Βικιπαίδεια

Κυανίδιο

Κυανίδια ή κυανιούχα (cyanides) είναι οι χημικές ενώσεις που περιέχουν τη μονοσθενή σύνθετη ομάδα CN. Αυτή η ομάδα, είναι γνωστή ως κυανομάδα (cyano group) και αποτελείται από ένα άτομο άνθρακα ενωμένο με τριπλό δεσμό με ένα άτομο αζώτου.[1]

Ανιόν κυανιδίου
Ball-and-stick model of the cyanide anion
Αναγνωριστικά
57-12-5
ChEBI CHEBI:17514
ChemSpider 5755
Jmol 3Δ Πρότυπο Image
PubChem 5975
UNII OXN4E7L11K YesY
Ιδιότητες
CN−
Μοριακή μάζα 26,02 g·mol−1
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες (25°C, 100 kPa).
Infobox references

Στα ανόργανα κυανίδια, όπως το κυανιούχο νάτριο και το κυανιούχο κάλιο, αυτή η ομάδα εμφανίζεται ως το αρνητικά φορτισμένο πολυατομικό ιόν κυανιδίου (CN−); αυτές οι ενώσεις, που θεωρούνται άλατα του υδροκυανικού οξέος, είναι εξόχως τοξικές.[2] Το ιόν κυανιδίου είναι ισοηλεκτρονιακό (isoelectronic) με το μονοξείδιο του άνθρακα και με το μοριακό άζωτο.[3][4]

Τα οργανικά κυανίδια ονομάζονται συνήθως νιτρίλια (nitriles)· σε αυτά, η ομάδα CN συνδέεται με ομοιοπολικό δεσμό με μια ομάδα που περιέχει άνθρακα, όπως η μεθυλομάδα (CH3) στο μεθυλοκυανίδιο (αιθανονιτρίλιο). Επειδή δεν απελευθερώνουν ιόντα κυανιδίου, τα νιτρίλια είναι γενικά λιγότερο τοξικά, ή στην περίπτωση αδιάλυτων πολυμερών όπως οι ακρυλικές ίνες, είναι ουσιαστικά μη τοξικά, εκτός και καούν.[5]

Το υδροκυανικό οξύ (Hydrocyanic acid), γνωστό και ως υδροκυάνιο (hydrogen cyanide), ή HCN, είναι πολύ πτητικό υγρό που χρησιμοποιείται στην παρασκευή ακρυλονιτριλίου, που με τη σειρά του χρησιμοποιείται στην παραγωγή ακρυλικών ινών, συνθετικού καουτσούκ και πλαστικών. Τα κυανίδια χρησιμοποιούνται σε έναν αριθμό χημικών διεργασιών, που συμπεριλαμβάνουν υποκαπνισμό (απολύμανση ή fumigation), επιφανειακή σκλήρυνση του σιδήρου και του χάλυβα, ηλεκτρολυτική επικάλυψη (electroplating), και τη συγκέντρωση των μεταλλευμάτων. Στη φύση, οι ουσίες που παράγουν κυανίδια υπάρχουν σε κάποιους σπόρους, όπως στο κουκούτσι του κερασιού και στους σπόρους των μήλων.

Ονοματολογία και ετυμολογία Επεξεργασία

 
Το ιόν κυανιδίου, CN−.


Από πάνω προς τα κάτω:
1. Δομή δεσμού σθένους
2. Πρότυπο πλήρωσης χώρου (Space-filling model)
3. Επιφάνεια ηλεκτρικού δυναμικού
4. Μονήρες ζεύγος άνθρακα

Στην ονοματολογία IUPAC, οι οργανικές ενώσεις που έχουν χαρακτηριστική ομάδα a –C≡N ονομάζονται νιτρίλια (nitriles). Συνεπώς, τα νιτρίλια είναι οργανικές ενώσεις.[6][7] Παράδειγμα νιτριλίου είναι το CH3CN, αιθανονιτρίλιο, γνωστό και ως μεθυλκυανίδιο. Τα νιτρίλια, συνήθως, δεν ελευθερώνουν ιόντα κυανιδίων. Μια χαρακτηριστική ομάδα με υδροξύλιο και κυανίδιο ενωμένα με το ίδιον άνθρακα ονομάζεται κυανυδρίνη (cyanohydrin). Αντίθετα με τα νιτρίλια, οι κυανυδρίνες ελευθερώνουν υδροκυάνιο. Στην ανόργανη χημεία, τα άλατα που περιέχουν το ιόν C≡N− αναφέρονται ως κυανίδια (κυανιούχα).

Η λέξη παράγεται από την ελληνική λέξη κυανός, που σημαίνει σκούρο γαλάζιο, επειδή πρωτοπαρασκευάστηκε με θέρμανση μιας χρωστικής γνωστής ως κυανό του Βερολίνου.

Προέλευση και αντιδράσεις Επεξεργασία

Στη φύση Επεξεργασία

Τα κυανίδια παράγονται από συγκεκριμένα βακτήρια, μύκητες και φύκη, ενώ βρίσκονται επίσης και σε έναν αριθμό φυτών. Τα κυανίδια βρίσκονται σε σημαντικές ποσότητες σε συγκεκριμένους σπόρους και κουκούτσια φρούτων, π.χ., στα βερίκοκα, μήλα και ροδάκινα.[8] Στα φυτά, τα κυανίδια είναι συνήθως ενωμένα με μόρια ζάχαρης με τη μορφή κυανογόνων γλυκοζιτών και υπερασπίζονται τα φυτά από τα φυτοφάγα. Οι ρίζες Κασάβα (που ονομάζονται επίσης μανιόκες (manioc)), ένα σημαντικό τρόφιμο που μοιάζει με πατάτα και αναπτύσσεται σε τροπικές χώρες (και είναι η βάση από την οποία παρασκευάζεται η ταπιόκα), περιέχει επίσης κυανογόνους γλυκοζίτες (cyanogenic glycosides).[9][10]

Το μπαμπού Cathariostachys madagascariensis στη Μαδαγασκάρη παράγει κυανίδιο ως αποτρεπτικό παράγοντα στη βόσκηση. Σε απάντηση σε αυτό ο χρυσός λεμούριος των μπαμπού (golden bamboo lemur), που τρώει το μπαμπού, έχει αναπτύξει υψηλή αντοχή στα κυανίδιο.

