HYDROGEN CYANIDE

HYDROGEN CYANIDE 化学的性質、用途、生産

Chemical Properties

水白色の液体、温度は26℃以下、匂いはビターアーモンドのような微か。 通常市販されているものは純度96～99％で、水に可溶。 溶液は弱酸性、sensitiveto光です。 絶対的な純粋か安定させなかった場合、シアン化水素は重合します

化学特性

HCN は無色から淡いブルーの液体かガスです。 苦いアーモンドに似た独特の臭いがある。 HCNは、アミン、酸化剤、酸、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、苛性物質、アンモニアと反応する。 HCNは1704年に青色染料であるプルシアンブルーから初めて単離された。 HCNは、サクランボ、アプリコット、ビターアーモンドなどの果実から得られ、アーモンドオイルや香料になる。 HCNは燻蒸、電気メッキ、鉱業、合成繊維、プラスチック、染料、農薬の製造に使用される。 また、化学合成の中間体としても使用されます。 シアンへの暴露は、電気めっき、冶金、製鉄、金属洗浄などの職場で起こります。 シアンへの人体暴露は、工業用有機化学薬品、製鉄所、廃水処理施設の廃水からも起こります

化学的性質

青酸（シアン化水素）は無色透明の液体で、かすかにビターアモンドの臭いがします。 室温で容易に蒸発し、蒸気は空気よりわずかに軽い。 水には溶ける。 シアン化水素は、アンモニア・メタン混合物の酸化とホルムアミドの触媒分解によって製造されます。 シアン化水素は、アンモニアとメタンの混合物を制御された条件下で酸化させ、ホルムアミドの触媒分解によって製造されます。シアン化物塩を酸で処理することによって生成され、ウール、絹、プラスチックなどの窒素含有物質の燃焼副産物である可能性があります。 また、ニトリル類や関連化学物質の酵素的加水分解によっても生成されます。 シアン化水素ガスは、コークス炉や高炉の操業による副産物です。 シアン化水素の工業的用途は多岐にわたる。 例えば、燻蒸、電気めっき、鉱業、冶金、製鋼、金属洗浄産業、合成繊維、プラスチック、染料、農薬の製造、および化学合成の中間体としてなどです。

物理的性質

無色の液体または気体、ビターアーモンドの匂い、空気中で青い炎で燃える、屈折率1.2675、自動点火温度538℃、蒸気密度31℃0.947（空気=1）、液体密度0.715 g/mL、20℃で0.688 g/mL、25.7℃で沸騰、13.24℃で溶融、蒸気圧0℃で264 torr、臨界温度183.0℃、沸点0℃、融点0℃で0.840℃、融点0℃、0℃で2.550℃。5℃、臨界圧力53.20 atm、臨界体積139 cm3/moldielectric constant 158.1 at 0℃ and 114.9 at 20℃、導電率 3.3 mhos/cmat 25℃、粘性 0.201 centipoise at 20℃、表面張力 19.68 dyn/cm; 水およびアルコールと容易に混合する、10% aqueous solution0.984 g/mL at 20℃、pKaat 25℃ 9.21.

発生

桃、アプリコット、ビターアーモンド、チェリー、プラムは、その穀粒にいくつかのHCN誘導体を含み、しばしばグルコースとベンズアルデヒドと組み合わせてグルコシド（アミグダリン）として含まれる。 また、HCNおよびその誘導体からビターアーモンドの香りがすることがある。 782年、Scheelがこの化合物の希薄溶液を調製しました。 シアン化水素の最も重要なアプリケーションは、メタクリル樹脂やプラスチックのメタクリル酸メチルを製造することです。 シアン化水素から作られる他の製品には、シアン化カリウム、シアン化ナトリウム、アジポニトリル、メチオニン、塩化シアヌル、シアノゲン、ニトリロ三酢酸、およびいくつかのトリアジンペスチサイドが含まれています。 また、ネズミの駆除にも少量使用される。

