سیانور چیست و چه کاربردی دارد؟
اسم سیانور بیشتر از هر چیز دیگه ای، ما را یاد صحنه‌های فیلم‌ها و داستان‌های جنایی میندازه، الی الخصوص فیلم هایی که از دوره انقلاب و گروه مجاهدین خلق ساخته شده است ؛ فیلم هایی که فقط این ماده شیمیایی را یک سم مرگبار برای خودکشی یا قتل معرفی می‌کنند. الحق که سیانور یکی از سمی‌ترین ترکیبات شیمیاییِ شناخته‌شده در جهان است و مقدار بسیار کمی از آن می‌تواند در مدت کوتاهی سیستم تنفسی سلولی را از کار بیندازد و باعث مرگ شود.
اما بهتره بدانید که واقعیت این است که سیانور فقط یک سم نیست. این ماده در کنار تمام خطراتش، نقشی بسیار مهم در صنایع مختلفی دارد؛ بنابراین شناخت علمی و صحیح سیانور، آگاهی از نحوه عملکرد آن و همچنین روش‌های کار ایمن با این ماده، اهمیت بالایی دارد؛ چراکه همان‌طور که بسیاری از مواد شیمیایی هم زمان می‌توانند خطرناک و کاربردی باشند، سیانور نیز شمشیری دولبه است که بدون دانش و کنترل صحیح، می‌تواند فاجعه‌ساز شود.
به هیچ عنوان از سیانور استفاده نکنید و اطلاعات ذکر شده در این مقاله صرفاً برای اطلاعات عمومی شما کاربرد دارد.
سیانور چیست؟
سیانور در زبان شیمیایی به هر ترکیبی گفته می‌شود که گروه سیانو(C≡N) داشته باشد؛ ساده‌ترین شکل آن یون سیانید(CN⁻) یا گازی به نام هیدروژن سیانید(HCN) است. این ماده همان طور که می دانید هم در طبیعت یافت می‌شود مثلاً در هستهٔ تلخِ بعضی میوه‌ها مثل بادام تلخ، هلو و زرد آلو و هم به‌صورت نمک‌های صنعتی مثل سدیم سیانید یا پتاسیم سیانید تولید می‌شود.
سدیم سیانید
سدیم سیانید(Sodium Cyanide) یک ترکیب شیمیایی جامد، سفیدرنگ و بسیار محلول در آب است که فرمول آن NaCN می‌باشد. این ماده یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین نمک‌های سیانید محسوب می‌شود و به‌عنوان منبع آزادسازی یون سیانید در صنعت به کار می‌رود. سدیم سیانید بیشتر در استخراج طلا و نقره، آبکاری فلزات، سنتز مواد شیمیایی آلی و برخی فرآیندهای معدنی استفاده می‌شود.
پتاسیم سیانید
پتاسیم سیانید (Potassium Cyanide) ترکیبی جامد، سفید و بی‌بو با فرمول شیمیایی KCN است که به‌راحتی در آب حل می‌شود و از مهم‌ترین نمک‌های سیانید به شمار می‌رود. این ماده همانند سدیم سیانید، منبع آزادسازی یون سیانید است و در استخراج فلزات گرانبها مانند طلا و نقره، آبکاری، و سنتز ترکیبات آلی کاربرد گسترده‌ای دارد.
توجه کنید که این دو ماده شیمیایی بشدت سمی است و در صورت تماس با رطوبت یا محیط اسیدی، گاز مرگبار هیدروژن سیانید (HCN) آزاد می‌کند.
مکانیسم اثر سیانور روی بدن
اثر کشندهٔ سیانور در اصل بخاطر تداخل مستقیم آن با تنفس سلولی است: یون سیانید با اتصال به یک آنزیم مهم در میتوکندری به نام سیتوکروم آ اکسیداز اجازه نمی‌دهد اکسیژن در چرخهٔ تولید انرژی استفاده شود، در نتیجه سلول‌ها از سوخت و ساز انرژی محروم می‌شوند و به سرعت دچار نارسایی می‌شوند. این فرایند می‌تواند در عرض چند دقیقه علایم شدیدی مثل تنگی نفس، گیجی، افت فشار و بیهوشی ایجاد کند و اگر درمان سریع انجام نشود منجر به مرگ شود.
