KALIJEV TIOCIANAT (KSCN): ZGRADBA, LASTNOSTI, UPORABE - KEMIJA - 2025

Kalijev tiocianat je anorganska spojina, ki sestoji iz elementov kalija (K), žveplo (S), ogljik (C) in dušika (N). Njegova kemijska formula je KSCN. Je brezbarvna ali bela trdna snov, zelo topna v vodi. Sestavljen je iz kalijevega iona K ⁺ in SCN ^- tiocianatnega iona . KSCN najdemo v slini v izobilju.

Kalijev tiocianat se uporablja kot laboratorijski reagent za različne vrste kemijskih analiz. Uporablja se tudi v črnilih in barvah.

Trden KSCN kalijev tiocianat. O.Luci / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Vir: Wikimedia Commons.

KSCN je bil uporabljen za raztapljanje dentinske želatine (materiala pod zobno sklenino), preden nanesemo material za popravilo zob ali smolo. Uporablja se tudi pri raziskavah cepiv, saj omogoča ekstrakcijo nekaterih biokemijskih elementov iz bakterij.

Uporablja se v obliki raztopine, kjer se kovine med postopkom poliranja raztopijo z elektriko ali elektropoliranjem. Uporabljali so ga tudi za pridobivanje ponarejene krvi za filme in predstave.

Včasih se zlorabljajo za povečanje stabilnosti mleka, če ga ne hranimo v hladilniku. Toda slabost povzroča hipotiroidizem, bolezen, pri kateri ščitnica nepravilno deluje.

Struktura

Kalijev tiocianat je sestavljen iz kalijevega kationa K ⁺ in aniona NCS ^- tiocianata . Slednji tvori dušik (N), povezan z ogljikom (C), skozi trojno vez in žveplo (S), vezan na ogljik skozi eno vez.

Kemična sestava KSCN kalijevega tiocianata. Edgar181 / Javna last. Vir: Wikimedia Commons.

Nomenklatura

• Kalijev tiocianat
• Kalijev sulfocianat
• Kalijeva sol tiocianske kisline
• Kalijev rodanat
• Kalijev roodanid

Lastnosti

Fizično stanje

Brezbarvna ali bela trdna snov.

Molekularna teža

97,18 g / mol

Tališče

173 ºC

Temperatura razpadanja

500 ºC

Gostota

1,88 g / cm ³

Topnost

Zelo topen v vodi: 217 g / 100 ml pri 20 ° C, 238 g / 100 ml pri 25 ° C. Topen v etanolu.

pH

5% raztopina KSCN ima pH med 5,3 in 8,7.

Druge lastnosti

Čisti suhi vzorci kalijevega tiocianata so neskončno stabilni, če jih hranimo v temi v tesno pokritih steklenih kozarcih. Vendar v stiku z neposredno sončno svetlobo brezbarvni kristali hitro postanejo rumenkasti.

Raztopine čiste KSCN soli, zaščitene pred svetlobo, so popolnoma stabilne.

KSCN lahko nabrekne želatino in kolagen. Vodne raztopine kalijevega tiocianata kadar reagirajo z manganovim dioksidom MnO ₂ oksidira in tvorita tiocianogenom (SCN) ₂ .

Pridobitev

Kalijev tiocianat lahko pripravimo s taljenjem kalijevega cianida (KCN) z žveplom (S). Reakcija je hitra in količinska.

KCN + S → KSCN

V raztopini ga lahko dobimo z raztapljanjem žvepla (S) v benzenu ali acetonu in dodajanjem raztopine kalijevega cianida (KCN) v izopropanolu. Ta reakcija se uporablja za analizo količine žvepla v raztopini.

Kalijev tiocianat lahko dobimo čist z zaporednimi rekristalizacijami iz vode ali etanola.

Prisotnost v naravi

Kalijev tiocianat najdemo obilno v slini (15 mg / dL), v krvi pa ga ni.

Tudi mleko nekaterih sesalcev (na primer krav) ima v naravi zelo majhne količine tiocianata.

Prijave

V različnih aplikacijah

Kalijev tiocianat je bil uporabljen pri različnih kemijskih analizah. Uporablja se za analizo ali titracijo srebrovega iona, tudi kot reagent in indikator za druge analize.

