KALIUM SIANIDA (KCN): SIFAT, KEGUNAAN, STRUKTUR, RISIKO, - KIMIA - 2025

The kalium sianida adalah sebatian organik yang terdiri daripada kalium ion K ⁺ dan cyanide ion CN ^- . Formula kimianya adalah KCN. Ia adalah pepejal kristal putih, sangat beracun.

KCN sangat larut dalam air dan ketika dilarutkan, ia dihidrolisiskan untuk membentuk asid hidrosianik atau hidrogen sianida HCN, yang juga sangat beracun. Kalium sianida dapat membentuk garam sebatian dengan emas dan perak, itulah sebabnya dulu digunakan untuk mengekstrak logam mulia ini dari mineral tertentu.

Kalium sianida KCN pepejal. morienus (dimuat naik oleh de: Benutzer: BXXXD dari de: wiki). Sumber: Wikimedia Commons.

KCN digunakan untuk melapisi logam murah dengan emas dan perak melalui proses elektrokimia, iaitu metode di mana arus elektrik dilewatkan melalui larutan yang mengandungi garam yang terdiri dari logam mulia, sianida, dan kalium.

Kalium sianida, kerana mengandungi sianida, mesti ditangani dengan berhati-hati, dengan alat yang sesuai. Ia tidak boleh dibuang ke alam sekitar, kerana juga sangat toksik bagi kebanyakan haiwan dan tumbuhan.

Walau bagaimanapun, kaedah yang menggunakan alga biasa untuk menghilangkan kalium sianida dari perairan yang tercemar dengan kepekatan rendahnya sedang dikaji.

Struktur

KCN adalah sebatian ion yang terdiri daripada kation kalium K ⁺ dan anion CN ^- sianida . Dalam ini atom karbon dilampirkan ke atom nitrogen oleh ikatan kovalen tiga.

Struktur kimia kalium sianida KCN. Capaccio. Sumber: Wikimedia Commons.

Dalam sianida kalium padat, CN ^- anion dapat berputar dengan bebas sehingga berperilaku sebagai anion sfera, akibatnya kristal KCN mempunyai struktur kubik yang serupa dengan kalium klorida KCl.

Struktur kristal KCN. Benjah-bmm27. Sumber: Wikimedia Commons.

Tatanama

- Kalium sianida

- Kalium sianida

- Cyanopotassium

Hartanah

Keadaan fizikal

Pepejal kristal putih. Kristal kubik.

Berat molekul

65.116 g / mol.

Takat lebur

634.5 ° C

Takat didih

1625 ° C.

Ketumpatan

1.55 g / cm ³ pada suhu 20 ° C.

Keterlarutan

Sangat larut dalam air: 716 g / L pada 25 ° C dan 100 g / 100 mL air pada suhu 80 ° C. Larut sedikit dalam metanol: 4.91 g / 100 g metanol pada 19.5 ° C. Sangat larut dalam etanol: 0.57 g / 100 g etanol pada 19.5 ° C.

pH

Larutan berair 6.5 g KCN dalam 1 L air mempunyai pH 11.0.

Pemalar hidrolisis

KCN sangat larut dalam air. Apabila ia larut, ion sianida CN ^- yang mengambil proton H ⁺ dari air untuk membentuk asid hidrokianik HCN dan membebaskan ion OH ^- tetap :

CN ^- + H ₂ O → HCN + OH ^-

Pemalar hidrolisis menunjukkan kecenderungan tindak balas tersebut dilakukan.

K _h = 2.54 x 10 ^-5

Penyelesaian KCN berair melepaskan hidrogen sianida HCN ke persekitaran apabila dipanaskan di atas 80 ° C.

Sifat kimia

Ia tidak mudah terbakar, tetapi apabila KCN pepejal dipanaskan untuk mengurai, ia mengeluarkan gas hidrogen sianida HCN yang sangat toksik, nitrogen oksida NO _x , kalium oksida K ₂ O dan karbon monoksida CO.