用途

シアン化水素は、メタクリル酸メチル、塩化シアヌル、トリアジン、シアン化ナトリウム、およびエチレンジアミン四酢酸（EDTA）などのキレートの製造や、燻蒸に使用されています。 ビート糖の残渣やコークス炉のガスに含まれる。 ソルガム、キャッサバ、モモの木の根など特定の植物の根に存在し（Adewusi and Akendahunsi 1994; Branson et al. 1969; Esquivel and Maravalhas 1973; Israel et al. 1973）、アンズの種子（Souty et al. 1970）およびタバコ煙に微量に存在（Rickert et al.） Suchardら(1998)は、杏仁の摂取による急性シアン化物中毒の症例を報告している。
消防士は、火災時に放出されるガスとして知られているHCNにさらされる危険性が高い。 ポリウレタンフォーム、シルク、ウール、ポリアクリロニトリル、ナイロン繊維などの素材が燃焼すると、CO、アクロレイン、CO2、ホルムアルデヒド、その他のガスとともにHCN（酒井と奥久保1979、山本1979、森川1988、レビン他 1987、住井と土屋1976）を発生させるのです。 これらの有毒ガスの放出は主に酸素欠乏の条件下で行われ、空気の供給が豊富な場合には放出はかなり減少する（Hoschkeら1981）。
Bertolら（1983）はポリアクリロニトリル1 gから1500 ppmのHCNが発生すると決定している。 したがって、平均的な大きさの居室で2kgのポリアクリロニトリルを燃やすと、致死的な濃度のHCNが発生する可能性がある。
Jellinek and Takada (1977) は、ポリウレタンの酸化的熱劣化によるHCNの発生を報告したが、純粋な熱劣化によるHCNの発生はなかった。 銅は、発生したHCNの触媒的酸化により、HCNの遊離を抑制した。 Herrington (1979) は、ポリウレタンフォームのイソシアネート部分が最初に揮発し、熱、煙、HCN、窒素酸化物、および有機化合物を放出することを観察しています。 次にポリオレフィン部分の揮発が起こり、COとCO2が放出される。 岸谷、中村(1974)は、ウレタンフォームからは500℃で最も多くのHCNが発生するが、ポリアクリロニトリル、ナイロン66では温度の上昇とともにHCNが増加することを報告している。

用途

HCNの高トン数での用途は、多くの化学製品や有機合成の中間体の調製である。 ガスとして、HCNは時々消毒剤として適用されます; またはHCNを含浸させたセルロース円盤が使用されるかもしれません。 鉱石処理、金属処理ではシアンが広く使用されている。

用途

HCNは1704年に青色染料であるプルシアンブルーから初めて単離された。 HCNはサクランボ、アプリコット、ビターアーモンドのような穴の開いた果物から得られ、アーモンドオイルや香料が作られる。 HCNは燻蒸、電気メッキ、鉱業、合成繊維、プラスチック、染料、殺虫剤の製造に使用される。 また、化学合成の中間体としても使用されます。
その他、シアン化水素はシアン化物塩、エリロニトリル、染料の製造に使用され、園芸用の燻蒸剤としても使用されます。

定義

ChEBI。 窒素原子にメチン基が三重結合した一価の炭素化合物。 ホルモニトリル、ヒドロシアン酸、プルシン酸としても知られるHCNは、苦いアーモンドの香りがする猛毒の液体で、25.6℃で沸騰します。
ヒドロシアン酸、プルシン酸、フォノニトリルとしても知られ、苦いアーモンドの香りが特徴で非常に毒性の強い無色ガスです。 自然界では、グルコースやベンズアルデヒドと結合した少量のシアン化水素誘導体が、アプリコット、モモ、チェリー、プラムのピットに含まれています。 シアン化水素は、通常2～10％のシアン化水素を含む水溶液として市販されています。 シアン化水素は、アミン、酸化剤、酸、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、苛性物質、アンモニアなどと反応する。 シアン化水素の水溶液はゆっくりと脱分解し、ギ酸アヌノニウムを生成する。 用途によっては、必要に応じてシアン化水素を生成し、取り扱いや保管の問題を解消することが望ましい。

製造方法

シアン化水素は、NH3、メタン、および空気の混合物を、白金触媒の存在下で部分燃焼させることにより調製できる：HN3 + CH4 + 1.5 O2 + 6 N2 → HCN + 3 H2O + 6N2 このプロセスは約900～1000℃で行われる；収率は55～60％である。 別のプロセスでは、天然ガスに含まれるメタンを白金触媒上で1,200〜1,300℃でNH3と反応させるが、この反応にはかなりの熱量が必要である。 また、メタンとプロパンをNH3と反応させ、C3H8 + 3NH3 → 3HCN + 7H2、またはCH4 + NH3 → HCN + 3H2を生成する方法もある。 反応器は電気加熱式流動床を使用する。 反応温度は約1,510℃。

