叠氮化钠亦称“三氮化钠”, 化学式 NaN3,分子量65.01,白色六方系 晶体 ,无味,无臭,纯品无吸湿性。剧毒。相对密度1.846。
不溶于 乙醚 ,微溶于 乙醇 (25℃ 时0.3),溶于 液氨 (0℃时50.7)和水(0℃时 39、10℃时40.16、100℃时55)。虽然无 可燃性 ,但有爆炸性。
较其他叠 氮化物 稳定,在真空中加热不爆炸,可逐渐分解为 钠 及 氮气 ,是高纯度金属钠的实验室制造方法之一,也是高纯度N2实验室制造方法之一。与酸反应产生 氢叠氮酸 (HN3),反应 化学式 如下:2NaN3+ 硫酸 → Na2SO4 +2HN3,氢叠氮酸为低 沸点 (37℃)无色液体,可与水随意 混溶 ,有难闻的臭气味,其毒性及爆炸性很强。
叠氮化钠能和大多数的 碱土金属 、一价或多价的重金属的盐类、 氢氧化物 反应,而生成叠氮化物。特别是铜、铅、银、 黄铜 、 青铜 等反应,而生成爆炸性大的重金属叠 氮化物 。与活性有机 卤化物 反应,生成不稳定的有机叠氮化物。
用途简介
叠氮化钠为照相乳剂的一种 防腐剂 。可加入乳剂中,或加到 中间层 及保护层中,不影响乳剂照相性能,具有优良的防腐杀菌性能。配制叠氮化钠血液 培养基 。 分析化学 上用于分析 硫化物 及 硫氰酸盐 的试剂。 有机合成 。制造 氢叠氮酸 、 叠氮铅 、 除草剂 。用于汽车的 安全气囊 中,当发生车祸时迅速分解放出 氮气 ,使安全气囊充气。
用作医药原料,由叠氮化钠制备 四唑 类化合物,进一步合成抗生素头孢菌素药物,而四唑类化合物还是 彩色摄影 用药剂。
用作耐热性特殊 雷管 的起爆剂 叠氮化铅 的原料。合成树脂 发泡剂 。用作吸收及除去真空管内残余气体。用作有机合成原料、农药原料、分析试剂。
用作药品和炸药,也用来制 叠氮酸 、叠氮酸 、叠氮化铅和纯的 金属钠 。
用作 有机合成 原料、农药原料、分析试剂。用作药品和炸药,也用来制 叠氮酸 、叠氮酸酯、叠氮化铅和纯的金属钠。
用作汽车司机安全防护袋的气源,紧急刹车时,立即自动充气。
从20世纪90年代开始叠氮化钠用作汽车司机安全防护袋的气源,紧急刹车时,立即自动充气;其产生气体的原理是:
2NaN3+ CuO → Na2O +3N2+Cu
16NaN3+3 辉钼矿 +2S→ 8 Na2S +3Mo+24N2
10NaN3+2KNO3+ SiO2 → 5 Na2O· K2O·5SiO2+16N2
理化性质
物理性质
白色 六方晶系 结晶。对热不稳定, 水溶液 遇酸放出有毒的HN( 氢叠氮酸 )。在真空中
可以加热至300℃时不爆炸而分解成钠和 氮气 ,而空气中加热300℃释放大量氮气。
水中 溶解度 :10℃时为40.16%,17℃时为41.7%。 乙醇 中溶解度:25℃时为0.3%。溶于 液氨 ,不溶于 乙醚 。
化学性质
在水中溶解度较大(17℃时 42 g/100 mL),显弱碱性。与各种金属或二硫化碳反应,生成爆炸性强的 叠氮化合物 。此外,也可以与酸发生反应,产生具有爆炸性和刺激性臭味的有毒气体 氢叠氮酸 。
碱金属 的叠氮化物没有重金属的叠氮化物那样敏感性,在空气中迅速加热叠氮钠会在达到熔点前就剧烈的分解为金属钠和氮,一部分的叠氮化物会转化为氮化物。碱金属的叠氮化合物和二硫化碳反应可以得到叠氮基二硫代碳酸盐。叠氮化钠和碳反应得到氰化钠或氨氰[qíng]化钠。叠氮钠溶液和NaClO的CCl4溶液混合后酸化会得到高爆炸性的叠氮化氯。
钢、不锈钢、镍[niè]、玻璃以及聚乙烯、聚丙烯、橡胶材料都是叠氮化钠适用的包装材料,而铜、铅、黄铜、青铜等重金属和聚氯乙烯及脱硫不完全的橡胶制品则不可作为包装材料
在高于其 熔点 的温度下或是剧烈震动下可分解爆炸;可以与金属、酸和氯化 溶剂 形成叠氮化物,有爆炸危险;所有用量应很少,与 硝酸铅 反应制得 叠氮化铅 ,后者是军用起爆剂,操作应该在通风橱中进行;多余的叠氮化钠应该在通风橱中用酸化的 亚硝酸钠 浸泡或者用四价的硝酸铵[ǎn] 盐氧化除掉。
叠氮化钠有剧毒,LD50为27mg/Kg(鼠,经口。)
计算化学数据
1.疏水参数计算参考值(XlogP):0
2. 氢键 供体数量:0
3.氢键受体数量:2
4.可旋转 化学键 数量:0
5. 互变异构体 数量:0
6.拓扑分子 极性表面积 :3
7.重 原子 数量:4
8.表面电荷:0
9.复杂度:15.5
10. 同位素 原子数量:0
11.确定 原子 立构中心数量:0
12.不确定原子立构中心数量:0
13.确定化学键立构中心数量:0
14.不确定化学键立构中心数量:0
15. 共价键 单元数量:2
毒理学数据
急性毒性:LD50:27mg/kg(大鼠经口);27mg/kg( 小鼠 经口);20mg/kg( 大鼠 经皮);20mg/kg(兔经皮)
检测方法
用100g/L的氯化高铁(即 三氯化铁 ,”高“用来比较亚铁)溶液检查N3-离子, 三氯化铁 与N3-离子反应产生鲜明的血红色,此反应非常灵敏。
销毁方法
可以使用 次氯酸钠溶液 对含有叠氮化钠的溶液进行销毁:
NaClO+2NaN3+H2O==NaCl+2NaOH+3N2↑