- Uzbūve
- Nomenklatūra
- Īpašības
- Fiziskais stāvoklis
- Molekulārais svars
- Kušanas punkts
- Blīvums
- Šķīdība
- Disociācijas konstantes
- Ķīmiskās īpašības
- Bioķīmiskās īpašības
- Iegūšana
- Lietojumprogrammas
- Mehāniskajos transportlīdzekļos un lidmašīnās
- Ķīmiskajā rūpniecībā
- Lauksaimniecībā
- Citu ķīmisko savienojumu sagatavošanā
- Sprāgstvielu nozarē
- Bioķīmiskajās laboratorijās
- Dažādiem lietojumiem
- Riski
- Atsauces
, Nātrija azīdu ir kristālisks neorganisks solid veidojas ar nātrija jonu Na + un azīds ion N 3 - . Tās ķīmiskā formula ir NaN 3 . Savienojums NaN 3 ir hidrazoīnskābes HN 3 nātrija sāls . NaN 3 ir bezkrāsaina vai balta kristāliska cieta viela.
Lai arī tas ir ļoti toksisks savienojums, viens no tā visizplatītākajiem lietojumiem ir bijis gaisa spilvenos, kas transportlīdzekļu negadījumos uzreiz piepūšas. To izmanto arī, lai ātri piepūstu lidmašīnu avārijas slaidus. Tomēr tā lietošana toksicitātes dēļ abos gadījumos tiek ļoti apšaubīta.
Cietais NaN 3 nātrija azīds . И.С. Непоклонов. Avots: Wikimedia Commons.
To izmanto ķīmiskās pētniecības laboratorijās, lai sintezētu dažāda veida savienojumus, un bioķīmiskās laboratorijās pētījumiem ar baktērijām, sēnītēm vai zīdītāju vai cilvēku šūnām.
Dažās laboratorijās to izmanto materiālu vai aprīkojuma sterilizēšanai, taču noteikta veida mikroorganismi pretojas tā biocīdajai iedarbībai.
To izmanto arī lauksaimniecībā, lai novērstu parazītus no augsnes, vai kokrūpniecībā, lai novērstu priedes koksnes iekrāsošanos ar sēnītēm.
Uzbūve
NaN 3 nātrija azīds sastāv no Na + nātrija katjona un N 3 - azīda anjona .
Nātrija azīdu veido nātrija jons Na + un azīda jons N 3 - . Lukáš Mižoch. Avots: Wikimedia Commons.
Azīda jonu N 3 - veido 3 slāpekļa atomi (N), kas savienoti kopā ar kovalentām saitēm, kas var būt vienotas, divkāršas vai trīskāršas, jo elektroni ir sadalīti starp trim.
Minētajam anjonam ir lineāra struktūra, tas ir, trīs slāpekļa atomi, kas izvietoti taisnā līnijā. Turklāt struktūra ir simetriska.
Iespējamās azija anjona Lūisa struktūras. Autors: Marilú Stea.
Nomenklatūra
- nātrija azīds
- nātrija azīds
Īpašības
Fiziskais stāvoklis
Bezkrāsaina vai balta kristāliska cieta viela. Sešstūraini kristāli.
Molekulārais svars
65,01 g / mol
Kušanas punkts
Tas sadalās 275 ° C temperatūrā.
Blīvums
1,846 g / cm 3 pie 20 ºC
Šķīdība
Tas labi šķīst ūdenī: 41,7 g / 100 ml pie 17 ºC. Tas nedaudz šķīst etanolā un nešķīst etilēterī.
Disociācijas konstantes
Tā pK b ir 9,3. Ūdens šķīdumi satur NH 3 , kas 37 ° C temperatūrā ātri nokļūst vidē.
Ķīmiskās īpašības
NaN 3 ir ļoti kodīgs pret alumīniju un mēreni attiecībā pret varu un svinu.
Saskaņā ar noteiktu avotu nātrija azīds nav sprādzienbīstams. Karsējot līdz 300 ° C vai vairāk, tas vienmērīgi un pilnīgi sadalās, veidojot nātrija metālu Na un slāpekļa gāzi N 2 .
2 NaN 3 → 2 Na + 3 N 2 ↑
Tas ir nitrīds, tas nozīmē, ka tas kalpo slāpekļa atdalīšanai vai slāpekļa pievienošanai citiem ķīmiskiem savienojumiem vai materiālu, piemēram, tērauda, virsmai.
Tas ir stabils neitrālā vai sārmainā ūdenī, ja nav gaismas. To sadalās saules starojums.