علائم بالینی
در مسمومیت حاد با سیانور، علائم بسیار سریع و شدید ظاهر می‌شوند. ممکن است فرد دچار سردرد، سرگیجه، تهوع، استفراغ، ضعف عمومی و تنگی نفس شود. سپس ممکن است به‌سرعت دچار آشفتگی ذهنی، تشنج، اغما، کاهش فشار خون، آریتمی قلبی و ایست تنفسی گردد. در موارد شدید، پوست ممکن است رنگ صورتی یا قرمز مایل به گیلاس نشان دهد (به‌دلیل مسئله‌ی اشباع غیرطبیعی اکسیژن در خون) اما این علامت همیشه دیده نمی‌شود.
در صورت مسمویت با سیانور یا احتمال مسمومیت، سریعا با اوژانس تماس بگیرید. در زمانی که در معرض سیانور قرار بگیرید تا شروع علائم، ممکن است ثانیه‌ها تا چند دقیقه باشد.
تشخیص
تشخیص مسمومیت با سیانور عمدتاً بر اساس معاینه بالینی سریع و علائم بالا که گفتیم انجام می‌شود؛ چون تست‌های تشخیصی سریع و در دسترس بالینی برای یون سیانید معمولاً وجود ندارد.
بد نیست این هم بدانید که یکی از شاخص‌های کمکی، میزان لاکتات خون است؛ افزایش قابل توجه لاکتات (مثبت‌تر از ۶ تا ۱۰ mmol/L) می‌تواند نشانه‌ی قرارگیری جدی در معرض سیانور باشد. اما این شاخص، تشخیص قطعی نیست. بنابراین در مواجهه با شرایط مشکوک، درمان نباید منتظر تأیید آزمایشگاهی بماند. تصمیم پزشک بر هر چیزی اولویت دارد.
درمان‌های اورژانسی
در درمان اورژانسی مسمومیت با سیانور، اقدامات زیر حیاتی هستند:
- حذف منبع تماس: فرد را از محیط آلوده خارج کرده، لباس‌های آلوده را درآورید و در صورت نیاز شستشو دهید.
- حمایت تنفسی و قلبی–عروقی: تأمین راه هوایی و تهویه کافی، اکسیژن صددرصد، مانیتورینگ قلبی و فشار خون ضروری است.
- ضدّ سم (آنتی‌دوت): یکی از اولین انتخاب‌ها، هیدروکسی‌کوبالامین (Hydroxocobalamin) است که با سیانید ترکیب شده و آن را غیرسمی می‌کند.
- همچنین ترکیب‌های دیگری مثل سدیم تیوسولفات(Sodium thiosulfate) و سدیم نیتریت(Sodium nitrite) نیز به‌کار می‌روند.
چنانچه وضعیت جدّی باشد، کنترل تشنج‌ها (در صورت وجود)، کاهش ادم مغزی، ادامه مانیتورینگ و مراقبت در ICU ضروری است.
ساختار سیانور و انواع آن
همان طور که گفتیم، سیانور به هر ترکیبی گفته می‌شود که دارای گروه عاملی سیانو (–C≡N) باشد. این گروه از یک اتم کربن و یک اتم نیتروژن با پیوند سه‌گانه تشکیل شده است. ساده‌ترین شکل آن یون سیانید (CN⁻) است که می‌تواند به‌صورت آزاد یا متصل به فلزات و عناصر مختلف وجود داشته باشد. همین یون، عامل اصلی سمیت و واکنش‌پذیری شدید سیانور است.
ما در شیمی داکس سیانور ها را بطور کلی به سه دسته اصلی تقسیم کردیم:
۱) سیانیدهای معدنی
سیانیدهای معدنی شامل نمک‌های جامد و محلول مانند سدیم سیانید (NaCN) و پتاسیم سیانید (KCN) هستند. این مواد به‌صورت کریستال‌های سفید و بسیار محلول در آب ظاهر می‌شوند و به دلیل وجود یون سیانید، بسیار سمی هستند. هنگام تماس با رطوبت یا محیط اسیدی، می‌توانند گاز هیدروژن سیانید (HCN) آزاد کنند که خطرناک و کشنده است. کاربرد اصلی آن‌ها در استخراج فلزات گرانبها مانند طلا و نقره، آبکاری فلزات و سنتز ترکیبات شیمیایی است و استفاده از آن‌ها تنها در محیط‌های کنترل‌شده و با تجهیزات ایمنی کامل مجاز است.