KSCN se uporablja v barvilih in pigmentih. Uporablja se v barvah in črnilih.

V fotografski industriji se uporablja zlasti pri izdelavi fotografskega filma, saj omogoča trdno odlaganje želatine iz plastičnih folij.

Koncentracija tiocianata v krvi je bila uporabljena v medicinsko-znanstvenih poskusih za določitev stopnje, v kateri nekateri kadijo, saj je tiocianat proizvod, pridobljen iz vodikovega cianida (HCN), ki je prisoten v tobačnem dimu.

V zobnih aplikacijah

Kalijev tiocianat se uporablja pri popravljanju zob živali. Na površino dentina se uspešno nanese kot predhodna obdelava pred nanosom sredstva za zapolnitev ali zapiranje odprte luknje.

Dentin je plast, ki jo najdemo pod sklenino zob.

KSCN se uporablja za zdravljenje dentinske površine zob pred nanašanjem materiala, ki zapolni votline. Avtor: Mudassar Iqbal. Vir: Pixabay.

Kalijev tiocianat favorizira otekanje želatine, ki je na dentinu, zato se ta plast zlahka odstrani in doseže boljši oprijem ali lepljenje materiala, ki zapre zob (smolo).

V medicinskih znanstvenih laboratorijih

KSCN se uporablja pri pripravi cepiv ali bakterijskih ekstraktov.

Patogene bakterije gojijo z inkubacijo v primernih laboratorijskih posodah. Fosfatni pufer in KSCN se nato dodata v posodo, kjer se nahaja kultura bakterij.

Bakterijske kulture se ekstrahirajo s KSCN, da se pridobijo cepiva za medicinskoznanstvene izkušnje. Avtor: WikiImages. Vir: Pixabay.

Del tega bakterijskega pripravka vzamemo in damo v kozarec. Mešamo primeren čas in suspenzijo centrifugiramo, da tekočino ločimo od trdnega materiala. Supernatant (tekočina) se zbira in dializira.

Rezultat je izvleček, ki se uporablja za cepljenje v znanstvenih poskusih z laboratorijskimi živalmi.

V kovinski industriji

Kalijev tiocianat se uporablja pri elektropoliranju kovin. Elektropoliranje je kemični postopek, ki omogoča obdelavo površine kovine za zmanjšanje njene mikro hrapavosti, to je za glajenje kovinske površine.

To se naredi z električno energijo, zaradi česar kovina gladi deluje kot pozitiven pol ali anoda elektrolitske celice. Hrapavost se raztopi v raztopini kalijevega tiocianata in kovina je tako bolj gladka.

Na naboru filmov ali v gledališču

KSCN se uporablja pri simulaciji krvi v filmskih in televizijskih filmih ali v predstavah.

Na primer, na predel telesa nanesemo raztopino kalijevega tiocianata (KSCN), ki bo "utrpela" posek ali simuliran napad. Plastični nož ali simulacija ostrih predmetov se kopa v raztopini železovega klorida (FeCl ₃ ).

"Ostri" predmet, ki vsebuje FeCl _3, se nežno preide čez kožo, navlaženo v KSCN. Takoj bo nastala rdeča proga ali madež, zelo podoben krvi.

KSCN so uporabljali za pridobivanje ponarejene krvi v filmih ali gledališču. Avtor: Corey Ryan Hanson Vir: Pixabay.

To je posledica tvorbe kompleksa železovega tiocianata in vode ^2+, ki je intenzivno rdeče barve, zelo podoben krvi:

KSCN + FeCl ₃ + 5 H ₂ O → ²⁺ + 2 Cl ^- + KCI

KSCN kalijev tiocianat, pomešan s železovim kloridom v vodi, tvori globoko rdečo spojino, podobno krvi. Avtor: Clker-Free-Vector-Images. Vir: Pixabay.

Zloraba kalijevega tiocianata

Kalijev tiocianat se uporablja brezvestno, da prepreči, da bi mleko napadle bakterije ali glive, izgubile lastnosti in se poslabšale.