Διαστρικός χώρος Επεξεργασία

Η ρίζα του κυανιδίου CN· έχει ταυτοποιηθεί στον διαστρικό χώρο.[11] Η ρίζα του κυανιδίου (που ονομάζεται δικυάνιο) χρησιμοποιείται για να μετρήσει τη θερμοκρασία των διαστρικών σύννεφων αερίου[12]

Προϊόντα πυρόλυσης και καύσης Επεξεργασία

Το υδροκυάνιο παράγεται με την καύση ή πυρόλυση συγκεκριμένων υλικών κάτω από συνθήκες έλλειψης οξυγόνου. Παραδείγματος χάρη, μπορεί να ανιχνευτεί στα καυσαέρια των μηχανών εσωτερικής καύσης και στους ατμούς του καπνού. Συγκεκριμένα πλαστικά, ιδιαίτερα αυτά που παράγονται από ακρυλονιτρίλιο, απελευθερώνουν υδροκυάνιο όταν θερμανθούν ή καούν.[5]

Χημεία συμπλόκων Επεξεργασία

Το ανιόν κυανιδίου είναι ένας υποκαταστάτης (ligand) για πολλά μέταλλα μετάπτωσης.[13] Η υψηλή συγγένεια των μετάλλων για αυτό το ανιόν μπορεί να αποδοθεί στο αρνητικό του φορτίο, τη συνεκτικότητα και την ικανότητα να συμμετέχει σε π δεσμούς. Στα γνωστά σύμπλοκα περιλαμβάνονται:

  • τα εξακυανίδια (hexacyanides) [M(CN)6]3− (M = Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co), που είναι οκταεδρικά στο σχήμα.
  • τα τετρακυανίδια (tetracyanides), [M(CN)4]2− (M = Ni, Pd, Pt), που είναι επίπεδα τετραγωνικά στη γεωμετρία τους.
  • τα δικυανίδια (dicyanides) [M(CN)2]− (M = Cu, Ag, Au), που είναι γραμμικά στη γεωμετρία τους.

Μεταξύ των πιο σημαντικών ενώσεων συμπλόκων των κυανιδίων είναι οι οκταεδρικές ενώσεις σιδηροκυανιούχο κάλιο και η χρωστική κυανό του Βερολίνου, που και οι δυο τους είναι ουσιαστικά μη τοξικές λόγω της ισχυρής σύνδεσης των κυανιδίων με κεντρικό άτομο σιδήρου.[14] Το κυανό του Βερολίνου πρωτοπαρασκευάστηκε τυχαία γύρω στο 1706, με θέρμανση ουσιών που περιείχαν σίδηρο, άνθρακα και άζωτο. Αργότερα, παρασκευάστηκαν και άλλα κυανίδια (που ονομάστηκαν από το κυανίδιο). Μεταξύ των πολλών χρήσεων του, το κυανό του Βερολίνου δίνει το γαλάζιο χρώμα σε σχέδια (blueprints), σε υφάσματα και κυανότυπα (cyanotypes).

Τα ένζυμα που ονομάζονται υδρογονάσες (hydrogenases) περιέχουν υποκαταστάτες κυανιδίου ενωμένους με τον σίδηρο στις ενεργές τους θέσεις. Η βιοσύνθεση του κυανιδίου στις υδρογονάσες [NiFe] προέρχεται από το φωσφορικό καρβαμοΰλιο (carbamoyl phosphate), που μετατρέπει τον δότη CN− σε θειοκυανικό κυστεϊνύλιο (cysteinyl thiocyanate).[15]

Οργανικά παράγωγα Επεξεργασία

Λόγω της υψηλής πυρηνοφιλίας (nucleophilicity) του ανιόντος κυανιδίου, οι κυανομάδες εισάγονται εύκολα σε οργανικά μόρια με αντικατάσταση μιας ομάδας αλογονιδίου (π.χ., το χλωρίδιο στο χλωρομεθάνιο). Γενικά, τα οργανικά κυανίδια ονομάζονται νιτρίλια. Συνεπώς, το CH3CN μπορεί να ονομαστεί μεθυλοκυανίδιο, αλλά πιο συχνά αναφέρεται ως ακετονιτρίλιο. Στην οργανική σύνθεση, το κυανίδιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να επιμηκύνει μια ανθρακική αλυσίδα κατά ένα άτομο άνθρακα, ενώ διατηρεί την ικανότητα να προσθέτει χαρακτηριστική ομάδα.

RX + CN− → RCN + X− (πυρηνόφιλη υποκατάσταση (nucleophilic substitution)) ακολουθούμενο από
  1. RCN + 2 H2O → RCOOH + NH3 (υδρόλυση με επαναρροή με καταλύτη ανόργανο οξύ), ή
  2. 2 RCN + LiAlH4 + (δεύτερο βήμα) 4 H2O → 2 RCH2NH2 + LiAl(OH)4 (με επαναρροή σε ξηρό διαιθυλαιθέρα, ακολουθούμενο με προσθήκη H2O)

Παρασκευή Επεξεργασία

Κύριο λήμμα: Υδροκυάνιο#Παρασκευές

Η κύρια διαδικασία παρασκευής κυανιδίων είναι η μέθοδος Αντρούσοβ (Andrussow process) στην οποία παράγεται αέριο υδροκυάνιο από μεθάνιο και αμμωνία παρουσία οξυγόνου και καταλύτη λευκοχρύσου.[16][17]

2 CH4 + 2 NH3 + 3 O2 → 2 HCN + 6 H2O

Το αέριο υδροκυάνιο μπορεί να διαλυθεί σε υδατικό διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου για την παρασκευή κυανιούχου νατρίου.

