Natriumazide (NaN3) structuur, eigenschappen, gebruik, risico's

5041
Jonah Lester
Natriumazide (NaN3) structuur, eigenschappen, gebruik, risico's

De Natriumazide is een kristallijne anorganische vaste stof gevormd door het natriumion Na+ en het azide-ion N3-. De chemische formule is NaN3. De verbinding NaN3 is het natriumzout van waterstofwaterstofzuur HN3. De NaN3 is een kleurloze tot witte kristallijne vaste stof.

Hoewel het een zeer giftige stof is, is een van de meest voorkomende toepassingen ervan geweest in airbags die onmiddellijk worden opgeblazen tijdens auto-ongelukken. Het wordt ook gebruikt om snel noodglijbanen in vliegtuigen op te blazen. Het gebruik ervan wordt momenteel echter in beide gevallen sterk in twijfel getrokken vanwege de toxiciteit ervan..

NaN natriumazide3 solide. И.С. Непоклонов [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]. Bron: Wikimedia Commons.

Het wordt gebruikt in chemische onderzoekslaboratoria om verschillende soorten verbindingen te synthetiseren en in biochemische laboratoria voor studies met bacteriën, schimmels of zoogdier- of menselijke cellen.

In sommige laboratoria wordt het gebruikt om materialen of apparatuur te steriliseren, maar bepaalde soorten micro-organismen zijn bestand tegen de biocide werking.

Het is ook gebruikt in de landbouw om parasieten uit de bodem te verwijderen of in de houtindustrie om te voorkomen dat dennenhout verkleurt met schimmels..

Artikel index

  • 1 Structuur
  • 2 Nomenclatuur
  • 3 Eigenschappen
    • 3.1 Fysieke toestand
    • 3.2 Molecuulgewicht
    • 3.3 Smeltpunt
    • 3.4 Dichtheid
    • 3.5 Oplosbaarheid
    • 3.6 Dissociatieconstanten
    • 3.7 Chemische eigenschappen
    • 3.8 Biochemische eigenschappen
  • 4 Verkrijgen
  • 5 toepassingen
    • 5.1 In motorvoertuigen en vliegtuigen
    • 5.2 In de chemische industrie
    • 5.3 In de landbouw
    • 5.4 Bij de bereiding van andere chemische verbindingen
    • 5.5 In de explosievenindustrie
    • 5.6 In biochemische laboratoria
    • 5.7 In verschillende toepassingen
  • 6 Risico's
  • 7 referenties

Structuur

NaN natriumazide3 wordt gevormd door een natriumkation Na+ en een azide-anion N3-.

Natriumazide bestaat uit het natriumion Na+ en het azide-ion N3-. Lukáš Mižoch [Openbaar domein]. Bron: Wikimedia Commons.

Het azide-ion N3- Het bestaat uit 3 stikstofatomen (N) die met elkaar zijn verbonden door covalente bindingen die enkel, dubbel of drievoudig kunnen zijn, aangezien de elektronen worden gedeeld tussen de drie.

Het anion heeft een lineaire structuur, dat wil zeggen de drie stikstofatomen die in een rechte lijn zijn gerangschikt. Bovendien is de structuur symmetrisch.

Mogelijke Lewis-structuren van het azide-anion. Auteur: Marilú Stea.

Nomenclatuur

- Natriumazide

- Natriumazide

Eigendommen

Fysieke toestand

Kleurloze tot witte kristallijne vaste stof. Zeshoekige kristallen.

Molecuulgewicht

65,01 g / mol

Smeltpunt

Het ontleedt bij 275 ºC.

Dichtheid

1.846 g / cm3 bij 20 ºC

Oplosbaarheid

Het is zeer oplosbaar in water: 41,7 g / 100 ml bij 17 ºC. Het is enigszins oplosbaar in ethanol en onoplosbaar in ethylether.

Dissociatieconstanten

Heeft een pKb van 9,3. Waterige oplossingen bevatten NH3, die bij 37 ºC snel naar het milieu ontsnapt.

Chemische eigenschappen

De NaN3 het is zeer corrosief ten opzichte van aluminium en matig ten opzichte van koper en lood.

Volgens een bepaalde bron is natriumazide niet explosief. Het ontleedt soepel en volledig bij verhitting tot 300 ° C of hoger, waarbij natriummetaal Na en stikstofgas N worden gevormdtwee.

2 NaN3 → 2 Na + 3 Ntwee

Het is een nitreermiddel, dit betekent dat het dient om stikstof te stikstof maken of toe te voegen aan andere chemische verbindingen of aan het oppervlak van materialen zoals staal..

