โซเดียมอะไซด์ (NAN3): โครงสร้างคุณสมบัติการใช้ความเสี่ยง - เคมี - 2025

azide โซเดียมเป็นผลึกนินทรีย์ที่เกิดขึ้นจากโซเดียมไอออนนาของแข็ง⁺และ azide ไอออน N ₃ - สูตรทางเคมีของมันคือน่าน3 สารประกอบน่าน₃เป็นเกลือโซเดียมของ HN hydrazoic กรด3 NaN ₃เป็นของแข็งผลึกไม่มีสีถึงขาว

แม้ว่าจะเป็นสารประกอบที่มีพิษร้ายแรง แต่การใช้อย่างแพร่หลายที่สุดอย่างหนึ่งคือถุงลมนิรภัยที่พองตัวทันทีในระหว่างที่เกิดอุบัติเหตุทางรถยนต์ นอกจากนี้ยังใช้เพื่อขยายสไลด์ฉุกเฉินของเครื่องบินอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตามการใช้งานกำลังถูกตั้งคำถามอย่างมากในทั้งสองกรณีเนื่องจากความเป็นพิษ

โซเดียมเอไซด์ NaN _{3 ที่}เป็นของแข็ง И.С. Непоклонов ที่มา: Wikimedia Commons

ใช้ในห้องปฏิบัติการวิจัยทางเคมีเพื่อสังเคราะห์สารประกอบประเภทต่างๆและในห้องปฏิบัติการทางชีวเคมีเพื่อการศึกษาแบคทีเรียเชื้อราหรือเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหรือมนุษย์

ในห้องปฏิบัติการบางแห่งใช้เพื่อฆ่าเชื้อวัสดุหรืออุปกรณ์ แต่จุลินทรีย์บางประเภทต่อต้านการกระทำทางชีวภาพ

นอกจากนี้ยังถูกนำมาใช้ในการเกษตรเพื่อกำจัดปรสิตจากดินหรือในอุตสาหกรรมไม้เพื่อป้องกันไม่ให้ไม้สนเปื้อนเชื้อรา

โครงสร้าง

น่าน₃โซเดียม azide ถูกสร้างขึ้นจากนา⁺โซเดียมไอออนบวกและ N ₃ ^- azide ประจุลบ

โซเดียม azide ถูกสร้างขึ้นจากโซเดียมไอออน Na ⁺และไอออน azide อยู่₃ - LukášMižoch. ที่มา: Wikimedia Commons

อะไซด์อิออน N ₃ ^-เกิดจากไนโตรเจน 3 อะตอม (N) รวมตัวกันด้วยพันธะโควาเลนต์ที่สามารถเป็นแบบเดี่ยวคู่หรือสามเท่าเนื่องจากอิเล็กตรอนถูกแบ่งระหว่างทั้งสาม

กล่าวว่าแอนไอออนมีโครงสร้างเชิงเส้นนั่นคืออะตอมของไนโตรเจนทั้งสามเรียงกันเป็นเส้นตรง นอกจากนี้โครงสร้างยังสมมาตร

โครงสร้างลูอิสที่เป็นไปได้ของไอออนแอนไอออน ผู้แต่ง: Marilú Stea

ศัพท์เฉพาะ

- โซเดียมเอไซด์

- โซเดียมเอไซด์

คุณสมบัติ

สภาพร่างกาย

ของแข็งผลึกไม่มีสีถึงขาว ผลึกหกเหลี่ยม.

น้ำหนักโมเลกุล

65.01 ก. / โมล

จุดหลอมเหลว

สลายตัวที่ 275 ° C

ความหนาแน่น

1.846 g / cm ³ที่ 20 ºC

การละลาย

ละลายในน้ำได้มาก: 41.7 g / 100 mL ที่ 17 ºC ละลายได้เล็กน้อยในเอทานอลและไม่ละลายในเอทิลอีเทอร์

ค่าคงที่การแยกตัว

มี pK _bเท่ากับ 9.3 สารละลายที่เป็นน้ำประกอบด้วย NH ₃ซึ่งหนีสู่สิ่งแวดล้อมอย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิ 37 37C

