Il cianuro è una sostanza tossica pericolosa, potenzialmente letale ad alte dosi. Ecco alcune informazioni su questo veleno:
Il cianuro può esistere in forma gassosa, liquida e solida. È una sostanza incolore con un odore simile a quello delle mandorle amare, ma non tutti riescono a percepirlo.
Il termine “cianuro” si riferisce genericamente a composti contenenti il gruppo cianuro (CN). Alcune forme altamente tossiche e potenzialmente mortali includono:
- Forma gassosa: Cloruro di cianogeno (CNCl)
- Forma solida: Cianuro di sodio (NaCN) e cianuro di potassio (KCN)
- Forma liquida: Acido cianidrico o cianuro di idrogeno (HCN)
Il cianuro agisce rapidamente, impedendo all’organismo di utilizzare l’ossigeno e danneggiando gli organi vitali. Alcune proprietà chimiche di questo composto:
- Il cianuro è il sale dell’acido cianidrico, un acido più debole dell’acido carbonico (H2CO3), quindi viene facilmente spostato dalle sue soluzioni saline da acidi più forti.
- Formula chimica: 2NaCN + H2SO4 → Na2SO4 + 2HCN
- Il cianuro reagisce con l’ossigeno nell’aria per formare cianato.
- Formula chimica: 2CN- + O2 → 2CNO-
- In soluzione diluita all’1‰, l’HCN si decompone completamente in circa 5 mesi.
- Formula chimica: HCN + 2H2O → HCOONH4 e 2HCN + 2H2S + O2 → 2HCNS + 2H2O
- I sali di cianuro dei metalli alcalini vengono decomposti dall’anidride carbonica nell’aria, formando HCN.
- Formula chimica: 2NaCN + CO2 + H2O → 2HCN + Na2CO3
- I cianuri metallici sono solubili in acqua e si legano facilmente ai cianuri insolubili per formare ioni complessi. L’acido nitrico (HNO3) può reagire con sostanze organiche come acido malico, citrico, alcaloidi, tannini… per produrre acido cianidrico (HCN). Questo spiega il meccanismo di formazione dei glucosidi cianidrici in alcune specie vegetali.
- Le aldeidi (composti presenti nell’alcol) e gli zuccheri possono anche distruggere la struttura dell’HCN.
- Formula chimica: C6H12O6 + HCN → C7H13O6N
- I derivati organici dell’acido cianidrico (HCN) si trovano in alcune piante come mandorle amare, noccioli di prugne, radici di manioca, germogli di bambù… Ad esempio, l’amigdalina (C20H27NO11 – una sostanza chimica naturale presente in alcune piante) contenuta nell’olio di mandorle amare rilascia HCN per idrolisi.
- Formula chimica: C20H27NO11 + 2H2O → C7H6O + 2C6H12O6 + HCN
Il cianuro ha un carattere basico, il pKa dell’acido cianidrico è 9,1. Pertanto, l’aggiunta di un acido forte a una soluzione di cianuro rilascia acido cianidrico. Questo composto subisce idrolisi per formare ammoniaca (NH3) e formiato (HCOO-). Rispetto al cianuro originale, questi prodotti sono meno tossici.
- Formula chimica: CN- + 2 H2O → HCOO- + NH3
L’anione cianuro è un forte nucleofilo, quindi i gruppi cianuro possono facilmente sostituire gli alogenuri nelle molecole organiche. Nella chimica organica, il cianuro è un sintone C-1, utilizzato per allungare le catene di carbonio mantenendo la sua funzionalità.
- Formula chimica: RX + CN- → RCN + X-
Lo ione cianuro è un agente riducente e può essere ossidato da forti ossidanti come cloro (Cl2), ipoclorito (CIO-) e perossido di idrogeno (H2O2). Nell’industria mineraria dell’oro, questi ossidanti sono comunemente usati per degradare il cianuro tossico nelle acque reflue, proteggendo l’ecosistema dall’inquinamento.
L’anione cianuro reagisce con i metalli di transizione per formare legami M-CN (cianometallati), questa reazione è alla base della tossicità del cianuro. L’elevata affinità dei metalli per questa forma anionica può essere attribuita a fattori come la carica negativa, la compattezza e la capacità di impegnarsi nel legame π.
Il processo Andrussow è il principale metodo per la produzione di cianuro. In questo processo, il gas tossico viene prodotto da metano (CH4) e ammoniaca (NH3) in presenza di ossigeno e un catalizzatore al platino.