V tropskih državah se uporablja metoda, imenovana "lakto-peroksidazni sistem" ali LP sistem, ki poveča stabilnost mleka, kadar ga skladiščimo pri visokih sobnih temperaturah, kadar njegovo hlajenje ni mogoče.

V nekaterih državah mleka ni mogoče ohladiti, zato se uporablja kalijev tiocianat, da se prepreči njegovo poslabšanje. Avtor: Thomas B. Vir: Pixabay.

Ta metoda uporablja naravni antibakterijski sistem mleka, ki se aktivira s povečanjem koncentracije tiocianata (že v majhnih količinah v mleku) in vodikovega peroksida (H ₂ O ₂ ).

Vendar ta metoda v mnogih državah ne dovoljuje oblasti, ki ureja predelano hrano.

Nekateri brezobzirni ljudje dodajajo KSCN v mleko neracionalno z ali brez H ₂ O ₂ , kar predstavlja nevarnost za zdravje potrošnika, saj so tiocijanati snovi, ki povzročajo škodo na ščitnici in lahko povzročijo hipotiroidizem ob zaužitju visoke koncentracije.

Mleko z odvečnim kalijevim tiocianatom lahko škoduje zdravju tistih, ki ga uživajo. Avtor: Tookapic. Vir: Pixabay.

Tveganja

Vdihavanju kalijevega tiocianata v prahu se je treba izogibati. Pri rokovanju je priporočljivo nositi rokavice in zaščitna očala. Po kratki izpostavljenosti kalijevemu tiocianatu lahko povzroči učinke na živčni sistem, kot so pretirano čustvovanje brez motiva, vznemirjenosti in napadov.

Po dolgi izpostavljenosti lahko prizadeneta ščitnica in centralni živčni sistem, kar se kaže kot hipotiroidizem in poslabšanje nekaterih funkcij. Ob zaužitju lahko povzroči zmedenost, slabost, bruhanje, napade in šibkost.

Vžig ali izgorevanje KSCN sprošča zelo strupene cianidne pline; to se zgodi tudi pri dodajanju kislin. V laboratoriju je treba ravnati znotraj dobro prezračenega dima.

Reference

1. Jarvinen, LZ et al. (1998). Indukcija zaščitne imunosti pri kuncih s sočasno uporabo inaktiviranega toksina Pasteurella multocida in kalijevega tiocianata. Okužba in imuniteta, avgust, 1998, str. 3788-3795. Pridobljeno iz ncbi.nlm.nih.gov.
2. Tani, Y. in Togaya, T. (1995). Površinska obdelava z dentinom brez kislin. Journal of Dental Materials 14 (1): 58–69, 1995. Pridobljeno iz jstage.jst.go.jp.
3. Kolthoff, IM in Lingane, JJ (1935). Kalijev tiocianat kot primarna standardna snov. Časopis American Chemical Society 1935, 57, 11, 2126-2131. Pridobljeno iz pubs.acs.org.
4. Balmasov, AV in sod. (2005). Elektropoliranje srebra v vodno-organskih raztopinah kalijevega tiocianata. Prot Met 41, 354–357 (2005). Obnovljeno s povezave.springer.com.
5. Cotton, F. Albert in Wilkinson, Geoffrey. (1980). Napredna anorganska kemija. Četrta izdaja. John Wiley & Sons.
6. Lide, DR (urednik) (2003). CRC Priročnik za kemijo in fiziko. 85 ^th CRC Press.
7. Tyner, T. in Francis, J. (2017). Kalijev tiocianat. ACS reagens kemikalije. Pridobljeno iz pubs.acs.org.
8. Kanthale, P. et al. (2015). Kvalitativni test za odkrivanje tujecianata v mleku. J Food Sci Technol (marec 2015) 52 (3): 1698-1704. Pridobljeno iz ncbi.nlm.nih.gov.
9. Roy, D. et al. (2018) Silikonska kvantna fluorescentna sonda: Sinteza in karakterizacija tiocianata v človeški krvi. ACS Omega 2018, 3, 7, 7613-7620. Pridobljeno iz pubs.acs.org.
10. Gammon, K. (2018). Znanost o lažni krvi. Znotraj znanosti. Pridobljeno od insidescience.org.