Wasserstoffzyanid (mit der historischen gemeinsamen Bezeichnung von Blausäure) ist eine chemische Zusammensetzung mit der chemischen Formel HCN. Es ist eine farblose, äußerst giftige Flüssigkeit, die ein bisschen über der Raumtemperatur daran kocht. Wasserstoffzyanid ist ein geradliniges Molekül, mit einem dreifachen Band zwischen Kohlenstoff und Stickstoff. Ein geringer tautomer von HCN ist HNC, Wasserstoff isocyanide.

Wasserstoffzyanid ist schwach acidic mit einem pK 9.2. Es zerfällt teilweise in der Wasserlösung in Ionen, das Zyanid-Anion, CN zu geben. Eine Lösung von Wasserstoffzyanid in Wasser wird Blausäure genannt. Die Salze von Wasserstoffzyanid sind als Zyanid bekannt.

HCN hat einen schwachen, bitteren, mandelähnlichen Gestank, den nur einige Leute im Stande sind, infolge eines genetischen Charakterzugs zu entdecken. Die flüchtige Zusammensetzung ist als Einatmung rodenticide und menschliches Gift verwendet worden. Zyanid-Ionen stören eisenhaltige Atmungsenzyme.

HCN wird auf einer Industrieskala erzeugt und ist ein hoch wertvoller Vorgänger zu vielen chemischen Zusammensetzungen im Intervall von Polymern zu Arzneimitteln.

Geschichte der Entdeckung

Wasserstoffzyanid wurde zuerst von einem blauen Färbemittel isoliert (preußisches Blau), der von 1704 bekannt gewesen war, aber dessen Struktur unbekannt war. Wie man jetzt bekannt, ist es ein Koordinationspolymer mit einer komplizierten Struktur und einer empirischen Formel von wasserhaltigem Eiseneisenzyanid. 1752 hat der französische Chemiker Pierre Macquer den wichtigen Schritt der Vertretung gemacht, dass preußisches Blau zu Eisenoxid plus ein flüchtiger Bestandteil umgewandelt werden konnte, und dass diese verwendet werden konnten, um das Färbemittel wieder einzusetzen. Der neue Bestandteil war, was wir jetzt als Wasserstoffzyanid wissen. Die Leitung von folgendem Macquer, es wurde zuerst vom preußischen Blau in der reinen Form isoliert und hat 1783 durch den schwedischen Chemiker Carl Wilhelm Scheele charakterisiert, und wurde schließlich den deutschen Namen Blausäure (wörtlich "Blaue Säure") wegen seiner acidic Natur in Wasser und seiner Abstammung vom preußischen Blau gegeben. In Englisch ist es bekannt populär als Blausäure geworden.

1787 hat der französische Chemiker Claude Louis Berthollet gezeigt, dass Blausäure Sauerstoff, einen wichtigen Beitrag zur sauren Theorie nicht enthalten hat, die bisher verlangt hatte, dass Säuren Sauerstoff enthalten müssen (folglich der Name von Sauerstoff selbst, der aus griechischen Elementen abgeleitet wird, die "sauer-ehemalig" bedeuten und ebenfalls calqued ins Deutsch als Sauerstoff sind). 1815 hat Joseph Louis Gay-Lussac die chemische Formel von Blausäure abgeleitet. Dem radikalen Zyanid in Wasserstoffzyanid wurde sein Name vom griechischen Wort für das Blau wieder infolge seiner Abstammung vom preußischen Blau gegeben.

Produktion und Synthese

Wasserstoffzyanid formt sich in mindestens beschränkten Beträgen von vielen Kombinationen von Wasserstoff, Kohlenstoff und Ammoniak. Wasserstoffzyanid wird zurzeit in großen Mengen durch mehrere Prozesse erzeugt, sowie ein wieder erlangtes Abfallprodukt von der Fertigung von Acrylnitril zu sein. Das Jahr 2000 wurden 732,552 Tonnen in den Vereinigten Staaten erzeugt.

Der wichtigste Prozess ist die Oxydation von Andrussow, die von Leonid Andrussow an IG Farben erfunden ist, in dem Methan und Ammoniak in Gegenwart von Sauerstoff an ungefähr 1200 °C über einen Platin-Katalysator reagieren:

:2 CH + 2 NH + 3 O  2 HCN + 6 HO

Die für die Reaktion erforderliche Energie wird durch die teilweise Oxydation des Methans und Ammoniaks zur Verfügung gestellt.