KCN bertindak balas dengan garam emas yang membentuk kalium aurocyanide KAu (CN) ₂ dan kalium aurocyanide KAu (CN) ₄ . Ini adalah garam kompleks yang tidak berwarna. Dengan logam perak Ag, KCN membentuk kalium argentosianida KAg (CN) ₂ .

Ion sianida KCN bertindak balas dengan sebatian organik tertentu yang mempunyai halogen (seperti klorin atau bromin) dan menggantikannya. Sebagai contoh, ia bertindak balas dengan asid bromoasetik untuk memberikan asid sitanoasetik.

Harta lain

Ia bersifat hygroscopic, menyerap kelembapan dari persekitaran.

Ia mempunyai bau badam pahit yang ringan, tetapi ini tidak dapat dikesan oleh semua orang.

Mendapatkan

KCN dibuat dengan bertindak balas KOH kalium hidroksida dalam larutan berair dengan hidrogen sianida HCN. Ia juga diperoleh dengan memanaskan kalium ferosianida K ₄ Fe (CN) ₆ :

K ₄ Fe (CN) ₆ → 4 KCN + 2 C + N ₂ ↑ + Fe

Gunakan dalam penyaduran logam

Ia digunakan dalam proses melapisi logam bernilai rendah dengan emas dan perak. Ini adalah proses elektrolitik, iaitu elektrik disalurkan melalui larutan berair dengan garam yang sesuai.

Perak

Kalium argentosianida KAg (CN) _{2 digunakan} untuk melapisi logam yang lebih murah dengan perak (Ag).

Ini diletakkan dalam larutan berair kalium argentosianida KAg (CN) ₂ , di mana anod atau kutub positif adalah bar perak tulen (Ag) dan katod atau tiang negatif adalah logam murah yang ingin anda salutkan dengan perak.

Semasa arus elektrik melewati larutan, perak akan disimpan pada logam lain. Apabila garam sianida digunakan, lapisan perak disimpan dengan cara yang lebih halus, lebih padat dan melekat daripada larutan sebatian lain.

Beberapa barang perhiasan disalut dengan perak menggunakan garam KCN. Pengarang: StockSnap. Sumber: Pixabay.

Emas

Begitu juga dalam kes emas (Au), kalium aurocyanide KAu (CN) ₂ dan kalium aurocyanide KAu (CN) ₄ digunakan untuk menyatukan logam lain secara elektrolitik.

Penyambung elektrik berlapis emas mungkin menggunakan garam KCN. Cjp24. Sumber: Wikimedia Commons.

Kegunaan lain

Berikut adalah beberapa kegunaan lain untuk kalium sianida.

- Untuk proses industri besi pengerasan dengan nitrida (penambahan nitrogen).

- Untuk membersihkan logam.

- Dalam proses percetakan dan fotografi.

- Dahulu ia digunakan untuk pengekstrakan emas dan perak dari mineral yang mengandunginya, tetapi kemudian digantikan oleh natrium sianida NaCN, yang lebih murah, walaupun sama toksiknya.

- Sebagai racun serangga untuk pengasapan pokok, kapal, kereta api dan gudang.

- Sebagai reagen dalam kimia analitik, iaitu melakukan analisis kimia.

- Untuk menyediakan sebatian kimia lain, seperti pewarna dan pewarna.

Perlombongan emas di Afrika Selatan pada tahun 1903 menggunakan KCN mengakibatkan pencemaran maut di sekitarnya. Argyll, John Douglas Sutherland Campbell, Duke of, 1845-1914; Creswicke, Louis. Sumber: Wikimedia Commons.

Risiko

KCN adalah sebatian yang sangat beracun bagi haiwan dan kebanyakan tumbuhan dan mikroorganisma. Ia dikelaskan sebagai super toksik. Ia mematikan walaupun dalam jumlah yang sangat kecil.

