- Struttura
- Nomenclatura
- Proprietà
- Stato fisico
- Peso molecolare
- Punto di fusione
- Densità
- solubilità
- Costanti di dissociazione
- Proprietà chimiche
- Proprietà biochimiche
- Ottenere
- applicazioni
- Nei veicoli a motore e negli aerei
- Nell'industria chimica
- In agricoltura
- Nella preparazione di altri composti chimici
- Nell'industria degli esplosivi
- Nei laboratori biochimici
- In vari usi
- rischi
- Riferimenti
La sodio azide è un solido inorganico cristallino formato dallo ione sodio Na + e dallo ione azide N 3 - . La sua formula chimica è NaN 3 . Il composto NaN 3 è il sale sodico dell'acido idrazoico HN 3 . NaN 3 è un solido cristallino da incolore a bianco.
Sebbene sia un composto molto tossico, uno dei suoi usi più diffusi è stato negli airbag che si gonfiano istantaneamente durante gli incidenti automobilistici. Viene anche utilizzato per gonfiare rapidamente gli scivoli di emergenza degli aeroplani. Tuttavia, il suo utilizzo è attualmente altamente messo in discussione in entrambi i casi a causa della sua tossicità.
NaN 3 sodio azide solido. И.С. Непоклонов. Fonte: Wikimedia Commons.
Viene utilizzato nei laboratori di ricerca chimica per sintetizzare vari tipi di composti e nei laboratori biochimici per studi con batteri, funghi o cellule di mammiferi o umane.
In alcuni laboratori viene utilizzato per sterilizzare materiali o apparecchiature, ma alcuni tipi di microrganismi resistono alla sua azione biocida.
È stato utilizzato anche in agricoltura per eliminare i parassiti dal suolo o nell'industria del legno per evitare che il legno di pino si macchiasse di funghi.
Struttura
NaN 3 sodio azide è costituito da un catione di sodio Na + e da un anione N 3 - azide .
La sodio azide è costituita dallo ione sodio Na + e dallo ione azide N 3 - . Lukáš Mižoch. Fonte: Wikimedia Commons.
Lo ione azide N 3 - è formato da 3 atomi di azoto (N) legati tra loro da legami covalenti che possono essere singoli, doppi o tripli, poiché gli elettroni sono condivisi tra i tre.
Detto anione ha una struttura lineare, cioè i tre atomi di azoto disposti in linea retta. Inoltre, la struttura è simmetrica.
Possibili strutture di Lewis dell'anione azide. Autore: Marilú Stea.
Nomenclatura
- Sodio azide
- Sodio azide
Proprietà
Stato fisico
Solido cristallino da incolore a bianco. Cristalli esagonali.
Peso molecolare
65,01 g / mol
Punto di fusione
Si decompone a 275 ° C.
Densità
1,846 g / cm 3 a 20 ºC
solubilità
È molto solubile in acqua: 41,7 g / 100 mL a 17 ºC. È leggermente solubile in etanolo e insolubile in etere etilico.
Costanti di dissociazione
Ha un pK b di 9,3. Le soluzioni acquose contengono NH 3 , che sfugge rapidamente all'ambiente a 37 ºC.
Proprietà chimiche
NaN 3 è molto corrosivo nei confronti dell'alluminio e moderatamente nei confronti del rame e del piombo.
Secondo una certa fonte, la sodio azide non è esplosiva. Si decompone uniformemente e completamente quando riscaldato a 300 ° C o più, formando sodio metallico Na e azoto gassoso N 2 .
2 NaN 3 → 2 Na + 3 N 2 ↑
È un agente nitrurante, questo significa che serve per azotizzare o aggiungere azoto ad altri composti chimici o alla superficie di materiali come l'acciaio.
È stabile in acqua neutra o alcalina in assenza di luce. È decomposto dalla radiazione solare.
Proprietà biochimiche
La sodio azide inibisce un enzima chiamato citocromo ossidasi che si trova nei mitocondri delle cellule ed è significativamente coinvolto nella respirazione e nella generazione di energia.
La sua azione previene la generazione di ATP, un composto chiave nelle attività cellulari e la cellula si deteriora o si danneggia.
Se ingerito, inalato o a contatto con la sodio azide, è molto tossico e può essere fatale.
Ottenere
L'ammoniaca NH 3 viene fatta reagire con sodio metallo Na a 350 ºC in un contenitore di acciaio chiuso, ottenendo sodio ammide NaNH 2 .
La sodio ammide NaNH 2 viene fatta reagire con monossido di diazoto N 2 O a 230 ° C in un reattore di nichel, e quindi si forma una miscela di sodio azide NaN 3 , sodio idrossido NaOH e ammoniaca NH 3 .
2 NaNH 2 + N 2 O → NaN 3 + NaOH + NH 3
Può anche essere ottenuto facendo reagire l'ammide di sodio con il nitrato di sodio NaNO 3 a 175 ºC:
3 NaNH 2 + NaNO 3 → NaN 3 + 3 NaOH + NH 3
Per purificare l'azide, l'acqua viene aggiunta alla miscela, i cristalli dell'azide vengono lavati e quindi l'acqua viene evaporata. Il materiale cristallino rimanente è sodio azide NaN 3 che viene poi essiccato a 110 ° C.
applicazioni
Nei veicoli a motore e negli aerei
La sodio azide è stata a lungo utilizzata nell'industria automobilistica come generatore di azoto per gonfiare rapidamente gli airbag di sicurezza (airbag) sui volanti di auto e camion quando si verifica un impatto.
