Cyanua

Hợp chất hoá học có chứa nhóm xyano
(đổi hướng từ Cyanide)

Cyanua là một hợp chất hóa học có chứa nhóm cyano (C≡N), bao gồm một nguyên tử cacbon liên kết ba với một nguyên tử nitơ.

Cyanua
Cyanide-blur-3D-vdW.png
Cấu trúc của ion cyanua
Tên hệ thốngCyanide
Nhận dạng
Số CAS57-12-5
PubChem5975
ChEBI17514
Ảnh Jmol-3Dảnh
SMILES
InChI
Thuộc tính
Công thức phân tửCN
Khối lượng mol26,017 g/mol
Điểm nóng chảy
Điểm sôi
Các nguy hiểm
Nguy hiểm chínhđộ độc cao
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa).

Tiếp xúc với một lượng lớn cyanua có thể gây tổn thương cho nãotim mạch, nếu tiếp xúc ở liều lượng thấp có thể gây những hậu quả như khó thở, đau tim, nôn mửa, thay đổi máu, đau đầu, làm rộng tuyến giáp. Chỉ cần 50–200 mg cyanua hoặc hít phải 0,2% khí cyanua, có thể giết chết ngay lập tức một người trưởng thành. cyanua được dùng làm thuốc độc rất nhiều từ xa xưa, nhất là hydro cyanua được chế độ Quốc xãĐức sử dụng để xử tử tập thể trong phòng hơi ngạt trong suốt thời kỳ Holocaust.

Nguồn gốcSửa đổi

Cyanua được tìm thấy trong những hợp chất (là những chất được hình thành từ hai hay nhiều hóa chất). Cyanua có thể phản ứng với kim loại và những hợp chất hữu cơ khác (hợp chất chứa Carbon). Natri cyanuakali cyanua là những hợp chất cyanua đơn giản. Cyanua có thể được sản sinh ra bởi vi khuẩn, nấm và được tìm thấy trong một số thức ănthực vật. Trong cơ thể của con người, cyanua có thể kết hợp với một loại hóa chất (hydroxocobalamin) để hình thành vitamin B12 (cyanocobalamin). Trong những loại thức ăn được chế biến từ thực vật; bao gồm quả hạnh, những hạt chồi của cây kê, cây đậu, đậu tương, đậu nành, rau bi-na (rau chân vịt), măng tre, rễ cây sắn, bột sắn hột tapioca. 

Phần lớn lượng cyanua có trong nước và đất xuất phát từ những quá trình công nghiệp. Nguồn thải chính của cyanua vào trong nước là nguồn thải từ quá trình khai thác mỏ, công nghiệp hóa chất hữu cơ, những công việc liên quan đến sắt và thép; đặc biệt trong công nghiệp luyện thép, Cyanua là độc chất chính gây ô nhiễm; và những phương pháp xử lý chống lãng phí nước của con người. Những nguồn cyanua khác từ xuất phát từ xe cộ, từ những ngành công nghiệp hóa học, chất đốt từ những nhà dân trong thành phố và thuốc trừ sâu có chứa cyanua. Cyanua có trong những bãi chôn lấp có thể làm nhiễm bẩn nguồn nước ngầm.  

Cyanua được xem là một chất độc mạnh và phản ứng nhanh. HCN, NaCN, KCN,…. hình thành từ cyanua và có mặt trong môi trường là kết quả tất yếu của những hoạt động công nghiệp. 

Tính chất hóa họcSửa đổi

Cyanua là muối của axit cyanhydric. Phần lớn các muối cyanua không tan trong nước. Muối cyanua tan trong nước bị thủy phân thành môi trường kiềm. Cyanua là muối của một axit rất yếu (yếu hơn axit cacbonic) nên dễ bị các axit mạnh hơn đẩy ra khỏi các dung dịch muối của nó. Thí dụ:

2NaCN + H2SO4Na2SO4 + 2HCN

Axit cyanhydric và các cyanua bị oxy hóa bởi oxy trong không khí chuyển thành cyanat:

2CN + O2 → 2CNO

Ở dung dịch loãng 1⁄5000 trong 5 tháng HCN bị phân hủy hết:

HCN + 2H2O → HCOONH4 (amoni fomat)
2HCN + 2H2S + O2 → 2HCNS + 2H2O (axit thiocyanic)

Các muối cyanua kim loại kiềm bị cacbon đioxit trong không khí phân hủy tạo thành HCN.

2NaCN + CO2 + H2O → 2HCN + Na2CO3

Vì vậy phải bảo quản muối kim loại cyanua trong thùng kín, để ở chỗ mát. 

