- Structura
- Nomenclatură
- Proprietăți
- Stare fizică
- Greutate moleculară
- Punct de topire
- Densitate
- Solubilitate
- Constante de disociere
- Proprietăți chimice
- Proprietăți biochimice
- Obținerea
- Aplicații
- În autovehicule și aeronave
- În industria chimică
- În agricultură
- La prepararea altor compuși chimici
- În industria explozivilor
- În laboratoarele biochimice
- În diverse utilizări
- riscuri
- Referințe
Azidă de sodiu este format prin ioni de sodiu Na solid anorganic cristalin + și azidă de ion N 3 - . Formula sa chimică este NaN 3 . Compusul NaN 3 este sarea de sodiu a acidului HN hidrazoic 3 . NaN 3 este un solid cristalin incolor până la alb.
Deși este un compus foarte toxic, una dintre cele mai răspândite utilizări a fost în pungile cu aer care se umflă instantaneu în timpul accidentelor de vehicule. De asemenea, este utilizat pentru a umfla rapid diapozitivele de urgență ale avioanelor. Cu toate acestea, utilizarea sa este în prezent extrem de pusă la îndoială în ambele cazuri, din cauza toxicității sale.
Solid NaN 3 azidă de sodiu . И.С. Непоклонов. Sursa: Wikimedia Commons.
Este utilizat în laboratoarele de cercetare chimică pentru sinteza diferitelor tipuri de compuși și în laboratoare biochimice pentru studii cu bacterii, ciuperci sau celule mamifere sau umane.
În unele laboratoare este utilizat pentru sterilizarea materialelor sau echipamentelor, dar anumite tipuri de microorganisme rezistă la acțiunea sa biocidă.
De asemenea, a fost folosit în agricultură pentru a elimina paraziții din sol sau în industria lemnului pentru a împiedica lemnul de pin să fie pătat cu ciuperci.
Structura
NaN 3 azidă de sodiu este alcătuit dintr - un Na + cation de sodiu și N 3 - azidă de anioni .
Azida de sodiu este formată din ionul de sodiu Na + și ionul azidic N 3 - . Lukáš Mižoch. Sursa: Wikimedia Commons.
Ionul azidic N 3 - este format din 3 atomi de azot (N) legați între ei prin legături covalente care pot fi unice, duble sau triple, deoarece electronii sunt împărțiți între cei trei.
Acest anion are o structură liniară, adică cei trei atomi de azot dispuse în linie dreaptă. Mai mult, structura este simetrică.
Posibile structuri Lewis ale anionului azidic. Autor: Marilú Stea.
Nomenclatură
- Azid de sodiu
- Azid de sodiu
Proprietăți
Stare fizică
Solid incolor până la alb solid. Cristale hexagonale.
Greutate moleculară
65,01 g / mol
Punct de topire
Se descompune la 275 ° C.
Densitate
1.846 g / cm 3 la 20 ° C
Solubilitate
Este foarte solubil în apă: 41,7 g / 100 ml la 17 ºC. Este ușor solubil în etanol și insolubil în eter etilic.
Constante de disociere
Are un pK b de 9,3. Soluțiile apoase conțin NH 3 , care scapă repede în mediu la 37 ºC.
Proprietăți chimice
NaN 3 este foarte coroziv față de aluminiu și moderat față de cupru și plumb.
Conform unei anumite surse, azida de sodiu nu este explozivă. Se descompune ușor și complet atunci când este încălzit la 300 ° C sau mai mult, formând sodiu metalic Na și azot gazos N 2 .
2 NaN 3 → 2 Na + 3 N 2 ↑
Este un agent de nitrurare, asta înseamnă că servește la azotare sau la adăugarea de azot la alți compuși chimici sau la suprafața unor materiale precum oțelul.
Este stabilă în apă neutră sau alcalină, în absența luminii. Este descompus de radiațiile solare.
Proprietăți biochimice
Azida de sodiu inhibă o enzimă numită citocrom oxidază care se găsește în mitocondriile celulelor și este implicată semnificativ în respirație și generarea de energie.