È stato anche utilizzato negli scivoli gonfiabili utilizzati per fuggire rapidamente dall'interno di aerei che sono atterrati in situazioni di emergenza.
In entrambi i casi, il meccanismo prevede l'azione di una scintilla per produrre una reazione immediata tra sodio azide e alcuni composti, generando azoto gassoso N 2 e ossido di sodio Na 2 O.
In questa applicazione è richiesto il rilascio istantaneo di un gas freddo e non tossico, quindi l'azoto è il gas più appropriato.
Borse di sicurezza che sono già state utilizzate nei veicoli. Autore: Marcel Langthim. Fonte: Pixabay.
Tuttavia, questo uso sta diminuendo a causa della tossicità della sodio azide e vengono invece utilizzati composti meno tossici.
Nell'industria chimica
Viene utilizzato come ritardante nella produzione di gomme spugnose, per prevenire la coagulazione del lattice di stirene o butadiene quando vengono immagazzinati a contatto con metalli e per decomporre i nitriti in presenza di nitrati.
In agricoltura
È stato utilizzato in agricoltura: come biocida e fumigante, è anche nematocida, cioè si applica nei terreni per eliminare i nematodi, parassiti che attaccano alcune colture.
Danni causati dai nematodi nella radice di una pianta. Autore: RedWolf. Fonte: Wikimedia Commons.
Ha anche funzionato come erbicida e per prevenire la decomposizione dei frutti.
Recentemente NaN 3 è stato utilizzato nella preparazione di okra o semi di gombo per osservare la loro resistenza alle condizioni di ristagno.
I semi a cui era stato precedentemente applicato NaN 3 hanno generato piantine che hanno resistito meglio alle condizioni di alluvione rispetto a quelle non trattate, hanno migliorato l'altezza delle piante, aumentato il numero di foglie e aumentato il numero di radici anche con acqua in eccesso.
Nella preparazione di altri composti chimici
Viene utilizzato come reagente chimico nella sintesi di composti organici, ad esempio per preparare molte azidi organiche, come la tosil azide o le azidi di gruppi alchilici terziari, che sono importanti nella sintesi chimica.
È usato per preparare acido idrazoico (HN 3 ) e sodio puro (Na).
Nell'industria degli esplosivi
NaN 3 sodio azide è un intermedio nella fabbricazione di esplosivi, poiché viene utilizzato per la preparazione di piombo azide Pb (N 3 ) 2 . Quest'ultimo è un composto che esplode se colpito con forza, motivo per cui viene utilizzato nella costruzione di dispositivi detonanti.
NaN 3 sodio azide viene utilizzato per produrre il composto piombo Pb (N 3 ) 2 azide che fa parte dei dispositivi di sabbiatura. Autore: OpenClipart-Vectors. Fonte: Pixabay.
Nei laboratori biochimici
La sodio azide viene utilizzata quando sono necessarie apparecchiature di laboratorio sterili, in quanto è in grado di distruggere diversi tipi di microrganismi.
È un agente biocida. Tuttavia, alcune fonti indicano che alcuni tipi di batteri sono resistenti alla sua azione.
Ciò si ottiene bloccando il sito di legame dell'ossigeno nella citocromo ossidasi, che è un enzima coinvolto nel processo di produzione di energia di alcuni microrganismi.
Viene utilizzato nei contatori di sangue automatici, anche nella selezione differenziale dei batteri e per preservare le soluzioni dei reagenti di laboratorio in quanto impedisce la crescita di alcuni microrganismi in essi contenuti.
In vari usi
La sodio azide è utilizzata nell'industria del legname per prevenire la crescita di macchie fungine marroni sul legno di pino.
È stato utilizzato anche nell'industria della birra giapponese per prevenire lo sviluppo di un fungo che scurisce la birra.
rischi
La sodio azide è un composto tossico che inibisce un enzima importante per la respirazione e la vita delle cellule umane e animali. È stato scoperto che può influenzare gravemente le cellule del tessuto dei vasi sanguigni del cervello.
Il suo effetto immediato dopo l'ingestione, l'inalazione o il contatto con la pelle è quello di abbassare pericolosamente la pressione sanguigna, che può portare alla morte. Pertanto, deve essere maneggiato con grande cura.
Esistono fonti di informazione che richiamano l'attenzione sugli airbag dei veicoli che vengono distrutti nelle aree dei rifiuti.
In questi casi, le persone che non sono consapevoli del pericolo potrebbero accedere ai depositi di NaN 3 , essendo questo un composto molto tossico. Inoltre, esiste il pericolo di contaminazione con NaN 3 del suolo e delle acque.
Allo stesso modo, durante incidenti, collisioni o incendi di veicoli, le persone potrebbero essere esposte a NaN 3 e questo potrebbe essere sottostimato o sconosciuto dal personale medico che interviene nell'emergenza.
È stata inoltre richiamata l'attenzione sull'esposizione del personale di laboratorio che lo utilizza.
Riferimenti
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