โซเดียมไซยาไนด์มีความสามารถในการละลายเท่าไร?

คำจำกัดความของความสามารถในการละลาย

ความสามารถในการละลายหมายถึงปริมาณสูงสุดของสารละลายที่สามารถละลายได้ในตัวทำละลายปริมาณหนึ่งที่อุณหภูมิและความดันเฉพาะเพื่อสร้างสารละลายที่เป็นเนื้อเดียวกัน โดยปกติจะแสดงเป็นกรัมของสารละลายต่อตัวทำละลาย 100 มิลลิลิตร (g/100 mL) หรือเป็นโมลต่อลิตร (mol/L)

ความสามารถในการละลายของโซเดียมไซยาไนด์ในน้ำ

โซเดียม ไซยาไนด์ (NaCN) ละลายน้ำได้ดีมาก ที่อุณหภูมิห้อง (ประมาณ 25 °C) ประมาณ 48 กรัม โซเดียมไซยาไนด์ สามารถละลายได้ในน้ำ 100 มิลลิลิตร เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น การละลาย ในน้ำก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ตัวอย่างเช่น ที่อุณหภูมิ 34.7 °C ความสามารถในการละลายของ โซเดียมไซยาไนด์ ในน้ำมีประมาณ 82 กรัม/100 มิลลิลิตร

ความสามารถในการละลายสูงของ โซเดียมไซยาไนด์ ในน้ำอาจมีสาเหตุหลายประการ โซเดียมไซยาไนด์เป็นสารประกอบไอออนิก ประกอบด้วยโซเดียมไอออนบวก (Na⁺) และไซยาไนด์ไอออนลบ (CN⁻) น้ำเป็นโมเลกุลที่มีขั้ว โดยมีประจุบวกบางส่วนบนอะตอมไฮโดรเจนและประจุลบบางส่วนบนอะตอมออกซิเจน เมื่อเติมโซเดียมไซยาไนด์ลงในน้ำ โมเลกุลน้ำที่มีขั้วจะทำปฏิกิริยากับไอออนในโซเดียมไซยาไนด์ ปลายบวกของโมเลกุลน้ำจะดึงดูดไปที่แอนไอออนไซยาไนด์ และปลายลบจะดึงดูดไปที่ไอออนบวกของโซเดียม ปฏิสัมพันธ์ระหว่างไอออนของโซเดียมไซยาไนด์และโมเลกุลน้ำระหว่างไอออนของโซเดียมไซยาไนด์และโมเลกุลน้ำทำให้โซเดียมไซยาไนด์ละลายในน้ำได้ง่าย

นอกจากนี้ กระบวนการละลายของโซเดียมไซยาไนด์ในน้ำเป็นกระบวนการคายความร้อน ตามหลักการของเลอชาเตอลิเยร์ สำหรับกระบวนการละลายคายความร้อน การเพิ่มอุณหภูมิจะทำให้สมดุลของปฏิกิริยาการละลายเปลี่ยนไปในทิศทางของตัวละลายที่เป็นของแข็ง (ไม่ละลาย) อย่างไรก็ตาม ในกรณีของโซเดียมไซยาไนด์ การเพิ่มอุณหภูมิยังคงนำไปสู่การเพิ่มขึ้นในการละลาย เนื่องจากการเพิ่มอุณหภูมิยังเพิ่มพลังงานจลน์ของโมเลกุลน้ำและไอออน ซึ่งส่งเสริมการแตกตัวของโซเดียมไซยาไนด์เป็นไอออนและการกระจายตัวในน้ำ ทำให้ผลกระทบของลักษณะการคายความร้อนของปฏิกิริยาการละลายต่อความสามารถในการละลายลดลงในระดับหนึ่ง

ความสามารถในการละลายในตัวทำละลายอื่น ๆ

นอกจากน้ำแล้ว โซเดียมไซยาไนด์ยังมีคุณสมบัติการละลายที่แตกต่างกันในตัวทำละลายอื่น ๆ:

• เอทานอล:โซเดียมไซยาไนด์ละลายได้เพียงเล็กน้อยในเอธานอล ความสามารถในการละลายในเอธานอลต่ำกว่ามากเมื่อเทียบกับในน้ำ นั่นเป็นเพราะเอธานอลเป็นตัวทำละลายที่มีขั้วน้อยกว่าน้ำ ส่วนที่ไม่มีขั้วของโมเลกุลเอธานอล (กลุ่มเอทิล) ทำให้ความเป็นขั้วโดยรวมของตัวทำละลายลดลง ส่งผลให้ปฏิสัมพันธ์ระหว่างไอออนและไดโพลระหว่างไอออนของโซเดียมไซยาไนด์และโมเลกุลเอธานอลไม่รุนแรงเท่ากับปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลน้ำ ทำให้ความสามารถในการละลายลดลง

