氫氰酸

無機化合物

氫氰酸,又名甲腈、氰化氫,化學式是HCN,是一種無機化合物。分子結構是C原子以sp雜化軌道成鍵、存在碳氮叄鍵,分子為極性分子。可以抑制呼吸酶,造成細胞內窒息。氫氰酸在標準狀態下為液體,易在空氣中均勻彌散,在空氣中可燃燒。當氰化氫在空氣中的含量達到5.6%~12.8%時,具有爆炸性。

氫氰酸屬於劇毒類。急性氰化氫中毒的臨床表現為患者呼出氣中有明顯的苦杏仁味,輕度中毒主要表現為胸悶、心悸、心率加快、頭痛、噁心、嘔吐、視物模糊。重度中毒主要表現呈深昏迷狀態,呼吸淺快,陣發性抽搐,甚至強直性痙攣。二次世界大戰中納粹德國常把氰化氫作為毒氣室的殺人毒氣使用。

簡介


氫氰酸,又稱氰化氫,化學式HCN。標準狀態下為氣體,劇毒且致命,無色而苦,並有杏仁氣味,能否嗅出視乎個人基因。氰化氫是一種無色,有毒液體,它是一種弱酸,沸點26℃(79°F)略高於室溫。氰化氫是一個線性分子,碳和氮之間具有三鍵。

毒理學數據


1、濃度高時急性中毒,幾乎會立即失去知覺,發生呼吸麻痹,不久出現心臟麻痹。濃度較低時,中毒最初階段:喉嚨搔癢,口中有苦辣味道、流涎、頭暈,胃部感到發熱、噁心、嘔吐,有大便感覺,呼吸加快,加深,頭部充血,心悸等。之後進入呼吸困難、痙攣、麻痹或窒息階段。慢性中毒表現為頭痛、乏力、易疲勞、全身不適、頭暈、多汗、噁心、上腹部痛、消化不良、四肢及心臟疼痛、心動過速。對皮膚表現出弱刺激作用,進入眼內可引起局部的刺激作用。最高容許濃度為0.3 mg/m。致死量為1 mg/kg(體重)。中毒事故發生時,應速將患者抬到空氣新鮮處,脫去污染衣服,安靜、保溫,用解毒劑連續進行解毒治療。首先吸入滴在棉花上的亞硝酸異戊酯,然後靜脈注射10~15 ml、2%NaNO2,溶液或50 ml藍色蒙,經3~5 min后,再靜脈注射30%硫代硫酸鈉溶液50 ml。每10 min以半量重複給予解毒劑,2~3次。同時給患者吸氧,待出現呼吸恢復后住院治療。工作時可採用B型過濾式工業用防毒面具,當氰化氫濃度為(10±1)mg/L時,防護時間為30min。帶有對煙和粉塵有效的防護過濾器,防護時間為70 min。必須用橡膠及塑料保護皮膚,必須保證氰化氫排出裝置的密閉性。應在危險地區採取監測和音響警報,當氰化氫濃度達5 mg/m3時,發出指示不應晚於6 min。應嚴格遵守個人衛生措施,所有工人必須了解氰化物的有害作用及對患者的急救措施,每年進行定期體檢。
2.急性毒性:LC50:357mg/m(小鼠吸入,5min)。

生態學數據


1、生態毒性:LC50:0.24mg/L(48h)(黑頭呆魚);0.16mg/L(48h)(藍鰓太陽魚);0.068mg/L(48h)(虹鱒魚);IC50:1.8mg/L(48h)(水蚤)。
2、生物降解性:暫無資料。
3、非生物降解性:暫無資料。

分子結構數據


1、摩爾折射率:6.41
2、摩爾體積(cm/mol):38.8
3、等張比容(90.2K):38.8
4、表面張力(dyne/cm):18.8
5、極化率(10-24cm):2.54

計算化學數據


1、疏水參數計算參考值(XlogP):0.1
2、氫鍵供體數量:0
3、氫鍵受體數量:1
4、可旋轉化學鍵數量:0
5、互變異構體數量:2
6、拓撲分子極性表面積:23.8
7、重原子數量:2
8、表面電荷:0
9、複雜度:10
10、同位素原子數量:0
11、確定原子立構中心數量:0
12、不確定原子立構中心數量:0
13、確定化學鍵立構中心數量:0
14、不確定化學鍵立構中心數量:0
15、共價鍵單元數量:1

