硫氰化汞(无机化合物)

2023-05-22 68阅读

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硫氰化汞

无机化合物

硫氰化汞的外观为白色粉末或针状结晶。无气味。约在165℃分解为金属汞和氮气等。溶于稀盐酸、氰化碱和氯化碱溶液,微溶于冷水,较多溶于热水并同时分解。有毒。硫氰化汞可溶于苯、己烷及甲基异丁基酮等有机溶剂中。硫氰化汞可以由含有汞离子及硫氰酸根离子的溶液反应而成,由于硫氰化汞对水的溶解度很低,会形成沉淀。

中文名 硫氰化汞
外文名 mercuric thiocyanate
别名 硫氰酸汞
化学式 Hg(SCN)2
相对分子质量 316.79
化学品类别 无机物--硫氰酸盐
管制类型 剧毒品
储存 密封保存

发现简史

最早合成硫氰酸汞(硫氰化汞)的化学家可能是永斯·贝采利乌斯,在1821年合成。

弗里德里希·维勒(1800—1882)德国化学家。主要从事有机合成和无机物研究。幼时喜欢化学,尤其对化学实验感兴趣。

1820年入马尔堡医科大学学医,但仍常在宿舍中进行化学实验。他的第一篇科学论文是“关于硫氰酸汞(硫氰化汞)的性质”,发表在“吉尔伯特年鉴”上并受到著名化学家贝采里乌斯(JonsJ·Berzelius)的重视。他最早研究的是不溶于水的硫氰酸银和硫氰酸汞(硫氰化汞)的性质问题。

有一次,当他把硫氰酸按溶液与硝酸汞溶液混和时,得到了硫氰酸汞(硫氰化汞)的白色沉淀。经过过滤,他把沉淀物放在一边,让它自然地干燥着,自己就躺下去睡觉。但他脑子里还总想着实验的事,无论如何也不能人睡。于是干脆爬起来,重新点燃蜡烛,接着做实验。他将一部分硫氰酸汞(硫氰化汞)放在瓦片上,让它靠近壁炉里熊熊燃烧的炭火。不一会儿,瓦片被烧热了,上面的白色粉末开始僻啪作响,并逐渐在瓦片上分散开来。

他注视着所发生的一切现象。响声停止后,他取了一点白色粉末,蘸上点水,用手把它揉搓成一根白色的长条。放在瓦片上干燥片刻,然后给瓦片的一端猛烈加热。于是,重新又听到僻僻啪啪的声音,白色的长条受热后开始剧烈地膨胀着,形成了一个大气泡。那气泡像球一样飞快地向另一端滚去。待反应停止后,剩下了一块不能流动的黄色物质。经过几个月的深入研究,他在自己的第一篇科学论文中,详细地描述了这个现象。由布赫医生推荐,这篇论文发表在《吉尔伯特年鉴》上。该文发表后,立即引起了瑞典化学家贝采里乌斯的重视。他在撰写《年度述评》中,以十分赞许的口吻对维勒的论文给予了肯定的评价。

化学性质

要避免的物料:氧化物,水分,酸,热

危险的反应:和酸接触释放剧毒气体

危险的分解产品:一氧化碳,二硫化碳,氰化氢,有毒的金属氧化烟。

接触酸或酸气能产生有毒气体。加热分解出高毒烟气,并生成弯曲蛇状物质。

2Hg(SCN)=2HgS+CS+CN。CN不稳定,易分解:2CN==3(CN)↑+N↑

制备方法

1.将硝酸汞与硫氰酸铵作用,沉淀溶于热水中结晶而得。

2.将10份质量的KSCN水溶液与等摩尔量的,即88份(质量)硝酸汞溶液混合。将生成的沉淀抽滤,水洗,最后用热水或乙醇重结晶。硝酸汞水溶液的制备方法为用12.5份HgO在缓慢加热下溶于25%硝酸,冷却后用100份水稀释。