Τοξικότητα Επεξεργασία

Πολλά κυανίδια είναι πολύ τοξικά. Το ανιόν κυανιδίου είναι ένας αναχαιτιστής του ενζύμου οξειδάση του κυτοχρώματος c (cytochrome c oxidase) (γνωστού και ως aa3) στο τέταρτο σύμπλοκο της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων (electron transport chain) (που βρίσκεται στη μεμβράνη των μιτοχονδρίων των ευκαρυωτικών κυττάρων). Συνδέεται με τον σίδηρο μέσα σε αυτήν την πρωτεΐνη. Ο δεσμός του κυανιδίου με αυτό το ένζυμο αποτρέπει τη μεταφορά των ηλεκτρονίων από το κυτόχρωμα c στο οξυγόνο. Ως αποτέλεσμα, η αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίου διακόπτεται, που σημαίνει ότι το κύτταρο δεν μπορεί πια να παραγάγει αερόβια ATP ως ενέργεια.[18] Ιστοί που εξαρτώνται πολύ από την αναερόβια αναπνοή, όπως το κεντρικό νευρικό σύστημα και η καρδιά, επηρεάζονται ιδιαίτερα. Αυτό είναι ένα παράδειγμα ιστοτοξικής υποξίας (histotoxic hypoxia).[19]

Η πιο επικίνδυνη ένωση είναι το υδροκυάνιο, που είναι αέριο σε θερμοκρασίες και πίεση περιβάλλοντος και μπορεί συνεπώς να αναπνευστεί. Για αυτόν τον λόγο, ένας αναπνευστήρας αέρα που παρέχεται από εξωτερική πηγή οξυγόνου πρέπει να φορεθεί κατά την εργασία με υδροκυάνιο. Το υδροκυάνιο παράγεται όταν ένα διάλυμα που περιέχει εύκολα διασπώμενο κυανίδιο γίνεται όξινο, επειδή το HCN είναι ασθενές οξύ. Τα αλκαλικά διαλύματα είναι πιο ασφαλή στη χρήση, επειδή δεν παράγουν αέριο υδροκυάνιο. Υδροκυάνιο μπορεί να παραχθεί με καύση των πολυουρεθανών· για αυτόν τον λόγο, οι πολυουρεθάνες δεν συνιστώνται για οικιακή ή αεροπορική επίπλωση. Η πρόσληψη από το στόμα μικρής ποσότητας στερεού κυανιδίου ή διαλύματος κυανιδίου ποσότητας 200 mg, ή η έκθεση σε αιωρούμενο κυανίδιο 270 ppm, είναι αρκετή για να προκαλέσει τον θάνατο σε μερικά λεπτά.[19]

Τα οργανικά νιτρίλια δεν απελευθερώνουν αμέσως ιόντα κυανιδίου και συνεπώς έχουν χαμηλές τοξικότητες. Αντίθετα, ενώσεις όπως το (CH3)3SiCN απελευθερώνουν αμέσως HCN ή το ιόν κυανιδίου σε επαφή με το νερό.

Αντίδοτο Επεξεργασία

Η υδροξοκοβαλαμίνη (Hydroxocobalamin) αντιδρά με το κυανίδιο για να σχηματίσει κυανοκοβαλαμίνη (cyanocobalamin), η οποία μπορεί να απομακρυνθεί με ασφάλεια από τα νεφρά. Αυτή η μέθοδος έχει το πλεονέκτημα της αποφυγής σχηματισμού της μεθαιμοσφαιρίνης (δείτε παρακάτω). Αυτό το αντίδοτο πωλείται με το εμπορικό όνομα Cyanokit και εγκρίθηκε από την FDA το 2006.[20]

Ένα παλιότερο αντίδοτο κυανιδίου περιελάμβανε τη χορήγηση τριών ουσιών: πέρλες νιτρώδους αμυλίου (amyl nitrite) (χορηγούμενες με την εισπνοή), νιτρώδες νάτριο και θειοθειικό νάτριο. Ο σκοπός του αντιδότου ήταν να δημιουργήσει άφθονο τρισθενή σίδηρο (Fe3+) για να ανταγωνιστεί το κυανίδιο με το κυτόχρωμα a3 (έτσι ώστε το κυανίδιο να ενωθεί με το αντίδοτο αντί για το ένζυμο). Τα νιτρώδη οξειδώνουν την αιμοσφαιρίνη σε μεθαιμοσφαιρίνη, που ανταγωνίζεται με την οξειδάση του κυτοχρώματος για το ιόν του κυανιδίου. Σχηματίζεται κυανομεθαιμοσφαιρίνη (Cyanmethemoglobin) και το ένζυμο οξειδάση του κυτοχρώματος (cytochrome oxidase) επαναφέρεται. Ο κύριος μηχανισμός για την αφαίρεση του κυανιδίου από το σώμα είναι με ενζυματική μετατροπή σε θειοκυανικό (thiocyanate) από το ένζυμο ροδανάση (rhodanese) στα μιτοχόνδρια. Το θειοκυανικό είναι ένα σχετικά μη τοξικό μόριο και απεκκρίνεται από τα νεφρά. Για να επιταχυνθεί αυτή η αποτοξίνωση, χορηγείται θειοθειικό νάτριο για να δώσει δότη θείου για τη ροδανάση, που απαιτείται για να παραχθούν τα θειοκυανικά.[21]

Ευαισθησία Επεξεργασία

Τα ελάχιστα επίπεδα κινδύνου (MRLs) μπορεί να μην προστατέψουν για αργές επιπτώσεις υγείας ή επιπτώσεις υγείας που συμβαίνουν μετά από επαναλαμβανόμενες υποθανατηφόρες εκθέσεις, όπως στην υπερευαισθησία, το άσθμα, ή την βρογχίτιδα. Τα MRLs μπορεί να αναθεωρηθούν μετά τη συγκέντρωση επαρκών δεδομένων.[22]

