Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




25.05.2022


23.05.2022


22.05.2022


21.05.2022


21.05.2022





Яндекс.Метрика

Цианат натрия

07.04.2022

Цианат натрия (натрий циановокислый) — неорганическое бинарное соединение, натриевая соль циановой кислоты с формулой NaNCO. Нелетуч, не имеет запаха. Представляет собой бесцветные кристаллы тригональной сингонии плотностью 1,893 г/см3. Температура плавления цианата натрия 550 °C, выше 700 °C разлагается. Хорошо растворим в воде — 11,6 г/100г при 25 °C.

Цианат натрия часто применяется в органическом синтезе.

Получение

Цианат натрия можно синтезировать несколькими способами, один из них заключается в сплавлении карбамида с карбонатом натрия. Этот метод наиболее простой и дешёвый.

При 140 °C мочевина разлагается на циановую кислоту и аммиак:

Далее циановая кислота реагирует с оставшейся частью мочевины, образуя биурет:

При сплавлении мочевины с карбонатом натрия Na2CO3 образуется цианат натрия NaNCO, углекислый газ CO2, аммиак NH3 и вода H2O:

Поскольку цианат натрия гидролизуется в присутствии H2O, которая образуется в ходе реакции, то следует добавить избыточное количество мочевины, при этом циановая кислота, которая образуется в ходе разложения мочевины, реагирует с водой, образуя CO2 и NH3.

Поэтому, если необходимо исключить воду из продуктов реакции и тем самым повысить выход конечного цианата, то расчёт пропорции следует проводить по следующему уравнению:

На этом и основан один из методов синтеза цианата натрия.

Возможен другой механизм синтеза, но приводящий к тому же конечному уравнению: пиролиз мочевины с образованием циануровой кислоты и аммиака, инверсия циануровой кислоты в её изомер - тример циановой кислоты с последующей деполимеризацией, и затем взаимодействие циановой кислоты с карбонатом натрия.

Физические свойства

Цианат натрия умеренно растворим в воде (10,4 % по массе при 25 °C), плохо растворим в этаноле (0,5 % при 78,4 °C), бензоле и жидком аммиаке, не растворим в диэтиловом эфире.

Химические свойства

В присутствии железа или никеля при 500-600 °C частично разлагается до цианида натрия, карбоната натрия, монооксида углерода и молекулярного азота:

4 N a N C O → 2 N a C N + N a 2 C O 3 + C O + N 2 {displaystyle {mathsf {4NaNCO ightarrow 2NaCN+Na_{2}CO_{3}+CO+N_{2}}}} .

Как и все цианаты щелочных металлов (и аммония), цианат натрия во влажном воздухе и в водных растворах постепенно гидролизуется до карбоната натрия, диоксида углерода и аммиака:

2 N a N C O + 3 H 2 O → N a 2 C O 3 + C O 2 + 2 N H 3 {displaystyle {mathsf {2NaNCO+3H_{2}O ightarrow Na_{2}CO_{3}+CO_{2}+2NH_{3}}}} .

При действии на цианат натрия растворов сильных кислот, он разлагается, например:

N a N C O + 2 H C l + H 2 O → N a C l + N H 4 C l + C O 2 {displaystyle {mathsf {NaNCO+2HCl+H_{2}O ightarrow NaCl+NH_{4}Cl+CO_{2}}}} .

Восстанавливается монооксидом углерода до цианида натрия:

N a N C O + C O → N a C N + C O 2 {displaystyle {mathsf {NaNCO+CO ightarrow NaCN+CO_{2}}}} ,

и углеродом:

3 N a N C O + 2 C → 3 N a C N + C O + C O 2 {displaystyle {mathsf {3NaNCO+2C ightarrow 3NaCN+CO+CO_{2}}}} .

С минеральными кислотами образует циановую кислоту HNCO и её тример — циануровую кислоту (HNCO)3.

Применение

В основном цианат натрия используется в органическом синтезе. Из него синтезируют органические изоцианаты.

Токсикология

Цианаты гораздо менее токсичны цианидов, что используется для дегазации последних. Так, например, для человека смертельная доза NaNCO составляет около 13 граммов.

В России класс опасности III, ПДК в воздухе рабочей зоны 1 мг/м³ (по цианат-анионам), ирритант (1998).