۲) سیانید هیدروژنه
هیدروژن سیانید یا HCN یک گاز بی‌رنگ، فرار و بسیار سمی است که بوی ملایم بادام تلخ دارد. این گاز به‌سرعت از طریق ریه جذب بدن می‌شود و می‌تواند در مدت کوتاهی باعث مسمومیت شدید و مرگ شود. HCN یکی از خطرناک‌ترین اشکال سیانور است و کاربرد آن عمدتاً در صنایع شیمیایی، تولید پلیمرها و سنتز ترکیبات آلی است. به دلیل سمیت بسیار بالا، کار با این گاز نیازمند تجهیزات حفاظتی ویژه، تهویه قوی و کنترل دقیق شرایط محیطی است.
۳) سیانوترکیبات آلی
سیانوترکیبات آلی که به آن‌ها نیترل‌ها نیز گفته می‌شود، ترکیباتی هستند که گروه سیانو (–C≡N) به یک زنجیره کربنی متصل شده است. این مواد معمولاً ثبات بالاتری نسبت به سیانیدهای معدنی دارند و میزان سمیت آن‌ها کمتر است، اگرچه برخی نمونه‌ها هنوز می‌توانند خطرناک باشند. کاربرد آن‌ها عمدتاً در صنایع داروسازی، تولید رنگ، رزین‌ها و حلال‌های آلی است و به‌دلیل ثبات و کنترل‌پذیری بهتر، استفاده گسترده‌تری نسبت به سیانیدهای معدنی در فرآیندهای صنعتی دارند.
| دسته سیانور | حالت فیزیکی | میزان سمیت | کاربرد اصلی |
|---|---|---|---|
| سیانیدهای معدنی (NaCN, KCN) | جامد، محلول در آب | بسیار زیاد | استخراج طلا و نقره، آبکاری فلزات، سنتز شیمیایی |
| هیدروژن سیانید (HCN) | گاز بی‌رنگ، فرار | فوق‌العاده زیاد | صنایع شیمیایی، تولید پلیمر، سنتز آلی |
| سیانوترکیبات آلی (نیترل‌ها) | مایع یا جامد آلی | کم تا متوسط | داروسازی، رنگ‌سازی، تولید رزین و حلال |
کاربردهای صنعتی سیانور
چندباری تو این مطلب به کاربردهای سیانور اشاره کردیم و فکر می کنم، همتون کم و بیش با کاربردهای صنعتی سیانور آشنا شدید. در ادامه بصورت مفصل 4 کاربرد صنعتی سیانور را با هم بررسی می کنیم.
۱. استخراج طلا و نقره
سیانور مهم‌ترین ماده شیمیایی در فرآیند سیانوراسیون برای استخراج طلا و نقره از سنگ معدن است. این ماده با تشکیل کمپلکس محلول با طلا، امکان جداسازی فلزات گرانبها را از سایر ناخالصی‌ها فراهم می‌کند. استفاده گسترده از این روش به‌دلیل بازده بالا و هزینه مناسب آن است، هرچند مدیریت پسماند و جلوگیری از نشت سیانور اهمیت بسیار زیادی در این صنعت دارد.
۲. صنعت الکترونیک و آبکاری فلزات
سیانور در آبکاری فلزاتی مانند طلا، نقره، روی و مس به‌کار می‌رود. این ماده با کنترل سرعت رسوب‌دهی فلز بر سطح قطعه، سبب ایجاد پوششی باکیفیت و براق می‌شود. در صنایع الکترونیک، آبکاری طلا و نقره برای بهبود رسانایی و جلوگیری از خوردگی اتصالات و بردها بسیار رایج است.
۳. تولید مواد شیمیایی و سموم مختلف
سیانور به‌عنوان ماده اولیه در ساخت بسیاری از ترکیبات آلی و معدنی، مانند ایزوپروپیل سیانید، سیانورات‌ها و همچنین برخی سموم کشاورزی استفاده می‌شود. این ترکیبات در صنعت لاستیک‌سازی، چسب‌ها، رنگ‌ها و تولید پلیمرها نقش حیاتی دارند. با وجود کاربرد فراوان، کنترل دقیق فرآیند و رعایت دستورالعمل‌های ایمنی بسیار ضروری است.
۴. صنایع معدنی و متالورژی
در برخی فرآیندهای متالورژیکی مثل حذف ناخالصی‌ها از فلزات یا فرآیند فلوتاسیون، از سیانور برای جداسازی و افزایش خلوص استفاده می‌شود. این ماده با واکنش انتخابی با برخی فلزات، امکان تصفیه بهتر و افزایش کیفیت محصولات نهایی را فراهم می‌سازد.
