Estrutura, propriedades, usos, riscos da azida de sódio (NaN3)

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Anthony Golden
Estrutura, propriedades, usos, riscos da azida de sódio (NaN3)

O Azida sódica é um sólido inorgânico cristalino formado pelo íon sódio Na+ e o íon azida N3-. Sua fórmula química é NaN3. O composto NaN3 é o sal de sódio do ácido hidrazóico HN3. The NaN3 é um sólido cristalino incolor a branco.

Embora seja um composto muito tóxico, um de seus usos mais difundidos tem sido em airbags que inflam instantaneamente durante acidentes com veículos. Também é usado para inflar rapidamente escorregadores de emergência em aviões. No entanto, seu uso está sendo muito questionado em ambos os casos devido à sua toxicidade..

Azida sódica NaN3 sólido. И.С. Непоклонов [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]. Fonte: Wikimedia Commons.

É usado em laboratórios de pesquisa química para sintetizar vários tipos de compostos e em laboratórios bioquímicos para estudos com bactérias, fungos ou células de mamíferos ou humanas.

Em alguns laboratórios é utilizado para esterilizar materiais ou equipamentos, mas certos tipos de microrganismos resistem à sua ação biocida.

Também tem sido usado na agricultura para eliminar parasitas do solo ou na indústria madeireira para evitar que a madeira de pinheiro manche com fungos..

Índice do artigo

  • 1 Estrutura
  • 2 Nomenclatura
  • 3 propriedades
    • 3.1 Estado físico
    • 3.2 Peso molecular
    • 3.3 Ponto de fusão
    • 3.4 Densidade
    • 3.5 Solubilidade
    • 3.6 Constantes de dissociação
    • 3.7 Propriedades químicas
    • 3.8 Propriedades bioquímicas
  • 4 Obtendo
  • 5 usos
    • 5.1 Em veículos motorizados e aeronaves
    • 5.2 Na indústria química
    • 5.3 Na agricultura
    • 5.4 Na preparação de outros compostos químicos
    • 5.5 Na indústria de explosivos
    • 5.6 Em laboratórios bioquímicos
    • 5.7 Em vários usos
  • 6 riscos
  • 7 referências

Estrutura

Azida sódica NaN3 é formado por um cátion sódio Na+ e um ânion azida N3-.

A azida sódica é composta pelo íon sódio Na+ e o íon azida N3-. Lukáš Mižoch [domínio público]. Fonte: Wikimedia Commons.

O íon azida N3- É composto por 3 átomos de nitrogênio (N) unidos por ligações covalentes que podem ser simples, duplas ou triplas, uma vez que os elétrons são compartilhados entre os três.

O referido ânion possui uma estrutura linear, ou seja, os três átomos de nitrogênio dispostos em linha reta. Além disso, a estrutura é simétrica.

Possíveis estruturas de Lewis do ânion azida. Autor: Marilú Stea.

Nomenclatura

- Azida sódica

- Azida sódica

Propriedades

Estado físico

Sólido cristalino incolor a branco. Cristais hexagonais.

Peso molecular

65,01 g / mol

Ponto de fusão

Ele se decompõe a 275 ºC.

Densidade

1,846 g / cm3 a 20 ºC

Solubilidade

É muito solúvel em água: 41,7 g / 100 mL a 17 ºC. É ligeiramente solúvel em etanol e insolúvel em éter etílico.

Constantes de dissociação

Tem um pKb de 9,3. Soluções aquosas contêm NH3, que foge rapidamente para o meio ambiente a 37 ºC.

Propriedades quimicas

The NaN3 é muito corrosivo em relação ao alumínio e moderadamente em relação ao cobre e chumbo.

Segundo uma certa fonte, a azida sódica não é explosiva. Ele se decompõe suave e completamente quando aquecido a 300 ° C ou mais, formando sódio metálico Na e nitrogênio gasoso Ndois.

2 NaN3 → 2 Na + 3 Ndois

É um agente de nitretação, ou seja, serve para nitrogênio ou adição de nitrogênio a outros compostos químicos ou à superfície de materiais como o aço..

É estável em água neutra ou alcalina na ausência de luz. É decomposto pela radiação solar.

Propriedades bioquímicas

A azida sódica inibe uma enzima chamada citocromo oxidase, que se encontra na mitocôndria das células e está significativamente envolvida na respiração e na geração de energia neste.

Sua ação impede a geração de ATP, um composto chave nas atividades celulares e a célula se deteriora ou danifica.

Se ingerido, inalado ou em contato com a azida sódica, é muito tóxico e pode ser fatal..

Obtendo

Amônia NH é reagida3 com sódio metálico Na a 350 ºC em recipiente de aço fechado, obtendo-se amida sódica NaNHdois.

Amida sódica NaNHdois reage com monóxido de dinitrogênio NdoisOu a 230 ºC em um reator de níquel, e assim uma mistura de azida de sódio NaN é formada3, hidróxido de sódio NaOH e amônia NH3.

2 NaNHdois + NdoisO → NaN3 + NaOH + NH3

Também pode ser obtido pela reação de amida de sódio com nitrato de sódio NaNO3 a 175 ºC:

3 NaNHdois + Irmão mais velho3 → NaN3 + 3 NaOH + NH3

Para purificar a azida, é adicionada água à mistura, os cristais de azida são lavados e, em seguida, a água é evaporada. O material cristalino restante é azida de sódio NaN3 que é então seco a 110 ºC.

Formulários

Em veículos motorizados e aeronaves

A azida de sódio é usada há muito tempo na indústria automotiva como gerador de nitrogênio para inflar rapidamente os airbags. airbags) segurança dos volantes de carros e caminhões quando ocorre um impacto.