Εφαρμογές Επεξεργασία

Εξόρυξη Επεξεργασία

Το κυανίδιο παράγεται κυρίως για την εξόρυξη του χρυσού και του αργύρου: Βοηθά τη διάλυση αυτών των μετάλλων στα μεταλλεύματά τους. Στη μέθοδο κυάνωσης (cyanide process), λεπτοδιαμερισμένο σε υψηλό βαθμό μετάλλευμα αναμιγνύεται με το κυανίδιο (συγκέντρωσης περίπου δύο κιλών NaCN ανά τόνο)· χαμηλού βαθμού μεταλλεύματα συσσωρεύονται σε σωρούς και ψεκάζονται με διάλυμα κυανιδίου (συγκέντρωσης περίπου ενός κιλού NaCN ανά τόνο). Τα πολύτιμα μέταλλα συμπλοκοποιούνται από τα ανιόντα κυανιδίου για να σχηματίσουν διαλυτά παράγωγα, π.χ., [Au(CN)2]− και [Ag(CN)2]−.[23]

4 Au + 8 NaCN + O2 + 2 H2O → 4 Na[Au(CN)2] + 4 NaOH

Ο άργυρος είναι λιγότερο ευγενής από τον χρυσό και εμφανίζεται συχνά ως σουλφίδιο. Σε αυτήν την περίπτωση, δεν εφαρμόζεται οξειδοαναγωγή (δεν απαιτείται O2). Αντίθετα, λαμβάνει χώρα αντίδραση αντικατάστασης:

Ag2S + 4 NaCN + H2O → 2 Na[Ag(CN)2] + NaSH + NaOH

Τα ιόντα διαχωρίζονται από τα στερεά, που απορρίπτονται σε δεξαμενή αποβλήτων (tailing pond ή spent heap), ο ανακτήσιμος χρυσός έχει αφαιρεθεί. Το μέταλλο ανακτάται με αναγωγή με σκόνη ψευδαργύρου ή με προσρόφηση (adsorption) σε ενεργό άνθρακα (activated carbon). Αυτή η διεργασία μπορεί να καταλήξει σε προβλήματα περιβάλλοντος και υγείας. Αρκετές περιβαλλοντικές καταστροφές έχουν ακολουθήσει την υπερχείλιση δεξαμενών αποβλήτων σε χρυσωρυχεία. Η ρύπανση των υδάτινων οδών με κυανίδιο έχει καταλήξει σε πολλές περιπτώσεις σε θάνατο ανθρώπων και υδρόβιων ειδών.

Το υδατικό κυανίδιο υδρολύεται γρήγορα, ιδιαίτερα όταν εκτίθεται σε ήλιο. Μπορεί να ελευθερώσει κάποια βαριά μέταλλα όπως ο υδράργυρος εάν είναι παρών. Ο χρυσός μπορεί επίσης να συνδυαστεί με αρσενοπυρίτη (FeAsS), που είναι παρόμοιος με τον σιδηροπυρίτη (iron pyrite ή fool's gold), όπου τα μισά από τα άτομα του θείου αντικαθίστανται από αρσενικό. Τα μεταλλεύματα αρσενοπυρίτη που περιέχουν χρυσό είναι παρόμοια δραστικά με το ανόργανο κυανίδιο.

Το κυανίδιο χρησιμοποιείται επίσης στην ηλεκτρολυτική επικάλυψη (electroplating), όπου σταθεροποιεί τα ιόντα μετάλλου στο διάλυμα του ηλεκτρολύτη πριν την απόθεσή τους.

Βιομηχανική οργανική χημεία Επεξεργασία

Κάποια νιτρίλια παράγονται σε μεγάλη κλίμακα, π.χ., το αδιπονιτρίλιο (adiponitrile) είναι πρόδρομο του νάιλον. Τέτοιες ενώσεις δημιουργούνται συχνά με συνδυασμό υδροκυανίου και αλκενίων, π.χ., υδροκυάνωση (hydrocyanation): RCH=CH2 + HCN → RCH(CN)CH3. Απαιτούνται καταλύτες μετάλλων για τέτοιες αντιδράσεις.

Ιατρικές χρήσεις Επεξεργασία

Η ένωση του κυανιδίου νιτροπρωσσικό νάτριο (sodium nitroprusside) χρησιμοποιείται κυρίως στην κλινική χημεία (clinical chemistry) για να μετρήσει κετονοσώματα ούρων (urine ketone bodies) κυρίως ως παρακολούθηση διαβητικών ασθενών. Περιστασιακά, χρησιμοποιείται σε επείγουσες ιατρικές περιπτώσεις για γρήγορη μείωση στην αρτηριακή πίεση (blood pressure) στους ανθρώπους· επίσης, χρησιμοποιείται ως αγγειοδιασταλτικό (vasodilator) στην αγγειακή έρευνα. Το κοβάλτιο στην τεχνητή βιταμίνη B12 περιέχει προσδέτη κυανιδίου ως τεχνούργημα της διεργασίας καθαρισμού· αυτό πρέπει να αφαιρεθεί από το σώμα πριν να μπορέσει να ενεργοποιηθεί το μόριο της βιταμίνης για βιοχημική χρήση. Κατά τη διάρκεια του Α΄ Παγκοσμίου Πολέμου, μια ένωση κυανιούχου χαλκού χρησιμοποιήθηκε για λίγο από Ιάπωνες γιατρούς για τη θεραπεία της φυματίωσης και της λέπρας.[24]

Παράνομη αλιεία και λαθροθηρία Επεξεργασία

Τα κυανίδια χρησιμοποιούνται παράνομα για τη σύλληψη ζωντανών ψαριών κοντά στους κοραλλιογενείς υφάλους για τα ενυδρεία και τις αγορές θαλασσινών. Η πρακτική είναι αμφιλεγόμενη, επικίνδυνη, και καταστροφική, αλλά οδηγείται από το επικερδές εμπόριο εξωτικών ψαριών..[25]

Λαθροθήρες στην Αφρική είναι γνωστό ότι χρησιμοποιούν κυανίδιο για να δηλητηριάσουν νερόλακκους, για να σκοτώσουν ελέφαντες για τους χαυλιόδοντές τους.[26]