Các muối cyanua tan trong nước, dễ tạo với các cyanua không tan thành các ion phức. Axit nitric tác dụng với các chất hữu cơ như axit malic, citric, ancaloit, tanin cũng tạo nên HCN. Qua đó cắt nghĩa việc tạo nên các glucoside cyanhydric ở một số thực vật

Các aldehyde, đường cũng phá hủy được HCN:

C6H12O6 + HCN → C7H13O6N

Trong một số các cây cối, thực vật có chứa các dẫn xuất hữu cơ của axit cyanhydric, ví dụ: hạnh nhân đắng, nhân quả mận, lá trúc anh đào, rễ sắn, măng tre nứa, nấm, các hạt lá và cành loại đậu phaseolus lunatus. Dầu hạnh nhân đắng có chứa amogdalis C20H27NO11 do tác dụng của men emulsin hay synaptase sẽ bị thủy phân và giải phóng HCN:

C20H27NO11 + 2H2O → C7H6O + 2C6H12O6 + HCN

Trong dầu hạnh nhân đắng cứ 1,5 g dầu thì có 0,24 g HCN. Lượng HCN chứa trong năm, sáu hạt hạnh nhân đủ giết chết một em bé. Trong hạt đậu có chất phaseolumatin C10H17NO6 do tác dụng của men phaseosaponin sẽ thủy phân và giải phóng HCN: C10H17NO6 + H2O → C6H12O66 + CH3-CO-CH3 + HCN Ngoài ra ta cần phải xét đến 2 hợp chất khác của cyanua: 

  • Thiocyanat (SCN-) là nhóm những hợp chất được hình thành khi lưu huỳnh, cacbon và nitơ kết hợp với nhau. Thiocyanat được tìm thấy trong nhiều thức ăn và thực vật; tuy nhiên, chúng được sinh ra chủ yếu từ những phản ứng giữa cyanua tự do và lưu huỳnh. Phản ứng này xảy ra trong môi trường (ví dụ, trong những dòng chất thải có chứa cyanua) và trong cơ thể con người sau khi nuốt hoặc hấp thụ cyanua. Nguồn thải từ quá trình khai thác than, vàng, bạc và những mỏ công nghiệp làm cho thiocyanat có mặt trong nước là chủ yếu. Thiocyanat trong đất là kết quả của việc sử dụng trực tiếp hóa chất diệt cỏ dại và sử dụng bừa bãi những sản phẩm từ quá trình công nghiệp. Những nguồn kém phần quan trọng hơn được thóat ra từ những thực vật bị hư, thối rữa như cây mù tạc, cải xoăn và cải bắp.
  • Amoni thiocyanat được sử dụng giống như là một thành phần trong điều chế thuốc kháng sinh, thuốc diệt côn trùng, nhiên liệu cho tên lửa, những chất dính và là thành phần trong những que diêm. Nó cũng được sử dụng trong những quy trình nhiếp ảnh, làm tăng độ bền của vải lụa và diệt cỏ dại.

Điều chếSửa đổi

Quy trình chính được sử dụng để sản xuất cyanua là quy trình Andrussow, trong đó hyđrô cyanua ở thể khí được sản xuất từ metan và amoniac với sự có mặt của ôxy và chất xúc tác bạch kim.

2CH4 + 2NH3 + 3O2 → 2HCN + 6H2O

Natri cyanua được sản xuất bằng cách cho hydro cyanua tác dụng với natri hydroxit:

HCN + NaOH → NaCN + H2O

Sự tồn tại và chuyển hóa của các hợp chất cyanua trong môi trườngSửa đổi

Cyanua đi vào trong nước, không khí và đất là kết quả của những quá trình tự nhiên và hoạt động công nghiệp của con người. Trong môi trường không khí, cyanua xuất hiện chủ yếu ở dạng khí là hydro cyanua. Một lượng nhỏ cyanua trong không khí khi xuất hiện sẽ có dạng như một đám bụi nhỏ. Cuối cùng lượng bụi này sẽ lắng xuống mặt đất và mặt nước. Khi mưa và có tuyết rơi sẽ giúp loại bỏ đi lượng cyanua có trong không khí. Tuy nhiên, khí hydro cyanua không dễ dàng loại bỏ bằng cách lắng xuống, mưa hay là tuyết. Thời gian bán phân hủy của khí hydro cyanua trong không khí khoảng từ 1 đến 3 năm. Trong môi trường nước, hầu hết cyanua ở trên bề mặt nước sẽ hình thành hydro cyanua và bay hơi. cyanua ở trong nước sẽ được chuyển thành những chất bớt độc hại hơn nhờ những vi sinh vật hoặc sẽ hình thành một phức chất với kim loại, ví dụ như sắt. Người ta chưa xác định được thời gian bán phân hủy của cyanua trong nước. cyanua trong nước không tích tụ lại trong cơ thể của cá, đó là điều chúng ta cảm thấy an tâm khi ăn cá.  Trong môi trường đất, cyanua có thể hình thành hydro cyanua và bay hơi đi. Trong đất luôn có những vi sinh vật có khả năng phân hủy, biến đổi cyanua thành những hóa chất khác. Đôi khi cyanua không bị phân hủy trong đất bởi các vi sinh vật nhưng nó không thường xuyên thấm vào mạch nước ngầm. Tuy nhiên, cyanua được tìm ra ở mạch nước ngầm ở dưới một vài nền đường. Với sự tập trung một lượng lớn, cyanua trở nên độc hại cho những vi sinh vật trong đất. Vì vậy những vi sinh vật này không còn khả năng chuyển hóa cyanua thành những dạng chất hóa học khác nữa, như vậy cyanua có thể thấm qua đất vào mạch nước ngầm.  Đối với thiocyanat, những gì sẽ xảy khi chúng có mặt trong môi trường ít được biết đến. Trong đất và nước, nhờ những vi sinh vật, thiocyanat được chuyển hóa thành những dạng chất khác. Ở nhiệt độ bình thường (30 ℃), sự bay hơi hoặc thấm hút bề mặt (liên kết với đất) không quan trọng đối với thiocyanat ở trong đất. 