調製法

シアン化水素は一般にアンモニア、メタン、空気の高温触媒反応（Andrussowプロセス）により工業的に生産される。 化学量論的には
2CH4 + 2NH3 + 3O2 → HCN + 3H2O ΔHrxn = 230.4 kcal
この反応は吸熱性で1,100℃の温度とプラチナやロジウムなどの触媒が必要である。 メタンの代わりに他の炭化水素を使用してもよい。
この化合物は、他のいくつかの方法で製造することができる。 1.メタノールとアンモニアを空気のない状態で触媒を使用して高温（600〜950℃）で加熱する。
CH3OH + NH3 → HCN + H2O + H2
2. 高温、減圧でのホルムアミドの熱分解：
HCONH2 → HCN + H2O
3. アセトニトリルとアンモニアを1100～1300℃で加熱：
CH3CN + NH3 → 2HCN + 2H2
4.アセトニトリル + アンモニア（1,100℃）。 シアン化ナトリウム、シアン化カリウム、フェロシアン化カリウムと鉱酸の反応：
NaCN + HCl → HCN + NaCl
K4Fe(CN)6 + 6HCl → 6HCN + 4KCl + FeCl2

製造方法

シアン化水素はシアン化ナトリウムと鉱酸、ホルムアミドからの触媒脱水で製造されてきた。 製造されるシアン化水素のほとんどは、2つの合成プロセスで占められています。 シアン化水素の直接生産のための支配的な商業プロセスは、アンモニア、メタン（天然ガス）および白金触媒上の空気の反応を含む古典的な技術に基づいており、それはAndrussowプロセスと呼ばれています。 もう一つは、アンモニアとメタンを反応させるもので、ドイツのデグサ社が開発したBMA（Blaus €aure-Methan-Ammoniak） プロセスと呼ばれるものである。 また、プロピレンのアンモニア酸化によるアクリロニトリルの製造（ソヒオプロセス）でも副生成物としてシアン化水素が得られる。

定義

シアン化水素ガスが水に溶けてできる猛毒の弱酸。 その塩はシアン化物である。 シアン化水素は、アクリル樹脂の製造に使用される。

定義

アルデヒドまたはケトンとシアン化水素との間にできる付加化合物。 一般式は、RCH（OH）（CN）（fromanアルデヒド）またはRR′C（OH）（CN）（アケトンから）です。 シアノヒドリンは容易にヒドロキシカルボン酸に加水分解されます。 例えば、2-ヒドロキシプロパノニトリル（CH3CH（OH）（CN））は、加水分解により2-ヒドロキシプロパン酸（CH3CH（OH）（COOH））となる。

定義

プルシック酸。 無色の液体または気体、HCN、アーモンドの特徴的なにおい、r.d. 0.699 (22℃で液体); m.p. -14°C; b.p. 26°C. 金属シアン化物に酸を作用させて生成する猛毒物質。 工業的には、アンモニアとメタンを空気で接触酸化して製造され、アクリレート樹脂の製造に使用される。 ヒドロゲンサンイドは弱酸性（Ka = 2.1 × 10-9mol dm-3）である。 有機カルボニル化合物とはシアノヒドリンを形成する。

反応

シアン化水素は触媒、例えばプラチナブラックの存在下、140℃で水素と反応し、メチルアミンCH3NH2を生成する。 空気中で燃やすと淡い紫色の炎を出し、希硫酸で加熱するとホルムアミドHCONH2とギ酸アンモニウムHCOONH4を生成し、塩素と日光にさらすと塩化シアノゲンCNClと塩化水素を生成する。 シアン化水素の重要な反応は、アルデヒドまたはケトンとの反応であり、それによってシアンヒドリン、例えばアセトアルデヒドシアンヒドリンCH3CHOH-CHが生成し、得られたシアンヒドリンはアルファヒドロキシ酸、例えばアルファヒドロキシプロピオン酸CH3-CHOH-COOHに容易に変換される。

一般的な説明

青酸溶液は、アーモンドのかすかな臭いのある青酸を5%まで溶解した水です。 HYDROGEN CYANIDE は、吸入および皮膚吸収によって有毒です。 低濃度への長時間の暴露や高濃度への短時間の暴露は、健康に悪影響を及ぼす可能性があります。 その蒸気は空気よりギリギリ軽いです。

反応性プロファイル

この特定のレコードは、水に溶けたシアン化水素を含んでいます。 シアン化水素は非常に揮発性の高い液体または無色の気体で、苦いアーモンドの匂いがし、b.p. 26°C。 ガス（シアン化水素）は空気と爆発性の混合物を形成し、HYDROGEN CYANIDEはアセトアルデヒドと激しく反応する。 HYDROGEN CYANIDEは、加熱したり、酸化剤にさらされると、深刻な爆発の危険性がある。 HYDROGEN CYANIDE は、高温 (50-60° C) またはアルカリの痕跡の存在下で爆発的に重合することがあります。 安定剤（例えば、リン酸）がない場合、HYDROGEN CYANIDEは爆発的に速い自然（自己触媒）重合を起こし、火災につながる可能性がある。 この反応はアンモニアが生成されるため、自己触媒的である。 無水酸は、酸の添加により安定化させる必要がある。 イミドエステル塩酸塩の調製の際、アルコール性シアン化水素に塩化水素を急速に通した。 冷却しても爆発する。

