit Basen, aber nicht mit Carbonaten.
Seine nicht vor Licht geschützten wässrigen Lösungen zersetzen sich langsam unter Bildung von Ammoniumformiat HCOONH4.
In Lösung hat es einen schwachen Mandelgeruch.
Da es sich um eine schwache Säure handelt, ist sie im Allgemeinen nicht ätzend.
Wässrige Lösungen von HCN, die Schwefelsäure als Stabilisator enthalten, greifen jedoch Stahl bei Temperaturen über 40 ° C und Edelstahl bei Temperaturen über 80 ° C stark an..
Darüber hinaus können verdünnte wässrige HCN-Lösungen Kohlenstoffstahl auch bei Raumtemperatur belasten..
Es kann auch einige Arten von Kautschuken, Kunststoffen und Beschichtungen angreifen.
Es kommt im Pflanzenreich als Teil von Glykosiden relativ häufig vor.
Zum Beispiel wird es aus Amygdalin C erzeugt6H.5-CH (-CN) -O-Glucose-O-Glucose, eine in Bittermandeln enthaltene Verbindung. Amygdalin ist ein cyanogenes Beta-Glucosid, da es bei Hydrolyse zwei Glucosemoleküle bildet, eines aus Benzaldehyd und eines aus HCN. Das Enzym, das sie freisetzt, ist Beta-Glucoxidase.
Amygdalin kommt in den Samen von Pfirsichen, Aprikosen, Bittermandeln, Kirschen und Pflaumen vor..
Einige Arten von Sorghumpflanzen enthalten das cyanogene Glycosid Durrin (d. H. P-Hydroxy- (S.) -Mandelonitril-Beta-D-Glucosid). Diese Verbindung kann durch eine zweistufige enzymatische Hydrolyse abgebaut werden.
Erstens hydrolysiert das in Sorghumpflanzen endogene Enzym Durrinase es zu Glucose und p-Hydroxy- (S.) -Mandelonitril. Letzteres wird dann schnell in freies HCN und p-Hydroxybenzaldehyd umgewandelt.
HCN ist verantwortlich für die Resistenz von Sorghumpflanzen gegen Schädlinge und Krankheitserreger.
Dies wird durch die Tatsache erklärt, dass Durrin und das Enzym Durrinase unterschiedliche Stellen in diesen Pflanzen haben und nur dann in Kontakt kommen, wenn die Gewebe verletzt oder zerstört werden, das HCN freisetzen und die Pflanze vor Infektionen schützen, die durch den verletzten Teil eindringen könnten..
Zusätzlich können einige humanpathogene Bakterien wie Pseudomonas aeruginosa Y. P. gingivalis Sie produzieren es während ihrer Stoffwechselaktivität.
Die Verwendung, bei der der größte Teil des auf industrieller Ebene hergestellten HCN verwendet wird, ist die Herstellung von Zwischenprodukten für die organische Synthese..
Es wird zur Synthese von Adiponitril NC- (CH) verwendetzwei)4-CN, das verwendet wird, um Nylon oder Nylon zu einem Polyamid herzustellen. Es wird auch zur Herstellung von Acrylnitril oder Cyanoethylen CH verwendetzwei= CH-CN, zur Herstellung von Acrylfasern und Kunststoffen.
Sein Derivat Natriumcyanid NaCN wird zur Gewinnung von Gold beim Abbau dieses Metalls verwendet.
Ein weiteres Derivat, das Chlorcyan ClCN, wird für Pestizidformeln verwendet.
HCN wird zur Herstellung von Chelatbildnern wie EDTA (Ethylendiamintetraacetat) verwendet..
Es wird zur Herstellung von Ferrocyaniden und einigen pharmazeutischen Produkten verwendet.
HCN-Gas wurde als Insektizid, Fungizid und Desinfektionsmittel zur Begasung von Schiffen und Gebäuden verwendet. Auch um Möbel zu begasen, um sie zu restaurieren.
HCN wurde beim Metallpolieren, beim Galvanisieren von Metall, bei fotografischen Prozessen und bei metallurgischen Prozessen verwendet..
Aufgrund seiner hohen Toxizität wurde es als chemisches Kampfmittel bezeichnet..
Es wurde als Herbizid und Pestizid in Obstgärten verwendet. Es wurde verwendet, um Schuppen und andere Krankheitserreger an Zitrusbäumen zu bekämpfen, aber einige dieser Schädlinge sind gegen HCN resistent geworden.
Es wurde auch verwendet, um Getreidesilos zu begasen. Vor Ort hergestelltes HCN-Gas wurde zur Begasung von Weizenkörnern verwendet, um sie vor Schädlingen wie Insekten, Pilzen und Nagetieren zu schützen. Für diese Verwendung ist es wichtig, dass die zu begasenden Samen das Pestizid vertragen..
Tests wurden durchgeführt, indem Weizensamen mit HCN besprüht wurden, und es wurde festgestellt, dass es ihr Keimungspotential nicht negativ beeinflusst, sondern es zu begünstigen scheint..
Hohe Dosen von HCN können jedoch die Länge der kleinen Blätter, die aus dem Samen sprießen, erheblich verringern..