Het is stabiel in neutraal of alkalisch water bij afwezigheid van licht. Het wordt afgebroken door zonnestraling.

Biochemische eigenschappen

Natriumazide remt een enzym genaamd cytochroomoxidase dat wordt aangetroffen in de mitochondriën van cellen en significant betrokken is bij de ademhaling en energieopwekking in dit.

De werking ervan verhindert de vorming van ATP, een belangrijke stof in cellulaire activiteiten, en de cel gaat achteruit of beschadigt.

Als het wordt ingeslikt, ingeademd of in contact komt met natriumazide, is het zeer giftig en kan het dodelijk zijn..

Het verkrijgen van

Ammoniak NH wordt gereageerd3 met natriummetaal Na bij 350 ºC in een gesloten stalen houder, waarbij natriumamide NaNH wordt verkregentwee.

Natriumamide NaNHtwee reageert met distikstofmonoxide NtweeOf bij 230 ºC in een nikkelreactor, en zo ontstaat een mengsel van natriumazide NaN3, natriumhydroxide NaOH en ammoniak NH3.

2 NaNHtwee + NtweeO → NaN3 + NaOH + NH3

Het kan ook worden verkregen door natriumamide te laten reageren met natriumnitraat NaNO3 bij 175 ºC:

3 NaNHtwee + Oudere broer3 → NaN3 + 3 NaOH + NH3

Om het azide te zuiveren, wordt water aan het mengsel toegevoegd, worden de azidekristallen gewassen en vervolgens wordt het water verdampt. Het resterende kristallijne materiaal is natriumazide NaN3 die vervolgens wordt gedroogd bij 110 ºC.

Toepassingen

In motorvoertuigen en vliegtuigen

Natriumazide wordt al lang in de auto-industrie gebruikt als stikstofgenerator om airbags snel op te blazen. airbags) veiligheid van de stuurwielen van auto's en vrachtwagens bij een botsing.

Het is ook gebruikt in opblaasbare glijbanen die dienen om snel te ontsnappen uit het interieur van vliegtuigen die in noodsituaties zijn geland..

In beide gevallen omvat het mechanisme de werking van een vonk om een ​​onmiddellijke reactie teweeg te brengen tussen natriumazide en bepaalde verbindingen, waarbij stikstofgas N wordt gegenereerd.twee en natriumoxide NatweeOF.

Bij deze toepassing is de onmiddellijke afgifte van een koud en niet-giftig gas vereist, dus stikstof is het meest geschikte gas..

Veiligheidstassen die al in voertuigen zijn gebruikt. Auteur: Marcel Langthim. Bron: Pixabay.

Dit gebruik neemt echter af vanwege de toxiciteit van natriumazide en in plaats daarvan worden minder giftige verbindingen gebruikt..

In de chemische industrie

Het wordt gebruikt als vertrager bij de vervaardiging van sponsrubber, om de coagulatie van styreen of butadieenlatex te voorkomen wanneer ze in contact met metalen worden bewaard en om nitrieten af ​​te breken in aanwezigheid van nitraten..

In de landbouw

Het is gebruikt in de landbouw: als biocide en ontsmettingsmiddel is het ook een nematicide, dat wil zeggen, het wordt toegepast op bodems om nematoden te elimineren, dit zijn parasieten die sommige gewassen aantasten.

Schade veroorzaakt door aaltjes in de wortel van een plant. Auteur: RedWolf. [http://www.ars-grin.gov/ars/SoAtlantic/fp/stpp/burelle/burelle.html] Bron: Wikimedia Commons.

Het heeft ook gewerkt als herbicide en om vruchtrot te voorkomen.

Onlangs heeft de NaN3 is gebruikt bij de bereiding van okra- of okra-zaden om hun weerstand tegen wateroverlast te observeren.

Zaden waarop voorheen NaN werd aangebracht3 genereerde zaailingen die de overstromingsomstandigheden beter weerstonden dan de onbehandelde, de hoogte van de planten verbeterden, het aantal bladeren en het aantal wortels verhoogden, zelfs met overtollig water.

Bij de bereiding van andere chemische verbindingen

Het wordt gebruikt als chemisch reagens bij de synthese van organische verbindingen, bijvoorbeeld om veel organische aziden te bereiden, zoals tosylazide of aziden van tertiaire alkylgroepen, die belangrijk zijn bij chemische synthese.

