Natriumcyanid

Strukturformel
Na+-Ion Cyanid-Ion
Allgemeines
Name	Natriumcyanid
Andere Namen	Natriumzyanid Cyannatrium Blausaures Natron Blausaures Natrium
Summenformel	NaCN
Kurzbeschreibung	farbloses, kristallines Pulver mit schwach bittermandelartigem Geruch<ref name="GESTIS">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 205-599-4 ECHA-InfoCard 100.005.091 PubChem 8929 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	49,01 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	1,6 g·cm−3<ref name="GESTIS" />
Schmelzpunkt	563 °C<ref name="GESTIS" />
Siedepunkt	1496 °C<ref name="GESTIS" />
Dampfdruck	1 hPa (817 °C)<ref name="Sigma">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei Sigma-AldrichVorlage:Abrufdatum (PDF).</ref> 0,10 kPa (800 °C)<ref name="Ullmann">E. Gail, S. Gos, R. Kulzer, J. Lorösch, A. Rubo, M. Sauer, R. Kellens, J. Reddy, N. Steier, W. Hasenpusch: Inorganic Cyano Compounds, in: Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 2012; doi:10.1002/14356007.a08_159.pub3.</ref> 1,65 kPa (1000 °C))<ref name="Ullmann" /> 11,98 kPa (1200 °C))<ref name="Ullmann" /> 39,10 kPa (1350 °C))<ref name="Ullmann" />
Löslichkeit	gut löslich in Wasser (580 g·l−1 bei 20 °C)<ref name="GESTIS" />
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),<ref name="CLP_100.240.759">Nicht explizit in Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP) gelistet, fällt aber mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Gruppeneintrag Vorlage:Linktext-Check in der Datenbank ECHA CHEM der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA)Vorlage:Abrufdatum Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.</ref> ggf. erweitert<ref name="GESTIS" /> Gefahrensymbol Gefahrensymbol Gefahrensymbol Gefahrensymbol Gefahr H- und P-Sätze H: 290​‐​300+310+330​‐​372​‐​410 EUH: 032 P: 262​‐​264​‐​273​‐​280​‐​302+352+310​‐​304+340+310<ref name="GESTIS" />
MAK	DFG/Schweiz: 3,8 mg·m−3 (gemessen als einatembarer Staub)<ref name="GESTIS" /><ref>Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte (Suche nach 143-33-9 bzw. Natriumcyanid)Vorlage:Abrufdatum</ref>
Toxikologische Daten	2,8 mg·kg−1 (LDLo, Mensch, oral)<ref name="merck">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei MerckVorlage:Abrufdatum</ref> 4,7 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)<ref name="merck" />
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0	−87,5 kJ/mol<ref name="CRC90_5_20">David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Standard Thermodynamic Properties of Chemical Substances, S. 5-20.</ref>
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Natriumcyanid ist das Natriumsalz der Blausäure (HCN). Bei Raumtemperatur ist es ein farbloses, hygroskopisches kristallines Pulver, das leicht bittermandelartig riecht. Es gilt als hochgiftig. In Gegenwart von Säuren zersetzt es sich unter Freisetzung des ebenfalls hochtoxischen Gases Blausäure.

NaCN + H₂SO₄ → HCN + NaHSO₄

Datei:Natriumcyanid; Cyannatrium; NaCN.jpg

Natriumcyanid (20 mg), als weißes Pulver.

Darstellung

Im Labor lässt es sich über zwei Reaktionen in kleinem Maßstab synthetisieren:

<math>\mathrm{6\,HCl + K_3[Fe(CN)_6] \longrightarrow 6\,HCN + FeCl_3 + 3\,KCl}</math>

Die mithilfe von Säure freigesetzte Blausäure wird dann (als Gas) in Natronlauge eingeleitet, wobei sie zum Natriumsalz neutralisiert:

<math>\mathrm{HCN + NaOH \longrightarrow NaCN + H_2O}</math>

Natriumcyanid wird auch durch Neutralisation von Blausäure mit Natronlauge nach dem Andrussow-Verfahren gewonnen. Ausgangsstoffe für die Synthese sind Methan, Ammoniak und Sauerstoff.

<math>\mathrm{2\,CH_4 + 2\,NH_3 + 3\,O_2 \longrightarrow 2\,HCN + 6\,H_2O + 960\,kJ}</math>

Methan, Ammoniak und Sauerstoff reagieren bei ≈1500 °C und Anwesenheit von Platin bzw. Rhodium-Katalysatoren zu Blausäure und Wasser.

Die nachfolgende Neutralisation ergibt Natriumcyanid.

