TIOCYJANIAN POTASU (KSCN): BUDOWA, WŁAŚCIWOŚCI, ZASTOSOWANIA - CHEMIA - 2026

Tiocyjanian potasu jest nieorganiczny związek zawierający elementy potasu (K), siarkę (S), węgla (C) i azotu (N). Jego wzór chemiczny to KSCN. Jest to bezbarwna lub biała substancja stała, bardzo dobrze rozpuszczalna w wodzie. Składa się on z K ⁺ jonów potasu i SCN ^- jonów tiocyjanianowych . KSCN występuje w dużej ilości w ślinie.

Tiocyjanian potasu jest stosowany jako odczynnik laboratoryjny do różnego rodzaju analiz chemicznych. Jest również stosowany w tuszach i farbach.

Stały tiocyjanian potasu KSCN. O.Luci / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Źródło: Wikimedia Commons.

KSCN został użyty do rozpuszczenia żelatyny zębinowej (materiału pod szkliwem zębów) przed nałożeniem materiału lub żywicy, która naprawia zęby. Znajduje również zastosowanie w badaniach nad szczepionkami, ponieważ umożliwia ekstrakcję niektórych elementów biochemicznych z bakterii.

Stosowany jest w postaci roztworu, w którym metale rozpuszczają się podczas procesu polerowania za pomocą elektropolerowania lub elektropolerowania. Był również używany do pozyskiwania fałszywej krwi do filmów i sztuk teatralnych.

Czasami jest niewłaściwie używany w celu zwiększenia stabilności mleka, gdy nie jest przechowywany w lodówce. Ale ma tę wadę, że powoduje niedoczynność tarczycy, chorobę, w której tarczyca działa nieprawidłowo.

Struktura

Tiocyjanian potasu składa się z K ⁺ kation potasowy i NCS ^- tiocyjanianu anionu . Ta ostatnia jest utworzona przez azot (N) połączony z węglem (C) poprzez wiązanie potrójne i siarkę (S) przyłączoną do węgla przez wiązanie pojedyncze.

Struktura chemiczna tiocyjanianu potasu KSCN. Edgar181 / domena publiczna. Źródło: Wikimedia Commons.

Nomenklatura

• Tiocyjanian potasu
• Sulfocyjanian potasu
• Sól potasowa kwasu tiocyjanowego
• Rodanian potasu
• Rodanek potasu

Nieruchomości

Stan fizyczny

Bezbarwne lub białe ciało stałe.

Waga molekularna

97,18 g / mol

Temperatura topnienia

173 ºC

temperatura rozkładu

500 ºC

Gęstość

1,88 g / cm ³

Rozpuszczalność

Bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie: 217 g / 100 ml w 20 ° C, 238 g / 100 ml w 25 ° C. Rozpuszczalny w etanolu.

pH

5% roztwór KSCN ma pH między 5,3 a 8,7.

Inne właściwości

Czyste, suche próbki tiocyjanianu potasu zachowują trwałość przez czas nieokreślony, gdy są przechowywane w ciemności w szczelnie przykrytych szklanych słoikach. Jednak w kontakcie z bezpośrednim działaniem promieni słonecznych bezbarwne kryształy szybko żółkną.

Roztwory czystej soli KSCN chronione przed światłem są całkowicie stabilne.

KSCN jest zdolny do pęcznienia żelatyny i kolagenu. Wodne roztwory tiocyjanianu potasu podczas reakcji z dwutlenkiem manganu MnO ₂ utleniają się i tworzą tiocyjanogen (SCN) ₂ .

Otrzymywanie

Tiocyjanian potasu można wytworzyć przez stopienie cyjanku potasu (KCN) z siarką (S). Reakcja jest szybka i ilościowa.

KCN + S → KSCN

Można go otrzymać w roztworze rozpuszczając siarkę (S) w benzenie lub acetonie i dodając roztwór cyjanku potasu (KCN) w izopropanolu. Ta reakcja służy do analizy ilości siarki w roztworze.

Tiocyjanian potasu można otrzymać w postaci czystej przez kolejne rekrystalizacje z wody lub etanolu.

Obecność w przyrodzie

Tiocyjanian potasu występuje w ślinie w dużych ilościach (15 mg / dl), ale nie występuje we krwi.

Również mleko niektórych ssaków (np. Krów) zawiera naturalnie bardzo małe ilości tiocyjanianu.

Aplikacje

W różnych zastosowaniach

Tiocyjanian potasu był używany w różnych analizach chemicznych. Był używany do analizy lub miareczkowania jonów srebra, a także jako odczynnik i wskaźnik do innych analiz.

