Ази́д на́трия — бинарное неорганическое вещество с формулой NaN3. Соль азотистоводородной кислоты. Бесцветные кристаллы. Является газообразующим компонентом во многих системах подушек безопасности.
Как самый доступный азид используется для получения других азидов. Имеет высокую растворимость в воде (28,0 г/100 мл при 0 °C). Высокотоксичен.
Структура Азид натрия — ионное твёрдое вещество, существующее в двух полиморфных формах: ромбовидной и гексагональнойWells, A. F. (1984), Structural Inorganic Chemistry (5th ed.), Oxford: Clarendon Press, ISBN 0-19-855370-6. Образует кристаллы .
Получение Азид натрия обычно получают действием аммиака и оксида азота(I) на металлический натрий. Синтез проводят в два этапа. Сначала получают амид натрия:
2 Na + 2 NH3 -> 2 NaNH2 + H2.
На расплав амида натрия действуют оксидом азота(I) при 200 °C:
2 NaNH2 + N2O -> NaN3 + NaOH + NH3.
Другой способ получения — взаимодействием нитрата натрия с амидом натрияHolleman A. F., Wiberg E. (2001), Inorganic Chemistry, San Diego: Academic Press, ISBN 0-12-352651-5.:
NaNO3 + 3 NaNH2 -> NaN3 + 3 NaOH + NH3.
Продукт можно получить также взаимодействием гидразина с нитритом натрия:
NaNO2 + N2H4 -> NaN3 + 2 H2O.
Применение
Подушки безопасности автомобилей При аварии с сильным ударом от столкновения срабатывает датчик ускорения, от сигнала этого датчика поджигается газообразующая смесь на основе азида натрия, при этом происходит реакция с большим выделением газообразного горячего азота:
2 NaN3 -> 2 Na + 3 N2.
Такая же реакция происходит при нагревании соли до 250—300 °C. Образующийся в качестве побочного вещества металлический натрий сам по себе также опасен, и потому в автомобильных подушках безопасности нейтрализуется такими веществами, как нитрат калия или соединения кремния. В последнем случае образуется силикат натрия. Сообщений о вреде подобных систем не зарегистрировано.
Органический синтез Азид натрия используется для синтеза органических азидов (например, метилазида, циануртриазида), как источник азотистоводородной кислоты для синтеза Шмидта.
Неорганический синтез Азид натрия используется как исходное вещество для получения других азидов, например, азида свинца и азида серебра, используемых в качестве инициирующих взрывчатых веществ.
Также применяется для получения особо чистого азота, чистого металлического натрия.
Часто используется как удобный для хранения источник азотистоводородной кислоты для различных синтезов.
Биология и медицина Азид используется в медицине как пробный реагент, мутаген и консервант.
Свойства Энтальпия образования 21,3 кДж/моль.
При комнатной температуре реагирует с галогенами, нитритами щелочных металлов.
При взаимодействии с сильными кислотами выделяет азотистоводородную кислоту:
H2SO4 + NaN3 -> HN3 + NaHSO4.
Водные растворы содержат незначительные количества азотистоводородной кислоты:
N3^-{}+ H2O <-> HN3{}+ OH^-~ .
Азид разлагается при действии на него раствором азотистой кислоты:
2 NaN3 + 2 HNO2 -> 3 N2 + 2 NO + 2 NaOH.
Растворы азида натрия следует считать опасными и, если в них нет необходимости, нейтрализовать действием окислителей. Следует избегать воздействия на растворы азида натрия кислот, так как это ведёт к выделению летучей, токсичной и взрывоопасной азотистоводородной кислоты. Описаны случаи взрывов при сливании раствора азида в канализацию, за счёт образования азида меди (опасного взрывчатого вещества) и азидов других тяжёлых металлов (в частности, железа и свинца). Описан случай взрыва системы, состоявшей из водного раствора азида натрия и слоя дихлорметана (возможно из-за образования диазидометана).
Токсичность
Азид натрия высокотоксичен, симптоматика схожа с той, что имеет место при отравлении цианидом. Большие дозы могут привести к летальному исходу.
Симптомы отравления у животных
При отравлении азидом натрия у крыс начинается апатия, тремор конечностей, судороги, цианоз, снижение температуры тела, резкое угнетение дыхания, кома и смерть; у выживших — выпадение шерсти, нефрит. На вскрытии — повреждение миокарда, отёк лёгких и различные кровоизлияния, вакуолизация и жировая дистрофия печени, некрозы в ткани мозга, вакуолизация митохондрий. Ультраструктурные изменения сходны с теми, которые наблюдаются при гиповитаминозе В1. При нанесении азида натрия на спину кроликов можно заметить нарушение вестибулярной хронаксии, снижение подвижности.
Симптомы отравления у человека При отравлении азидом натрия у человека уже через 5 минут начинается удушье и сильное сердцебиение, через 1,5—4 часа наблюдается слабость, тошнота, падение кровяного давления, сильный понос со слизью, одышка. Смерть наступает в течение периода от 40 минут до 12 часов. На вскрытии явно виден отёк лёгких, многочисленные кровоизлияния в слизистые оболочки внутренних органов, отёк мозга.
Известны случаи отравления азидом натрия, как умышленные, так и неумышленные. Серийный убийца Вячеслав Соловьев использовал азид натрия для убийства своей жены. В августе 2009 года сотрудникам одной лаборатории Гарвардского университета потребовалась госпитализация после того, как они выпили кофе из автомата рядом с рабочим помещением. Они испытывали пониженное давление и звон в ушах; один сотрудник упал в обморок. По данным лабораторных исследований, причиной стал азид, попавший в кофе.
Примечания
Ссылки International Chemical Safety Card 0950 NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards European Chemicals Bureau Straight Dope on Sodium Azide
натрия Категория:Соединения натрия Категория:Соединения азота по алфавиту