危険

可燃性、危険な火災の危険性、空気中の爆発限界6-41％。 摂取、吸入、皮膚吸収により毒性がある。 TLV：上限4.7 ppm。

健康被害

有害。吸入、摂取または皮膚との接触により重傷または死亡する可能性がある。 溶融した物質と接触すると、皮膚や目に重度の火傷を負わせる可能性がある。 皮膚との接触は避けてください。 接触または吸入による影響は、遅延することがある。 火災により刺激性、腐食性、毒性ガスが発生する可能性がある。 消火剤、希釈水の流出は、腐食性、毒性、公害の原因となることがある。

健康被害

シアン化水素への曝露は、動物および人間に健康上の悪影響を及ぼす。シアン化水素は肺から容易に吸収され、中毒の症状は数秒から数分以内に始まる。 シアン化水素は肺から容易に吸収され、中毒症状は数秒から数分で始まります。毒性および中毒の症状には、窒息、倦怠感または衰弱、疲労、頭痛、混乱、吐き気、嘔吐、呼吸の速度と深さの増加、または呼吸が遅く、息をすること、甲状腺および血液変化などがありますが、これらに限定されるものではありません。 シアン化水素を吸入すると、頭痛、めまい、錯乱、吐き気、息切れ、痙攣、嘔吐、衰弱、不安、不整脈、胸部圧迫感、意識不明を起こし、これらの作用は遅発性である。 誘導毒性および中毒の標的器官は、中枢神経系、心肺系、甲状腺、および血液である。

健康被害

HCNは、生存のために酸素を必要とするすべての生命に対して毒性および窒息性の影響を及ぼすため、特に危険である。 HCNは、細胞の酸化に関連する組織の酵素と結合する。 HCN中毒の徴候と症状は非特異的で、非常に速いです。 症状としては、興奮、めまい、吐き気、嘔吐、頭痛、脱力感、眠気、あえぎ、甲状腺、血液変化、混乱、失神、テタニック痙攣、ロックジョー、痙攣、幻覚、意識喪失、昏睡、死などがあります。 酸素が組織に供給されなくなると、窒息に至り、死に至る。 小児はHCN暴露に対してより脆弱である。 HCNは肺から容易に吸収され、中毒症状は数秒から数分で始まる。 HCNを吸入すると中毒症状が急速に現れ、ほぼ即座に虚脱、呼吸停止、数分以内に死亡する（表1）

健康被害

シアン化水素の急性毒性は高く、吸入、摂取、眼や皮膚との接触による暴露は急速に致命的となる可能性がある。 低レベルの暴露（例えば、18～36ppmを数時間吸入）で観察される症状は、衰弱、頭痛、混乱、吐き気、嘔吐などである。 270ppmの吸入で即死、100～200ppmで30～60分後に死亡する可能性がある。 HCNの水溶液は皮膚や目から容易に吸収され、50mgの吸収で致死的となる。 シアン化水素への慢性的な暴露の影響は非特異的でまれである

