độc chất xyanua

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN MÔN : ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG XYANUA – MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS. LÊ QUỐC TUẤN DANH SÁCH NHÓM: NGÀY T6_TIẾT 789_HD301 LỚP : DH11QM Trần Hữu Qúy 11149316 Lê Thị Huyền Trang 11149389 Trần Thị Thảo 11149341 Nguyễn Văn Mạnh 11149238 Trần Thanh Luân 11149231 Vũ Nguyễn Lệ Chi 11149108 Đỗ Hữu Hoàng 11149183 TP. Hồ Chí Minh 4/2014 XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS. LÊ QUỐC TUẤN MỤC LỤC ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG 2 XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS. LÊ QUỐC TUẤN MỞ ĐẦU Hiện nay vấn đề nhiễm độc xyanua đang được xã hội rất quan tâm. Với một hàm lượng xyanua nhất định sẽ gây nhiễm độc cho con người và để lại hậu quả rất nghiêm trọng. Xyanua ngăn chặn tế bào tiêu thụ oxi vì thế nó được xem là tác nhân làm ngạt. Biểu hiện điển hình của ngộ độc cấp tính là sốc và nghiễm toan. Người bị ngộ độc xyanua thường bị chóng mặt, buồn nôn, mệt mỏi, co giật và bất tỉnh có thể dẫn tới tử vong khi nồng độ xyanua trong máu lớn hơn 1mg/l. Hàng năm trên thế giới có hàng nghìn người bị chết do nhiễm độc xyanua. Trên thế giới có rất nhiều loại thực phẩm chứa hàm lượng xyanua lớn. Vì vậy việc nghiên cứu xác định và kiểm soát hàm lượng xyanua trong thực phẩm là rất cần thiết. Hiện nay, có nhiều phương pháp xác định hàm lượng xyanua trong đó phương pháp cực phổ xung vi phân trên điện cực giọt thủy ngân rơi là phương pháp có độ chính xác, độ chọn lọc, độ nhạy và độ tin cậy cao có thể xác định hàm lượng xyanua có nồng độ thấp. Do vậy chúng em đã chọn đề tài “XYANUA – MỘT CÕI ĐI VỀ”. ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG 3 XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS. LÊ QUỐC TUẤN I. GIỚI THIỆU. Cyanua là loại chất cực độc, chỉ cần 0,15- 0,2 gram có thể giết chết một người khỏe mạnh. Sau khi ăn hoặc uống phải chất độc này, nạn nhân thường có các triệu chứng chóng mặt, nhức đầu, nôn ói, cảm giác lo lắng, sợ hãi, tay chân lạnh, co giật, hôn mê dẫn đến tử vong. Tiếp xúc với một lượng lớn cyanide có thể gây tổn thương cho não và tim mạch, nếu tiếp xúc ở liều lượng thấp có thể gây những hậu quả như khó thở, đau tim, nôn mửa, thay đổi máu, đau đầu, làm rộng tuyến giáp. Cyanide được tìm thấy ở ít nhất là 415 trong số 1430 danh sách những quốc gia được ưu tiên được xác định thông qua Cơ quan bảo vệ môi trường (EPA). Thường xuyên bị nhiễm một lượng nhỏ cyanide có thể gây nên chứng viêm da, các Bệnh về tuyến giáp, mất sự phối hợp giữa các cơ bắp. 1. Nguồn gốc hình thành và phát triển. Xyanua là một cái tên kinh hoàng được sử dụng trong chiến tranh thế giới thứ nhất, nó được Đức quốc xã sử dụng làm vũ khí chiến tranh và đã cướp đi sinh mạng của hàng triệu người trên khắp châu Âu. Lịch sử của xyanua bắt đầu vào năm 1704 tại Béc-lin với thí nghiệm của JC Dippel and H. Diesbach.Một thí nghiệm đơn giản đã được thực hiện bằng cách trộn hỗn hợp máu khô với Kali ( Potassium Carbonat ) với Ion Sulfat màu xanh lá cây.Hỗn hợp là một chất màu xanh lá cây đậm. Chúng được gọi là “màu