وسيانيد الهيدروجين مركب شديد السمية يستخدم في الصناعات، ومعروف بآثاره القاتلة على الجهاز التنفسي. وهو عديم اللون، وله رائحة مميزة، ويشكل مخاطر كبيرة على صحة الإنسان.
| اسم الأيوباك | سيانيد الهيدروجين |
| الصيغة الجزيئية | HCN |
| CAS رقم | 74-90-8 |
| المرادفات | حمض البروسيك، الفورمونيتريل، حمض الهيدروسيانيك، حمض الهيدروسيانيك |
| إنتشي | إنتشي = 1S/CHN/c1-2/h1H |
خصائص سيانيد الهيدروجين
صيغة سيانيد الهيدروجين
صيغة حمض الهيدروسيانيك هي HCN. وتتكون من ذرة هيدروجين (H) مرتبطة بذرة كربون (C) من خلال رابطة ثلاثية، وترتبط ذرة الكربون أيضًا بذرة نيتروجين (N). تمثل هذه الصيغة الجزيئية البسيطة تركيبة حمض الهيدروسيانيك.
سيانيد الهيدروجين الكتلة المولية
تبلغ الكتلة المولية لحمض الهيدروسيانيك حوالي 27.03 جرامًا لكل مول. ويتم حسابه عن طريق إضافة الكتل الذرية للهيدروجين (H)، والكربون (C) والنيتروجين (N) الموجودة في جزيء حمض الهيدروسيانيك.
نقطة غليان سيانيد الهيدروجين
تبلغ درجة غليان سيانيد الهيدروجين حوالي 25.7 درجة مئوية (78.3 درجة فهرنهايت). عند درجة الحرارة هذه، يتغير حمض الهيدروسيانيك من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية، مما يؤدي إلى انبعاث أبخرة سامة.
نقطة انصهار سيانيد الهيدروجين
تبلغ نقطة انصهار حمض الهيدروسيانيك حوالي -13.4 درجة مئوية (7.9 درجة فهرنهايت). عند درجة الحرارة هذه، يتغير حمض الهيدروسيانيك من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة.
كثافة سيانيد الهيدروجين جم/مل
تبلغ كثافة حمض الهيدروسيانيك حوالي 0.687 جرام لكل مليلتر. تمثل قيمة الكثافة كتلة حمض الهيدروسيانيك لكل وحدة حجم.
الوزن الجزيئي لسيانيد الهيدروجين
يبلغ الوزن الجزيئي لحمض الهيدروسيانيك حوالي 27.03 جرامًا لكل مول. ويتم تحديده عن طريق إضافة الأوزان الذرية للعناصر المكونة له.
هيكل سيانيد الهيدروجين
يحتوي سيانيد الهيدروجين على بنية جزيئية خطية، حيث ترتبط ذرة الهيدروجين (H) بذرة الكربون (C) وذرة الكربون (C) المرتبطة بذرة النيتروجين (N). الرابطة الثلاثية بين الكربون والنيتروجين تعطي الاستقرار للجزيء.
ذوبان سيانيد الهيدروجين
حمض الهيدروسيانيك قابل للذوبان للغاية في الماء. يذوب بسهولة في الماء، ويشكل محلول عديم اللون. تسمح قابلية الذوبان هذه لحمض الهيدروسيانيك بالخلط والتفاعل بسهولة مع المواد الأخرى في مختلف التطبيقات والبيئات.
| مظهر | غاز عديم اللون |
| جاذبية معينة | 0.687 |
| لون | عديم اللون |
| يشم | رائحة مميزة |
| الكتلة المولية | 27.03 جرام/مول |
| كثافة | 0.687 جم/مل |
| نقطة الانصهار | -13.4 درجة مئوية (-7.9 درجة فهرنهايت) |
| نقطة الغليان | 25.7 درجة مئوية (78.3 درجة فهرنهايت) |
| نقطة فلاش | -17.8 درجة مئوية (0 درجة فهرنهايت) |
| الذوبان في الماء | يمتزج مع الماء |
| الذوبان | قابل للذوبان في المذيبات العضوية مثل الأثير والكحول الإيثيلي |
| ضغط البخار | 500 ملم زئبق عند 20 درجة مئوية |
| كثافة بخار | 0.95 |
| pKa | 9.3 |
| الرقم الهيدروجيني | 5.6 (حمض الهيدروسيانيك المخفف) |
سلامة ومخاطر سيانيد الهيدروجين
يشكل سيانيد الهيدروجين مخاطر كبيرة على السلامة ويجب التعامل معه بحذر شديد. وهو شديد السمية عند استنشاقه أو ابتلاعه أو امتصاصه عن طريق الجلد. التعرض لحمض الهيدروسيانيك يمكن أن يسبب ضائقة تنفسية حادة وسكتة قلبية وحتى الموت. من المهم ضمان التهوية الكافية واستخدام معدات الحماية الشخصية عند العمل مع حمض الهيدروسيانيك أو حوله. بالإضافة إلى ذلك، فإن المركب قابل للاشتعال ويمكن أن يشكل مخاليط متفجرة مع الهواء. ويجب أن يتم التخزين في عبوات مغلقة بإحكام، بعيداً عن مصادر الاشتعال. وينبغي وضع بروتوكولات الطوارئ، مثل توفير الرعاية الطبية الفورية وإخلاء المناطق المتضررة، للتخفيف من المخاطر المرتبطة بالتعرض لحمض الهيدروسيانيك.
