Азид натрия — неорганическое вещество с формулой NaN ₃ . Эта бесцветная соль азотистоводородной кислоты является газообразующим компонентом во многих системах подушек безопасности . Как самый доступный азид используется для получения других азидов. Имеет высокую растворимость в воде. Высокотоксичен.

Структура

Азид натрия — ионное твёрдое вещество, существующее в двух полиморфных формах : ромбовидной и гексагональной .

Получение

Азид натрия чаще всего получают действием аммиака и оксида азота(I) на металлический натрий. Синтез проводят в два этапа. Сначала получают амид натрия :

${\displaystyle {\mathsf {2Na+2NH_{3}\rightarrow 2NaNH_{2}+H_{2}}}.}$

На полученный продукт действуют оксидом азота(I):

${\displaystyle {\mathsf {2NaNH_{2}+N_{2}O\rightarrow NaN_{3}+NaOH+NH_{3}}}.}$

Другой способ заключается во взаимодействии нитрата натрия с амидом натрия :

${\displaystyle {\mathsf {NaNO_{3}+3NaNH_{2}\rightarrow NaN_{3}+3NaOH+NH_{3}}}.}$

Также продукт можно получить взаимодействием гидразина с нитритом натрия :

${\displaystyle {\mathsf {NaNO_{2}+N_{2}H_{4}\rightarrow NaN_{3}+2H_{2}O}}.}$

Применение

Подушки безопасности автомобилей

При аварии с сильным ударом срабатывает датчик ускорения, сигнал этого датчика поджигает газообразующую смесь на основе азида натрия, при этом происходит реакция с большим выделением газообразного горячего азота:

${\displaystyle {\mathsf {2NaN_{3}\rightarrow 2Na+3N_{2}}}}$

Такая же реакция происходит при нагревании соли до 250—300 °C. Образующийся в качестве побочного вещества натрий сам по себе также опасен, и потому в автомобильных подушках безопасности нейтрализуется такими веществами, как нитрат калия или соединениями кремния. В последнем случае образуется силикат натрия . Сообщений о вреде подобных систем не зарегистрировано .

Органический синтез

Азид натрия используется для синтеза органических азидов (например, , ), как источник азотистоводородной кислоты для .

Неорганический синтез

Азид натрия используется как исходное вещество для получения других азидов, например, азида свинца и азида серебра , используемые в качестве инициирующих взрывчатых веществ .

Также применяется для получения особо чистого азота , чистого металлического натрия .

Часто используется как удобный для хранения источник остатка азотистоводородной кислоты для различных синтезов.

Биология и медицина

Азид используется в медицине как пробный реагент, мутаген и консервант .

Свойства

Уже при комнатной температуре реагирует с галогенами , нитритами щелочных металлов. При взаимодействии с сильными кислотами выделяет азотистоводородную кислоту:

${\displaystyle {\mathsf {H_{2}SO_{4}+NaN_{3}\rightarrow HN_{3}+NaHSO_{4}}}}$

Водные растворы содержат незначительные количества кислоты :

${\displaystyle {\mathsf {N_{3}^{-}+H_{2}O\rightleftarrows HN_{3}+OH^{-}\quad (K=10^{-4{,}6})}}}$

Азид разлагается при действии на него раствором азотистой кислоты :

${\displaystyle {\mathsf {2NaN_{3}+2HNO_{2}\rightarrow 3N_{2}+2NO+2NaOH}}}$

Растворы азида натрия следует считать опасными и, если в них нет необходимости, нейтрализовать действием окислителей. Следует избегать воздействия на растворы азида натрия кислот, так как это ведёт к выделению летучей, токсичной и взрывоопасной азотистоводородной кислоты. Описаны ^{[ источник не указан 1800 дней ]} случаи взрывов при сливании раствора азида в канализацию, за счёт образования азида меди (опасного взрывчатого вещества) и азидов других тяжёлых металлов (в частности, железа и свинца). Описан ^{[ источник не указан 1800 дней ]} случай взрыва системы, состоявшей из водного раствора азида натрия и слоя дихлорметана (возможно из-за образования диазидометана).

Токсичность

Азид натрия высокотоксичен, симптоматика схожа с той, что имеет место при отравлении цианидом . Большие дозы могут привести к летальному исходу .

Симптомы отравления у животных

При отравлении азидом натрия у крыс начинается апатия , тремор конечностей, судороги , цианоз , снижение температуры тела, резкое угнетение дыхания, кома и смерть ; у выживших — выпадение шерсти, нефрит . На вскрытии — повреждение миокарда , отёк лёгких и различные кровоизлияния, вакуолизация и жировая дистрофия печени , некрозы в ткани мозга, вакуолизация митохондрий . Ультраструктурные изменения сходны с теми, которые наблюдаются при гиповитаминозе В1 . При нанесении азида натрия на спину кроликов можно заметить нарушение вестибулярной хронаксии, снижение подвижности.

Симптомы отравления у человека

При отравлении азидом натрия у человека уже через 5 минут начинается удушье и сильное сердцебиение, через 1,5—4 часа наблюдается слабость, тошнота , падение кровяного давления, сильный понос со слизью , одышка. Смерть наступает в течение периода от 40 минут до 12 часов. На вскрытии явно виден отёк лёгких , многочисленные кровоизлияния в слизистые оболочки внутренних органов, отёк мозга .

Известны случаи отравления азидом натрия. В августе 2009 года сотрудникам одной лаборатории Гарвардского университета потребовалась госпитализация после того, как они выпили кофе из автомата рядом с рабочим помещением. Они испытывали пониженное давление и звон в ушах; один сотрудник упал в обморок. По данным лабораторных исследований, причиной стал азид, попавший в кофе .

Примечания

Ссылки

• от 21 августа 2008 на Wayback Machine