SODIUM AZIDE (NAN3): ISTRAKTURA, MGA KATANGIAN, PAGGAMIT, PANGANIB - CHEMISTRY - 2025

Ang sodium azide ay isang mala-kristal na hindi organikong solid na nabuo ng sodium ion Na ⁺ at azide ion N ₃ ^- . Ang kemikal na formula nito ay NaN ₃ . Ang tambalang NaN ₃ ay ang sodium salt ng hydrazoic acid HN ₃ . Ang NaN ₃ ay walang kulay sa puting kristal na solid.

Bagaman ito ay isang lubos na nakakalason na tambalan, ang isa sa mga pinaka-kalat na gamit nito ay sa mga air bag na agad na nagbubuhos sa mga aksidente sa sasakyan. Ginagamit din ito upang mabilis na mabalot ang mga emergency slide ng mga eroplano. Gayunpaman, ang paggamit nito ay kasalukuyang kinukuwestiyon sa parehong mga kaso dahil sa pagkakalason nito.

Solid NaN ₃ sodium azide . И.С Непоклонов. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Ginagamit ito sa mga laboratoryo ng pananaliksik sa kemikal upang synthesize ang iba't ibang uri ng mga compound at sa mga biochemical laboratories para sa mga pag-aaral na may bakterya, fungi, o mga cell ng mammalian o mga tao.

Sa ilang mga laboratoryo ginagamit ito upang i-sterilize ang mga materyales o kagamitan, ngunit ang ilang mga uri ng mga microorganism ay lumalaban sa pagkilos ng biocidal.

Ginamit din ito sa agrikultura upang maalis ang mga parasito mula sa lupa o sa industriya ng troso upang maiwasan ang mga puno ng pino na marumi ng fungi.

Istraktura

Ang NaN ₃ sodium azide ay binubuo ng isang na ⁺ sodium cation at isang N ₃ ^- azide anion .

Ang sodium azide ay binubuo ng sodium ion Na ⁺ at ang azide ion N ₃ ^- . Lukáš Mižoch. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Ang azide ion N ₃ ^- ay nabuo ng 3 nitrogen atoms (N) na sinamahan ng mga covalent bond na maaaring iisa, doble o triple, dahil ang mga electron ay ibinahagi sa pagitan ng tatlo.

Ang sabi ni anion ay may isang guhit na istraktura, iyon ay, ang tatlong mga atom na nitrogen na nakaayos sa isang tuwid na linya. Bukod dito, ang istraktura ay simetriko.

Posibleng mga istruktura ng Lewis ng azide anion. May-akda: Marilú Stea.

Pangngalan

- Sodium azide

- Sodium azide

Ari-arian

Pisikal na estado

Walang kulay hanggang sa puting kristal na solid. Hexagonal crystals.

Ang bigat ng molekular

65.01 g / mol

Temperatura ng pagkatunaw

Nabubulok ito sa 275 ° C.

Density

1.846 g / cm ³ sa 20 ºC

Solubility

Ito ay napaka natutunaw sa tubig: 41.7 g / 100 mL sa 17 ºC. Ito ay bahagyang natutunaw sa ethanol at hindi matutunaw sa ethyl eter.

Dissociation constants

Mayroon itong pK _b ng 9.3. Ang mga tubig na solusyon ay naglalaman ng NH ₃ , na mabilis na nakatakas sa kapaligiran sa 37 ºC.

Mga katangian ng kemikal

Ang NaN ₃ ay napaka-corrosive patungo sa aluminyo at moderately patungo sa tanso at tingga.

Ayon sa isang tiyak na mapagkukunan, ang sodium azide ay hindi sumasabog. Ito ay mabulok nang maayos at ganap kapag pinainit sa 300 ° C o higit pa, na bumubuo ng sodium metal Na at nitrogen gas N ₂ .

2 NaN ₃ → 2 Na + 3 N ₂ ↑

Ito ay isang ahente ng nitriding, nangangahulugan ito na nagsisilbi itong mag-nitrogenize o magdagdag ng nitrogen sa iba pang mga compound ng kemikal o sa ibabaw ng mga materyales tulad ng bakal.

Ito ay matatag sa neutral o alkalina na tubig sa kawalan ng ilaw. Ito ay nabulok ng solar radiation.

Mga katangian ng biochemical

Pinipigilan ng sodium azide ang isang enzyme na tinatawag na cytochrome oxidase na matatagpuan sa mitochondria ng mga cell at makabuluhang kasangkot sa paghinga at pagbuo ng enerhiya.

Pinipigilan ng pagkilos nito ang henerasyon ng ATP, isang pangunahing tambalan sa mga aktibidad sa cellular at ang cell ay sumisira o nakakasira.