Έλεγχος επιβλαβών ζώων Επεξεργασία

Το κυανίδιο χρησιμοποιείται για τον έλεγχο επιβλαβών ζώων στη Νέα Ζηλανδία ιδιαίτερα για τα οπόσουμ, ένα μαρσιποφόρο που εισήχθη και απειλεί τη διατήρηση των τοπικών ειδών και διαδίδει τη φυματίωση μεταξύ των βοειδών. Τα οπόσουμ μπορούν να αποφεύγουν τα δολώματα, αλλά η χρήση δισκίων που περιέχουν το κυανίδιο μειώνει αυτήν την αποφυγή. Το κυανίδιο είναι γνωστό ότι σκοτώνει τοπικά πουλιά, συμπεριλαμβανομένου του απειλούμενου κίβι.[27] Το κυανίδιο είναι επίσης αποτελεσματικό στον έλεγχο του είδους καγκουρολαγού (dama wallaby), ενός άλλου επιβλαβούς μαρσιποφόρου που εισήχθη στη Νέα Ζηλανδία.[28] Απαιτείται άδεια για αποθήκευση, χειρισμό και χρήση του κυανιδίου στη Νέα Ζηλανδία.

Άλλες χρήσεις Επεξεργασία

Το σιδηροκυανιούχο κάλιο χρησιμοποιείται για την επίτευξη γαλάζιου χρώματος σε χυτά ορειχάλκινα γλυπτά κατά τη διάρκεια του τελικού φινιρίσματος του γλυπτού. Από μόνο του, θα παραγάγει μια πολύ σκούρα απόχρωση του γαλάζιου και αναμειγνύεται συχνά με άλλα χημικά για να επιτευχθεί η επιθυμητή απόχρωση, ενώ φοριέται ο τυπικός εξοπλισμός ασφαλείας που χρησιμοποιείται για οποιαδήποτε εφαρμογή πατίνας: ελαστικά γάντια, γυαλιά ασφαλείας και αναπνευστήρας. Η ενεργή ποσότητα του κυανιδίου στο μείγμα ποικίλλει ανάλογα με τις χρησιμοποιούμενες συσκευές από κάθε χυτήριο.

Το κυανίδιο χρησιμοποιείται επίσης στην παρασκευή κοσμημάτων και σε συγκεκριμένα είδη φωτογραφίας όπως ο τονισμός σέπια (σουπιάς).

Τα κυανίδια χρησιμοποιούνται ως εντομοκτόνα για απολύμανση πλοίων.[29] Τα άλατα του κυανιδίου χρησιμοποιούνται για την εξόντωση μυρμηγκιών,[30] και έχουν επίσης χρησιμοποιηθεί ως δηλητήρια για ποντίκια[31] (το λιγότερο τοξικό δηλητήριο αρσενικό είναι πιο συνηθισμένο).[32]

Αν και συνήθως θεωρείται ως τοξικό, το κυανίδιο και οι κυανυδρίνες έχει δειχθεί ότι αυξάνουν τη βλάστηση σε διάφορα είδη φυτών.[33][34]

Ανθρώπινη δηλητηρίαση Επεξεργασία

Η σκόπιμη δηλητηρίαση ανθρώπων από κυανίδιο έχει συμβεί πολλές φορές στην ιστορία.[35]

Πιο σημαντική ήταν ή απελευθέρωση υδροκυανίου από δισκία Zyklon B που χρησιμοποιήθηκε εκτεταμένα στις συστηματικές μαζικές δολοφονίες στο ολοκαύτωμα, ιδιαίτερα στα στρατόπεδα εξολόθρευσης. Η δηλητηρίαση από αέριο υδροκυάνιο μέσα σε θαλάμους αερίων (ως άλας του υδροκυανικού οξέος που προστίθεται σε ισχυρό οξύ, συνήθως θειικό οξύ) είναι μια μέθοδος εκτέλεσης καταδικασμένου αιχμαλώτου επειδή ο καταδικασμένος προφανώς αναπνέει τους θανάσιμους ατμούς.

Πρόσθετο τροφίμων Επεξεργασία

Λόγω της υψηλής σταθερότητας της συμπλοκοποίησής τους με σίδηρο, τα σιδηροκυανιούχα (σιδηροκυανιούχο νάτριο E535, σιδηροκυανιούχο κάλιο E536 και σιδηροκυανιούχο ασβέστιο E538[36]) δεν αποσυντίθενται σε θανάσιμα επίπεδα στο ανθρώπινο σώμα και χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία τροφίμων ως, π.χ., ως αντισυσσωματικό μέσο (anticaking agent) σε επιτραπέζιο αλάτι.[37]

Χημικοί έλεγχοι για κυανίδιο Επεξεργασία

Κυανό του Βερολίνου (Πρωσικό μπλε) Επεξεργασία

Προστίθεται θειικός σίδηρος (II) σε ύποπτο διάλυμα που περιέχει κυανίδιο, όπως στο διήθημα από τη δοκιμή σύντηξης με νάτριο (sodium fusion test). Το τελικό μείγμα οξινίζεται με ανόργανο οξύ (mineral acid). Ο σχηματισμός του κυανού του Βερολίνου είναι θετικό αποτέλεσμα για το κυανίδιο.

Παρα-βενζοκινόνη σε DMSO Επεξεργασία

ΔιάλυμαA 1,4-βενζοκινόνης (πάρα-βενζοκινόνης) σε διμεθυλοσουλφοξείδιο (DMSO) αντιδρά με ανόργανο κυανίδιο για να σχηματίσει κυανοφαινόλη, που είναι φθορίζουσα. Φωτισμός με υπεριώδη ακτινοβολία δίνει μια πρασινογαλάζια λάμψη, εάν η δοκιμή είναι θετική.[38]

Χαλκός και αρωματική αμίνη Επεξεργασία

Επειδή χρησιμοποιείται από συσκευές απολύμανσης για να ανιχνεύσουν υδροκυάνιο, προστίθεται στο δείγμα άλας χαλκού(II) και αρωματική αμίνη όπως βενζιδίνη (benzidine)· ως εναλλακτική προς τη βενζιδίνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια εναλλακτική αμίνη το δι-(4,4-δις-διμεθυλαμινοφαινυλο) μεθάνιο. Θετική δοκιμή δίνει γαλάζιο χρώμα. Ο κυανιούχος χαλκός(I) είναι ελαφρώς διαλυτός. Δεσμεύοντας τον χαλκό(I) ο χαλκός(II) καθίσταται ισχυρότερο οξειδωτικό. Ο χαλκός, σε οξείδωση που διευκολύνεται από κυανίδιο, μετατρέπει την αμίνη σε έγχρωμη ένωση. Ο νόμος του Νέρνστ εξηγεί αυτήν τη διεργασία. Ένα άλλο καλό παράδειγμα τέτοιας χημείας είναι ο τρόπος με τον οποίο το κορεσμένο ηλεκτρόδιο καλομέλανος (saturated calomel electrode ή SCE)) δουλεύει. Ο χαλκός, σε οξείδωση που διευκολύνεται από το κυανίδιο, μετατρέπει την αμίνη σε έγχρωμη ένωση.