xanh Bec-lin” ở Đức hoặc “xanh Phổ” ở Anh. Năm 1782 một nhà khoa học Thụy Điển Scheele đã đun nóng hợp chất trên với axit Sulfuric loãng. Ông nhận thấy có một axit mới được hình thành và axit này tan trong nước- Axit Hydro xyanua ( một dạng hợp chất của xyanua). Tên xyanua được gọi trong tiếng Hy lạp là “ Kyanos” có nghĩa là màu xanh. Sau đó vào năm 1811 nhà khoa học người Pháp Gay Lussac đã thí nghiệm thành công và tìm ra thành phần cấu tạo của Hydro xyanua bao gồm Hydro, Cacbon, Nitơ. Đến ngày nay, các nhà khoa học đã có nhiều nghiên cứu tìm hiểu rõ ràng hơn về đặc điểm cấu tạo thành phần cũng như tính chất của xyanua và hợp chất của chúng. ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG 4 XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS. LÊ QUỐC TUẤN Xyanua là một chất độc nhưng đã được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau trong cuộc sống như chiến tranh,công nghiệp đặc biệt là ngành khai thác vàng,ứng dụng y học, thuốc trừ sâu… 2. Mục tiêu thực hiện Trong giới hạn của đề tài, bài chuyên đề xin làm rõ,cung cấp các kiến thức tổng quan, cơ bản về xyanua và hợp chất của chúng. Nêu ra được nguồn gốc, đặc điểm thành phần cấu tạo, đặc tính lí hóa,độc tính cũng như cách nhận biết, phòng ngừa nguy cơ phơi nhiễm xyanua. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Cung cấp các kiến thức khoa học về xyanua tới các bạn sinh viên.Góp phần tìm hiểu thêm về một độc chất tới người đọc ( người nghe).Giúp nâng cao ý thức bảo vệ môi trường,sử dụng hợp lí các loại sản phẩm thành phần có chứa xyanua. II. NỘI DUNG. 1. Tổng quan về xyanua. 1.1. Xyanua. 1.1.1. Định nghĩa. Xyanua (cyanide) là anion của axit xyanhidric, có công thức cấu tạo: :C N ≡ Ion CN − không màu nên các muối của xyanua nói chung không màu. Muối xyanua tan cũng như HCN đều rất độc. Tuy nhiên các muối kim loại của HCN lại có vai trò rất lớn trong nhiều ngành công nghiệp như: - Công nghiệp mạ vàng, bạc, đồng hoặc kim loại khác. - Công nghiệp khai thác vàng, lấy vàng bằng phương pháp xyanua hóa. - Công nghiệp sản xuất các pigmen màu cho ngành công nghiệp sơn, vẽ, công nghiệp sản xuất thuốc trừ sâu… ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG 5 XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS. LÊ QUỐC TUẤN Để phát hiện ion CN − người ta dùng phương pháp phân tích định tính. Xyanua bị thủy phân mạnh trong dung dịch theo phản ứng: −− +→+ OHHCNOHCN 2 Vì vậy dung dịch có tính bazơ và có mùi của hidroxyanua. Những phức chất của xyanua thường bền hơn phức chất của halogenua. Muối của xyanua cũng như HCN đều có tính khử. Khi đun nóng dung dịch muối xyanua bị oxi không khí oxi hóa thành xyanat nhưng phản ứng này xảy ra chậm 1.1.2. Nguồn gốc phát sinh. a. Nguồn gôc tự nhiên. Xyanua ít được tìm thấy ở dạng đơn chất mà chủ yếu tồn tại ở dạng hợp chất. Xyanua có thể phản ứng với kim loại hoặc các hợp chất hữu cơ khác. Sodium cyanide ( Natri Xyanua ), Potassium cyanide ( Kali Xyanua ) là những hợp chất xyanua đơn giản. Xyanua có thể được sản sinh ra bởi vi khuẩn, nấm và được tìm thấy ở trong một số loại thức ăn hay trong thực vật. Xyanua có trong thức ăn chế