| رموز الخطر | جمجمة وعظمتين متقاطعتين |
| وصف الأمان | سام جدا؛ التعامل بحذر شديد |
| أرقام تعريف الأمم المتحدة | UN1051 (حمض الهيدروسيانيك) |
| رمز النظام المنسق | 2811.11.00 |
| فئة الخطر | 6.1 (المواد السامة) |
| مجموعة التعبئة | أنا (خطر عظيم) |
| تسمم | سامة للغاية. يمكن أن تكون قاتلة حتى بكميات صغيرة |
طرق تصنيع سيانيد الهيدروجين
يمكن لطرق مختلفة تصنيع حمض الهيدروسيانيك.
الطريقة الشائعة هي عملية Andrussow. في هذه العملية، تسهل محفزات البلاتين أو الروديوم تفاعل الأمونيا (NH₃) والميثان (CH₄) مع الأكسجين (O₂) لتخليق حمض الهيدروسيانيك. ويحدث التفاعل عند درجات حرارة عالية، عادة حوالي 1000 إلى 1200 درجة مئوية. يعمل الميثان كعامل اختزال، حيث يحول الأكسجين إلى ماء (H₂O)، بينما توفر الأمونيا مصدر النيتروجين. يخضع الخليط الناتج لسلسلة من التفاعلات التي تؤدي إلى تكوين حمض الهيدروسيانيك (HCN) وبخار الماء.
هناك طريقة أخرى لتصنيع حمض الهيدروسيانيك وهي عملية BMA. يتضمن ذلك تفاعل الميثان (CH₄) مع الأمونيا (NH₃) في وجود محفز، مثل النحاس أو النيكل، عند درجة حرارة عالية. تولد هذه العملية حمض الهيدروسيانيك والمنتجات الثانوية الأخرى.
تنتج عملية أندروسوف-نوداك حمض الهيدروسيانيك عن طريق تفاعل سيانيد الصوديوم (NaCN) مع حمض قوي، مثل حمض الكبريتيك (H₂SO₄).
ومن الجدير بالذكر أن حمض الهيدروسيانيك مركب شديد السمية ويجب أن يتم تصنيعه بعناية كبيرة في مرافق مجهزة تجهيزًا جيدًا، مع اتباع بروتوكولات السلامة المناسبة. يعد استخدام المعدات المتخصصة والتهوية الكافية والامتثال لتعليمات السلامة أمرًا ضروريًا لضمان رفاهية الموظفين المشاركين في عملية التخليق.
استخدامات سيانيد الهيدروجين
يجد سيانيد الهيدروجين تطبيقات في مختلف الصناعات بسبب خصائصه الفريدة. وهذه بعض استخداماته:
- التصنيع الكيميائي: يلعب حمض الهيدروسيانيك دورًا حاسمًا في تخليق العديد من المواد الكيميائية المهمة، بما في ذلك الأديبونيتريل (مكون رئيسي في إنتاج النايلون)، وميثاكريلات الميثيل (المستخدم في صناعة البلاستيك الأكريليك)، وسيانيد الصوديوم (المستخدم في تعدين الذهب).
- المستحضرات الصيدلانية: يعتمد إنتاج المستحضرات الصيدلانية، مثل الفيتامينات والأحماض الأمينية الاصطناعية وبعض المضادات الحيوية، على حمض الهيدروسيانيك.
- التبخير: تستخدم الصناعات حمض الهيدروسيانيك كمواد تبخير للسيطرة على الآفات، وخاصة في الأماكن المغلقة مثل الدفيئات الزراعية، وعنابر السفن، ومرافق تخزين الحبوب.
- طلاء المعادن: تستخدم الصناعات المعدنية حمض الهيدروسيانيك في عمليات الطلاء الكهربائي لتوفير طبقة واقية على الأسطح المعدنية.
- تصنيع البوليمر: يشارك سيانيد الهيدروجين بشكل فعال في إنتاج الألياف الاصطناعية والمطاط والراتنجات.
- المبيدات الحشرية: تحتوي بعض المبيدات الحشرية على مكونات فعالة مشتقة من حمض الهيدروسيانيك لتوفير مكافحة فعالة للآفات في الزراعة والغابات.
- كاشف المختبر: يعمل سيانيد الهيدروجين ككاشف في التفاعلات الكيميائية المختلفة والإجراءات المختبرية.