Χρωματομετρία πυριδίνης-βαρβιτουρικό οξύ Επεξεργασία

Δείγμα που περιέχει ανόργανο κυανίδιο καθαρίζεται με αέρα από διάλυμα ζέοντος οξέος σε βασικό διάλυμα απορροφητή. Το απορροφούμενο αλάτι κυανιδίου στο βασικό διάλυμα ρυθμίζεται σε pH 4,5 και έπειτα αντιδρά με χλώριο για να σχηματίσει χλωροκυανίδιο (χλωριούχο κυανογόνο). Το χλωροκυανίδιο σχηματίζει ζεύγη πυριδίνης με βαρβιτουρικό οξύ για να σχηματίσει ισχυρή κόκκινη χρωστική που είναι ανάλογη με τη συγκέντρωση του κυανιδίου. Αυτή η χρωματομετρική μέθοδος που ακολουθεί την απόσταξη είναι η βάση για τις περισσότερες ρυθμιστικές μεθόδους (π.χ. EPA 335.4) που χρησιμοποιούνται για την ανάλυση του κυανιδίου στο νερό, σε απόνερα και μολυσμένα εδάφη. Απόσταξη ακολουθούμενη από χρωματομετρικές μεθόδους, όμως, έχει βρεθεί ότι είναι επιρρεπής σε παρεμβολές από θειοκυανικά, νιτρικά, θειοθειικά, θειώδη και θειούχα που μπορούν να καταλήξουν σε θετικό και αρνητικό σφάλμα. Έχει προταθεί από την USEPA (MUR 12 Μαρτίου 2007) τα δείγματα που περιέχουν αυτές τις ενώσεις να αναλύονται από GD-FIA (Gas-Diffusion Flow Injection Analysis ανάλυση με έγχυση σε συνεχή ροή με διάχυση αερίου) —Αμπερομετρία.

Χρωματομετρία κορρινοειδών (Corrinoids) Επεξεργασία

Διάλυμα από υδατοκυανοκορρινοειδή, όπως η κοβαλαμίνη (cobalamin) ή κοβαμαμίδιο (cobinamide ή adenosylcobalamin ή dibencozide), αντιδρά με ελεύθερα κυανίδια σε υδατικό δείγμα. Ο δεσμός κυανιδίου με το κέντρο κοβαλτίου του κορρινοειδούς οδηγεί σε αλλαγή χρώματος από πορτοκαλί σε ιώδες,[39] που επιτρέπει την ημιποσοτικοποίηση με γυμνό μάτι. Ο ακριβής ποσοτικός προσδιορισμός του περιεχόμενου κυανιδίου είναι δυνατός με φασματοσκοπία υπεριώδους- ορατού (UV-vis spectroscopy).[40][41] Η απορρόφηση κορρινοειδούς σε στερεή φάση, [42] επιτρέπει την ανίχνευση του κυανιδίου ακόμα και σε έγχρωμα δείγματα, καθιστώντας αυτήν τη μέθοδο κατάλληλη για ανάλυση κυανιδίων σε νερό, απόνερα, αίμα και τροφή.[43][44] Επιπλέον, αυτή η τεχνολογία είναι μη τοξική και σημαντικά λιγότερο επιρρεπής σε παρεμβολές από τη χρωματομετρική μέθοδο πυριδίνης-βαρβιτουρικού οξέος.

Ανάλυση με έγχυση σε συνεχή ροή με διάχυση αερίου—αμπερομετρία Επεξεργασία

Αντί για απόσταξη, το δείγμα εγχέεται σε όξινο ρεύμα, όπου το σχηματιζόμενο HCN περνάει από υδροφοβική μεμβράνη διάχυσης αερίου που επιτρέπει επιλεκτικά μόνο να περάσει μόνο το HCN. Το HCN που περνά μέσα από τη μεμβράνη απορροφάται σε βασικό διάλυμα φορέα που μεταφέρει το CN σε αμπερομετρικό ανιχνευτή που μετρά επακριβώς τη συγκέντρωση του κυανιδίου με υψηλή ευαισθησία. Η προεπεξεργασία του δείγματος προσδιορίζεται από αντιδραστήρια οξέων, υποκαταστάτες, ή προκαταρκτική ακτινοβολία υπεριώδους που επιτρέπει τον προσδιορισμό του κυανιδίου ως ελεύθερου κυανιδίου, διαθέσιμου κυανιδίου και ολικού κυανιδίου αντίστοιχα. Η σχετική απλότητα αυτών των μεθόδων ανάλυσης έγχυσης ροής περιορίζουν τις παρεμβολές που εμφανίζονται από την υψηλή θερμότητα απόσταξης και αποδεικνύονται επίσης να είναι οικονομικές, επειδή δεν χρειάζονται χρονοβόρες αποστάξεις.