Acțiunea sa împiedică generarea de ATP, un compus cheie în activitățile celulare și celula se deteriorează sau deteriorează.
Dacă este ingerat, inhalat sau în contact cu azida de sodiu, este foarte toxic și poate fi fatal.
Obținerea
Amoniacul NH 3 este reacționat cu sodiu metalic Na la 350 ° C într - un recipient de oțel închis, obținându -se o amidă de sodiu NaNH 2 .
Sodiul amidă NaNH 2 reacționează cu diazot Monoxidul N 2 O la 230 ° C într - un reactor de nichel, și , astfel , un amestec de azidă de sodiu NaN 3 , hidroxid de sodiu NaOH și amoniac NH este format 3 .
2 NaNH 2 + N 2 O → NaN 3 + NaOH + NH 3
Se poate obține, de asemenea, reacționând amida de sodiu cu azotat de sodiu NaNO 3 la 175 ºC:
3 NaNH 2 + NaNO 3 → NaN 3 + 3 + NaOH NH 3
Pentru a purifica azida, se adaugă apă la amestec, se spală cristalele azidei, apoi apa se evaporă. Materialul cristalin rămas este azidă de sodiu NaN 3 , care este apoi uscat la 110 ° C
Aplicații
În autovehicule și aeronave
Azida de sodiu a fost folosită de multă vreme în industria auto ca generator de azot pentru a umfla rapid airbag-urile de siguranță (airbag-uri) pe volanele mașinilor și camioanelor atunci când apare un impact.
De asemenea, a fost folosit în lamelele gonflabile care sunt folosite pentru a scăpa rapid din interiorul avioanelor care au aterizat în situații de urgență.
În ambele cazuri, mecanismul implică acțiunea unei scântei pentru a produce o reacție imediată între azidă de sodiu și anumiți compuși, gaz generator de azot N 2 și oxid de sodiu Na 2 O.
În această aplicație, este necesară eliberarea instantanee a unui gaz rece și netoxic, astfel încât azotul este cel mai potrivit gaz.
Pungi de securitate care au fost deja utilizate în vehicule. Autor: Marcel Langthim. Sursa: Pixabay.
Cu toate acestea, această utilizare este în scădere din cauza toxicității azidei de sodiu și în schimb sunt utilizați compuși mai puțin toxici.
În industria chimică
Este folosit ca retarder la fabricarea cauciucului din burete, pentru a preveni coagularea latexului de stiren sau butadienă atunci când sunt păstrate în contact cu metalele și pentru a descompune nitriții în prezența nitraților.
În agricultură
A fost folosit în agricultură: ca biocid și fumigant, este de asemenea nematicid, adică se aplică în soluri pentru a elimina nematode, care sunt paraziți care atacă unele culturi.
Daune cauzate de nematode la rădăcina unei plante. Autor: RedWolf. Sursa: Wikimedia Commons.
De asemenea, a funcționat ca erbicid și pentru a preveni putregaiul fructelor.
Recent NaN 3 a fost utilizat în prepararea semințelor de okra sau okra pentru a observa rezistența lor la condițiile de alunecare a apei.
Semințele la care a fost aplicat anterior NaN 3 au generat răsaduri care au rezistat condițiilor de inundație mai bune decât cele netratate, au îmbunătățit înălțimea plantelor, au crescut numărul de frunze și au crescut numărul de rădăcini chiar și cu exces de apă.
La prepararea altor compuși chimici
Este folosit ca reactiv chimic în sinteza compușilor organici, de exemplu pentru prepararea multor azide organice, cum ar fi azotul de tosil sau azidele grupărilor alchil terțiar, care sunt importante în sinteza chimică.
Se folosește pentru prepararea acidului hidrazoic (HN 3 ) și sodiu pur (Na).
În industria explozivilor
NaN 3 azidă de sodiu este un intermediar în fabricarea explozivilor, așa cum este utilizat pentru prepararea azidă de plumb Pb (N 3 ) 2 . Acesta din urmă este un compus care explodează atunci când este lovit cu forță, motiv pentru care este utilizat în construcția dispozitivelor detonante.