• ตัวทำละลายอินทรีย์อื่น ๆ:โซเดียมไซยาไนด์มีความสามารถในการละลายต่ำมากในตัวทำละลายอินทรีย์ที่ไม่มีขั้ว เช่น เบนซิน อีเธอร์ เป็นต้น ตัวทำละลายที่ไม่มีขั้วไม่มีความสามารถในการโต้ตอบกับไอออนิกในโซเดียมไซยาไนด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากโมเลกุลที่ไม่มีขั้วไม่มีการแยกประจุที่สำคัญ จึงไม่สามารถดึงดูดไอออนของโซเดียมและไซยาไนด์เพื่อทำลายพันธะไอออนิกในโซเดียมไซยาไนด์และกระจายไอออนในตัวทำละลายได้

ความสำคัญของความสามารถในการละลาย

งานอุตสาหกรรม

ตัว Vortex Indicator ได้ถูกนำเสนอลงในนิตยสาร ขุดทอง อุตสาหกรรม ความสามารถในการละลายน้ำสูงของโซเดียมไซยาไนด์ในน้ำมีความสำคัญ ทองคำจะสร้างสารเชิงซ้อนที่ละลายน้ำได้กับโซเดียมไซยาไนด์ในสารละลายน้ำ จากนั้นจึงสามารถประมวลผลสารเชิงซ้อนทองคำ-ไซยาไนด์ที่ละลายน้ำได้นี้เพื่อสกัดทองคำบริสุทธิ์ต่อไป ความสามารถในการละลายน้ำของโซเดียมไซยาไนด์ในน้ำช่วยให้สามารถแยกทองคำออกจากแร่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ปฏิกริยาเคมี

ในการสังเคราะห์ทางเคมี ความสามารถในการละลายของโซเดียมไซยาไนด์ในตัวทำละลายที่เหมาะสมจะส่งผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาและผลผลิต ตัวอย่างเช่น ในปฏิกิริยาการแทนที่นิวคลีโอไฟล์บางปฏิกิริยาซึ่งโซเดียมไซยาไนด์ถูกใช้เป็นนิวคลีโอไฟล์ ความสามารถในการละลายในตัวกลางปฏิกิริยา (โดยปกติคือตัวทำละลายที่มีขั้ว เช่น น้ำ หรือส่วนผสมของแอลกอฮอล์กับน้ำ) จะกำหนดว่าไอออนไซยาไนด์จะทำปฏิกิริยากับสารตั้งต้นได้เร็วเพียงใด หากความสามารถในการละลายต่ำเกินไป ความเข้มข้นของไอออนไซยาไนด์ที่ทำปฏิกิริยาได้ในสารละลายจะต่ำ ซึ่งอาจทำให้ปฏิกิริยาช้าลงหรืออาจถึงขั้นทำให้ปฏิกิริยาไม่เกิดขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพ

ข้อพิจารณาด้านความปลอดภัยและสิ่งแวดล้อม

การทำความเข้าใจความสามารถในการละลายของโซเดียมไซยาไนด์ยังมีความสำคัญต่อความปลอดภัยและการปกป้องสิ่งแวดล้อม เนื่องจากโซเดียมไซยาไนด์มีความเป็นพิษสูง หากโซเดียมไซยาไนด์หกโดยไม่ได้ตั้งใจ ความสามารถในการละลายในน้ำจะทำให้โซเดียมไซยาไนด์ละลายน้ำได้อย่างรวดเร็วและปนเปื้อนแหล่งน้ำ โซเดียมไซยาไนด์ที่ละลายน้ำได้จะปล่อยก๊าซไฮโดรเจนไซยาไนด์ที่มีพิษออกมาในสภาวะที่มีกรดหรือภายใต้สภาพแวดล้อมบางอย่าง ความรู้เกี่ยวกับความสามารถในการละลายของโซเดียมไซยาไนด์จะช่วยในการออกแบบกลยุทธ์การกักเก็บและการแก้ไขที่เหมาะสมในกรณีที่เกิดการรั่วไหล

สรุปได้ว่าโซเดียมไซยาไนด์มีความสามารถในการละลายสูงในน้ำซึ่งแตกต่างกันไปตามอุณหภูมิ และมีความสามารถในการละลายต่ำกว่ามากในตัวทำละลายอื่น เช่น เอธานอล และมีความสามารถในการละลายต่ำมากในตัวทำละลายที่ไม่มีขั้ว คุณสมบัติในการละลายนี้มีบทบาทสำคัญต่อ งานอุตสาหกรรม, ปฏิกิริยาเคมี และด้านที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัย