Tsüaan
Allikas: Vikipeedia
Tsüaan ehk etaandinitriil (keemiline valem (CN)2) on keemiline aine, mille molekul koosneb kahest tsüanorühmast, mis on kovalentse üksiksideme abil ühendatud süsinikuaatomite kaudu. Tsüanorühmades on süsinuku- ja lämmastikuaatomi vahel kolmikside.
Tsüaanimolekul sarnaneb keemilistelt omadustelt kaheaatomiliste halogeenimolekulidega, mispärast tsüaan arvatakse pseudohalogeenide hulka.
CAS-number on 460-19-5.
Sisukord |
[redigeeri] Füüsikalised omadused
Toatemperatuuril on tsüaan terava, mõrumandli ja virsikulehtede lõhna sarnase lõhnaga värvusetu gaas.
Tsüaani sulamistemperatuur on –27,8 või –27,9 °C (251,98 K), keemistemperatuur –20,7 °C (teistel andmetel –21,17 °C või –21,15 °C). Kriitiline punkt on 12,7 MPa, 59 °C.
Tsüaani tihedus on ligikaudu kaks korda suurem kui õhul sama temperatuuri ja rõhu juures. Normaaltingimustel on tihedus 1,806 g/l. Temperatuuril –21°C on vedeliku tihedus 0,9577 g/cm3.
Molaarmass on 52,036 g/mol.
Isesüttimistemperatuur on üle 650 °C.
Plahvatuspiirid on 3,9...36,6%.
[redigeeri] Lahused
Tsüaan lahustub neljas osas vees. Seismisel moodustub ammooniumoksalaat.
Tsüaan lahustub hästi etanoolis, dietüüleetris, äädikhappes.
[redigeeri] Keemilised omadused
Kõrge rõhu all tekib tsüaani reageerimisel hapnikuga leek, mille temperatuur on umbes 4800 °C (teistel andmetel 4500 °C). See on suurim teadaolev gaasi põlemise leek. Kõrgeim teadaolev leegitemperatuur keemilistes reaktsioonides üldse on umbes 6000 °C).
Umbes 400 °C juures tekib valge tahke amorfne polümeer paratsüaan ((CN)x, x=2000...3000), mis umbes 800 °C juures muutub gaasiks ning umbes 1000 °C juures laguneb vabadeks radikaalideks.
Tsüaan käitub paljuski nagu halogeenid. Näiteks reageerib ta leelise (näiteks kaaliumhüdroksiidi) vesilahusega nagu kloor:
- (CN)2 + 2KOH = KCN + KCNO + H2O
[redigeeri] Ettevaatusabinõud
Tsüaan on sissehingamisel mürgine, sissesöömisel kahjulik, kahjustab nahka ja ja on kergestisüttiv. Kokkupuutel veega reageerib ta ägedalt.
Tuleb vältida sissehingamist, ning naha ja silmade kokkupuudet. Kui silmad puutuvad kokku tsüaaniga, tuleb neid pesta rohke veega ja pöörduda arsti poole. Tsüaaniga kokku puutunud riietusesemed tuleb kohe ära võtta. Tuleb vältida elektrostaatiliste laengute kogunemist. Tsüaani käitlemisel tuleb kanda kaitseriietust.
[redigeeri] Mürgisus
Tsüaan on väga mürgine. Põhjus on see, et tsütokroomi C oksidaasi kompleks seob tsüanorühma tõttu tsüaani tugevamini kui hapnikku, mistõttu tsüaan katkestab elektronide transpordiahela mitokondrites.
Tsüaan ärritab silmi ja hingamiselundeid. Tsüaani sissehingamine võib olenevalt doosist tekitada peavalu, pearinglust, pulsi kiirenemist, iiveldust, oksendamist, teadvuse kaotust, krampe ja surma.
Tsüaan on vähem mürgine kui vesiniktsüaniidhape ja tsüaniidid.
[redigeeri] Saamine
Tsüaani saab laboratooriumis valmistada elavhõbe(II)tsüaniidi kuumutades:
- Hg(CN)2 → Hg + (CN)2
Tsüaan tekib ka elavhõbe(II)tsüaniidi ja elavhõbe(II)kloriidi reageerimisel:
- Hg(CN)2 + HgCl2 → Hg2Cl2 + (CN)2
Tööstuslikult valmistatakse vesiniktsüaniidhappe oksüdeerimise teel, kasutades tavaliselt kloori (ning katalüsaatorina aktiveeritud ränidioksiidi) või lämmastikdioksiidi ja katalüsaatorina mõnd vasesoola.
Tsüaan moodustub ka siis, kui lämmastik ja etüün (atsetüleen) reageerivad elektrisädeme või -lahenduse toimel.
Tsüaani saab valmistada ka vasksulfaadi ja kaaliumtsüaniidi kontsentreritud lahus te reaktsiooni abil. Tekib vasktsüaniid, mis laguneb:
- Cu2+ + 2CN- → Cu(CN)2
- 2Cu(CN)2 → 2CuCN + (CN)2
Tsüaani saadakse ka tulise koksi kokkupuutel lämmastikuga, oblikhappe diamiidi ((CONH2)2) dehüdratisatsioonil ja muudel viisidel.
[redigeeri] Levik
Tsüaan tekib lämmastikku sisaldavate orgaaniliste ühendite pürolüüsil ning seetõttu leidub teda teatud määral koksigaasis ja kõrgahjugaasis.
Spektroskoopia abil on tsüaani avastatud komeetide sabas.
[redigeeri] Kasutamine
Tsüaan on vaheprodukt paljude väetiste tootmisel.
Samuti kasutatakse teda stabilisaatorina nitrotsellulooside tootmisel.
Tsüaani kasutatakse orgaanilises sünteesis.
[redigeeri] Ajalugu
Tõenäoliselt sünteesis tsüaani esimesena umbes 1782 Carl Scheele, kes uuris vesiniktsüaniidhapet. Kindlasti oli ta sünteesitud aastaks 1802, kui teda kasutati tsüaankloriidi valmistamisel.
Ta omandas tähtsuse 19. sajandi lõpus koos väetisetööstuse arenguga.
Halley komeedi saba sisaldab tsüaani. 19. mail 1910 läbis komeedi saba. Selle sündmuse eel levitas ajakirjandus jutte eelseisvast massilisest tsüaanimürgistusest, hoolimata astronoomide kinnitusest, et tsüaani kontsentratsioon on nii väike, et mingist mürgistusest ei saa juttu olla.
[redigeeri] Vaata ka
- Kaaliumtsüaniid
- Tsüaniidid
- Vesiniktsüaniidhape