健康被害

シアン化水素は、すべての毒性ルートで危険な急性毒物である。 急性吸入は、数秒で死に至るかもしれない。 その蒸気の吸入による致死作用は、空気中の濃度と暴露時間に依存する。 空気中の270 ppmのHCNを吸入すると即座に、135 ppmでは30分後に死亡する可能性がある（Patty 1963; ACGIH 1986）。 高濃度にさらされると、窒息や中枢神経系、心血管系、肝臓、腎臓の損傷を引き起こす。
HCNは、摂取、皮膚吸収、眼球の経路で非常に有毒である。 50mgを飲み込むと、人間にとって致命的となる。 致死量のHCN中毒の症状は、呼吸困難、息切れ、麻痺、意識不明、けいれん、呼吸不全です。
LD50値、静脈内（マウス）：0.99mg/kg
LD50値、経口（マウス）：3.70mg/kg
ファットヘッドミノーに対するHCNの急性毒性とpH（範囲：6.8～9.3）の関係について、ブロデリウスら（1977）はH2Sと同様にpH値が高くなると毒性が増すことを観察している。
暴露経路の影響に関する急性致死毒性試験において、Ballantyne（1983a）は、血中シアン濃度が暴露経路によって変化することを観察した。 また、ある特定の組織における濃度は、暴露経路によって著しく変化した。 血中シアン濃度は、吸入および皮膚からの浸透で最も低くなった。 血中シアン濃度は、曝露経路が異なっても、生物種によってほぼ同じであった。
Blank et al. (1983)は、Sprague-Dawleyラットを用いたシアン化水素の吸入毒性試験を実施した。 その結果、68ppmのHCNを1日6時間、3日間連続暴露したところ、活動低下、呼吸困難、低酸素症、痙攣、色情異常の症状が見られた。 雄ラット5匹中3匹が暴露1日後に死亡した。四肢のチアノーゼ、中程度から重度の肺の出血、肺水腫が原因であった。 雌ラットはすべて生存した。 4 週間の研究では、58 ppm HCN までの濃度では、死亡は観察されなかった。 しかし、125 ppm HCN に 15 分間短時間暴露すると、試験動物の 20％に致命的な影響があった。
Alarie and Esposito（1988）は、吸入によるHCN中毒の致死的閾値として、血中シアン濃度1mg/Lを提唱している。 ナイロンカーペットの煙にさらされた実験動物では、1.2mg/Lのシアン濃度が測定された。 火災流出ガスCOとHCNの複合毒性は相加的であることが判明した(Levin et al. 1988)。 この研究では、個々のガスの亜致死濃度が組み合わされると致死的となることが示された。 さらに、CO2 の存在と酸素濃度の低下とが相まって、CO-HCN 混合ガスの毒性を増強させた (Levin et al. 1987)。 HCN と一酸化窒素は、一酸化炭素によって引き起こされるラットの機能喪失を早めた。 カルボニルヘモグロビン濃度が 42.2-49% のとき、CO 単独では 50-55% のカルボニルヘモグロビンが同じ効果を示した (Conditet al. 1978)。

火災の危険性

シアン化水素は非常に燃えやすい液体である。 液状のシアン化水素は安定剤（通常はリン酸）を含んでおり、安定剤が十分な濃度で維持されていないと古い試料は爆発することがある。

火災の危険性

不燃性で物質自体は燃えないが、加熱すると分解して腐食性ガスや有毒ガスを発生させることがある。 一部は酸化剤であり、可燃物（木材、紙、油、衣服など）を発火させることがある。 金属と接触すると引火性の水素ガスを発生することがある。 容器は加熱すると破裂することがある。

引火性・爆発性

シアン化水素は非常に引火性の高い液体である。 液体HCNは安定剤（通常リン酸）を含んでおり、酸安定剤が十分な濃度で維持されていない場合、古いサンプルは爆発する可能性がある。

貯蔵

シアン化水素は、涼しく乾燥した風通しのよい場所で、密閉された容器に正しいラベルを貼って貯蔵する必要がある。 シアン化水素の容器は物理的な損傷から保護されるべきで、過塩素酸塩、過酸化物、過マンガン酸塩、塩素酸塩、硝酸塩などのアミンや酸化剤とは別に保管しなければならない。 また、塩酸、硫酸、硝酸などの強酸、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、水、アンモニア、アセトアルデヒド、苛性ソーダなどからも離して保管する。

精製方法

HCNはNaCNとH2SO4から調製し、H2SO4とCaCl2上を通過させて乾燥し、真空装置で蒸留して77℃で脱ガスしてから使用する。 シリンダーHCNには、少量のH3PO4、H2SO4、SO2および水とともに、爆発性重合に対する安定剤が含まれていることがあります。 P2O5上で蒸留して精製し、パイレックス瓶に入れてドライアイスの温度で凍結保存することができる。 液体HCNは、液体アンモニアと同様に蒸発潜熱が大きいので蒸発が非常に遅く、液体の温度が沸点以下に下がるので液体状態を保つことができる。 猛毒であり、十分な注意が必要です。

Incompatibility

HCNは、50℃以上に加熱されたり、微量のアルカリが存在すると爆発的に重合することがある。

廃棄物処理

流出した場合、すべての着火源を除去する。 廃棄上の注意： 余分なシアン化水素及びこの物質を含む廃棄物は、適切な容器に入れ、明確にラベル付けし、所属機関の廃棄物処理ガイドラインに従って処理すること。 廃棄方法の詳細については、本書第7章を参照。

注意事項

HCNは、空気中の濃度が5.6%（56,000ppm）以上で爆発性があり、危険濃度の警告を十分に行わないため、作業者はその管理に十分注意する必要がある。 空気中のHCN濃度は300mg/m3で約10分以内に致死量となり、3500ppm（約3200mg/m3）のHCNは約1分で人間を死亡させる。