氢氰酸

更新时间:2022-08-14

酸,又名甲腈、氰化氢,化学式是HCN,是一种无机化合物。分子结构是C原子以sp杂化轨道成键、存在碳氮叁键,分子为极性分子。可以抑制呼吸酶,造成细胞内窒息。氢氰酸在标准状态下为液体,易在空气中均匀弥散,在空气中可燃烧。当氰化氢在空气中的含量达到5.6%~12.8%时,具有爆炸性。氢氰酸属于剧毒类。急性氰化氢中毒的临床表现为患者呼出气中有明显的苦杏仁味,轻度中毒主要表现为胸闷心悸、心率加快、头痛、恶心、呕吐、视物模糊。重度中毒主要表现呈深昏迷状态,呼吸浅快,阵发性抽搐,甚至强直性痉挛。二次世界大战中纳粹德国常把氰化氢作为毒气室的杀人毒气使用。

基本信息

中文名氢氰酸
外文名hydrogen cyanide
别名甲腈
化学式HCN
熔点-13.4°C (259.75 K, 7.88°F)
密度0.69 g/cm³
水溶性易溶
沸点26°C (299.15 K, 78.8°F)
闪点-17.8 ℃
EINECS号200-821-6
分子量27.03
外观无色气体或淡蓝色易挥发液体
危险品运输编号UN 1051
警示术语R12;R26;R23/24/25
安全术语S16;S38;S45;S36/S37
摩尔质量27.03 g·mol⁻¹
主要危害剧毒及易燃
CAS号74-90-8
应用有机合成中间体
危险性描述F+;T+;N

简介

氢氰酸,又称氰化氢,化学式HCN。标准状态下为气体,剧毒且致命,无色而苦,并有杏仁气味,能否嗅出视乎个人基因。氰化氢是一种无色,有毒液体,它是一种弱酸,沸点26℃(79°F)略高于室温。氰化氢是一个线性分子,碳和氮之间具有三键。

毒理学数据

1、浓度高时急性中毒,几乎会立即失去知觉,发生呼吸麻痹,不久出现心脏麻痹。浓度较低时,中毒最初阶段:喉咙搔痒,口中有苦辣味道、流涎、头晕,胃部感到发热、恶心、呕吐,有大便感觉,呼吸加快,加深,头部充血,心悸等。之后进入呼吸困难、痉挛、麻痹或窒息阶段。慢性中毒表现为头痛、乏力、易疲劳、全身不适、头晕、多汗、恶心、上腹部痛、消化不良、四肢及心脏疼痛、心动过速。对皮肤表现出弱刺激作用,进入眼内可引起局部的刺激作用。最高容许浓度为0.3 mg/m。致死量为1 mg/kg(体重)。中毒事故发生时,应速将患者抬到空气新鲜处,脱去污染衣服,安静、保温,用解毒剂连续进行解毒治疗。首先吸入滴在棉花上的亚硝酸异戊酯,然后静脉注射10~15 ml、2%NaNO2,溶液或50 ml蓝色蒙,经3~5 min后,再静脉注射30%硫代硫酸钠溶液50 ml。每10 min以半量重复给予解毒剂,2~3次。同时给患者吸氧,待出现呼吸恢复后住院治疗。工作时可采用B型过滤式工业用防毒面具,当氰化氢浓度为(10±1)mg/L时,防护时间为30min。带有对烟和粉尘有效的防护过滤器,防护时间为70 min。必须用橡胶及塑料保护皮肤,必须保证氰化氢排出装置的密闭性。应在危险地区采取监测和音响警报,当氰化氢浓度达5 mg/m3时,发出指示不应晚于6 min。应严格遵守个人卫生措施,所有工人必须了解氰化物的有害作用及对患者的急救措施,每年进行定期体检。

2.急性毒性:LC50:357mg/m(小鼠吸入,5min)。

生态学数据

1、生态毒性:LC50:0.24mg/L(48h)(黑头呆鱼);0.16mg/L(48h)(蓝鳃太阳鱼);0.068mg/L(48h)(虹鳟鱼);IC50:1.8mg/L(48h)(水蚤)。

