Азид натрия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Азид натрия
Sodium azide.svg
Общие
Систематическое
наименование
азид натрия
Традиционные названия тринитрид натрия
Хим. формула N₃Na
Рац. формула NaN3
Физические свойства
Молярная масса 65,0099 г/моль
Плотность 1,846 г/см³
Энергия ионизации 11,7±0,1 эВ[4]
Термические свойства
Т. плав. 275 °C[1]
Т. разл. 527±1 °F[4]
Химические свойства
Растворимость в воде 41,7[чего?][2]
Растворимость в этаноле 0,316[чего?][2]
Растворимость в метаноле 2,48[чего?] (при 25 °C)
Структура
Кристаллическая структура гексагональная, hR12[3]
Классификация
Рег. номер CAS 26628-22-8
PubChem
Рег. номер EINECS 247-852-1
SMILES
InChI
Рег. номер EC 011-004-00-7
RTECS VY8050000
ChEBI 278547
Номер ООН 1687
ChemSpider
Безопасность
ЛД50 27 мг/кг (крысы, орально)[3]
Токсичность

высокотоксичен

Hazard TT.svg
NFPA 704
NFPA 704.svg
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Азид натрия — неорганическое вещество с формулой NaN3. Эта бесцветная соль азотистоводородной кислоты является газообразующим компонентом во многих системах подушек безопасности. Как самый доступный азид используется для получения других азидов. Имеет высокую растворимость в воде. Высокотоксичен.

Структура[править | править код]

Азид натрия — ионное твёрдое вещество, существующее в двух полиморфных формах: ромбовидной и гексагональной[3][5].

Получение[править | править код]

Азид натрия чаще всего получают действием аммиака и оксида азота(I) на металлический натрий. Синтез проводят в два этапа. Сначала получают амид натрия:

На полученный продукт действуют оксидом азота(I)]]:

Другой способ заключается во взаимодействии нитрата натрия с амидом натрия[6]:

Также продукт можно получить взаимодействием гидразина с нитритом натрия:

Применение[править | править код]

Подушки безопасности автомобилей[править | править код]

При аварии с сильным ударом срабатывает датчик ускорения, сигнал этого датчика поджигает газообразующую смесь на основе азида натрия, при этом происходит реакция с большим выделением газообразного горячего азота:

Такая же реакция происходит при нагревании соли до 250—300 °C. Образующийся в качестве побочного вещества натрий сам по себе также опасен, и потому в автомобильных подушках безопасности нейтрализуется такими веществами, как нитрат калия или соединениями кремния. В последнем случае образуется силикат натрия[7]. Сообщений о вреде подобных систем не зарегистрировано[8].

Органический синтез[править | править код]

Азид натрия используется для синтеза органических азидов (например, метилазида, циануртриазида), как источник азотистоводородной кислоты для синтеза Шмидта.

Неорганический синтез[править | править код]

Азид натрия используется как исходное вещество для получения других азидов, например, азида свинца и азида серебра, используемые в качестве инициирующих взрывчатых веществ.

Также применяется для получения особо чистого азота, чистого металлического натрия.

Часто используется как удобный для хранения источник остатка азотистоводородной кислоты для различных синтезов.

Биология и медицина[править | править код]

Азид используется в медицине как пробный реагент, мутаген и консервант[9].

Свойства[править | править код]

Уже при комнатной температуре реагирует с галогенами, нитритами щелочных металлов. При взаимодействии с сильными кислотами выделяет азотистоводородную кислоту:

Водные растворы содержат незначительные количества кислоты:

Азид разлагается при действии на него раствором азотистой кислоты[10]:

Растворы азида натрия следует считать опасными и, если в них нет необходимости, нейтрализовать действием окислителей. Следует избегать воздействия на растворы азида натрия кислот, так как это ведёт к выделению летучей, токсичной и взрывоопасной азотистоводородной кислоты. Описаны случаи взрывов при сливании раствора азида в канализацию, за счёт образования азида меди (опасного взрывчатого вещества) и азидов других тяжёлых металлов (в частности, железа и свинца). Описан случай взрыва системы, состоявшей из водного раствора азида натрия и слоя дихлорметана (возможно из-за образования диазидометана).