Παραπομπές Επεξεργασία

  1. ↑ IUPAC Gold Book cyanides
  2. ↑ «Environmental and Health Effects of Cyanide». International Cyanide Management Institute. 2006. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 30 Νοεμβρίου 2012. Ανακτήθηκε στις 4 Αυγούστου 2009. 
  3. ↑ Greenwood, N. N.; & Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2nd Edn.), Oxford:Butterworth-Heinemann. (ISBN 0-7506-3365-4).[Χρειάζεται σελίδα]
  4. ↑ G. L. Miessler and D. A. Tarr "Inorganic Chemistry" 3rd Ed, Pearson/Prentice Hall publisher, (ISBN 0-13-035471-6).[Χρειάζεται σελίδα]
  5. ↑ 5,0 5,1 Anon (27 Ιουνίου 2013). «Facts about cyanide:Where cyanide is found and how it is used». CDC Emergency preparedness and response. Centers for Disease Control and Prevention. Ανακτήθηκε στις 10 Δεκεμβρίου 2016. 
  6. ↑ IUPAC Gold Book nitriles
  7. ↑ NCBI-MeSH Nitriles
  8. ↑ «ToxFAQs for Cyanide». Agency for Toxic Substances and Disease Registry. Ιουλίου 2006. Ανακτήθηκε στις 28 Ιουνίου 2008. 
  9. ↑ Vetter, J. (2000). «Plant cyanogenic glycosides». Toxicon 38 (1): 11–36. doi:10.1016/S0041-0101(99)00128-2. PMID 10669009. https://archive.org/details/sim_toxicon_2000-01_38_1/page/11. 
  10. ↑ Jones, D. A. (1998). «Why are so many food plants cyanogenic?». Phytochemistry 47 (2): 155–162. doi:10.1016/S0031-9422(97)00425-1. PMID 9431670. https://archive.org/details/sim_phytochemistry_1998-01_47_2/page/155. 
  11. ↑ Pieniazek, Piotr A.; Bradforth, Stephen E.; Krylov, Anna I. (2005-12-07). «Spectroscopy of the Cyano Radical in an Aqueous Environment» (PDF). The Journal of Physical Chemistry A (Los Angeles, California 90089-0482: Department of Chemistry, University of Southern California) 110 (14): 4854–65. doi:10.1021/jp0545952. PMID 16599455. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 2008-09-11. https://web.archive.org/web/20080911131555/http://www-bcf.usc.edu/~krylov/pubs/pdf/jpca-110-4854.pdf. Ανακτήθηκε στις 2017-08-17. 
  12. ↑ Roth, K. C.; Meyer, D. M.; Hawkins, I. (1993). «Interstellar Cyanogen and the Temperature of the Cosmic Microwave Background Radiation» (pdf). The Astrophysical Journal 413 (2): L67–L71. doi:10.1086/186961. Bibcode: 1993ApJ...413L..67R. http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?1993ApJ...413L..67R&data_type=PDF_HIGH&whole_paper=YES&type=PRINTER&filetype=.pdf. 
  13. ↑ Sharpe, A. G. The Chemistry of Cyano Complexes of the Transition Metals; Academic Press: London, 1976[Χρειάζεται σελίδα]
  14. ↑ Holleman, A. F.· Wiberg, E. (2001). Inorganic Chemistry. San Diego: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5. 
  15. ↑ Reissmann, Stefanie; Hochleitner, Elisabeth; Wang, Haofan; Paschos, Athanasios; Lottspeich, Friedrich; Glass, Richard S.; Böck, August (2003). «Taming of a Poison: Biosynthesis of the NiFe-Hydrogenase Cyanide Ligands». Science 299 (5609): 1067–70. doi:10.1126/science.1080972. PMID 12586941. Bibcode: 2003Sci...299.1067R. 
  16. ↑ Andrussow, Leonid (1927). «Über die schnell verlaufenden katalytischen Prozesse in strömenden Gasen und die Ammoniak-Oxydation (V)» (στα German). Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft 60 (8): 2005–18. doi:10.1002/cber.19270600857. 
  17. ↑ Andrussow, L. (1935). «Über die katalytische Oxydation von Ammoniak-Methan-Gemischen zu Blausäure» (στα German). Angewandte Chemie 48 (37): 593–5. doi:10.1002/ange.19350483702. 
  18. ↑ Nelson, David L.· Cox, Michael M. (2000). Lehniger Principles of Biochemistry (3rd έκδοση). New York: Worth Publishers. σελίδες 668,670–71,676. ISBN 1-57259-153-6. 
  19. ↑ 19,0 19,1 Biller, José (2007). Interface of neurology and internal medicine (illustrated έκδοση). Lippincott Williams & Wilkins. σελ. 939. ISBN 0-7817-7906-5. , Chapter 163, page 939
  20. ↑ Cyanide Toxicity~treatment στο eMedicine
  21. ↑ Chaudhary, M.; Gupta, R. "Cyanide Detoxifying Enzyme: Rhodanese" Current Biotechnology, 2012, vol. 1, pp. 327-335. doi:10.2174/2211550111201040327
  22. ↑ Toxicological Profile for Cyanide, U.S. Department of Health and Human Services, 2006[απαιτείται πλήρης παραπομπή]
  23. ↑ Rubo, Andreas· Kellens, Raf· Reddy, Jay· Steier, Norbert· Hasenpusch, Wolfgang (2006). «Alkali metal cyanides». Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. doi:10.1002/14356007.i01_i01. 
  24. ↑ Takano, R. (August 1916). «THE TREATMENT OF LEPROSY WITH CYANOCUPROL». The Journal of Experimental Medicine 24 (2): 207–211. doi:10.1084/jem.24.2.207. PMID 19868035. PMC 2125457. http://www.jem.org/cgi/content/abstract/24/2/207. Ανακτήθηκε στις 2008-06-28. 
  25. ↑ Dzombak, David A; Ghosh, Rajat S; Wong-Chong, George M. Cyanide in Water and Soil. CRC Press, 2006, Chapter 11.2: "Use of Cyanide for Capturing Live Reef Fish".
  26. ↑ Poachers kill 80 elephants with cyanide in Zimbabwe ABC News, 25 September 2013. Retrieved 30 October 2015.
  27. ↑ Green, Wren (Ιουλίου 2004). «The use of 1080 for pest control» (PDF). New Zealand Department of Conservation. Ανακτήθηκε στις 8 Ιουνίου 2011. 
  28. ↑ Shapiro, Lee (21 March 2011). «Effectiveness of cyanide pellets for control of dama wallabies (Macropus eugenii)». New Zealand Journal of Ecology 35 (3). http://newzealandecology.org/nzje/new_issues/NZJEcol35_3_287.pdf. 
  29. ↑ «SODIUM CYANIDE». PubChem. National Center for Biotechnology Information. 2016. Ανακτήθηκε στις 2 Σεπτεμβρίου 2016. Cyanide and hydrogen cyanide are used in electroplating, metallurgy, organic chemicals production, photographic developing, manufacture of plastics, fumigation of ships, and some mining processes. 
  30. ↑ «Reregistration Eligibility Decision (RED) Sodium Cyanide» (PDF). EPA.gov. 1 Σεπτεμβρίου 1994. σελ. 7. Ανακτήθηκε στις 2 Σεπτεμβρίου 2016. Sodium cyanide was initially registered as a pesticide on December 23, 1947, to control ants on uncultivated agricultural and non-agricultural areas. 
  31. ↑ «Tariff Information, 1921: Hearings on General Tariff Revision Before the Committee on Ways and Means, House of Representatives». AbeBooks.com. US Congress, House Committee on Ways and Means, US Government Printing Office. 1921. σελ. 3987. Ανακτήθηκε στις 2 Σεπτεμβρίου 2016. Another field in which cyanide is used in growing quantity is the eradication of rats and other vermin--especially in the fight against typhus. 
  32. ↑ «Deadliest Poisons Used by Man». PlanetDeadly.com. 18 Νοεμβρίου 2013. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 11 Μαΐου 2016. Ανακτήθηκε στις 2 Σεπτεμβρίου 2016. 
  33. ↑ Taylorson, R.; Hendricks, SB (1973). «Promotion of Seed Germination by Cyanide». Plant Physiol. 52 (1): 23–27. doi:10.1104/pp.52.1.23. PMID 16658492. PMC 366431. https://archive.org/details/sim_plant-physiology_1973-07_52_1/page/23. 
  34. ↑ Mullick, P.; Chatterji, U. N. (1967). «Effect of sodium cyanide on germination of two leguminous seeds». Plant Systematics and Evolution 114: 88–91. doi:10.1007/BF01373937. 
  35. ↑ Bernan (2008). Medical Management of Chemical Casualties Handbook (4 έκδοση). Government Printing Off. σελ. 41. ISBN 0-16-081320-4. , Extract p. 41
  36. ↑ Bender, David A.· Bender, Arnold Eric (1997). Benders' dictionary of nutrition and food technology (7 έκδοση). Woodhead Publishing. σελ. 459. ISBN 1-85573-475-3.  Extract of page 459
  37. ↑ Schulz, Horst D.· Hadeler, Astrid· Deutsche Forschungsgemeinschaft (2003). Geochemical processes in soil and groundwater: measurement—modelling—upscaling. Wiley-VCH. σελ. 67. ISBN 3-527-27766-8. [νεκρός σύνδεσμος] Extract of page 67
  38. ↑ Ganjeloo, A; Isom, GE; Morgan, RL; Way, JL (1980). «Fluorometric determination of cyanide in biological fluids with p-benzoquinone*1». Toxicology and Applied Pharmacology 55 (1): 103–7. doi:10.1016/0041-008X(80)90225-2. PMID 7423496. 
  39. ↑ Pratt, J.M. (1972). Inorganic Chemistry of Vitamin B12. Academic Press. σελ. 44. 
  40. ↑ Zelder, F.H. (2008). «Specific Colorimetric Detection of Cyanide Triggered by a Conformational Switch in Vitamin B12». Inorganic Chemistry 47: 1264–1266. 
  41. ↑ Mannel-Croise, Zelder (2009). «Side chains of cobalt corrinoids control the sensitivity and selectivity in the colorimetric detection of cyanide». Inorganic Chemistry 48: 1272–1274. 
  42. ↑ Mannel-Croise, Zelder (2012). «Complex samples cyanide detection with immobilized corrinoids». ACS applied materials & interfaces 4: 725–729. 
  43. ↑ Tivana, Da Cruz Francisco, Zelder, Bergenståhl, Dejmek (2014). «Straightforward rapid spectrophotometric quantification of total cyanogenic glycosides in fresh and processed cassava products». Food Chemistry 158: 20–27. 
  44. ↑ Mannel-Croise, Zelder (2012). «Rapid visual detection of blood cyanide». Analytical Methods 4: 2632–2634. 