Andererseits wird aufgrund der Tatsache, dass es sich um ein starkes Nematizid handelt und dass einige Sorghumpflanzen es in ihrem Gewebe haben, das Potenzial von Sorghumpflanzen untersucht, als biozider Gründünger verwendet zu werden..
Seine Verwendung würde dazu dienen, den Boden zu verbessern, Unkräuter zu unterdrücken und Krankheiten und Schäden zu kontrollieren, die durch phytoparasitäre Nematoden verursacht werden..
Für den Menschen ist HCN auf allen Wegen ein tödliches Gift: Einatmen, Verschlucken und Kontakt..
Einatmen kann tödlich sein. Es wird geschätzt, dass etwa 60-70% der Bevölkerung den Bittermandelgeruch von HCN in Luft mit einer Konzentration von 1-5 ppm nachweisen können.
Aber es gibt 20% der Bevölkerung, die es selbst bei tödlichen Konzentrationen nicht nachweisen können, weil sie genetisch nicht dazu in der Lage sind.
Verschluckt ist es ein akutes und sofort wirkendes Gift..
Wenn ihre Lösungen mit der Haut in Kontakt kommen, kann das damit verbundene Cyanid tödlich sein.
HCN ist im Zigarettenrauch enthalten und entsteht beim Verbrennen von stickstoffhaltigen Kunststoffen.
Es ist ein chemischer Erstickungsmittel und schnell toxisch, was häufig zum Tod führt. Beim Eintritt in den Körper bindet es an Metalloenzyme (Enzyme, die ein Metallion enthalten) und inaktiviert sie. Es ist ein toxisches Mittel für verschiedene Organe des menschlichen Körpers
Seine hauptsächliche toxische Wirkung besteht in der Hemmung der Zellatmung, da es ein Enzym deaktiviert, das die Phosphorylierung in Mitochondrien beeinflusst, bei denen es sich um Organellen handelt, die unter anderem in die Atmungsfunktion von Zellen eingreifen..
HCN ist im Zigarettenrauch enthalten.
Obwohl viele Menschen die Vergiftungswirkung von HCN kennen, erkennen nur wenige Menschen, dass sie durch Zigarettenrauch seiner schädlichen Wirkung ausgesetzt sind..
HCN ist eine der Ursachen für die Hemmung mehrerer zellulärer Atmungsenzyme. Die im Zigarettenrauch enthaltene Menge an HCN wirkt sich besonders schädlich auf das Nervensystem aus..
Für direkt eingeatmeten Rauch wurden HCN-Werte im Zigarettenrauch zwischen 10 und 400 μg pro Zigarette und für sekundäres Einatmen (Passivrauch) zwischen 0,006 und 0,27 μg / Zigarette angegeben. HCN erzeugt ab 40 μM toxische Wirkungen.
Beim Einatmen gelangt es schnell in den Blutkreislauf, wo es ins Plasma freigesetzt wird oder an Hämoglobin bindet. Ein kleiner Teil wird in Thiocyanat umgewandelt und im Urin ausgeschieden.
Längerer Kontakt mit flüssiger HCN-Wärme in geschlossenen Behältern kann zu unerwartetem heftigen Bruch der Behälter führen. Kann bei 50-60 ° C in Gegenwart von Alkalispuren und in Abwesenheit von Inhibitoren explosionsartig polymerisieren.
HCN wird bei der Verbrennung von stickstoffhaltigen Polymeren wie Wolle, Seide, Polyacrylnitrilen und Nylon freigesetzt. Diese Materialien sind in unseren Häusern und an den meisten Orten menschlicher Aktivität vorhanden.
Aus diesem Grund kann HCN bei Bränden möglicherweise die Todesursache beim Einatmen sein..
HCN ist ein Schadstoff der Troposphäre. Es ist beständig gegen Photolyse und unter den Umgebungsbedingungen der Atmosphäre wird es nicht hydrolysiert.
Photochemisch erzeugte Hydroxyl-OH • -Radikale können mit HCN reagieren, die Reaktion ist jedoch sehr langsam, sodass die Halbwertszeit von HCN in der Atmosphäre 2 Jahre beträgt.
Wenn Biomasse, insbesondere Torf, verbrannt wird, wird HCN in die Atmosphäre und auch während industrieller Aktivitäten freigesetzt. Die Verbrennung von Torf ist jedoch fünf- bis zehnmal umweltschädlicher als die Verbrennung anderer Arten von Biomasse.
Einige Forscher haben herausgefunden, dass die hohen Temperaturen und die Trockenheit, die durch das El Niño-Phänomen in bestimmten Gebieten des Planeten verursacht werden, saisonale Brände in Gebieten mit einem hohen Gehalt an zersetztem Pflanzenmaterial verschlimmern..
Dies führt in der Trockenzeit zu einer intensiven Verbrennung von Biomasse..
Diese Ereignisse sind die Quelle hoher HCN-Konzentrationen in der Troposphäre, die schließlich in die untere Stratosphäre transportiert werden und dort sehr lange verbleiben..
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