NaN 3 azidă de sodiu este utilizat pentru a face compusul plumb Pb (N 3 ) 2 azidă , care este parte a dispozitivelor de sablare. Autor: OpenClipart-Vectors. Sursa: Pixabay.
În laboratoarele biochimice
Azida de sodiu este utilizată atunci când este necesară o echipament de laborator steril, deoarece este capabilă să distrugă diferite tipuri de microorganisme.
Este un agent biocid. Cu toate acestea, unele surse indică faptul că unele tipuri de bacterii sunt rezistente la acțiunea sa.
Acest lucru se realizează prin blocarea situsului de legare a oxigenului în citocrom oxidaza, care este o enzimă implicată în procesul de producție de energie a unor microorganisme.
Este utilizat în contoarele automate de sânge, de asemenea, în selecția diferențială a bacteriilor și pentru a păstra soluțiile de reactiv de laborator, deoarece împiedică creșterea anumitor microorganisme din ele.
În diverse utilizări
Azida de sodiu este utilizată în industria cherestei pentru a preveni creșterea petelor fungice brune pe lemnul de pin.
De asemenea, a fost folosit în industria berii japoneze pentru a împiedica dezvoltarea unei ciuperci care întunecă berea.
riscuri
Azida de sodiu este un compus toxic care inhibă o enzimă importantă pentru respirație și viața celulelor umane și animale. S-a descoperit că poate afecta grav celulele țesutului vaselor de sânge ale creierului.
Efectul său imediat după ingestie, inhalare sau contact cu pielea este de a scădea periculos tensiunea arterială, ceea ce poate duce la moarte. Prin urmare, trebuie manipulat cu mare atenție.
Există surse de informații care atrag atenția asupra pungilor aeriene ale vehiculelor care sunt distruse în deșeuri.
În astfel de cazuri, persoanele care nu cunosc acest pericol ar putea accesa depozitele de NaN 3 , acesta fiind un compus foarte toxic. În plus, există un pericol de contaminare cu NaN 3 a solurilor și apelor.
De asemenea, în timpul accidentelor, coliziunilor sau incendiilor vehiculelor, persoanele ar putea fi expuse la NaN 3 și acest lucru poate fi subestimat sau necunoscut de către personalul medical care participă la urgență.
S-a atras atenția și asupra expunerii personalului de laborator care îl utilizează.
Referințe
- Vwioko, ED și colab. (2019). Amorsarea cu azidă de sodiu îmbunătățește toleranța la stres a hidrografiei în Okra (Abelmoschus esculentus). Agronomie 2019, 9, 670. Recuperat de mdpi.com.
- Kho, DT și colab. (2017). Moartea celulelor endoteliale de barieră a creierului din sânge la azida de sodiu și produsele sale gazoase. Biosensori 2017, 7, 41. Recuperat de la mdpi.com.
- Biblioteca Națională de Medicină din SUA. (2019). Azida de sodiu. Recuperat din: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Talavera, M. și colab. (2019). Managementul nematozilor în câmpurile căpșunilor din sudul Spaniei. Agronomie 2019, 9, 252. Recuperat de mdpi.com.
- Okano, T. și colab. (o mie noua sute nouazeci si cinci). Mecanismul detașării celulelor de suprafețele polimerului hidrofil-hidrofob modulat la temperatură. În Biomateriale: Compendiul jubileului de argint. Recuperat de la sciencedirect.com.
- Enciclopedia de chimie industrială a lui Ullmann. (1990). Ediția a cincea. Volumul A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Cotton, F. Albert și Wilkinson, Geoffrey. (1980). Chimie anorganică avansată. A patra editie. John Wiley & Sons.
- Chang, S. și Lamm, SH (2003). Efectele asupra sănătății umane ale expunerii de azid de sodiu: o analiză și analiză a literaturii. Int J Toxicol 2003, 22 (3): 175-86. Recuperat din ncbi.nlm.nih.gov.