2、生物降解性:暂无资料。

3、非生物降解性:暂无资料。

分子结构数据

1、摩尔折射率:6.41

2、摩尔体积(cm/mol):38.8

3、等张比容(90.2K):38.8

4、表面张力(dyne/cm):18.8

5、极化率(10-24cm):2.54

计算化学数据

1、疏水参数计算参考值(XlogP):0.1

2、氢键供体数量:0

3、氢键受体数量:1

4、可旋转化学键数量:0

5、互变异构体数量:2

6、拓扑分子极性表面积:23.8

7、重原子数量:2

8、表面电荷:0

9、复杂度:10

10、同位素原子数量:0

11、确定原子立构中心数量:0

12、不确定原子立构中心数量:0

13、确定化学键立构中心数量:0

14、不确定化学键立构中心数量:0

15、共价键单元数量:1

性质与稳定性

1.气态氢氰酸一般不产生聚合,但有水分凝聚时,会有聚合反应出现,空气(氧)并不促进聚合反应。液态氢氰酸或其水溶液,在碱性、高温、长时间放置、受光和放射线照射、放电以及电解条件下,都会引起聚合。聚合开始后,产生的热量又会引起聚合的连锁反应,从而加速聚合反应的进行,同时放出大量热能,引起猛烈的爆炸,爆炸极限5.6%~40%(体积)。其蒸气燃烧呈蓝色火焰。空气中有氢氰酸存在时,用联苯胺-乙酸铜试纸测定呈蓝色反应,用甲基橙-氯化汞(Ⅱ)试纸测定由橙色变粉红色,用苦味酸一碳酸钠试纸测定由黄色变为茶色。剧毒!

2.稳定性:稳定。

3.禁配物:强氧化剂、碱类、酸类。

4.避免接触的条件:受热、光照。

5.聚合危害:聚合。

6.分解产物:氮氧化物

理化性质

物理性质

外观与性状:无色气体或液体,有苦杏仁味。

熔点(℃):-13.2

沸点(℃):25.7

相对密度(水=1):0.69

相对蒸气密度(空气=1):0.93

饱和蒸气压(kPa):53.32(9.8℃)

临界温度(℃):183.5

临界压力(MPa):4.95

辛醇/水分配系数的对数值:0.35

溶解性:溶于水、醇、醚等。

化学性质

分子式:HCN

分子结构:C 原子以sp杂化轨道成键、存在碳氮叁键,分子为极性分子。

分子量:27.03

闪点(℃):-17.8

引燃温度(℃):538

爆炸上限%(V/V):40.0

爆炸下限%(V/V):5.6

禁配物:强氧化剂、碱类、酸类。

制备方法

氰化钠法将氰化钠硫酸直接发生反应,经冷凝并加入少量无机酸作稳定剂,即得氰化氢产品,其反应式如下:

C+NH3=HCN+H2

氰化氢也可以由氨气与碳反应制备。

NH3+C=(强热)=HCN+H2

产生形式:作为熏蒸剂挥发,氰化氢可由3种形式产生:

(l)在压缩空气的协助下从钢瓶中放出;

(2)以氰化钙在空气中解潮产生;

(3)氰化物与硫酸反应产生。不同温度下的自燃蒸气压力:0℃(32T)35.23kPa,10℃(50T)53.32kPa,20℃(68T)81.3lkPa ,30℃(86T)121.3kPa;1kg的体积为1454.3ml;1L重0.688kg。

主要用途

作用方式与机理

氢氰酸是一种强烈的、具有急性作用的毒气。抑制人和其他温血动物呼吸酶的功能使组织不能正常地从血液中获得氧而窒息。但氢氰酸的毒性是可逆的。实践中,当人因氰化物中毒完全失去知觉,而心脏仍跳动时,如能及时采取救护措施和给以适当的解毒剂,则仍能恢复正常。

该药还可以通过皮肤吸收而引起中毒。在常用的熏蒸剂中,氢氰酸对昆虫的毒性是最强的一种。经由气管、体壁侵入虫体后抑制酶的活性,阻碍氧的代谢作用,导致中毒死亡,毒气进入神经系统后能使大多数昆虫种类迅速麻醉。实践中应注意这种保护性昏迷可能造成的危害。所以熏蒸时应尽快达到最大推荐浓度和足够的密封时间,否则在散毒后24小时内,中毒轻的昆虫有苏醒复活现象。

防治对象

氢氰酸是现代最早广泛使用的熏蒸剂之一。氢氰酸可以用于防治各种仓储害虫的各种虫态(除螨类休眠体)。该药动物的毒性强于活性植物的毒性,所以用于对苗木、种子在充分干燥的休眠体的熏蒸是较好的一种熏蒸剂。一般的种子经氢氰酸处理不会影响其发芽率,用氢氰酸处理已休眠的苗木来防除蚧壳虫具有良好的效果,但熏蒸后必须用清水冲洗,以防药害。该药易溶于水,在水中溶解成稀酸,不能安全地用于水果、蔬菜等含水量高的物品。

