- Structure
- Nomenclature
- Propriétés
- État physique
- Poids moléculaire
- Point de fusion
- Densité
- Solubilité
- Constantes de dissociation
- Propriétés chimiques
- Propriétés biochimiques
- Obtention
- Applications
- Dans les véhicules automobiles et les avions
- Dans l'industrie chimique
- En agriculture
- Dans la préparation d'autres composés chimiques
- Dans l'industrie des explosifs
- Dans les laboratoires biochimiques
- Dans diverses utilisations
- Des risques
- Références
L' azide de sodium est un solide inorganique cristallin formé par l'ion sodium Na + et l'ion azide N 3 -. Sa formule chimique est NaN 3. Le composé NaN 3 est le sel de sodium de l'acide hydrazoïque HN 3. NaN 3 est un solide cristallin incolore à blanc.
Bien qu'il s'agisse d'un composé très toxique, l'une de ses utilisations les plus répandues a été les sacs gonflables qui se gonflent instantanément lors d'accidents de véhicules. Il est également utilisé pour gonfler rapidement les toboggans d'urgence des avions. Cependant, son utilisation est actuellement fortement remise en question dans les deux cas en raison de sa toxicité.
Azide de sodium NaN 3 solide. И.С. Непоклонов. Source: Wikimedia Commons.
Il est utilisé dans les laboratoires de recherche chimique pour synthétiser divers types de composés et dans les laboratoires biochimiques pour des études sur des bactéries, des champignons ou des cellules de mammifères ou humaines.
Dans certains laboratoires, il est utilisé pour stériliser du matériel ou du matériel, mais certains types de micro-organismes résistent à son action biocide.
Il a également été utilisé en agriculture pour éliminer les parasites du sol ou dans l'industrie du bois pour éviter que le bois de pin ne soit taché de champignons.
Structure
NaN 3 azoture de sodium est constitué d'un Na + cation de sodium et un N 3 - anion azide.
L'azide de sodium est composé de l'ion sodium Na + et de l'ion azide N 3 -. Lukáš Mižoch. Source: Wikimedia Commons.
L'ion azide N 3 - est formé de 3 atomes d'azote (N) liés entre eux par des liaisons covalentes qui peuvent être simples, doubles ou triples, puisque les électrons sont partagés entre les trois.
Ledit anion a une structure linéaire, c'est-à-dire les trois atomes d'azote disposés en ligne droite. De plus, la structure est symétrique.
Structures de Lewis possibles de l'anion azide. Auteur: Marilú Stea.
Nomenclature
- De l'azide de sodium
- De l'azide de sodium
Propriétés
État physique
Solide cristallin incolore à blanc. Cristaux hexagonaux.
Poids moléculaire
65,01 g / mol
Point de fusion
Il se décompose à 275 ° C.
Densité
1,846 g / cm 3 à 20 ºC
Solubilité
Il est très soluble dans l'eau: 41,7 g / 100 mL à 17 ºC. Il est légèrement soluble dans l'éthanol et insoluble dans l'éther éthylique.
Constantes de dissociation
Il a un pK b de 9,3. Les solutions aqueuses contiennent du NH 3, qui s'échappe rapidement dans l'environnement à 37 ºC.
Propriétés chimiques
NaN 3 est très corrosif vis-à-vis de l'aluminium et modérément vis-à-vis du cuivre et du plomb.
Selon une certaine source, l'azide de sodium n'est pas explosif. Il se décompose en douceur et complètement lorsqu'il est chauffé à 300 ° C ou plus, formant du sodium métallique Na et de l'azote gazeux N 2.
2 NaN 3 → 2 Na + 3 N 2 ↑
C'est un agent nitrurant, c'est-à-dire qu'il sert à azoter ou à ajouter de l'azote à d'autres composés chimiques ou à la surface de matériaux comme l'acier.
Il est stable dans l'eau neutre ou alcaline en l'absence de lumière. Il est décomposé par le rayonnement solaire.
Propriétés biochimiques
L'azide de sodium inhibe une enzyme appelée cytochrome oxydase qui se trouve dans les mitochondries des cellules et est significativement impliquée dans la respiration et la production d'énergie.
Son action empêche la génération d'ATP, un composé clé dans les activités cellulaires et la cellule se détériore ou endommage.
En cas d'ingestion, d'inhalation ou de contact avec de l'azide de sodium, il est très toxique et peut être mortel.
Obtention
L'ammoniac NH 3 est mis à réagir avec du sodium métallique Na à 350 ° C dans un récipient en acier fermé, pour obtenir de l'amidure de sodium NaNH 2.
L'amide de sodium NaNH 2 est mis à réagir avec du monoxyde de diazote N 2 O à 230 ° C dans un réacteur de nickel, et ainsi il se forme un mélange d'azide de sodium NaN 3, d'hydroxyde de sodium NaOH et d'ammoniaque NH 3.
2 NaNH 2 + N 2 O → NaN 3 + NaOH + NH 3
Il peut également être obtenu en faisant réagir l'amidure de sodium avec du nitrate de sodium NaNO 3 à 175 ºC:
3 NaNH 2 + NaNO 3 → NaN 3 + 3 NaOH + NH 3
Pour purifier l'azide, de l'eau est ajoutée au mélange, les cristaux de l'azide sont lavés, puis l'eau est évaporée. Le matériau cristallin restant est l'azide de sodium NaN 3 qui est ensuite séché à 110 ° C.
