- โครงสร้าง
- ศัพท์เฉพาะ
- คุณสมบัติ
- สภาพร่างกาย
- น้ำหนักโมเลกุล
- จุดหลอมเหลว
- จุดเดือด
- ความหนาแน่น
- การละลาย
- พีเอช
- ค่าคงที่ไฮโดรไลซิส
- คุณสมบัติทางเคมี
- คุณสมบัติอื่น ๆ
- การได้รับ
- ใช้ในการชุบโลหะด้วยไฟฟ้า
- เงิน
- ทอง
- การใช้งานอื่น ๆ
- ความเสี่ยง
- กลไกการออกฤทธิ์
- ความเสี่ยงเพิ่มเติม
- การศึกษาล่าสุด
- อ้างอิง
โพแทสเซียมไซยาไนด์เป็นสารอนินทรีประกอบด้วยโพแทสเซียมไอออน K +และไซยาไนด์ไอออน CN - สูตรทางเคมีคือ KCN มีลักษณะเป็นผลึกสีขาวมีพิษร้ายแรง
KCN ละลายในน้ำได้มากและเมื่อละลายน้ำจะไฮโดรไลซ์กลายเป็นกรดไฮโดรไซยานิกหรือไฮโดรเจนไซยาไนด์ HCN ซึ่งเป็นพิษมากเช่นกัน โพแทสเซียมไซยาไนด์สามารถสร้างเกลือผสมกับทองคำและเงินได้ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงถูกใช้เพื่อสกัดโลหะมีค่าเหล่านี้จากแร่ธาตุบางชนิด
โพแทสเซียมไซยาไนด์ KCN ที่เป็นของแข็ง morienus (อัปโหลดโดย de: Benutzer: BXXXD จาก de: wiki) ที่มา: Wikimedia Commons
KCN ใช้ในการเคลือบโลหะราคาถูกด้วยทองคำและเงินผ่านกระบวนการทางเคมีไฟฟ้านั่นคือวิธีการที่กระแสไฟฟ้าถูกส่งผ่านสารละลายที่มีเกลือซึ่งประกอบด้วยโลหะมีค่าไซยาไนด์และโพแทสเซียม
โพแทสเซียมไซยาไนด์เนื่องจากมีไซยาไนด์จะต้องได้รับการจัดการด้วยความระมัดระวังเป็นอย่างยิ่งด้วยการใช้ที่เหมาะสม ไม่ควรทิ้งสู่สิ่งแวดล้อมเพราะเป็นพิษร้ายแรงต่อสัตว์และพืชส่วนใหญ่
อย่างไรก็ตามมีการศึกษาวิธีการที่ใช้สาหร่ายทั่วไปในการกำจัดโพแทสเซียมไซยาไนด์จากน้ำที่ปนเปื้อนด้วยความเข้มข้นต่ำ
โครงสร้าง
KCN เป็นสารประกอบไอออนิกสร้างขึ้นจาก K +โพแทสเซียมไอออนบวกและ CN -ไซยาไนด์ไอออน ในสิ่งนี้อะตอมของคาร์บอนจะถูกยึดติดกับอะตอมไนโตรเจนด้วยพันธะโควาเลนต์สามเท่า
โครงสร้างทางเคมีของ KCN โพแทสเซียมไซยาไนด์ Capaccio ที่มา: Wikimedia Commons
ในโพแทสเซียมไซยาไนด์ที่เป็นของแข็ง CN -แอนไอออนสามารถหมุนได้อย่างอิสระดังนั้นจึงทำหน้าที่เป็นแอนไอออนทรงกลมด้วยเหตุนี้คริสตัล KCN จึงมีโครงสร้างลูกบาศก์คล้ายกับโพแทสเซียมคลอไรด์ KCl
โครงสร้างคริสตัล KCN เบนจาห์-bmm27 ที่มา: Wikimedia Commons
ศัพท์เฉพาะ
- โพแทสเซียมไซยาไนด์
- โพแทสเซียมไซยาไนด์
- ไซยาโนโปแตสเซียม
คุณสมบัติ
สภาพร่างกาย
ของแข็งผลึกสีขาว ลูกบาศก์คริสตัล
น้ำหนักโมเลกุล
65.116 ก. / โมล.