Bioķīmiskās īpašības
Nātrija azīds kavē enzīmu, ko sauc par citohroma oksidāzi, kas atrodas šūnu mitohondrijās un ir ievērojami iesaistīts elpošanā un enerģijas ražošanā.
Tā darbība novērš ATP veidošanos - galveno savienojumu šūnu darbībās, un šūna pasliktinās vai sabojājas.
Norijot, ieelpojot vai nonākot saskarē ar nātrija azīdu, tas ir ļoti toksisks un var būt letāls.
Iegūšana
Amonjaks NH 3 tiek pakļauts reakcijai ar nātrija metāla Na pie 350 ° C temperatūrā slēgtā tērauda konteinerā, iegūstot nātrija amīds NaNH 2 .
Nātrija amīds NaNH 2 tiek pakļauts reakcijai ar dislāpekļa monoksīds N 2 O pie 230 ° C temperatūrā niķeļa reaktorā, un līdz ar to maisījums, nātrija azīdu NaN 3 , nātrija hidroksīda NaOH un amonjaka NH 3 veidojas .
2 NaNH 2 + N 2 O → NaN 3 + NaOH + NH 3
175 ° C temperatūrā varat nokļūt arī reaģējošajā nātrija amīda nātrija nitrātā NaNO 3 :
3 NaNH 2 + NaNO 3 → NaN 3 + 3 NaOH + NH 3
Lai attīrītu azīdu, maisījumam pievieno ūdeni, mazgā azīda kristālus un pēc tam ūdeni iztvaicē. Atlikušo kristāliskais materiāls ir nātrija azīds NaN 3 , kuru pēc tam žāvē pie 110 ° C.
Lietojumprogrammas
Mehāniskajos transportlīdzekļos un lidmašīnās
Nātrija azīds jau sen ir izmantots automobiļu rūpniecībā kā slāpekļa ģenerators, lai trieciena gadījumā ātri piepūstu drošības gaisa spilvenus (drošības spilvenus) uz automašīnu un kravas automašīnu stūres.
Tas tika izmantots arī piepūšamajos slaidos, kurus izmanto, lai ātri izkļūtu no lidmašīnām, kas nolaidušās ārkārtas situācijās.
Abos gadījumos mehānisms ir saistīts ar dzirksteles darbību, lai izraisītu tūlītēju reakciju starp nātrija azīdu un dažiem savienojumiem, veidojot slāpekļa gāzi N 2 un nātrija oksīdu Na 2 O.
Šajā lietojumprogrammā ir nepieciešama tūlītēja aukstas un netoksiskas gāzes izdalīšana, tāpēc slāpeklis ir vispiemērotākā gāze.
Drošības somas, kas jau izmantotas transportlīdzekļos. Autors: Marcel Langthim. Avots: Pixabay.
Tomēr šī lietošana samazinās nātrija azīda toksicitātes dēļ, un tā vietā tiek izmantoti mazāk toksiski savienojumi.
Ķīmiskajā rūpniecībā
To izmanto kā palēninātāju sūkļa gumijas ražošanā, lai novērstu stirola vai butadiēna lateksa koagulāciju, kad tos glabā saskarē ar metāliem, un nitrītu klātbūtnē sadalās nitrīti.
Lauksaimniecībā
Tas ir izmantots lauksaimniecībā: kā biocīds un fumigrants, tas ir arī nematīds līdzeklis, tas ir, tas tiek izmantots augsnēs, lai likvidētu nematodes - parazītus, kas uzbrūk dažām kultūrām.
Bojājums, ko izraisa auga saknes nematodes. Autors: RedWolf. Avots: Wikimedia Commons.
Tas ir darbojies arī kā herbicīds un novērš augļu puves.
Nesen NaN 3 tika izmantots okra vai okra sēklu sagatavošanā, lai novērotu to izturību pret ūdens aizsērēšanu.
Sēklās, kurām iepriekš tika uzklāts NaN 3, izveidojās stādi, kas izturēja plūdu apstākļus labāk nekā neapstrādāti, uzlaboja augu augstumu, palielināja lapu skaitu un palielināja sakņu skaitu pat ar lieko ūdeni.
Citu ķīmisko savienojumu sagatavošanā
To izmanto kā ķīmisku reaģentu organisko savienojumu sintēzē, piemēram, lai iegūtu daudzus organiskos azīdus, piemēram, tosil Azīdu vai terciāro alkilgrupu azīdus, kas ir svarīgi ķīmiskajā sintēzē.
To izmanto, lai pagatavotu hidrazoskābi (HN 3 ) un tīru nātriju (Na).