Der kleineren Wichtigkeit ist der Prozess von Degussa (BMA Prozess), in dem kein Sauerstoff hinzugefügt wird und die Energie indirekt durch die Reaktorwand übertragen werden muss:

:CH + NH  HCN + 3H

Diese Reaktion ist mit dem Dampfverbessern, der Reaktion des Methans und Wassers verwandt, um Kohlenmonoxid und Wasserstoff zu geben.

Im Shawinigan-Prozess werden Kohlenwasserstoffe, z.B Propan, mit Ammoniak reagiert:

:CH + 3 NH  3 HCN + 7 H

Wenn geheizt, stark zersetzt sich formamide zu Wasserstoffzyanid und Wasserdampf:

:CH (O) NH  HCN + HO

Im Laboratorium werden kleine Beträge von HCN durch die Hinzufügung von Säuren zu Zyanid-Salzen von alkalischen Metallen erzeugt:

:H + NaCN  HCN + Na

Diese Reaktion ist manchmal die Basis von zufälligem poisonings, weil die Säure ein unvergängliches Zyanid-Salz in den gasartigen HCN umwandelt.

Historische Methoden der Produktion

Die Nachfrage nach Zyanid für Bergbaubetriebe wurde in den 1890er Jahren von George Thomas Beilby befriedigt, der eine Methode patentiert hat, Wasserstoffzyanid durch vorübergehendes Ammoniak über glühende Kohle 1892 zu erzeugen. Diese Methode wurde verwendet, bis Hamilton Castner 1894 eine Synthese entwickelt hat, die von Kohle, Ammoniak und Natrium anfängt, das Natriumszyanid nachgibt, das mit Säure reagiert, um gasartigen HCN zu bilden.

Anwendungen

HCN ist der Vorgänger zu Natriumszyanid und Kaliumzyanid, die hauptsächlich im Gold- und Silberbergwerk und für die Galvanik jener Metalle verwendet werden. Über den intermediacy von cyanohydrins ist eine Vielfalt von nützlichen organischen Zusammensetzungen von HCN einschließlich des monomer Methyls methacrylate, von Azeton, der Aminosäure methionine, über die Synthese von Strecker und die chelating Agenten EDTA und NTA bereit. Über den Hydrocyanation-Prozess wird HCN zu butadiene hinzugefügt, um adiponitrile, einen Vorgänger zu Nylonstrümpfen 66 zu geben.

Ereignis

HCN ist von Früchten erreichbar, die eine Grube, wie Kirschen, Aprikosen, Äpfel und bittere Mandeln haben, von denen Mandelöl und Würze gemacht werden. Viele dieser Gruben enthalten kleine Beträge von cyanohydrins wie mandelonitrile und amygdalin, die langsam Wasserstoffzyanid veröffentlichen. Hundert Gramme von zerquetschten Apfelsamen können ungefähr 10 Mg von HCN nachgeben. Einige Tausendfüße veröffentlichen Wasserstoffzyanid als ein Abwehrmechanismus, wie bestimmte Kerbtiere wie einige burnet Motten tun. Wasserstoffzyanid wird im Auslassventil von Fahrzeugen, in Tabak- und Holzrauch, und in Rauch von brennendem Stickstoff enthaltendem Plastik enthalten. So genannte "bittere" Wurzeln des Maniok-Werks können bis zu 1 Gramm von HCN pro Kilogramm enthalten.

HCN und der Ursprung des Lebens

Wasserstoffzyanid ist als ein Vorgänger zu Aminosäuren und Nukleinsäuren besprochen worden. Zum Beispiel wird HCN vorgeschlagen, um eine Rolle im Ursprung des Lebens gespielt zu haben. Obwohl die Beziehung dieser chemischen Reaktionen zum Ursprung der Lebenstheorie spekulativ bleibt, haben Studien in diesem Gebiet zu Entdeckungen von neuen Pfaden zu organischen Zusammensetzungen geführt ist auf Kondensation von HCN zurückzuführen gewesen.

HCN im Raum

HCN ist im interstellaren Medium entdeckt worden. Seitdem haben umfassende Studien Bildungs- und Zerstörungspfade von HCN in verschiedenen Umgebungen untersucht und seinen Gebrauch als ein Leuchtspurgeschoss für eine Vielfalt der astronomischen Arten und Prozesse untersucht. HCN kann von Boden-basierten Fernrohren bis mehrere atmosphärische Fenster beobachtet werden. Der J=10, J=32, J = 43, und J=109 reine Rotationsübergänge sind alle beobachtet worden.