KSCN jest stosowany w barwnikach i pigmentach. Jest stosowany w farbach i tuszach.

W branży fotograficznej stosowany jest przede wszystkim do produkcji klisz fotograficznych, gdyż służy do trwałego osadzania żelatyny z folii plastikowych.

Stężenie tiocyjanianu we krwi zostało wykorzystane w eksperymentach medyczno-naukowych do określenia stopnia, w jakim niektórzy ludzie palą, ponieważ tiocyjanian jest produktem otrzymywanym z cyjanowodoru (HCN) obecnego w dymie tytoniowym.

W zastosowaniach dentystycznych

Tiocyjanian potasu jest stosowany do naprawy zębów zwierząt. Z powodzeniem został nałożony na powierzchnię zębiny jako wstępna obróbka przed nałożeniem środka do wypełnienia lub zatkania otwartego otworu.

Zębina to warstwa znajdująca się pod szkliwem zębów.

KSCN został użyty do leczenia powierzchni zębiny zębów przed nałożeniem materiału wypełniającego ubytki. Autor: Mudassar Iqbal. Źródło: Pixabay.

Tiocyjanian potasu sprzyja pęcznieniu żelatyny znajdującej się na zębinie, dzięki czemu ta warstwa jest łatwa do usunięcia i skutkuje lepszą adhezją lub związaniem materiału zamykającego ząb (żywicy).

W laboratoriach medycznych

KSCN jest używany do przygotowywania szczepionek lub ekstraktów bakteryjnych.

Bakterie chorobotwórcze są hodowane przez inkubację w odpowiednich pojemnikach laboratoryjnych. Następnie do pojemnika, w którym znajduje się kultura bakterii, dodaje się bufor fosforanowy i KSCN.

Kultury bakteryjne ekstrahuje się za pomocą KSCN w celu uzyskania szczepionek do doświadczeń medycznych. Autor: WikiImages. Źródło: Pixabay.

Porcję tego preparatu bakteryjnego pobiera się i umieszcza w słoiku. Miesza się przez odpowiedni czas i zawiesinę odwirowuje w celu oddzielenia cieczy od materiału stałego. Supernatant (płyn) zbiera się i dializuje.

Rezultatem jest ekstrakt, który jest używany do szczepień w eksperymentach naukowych na zwierzętach laboratoryjnych.

W przemyśle metalowym

Tiocyjanian potasu jest stosowany do elektropolerowania metali. Elektropolerowanie to proces chemiczny, który umożliwia obróbkę powierzchni metalu w celu zmniejszenia jego mikrochropowatości, czyli wygładzenia powierzchni metalu.

Odbywa się to za pomocą energii elektrycznej, powodując, że wygładzony metal działa jako biegun dodatni lub anoda ogniwa elektrolitycznego. Szorstkość rozpuszcza się w roztworze tiocyjanianu potasu, dzięki czemu metal staje się gładszy.

Na planie filmowym lub w teatrze

KSCN jest używany do symulacji krwi w filmach filmowych i telewizyjnych lub w sztukach.

Na przykład roztwór tiocyjanianu potasu (KSCN) nakłada się na obszar ciała, który będzie „cierpiał” zranieniem lub symulowanym atakiem. Plastikowy nóż lub ostry przedmiot do symulacji zanurza się w roztworze chlorku żelazowego (FeCl ₃ ).

„Ostry” przedmiot mający FeCl ₃ delikatnie przesuwa się po skórze zwilżonej KSCN. Natychmiast utworzy się czerwona smuga lub plama, bardzo podobna do krwi.

KSCN był używany do uzyskiwania fałszywej krwi w filmach i teatrach. Autor: Corey Ryan Hanson. Źródło: Pixabay.

Wynika to z powstania kompleksu tiocyjanianu żelaza (III) i wody ^2+, który ma intensywnie czerwony kolor bardzo podobny do krwi:

KSCN + FeCl ₃ + 5 H ₂ O → ²⁺ + 2 Cl ^- + KCl

Tiocyjanian potasu KSCN zmieszany z chlorkiem żelazowym w wodzie tworzy ciemnoczerwony związek podobny do krwi. Autor: Clker-Free-Vector-Images. Źródło: Pixabay.

Niewłaściwe użycie tiocyjanianu potasu

Tiocyjanian potasu jest stosowany bez skrupułów, aby zapobiec atakowi mleka przez bakterie lub grzyby, utracie jego właściwości i pogorszeniu się.