Sprāgstvielu nozarē
NaN 3 nātrija azīds ir starpprodukts sprāgstvielu ražošanā, jo to izmanto svina azīda Pb (N 3 ) 2 iegūšanai . Pēdējais ir savienojums, kas eksplodē, sasitot ar spēku, tāpēc to izmanto detonatora ierīcē.
NaN 3 nātrija azīdu izmanto, lai izgatavotu salikto svina Pb (N 3 ) 2 azīdu, kas ir spridzināšanas ierīču sastāvdaļa. Autors: OpenClipart-Vectors. Avots: Pixabay.
Bioķīmiskajās laboratorijās
Nātrija azīdu izmanto, ja ir nepieciešams sterils laboratorijas aprīkojums, jo tas spēj iznīcināt dažāda veida mikroorganismus.
Tas ir biocīds līdzeklis. Tomēr daži avoti norāda, ka daži baktēriju veidi ir izturīgi pret tā darbību.
Tas tiek panākts, bloķējot skābekļa saistīšanās vietu citohroma oksidāzē, kas ir enzīms, kas iesaistīts dažu mikroorganismu enerģijas ražošanas procesā.
To izmanto automātiskajos asins skaitītājos, arī baktēriju diferencētā atlasē un laboratorisko reaģentu šķīdumu saglabāšanai, jo tie novērš noteiktu mikroorganismu augšanu tajos.
Dažādiem lietojumiem
Nātrija azīds tiek izmantots kokmateriālu rūpniecībā, lai novērstu brūno sēnīšu plankumu augšanu priežu kokā.
To izmantoja arī Japānas alus rūpniecībā, lai novērstu sēnītes attīstību, kas tumšo alu.
Riski
Nātrija azīds ir toksisks savienojums, kas kavē cilvēka un dzīvnieku šūnu elpošanai un dzīvībai svarīgu enzīmu. Konstatēts, ka tas var smagi ietekmēt smadzeņu asinsvadu audu šūnas.
Tā tūlītēja iedarbība pēc norīšanas, ieelpošanas vai saskares ar ādu ir bīstami pazemina asinsspiedienu, kas var izraisīt nāvi. Tāpēc ar to jārīkojas ļoti uzmanīgi.
Ir informācijas avoti, kas pievērš uzmanību transportlīdzekļu gaisa spilveniem, kuri tiek iznīcināti atkritumu laukumos.
Šādos gadījumos cilvēki, kuri nezina par briesmām, varēja piekļūt NaN 3 atradnēm , jo tas ir ļoti toksisks savienojums. Turklāt pastāv augsnes un ūdeņu piesārņojuma ar NaN 3 draudi .
Tāpat negadījumu, sadursmju vai transportlīdzekļu ugunsgrēku laikā cilvēki var tikt pakļauti NaN 3 iedarbībai, un medicīniskais personāls, kas apmeklē ārkārtas situāciju, to var par zemu novērtēt vai nezināt.
Uzmanība tika pievērsta arī laboratorijas personāla iedarbībai, kas to izmanto.
Atsauces
- Vwioko, ED et al. (2019. gads). Nātrija azīda gruntēšana uzlabo ūdens noslogojuma stresa toleranci Okra (Abelmoschus esculentus). Agronomija 2019, 9, 670. Atgūts no vietnes mdpi.com.
- Kho, DT et al. (2017). Asins smadzeņu barjeru endotēlija šūnu nāve nātrija azīdam un tā gāzveida produktiem. Biosensori 2017, 7, 41. Atgūts no vietnes mdpi.com.
- ASV Nacionālā medicīnas bibliotēka. (2019. gads). Nātrija azīds. Atgūts no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Talavera, M. et al. (2019. gads). Nematodes vadība Spānijas dienvidu zemeņu laukos. Agronomija 2019, 9, 252. Atgūts no vietnes mdpi.com.
- Okano, T. et al. (deviņpadsmit deviņdesmit pieci). Šūnu atdalīšanas mehānisms no temperatūras modulētām, hidrofilām-hidrofobām polimēru virsmām. Rakstā Biomateriāli: Sudraba jubilejas apkopojums. Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
- Ulmana rūpnieciskās ķīmijas enciklopēdija. (1990). Piektais izdevums. Sējums A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Kokvilna, F. Alberts un Vilkinsons, Džefrijs. (1980). Uzlabotā neorganiskā ķīmija. Ceturtais izdevums. Džons Vilijs un dēli.
- Chang, S. un Lamm, SH (2003). Nātrija azīdu iedarbības uz cilvēku veselību ietekme: literatūras apskats un analīze. Int. J Toxicol 2003, 22 (3): 175-86. Atgūts no ncbi.nlm.nih.gov.