จุดหลอมเหลว
634.5 องศาเซลเซียส
จุดเดือด
1625 องศาเซลเซียส
ความหนาแน่น
1.55 g / cm 3ที่ 20 ° C
การละลาย
ละลายในน้ำได้ดี: 716 g / L ที่ 25 ° C และน้ำ 100 g / 100 mL ที่ 80 ° C ละลายได้เล็กน้อยในเมทานอล: เมทานอล 4.91 กรัม / 100 กรัมที่ 19.5 ° C ละลายได้เล็กน้อยในเอทานอล: 0.57 g / 100 g ของเอทานอลที่ 19.5 ° C
พีเอช
สารละลาย KCN 6.5 กรัมในน้ำ 1 ลิตรมีค่า pH 11.0
ค่าคงที่ไฮโดรไลซิส
KCN สามารถละลายได้ในน้ำ เมื่อมันละลาย, ไซยาไนด์ไอออน CN -ซึ่งจะนำโปรตอน H +จากน้ำในรูปแบบ HCN กรดไฮโดรและปล่อย OH -ไอออนฟรี:
CN - + H 2 O → HCN + OH -
ค่าคงที่ไฮโดรไลซิสแสดงถึงแนวโน้มที่จะเกิดปฏิกิริยาดังกล่าว
K ชม. = 2.54 x 10-5
สารละลาย KCN ในน้ำจะปล่อยไฮโดรเจนไซยาไนด์ HCN สู่สิ่งแวดล้อมเมื่อได้รับความร้อนสูงกว่า 80 ° C
คุณสมบัติทางเคมี
ไม่ติดไฟ แต่เมื่อ KCN ของแข็งถูกให้ความร้อนจนสลายตัวจะปล่อยก๊าซที่เป็นพิษมากของไฮโดรเจนไซยาไนด์ HCN ไนโตรเจนออกไซด์ NO xโพแทสเซียมออกไซด์ K 2 O และคาร์บอนมอนอกไซด์ CO
KCN ทำปฏิกิริยากับเกลือทองคำเพื่อสร้างโพแทสเซียม aurocyanide KAu (CN) 2และโพแทสเซียม aurocyanide KAu (CN) 4 . เหล่านี้เป็นเกลือเชิงซ้อนที่ไม่มีสี ด้วย Ag โลหะเงิน KCN จะสร้างโพแทสเซียมอาร์เจนโตไซยาไนด์ KAg (CN) 2 .
ไอออนไซยาไนด์ของ KCN ทำปฏิกิริยากับสารประกอบอินทรีย์บางชนิดที่มีฮาโลเจน (เช่นคลอรีนหรือโบรมีน) และเกิดขึ้น ตัวอย่างเช่นมันทำปฏิกิริยากับกรดโบรโมอะซิติกเพื่อให้กรดไซยาโนอะซิติก
คุณสมบัติอื่น ๆ
เป็นสารอุ้มน้ำดูดความชื้นจากสิ่งแวดล้อม
มีกลิ่นอัลมอนด์ขมเล็กน้อย แต่ทุกคนไม่สามารถตรวจพบได้
การได้รับ
KCN เตรียมโดยการทำปฏิกิริยา KOH โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ในสารละลายที่มีไฮโดรเจนไซยาไนด์ HCN นอกจากนี้ยังได้รับโดยการให้ความร้อนโพแทสเซียมเฟอร์โรไซยาไนด์ K 4 Fe (CN) 6 :
K 4 Fe (CN) 6 → 4 KCN + 2 C + N 2 ↑ + Fe
ใช้ในการชุบโลหะด้วยไฟฟ้า
ใช้ในกระบวนการเคลือบโลหะมูลค่าต่ำด้วยทองและเงิน เป็นกระบวนการอิเล็กโทรไลต์กล่าวคือกระแสไฟฟ้าจะถูกส่งผ่านสารละลายที่มีเกลือที่เหมาะสม
เงิน
โพแทสเซียมอาร์เจนโตไซยาไนด์ KAg (CN) 2 ใช้เคลือบโลหะที่มีราคาถูกกว่าด้วยเงิน (Ag)
สิ่งเหล่านี้ถูกวางไว้ในสารละลายโพแทสเซียมอาร์เจนโตไซยาไนด์ KAg (CN) 2 ในน้ำโดยที่ขั้วบวกหรือขั้วบวกเป็นแท่งเงินบริสุทธิ์ (Ag) และขั้วลบหรือขั้วลบเป็นโลหะราคาถูกที่คุณต้องการเคลือบด้วยเงิน
เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านสารละลายเงินจะถูกทับถมบนโลหะอื่น เมื่อใช้เกลือไซยาไนด์ชั้นเงินจะถูกสะสมในลักษณะที่ละเอียดกว่ากะทัดรัดและยึดติดมากกว่าในสารละลายของสารประกอบอื่น ๆ
เครื่องประดับบางชิ้นชุบด้วยเงินโดยใช้เกลือ KCN ผู้เขียน: StockSnap. ที่มา: Pixabay
ทอง
ในกรณีของทองคำ (Au) โพแทสเซียม aurocyanide KAu (CN) 2และโพแทสเซียม aurocyanide KAu (CN) 4จะใช้ในการปิดทองโลหะอื่นด้วยไฟฟ้า
ขั้วไฟฟ้าเคลือบทองอาจใช้เกลือ KCN Cjp24 ที่มา: Wikimedia Commons
การใช้งานอื่น ๆ
นี่คือการใช้โพแทสเซียมไซยาไนด์อื่น ๆ
- สำหรับกระบวนการอุตสาหกรรมเหล็กชุบแข็งโดยไนไตรด์ (การเติมไนโตรเจน)
- สำหรับทำความสะอาดโลหะ
- ในกระบวนการพิมพ์และการถ่ายภาพ
- เดิมใช้ในการสกัดทองคำและเงินจากแร่ธาตุที่มีอยู่ แต่ต่อมาถูกแทนที่ด้วยโซเดียมไซยาไนด์ NaCN ซึ่งมีราคาไม่แพงแม้ว่าจะมีพิษเท่ากันก็ตาม
- เป็นยาฆ่าแมลงสำหรับรมต้นไม้เรือรถรางและโกดัง
- เป็นรีเอเจนต์ในเคมีวิเคราะห์นั่นคือการวิเคราะห์ทางเคมี
- เพื่อเตรียมสารประกอบทางเคมีอื่น ๆ เช่นสีและสีย้อม
การขุดทองในแอฟริกาใต้ในปี 1903 โดยใช้ KCN ส่งผลให้เกิดมลภาวะร้ายแรงต่อสิ่งแวดล้อมโดยรอบ Argyll, John Douglas Sutherland Campbell, Duke of, 1845-1914; Creswicke, Louis ที่มา: Wikimedia Commons
ความเสี่ยง
KCN เป็นสารประกอบที่มีพิษร้ายแรงต่อสัตว์พืชและจุลินทรีย์ส่วนใหญ่ จัดเป็นพิษร้ายแรง ถึงตายได้แม้ในปริมาณที่น้อยมาก
ผลที่เป็นอันตรายอาจเกิดขึ้นได้โดยการหายใจเข้าไปสัมผัสกับผิวหนังหรือดวงตาหรือการกลืนกิน มันยับยั้งกระบวนการเผาผลาญหลายอย่างโดยเฉพาะโปรตีนในเลือดที่เกี่ยวข้องกับการขนส่งออกซิเจนเช่นฮีโมโกลบิน
มีผลต่ออวัยวะหรือระบบที่ไวต่อการขาดออกซิเจนมากที่สุดเช่นระบบประสาทส่วนกลาง (สมอง) ระบบหัวใจและหลอดเลือด (หัวใจและหลอดเลือด) และปอด
โพแทสเซียมไซยาไนด์เป็นยาพิษ ผู้แต่ง: Clker-Free-Vector-Images ที่มา: Pixabay
กลไกการออกฤทธิ์
KCN ขัดขวางความสามารถของร่างกายในการใช้ออกซิเจน
ไซยาไนด์ไอออน CN -ของ KCN มีความสัมพันธ์กันสูงสำหรับเฟอร์ริกไอออน Fe 3+ซึ่งหมายความว่าเมื่อไซยาไนด์ถูกดูดซึมจะทำปฏิกิริยากับ Fe 3+ในเลือดและเนื้อเยื่ออย่างรวดเร็ว