W krajach tropikalnych stosuje się metodę zwaną „systemem laktoperoksydazy” lub systemem LP, który zwiększa stabilność mleka podczas przechowywania w wysokich temperaturach otoczenia, gdy jego chłodzenie nie jest możliwe.

W niektórych krajach nie ma możliwości schładzania mleka, dlatego tiocyjanian potasu jest stosowany, aby zapobiec jego zepsuciu. Autor: Thomas B. Źródło: Pixabay.

W metodzie tej wykorzystuje się naturalny system antybakteryjny mleka, który jest aktywowany poprzez zwiększenie stężenia tiocyjanianu (już w niewielkich ilościach w mleku) i nadtlenku wodoru (H ₂ O ₂ ).

Jednak ta metoda jest niedozwolona w wielu krajach przez władze regulujące żywność przetworzoną.

Niektórzy pozbawieni skrupułów ludzie dodają KSCN do mleka w sposób irracjonalny z H ₂ O ₂ lub bez , co stanowi zagrożenie dla zdrowia konsumenta, ponieważ tiocyjaniany są substancjami, które powodują uszkodzenie tarczycy i mogą powodować niedoczynność tarczycy po spożyciu wysokie stężenia.

Mleko z nadmiarem tiocyjanianu potasu może szkodzić zdrowiu osób, które je spożywają. Autor: Tookapic. Źródło: Pixabay.

Ryzyka

Należy unikać wdychania proszku tiocyjanianu potasu. Zaleca się noszenie rękawic i okularów ochronnych podczas obsługi. Po krótkotrwałym kontakcie z tiocyjanianem potasu może powodować skutki dla układu nerwowego, takie jak nadmierne emocje bez motywacji, pobudzenie i drgawki.

Po dłuższej ekspozycji może dojść do uszkodzenia tarczycy i ośrodkowego układu nerwowego, co objawia się odpowiednio niedoczynnością tarczycy i pogorszeniem niektórych funkcji. Po spożyciu może powodować dezorientację, nudności, wymioty, drgawki i osłabienie.

Zapłon lub spalanie KSCN uwalnia silnie trujące gazy cyjankowe; dzieje się tak również podczas dodawania kwasów. W laboratorium należy obchodzić się z nim pod dobrze wentylowanym wyciągiem.

Bibliografia

1. Jarvinen, LZ i in. (1998). Indukcja odporności ochronnej u królików przez jednoczesne podawanie inaktywowanej toksyny Pasteurella multocida i wyciągu z tiocyjanianu potasu. Infection and Immunity, sierpień 1998, str. 3788-3795. Odzyskany z ncbi.nlm.nih.gov.
2. Tani, Y. and Togaya, T. (1995). Obróbka powierzchni zębiny bez kwasów. Dental Materials Journal 14 (1): 58–69, 1995. Pobrano z jstage.jst.go.jp.
3. Kolthoff, IM i Lingane, JJ (1935). Tiocyjanian potasu jako podstawowa substancja wzorcowa. Journal of the American Chemical Society 1935, 57, 11, 2126-2131. Odzyskany z pubs.acs.org.
4. Balmasov, AV i in. (2005). Elektropolerowanie srebra w wodno-organicznych roztworach tiocyjanianu potasu. Prot Met 41, 354-357 (2005). Odzyskany z link.springer.com.
5. Cotton, F. Albert i Wilkinson, Geoffrey. (1980). Zaawansowana chemia nieorganiczna. Czwarta edycja. John Wiley & Sons.
6. Lide, DR (redaktor) (2003). Podręcznik chemii i fizyki CRC. 85 ^th CRC Press.
7. Tyner, T. i Francis, J. (2017). Tiocyjanian potasu. ACS Reagent Chemicals. Odzyskany z pubs.acs.org.
8. Kanthale, P. i in. (2015). Test jakościowy do wykrywania obcego tiocyjanianu w mleku. J Food Sci Technol (marzec 2015) 52 (3): 1698-1704. Odzyskany z ncbi.nlm.nih.gov.
9. Roy, D. i in. (2018) Sonda fluorescencyjna oparta na krzemowych kropkach kwantowych: Charakterystyka syntezy i rozpoznawanie tiocyjanianu w ludzkiej krwi. ACS Omega 2018, 3, 7, 7613-7620. Odzyskany z pubs.acs.org.
10. Gammon, K. (2018). Nauka o fałszywej krwi. Inside Science. Odzyskany z insidescience.org.