Kung ingested, inhaled o sa pakikipag-ugnay sa sodium azide, ito ay napaka-nakakalason at maaaring nakamamatay.

Pagkuha

Ang Ammonia NH ₃ ay reaksyon sa sodium metal Na sa 350 ºC sa isang saradong lalagyan ng bakal, pagkuha ng sodium amide NaNH ₂ .

Ang sodium amide NaNH ₂ ay reaksyon sa dinitrogen monoxide N ₂ O sa 230 ° C sa isang reaktor ng nikel, at sa gayon isang halo ng sodium azide NaN ₃ , sodium hydroxide NaOH at ammonia NH _{3 ay nabuo} .

2 NaNH ₂ + N ₂ O → NaN ₃ + NaOH + NH ₃

Maaari rin itong makuha sa pamamagitan ng reaksyon ng sodium amide na may sodium nitrate NaNO ₃ sa 175 ºC:

3 NaNH ₂ + NaNO ₃ → NaN ₃ + 3 NaOH + NH ₃

Upang linisin ang azide, ang tubig ay idinagdag sa halo, ang mga kristal ng azide ay hugasan, at pagkatapos ang tubig ay sumingaw. Ang natitirang materyal ng mala-kristal ay sodium azide NaN ₃ na pagkatapos ay pinatuyong sa 110 ° C.

Aplikasyon

Sa mga sasakyang de motor at sasakyang panghimpapawid

Ang sodium azide ay matagal nang ginagamit sa industriya ng automotiko bilang isang generator ng nitrogen upang mabilis na mabulabog ang mga airbag na pangkaligtasan (airbags) sa manibela ng mga kotse at trak kapag nangyari ang isang epekto.

Ginamit din ito sa mga inflatable slide na ginagamit upang mabilis na makatakas mula sa interior ng mga eroplano na nakarating sa mga sitwasyong pang-emergency.

Sa parehong mga kaso, ang mekanismo ay nagsasangkot ng pagkilos ng isang spark upang makabuo ng isang agarang reaksyon sa pagitan ng sodium azide at ilang mga compound, na bumubuo ng nitrogen gas N ₂ at sodium oxide Na ₂ O.

Sa application na ito, kinakailangan ang agarang paglabas ng isang malamig at di-nakakalason na gas, kaya ang nitrogen ay ang pinaka-angkop na gas.

Ang mga security bag na ginamit na sa mga sasakyan. May-akda: Marcel Langthim. Pinagmulan: Pixabay.

Gayunpaman, ang paggamit na ito ay bumababa dahil sa pagkakalason ng sodium azide at mas kaunting mga nakakalason na sangkap ang ginagamit sa halip.

Sa industriya ng kemikal

Ginagamit ito bilang isang retarder sa paggawa ng goma ng espongha, upang maiwasan ang coagulation ng styrene o butadiene latex kapag sila ay naka-imbak sa pakikipag-ugnay sa mga metal at upang mabulok ang mga nitrites sa pagkakaroon ng nitrates.

Sa agrikultura

Ginamit ito sa agrikultura: bilang isang biocide at fumigant, ito rin ay nematicide, iyon ay, inilapat ito sa mga soils upang maalis ang mga nematod, na mga parasito na umaatake sa ilang mga pananim.

Pinsala dulot ng mga nematod sa ugat ng isang halaman. May-akda: RedWolf. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Nagtrabaho din ito bilang isang pamatay-halaman at upang maiwasan ang pagkabulok ng mga prutas.

Kamakailan lamang NaN ₃ ay ginamit sa paghahanda ng mga buto ng okra o okra upang obserbahan ang kanilang pagtutol sa mga kondisyon ng waterlogging.

Ang mga buto na kung saan ang NaN _{3 ay} dati nang inilapat ay nabuo ang mga punla na mas matatag ang mga kondisyon ng baha kaysa sa mga hindi na-gagamitin, napabuti ang taas ng mga halaman, nadagdagan ang bilang ng mga dahon at nadagdagan ang bilang ng mga ugat kahit na may labis na tubig.

Sa paghahanda ng iba pang mga compound ng kemikal

Ginagamit ito bilang isang reakentong kemikal sa synthesis ng mga organikong compound, halimbawa upang maghanda ng maraming mga organikong azide, tulad ng tosyl azide o azides ng mga tersiyaryong grupo ng alkyl, na mahalaga sa synthesis ng kemikal.

Ginagamit ito upang maghanda ng hydrazoic acid (HN ₃ ) at purong sodium (Na).

Sa industriya ng eksplosibo

Ang NaN ₃ sodium azide ay isang intermediate sa paggawa ng mga eksplosibo, dahil ginagamit ito para sa paghahanda ng lead azide Pb (N ₃ ) ₂ . Ang huli ay isang tambalang sumabog kapag sinaktan nang may lakas, kung kaya't ginamit ito sa pagtatayo ng mga aparato ng detonating.