应用领域

应用

用于烟火和照相显影剂。

检测

硫氰酸汞分光光度法::

1.方法原理

空气中溴化氢和氢溴酸用多孔玻板吸收管采集,在酸性溶液中,溴化氢与硫氰酸汞反应生成红色络合物;于460nm波长下测量吸光度,进行测定。

2.材料和方法

2.1.仪器

(1)多孔玻板吸收管。

(2)空气采样器,流量0~1L/min。

(3)具塞比色管,10ml。

(4)UV755B分光光度计。

2.2.试剂

(1)吸收液:氢氧化钠溶液(4g/L)。

(2)硫氰酸汞溶液:0.4g硫氰酸汞溶于100ml无水乙醇中。

(3)硫酸铁铵溶液:溶解12g硫酸铁铵于水中,加入40ml硝酸(ρ20=1.42g/ml),用水稀释至100ml;如有沉淀应过滤后使用。

(4)标准溶液:准确称取0.2044g溴化钾(于105℃干燥2h),溶于吸收液中,用吸收液稀释成10.0*g/ml溴化氢标准溶液。

2.3.样品的采集、运输和保存。现场采样按照GBZ159执行。在采样点。将一只装有10.0ml吸收液的多孔玻板吸收管,以500ml/min流量采集15min空气样品。采样后,立即封闭吸收管进出气口,置清洁容器内运输和保存。样品应在48h内测定。

2.4.分析步骤

2.4.1.对照试验:将装有10.0ml吸收液的多孔玻板吸收管带至采样点,除不连接空气采样器采集空气样品外,其余操作同样品,作为样品的空白对照。

2.4.2.样品处理:用采过样的吸收液洗涤吸收管进气管内壁3次。取出5.0ml样品溶液于具塞比色管中,供测定。若样品液中待测物的浓度超过测定范围,可用吸收液稀释后测定,计算时乘以稀释倍数。

2.4.3.标准曲线的绘制:取6只具塞比色管,分别加入0.0、0.50、1.0、2.0、3.0、4.0ml溴化氢标准溶液,各加吸收液至5.0ml,配成0.0、5.0、10.0、20.0、30.0、40.0*g溴化氢标准系列。各标准管加1ml硫酸铁铵溶液,摇匀;加1.5ml硫氰酸汞溶液,摇匀,用水稀释至10ml,摇匀。放置20min,于460nm波长下测量吸光度;每个浓度重复测定3次,以吸光度均值对相应的溴化氢含量(*g)绘制标准曲线。

2.4.4.样品测定:用测定标准系列的操作条件测定样品和空白对照溶液。样品吸光度值减去样品空白对照吸光度值后,由标准曲线得溴化氢含量(*g)。

3.结果

3.1.标准曲线范围、检出限。该法的检出限为0.4*g/ml;最低检出浓度为0.5mg/m(以采集7.5L空气样品计)。测定范围为0.4~8*g/ml;相对标准偏差为0.6%~1.0%。溴化氢的职业卫生接触限值为最高容许浓度10mg/m。测定浓度范围应在0~10mg/m之间,按采气量7.5L、取样量5.0ml,标准曲线的范围应为0—40*g。将标准曲线范围定为5-150g,标准系列各浓度点为0.0、5.0、10.0、20.0、30.0、40.0*g,在此测定范围内有良好的线性关系。

方法的检出限:对试剂空白溶液进行10次测定,3倍标准差对应的待测物含量计算,检出限为0.4*g/ml,以采集7.5L空气样品计,最低检出浓度为0.5mg/m。

3.2.采样效率。该法的采样效率为94.4%~100%。在某溴化物生产现场和使用现场,各选定高、低2个浓度采样点,采用多孔玻板吸收管串联的方式进行采样,并目评价采样管的采样效率。生产现场多孔玻板吸收管测定结果为4.0mg/m、9.0mg/m3,采样效率为100%。使用现场测定结果为