Het wordt gebruikt om hydrazoëzuur (HN3) en zuiver natrium (Na).

In de explosievenindustrie

NaN natriumazide3 is een tussenproduct bij de vervaardiging van explosieven, aangezien het wordt gebruikt voor de bereiding van loodazide Pb (N3twee. Dit laatste is een verbinding die explodeert wanneer deze met kracht wordt geraakt, en daarom wordt het gebruikt bij de constructie van detonatie-inrichtingen..

NaN natriumazide3 wordt gebruikt om loodazide Pb (N3twee verbinding die deel uitmaakt van apparaten om explosies te genereren. Auteur: OpenClipart-Vectors. Bron: Pixabay.

In biochemische laboratoria

Natriumazide wordt gebruikt wanneer steriele laboratoriumapparatuur vereist is, omdat het in staat is verschillende soorten micro-organismen te vernietigen.

Het is een biocide stof. Sommige bronnen geven echter aan dat sommige soorten bacteriën resistent zijn tegen de werking ervan..

Dit wordt bereikt door het blokkeren van de zuurstofbindingsplaats in cytochroomoxidase, een enzym dat betrokken is bij het energieproductieproces van sommige micro-organismen..

Het wordt gebruikt in automatische bloedtellers, ook bij de differentiële selectie van bacteriën en om laboratoriumreagensoplossingen te conserveren, aangezien het de groei van bepaalde micro-organismen hierin voorkomt..

In verschillende toepassingen

Natriumazide wordt in de houtindustrie gebruikt om de groei van bruine schimmelvlekken op dennenhout te voorkomen..

Het is ook gebruikt in de Japanse bierindustrie om de ontwikkeling van een schimmel te voorkomen die het bier donkerder maakt..

Risico's

Natriumazide is een giftige stof die een enzym remt dat belangrijk is voor de ademhaling en het leven van menselijke en dierlijke cellen. Het is gebleken dat het de cellen van het bloedvatweefsel van de hersenen ernstig kan aantasten.

Het onmiddellijke effect na inslikken, inademen of huidcontact is een gevaarlijk verlaging van de bloeddruk, wat tot de dood kan leiden. Daarom moet er met grote voorzichtigheid mee worden omgegaan..

Er zijn informatiebronnen die de aandacht vestigen op de airbags van voertuigen die in afvalgebieden worden vernield.

In dergelijke gevallen kunnen mensen die zich niet bewust zijn van het gevaar, toegang krijgen tot de NaN-deposito's.3, dit is een zeer giftige verbinding. Daarnaast bestaat er gevaar voor besmetting met NaN3 bodem en water.

Evenzo kunnen mensen tijdens ongevallen, aanrijdingen of voertuigbranden worden blootgesteld aan NaN3 en dit kan worden onderschat of onbekend door het medisch personeel dat de noodsituatie bijwoont.

De aandacht is ook gevestigd op de blootstelling van laboratoriumpersoneel dat er gebruik van maakt.

Referenties

  1. Vwioko, E.D. et al. (2019). Natriumazide-priming verbetert de stresstolerantie door wateroverlast in okra (Abelmoschus esculentus​Agronomy 2019, 9, 670. Hersteld van mdpi.com.
  2. Kho, D.T. et al. (2017). Dood van bloed-hersenbarrière-endotheelcellen aan natriumazide en zijn gasvormige producten. Biosensors 2017, 7, 41. Hersteld van mdpi.com.
  3. ONS. Nationale bibliotheek van geneeskunde. (2019). Natriumazide. Hersteld van: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  4. Talavera, M. et al. (2019). Nematodenbeheer in de aardbeienvelden van Zuid-Spanje. Agronomy 2019, 9, 252. Hersteld van mdpi.com.
  5. Okano, T. et al. (negentienvijfennegentig). Mechanisme van celloslating van temperatuurgemoduleerde, hydrofiel-hydrofobe polymeeroppervlakken. In The Biomaterials: Silver Jubilee Compendium. Opgehaald van sciencedirect.com.
  6. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. (1990). Vijfde editie. Deel A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
  7. Cotton, F. Albert en Wilkinson, Geoffrey. (1980). Geavanceerde anorganische chemie. Vierde druk. John Wiley & Sons.
  8. Chang, S. en Lamm, S.H. (2003). Effecten op de menselijke gezondheid van blootstelling aan natriumazide: een literatuuroverzicht en analyse. Int J Toxicol 2003, 22 (3): 175-86. Opgehaald van ncbi.nlm.nih.gov.

Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.