คุณสมบัติทางเคมี

NaN ₃มีฤทธิ์กัดกร่อนอลูมิเนียมมากและปานกลางต่อทองแดงและตะกั่ว

ตามแหล่งที่มาบางแหล่งโซเดียมเอไซด์ไม่ระเบิด มันสลายตัวได้อย่างราบรื่นและสมบูรณ์เมื่อถูกความร้อนถึง 300 องศาเซลเซียสหรือมากกว่าขึ้นรูปโลหะโซเดียมนาและก๊าซไนโตรเจน N 2

2 NaN ₃ → 2 Na + 3 N ₂ ↑

เป็นสารไนไตรด์ซึ่งหมายความว่ามันทำหน้าที่ในการไนโตรเจนหรือเพิ่มไนโตรเจนให้กับสารประกอบทางเคมีอื่น ๆ หรือบนพื้นผิวของวัสดุเช่นเหล็ก

มีความเสถียรในน้ำที่เป็นกลางหรือเป็นด่างในกรณีที่ไม่มีแสง มันถูกย่อยสลายโดยรังสีดวงอาทิตย์

คุณสมบัติทางชีวเคมี

โซเดียมอะไซด์ยับยั้งเอนไซม์ที่เรียกว่าไซโตโครมออกซิเดสซึ่งพบในไมโทคอนเดรียของเซลล์และมีส่วนเกี่ยวข้องอย่างมีนัยสำคัญในการหายใจและการสร้างพลังงาน

การกระทำดังกล่าวช่วยป้องกันการสร้าง ATP ซึ่งเป็นสารประกอบสำคัญในกิจกรรมของเซลล์และเซลล์เสื่อมสภาพหรือเสียหาย

หากรับประทานสูดดมหรือสัมผัสกับโซเดียมเอไซด์จะเป็นพิษร้ายแรงและอาจถึงแก่ชีวิตได้

การได้รับ

แอมโมเนีย NH ₃จะมีปฏิกิริยากับโซเดียมโลหะนาที่ 350 องศาเซลเซียสในภาชนะเหล็กปิดการได้รับโซเดียม amide NaNH 2

โซเดียม amide NaNH ₂จะทำปฏิกิริยากับก๊าซ dinitrogen N ₂ O 230 ° C ในเครื่องปฏิกรณ์นิกเกิลและทำให้มีส่วนผสมของโซเดียม azide น่าน₃โซเดียมไฮดรอกไซ NaOH และแอมโมเนีย NH ₃ จะเกิดขึ้น

2 NaNH ₂ + N ₂ O → NaN ₃ + NaOH + NH ₃

นอกจากนี้ยังสามารถหาได้จากการทำปฏิกิริยาโซเดียมเอไมด์กับโซเดียมไนเตรต NaNO ₃ที่ 175 ºC:

3 NaNH ₂ + NaNO ₃ → NaN ₃ + 3 NaOH + NH ₃

ในการทำให้อะไซด์บริสุทธิ์จะมีการเติมน้ำลงในส่วนผสมคริสตัลของอะไซด์จะถูกล้างจากนั้นน้ำจะระเหย วัสดุผลึกที่เหลือคือโซเดียมเอไซด์ NaN ₃ซึ่งถูกทำให้แห้งที่ 110 ° C

การประยุกต์ใช้งาน

ในยานยนต์และเครื่องบิน

โซเดียมอะไซด์ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์มานานแล้วเป็นเครื่องกำเนิดไนโตรเจนเพื่อขยายถุงลมนิรภัย (ถุงลมนิรภัย) บนพวงมาลัยของรถยนต์และรถบรรทุกอย่างรวดเร็วเมื่อเกิดการกระแทก

นอกจากนี้ยังใช้ในสไลเดอร์เป่าลมที่ใช้เพื่อหลบหนีจากภายในเครื่องบินที่ลงจอดในสถานการณ์ฉุกเฉินได้อย่างรวดเร็ว

ในทั้งสองกรณีกลไกนี้เกี่ยวข้องกับการกระทำของประกายไฟเพื่อก่อให้เกิดปฏิกิริยาทันทีระหว่างโซเดียมเอไซด์และสารประกอบบางชนิดทำให้เกิดก๊าซไนโตรเจน N ₂และโซเดียมออกไซด์ Na ₂ O

ในแอปพลิเคชันนี้จำเป็นต้องมีการปล่อยก๊าซเย็นและปลอดสารพิษออกมาทันทีดังนั้นไนโตรเจนจึงเป็นก๊าซที่เหมาะสมที่สุด