Também tem sido utilizado em escorregadores infláveis ​​que servem para escapar rapidamente do interior de aviões que pousaram em situações de emergência..

Em ambos os casos, o mecanismo envolve a ação de uma faísca para produzir uma reação imediata entre a azida sódica e determinados compostos, gerando o gás nitrogênio Ndois e óxido de sódio NadoisOU.

Nesta aplicação, a liberação instantânea de um gás frio e não tóxico é necessária, então o nitrogênio é o gás mais apropriado..

Bolsas de segurança que já foram utilizadas em veículos. Autor: Marcel Langthim. Fonte: Pixabay.

No entanto, esse uso está diminuindo devido à toxicidade da azida de sódio e, em seu lugar, estão sendo usados ​​compostos menos tóxicos..

Na industria quimica

É utilizado como retardador na fabricação de borracha esponjosa, para evitar a coagulação do látex de estireno ou butadieno quando armazenados em contato com metais e para decompor nitritos na presença de nitratos.

Na agricultura

Tem sido utilizado na agricultura: como biocida e fumigante, é também nematicida, ou seja, é aplicado no solo para eliminar os nematóides, parasitas que atacam algumas culturas..

Danos causados ​​por nematóides na raiz de uma planta. Autor: RedWolf. [http://www.ars-grin.gov/ars/SoAtlantic/fp/stpp/burelle/burelle.html] Fonte: Wikimedia Commons.

Também tem funcionado como herbicida e para prevenir o apodrecimento das frutas..

Recentemente o NaN3 tem sido usado na preparação de sementes de quiabo ou quiabo para observar sua resistência às condições de alagamento.

Sementes às quais NaN foi aplicado anteriormente3 gerou mudas que resistiram melhor às condições de inundação do que as não tratadas, melhoraram a altura das plantas, aumentaram o número de folhas e aumentaram o número de raízes mesmo com excesso de água.

Na preparação de outros compostos químicos

É usado como um reagente químico na síntese de compostos orgânicos, por exemplo, para preparar muitas azidas orgânicas, como tosil azida ou azidas de grupos alquil terciários, que são importantes na síntese química.

É usado para preparar ácido hidrazóico (HN3) e sódio puro (Na).

Na indústria de explosivos

Azida sódica NaN3 é um intermediário na fabricação de explosivos, pois é utilizado para a preparação de azida de chumbo Pb (N3)dois. Este último é um composto que explode ao ser atingido com força, razão pela qual é utilizado na construção de dispositivos detonadores..

Azida sódica NaN3 é usado para fazer azida de chumbo Pb (N3)dois composto que faz parte de dispositivos para gerar explosões. Autor: OpenClipart-Vectors. Fonte: Pixabay.

Em laboratórios bioquímicos

A azida de sódio é usada quando é necessário equipamento de laboratório estéril, pois é capaz de destruir diferentes tipos de microrganismos.

É um agente biocida. No entanto, algumas fontes indicam que alguns tipos de bactérias são resistentes à sua ação..

Isso é obtido através do bloqueio do sítio de ligação do oxigênio na citocromo oxidase, que é uma enzima envolvida no processo de produção de energia de alguns microrganismos..

É utilizado em contadores de sangue automáticos, também na seleção diferencial de bactérias e na preservação de soluções reagentes de laboratório, pois evita o crescimento de certos microrganismos nestes..

Em vários usos

A azida de sódio é usada na indústria madeireira para prevenir o crescimento de manchas marrons de fungos na madeira de pinheiro..

Também tem sido usado na indústria de cerveja japonesa para prevenir o desenvolvimento de um fungo que escurece a cerveja..

Riscos

A azida sódica é um composto tóxico que inibe uma enzima importante para a respiração e a vida das células humanas e animais. Foi descoberto que pode afetar gravemente as células do tecido dos vasos sanguíneos do cérebro.

Seu efeito imediato após a ingestão, inalação ou contato com a pele é reduzir perigosamente a pressão arterial, o que pode levar à morte. Portanto, deve ser manuseado com muito cuidado..

Existem fontes de informação que chamam a atenção para os airbags de veículos que são destruídos em áreas de resíduos.

Nesses casos, pessoas que não estão cientes do perigo podem acessar os depósitos NaN.3, sendo este um composto muito tóxico. Além disso, existe o perigo de contaminação com NaN3 solo e água.

Da mesma forma, durante acidentes, colisões ou incêndios de veículos, as pessoas podem ser expostas ao NaN3 e isso pode ser subestimado ou desconhecido pela equipe médica que atende a emergência.

Também foi chamada a atenção para a exposição do pessoal do laboratório que o usa.

Referências

  1. Vwioko, E.D. et al. (2019). Priming de azida de sódio aumenta a tolerância ao estresse por alagamento em quiabo (Abelmoschus esculentus) Agronomy 2019, 9, 670. Recuperado de mdpi.com.
  2. Kho, D.T. et al. (2017). Morte das células endoteliais da barreira hematoencefálica em azida sódica e seus produtos gasosos. Biosensors 2017, 7, 41. Recuperado de mdpi.com.
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  4. Talavera, M. et al. (2019). Manejo de nematóides nos campos de morango do sul da Espanha Agronomy 2019, 9, 252. Recuperado de mdpi.com.
  5. Okano, T. et al. (novecentos e noventa e cinco). Mecanismo de separação celular de superfícies de polímero hidrofílico-hidrofóbico moduladas por temperatura. Em Os Biomateriais: Compêndio do Jubileu de Prata. Recuperado de sciencedirect.com.
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  8. Chang, S. e Lamm, S.H. (2003). Efeitos da exposição à azida de sódio na saúde humana: uma revisão e análise da literatura. Int J Toxicol 2003, 22 (3): 175-86. Recuperado de ncbi.nlm.nih.gov.

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