- Struktura
- Nomenklatura
- Nieruchomości
- Stan fizyczny
- Waga molekularna
- Temperatura topnienia
- Gęstość
- Rozpuszczalność
- Stałe dysocjacji
- Właściwości chemiczne
- Właściwości biochemiczne
- Otrzymywanie
- Aplikacje
- W pojazdach mechanicznych i samolotach
- W przemyśle chemicznym
- W rolnictwie
- W przygotowaniu innych związków chemicznych
- W przemyśle materiałów wybuchowych
- W laboratoriach biochemicznych
- W różnych zastosowaniach
- Ryzyka
- Bibliografia
Azydku sodu jest krystalicznej substancji stałej tworzą jonów sodu Na + i azydek jon N 3 - . Jego wzór chemiczny to NaN 3 . Związek NaN 3 jest sól sodowa kwasu azotowodorowego HN 3 . NaN 3 jest bezbarwna do białego krystalicznego ciała stałego.
Chociaż jest to bardzo toksyczny związek, jednym z jego najbardziej rozpowszechnionych zastosowań są poduszki powietrzne, które napełniają się natychmiast podczas wypadków samochodowych. Służy również do szybkiego nadmuchiwania awaryjnych ślizgów samolotów. Jednak jego stosowanie jest obecnie mocno kwestionowane w obu przypadkach ze względu na jego toksyczność.
Azydek sodu NaN 3 w postaci stałej. И.С. Непоклонов. Źródło: Wikimedia Commons.
Jest używany w laboratoriach badań chemicznych do syntezy różnych typów związków oraz w laboratoriach biochemicznych do badań bakterii, grzybów, ssaków lub komórek ludzkich.
W niektórych laboratoriach jest używany do sterylizacji materiałów lub sprzętu, ale niektóre rodzaje mikroorganizmów są odporne na jego działanie biobójcze.
Jest również stosowany w rolnictwie do eliminacji pasożytów z gleby lub w przemyśle drzewnym, aby zapobiec plamieniu drewna sosnowego przez grzyby.
Struktura
NaN 3 azydku sodu składa się z Na + kation sodowy i N 3 - azydku anionu .
Azydek sodu składa się z jonu sodu Na + i jonu azydkowego N 3 - . Lukáš Mižoch. Źródło: Wikimedia Commons.
Jon azydkowy N 3 - jest tworzony przez 3 atomy azotu (N) połączone ze sobą wiązaniami kowalencyjnymi, które mogą być pojedyncze, podwójne lub potrójne, ponieważ elektrony są wspólne dla tych trzech.
Wspomniany anion ma strukturę liniową, to znaczy trzy atomy azotu ułożone w linii prostej. Ponadto konstrukcja jest symetryczna.
Możliwe struktury Lewisa anionu azydkowego. Autor: Marilú Stea.
Nomenklatura
- Azydku sodowego
- Azydku sodowego
Nieruchomości
Stan fizyczny
Bezbarwna do białej krystalicznej substancji stałej. Sześciokątne kryształy.
Waga molekularna
65,01 g / mol
Temperatura topnienia
Rozkłada się w temperaturze 275 ° C.
Gęstość
1,846 g / cm 3 w temperaturze 20 ° C
Rozpuszczalność
Jest bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie: 41,7 g / 100 ml w temperaturze 17 ºC. Jest słabo rozpuszczalny w etanolu i nierozpuszczalny w eterze etylowym.
Stałe dysocjacji
Ma pK b 9,3. Roztwory wodne zawierają NH 3 , który szybko przedostaje się do środowiska w temperaturze 37 ºC.
Właściwości chemiczne
NaN 3 działa silnie korozyjnie na aluminium i umiarkowanie na miedź i ołów.
Według pewnego źródła azydek sodu nie jest wybuchowy. Rozkłada się płynnie i całkowicie po podgrzaniu do 300 ° C lub więcej, tworząc sód metaliczny Na i gazowy azot N 2 .
2 NaN 3 → 2 Na + 3 N 2 ↑
Jest środkiem azotującym, czyli służy do azotowania lub dodawania azotu do innych związków chemicznych lub do powierzchni materiałów np. Stali.
Jest stabilny w wodzie obojętnej lub alkalicznej przy braku światła. Rozkłada się pod wpływem promieniowania słonecznego.