1.7mg/m、2.8mg/m。测定结果基本反映了现场实际睛况。

3.3.样品稳定性实验。样品室温下可放置10d,显色后可稳定2h。取24支试管,各加入10ml吸收液、50.0g溴化氢标准溶液,室温下放置。分别于当日及第3、5、7和10天测定其含量。结果显示,样品室温下放置10d,下降率仅为1.6%,说明样品在室温下至少可放置10d。

3.4.干扰实验。氯化物、碘化物、硫化氢和氰化氢对测定有干扰。由于溴化氢的使用艺是以溴化氢作为催化剂使用,无其他干扰物。选择的使用现场为化纤生产企业,现场共存物有联苯,苯醚,对苯二甲酸,无其他溴化物。经试验验证这些物质均不干扰溴化氢的测定。

3.5.方法的准确度:将现场分析后剩余的样品合并置100ml容量瓶中,加吸收液至刻度后,分成组,每组6个样品,每个样品5ml,一组测定其本底浓度,另外两组分别加入25、100µg溴化氢标准应用液,测定其加标回收率,测定结果为96.8%~101.6%。

注意事项

危险性概述

健康危害:对呼吸道、眼和皮肤有刺激性,可致灼伤,可经呼吸道、皮肤吸收引起中毒。长期接触引起中枢神经系统损害。对肾和皮肤有损害,出现口腔炎及牙齿松动等。

环境危害:对环境可能有危害,对水体可造成污染。

燃爆危险:该品不燃,高毒。

急救措施

皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。

眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。

吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。

食入:用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。

消防措施

有害燃烧产物:氮氧化物、汞、氧化硫、氰化物、氧化汞。

灭火方法:消防人员必须穿全身防火防毒服,在上风向灭火。灭火时尽可能将容器从火场移至空旷处。然后根据着火原因选择适当灭火剂灭火。

泄漏应急处理

应急处理:隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘口罩,穿防毒服。不要直接接触泄漏物。

小量泄漏:避免扬尘,小心扫起,收集于干燥、洁净、有盖的容器中。

大量泄漏:收集回收或运至废物处理场所处置。

操作处置与储存

操作注意事项:密闭操作,提供充分的局部排风。防止粉尘释放到车间空气中。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴防尘面具(全面罩),穿胶布防毒衣,戴橡胶手套。避免产生粉尘。避免与酸类接触。配备泄漏应急处理设备。

储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。防止阳光直射。包装必须密封,切勿受潮。应与酸类、食用化学品等分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。

法老之蛇

硫氰酸汞若接触到足够的热源,会有快速的放热反应,产生大量如蛇一样卷曲的固体,此一现象称为法老之蛇。由于此特殊现象,硫氰酸汞曾被用在爆竹中。硫氰酸汞在燃烧时会有不明显的火焰,可能是蓝色、黄色或橙色。形成的固体产物颜色可以从深灰色到浅棕色不等,其内部颜色一般会比外层要暗。

方程式:4Hg(SCN)2=4HgS+2CS2+3(CN)2↑+N2↑

弗里德里希·维勒在1821年第一次合成硫氰酸汞时,就已经发现此一性质:“(燃烧后)的产物会像虫一様卷曲,体积较原来增加很多,颜色类似石墨的灰色,但浅很多。”德国一度有贩卖一种名为“Pharaoschlange”的爆竹,但后来因为有孩童误食爆竹燃烧后的固体后死亡,发现燃烧后的产物有毒,后来已禁止贩售。

后来有一种称为黑蛇的爆竹,燃烧后的效果类似法老之蛇,但效果较弱。黑蛇的组成成份的毒性较弱,一般是由碳酸氢钠和糖或是由亚麻仁油和萘的混合物所构成。

参考资料

1.硫氰酸汞 Mercury(II) thiocyanate·物竞数据库

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