กระเป๋ารักษาความปลอดภัยที่ใช้ในยานพาหนะแล้ว ผู้แต่ง: Marcel Langthim ที่มา: Pixabay

อย่างไรก็ตามการใช้นี้ลดลงเนื่องจากความเป็นพิษของโซเดียมเอไซด์และมีการใช้สารประกอบที่เป็นพิษน้อยแทน

ในอุตสาหกรรมเคมี

ใช้เป็นสารหน่วงในการผลิตยางฟองน้ำเพื่อป้องกันการแข็งตัวของน้ำยางสไตรีนหรือบิวทาไดอีนเมื่อเก็บไว้สัมผัสกับโลหะและย่อยสลายไนไตรต์เมื่อมีไนเตรต

ในการเกษตร

ถูกนำมาใช้ในการเกษตร: ในฐานะที่เป็นไบโอไซด์และสารรมควันนอกจากนี้ยังใช้กับ nematicide นั่นคือใช้กับดินเพื่อกำจัดไส้เดือนฝอยซึ่งเป็นปรสิตที่โจมตีพืชบางชนิด

ความเสียหายที่เกิดจากไส้เดือนฝอยในรากของพืช ผู้แต่ง: RedWolf ที่มา: Wikimedia Commons

มันยังทำงานเป็นสารกำจัดวัชพืชและป้องกันการเน่าของผลไม้

เมื่อไม่นานมานี้ได้มีการใช้NaN ₃ในการเตรียมเมล็ดกระเจี๊ยบหรือกระเจี๊ยบเขียวเพื่อสังเกตความต้านทานต่อสภาพน้ำขัง

เมล็ดที่ใช้ NaN ₃ก่อนหน้านี้ทำให้เกิดต้นกล้าที่ทนต่อสภาวะน้ำท่วมได้ดีกว่าเมล็ดที่ไม่ผ่านการบำบัดปรับปรุงความสูงของพืชเพิ่มจำนวนใบและเพิ่มจำนวนรากแม้จะมีน้ำมากเกินไป

ในการเตรียมสารประกอบทางเคมีอื่น ๆ

ใช้เป็นสารเคมีในการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ตัวอย่างเช่นในการเตรียมอะไซด์อินทรีย์หลายชนิดเช่นโทซิลอะไซด์หรืออะไซด์ของหมู่อัลคิลในระดับตติยภูมิซึ่งมีความสำคัญในการสังเคราะห์ทางเคมี

ใช้ในการเตรียมกรดไฮดราโซอิก (HN ₃ ) และโซเดียมบริสุทธิ์ (Na)

ในอุตสาหกรรมวัตถุระเบิด

โซเดียมเอไซด์ NaN ₃เป็นสารตัวกลางในการผลิตวัตถุระเบิดเนื่องจากใช้ในการเตรียมตะกั่วอะไซด์ Pb (N ₃ ) ₂ . หลังเป็นสารประกอบที่ระเบิดได้เมื่อถูกกระแทกด้วยแรงซึ่งเป็นสาเหตุที่ใช้ในการสร้างอุปกรณ์ระเบิด

โซเดียมเอไซด์ NaN ₃ใช้ในการทำสารประกอบตะกั่ว Pb (N ₃ ) ₂อะไซด์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์การระเบิด ผู้เขียน: OpenClipart-Vectors ที่มา: Pixabay

ในห้องปฏิบัติการทางชีวเคมี

โซเดียมอะไซด์ใช้เมื่อจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการที่ปราศจากเชื้อเนื่องจากสามารถทำลายจุลินทรีย์ประเภทต่างๆได้

เป็นสารฆ่าเชื้อทางชีวภาพ อย่างไรก็ตามแหล่งข้อมูลบางแหล่งระบุว่าแบคทีเรียบางชนิดดื้อต่อการกระทำของมัน

สิ่งนี้ทำได้โดยการปิดกั้นสถานที่จับออกซิเจนในไซโตโครมออกซิเดสซึ่งเป็นเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการผลิตพลังงานของจุลินทรีย์บางชนิด

ใช้ในเครื่องนับเลือดอัตโนมัติรวมถึงการคัดเลือกแบคทีเรียที่แตกต่างกันและเพื่อรักษาสารละลายในห้องปฏิบัติการเนื่องจากป้องกันการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์บางชนิด

