Синтез тиоцианата ртути
2.1.4 Отравление ртутью и ее соединениями
Отравления ртутью и ее соединениями возможны на ртутных рудниках и заводах, при производстве некоторых измерительных приборов, ламп, фармацевтических препаратов, инсектофунгицидов и др.
Основную опасность представляют пары металлической ртути, выделение которых с открытых поверхностей возрастает при повышении температуры воздуха. При вдыхании ртуть попадает в кровь. В организме ртуть циркулирует в крови, соединяясь с белками; частично откладывается в печени, в почках, селезенке, ткани мозга и др. Токсическое действие связано с блокированием сульфгидрильных групп тканевых белков, нарушением деятельности головного мозга (в первую очередь, гипоталамуса). Из организма ртуть выводится через почки, кишечник, потовые железы и др.
Острые отравления ртутью и её парами встречаются редко. При хронических отравлениях наблюдаются эмоциональная неустойчивость, раздражительность, снижение работоспособности, нарушение сна, дрожание пальцев рук, снижение обоняния, головные боли. Характерный признак отравления – появление по краю дёсен каймы сине-черного цвета; поражение дёсен (разрыхленность, кровоточивость) может привести к гингивиту и стоматиту. При отравлениях органическими соединениями ртути (диэтилмеркурфосфатом, диэтилртутью, этилмеркурхлоридом) преобладают признаки одновременного поражения центральной нервной (энцефало-полиневрит) и сердечно-сосудистой систем, желудка, печени, почек. [5]
2.2 Родан
Родан, диродан, (SCN)2 был впервые получен в свободном состоянии в 1919 году Зёдербекком при действии брома, растворенного в сероводороде, на роданид серебра:
2AgSCN + Br2 = 2AgBr + (SCN)2
(SCN)2 устойчив только при понижении температуры. Расплав вскоре спонтанно разлагается с выделением желтого дыма и с образованием кирпично-красного аморфного твердого вещества. Немного устойчивее родан в растворах. Хорошо растворим в сероуглероде и четыреххлористом углероде. В органических растворителях происходит разложение, медленно при низких температурах, мгновенно при комнатной. При этом выделяется аморфное вещество, которое получил еще Либих, пытаясь приготовить свободный родан путем окисления цианадов хлором в водных растворах. (SCN)2 тотчас разлагает воду.
3(SCN)2 + 4H2O = HCN + 5HNCS + H2SO4
В химическом отношении свободный родан очень напоминает йод. Он вступает в реакцию с металлами. (SCN)2 способен вытеснять свободный йод из иодидов и сам может быть вытеснен избытком йода:
I2 + 2SCN- = 2I- + (SCN)2
Родан взаимодействует с H2S в эфирном растворе, образуя роданистую серу:
2(SCN)2 + H2S = S(SCN)2 + 2HSCN
Роданистая сера была обнаружена еще в 1828 году Лассенем, как продукт взаимодействия хлористой серы и роданида ртути:
SCl2 + Hg(SCN)2 = HgCl2 + S(SCN)2 [6]
2.3. Тиоциановая кислота
Тиоциановая кислота (роданистоводородная кислота, HNCS) представляет собой бесцветную, маслянистую, резко пахнущую жидкость ( при 5 °С). При температуре -110° является белой кристаллической массой (Кд=0,14). Она является сильной кислотой.
На организм человека тиоциановая кислота оказывает токсическое действие, раздражая слизистые оболочки. Она содержится в соке лука Allium соера и в корнях некоторых других луковичных растений. [2]
2.3.1 Некоторые характеристики тиоциановой кислоты
Строение |
H-N=C=S. |
Температура плавления (в °C) |
-110 |
Температура разложения (в °C): |
-90 |
Показатель диссоциации |
pKa (1) = 0,85 (180 C) |
ΔH0возг,298, кДж/моль |
104,6 |
S0298, Дж/(К*моль) |
247,36 |
Cp,298, Дж/(К*моль) |
48,16 |
В интервале от -90 С до -85 С HNCS полимеризуется в бесцветную кристаллическую массу. При остарожном нагревании в вакууме образуется бледно-желтая, растворимая в эфирах родануровая кислота (HNCS). Если тиоциановую кислоту нагреть до комнатной температуры при обычном давлении на воздухе или в вакууме, то вещество медленно окрашивается в темно-красный цвет. При температуре около +30 С происходит быстрое превращение со значительным выделением тепла и вспенивание.
Водные растворы тиоциановой кислоты устойчивы только при концентрации до 5% (в растворе по свойствам схожа с хлористоводородной кислотой), в более концентрированных растворах она разлагается с образованием, так называемого ксантогенового водорода и других продуктов.
Восстанавливается HNCS цинком в соляной кислоте до метиламина и 1,3,5-тритиана. Окисляется тиоциановая кислота KMnO4 и H2O2 - до HCN, Br2 - до BrCN. Мягкое окисление приводит к родану (SCN)2. А сероводородом разлагается до сероуглерода и аммиака.
HSCN + 3H2O2 = HCN + H2SO4 + 2H2O
2.3.2. Получение HNCS
Тиоциановую кислоту получают из роданидов, например:
KSCN + KHSO4 = K2SO4 + HNCS
Безводную тиоциановую кислоту получают при нагревании роданида свинца (ртути) в токе сероводорода:
Pb(SCN)2 + H2S = PbS + 2HSCN
2.3.3. Применение роданистоводородной кислоты
Практическое применение находят только производные тиоциановой кислоты, например роданиды (неорганические тиоцианаты), а также сложные эфиры (органические тиоцианаты), используемые как инсектициды и фунгициды.[1]
2.4. Тиоцианаты неорганические
Тиоцианаты неорганические (неорганические роданиды (название от греческого rhodon - роза, по ярко-красной окраске тиоцианата железа Fe(SCN)3) или сульфоцианиды), соли не выделенной тиоциановой кислоты (тиоциановая кислота (роданисто-водородная кислота) HNCS - желтоватая жидкость с температурой плавления -110°С; длины связей (нм) 0,09887 (H—N), 0,21164 (N—С) и 0,15605 (С—S), угол HNC 134,98°). Кристаллические вещества растворимые в воде, спирте, эфирах и ацетоне.
2.4.1. Общие характеристики некоторых тиоцианатов
Соединения |
Тпл, 0С |
Ткип, 0С |
Плотность, г/см3 |
Растворимость в воде, г/ см3 |
NH4NCS |
146,6 |
170* |
1,3057 |
120 (при 0 0С) |
KNCS |
172,3 |
500* |
1,886 |
217 (при 20 0С) |
NaNCS |
287 |
300* |
1,73 |
166 (при 25 0С) |
CuSCN |
1084 |
- |
2,85 |
5∙10-4(при 18 0С) |
Ca(SCN)2*3H2O |
разл. |
- |
- |
150 (при 0 0С) |
Pb(SCN)2 |
195* |
- |
3,82 |
0,05 (при 20 0С) |