Kesannya yang berbahaya boleh berlaku jika terhirup, bersentuhan dengan kulit atau mata, atau tertelan. Ia menghalang banyak proses metabolik, terutama protein darah yang terlibat dalam pengangkutan oksigen seperti hemoglobin.

Ia mempengaruhi organ atau sistem yang paling sensitif terhadap kekurangan oksigen, seperti sistem saraf pusat (otak), sistem kardiovaskular (jantung dan saluran darah) dan paru-paru.

Kalium sianida adalah racun. Pengarang: Clker-Free-Vector-Images. Sumber: Pixabay.

Mekanisme tindakan

KCN mengganggu kemampuan tubuh menggunakan oksigen.

CN sianida ion ^- dari KCN mempunyai pertalian yang tinggi untuk ion ferik Fe ³⁺ , yang bermaksud bahawa apabila sianida diserap, ia bertindak balas dengan cepat dengan Fe ³⁺ dalam darah dan tisu.

Dengan cara ini mencegah sel-sel bernafas, yang memasuki keadaan kekurangan oksigen, kerana walaupun mereka berusaha bernafas mereka tidak dapat menggunakannya.

Kemudian terdapat keadaan hiperapnea sementara (penangguhan pernafasan) dan sakit kepala, dan akhirnya kematian akibat penangkapan pernafasan.

Risiko tambahan

Apabila dipanaskan, ia menghasilkan gas yang sangat toksik seperti HCN, nitrogen oksida NO _x , kalium oksida K ₂ O dan karbon monoksida CO.

Apabila bersentuhan dengan kelembapan, ia akan melepaskan HCN yang sangat mudah terbakar dan sangat beracun.

KCN juga sangat berbahaya bagi organisma akuatik. Jangan sekali-kali dibuang ke lingkungan, karena dapat terjadi pencemaran perairan di mana haiwan dan ikan hidup.

Walau bagaimanapun, terdapat bakteria yang menghasilkan sianida seperti Chromobacterium violaceum dan beberapa spesies Pseudomonas.

Kajian terkini

Para penyelidik mendapati bahawa alga hijau Chlorella vulgaris dapat digunakan untuk merawat perairan yang tercemar dengan kalium sianida KCN dalam kepekatan rendah.

Alga mampu menghilangkan KCN dengan berkesan, kerana ini dalam jumlah yang rendah mendorong pertumbuhan alga kerana ia mengaktifkan mekanisme dalaman untuk menentang ketoksikan KCN.

Ini bermaksud bahawa alga Chlorella vulgaris berpotensi menghilangkan sianida dan bahawa ini boleh menjadi kaedah yang berkesan untuk rawatan biologi pencemaran sianida.

Gambar alga Chlorella vulgaris diperhatikan di bawah mikroskop. ja: Pengguna: NEON / Pengguna: NEON_ja. Sumber: Wikimedia Commons.

Rujukan

1. Perpustakaan Perubatan Nasional AS. (2019). Kalium sianida. Pusat Maklumat Nasional Bioteknologi. Dipulihkan dari pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Coppock, RW (2009). Ancaman terhadap Hidupan Liar oleh Ejen Kimia Peperangan. Dalam Buku Panduan Ejen Toksikologi Perang Kimia. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
3. Liu, Q. (2017). Penilaian Penghapusan Kalium Sianida dan Ketoksikannya dalam Alga Hijau (Chlorella vulgaris). Bull Environ Contam Toxicol. 2018; 100 (2): 228-233. Dipulihkan dari ncbi.nlm.nih.gov.
4. Institut Nasional untuk Keselamatan dan Kesihatan Pekerjaan (NIOSH). (2011). Kalium Sianida: Ejen Sistemik. Dipulihkan dari cdc.gov.
5. Alvarado, LJ et al. (2014). Penemuan, Struktur dan Fungsi Riboswitch. Sintesis Uracil. Dalam Kaedah dalam Enzimologi. Dipulihkan dari sciencedirect.com.