biến từ các loại thực vật như : quả hạnh nhân, hạt chồi của cây kê, cây đậu, đậu tương, đậu nành, rau bina, măng tre,cây sắn… ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG 6 XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS. LÊ QUỐC TUẤN Hình 1: Hạt Apricot (hạt mơ) Những hạt giống của anh đào, mận, đào, hạnh nhân, mơ hay thậm chí táo đều có chứa chất glycoside cyanogenetic mà khi hấp thu vào cơ thể, nó chuyển đổi thànhhydrogen cyanide Thổ Nhĩ Kỳ là nơi có số lượng tiêu thụ hạt này lớn nhất thế giới. Bí quyết của người dân ở đây là rang hạt trước khi chế biến món ăn và thường ăn kèm với sữa trong bữa sáng hàng ngày. Hình 2: Củ sắn Cây sắn là loại cây lương thực quen thuộc ở Việt Nam, các vùng đất châu Á, châu Phi và Nam Mỹ. Trong lá và củ khoai mì tươi có chứa chất cyanogen, hóa chất kích thích sự hình thành xyanua, một chất độc gây tử vong cho người và gia súc. Bảng :Nồng độ Cyanide trong các sản phẩm thực phẩm Loại sản phẩm Nồng độ xyanua (mg / kg hoặc mg / lít) Hạt ngũ cốc và các sản phẩm của họ 0,001-0,45 Sản phẩm protein đậu nành 0,07-0,3 ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG 7 XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS. LÊ QUỐC TUẤN Vỏ đậu tương 1.24 Hố mai, trọng lượng ướt 89-2170 Sản xuất trong nước anh đào từ trái cây đọ sức 5.1 Sản xuất trong nước anh đào có chứa hố 100% nghiền nát 23 Nước ép trái cây thương mại Dâu tây 4.6 Mơ 2.2 Tỉa cây 1.9 Thực phẩm nhiệt đới Sắn (cay đắng) / vỏ rễ khô 2360 Sắn (cay đắng) / lá 300 Sắn (cay đắng) / toàn bộ củ 380 Sắn (ngọt) / lá 451 ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG 8 XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS. LÊ QUỐC TUẤN Sắn (ngọt) / toàn bộ củ 445 Bột Gari (Nigeria) 10,6-22,1 Lúa miến / toàn bộ nhà máy chưa trưởng thành 2400 Tre / chưa trưởng thành đầu chụp 7700 Đậu lima từ Java (màu) 3000 Đậu lima fom Puerto Rico (màu đen) 2900 Đậu lima từ Miến Điện (màu trắng) 2000 b. Nguồn gốc nhân tạo. Phần lớn lượng xyanua có trong nước và đất bắt nguồn từ các quá trình công nghiệp. Nguồn thải chính xyanua có trong nước là từ hoạt động khai thác mỏ, công nghiệp hóa chất hữu cơ, những công việc liên quan đế sắt và thép, đặc biệt là công nghiệp luyện thép. Xyanua có trong khí thải của các loại phương tiện giao thông, khí đốt của nhà dân hay trong thuốc trừ sâu Khai thác vàng cũng là một nguyên nhân gây ô nhiễm xyanua nghiêm trọng.Quặng vàng đầu tiên được nghiền đập và phân cấp hạt qua sàng 0.1mm. Sau qua thu tuyển bằng trọng lực để thu được các hạt vàng lớn.Tinh quặng thu được trong quá trình tuyển nổi được thu lại và chuyển vào hỗn hợp với Hg Quặng tươi ở dạng bột ướt sau khi được tuyển trọng lực được đưa vào bể xyanua trong kiềm vôi có thiết bị cấp oxy cưỡng bức và thêm các phụ gia cần thiết. Sau thời gian hoà tan ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG 9 XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS. LÊ QUỐC TUẤN thích hợp, dung dịch chứa các phức xyanua Au, Ag được chuyển sang cột hoàn nguyên kim loại vàng, bạc.Hỗn hợp thu được đem phân kim để thu vàng tinh khiết và bạc tinh khiết. Nếu thực hiện nghiêm chỉnh theo