性質與穩定性


1.氣態氫氰酸一般不產生聚合,但有水分凝聚時,會有聚合反應出現,空氣(氧)並不促進聚合反應。液態氫氰酸或其水溶液,在鹼性、高溫、長時間放置、受光和放射線照射、放電以及電解條件下,都會引起聚合。聚合開始后,產生的熱量又會引起聚合的連鎖反應,從而加速聚合反應的進行,同時放出大量熱能,引起猛烈的爆炸,爆炸極限5.6%~40%(體積)。其蒸氣燃燒呈藍色火焰。空氣中有氫氰酸存在時,用聯苯胺-乙酸銅試紙測定呈藍色反應,用甲基橙-氯化汞(Ⅱ)試紙測定由橙色變粉紅色,用苦味酸一碳酸鈉試紙測定由黃色變為茶色。劇毒!
2.穩定性:穩定。
3.禁配物:強氧化劑、鹼類、酸類。
4.避免接觸的條件:受熱、光照。
5.聚合危害:聚合。
6.分解產物:氮氧化物

理化性質


物理性質

外觀與性狀:無色氣體或液體,有苦杏仁味。
熔點(℃):-13.2
沸點(℃):25.7
相對密度(水=1):0.69
相對蒸氣密度(空氣=1):0.93
飽和蒸氣壓(kPa):53.32(9.8℃)
臨界溫度(℃):183.5
臨界壓力(MPa):4.95
辛醇/水分配係數的對數值:0.35
溶解性:溶於水、醇、醚等。

化學性質

分子式:HCN
分子結構:C 原子以sp雜化軌道成鍵、存在碳氮叄鍵,分子為極性分子。
分子量:27.03
閃點(℃):-17.8
引燃溫度(℃):538
爆炸上限%(V/V):40.0
爆炸下限%(V/V):5.6
禁配物:強氧化劑、鹼類、酸類。

製備方法


氫氰酸製備方法
氫氰酸製備方法
氰化鈉法將氰化鈉與硫酸直接發生反應,經冷凝並加入少量無機酸作穩定劑,即得氰化氫產品,其反應式如下:
C+NH3=HCN+H2
氰化氫也可以由氨氣與碳反應製備。
NH3+C=(強熱)=HCN+H2
產生形式:作為熏蒸劑揮發,氰化氫可由3種形式產生:
(l)在壓縮空氣的協助下從鋼瓶中放出;
(2)以氰化鈣在空氣中解潮產生;
(3)氰化物與硫酸反應產生。不同溫度下的自燃蒸氣壓力:0℃(32T)35.23kPa,10℃(50T)53.32kPa,20℃(68T)81.3lkPa ,30℃(86T)121.3kPa;1kg的體積為1454.3ml;1L重0.688kg。

主要用途


作用方式與機理

氫氰酸是一種強烈的、具有急性作用的毒氣。抑制人和其他溫血動物呼吸酶的功能使組織不能正常地從血液中獲得氧而窒息。但氫氰酸的毒性是可逆的。實踐中,當人因氰化物中毒完全失去知覺,而心臟仍跳動時,如能及時採取救護措施和給以適當的解毒劑,則仍能恢復正常。
該葯還可以通過皮膚吸收而引起中毒。在常用的熏蒸劑中,氫氰酸對昆蟲的毒性是最強的一種。經由氣管、體壁侵入蟲體后抑制酶的活性,阻礙氧的代謝作用,導致中毒死亡,毒氣進入神經系統后能使大多數昆蟲種類迅速麻醉。實踐中應注意這種保護性昏迷可能造成的危害。所以熏蒸時應儘快達到最大推薦濃度和足夠的密封時間,否則在散毒后24小時內,中毒輕的昆蟲有蘇醒復活現象。

防治對象

氫氰酸是現代最早廣泛使用的熏蒸劑之一。氫氰酸可以用於防治各種倉儲害蟲的各種蟲態(除蟎類休眠體)。該葯動物的毒性強於活性植物的毒性,所以用於對苗木、種子在充分乾燥的休眠體的熏蒸是較好的一種熏蒸劑。一般的種子經氫氰酸處理不會影響其發芽率,用氫氰酸處理已休眠的苗木來防除蚧殼蟲具有良好的效果,但熏蒸后必須用清水沖洗,以防藥害。該葯易溶於水,在水中溶解成稀酸,不能安全地用於水果、蔬菜等含水量高的物品。
氫氰酸
氫氰酸
氫氰酸對於許多的貯藏品和糧食、穀物等是常用的一種優良熏蒸劑,許多物體對氫氰酸有強烈的吸附性,如果被熏物品乾燥,這種作用是可逆的,由於強烈的吸附性,而使該葯的穿透性受到限制,因而建議多採用減壓熏蒸。由於氫氰酸對溫血動物有劇毒,常作為遠洋船滅鼠的藥劑。