氢氰酸对于许多的贮藏品和粮食、谷物等是常用的一种优良熏蒸剂,许多物体对氢氰酸有强烈的吸附性,如果被熏物品干燥,这种作用是可逆的,由于强烈的吸附性,而使该药的穿透性受到限制,因而建议多采用减压熏蒸。由于氢氰酸对温血动物有剧毒,常作为远洋船灭鼠的药剂。

使用方法

1.液态氢氰酸直接施药:这种剂型施药比较方便、安全、节约人工其操作方法和溴甲烧类似,在使用时应注意,若钢瓶包装的氢氰酸保存期超过3个月,必须送回原生产厂,以免在使用时发生爆炸。

2.用氰酸盐类反应而产生氰酸气:

(1)氰化钙入水,生成氰酸气:使用氰化钙要求在15~26℃。相对湿度80%~90%时为好,方法是将氰化钙均匀铺放在纸上,让其自行分解,平铺的厚度在1~2mm,如遇干燥的气候要在药剂周围适当喷水;如含氰50%的氰化钙一般用药25~35g/m3。

(2)氰化钠:氰化钠曾是国内应用最广泛的熏蒸剂,熏蒸用NaCN必须是98%以上的纯度,与其反应的浓硫酸密度1.84(波美度66),不可用井水稀释,氰化钠与浓硫酸和水的配比为(W:W:W)l:1.5:3。理论上1份氰化钠应配1份浓硫酸,但过量的酸可加速氰酸气的生成,水和浓硫酸混合可放热,加速其反应,但发热时温度不可高于60~70℃,否则硫酸会还原成CO2和SO2,减弱HCN的产生;加水过多,HCN氰酸气发生少水蒸气多,作用慢,影响熏蒸效果,如加水过少,则硫酸太浓,温度太高,所有产物几乎都是一氧化碳。因此腌制配比对熏蒸效果具有重要的意义;推荐氰化钠NaCN剂量为30~40g/m3(10℃)。

(3)氰化钾(KCN)的价格昂贵,一般实验室作毒品使用。

3.防毒面具的选择:因为氢酸气的剧毒性,在选择和佩戴防毒面具时一定要谨慎,国内常用GB2890-82 IL型滤毒罐,在使用其他型号滤毒罐时应认真阅读说明书和生产日期,一般在3g/m3 氰酸气浓度中有效滤毒时间仅为50分钟左右;在使用前应用氯化苦测试一下滤毒罐的有效性和防毒面具的穿戴是否要当,若进行大型氢氰酸熏蒸时建议一个熏蒸队至少有一套自给式呼吸装置,以防不测。

4.投药:

(1)根据要熏蒸室间体积,计算出NaCN的用量,和所要使用的缸数(涂釉水缸),并将缸均匀分布于仓内。

(2)称量氰化钠,工作人员必须穿工作服、长筒胶鞋,戴风镜、口罩、胶手套,每份不宜超过15kg,分装后放在投药缸边。

(3)称量浓硫酸、分装浓硫酸时,用抽气缸吸法较为安全,分装完毕放在反应缸边。

(4)先将足量清水倒入反应缸内,然后慢慢倒入浓硫酸并搅拌。

(5)攒药时由仓内向仓外投药,切忌混乱,缓缓投入,不可掷下。

(6)投药完毕立即封仓。

5.浓度和泄漏检测:最常用且较精确的是“联苯胺”法:配制好0.1%乙酸联苯胺和0.3%醋酸铜溶液,分别贮存于棕色瓶内,使用前将两种溶液各l份混合(在15分钟内使用)。用滤纸剪成6cm×12cm小条吸透药液,带有药液的纸条遇到氰酸气后呈蓝色。

6.通风散毒和残渣处理:达到密封时间后,打开仓库气窗,让室内毒气散出,直到检测无毒时,人员方可进入熏蒸场所,散毒完毕将反应缸抬到远离仓库地点掘坑深埋(1.2~15m),埋藏点同时应远离河边井边50m以上。

危险性

健康危害

1、毒理:抑制呼吸酶,造成细胞内窒息。LC50:357mg/m3,5分钟(小鼠吸入)。

2、急性中毒表现:

(1)、短时间内吸入高浓度氰化氢气体,可立即呼吸停止而死亡。

(2)、非骤死者临床分为4期:前驱期有粘膜刺激、呼吸加快加深、乏力、头痛;口服有舌尖、口腔发麻等;呼吸困难期有呼吸困难、血压升高、皮肤粘膜呈鲜红色等;惊厥期出现抽搐、昏迷、呼吸衰竭;麻痹期全身肌肉松弛,呼吸心跳停止而死亡。

(3)、可致眼、皮肤灼伤,吸收引起中毒。

3、慢性影响:神经衰弱综合征、皮炎。

环境危害

该物质对环境可能有危害,对水体应给予特别注意。

燃爆危险

本品易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。长期放置则因水分而聚合,聚合物本身有自催化作用,可引起爆炸。

有害燃烧产物:氮氧化物。

应急处置

急救措施

皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用流动清水或5%硫代硫酸钠溶液彻底冲洗至少20分钟。就医。

眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。

吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。呼吸心跳停止时,立即进行人工呼吸(勿用口对口)和胸外心脏按压术。给吸入 亚硝酸异戊酯,就医。

食入:饮足量温水,催吐。用1:5000高锰酸钾或5%硫代硫酸钠溶液洗胃。就医。

消防措施

1、灭火方法

切断气源。若不能切断气源,则不允许熄灭泄漏处的火焰。消防人员必须穿戴全身专用防护服,佩戴氧气呼吸器,在安全距离以外或有防护措施处操作。

灭火剂:干粉、抗溶性泡沫、二氧化碳。用水灭火无效,但须用水保持火场容器冷却。用雾状水驱散蒸气。

2、防爆措施:加入0.001%-0.5%的硫酸,磷酸甲酸等酸性物质作稳定剂或用活性炭吸附储存,水含量控制在1%以内,防止其自聚合催化反应。

泄漏应急处理

1、迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并立即隔离150m,严格限制出入。

2、切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防毒服。

3、尽可能切断泄漏源。合理通风,加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。

4、构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能,应考虑将其引燃,以排除 毒性气体的积聚。或将残余气或漏出气用排风机送至水洗塔或与塔相连的通风橱内。

5、漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。

管理规范

操作规范

1、严加密闭,提供充分的局部排风和全面通风。

2、操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。

3、建议操作人员佩戴隔离式呼吸器,穿连衣式胶布防毒衣,戴橡胶手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。

4、使用防爆型的通风系统和设备。防止气体或蒸气泄漏到工作场所空气中。

5、避免与氧化剂、酸类、碱类接触。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。

6、配备相应品种和数量的消防器材及 泄漏应急处理设备。

7、倒空的容器可能残留有害物。

储存规范

1、储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。避免光照。库温不宜超过30℃。

2、包装要求密封,不可与空气接触。

3、应与氧化剂、酸类、碱类、食用化学品分开存放,切忌混储。

4、采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备。

5、应严格执行极毒物品“五双”管理制度。

运输规范

危险货物编号:61003

UN编号:1051

包装类别:O51

包装方法:钢质气瓶;安瓿瓶外普通木箱。

运输注意事项:

1、铁路运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装。

2、运输前应先检查包装容器是否完整、密封,运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。

3、严禁与酸类、氧化剂、食品及食品添加剂混运。

4、运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。

5、运输途中应防曝晒、雨淋,防高温。

6、运输时所用的槽(罐)车应有接地链,槽内可设孔隔板以减少震荡产生静电。中途停留时应远离火种、热源。

7、公路运输时要按规定路线行驶,禁止在居民区和人口稠密区停留。

废弃处置方法

用控制焚烧法处置。

管制信息

氢氰酸(剧毒)该品根据《危险化学品安全管理条例》受公安部门管制。

化学危险物品安全管理条例》(1987年2月17日国务院发布),化学危险物品安全管理条例实施细则 (化劳发[1992] 677号),工作场所安全使用化学品规定 ([1996]劳部发423号)等法规,针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定;常用 危险化学品的分类及标志 ( GB 13690-92)将该物质划为第6.1 类毒害品;剧毒物品分级、分类与品名编号(GA 57-93)中,该物质属第一类 A级无机剧毒品。

食品安全

苹果核含有少量有害物质——氢氰酸。氢氰酸大量沉积在身体,会导致头晕、头痛、呼吸速率加快等症状,严重时可能出现昏迷。但苹果中的氢氰酸主要存在于果核,果肉里并没有。需要提醒的是:吃苹果时习惯啃到果核,虽不会马上导致中毒,但长期这样吃,的确对健康不利。


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