chu trình kín, có xử lý cyanide sau khi thu hồi vàng thì không gây ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên, thực tế tại các bãi đào vàng những người làm vàng tự do lại không thực hiện khâu xử lý xyanua dư thừa sau khi tách vàng ở trong bùn và nước lọc. Do thiếu ý thức trách nhiệm bảo vệ môi trường, do sợ tổn phí thêm khâu xử lý hoặc do thiếu hiểu biết khoa học nên sau khi thu hồi được vàng, người ta đổ bừa chất thải ra môi trường. Thực tế tại các bãi đào vàng người ta hoà tách bằng xyanua để lấy vàng rất cẩu thả. Vì vậy, lượng xyanua thải ra môi trường rất lớn. Xyanua còn có nguồn gốc từ các hoạt động của ngành công nghiệp xi mạ. 1.2. Cấu tạo và chức năng. a. Cấu tạo . Xyanua là một nhóm hóa chất liên kết với nhóm CN.CN được gọi là nhóm cyano. CN được cấu tạo từ một nguyên tử Cacbon với một nguyên tử Nitơ bằng liên kết 3. Trong xyanua vô cơ, chẳng hạn như Natri xyanua, NaCN- ion Na + kết hợp với nhóm CN. Xyanua hữu cơ được gọi là Nitriles trong đó nhóm CN được liên kết hóa trị với một nhóm có cacbon như Methyl b. Chức năng. ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG 10 [...]... xyanic là chất độc dễ bay hơi Từng được sử dụng trong công nghiệp tinh chế vàng ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG 19 XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN 4.2 Natri xyanua( NaCN) Xyanua natri, còn gọi là Natri xyanua, công thức hóa học: NaCN, là một hợp chất hóa học cực độc Sự chăm sóc y tế ngay lập tức là cần thiết trong trường hợp ngộ độc xyanua, do nó rất nhanh chóng dẫn tới tử vong Giống như hợp chất tương... SCN − ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG 26 XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN Điều chế thioxyanat kim loại kiềm: đun nóng chảy xyanua với lưu huỳnh hoặc đun nóng • dung dịch xyanua với (NH4)2S2 theo các phản ứng: KCN + S = KSCN KCN + ( NH 4 ) 2 S 2 = KSCN + ( NH 4 ) 2 S  Một số hợp chất Xyanua hữu cơ ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG 27 XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ 7 GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN Phương pháp định lượng xyanuavà... trong chúng không có liên ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG 23 XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN kết kim loại - hidro Thay cho điều đó, các nguyên tử hidro được xếp sao cho liên kết hidro được tạo thành giữa các anion, nghĩa là MCN…H…NCM (M là các kim loại) Phân loại dựa vào tính tan và độ độc, các phức chất xyanua được chia ra 3 nhóm chính, đó là: Các phức chất xyanua tan và độc, như [Cu(CN)2]-, [Cu(CN)4]3-,... H 2 SO4 → NaHSO4 + HCN 4 Các muối của xyanua Muối của axit xyanhidric gọi là xyanua Những phản ứng của ion CN - giống nhiều với phản ứng của ion halogen Ion CN - không có màu nên các muối xyanua nói chung không có màu Muối xyanua cũng như HCN đều rất độc (nhưng có độ độc thấp hơn HCN) Trong các xyanua chỉ xyanua kim loại kiềm và kiềm thổ là tan nhiều, còn các xyanua khác hầu hết không tan trong nước... dung dịch xyanua một kết tủa trắng Fe(CN) 2 tan trong xyanua dư: 2 CN − + Fe2+ → Fe(CN)2 Fe(CN)2 + 4 3 CN − → [Fe(CN)6]4- Các xyanua đơn giản Những xyanua đơn giản gồm xyan, hidroxyanua, và các muối có công thức A(CN) x, trong đó A là ion kim loại kiềm (Na +, K+, NH4+ …) hoặc một ion kim loại, và x là hóa trị của A, cũng là số nhóm xyanua  Hidroxyanua (HCN) Giống như hidro halogen, HCN là hợp chất phân... kín, hơi HCN không thể thoát ra được và trở nên rất độc Lợi dụng tính chất này, các nhà quân sự đã sử dụng hydrogen cyanide làm chất độc giết người trong các phòng hơi ngạt trong những cuộc chiến ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG 12 XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN tranh Trong không khí, hydrogen cyanide bốc hơi và phân tán nhanh chóng, làm cho nó bớt độc hại hơn Các muối cyanide kiềm như NaCN, KCN là... điều chế phức chất xyanua bằng cách dùng dung dịch CN - kim loại kiềm dư tác dụng với dd Mnn+ theo phản ứng: M n + + nCN − = M (CN ) n M (CN )n + ( x − n)CN − = [M (CN ) x ]( x −n )− 6 Một số phức xyanua khác 6.1 Xyanogen clorua Xyanogen clorua (CNCl) là một chất khí, chỉ tan rất ít trong nước, nhưng có độ độc cao, thậm chí ở những nồng độ rất thấp (có thể độc hơn CN- khi cùng nồng độ) ĐỘC CHẤT HỌC MÔI... các biện pháp điều trị kịp thời Kali xyanua, xyanua kali là tên gọi của một loại hợp chất hóa học không màu của kali có công thức KCN Nó có mùi giống như mùi quả hạnh nhân, có hình thức bề ngoài giống như ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG 18 XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN đường và hòa tan nhiều trong nước Là một trong số rất ít chất có khả năng tạo ra các phức chất của vàng (Au) hòa tan được trong... ngạt Não là cơ quan cũng là đích đầu tiên mà xyanua ngắm đến, nhưng nhiều hệ cơ quan khác cũng bị nó tác động Biểu hiện điển hình ngộ độc cấp tính là sốc và nhiễm toan ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG 34 XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN Người bị nhiễm độc xyanua thường bị chóng mặt, buồn nôn, mệt mỏi, co giật và bất tỉnh, có thể dẫn đến tử vong khi nồng độ xyanua trong máu lớn hơn 1mg/l Hàng năm trên... (Landahl & Herrmann, 1950; ATSDR, 1997) ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG 35 XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN Xyanua kim loại kiềm được hấp thu nhanh qua đường tiêu hóa Hấp thụ bị ảnh hưởng bởi sự hiện diện của thức ăn trong ruột, độ pH của ruột, và độ hòa tan lipid của hợp chất xyanua Hình 5: Sơ đồ chuyển hóa Xyanua trong cơ thể Hấp thụ tiêu hóa của muối xyanua vô cơ là chậm hơn so với sự hấp thụ . về xyanua. 1.1. Xyanua. 1.1.1. Định nghĩa. Xyanua (cyanide) là anion của axit xyanhidric, có công thức cấu tạo: :C N ≡ Ion CN − không màu nên các muối của xyanua nói chung không màu. Muối xyanua. gôc tự nhiên. Xyanua ít được tìm thấy ở dạng đơn chất mà chủ yếu tồn tại ở dạng hợp chất. Xyanua có thể phản ứng với kim loại hoặc các hợp chất hữu cơ khác. Sodium cyanide ( Natri Xyanua ), Potassium. ), Potassium cyanide ( Kali Xyanua ) là những hợp chất xyanua đơn giản. Xyanua có thể được sản sinh ra bởi vi khuẩn, nấm và được tìm thấy ở trong một số loại thức ăn hay trong thực vật. Xyanua có trong