Цианиды

Цианид-анион, представлен различными способами.

Цианиды — соли цианистоводородной (синильной) кислоты. В номенклатуре IUPAC к цианидам относят также C-производные синильной кислоты — нитрилы.

Получение

Основой способ получения цианидов щелочных металлов — взаимодействие соответствующего гидроксида с синильной кислотой, в частности, это основной промышленный метод получения наиболее крупнотоннажного цианида — цианида натрия. Другой промышленный метод получения цианида натрия — сплавление цианамида кальция с углем и хлоридом натрия либо содой:

CaCN₂ + C + 2 NaCl $\to$ 2 NaCN + CaCl₂

Образующийся в процессе плав («цианплав», «чёрный цианид») содержит 40 — 47 % цианидов в пересчете на NaCN и используется для цианирования стали, а также использовался в качестве сырья для получения цианидов натрия, калия, а также желтой кровяной соли.

Прочие цианиды получают в основном реакциями обмена цианидов щелочных металлов с соответствующими солями.

Цианиды щелочных металлов также могут быть получены взаимодействием металла с дицианом: : N≡C-C≡N + 2Na $\to$ 2NaCN или из роданидов, нагревая их в присутствии железного порошка: : KSCN + Fe $\to$ KCN + FeS

Свойства

Цианиды щелочных и щелочноземельных металлов — ионные соединения, хорошо растворимые в воде, водные растворы вследствие гидролиза имеют щелочную реакцию, при использовании в промышленности в растворы цианидов щелочных металлов в качестве стабилизатора добавляют соответствующие гидроксиды. Цианиды щелочных металлов во влажном воздухе разлагаются с выделением синильной кислоты и образованием карбоната металла.

При нагревании в водные растворы ионных цианидов гидролизуется до формиата и аммиака: − : NaCN + 2 H₂O $\to$ HCOONa + NH₃ − Под действием мягких окислителей (в том числе и на воздухе) цианиды щелочных металлов легко окисляются до цианатов: − : NaCN + [O] $\to$ NaNCO

Применение

• Цианиды применяют для извлечения золота и серебра из руд методом цианирования (один из процессов гидрометаллургии, основанный на растворении металла в цианистых растворах вследствие образования комплексных солей).
• В электрохимии — как комплексообразователь с высокой константой устойчивости для составления электролитов для гальванического покрытия благородными металлами изделий (золочение, серебрение),
• В органическом синтезе.
• Цианиды применяют в аналитической химии для разделения металлов (как комплексообразователь).
• Как и ферроцианиды, цианиды когда-то использовались для азотирования стали.
• Использовались в качестве ядов, в том числе, как яд от мышей и крыс, синильная кислота и некоторые ее производные (хлорциан) также применялись в качестве боевых отравляющих веществ.
• В качестве фиксажа в мокром фотопроцессе.

Токсикология

Фермент, ингибируемый цианидами — цитохром c-оксидаза, находящаяся в мембране.

Многие цианиды очень ядовиты. Цианиды в XX веке применялись как отравляющее вещество против грызунов в сельском хозяйстве. В начале XX века синильная кислота использовалась французами как боевое отравляющее вещество (ОВ) как например хлорциан.

Цианид-анион является ингибитором фермента Цитохром с-оксидаза (он же aa₃) в IV комплексе дыхательной цепи переноса электронов (у эукариот локализована на внутренней мембране митохондрий). Связывается с железом, входящим в состав фермента, чем препятствует переносу электронов между Цитохром с-оксидазой и кислородом. В результате нарушается транспорт электронов, и, следовательно, прекращается аэробный синтез АТФ.

Наиболее токсичным цианидом является Синильная кислота.

Обезвреживание цианидов в сточных водах предприятий

Промывные воды гальванических участков, в которых используются цианиды, относительно легко обезвреживаются с помощью окислителей. В связи с этим в 80-х — 90-х гг. XX века был приостановлен массовый переход на «нецианистые электролиты» — оказалось, что несмотря на меньшую токсичность, они сложнее в обезвреживании и часто менее технологичны.

Наиболее часто применяются гипохлориты (хлорная известь, гипохлорит натрия), шунгит.

Меры при отравлении цианидами

Противоцианидные антидоты вводят внутривенно или перорально. Их можно разделить на три основных класса. Первый — сахара (прежде всего глюкоза), необратимо связывающие цианиды в нетоксичные циангидрины. Постоянно присутствуют в крови, собственно, и обеспечивая максимальную несмертельную дозу в десятки миллиграммов.

Из второй группы можно назвать тиосульфат натрия, который реагирует с цианидами, превращая их в роданиды, которые также безвредны. Третья группа антидотов — вещества, превращающие гемоглобин крови в метгемоглобин. Он не способен переносить кислород, но быстро связывает цианиды с образованием цианметгемоглобина, который впоследствии выводится из организма. К этой группе относятся некоторые красители (например, метиленовый синий), органические и неорганические нитриты.

Метгемоглобинобразователи наиболее эффективны из всех антидотов, так как действуют быстрее других, но в то же время они и опасны сами по себе: при их передозировке кровь теряет способность переносить кислород. Кроме того, реакция образования цианметгемоглобина обратима, и со временем часть цианида будет высвобождаться обратно. Поэтому антидоты этой группы применяют обычно в сочетании с антидотами других групп.

К третьей группе относятся амилнитрит и нитроглицерин.

См. также

• ферроцианиды
• феррицианиды
• роданиды
• дициан

Ссылки

• Отравление цианидом