<math>\mathrm{HCN + NaOH \longrightarrow NaCN + H_2O}</math>

Blausäure und Natronlauge ergeben Natriumcyanid und Wasser.

Früher wurde Natriumcyanid nach dem Castner-Kellner-Verfahren durch Reaktion von geschmolzenem Natrium mit Ammoniak zu Natriumamid und durch Glühen von Natriumamid mit Kohle gewonnen:<ref name="howi">A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 912.</ref>

<math>\mathrm{2 \ Na \ +\ 2 \ NH_3 \longrightarrow \ 2 \ NaNH_2 \ + \ H_2 }</math>

<math>\mathrm{ 2 \ NaNH_2 \ \xrightarrow [-2 \ H_2] {+C}\ \ Na_2CN_2 \ \xrightarrow {+C} \ 2 \ NaCN}</math>

Eigenschaften

Natriumcyanid ist sehr giftig. Es ist stark fischgiftig (siehe Cyanidfischerei) und belastet in größeren Mengen das Ökosystem. Es zersetzt sich in warmer wässriger Lösung langsam zu Natriumformiat und Ammoniak.

Verwendung

Natriumcyanid wird zusammen mit Kaliumcyanid zur Gewinnung von Gold, Silber und anderen Metallen (Cyanidlaugerei) verwendet.<ref>Erwin Riedel: Anorganische Chemie. 5. Auflage, de Gruyter, Berlin 2002, ISBN 3-11-017439-1, S. 731–732.</ref>

In der Galvanotechnik wird es für verschiedene cyanidische Bäder genutzt,<ref>C. F. Burgess, L. F. Richardson: Die Verwendung von Cyankalium für galvanische Bäder. In: Angew. Chem., Bd. 27, 1914, S. 211–212; doi:10.1002/ange.19140273002.</ref> so zum Beispiel cyanidische Kupfer-, Messing-, Bronze-, Zink-, Cadmium- und Goldbäder.

Bei der Metallbearbeitung kommt geschmolzenes Natriumcyanid zum Härten bestimmter Stahlsorten (Einsatzstähle) zum Einsatz.<ref name="Jan Hoinkis">Jan Hoinkis: Chemie für Ingenieure. John Wiley & Sons, 2015, ISBN 978-3-527-68456-4, S. 154 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). </ref>

Die Organische Chemie nutzt Natriumcyanid zur Synthese von Nitrilen, wie Decannitril (Kolbe-Nitrilsynthese).<ref name="Kurt Peter C. Vollhardt, Neil Eric Schore">Kurt Peter C. Vollhardt, Neil Eric Schore: Organische Chemie. John Wiley & Sons, 2011, ISBN 3-527-32754-1, S. 1058 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). </ref>

Sicherheitshinweise

Es ist darauf zu achten, dass Natriumcyanidstaub und -dämpfe nicht eingeatmet werden. Behälter müssen dicht geschlossen sein sowie kühl und trocken gelagert werden.

Zersetzung

Da Natriumcyanid auf Lebewesen stark toxisch wirkt (siehe Cyanidvergiftung), darf es auf keinen Fall über das Abwasser in die Umwelt gelangen, sondern muss in einer Abwasserbehandlungsanlage vollständig oxidiert werden. Dies kann auf die folgenden vier Weisen geschehen:

1. Durch Behandlung mit Natriumhypochlorit (NaClO) nach folgender Gleichung:

<math>\mathrm{2\,NaCN + 5\,NaClO + 2\,NaOH \longrightarrow 2\,Na_2CO_3 + N_2 + 5\,NaCl + H_2O}</math>

Das Behandeln mit Natriumhypochlorit hat den Nachteil, dass der AOX-Wert des Abwassers stark ansteigt.

2. Durch Zugabe von Wasserstoffperoxid (H₂O₂).
3. Durch Behandlung mit Ozon (O₃).
4. Durch Oxidation an Kohle- oder Platinanoden mit Hilfe von Gleichstrom.

Ziel der Entgiftung ist eine vollständige Zersetzung des Natriumcyanids in Kohlendioxid und Stickstoff.

Nachweis von Cyanidionen

Zu einer alkalischen Cyanidlösung wird im Unterschuss Eisen(II)-sulfat-Lösung zugegeben. Sind Cyanidionen vorhanden, dann bildet sich nach dem Ansäuern und Zugabe von Eisen(III)-chlorid-Lösung Berliner Blau.<ref>Jander, Blasius, Strähle: Einführung in das anorganisch-chemische Praktikum, 14. Auflage. Hirzel, Stuttgart 1995, ISBN 978-3-7776-0672-9, S. 356–357.</ref>

Einzelnachweise

<references />