HCN wird in interstellaren Wolken durch einen von zwei Hauptpfaden gebildet: über eine neutral-neutrale Reaktion (CH + N  HCN + H) und über die dissociative Wiederkombination (HCNH + e  HCN + H). Der dissociative Wiederkombinationspfad ist durch 30 % dominierend; jedoch muss der HCNH in seiner geradlinigen Form sein. Wiederkombination von Dissociative mit seinem strukturellen isomer, HNC erzeugt Wasserstoff isocyanide (HNC) exklusiv.

HCN wird in interstellaren Wolken durch mehrere Mechanismen abhängig von der Position in der Wolke zerstört. In Foton-beherrschten Gebieten (PDRs) herrscht Phototrennung vor, CN (HCN + ν  CN + H) erzeugend. An weiteren Tiefen herrscht die Phototrennung durch kosmische Strahlen vor, CN (HCN + cr  CN + H) erzeugend. Im dunklen Kern zerstören zwei konkurrierende Mechanismen es, HCN und HCNH bildend (HCN + H  HCN + H; HCN + HCO  HCNH + CO). Die Reaktion mit HCO herrscht durch einen Faktor ~3.5 vor. HCN ist verwendet worden, um eine Vielfalt der Arten und Prozesse im interstellaren Medium zu analysieren. Es ist als ein Leuchtspurgeschoss für dichtes molekulares Benzin und als ein Leuchtspurgeschoss des Sternzustroms in sternbildenden Hoch-Massengebieten angedeutet worden. Weiter, wie man gezeigt hat, ist das HNC/HCN Verhältnis eine ausgezeichnete Methode gewesen, um zwischen PDRs und Röntgenstrahl-beherrschten Gebieten (XDRs) zu unterscheiden.

Wasserstoffzyanid als ein Gift und chemische Waffe

Eine Wasserstoffzyanid-Konzentration von 300 Mg/M in Luft wird einen Menschen innerhalb von ungefähr 10 Minuten töten. Eine Wasserstoffzyanid-Konzentration von 3500 ppm (ungefähr 3200 Mg/M) wird einen Menschen in ungefähr 1 Minute töten. Die Giftigkeit wird durch das Zyanid-Ion verursacht, das hinkt, hat die Zellatmung durch das Hemmen eines Enzyms in mitochondria cytochrome c oxidase genannt.

Wasserstoffzyanid, das mit einem Transportunternehmen für den Gebrauch als ein Schädlingsbekämpfungsmittel (unter dem Markenname-Zyklon von IG Farben B, oder in deutschem Zyklon B, mit dem B-Eintreten für Blausäure) vereinigt ist, wurde durch das nazistische Deutschland Mitte des 20. Jahrhunderts in Vernichtungslagern verwendet. Dasselbe Produkt wird zurzeit in Tschechien unter der Handelsmarke "Uragan D2 gemacht." Wasserstoffzyanid ist auch das Reagenz, das in Gaskammern verwendet ist, die in der gerichtlichen Ausführung in einigen amerikanischen Staaten verwendet sind, wo es während der Ausführung durch die Handlung von Schwefelsäure auf einer ei-großen Masse von Kaliumzyanid erzeugt wird.

Wasserstoffzyanid wird unter chemischen als Blutagenten bekannten Krieg-Agenten allgemein verzeichnet. Da eine Substanz laut des Formulars 3 der Tagung der Chemischen Waffen als eine potenzielle Waffe Schlagseite gehabt hat, die groß angelegten Industrienutzen hat, wie man erklären muss, Produktionsanlagen in unterzeichnenden Ländern, die mehr als 30 Tonnen erzeugen, pro Jahr, und können durch, die Organisation für das Verbot von Chemischen Waffen untersucht werden.

Unter der Namenblausäure ist HCN als ein tödlicher Agent in Walfangharpunen verwendet worden.

Das Wasserstoffzyanid-Benzin in Luft ist bei Konzentrationen mehr als 5.6 % explosiv. Das ist über seinem Giftigkeitsniveau weit.

Links

• Institut nationaler de recherche et de sécurité (1997). "Cyanure d'hydrogène und Lösungen aqueuses". Fiche toxicologique n ° 4, Paris:INRS, 5pp. (PDF Datei, in Französisch)
• Internationale Chemische Sicherheitskarte 0492
• Wasserstoffzyanid und Zyanid (CICAD 61)
• Nationaler Schadstoff-Warenbestand: Zyanid setzt tatsächliche Angaben zusammen
• NIOSH Taschenhandbuch zu chemischen Gefahren
• Europäisches Chemikalie-Büro
• Die Abteilung der Gesundheit prüft nach
• OSHA: HCN Gesundheitsrichtlinien