Hình thức chuyển hóa, tồn lưu và tác động của cyanua trong cơ thể sinh vật: cyanua ngăn cản việc lấy oxy của những tế bào trong cơ thể làm cho những tế bào này chết đi, ở mức độ cao hơn có thể gây chết người nhanh chóng do bị ngạt thở. Dấu hiệu đặc trưng của cá khi bị nhiễm cyanua là mang đỏ rực lên do cyanua tác động lên oxydaza-men chuyển oxy từ máu vào mô. Nếu có các phức chất đi kèm thì cyanua sẽ bớt độc hơn. Cyanua đi vào cơ thể con người khi chúng ta thở, ăn, và uống nước có chứa cyanua. Ngoài ra, cyanua còn vào cơ thể con người qua da, hình thức này chỉ phổ biến khi con người làm việc trong môi trường có liên quan đến cyanua. Một khi cyanua đã vào cơ thể con người, chúng nhanh chóng đi vào máu. Cyanua được chuyển thành thiocyanat, ít độc hơn, và được đào thải khỏi cơ thể qua đường phân. Tuy nhiên, có những trường hợp cyanua trong cơ thể lại kết hợp với hydroxocobalamin hình thành nên B12. Vitamin B12 là một chất hóa học có chứa cyanua rất có lợi cho cơ thể con người. Nó giúp bạn ngăn ngừa bệnh thiếu máu do thiếu sắt. cyanua được quy định ở một liều lượng cho phép trong vitamin B12 để nó không thể trở thành nguồn cyanua và gây hại cho cơ thể. Một lượng nhỏ cyanua khi vào cơ thể bị biến đổi thành cacbon đioxit (CO2), sẽ được đào thải khỏi cơ thể khi chúng ta thở. Hầu hết cyanua và các sản phẩm của nó sẽ ra khỏi cơ thể trong vòng 24h sau khi bị nhiễm. Những hình thức kể trên giống nhau ở người và động vật. 

Cách xử lý và nhận biếtSửa đổi

Thông thường, khi tiếp xúc với muối cyanua như natri cyanua sẽ bị ngộ độc. Thậm chí người bị ngộ độc không hề hay biết mình bị nhiễm cyanua. Sau đây là các dấu hiệu nhận biết, được chia làm 3 giai đoạn.

  • Giai đoạn 1: Là giai đoạn kích động, người bị nhiễm độc sẽ có dấu hiệu lo lắng, kích động, thở nhanh và lú lẫn.
  • Giai đoạn 2: Người bị nhiễm sẽ bắt đầu co giật, khó thở, tụt huyết áp và bị giảm thông khí.
  • Giai đoạn 3: cũng là giai đoạn cuối: Giảm trương lực cơ và mất phản xạ, bị trụy tim mạch, hạ oxy trong máu và dẫn đến tử vong.

Cần đến cơ sở y tế nhanh nhất nếu nhận thấy dấu hiệu 1 trong 3 giai đoạn trên.

Nếu phát hiện những dấu hiệu trên, cần đưa người bị nhiễm độc natri cyanua đến cơ sở y tế gần nhất để cấp cứu một cách nhanh nhất. Bởi hóa chất này là loại độc chất có khả năng phản ứng nhanh, trong vòng 2 giờ đồng hồ nếu không được chữa trị kịp thời sẽ gây tử vong.

Vì vậy, những người thường tiếp xúc với loại hóa chất này cần chú ý đến các dấu hiệu ban đầu để sớm phát hiện và chữa trị loại bỏ chất độc.

Tham khảoSửa đổi

Liên kết ngoàiSửa đổi

Thông tin an toàn (bằng tiếng Pháp):