使用方法

1.液態氫氰酸直接施藥:這種劑型施藥比較方便、安全、節約人工其操作方法和溴甲燒類似,在使用時應注意,若鋼瓶包裝的氫氰酸保存期超過3個月,必須送回原生產廠,以免在使用時發生爆炸。
2.用氰酸鹽類反應而產生氰酸氣:
(1)氰化鈣入水,生成氰酸氣:使用氰化鈣要求在15~26℃。相對濕度80%~90%時為好,方法是將氰化鈣均勻鋪放在紙上,讓其自行分解,平鋪的厚度在1~2mm,如遇乾燥的氣候要在藥劑周圍適當噴水;如含氰50%的氰化鈣一般用藥25~35g/m3。
(2)氰化鈉:氰化鈉曾是國內應用最廣泛的熏蒸劑,熏蒸用NaCN必須是98%以上的純度,與其反應的濃硫酸密度1.84(波美度66),不可用井水稀釋,氰化鈉與濃硫酸和水的配比為(W:W:W)l:1.5:3。理論上1份氰化鈉應配1份濃硫酸,但過量的酸可加速氰酸氣的生成,水和濃硫酸混合可放熱,加速其反應,但發熱時溫度不可高於60~70℃,否則硫酸會還原成CO2和SO2,減弱HCN的產生;加水過多,HCN氰酸氣發生少水蒸氣多,作用慢,影響熏蒸效果,如加水過少,則硫酸太濃,溫度太高,所有產物幾乎都是一氧化碳。因此腌制配比對熏蒸效果具有重要的意義;推薦氰化鈉NaCN劑量為30~40g/m3(10℃)。
(3)氰化鉀(KCN)的價格昂貴,一般實驗室作毒品使用。
3.防毒面具的選擇:因為氫酸氣的劇毒性,在選擇和佩戴防毒面具時一定要謹慎,國內常用GB2890-82 IL型濾毒罐,在使用其他型號濾毒罐時應認真閱讀說明書和生產日期,一般在3g/m3 氰酸氣濃度中有效濾毒時間僅為50分鐘左右;在使用前應用氯化苦測試一下濾毒罐的有效性和防毒面具的穿戴是否要當,若進行大型氫氰酸熏蒸時建議一個熏蒸隊至少有一套自給式呼吸裝置,以防不測。
4.投藥:
(1)根據要熏蒸室間體積,計算出NaCN的用量,和所要使用的缸數(塗釉水缸),並將缸均勻分佈於倉內。
(2)稱量氰化鈉,工作人員必須穿工作服、長筒膠鞋,戴風鏡、口罩、膠手套,每份不宜超過15kg,分裝後放在投藥缸邊。
(3)稱量濃硫酸、分裝濃硫酸時,用抽氣缸吸法較為安全,分裝完畢放在反應缸邊。
(4)先將足量清水倒入反應缸內,然後慢慢倒入濃硫酸並攪拌。
(5)攢葯時由倉內向倉外投藥,切忌混亂,緩緩投入,不可擲下。
(6)投藥完畢立即封倉。
5.濃度和泄漏檢測:最常用且較精確的是“聯苯胺”法:配製好0.1%乙酸聯苯胺和0.3%醋酸銅溶液,分別貯存於棕色瓶內,使用前將兩種溶液各l份混合(在15分鐘內使用)。用濾紙剪成6cm×12cm小條吸透藥液,帶有藥液的紙條遇到氰酸氣后呈藍色。
6.通風散毒和殘渣處理:達到密封時間后,打開倉庫氣窗,讓室內毒氣散出,直到檢測無毒時,人員方可進入熏蒸場所,散毒完畢將反應缸抬到遠離倉庫地點掘坑深埋(1.2~15m),埋藏點同時應遠離河邊井邊50m以上。

危險性


健康危害

1、毒理:抑制呼吸酶,造成細胞內窒息。LC50:357mg/m3,5分鐘(小鼠吸入)。
2、急性中毒表現:
(1)、短時間內吸入高濃度氰化氫氣體,可立即呼吸停止而死亡。
(2)、非驟死者臨床分為4期:前驅期有粘膜刺激、呼吸加快加深、乏力、頭痛;口服有舌尖、口腔發麻等;呼吸困難期有呼吸困難、血壓升高、皮膚粘膜呈鮮紅色等;驚厥期出現抽搐、昏迷、呼吸衰竭;麻痹期全身肌肉鬆弛,呼吸心跳停止而死亡。
(3)、可致眼、皮膚灼傷,吸收引起中毒。
3、慢性影響:神經衰弱綜合征、皮炎。

環境危害

該物質對環境可能有危害,對水體應給予特別注意。

燃爆危險

本品易燃,其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物,遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。長期放置則因水分而聚合,聚合物本身有自催化作用,可引起爆炸。
有害燃燒產物:氮氧化物。