- التعدين: في تعدين الذهب والفضة، يعمل حمض الهيدروسيانيك ككاشف كيميائي لاستخراج المعادن الثمينة من الخامات.
- إنتاج المطاط الصناعي: يعمل سيانيد الهيدروجين كمادة خام في إنتاج المطاط الصناعي، مثل مطاط الستايرين البيوتاديين (SBR).
- الأصباغ والأصباغ: يتضمن تصنيع الأصباغ والأصباغ استخدام حمض الهيدروسيانيك، مما يساهم في خصائص التلوين الخاصة بها.
على الرغم من أن حمض الهيدروسيانيك له استخداماته، فمن المهم التعامل معه بحذر شديد بسبب سميته العالية. تعد بروتوكولات السلامة الصارمة واتباع إجراءات التعامل المناسبة أمرًا ضروريًا لتقليل المخاطر المرتبطة باستخدامه.
أسئلة:
س: ما هو استخدام سيانيد الهيدروجين؟
ج: يستخدم سيانيد الهيدروجين في التصنيع الكيميائي، وإنتاج الأدوية، والتبخير، والطلاء المعدني، والمبيدات الحشرية، وككاشف مختبري، من بين تطبيقات أخرى.
س: ما هي الصيغة الكيميائية لسيانيد الهيدروجين؟
ج: الصيغة الكيميائية لحمض الهيدروسيانيك هي HCN.
س: ما هي “الاستخدامات المسموح بها” لسيانيد الهيدروجين؟
ج: تتضمن “الأغراض المسموح بها” لـ HCN استخدامها المعتمد والمنظم في عمليات صناعية محددة وأبحاث وتطبيقات أخرى مسموح بها.
س: في ماذا يوجد سيانيد الهيدروجين؟
ج: يمكن العثور على سيانيد الهيدروجين في العديد من المواد الكيميائية، والبيئات الصناعية، والمصادر الطبيعية مثل بعض النباتات والبذور.
س: أين يمكنك شراء سيانيد الهيدروجين؟
ج: إن شراء سيانيد الهيدروجين مقيد للغاية ومنظم بسبب سميته واحتمال إساءة استخدامه.
س: ما هو سيانيد الهيدروجين؟
ج: سيانيد الهيدروجين مركب شديد السمية ومتطاير وله رائحة مميزة، ويشيع استخدامه في العمليات الصناعية.
س: هل سيانيد الهيدروجين قطبي أم غير قطبي؟
ج: سيانيد الهيدروجين هو جزيء قطبي بسبب وجود روابط قطبية وتوزيع غير متماثل لكثافة الإلكترون.
س: ما هي الكلمة أو العبارة المكونة من كلمتين التي تصف بشكل أفضل شكل جزيء سيانيد الهيدروجين (HCN)؟
ج: شكل جزيء HCN خطي.
س: ما هو استخدام سيانيد الهيدروجين؟
ج: يستخدم سيانيد الهيدروجين في صناعات مختلفة للتخليق الكيميائي والتبخير والطلاء المعدني والمبيدات الحشرية وإنتاج الأدوية.
سؤال: هل تم استخدام سيانيد الهيدروجين في هجوم إرهابي؟
ج: نعم، لقد تم استخدام مادة HCN في الماضي كسلاح كيميائي في الهجمات الإرهابية.
س: ما هي الأسماء الكيميائية الأخرى المرتبطة بسيانيد الهيدروجين؟
ج: تشمل الأسماء الكيميائية الأخرى المرتبطة بـ HCN حمض البروسيك، والفورمونيتريل، وحمض الهيدروسيانيك، وحمض الهيدروسيانيك.
س: ما هو مخطط لويس النقطي الصحيح لسيانيد الهيدروجين؟
ج: يتضمن مخطط لويس النقطي الصحيح لـ HCN ذرة الهيدروجين (H) المرتبطة بذرة الكربون (C) من خلال رابطة واحدة، وذرة الكربون (C) المرتبطة بذرة النيتروجين (N) بواسطة رابطة ثلاثية.
س: ما هي الشحنة الموجودة على ذرات سيانيد الهيدروجين؟
ج: في HCN، تحتوي ذرة الهيدروجين (H) على شحنة جزئية موجبة، وذرة الكربون (C) لها شحنة جزئية سالبة، وذرة النيتروجين (N) لها شحنة جزئية سالبة.
س: ماذا تفعل لك كبسولة سيانيد الهيدروجين؟
ج: في البيئات شديدة التنظيم والمراقبة، يمكن استخدام كبسولة HCN كوسيلة سريعة وفتاكة للإدارة الذاتية، عادةً لأغراض سرية أو طارئة.
س: ما نوع الرابطة التي تمثل رابطة الكربون والنيتروجين في جزيء سيانيد الهيدروجين (HCN)؟
ج: إن الرابطة بين الكربون والنيتروجين في جزيء HCN هي رابطة ثلاثية.