Εξωτερικοί σύνδεσμοι Επεξεργασία

Δεδομένα ασφαλείας (στα γαλλικά):

Άλατα και ομοιοπολικά παράγωγα του ιόντος κυανιδίου
HCN He
LiCN Be(CN)2 B C NH4CN OCN−,
-NCO 		FCN Ne
NaCN Mg(CN)2 Al(CN)3 SiCN P(CN)3 SCN−,
-NCS,
(SCN)2,
S(CN)2 		ClCN Ar
KCN Ca(CN)2 Sc(CN)3 Ti(CN)4 VO(CN)3 Cr(CN)3 Mn(CN)2 Fe(CN)3,
Fe(CN)64−,
Fe(CN)63− 		Co(CN)2,
Co(CN)3 		Ni(CN)2
Ni(CN)42− 		CuCN Zn(CN)2 Ga(CN)3 Ge As(CN)3 SeCN−
(SeCN)2
Se(CN)2 		BrCN Kr
RbCN Sr(CN)2 Y(CN)3 Zr(CN)4 Nb Mo Tc Ru Rh Pd(CN)2 AgCN Cd(CN)2 In(CN)3 Sn Sb Te(CN)2,
Te(CN)4 		ICN XeCN
CsCN Ba(CN)2   Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg2(CN)2,
Hg(CN)2 		TlCN Pb(CN)2 Bi(CN)3 Po At Rn
Fr Ra   Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
↓
La Ce(CN)3,
Ce(CN)4 		Pr Nd Pm Sm Eu Gd(CN)3 Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Ac Th Pa UO2(CN)2 Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Ανακτήθηκε από "https://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Κυανίδιο&oldid=10353226"