Токсичность[править | править код]

Skull and crossbones.svg

Азид натрия высокотоксичен, симптоматика схожа с той, что имеет место при отравлении цианидом. Большие дозы могут привести к летальному исходу[11].

Симптомы отравления у животных[править | править код]

При отравлении азидом натрия у крыс начинается апатия, тремор конечностей, судороги, цианоз, снижение температуры тела, резкое угнетение дыхания, кома и смерть; у выживших — выпадение шерсти, нефрит. На вскрытии — повреждение миокарда, отёк лёгких и различные кровоизлияния, вакуолизация и жировая дистрофия печени, некрозы в ткани мозга, вакуолизация митохондрий. Ультраструктурные изменения сходны с теми, которые наблюдаются при гиповитаминозе В1. При нанесении азида натрия на спину кроликов можно заметить нарушение вестибулярной хронаксии, снижение подвижности.

Симптомы отравления у человека[править | править код]

При отравлении азидом натрия у человека уже через 5 минут начинается удушье и сильное сердцебиение, через 1,5—4 часа наблюдается слабость, тошнота, падение кровяного давления, сильный понос со слизью, одышка. Смерть наступает в течение периода от 40 минут до 12 часов. На вскрытии явно виден отёк лёгких, многочисленные кровоизлияния в слизистые оболочки внутренних органов, отёк мозга.

Известны случаи отравления азидом натрия. В августе 2009 года сотрудникам одной лаборатории Гарвардского университета потребовалась госпитализация после того, как они выпили кофе из автомата рядом с рабочим помещением. Они испытывали пониженное давление и звон в ушах; один сотрудник упал в обморок. По данным лабораторных исследований, причиной стал азид, попавший в кофе[12][13].

Примечания[править | править код]

  1. Разлагается.
  2. 1 2 При 16—17 °C.
  3. 1 2 3 (1977) «A Study of the Electron-Density Distribution in Sodium Azide, NaN3». Acta Crystallographica A 33.
  4. 1 2 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0560.html
  5. Wells, A. F. (1984), Structural Inorganic Chemistry (5th ed.), Oxford: Clarendon Press, ISBN 0-19-855370-6
  6. Holleman A. F., Wiberg E. (2001), Inorganic Chemistry, San Diego: Academic Press, ISBN 0-12-352651-5.
  7. Eric A. Betterton (2003). «Environmental Fate of Sodium Azide Derived from Automobile Airbags». Critical Reviews in Environmental Science and Technology 33 (4): 423–458. DOI:10.1080/10643380390245002.
  8. Kent R. Olson. Poisoning and Drug Overdose. — McGraw-Hill Professional, 2007. — ISBN 0071443339.
  9. Lichstein, Herman C.; Malcolm H. Soule (1943). «Studies of the Effect of Sodium Azide on Microbic Growth and Respiration». Journal of Bacteriology 47 (3): 221–230.
  10. Committee on Prudent Practices for Handling, Storage, and Disposal of Chemicals in Laboratories, Board on Chemical Sciences and Technology, Commission on Physical Sciences, Mathematics, and Applications, National Research Council. Prudent practices in the laboratory: handling and disposal of chemicals. — National Academy Press, 1995. — ISBN 0309052297.
  11. Sodium Azide
  12. Adam Smith, O'Ryan Johnson. Poisoning at Harvard – 6 lab workers sickened by coffee. The Boston Herald (25 октября 2009). Архивировано 10 апреля 2012 года.
  13. Adam Smith, Jessica Van Sack. Experts discount 'accident' theory in Harvard coffee poisoning. The Boston Herald (26 октября 2009). Архивировано 10 апреля 2012 года.

Ссылки[править | править код]