ด้วยวิธีนี้จะป้องกันไม่ให้เซลล์หายใจซึ่งเข้าสู่สภาวะขาดออกซิเจนเพราะแม้ว่าพวกมันจะพยายามหายใจ แต่ก็ไม่สามารถใช้มันได้
จากนั้นจะมีภาวะ hyperapnea ชั่วคราว (หยุดหายใจ) และปวดศีรษะและสุดท้ายเสียชีวิตจากการหยุดหายใจ
ความเสี่ยงเพิ่มเติม
เมื่อถูกความร้อนจะก่อให้เกิดก๊าซที่เป็นพิษมากเช่น HCN ไนโตรเจนออกไซด์ NO xโพแทสเซียมออกไซด์ K 2 O และคาร์บอนมอนอกไซด์ CO
เมื่อสัมผัสกับความชื้นจะปล่อย HCN ซึ่งไวไฟสูงและเป็นพิษมาก
KCN เป็นพิษอย่างมากต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำเช่นกัน ไม่ควรกำจัดทิ้งสู่สิ่งแวดล้อมเนื่องจากอาจเกิดการปนเปื้อนของน้ำที่สัตว์ดื่มและปลาอาศัยอยู่ได้
อย่างไรก็ตามมีแบคทีเรียที่สร้างไซยาไนด์เช่น Chromobacterium violaceum และ Pseudomonas บางชนิด
การศึกษาล่าสุด
นักวิจัยพบว่าสาหร่ายสีเขียว Chlorella vulgaris สามารถใช้ในการบำบัดน้ำที่ปนเปื้อนด้วยโพแทสเซียมไซยาไนด์ KCN ในความเข้มข้นต่ำ
สาหร่ายสามารถกำจัด KCN ได้อย่างมีประสิทธิภาพเนื่องจากในปริมาณที่ต่ำจะกระตุ้นการเติบโตของสาหร่ายเนื่องจากมันกระตุ้นกลไกภายในเพื่อต่อต้านความเป็นพิษของ KCN
ซึ่งหมายความว่าสาหร่าย Chlorella vulgaris มีศักยภาพในการกำจัดไซยาไนด์และนี่อาจเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการบำบัดการปนเปื้อนไซยาไนด์ทางชีวภาพ
ภาพสาหร่าย Chlorella vulgaris ที่สังเกตได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ ja: ผู้ใช้: NEON / ผู้ใช้: NEON_ja ที่มา: Wikimedia Commons
อ้างอิง
- หอสมุดแพทยศาสตร์แห่งชาติสหรัฐอเมริกา (2019) โพแทสเซียมไซยาไนด์. ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ กู้คืนจาก pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- คอปป็อก, RW (2009). การคุกคามสัตว์ป่าโดยตัวแทนสงครามเคมี ในคู่มือพิษวิทยาของตัวแทนสงครามเคมี กู้คืนจาก sciencedirect.com.
- หลิว, Q. (2017). การประเมินการกำจัดโพแทสเซียมไซยาไนด์และความเป็นพิษในสาหร่ายสีเขียว (Chlorella vulgaris) Bull Environ Contam Toxicol. 2018; 100 (2): 228-233 กู้คืนจาก ncbi.nlm.nih.gov
- สถาบันแห่งชาติเพื่อความปลอดภัยและอาชีวอนามัย (NIOSH) (2011) โพแทสเซียมไซยาไนด์: ตัวแทนของระบบ กู้คืนจาก cdc.gov.
- Alvarado, LJ และคณะ (2014) Riboswitch การค้นพบโครงสร้างและหน้าที่ การสังเคราะห์ Uracil ในวิธีการทางเอนไซม์. กู้คืนจาก sciencedirect.com.