Applications
Dans les véhicules automobiles et les avions
L'azide de sodium a longtemps été utilisé dans l'industrie automobile comme générateur d'azote pour gonfler rapidement les airbags de sécurité (airbags) sur les volants des voitures et des camions en cas de choc.
Il a également été utilisé dans des toboggans gonflables qui sont utilisés pour s'échapper rapidement de l'intérieur des avions qui ont atterri dans des situations d'urgence.
Dans les deux cas, le mécanisme implique l'action d'une étincelle pour produire une réaction immédiate entre l'azide de sodium et certains composés, générant de l'azote gazeux N 2 et de l'oxyde de sodium Na 2 O.
Dans cette application, la libération instantanée d'un gaz froid et non toxique est nécessaire, l'azote est donc le gaz le plus approprié.
Sacs de sécurité déjà utilisés dans les véhicules. Auteur: Marcel Langthim. Source: Pixabay.
Cependant, cette utilisation diminue en raison de la toxicité de l'azide de sodium et des composés moins toxiques sont utilisés à la place.
Dans l'industrie chimique
Il est utilisé comme retardateur dans la fabrication du caoutchouc mousse, pour éviter la coagulation du styrène ou du latex de butadiène lorsqu'ils sont stockés au contact des métaux et pour décomposer les nitrites en présence de nitrates.
En agriculture
Il a été utilisé en agriculture: comme biocide et fumigant, c'est aussi du nématicide, c'est-à-dire qu'il est appliqué sur les sols pour éliminer les nématodes, qui sont des parasites qui attaquent certaines cultures.
Dommages causés par des nématodes à la racine d'une plante. Auteur: RedWolf. Source: Wikimedia Commons.
Il a également fonctionné comme herbicide et pour empêcher la pourriture des fruits.
Récemment, NaN 3 a été utilisé dans la préparation de graines de gombo ou de gombo pour observer leur résistance aux conditions d'engorgement.
Les graines sur lesquelles NaN 3 était précédemment appliqué ont généré des semis qui ont mieux résisté aux conditions d'inondation que les non traitées, amélioré la hauteur des plantes, augmenté le nombre de feuilles et augmenté le nombre de racines même avec un excès d'eau.
Dans la préparation d'autres composés chimiques
Il est utilisé comme réactif chimique dans la synthèse de composés organiques, par exemple pour préparer de nombreux azides organiques, tels que le tosyl azide ou les azides de groupes alkyle tertiaire, qui sont importants dans la synthèse chimique.
Il est utilisé pour préparer de l'acide hydrazoïque (HN 3) et du sodium pur (Na).
Dans l'industrie des explosifs
L'azide de sodium NaN 3 est un intermédiaire dans la fabrication d'explosifs, car il est utilisé pour la préparation de l'azide de plomb Pb (N 3) 2. Ce dernier est un composé qui explose lorsqu'il est frappé avec force, c'est pourquoi il est utilisé dans la construction d'engins détonants.
L'azide de sodium NaN 3 est utilisé pour fabriquer le composé azoture de plomb Pb (N 3) 2 qui fait partie des dispositifs de sautage. Auteur: OpenClipart-Vectors. Source: Pixabay.
Dans les laboratoires biochimiques
L'azide de sodium est utilisé lorsqu'un équipement de laboratoire stérile est nécessaire, car il est capable de détruire différents types de micro-organismes.
C'est un agent biocide. Cependant, certaines sources indiquent que certains types de bactéries résistent à son action.
Ceci est réalisé en bloquant le site de liaison de l'oxygène dans la cytochrome oxydase, qui est une enzyme impliquée dans le processus de production d'énergie de certains micro-organismes.
Il est utilisé dans les compteurs de sang automatiques, également dans la sélection différentielle des bactéries et pour conserver les solutions de réactifs de laboratoire car il empêche la croissance de certains micro-organismes en eux.
Dans diverses utilisations
L'azide de sodium est utilisé dans l'industrie du bois pour empêcher la croissance de taches fongiques brunes sur le bois de pin.
Il a également été utilisé dans l'industrie de la bière japonaise pour empêcher le développement d'un champignon qui assombrit la bière.
Des risques
L'azide de sodium est un composé toxique qui inhibe une enzyme importante pour la respiration et la vie des cellules humaines et animales. Il a été constaté qu'il peut gravement affecter les cellules du tissu des vaisseaux sanguins du cerveau.
Son effet immédiat après ingestion, inhalation ou contact avec la peau est d'abaisser dangereusement la tension artérielle, ce qui peut entraîner la mort. Par conséquent, il doit être manipulé avec beaucoup de soin.
Il existe des sources d'informations qui attirent l'attention sur les sacs gonflables des véhicules détruits dans les zones de déchets.
Dans de tels cas, les personnes qui ne sont pas conscientes du danger pourraient accéder aux gisements de NaN 3, ce composé étant très toxique. De plus, il existe un risque de contamination par NaN 3 des sols et des eaux.
De même, lors d'accidents, de collisions ou d'incendies de véhicules, des personnes pourraient être exposées au NaN 3 et cela peut être sous-estimé ou inconnu du personnel médical participant à l'urgence.
L'attention a également été attirée sur l'exposition du personnel de laboratoire qui l'utilise.
Références
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