شرایط ایمنی و نگهداری سیانور (msds)
در فرآیند کار با سیانور، رعایت اصول ایمنی ویژه الزامی است. نخست، این ماده بسیار سمی بوده و از راه تنفس، تماس پوستی یا بلع می‌تواند سریعاً به مرگ منجر شود. بنابراین نکاتی چون استفاده از تجهیزات حفاظت شخصی (دستکش مقاوم، لباس محافظ، محافظ چشم، تهویه مناسب یا هود)، جداسازی منطقه کار، و اطلاع‌رسانی به تیم‌های ایمنی، همگی الزامی‌اند.
ضمن اینکه باید از تماس این ماده با اسیدها، پاک‌کننده‌های قوی یا آب زیاد که می‌تواند گاز بسیار سمی Hydrogen cyanide (HCN) آزاد کند، به‌شدت جلوگیری شود. در خصوص نگهداری، باید سیانور را در ظروف کاملاً بسته، در مکانی خشک و خنک، با تهویه مناسب و دور از رطوبت، اسیدها و اکسیدکننده‌های قوی نگه داشت.
همچنین محیط ذخیره باید دارای قفل، تابلو هشدار مواد بسیار سمی و دسترسی محدود به افراد متخصص باشد. در هنگام نگهداری یا انبار، توجه داشته باشید که هرگونه نشتی، ورود آب یا تماس با دی‌اکسید کربن هوا (که می‌تواند اسیدی شود) ممکن است سبب آزادسازی گاز HCN شود — لذا باید طبق دستورالعمل دفع پسماند و اقدامات اضطراری عمل شود.
| ویژگی | مقدار / توضیح |
|---|---|
| فرمول مولکولی | NaCN |
| جرم مولی | ≈ 49.01 g/mol |
| حالت فیزیکی | جامد سفید، بلوری یا پودری |
| بو | در حالت خشک بدون بو؛ در مجاورت رطوبت ممکن است بوی «بادام تلخ» ظاهر شود |
| چگالی | ≈ 1.59 g/cm³ |
| نقطه ذوب | ≈ 563–564 °C |
| نقطه جوش | ≈ 1496–1500 °C |
| حلالیت در آب | ≈ 48.15 g/100 mL (10 °C); ≈ 63.7 g/100 mL (25 °C) |
| pH محلول | حدود 11–12 (مثلاً در 100 g/L) |
| واکنش با آب/اسید | واکنش با اسیدها یا رطوبت می‌تواند گاز بسیار سمی HCN آزاد کند |
آمیگدالین چیست؟
آمیگدالین یک گلیکوزید سیانوزن است که در هسته بعضی میوه‌ها مثل هسته‌های زردآلو، بادام‌تلخ، هسته هلو به‌طور طبیعی یافت می‌شود. از لحاظ ساختاری، آمیگدالین حاوی گروه نیترایل (–C≡N) است که پتانسیل آزادسازی یون سیانید یا گاز سیانید هیدروژنه(HCn) را دارد.
چطوری آمیگدالین به سیانور تبدیل می‌شود؟
فرآیند تبدیل آمیگدالین به سیانور را می‌توانم در سه گام توضیح بدهم.
- 1. وقتی بافتی مثل هسته میوه خرد، جویده یا آسیب ببیند، آنزیم‌هایی مانند β‑Glucosidase وارد عمل می‌شوند و آمیگدالین را به ترکیب کوچکتری به نام Prunasin و گلوکز تجزیه می‌کنند.
- 2. سپس Prunasin یا آمیگدالین بیشتر تجزیه می‌شوند به مونولهای مثل مندلونیتریل (mandelonitrile) که می‌توانند در شرایط مناسب (مثلاً pH خاص، آنزیم‌های زیستی) به بنزآلدئید و گاز HCN تجزیه شوند.
- 3. یون سیانید حاصل وارد بدن می‌شود و مانع از عملکرد صحیح زنجیره انتقال الکترون در میتوکندری‌ها می‌گردد؛ این امر سبب می‌شود سلول‌ها نتوانند به‌طور موثر از اکسیژن استفاده کنند و در نتیجه دچار کمبود اکسیژن درونی و در بدترین حالت مرگ سلولی شوند.