- Formula chimica: 2CH4 + 2NH3 + 3O2 → 2HCN + 6H2O
Il cianuro di sodio è il precursore della maggior parte dei composti contenenti CN, viene prodotto facendo reagire idrossido di sodio e acido cianidrico.
- Formula chimica: HCN + NaOH → NaCN + H2O
Nonostante la sua elevata tossicità, il cianuro viene utilizzato in diversi settori:
Questa sostanza tossica aiuta a dissolvere e separare l’oro e l’argento da altre impurità. Nel processo di cianurazione del minerale, per il minerale aurifero (con una purezza del 75% – 95%), viene macinato finemente e miscelato con cianuro in un rapporto di 1:1500. Per il metallo dorato, vengono impilati e spruzzati con una soluzione di cianuro in un rapporto di 1:1000.
In genere, l’oro è complessato dallo ione cianuro per formare derivati solubili come (Ag(CN)2) e (Au(CN)2). L’argento si trova solitamente sotto forma di solfuro, in questo caso non è necessaria una reazione redox, ma una reazione di sostituzione con la seguente formula chimica:
- Ag2S + 4 NaCN + H2O → 2 Na(Ag(CN)2) + NaSH + NaOH
- 4 Au + 8 NaCN + O2 + 2 H2O → 4 Na(Au(CN)2) + 4 NaOH
Il cianuro può essere utilizzato per produrre composti contenenti CN, solitamente nitrili. Gli acil cianuri sono prodotti da acili e cianuro. Cianogeno ((CN)2), cloruro di cianogeno (CNCl) e trimero di cloruro cianurico ((NCCl)3) derivano da cianuri di metalli alcalini.
Il nitroprussiato di sodio (SNP), un composto di cianuro, è comunemente usato in chimica clinica per misurare i corpi chetonici nelle urine (sottoprodotti della degradazione degli acidi grassi), principalmente per monitorare i livelli di glucosio nel sangue nei diabetici e nelle donne in gravidanza. A volte è anche usato per aiutare ad abbassare la pressione sanguigna in caso di emergenza e come vasodilatatore negli studi sui vasi sanguigni. Inoltre, questo composto può aiutare nel trattamento della tubercolosi e della lebbra.
In alcune zone, il cianuro viene utilizzato per eliminare parassiti, formiche, topi… Tuttavia, questo composto richiede autorizzazione e deve essere utilizzato in quantità moderate per non influire sulla salute umana e non danneggiare l’ambiente.
In quantità moderate, il cianuro può rendere più belle le sculture in bronzo grazie alla sua capacità di creare una tonalità blu. Questo composto è anche usato nella produzione di gioielli e nella fotografia. Inoltre, è un componente importante nella produzione di carta, tessuti e plastica. Tuttavia, quando si eseguono questi lavori specifici, è necessario utilizzare dispositivi di protezione individuale completi per evitare l’avvelenamento da cianuro.
Nell’industria alimentare, può essere utilizzato per produrre alcuni additivi.
Il cianuro è un composto versatile che influenza molti aspetti della vita, dall’industria e dall’agricoltura ai servizi. Se utilizzato correttamente, può contribuire positivamente al miglioramento della qualità della vita e allo sviluppo socio-economico. Il cianuro è una sostanza difficile da distinguere dall’odore e dal sapore e si trova comunemente in varie fonti come:
In natura, il cianuro è tipicamente presente nell’aria, nell’acqua e nelle rocce. Si trova anche in alcuni alimenti come mandorle, soia, germogli di bambù freschi, manioca fresca, mele, prugne, pesche…
Il gruppo cianuro (un gruppo con la formula molecolare CN) è stato identificato nello spazio interstellare. Il cianogeno (CN)2 viene utilizzato per misurare la temperatura delle nubi interstellari.
L’acido cianidrico (H−C≡N) viene prodotto dalla pirolisi o dalla combustione di alcuni materiali in condizioni di carenza di ossigeno, come i gas di scarico dei motori a combustione interna e il fumo di sigaretta. Inoltre, il riscaldamento o la combustione di alcune materie plastiche, in particolare quelle derivate dall’acrilonitrile (un composto organico con la formula CH2CHCN), rilascia acido cianidrico.
Secondo la International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC), tutti i composti organici con il gruppo funzionale −C≡N sono chiamati nitrili e i nitrili in genere non rilasciano ioni cianuro. Un gruppo funzionale idrossilico −OH e un gruppo cianuro −CN legati allo stesso atomo di carbonio sono chiamati cianidrine (R2C(OH)CN) e le cianidrine possono rilasciare HCN.