ในการใช้งานต่างๆ

โซเดียมอะไซด์ใช้ในอุตสาหกรรมไม้แปรรูปเพื่อป้องกันการเติบโตของเชื้อราสีน้ำตาลบนไม้สน

นอกจากนี้ยังถูกใช้ในอุตสาหกรรมเบียร์ของญี่ปุ่นเพื่อป้องกันการพัฒนาของเชื้อราที่ทำให้เบียร์มีสีคล้ำ

ความเสี่ยง

โซเดียมอะไซด์เป็นสารประกอบที่เป็นพิษซึ่งยับยั้งเอนไซม์ที่สำคัญต่อการหายใจและการดำรงชีวิตของเซลล์มนุษย์และสัตว์ พบว่าสามารถส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อเซลล์ของเนื้อเยื่อเส้นเลือดของสมอง

ผลทันทีหลังจากการกลืนกินการสูดดมหรือการสัมผัสทางผิวหนังคือการลดความดันโลหิตอย่างเป็นอันตรายซึ่งอาจทำให้เสียชีวิตได้ ดังนั้นจึงต้องจัดการด้วยความระมัดระวังเป็นอย่างยิ่ง

มีแหล่งข้อมูลที่เรียกร้องความสนใจไปที่ถุงลมของยานพาหนะที่ถูกทำลายในพื้นที่ขยะ

ในกรณีเช่นนี้ผู้ที่ไม่ทราบถึงอันตรายอาจเข้าถึงแหล่งสะสมของ NaN ₃ซึ่งเป็นสารประกอบที่เป็นพิษมาก นอกจากนี้ยังมีอันตรายจากการปนเปื้อนด้วย NaN ₃ของดินและน้ำ

ในทำนองเดียวกันในระหว่างเกิดอุบัติเหตุการชนหรือไฟไหม้รถผู้คนอาจสัมผัสกับ NaN _{3 ได้}และบุคลากรทางการแพทย์ที่เข้าร่วมเหตุฉุกเฉินอาจประเมินหรือไม่ทราบได้

นอกจากนี้ยังให้ความสนใจกับการสัมผัสของบุคลากรในห้องปฏิบัติการที่ใช้มัน

อ้างอิง

1. Vwioko, ED และคณะ (2019) Sodium Azide Priming ช่วยเพิ่มความทนทานต่อความเครียดจากน้ำขังในกระเจี๊ยบเขียว (Abelmoschus esculentus) พืชไร่ 2019, 9, 670 กู้คืนจาก mdpi.com.
2. Kho, DT และคณะ (2017) การตายของเซลล์บุผนังหลอดเลือดสมองที่กั้นเลือดไปสู่โซเดียมอะไซด์และผลิตภัณฑ์ที่เป็นก๊าซ ไบโอเซนเซอร์ 2017, 7, 41 กู้คืนจาก mdpi.com.
3. หอสมุดแพทยศาสตร์แห่งชาติสหรัฐอเมริกา (2019) โซเดียมเอไซด์ สืบค้นจาก: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. Talavera, M. et al. (2019) การจัดการไส้เดือนฝอยในทุ่งสตรอเบอร์รี่ทางตอนใต้ของสเปน พืชไร่ 2019, 9, 252 กู้คืนจาก mdpi.com.
5. Okano, T. et al. (1995). กลไกการแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวพอลิเมอร์ที่ปรับอุณหภูมิและไม่ชอบน้ำ - ไม่ชอบน้ำ ในชีววัสดุ: Silver Jubilee Compendium กู้คืนจาก sciencedirect.com.
6. สารานุกรมเคมีอุตสาหกรรมของ Ullmann (1990) ฉบับที่ห้า เล่ม A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
7. ฝ้ายเอฟอัลเบิร์ตและวิลคินสันจอฟฟรีย์ (1980) เคมีอนินทรีย์ขั้นสูง. พิมพ์ครั้งที่สี่. John Wiley & Sons
8. Chang, S. และ Lamm, SH (2003). ผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์จากการได้รับโซเดียมอะไซด์: การทบทวนและวิเคราะห์วรรณกรรม Int J Toxicol 2003, 22 (3): 175-86. กู้คืนจาก ncbi.nlm.nih.gov