Właściwości biochemiczne
Azydek sodu hamuje enzym zwany oksydazą cytochromową, który znajduje się w mitochondriach komórek i jest znacząco zaangażowany w oddychanie i wytwarzanie energii.
Jego działanie zapobiega wytwarzaniu ATP, kluczowego związku w czynnościach komórkowych, co powoduje degradację lub uszkodzenie komórki.
W przypadku spożycia, wdychania lub kontaktu z azydkiem sodu jest bardzo toksyczny i może być śmiertelny.
Otrzymywanie
Amoniak NH 3 poddaje się reakcji z sodem metalicznym Na w temperaturze 350 ° C w zamkniętym stalowym pojemniku, uzyskując amidek sodu NaNH 2 .
Sodową amidu NaNH 2 poddaje się reakcji z tlenku azotu N 2 O w temperaturze 230 ° C w reaktorze z niklu, i w ten sposób mieszaninę azydku sodu NaN 3 , wodorotlenek sodu NaOH i amoniak NH 3 jest utworzona .
2 NaNH 2 + N 2 O → NaN 3 + NaOH + NH 3
Można go również otrzymać w reakcji amidku sodu z azotanem sodu NaNO 3 w temperaturze 175 ° C:
3 NaNH 2 + NaNO 3 → NaN 3 + 3 NaOH + NH 3
Aby oczyścić azydek, do mieszaniny dodaje się wodę, przemywa kryształy azydku, a następnie odparowuje wodę. Pozostały materiał jest krystaliczny azydek sodu NaN 3 , który następnie suszono w temperaturze 110 ° C
Aplikacje
W pojazdach mechanicznych i samolotach
Azydek sodu jest od dawna stosowany w przemyśle motoryzacyjnym jako generator azotu do szybkiego napełniania poduszek powietrznych bezpieczeństwa (poduszek powietrznych) na kierownicach samochodów osobowych i ciężarowych w przypadku zderzenia.
Znalazł również zastosowanie w nadmuchiwanych zjeżdżalniach, które służą do szybkiej ucieczki z wnętrza samolotów, które wylądowały w sytuacjach awaryjnych.
W obu przypadkach mechanizm polega na działaniu iskry w celu wywołania natychmiastowej reakcji między azydkiem sodu a niektórymi związkami, w wyniku której powstaje azot gazowy N 2 i tlenek sodu Na 2 O.
W tym zastosowaniu wymagane jest natychmiastowe uwolnienie zimnego i nietoksycznego gazu, więc azot jest najbardziej odpowiednim gazem.
Torby bezpieczeństwa, które były już używane w pojazdach. Autor: Marcel Langthim. Źródło: Pixabay.
Jednak zużycie to spada ze względu na toksyczność azydku sodu i zamiast tego stosowane są mniej toksyczne związki.
W przemyśle chemicznym
Stosowany jest jako opóźniacz w produkcji gumy gąbczastej, zapobiegający koagulacji lateksu styrenowego lub butadienowego podczas przechowywania w kontakcie z metalami oraz do rozkładu azotynów w obecności azotanów.
W rolnictwie
Znajduje zastosowanie w rolnictwie: jako biocyd i fumigant, jest również nematocydem, czyli stosuje się go w glebach w celu wyeliminowania nicieni, które są pasożytami atakującymi niektóre uprawy.
Uszkodzenia powodowane przez nicienie w korzeniu rośliny. Autor: RedWolf. Źródło: Wikimedia Commons.
Działa również jako herbicyd i zapobiega gniciu owoców.
Ostatnio NaN 3 został użyty do przygotowania nasion okry lub okry, aby zaobserwować ich odporność na podmoknięcie.
Nasiona, na które wcześniej zastosowano NaN 3, wytworzyły sadzonki lepiej znoszące warunki powodziowe niż te nietraktowane, poprawiły wysokość roślin, zwiększyły liczbę liści i zwiększyły liczbę korzeni nawet przy nadmiarze wody.
W przygotowaniu innych związków chemicznych
Jest stosowany jako odczynnik chemiczny w syntezie związków organicznych, np. Do otrzymywania wielu azydków organicznych, takich jak azydek tosylu czy azydki trzeciorzędowych grup alkilowych, które są ważne w syntezie chemicznej.
Służy do przygotowania kwasu azotowodorowego (HN 3 ) i czystego sodu (Na).