Ang NaN ₃ sodium azide ay ginagamit upang gawin ang compound lead Pb (N ₃ ) ₂ azide na bahagi ng mga pagsabog na aparato. May-akda: OpenClipart-Vectors. Pinagmulan: Pixabay.

Sa mga laboratoryo ng biochemical

Ginagamit ang sodium azide kapag kinakailangan ang sterile na kagamitan sa laboratoryo, dahil may kakayahang sirain ang iba't ibang uri ng mga microorganism.

Ito ay isang ahente ng biocidal. Gayunpaman, ipinapahiwatig ng ilang mga mapagkukunan na ang ilang mga uri ng bakterya ay lumalaban sa pagkilos nito.

Nakamit ito sa pamamagitan ng pagharang ng oxygen na nagbubuklod na site sa cytochrome oxidase, na isang enzyme na kasangkot sa proseso ng paggawa ng enerhiya ng ilang mga microorganism.

Ginagamit ito sa mga awtomatikong counter ng dugo, din sa pagkakaibang pagpili ng mga bakterya at upang mapanatili ang mga solusyon sa reagent ng laboratoryo na pinipigilan ang paglaki ng ilang mga microorganism sa kanila.

Sa iba't ibang gamit

Ginagamit ang sodium azide sa industriya ng kahoy upang maiwasan ang paglaki ng mga brown fungal spot sa pine kahoy.

Ginamit din ito sa industriya ng beer ng Hapon upang maiwasan ang pagbuo ng isang fungus na nagpapadilim ng beer.

Mga panganib

Ang sodium azide ay isang nakakalason na tambalan na pumipigil sa isang enzyme na mahalaga para sa paghinga at buhay ng mga selula ng tao at hayop. Napag-alaman na maaaring maapektuhan nito ang mga selula ng tisyu ng daluyan ng dugo.

Ang agarang epekto nito pagkatapos ng paglunok, paglanghap o pakikipag-ugnay sa balat ay mapanganib na babaan ang presyon ng dugo, na maaaring humantong sa kamatayan. Samakatuwid, dapat itong hawakan ng malaking pag-aalaga.

May mga mapagkukunan ng impormasyon na tumatawag ng pansin sa mga air bag ng mga sasakyan na nawasak sa mga basurang lugar.

Sa ganitong mga kaso, ang mga taong walang alam sa panganib ay maaaring ma-access ang mga deposito ng NaN ₃ , na ito ay isang napaka-nakakalason na tambalan. Bilang karagdagan, mayroong panganib ng kontaminasyon sa NaN ₃ ng mga lupa at tubig.

Gayundin, sa mga aksidente, banggaan o sunog ng sasakyan, maaaring malantad ang mga tao sa NaN ₃ at maaari itong ma-underestimated o hindi kilalanin ng mga tauhang medikal na dumadalo sa emerhensiya.

Napansin din ang atensyon sa pagkakalantad ng mga tauhan ng laboratoryo na ginagamit ito.

Mga Sanggunian

1. Vwioko, ED et al. (2019). Ang sodium Azide Priming ay Nagpapahusay ng Stress Tolerance ng Stress ng Waterlogging sa Okra (Abelmoschus esculentus). Agronomy 2019, 9, 670. Nabawi mula sa mdpi.com.
2. Kho, DT et al. (2017). Kamatayan ng Brain Brain Barrier Endothelial Cells sa Sodium Azide at ang Mga Gaseous Products nito. Biosensors 2017, 7, 41. Nabawi mula sa mdpi.com.
3. US National Library of Medicine. (2019). Sodium azide. Nabawi mula sa: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. Talavera, M. et al. (2019). Pamamahala ng Nematode sa Mga Patlang ng Strawberry ng Timog Espanya. Agronomy 2019, 9, 252. Nabawi mula sa mdpi.com.
5. Okano, T. et al. (labing siyam na siyamnapu't lima). Mekanismo ng detatsment ng cell mula sa temperatura-modulated, hydrophilic-hydrophobic polymer ibabaw. Sa The Biomaterial: Silver Jubilee Compendium. Nabawi mula sa sciencedirect.com.
6. Ang Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. (1990). Ikalimang Edisyon. Dami ng A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
7. Cotton, F. Albert at Wilkinson, Geoffrey. (1980). Advanced na Diorganikong Chemistry. Pang-apat na Edisyon. John Wiley at Mga Anak.
8. Chang, S. at Lamm, SH (2003). Mga Epekto ng Kalusugan ng Tao ng Sodium Azide Exposure: Isang Pagsusuri sa Panitikan at Pagsusuri. Int J Toxicol 2003, 22 (3): 175-86. Nabawi mula sa ncbi.nlm.nih.gov.