應急處置


急救措施

氫氰酸
氫氰酸
皮膚接觸:立即脫去污染的衣著,用流動清水或5%硫代硫酸鈉溶液徹底沖洗至少20分鐘。就醫。
眼睛接觸:立即提起眼瞼,用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫。
吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。呼吸心跳停止時,立即進行人工呼吸(勿用口對口)和胸外心臟按壓術。給吸入 亞硝酸異戊酯,就醫。
食入:飲足量溫水,催吐。用1:5000高錳酸鉀或5%硫代硫酸鈉溶液洗胃。就醫。

消防措施

1、滅火方法
切斷氣源。若不能切斷氣源,則不允許熄滅泄漏處的火焰。消防人員必須穿戴全身專用防護服,佩戴氧氣呼吸器,在安全距離以外或有防護措施處操作。
滅火劑:乾粉、抗溶性泡沫、二氧化碳。用水滅火無效,但須用水保持火場容器冷卻。用霧狀水驅散蒸氣。
2、防爆措施:加入0.001%-0.5%的硫酸,磷酸甲酸等酸性物質作穩定劑或用活性炭吸附儲存,水含量控制在1%以內,防止其自聚合催化反應。

泄漏應急處理

1、迅速撤離泄漏污染區人員至安全區,並立即隔離150m,嚴格限制出入。
2、切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防毒服。
3、儘可能切斷泄漏源。合理通風,加速擴散。噴霧狀水稀釋、溶解。
4、構築圍堤或挖坑收容產生的大量廢水。如有可能,應考慮將其引燃,以排除 毒性氣體的積聚。或將殘餘氣或漏出氣用排風機送至水洗塔或與塔相連的通風櫥內。
5、漏氣容器要妥善處理,修復、檢驗后再用。

管理規範


操作規範

1、嚴加密閉,提供充分的局部排風和全面通風。
2、操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。
3、建議操作人員佩戴隔離式呼吸器,穿連衣式膠布防毒衣,戴橡膠手套。遠離火種、熱源,工作場所嚴禁吸煙。
4、使用防爆型的通風系統和設備。防止氣體或蒸氣泄漏到工作場所空氣中。
5、避免與氧化劑、酸類、鹼類接觸。搬運時輕裝輕卸,防止鋼瓶及附件破損。
6、配備相應品種和數量的消防器材及 泄漏應急處理設備。
7、倒空的容器可能殘留有害物。

儲存規範

1、儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。避免光照。庫溫不宜超過30℃。
2、包裝要求密封,不可與空氣接觸。
3、應與氧化劑、酸類、鹼類、食用化學品分開存放,切忌混儲。
4、採用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備。
5、應嚴格執行極毒物品“五雙”管理制度。

運輸規範

危險貨物編號:61003
UN編號:1051
包裝類別:O51
包裝方法:鋼質氣瓶;安瓿瓶外普通木箱。
運輸注意事項:
1、鐵路運輸時應嚴格按照鐵道部《危險貨物運輸規則》中的危險貨物配裝表進行配裝。
2、運輸前應先檢查包裝容器是否完整、密封,運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。
3、嚴禁與酸類、氧化劑、食品及食品添加劑混運。
4、運輸時運輸車輛應配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。
5、運輸途中應防曝晒、雨淋,防高溫。
6、運輸時所用的槽(罐)車應有接地鏈,槽內可設孔隔板以減少震蕩產生靜電。中途停留時應遠離火種、熱源。
7、公路運輸時要按規定路線行駛,禁止在居民區和人口稠密區停留。

廢棄處置方法

用控制焚燒法處置。

管制信息


氫氰酸(劇毒)該品根據《危險化學品安全管理條例》受公安部門管制。
《化學危險物品安全管理條例》(1987年2月17日國務院發布),化學危險物品安全管理條例實施細則 (化勞發[1992] 677號),工作場所安全使用化學品規定 ([1996]勞部發423號)等法規,針對化學危險品的安全使用、生產、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定;常用 危險化學品的分類及標誌 ( GB 13690-92)將該物質劃為第6.1 類毒害品;劇毒物品分級、分類與品名編號(GA 57-93)中,該物質屬第一類 A級無機劇毒品。

食品安全


蘋果核含有少量氫氰酸
蘋果核含有少量氫氰酸
蘋果核含有少量有害物質——氫氰酸。氫氰酸大量沉積在身體,會導致頭暈、頭痛、呼吸速率加快等癥狀,嚴重時可能出現昏迷。但蘋果中的氫氰酸主要存在於果核,果肉里並沒有。需要提醒的是:吃蘋果時習慣啃到果核,雖不會馬上導致中毒,但長期這樣吃,的確對健康不利。