W przemyśle materiałów wybuchowych
Azydek sodu NaN 3 jest półproduktem do produkcji materiałów wybuchowych, gdyż służy do wytwarzania azydku ołowiu Pb (N 3 ) 2 . Ten ostatni jest związkiem, który eksploduje pod wpływem siły, dlatego jest używany do budowy urządzeń detonujących.
Azydek sodu NaN 3 służy do wytwarzania związku ołowiu Pb (N 3 ) 2 azydku, który jest częścią urządzeń strzałowych. Autor: OpenClipart -ectors. Źródło: Pixabay.
W laboratoriach biochemicznych
Azydek sodu jest stosowany, gdy wymagany jest sterylny sprzęt laboratoryjny, ponieważ jest on zdolny do niszczenia różnych rodzajów mikroorganizmów.
Jest środkiem biobójczym. Jednak niektóre źródła wskazują, że niektóre rodzaje bakterii są odporne na jego działanie.
Osiąga się to poprzez blokowanie miejsca wiązania tlenu w oksydazie cytochromowej, która jest enzymem zaangażowanym w proces produkcji energii przez niektóre mikroorganizmy.
Znajduje zastosowanie w automatycznych licznikach krwi, a także w selekcji różnicowej bakterii oraz do konserwacji roztworów odczynników laboratoryjnych, ponieważ zapobiega rozwojowi w nich niektórych mikroorganizmów.
W różnych zastosowaniach
Azydek sodu jest stosowany w przemyśle drzewnym do zapobiegania rozwojowi brązowych plam grzybowych na drewnie sosnowym.
Został również użyty w japońskim przemyśle piwowarskim, aby zapobiec rozwojowi grzyba ciemniejącego piwo.
Ryzyka
Azydek sodu jest związkiem toksycznym, który hamuje enzym ważny dla oddychania i życia komórek ludzkich i zwierzęcych. Stwierdzono, że może poważnie wpływać na komórki tkanki naczyń krwionośnych mózgu.
Jego natychmiastowe działanie po połknięciu, inhalacji lub kontakcie ze skórą powoduje niebezpieczne obniżenie ciśnienia krwi, co może prowadzić do śmierci. Dlatego należy obchodzić się z nim bardzo ostrożnie.
Istnieją źródła informacji, które zwracają uwagę na poduszki powietrzne pojazdów, które są niszczone na wysypiskach śmieci.
W takich przypadkach osoby nieświadome niebezpieczeństwa mogą uzyskać dostęp do złogów NaN 3 , który jest bardzo toksycznym związkiem. Ponadto istnieje niebezpieczeństwo zanieczyszczenia gleb i wód NaN 3 .
Podobnie, podczas wypadków, kolizji lub pożarów pojazdów, ludzie mogą być narażeni na NaN 3, co może być niedoszacowane lub nieznane przez personel medyczny ratunkowy.
Zwrócono również uwagę na narażenie używającego go personelu laboratorium.
Bibliografia
- Vwioko, ED i in. (2019). Gruntowanie azydkiem sodu zwiększa tolerancję na stres powodujący zaleganie wody w Okrze (Abelmoschus esculentus). Agronomy 2019, 9, 670. Odzyskane z mdpi.com.
- Kho, DT i in. (2017). Śmierć komórek śródbłonka bariery krew-mózg przez azydek sodu i jego produkty gazowe. Biosensors 2017, 7, 41. Odzyskane z mdpi.com.
- Amerykańska Narodowa Biblioteka Medyczna. (2019). Azydku sodowego. Odzyskany z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Talavera, M. i in. (2019). Zarządzanie nicieniami na polach truskawek w południowej Hiszpanii. Agronomy 2019, 9, 252. Odzyskane z mdpi.com.
- Okano, T. i in. (1995). Mechanizm odrywania komórek od hydrofilowo-hydrofobowych powierzchni polimerowych o modulowanej temperaturze. W Biomaterials: Silver Jubilee Compendium. Odzyskany z sciencedirect.com.
- Encyklopedia chemii przemysłowej Ullmanna. (1990). Piąta edycja. Tom A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Cotton, F. Albert i Wilkinson, Geoffrey. (1980). Zaawansowana chemia nieorganiczna. Czwarta edycja. John Wiley & Sons.
- Chang, S. i Lamm, SH (2003). Skutki narażenia na azydek sodu na zdrowie ludzi: przegląd i analiza literatury. Int J Toxicol 2003, 22 (3): 175–86. Odzyskany z ncbi.nlm.nih.gov.