亚铁氰化钠和氰化钠的区别

在化学领域， 亚铁氰化钠 与 氰化钠 这两种化合物虽然包含一些相同的组成元素，但特性却截然不同。无论在工业应用、科学研究还是安全考虑中，理解这些差异都至关重要。

化学结构和公式

钠铁氰化物

亚铁氰化钠的化学式为Na₄Fe(CN)₆。它含有一个中心铁原子（Fe），与六个氰基（CN）配体配位，四个钠离子（Na⁺）平衡了络合物阴离子[Fe(CN)₆]⁴⁻的总负电荷。其水合物通常以Na₄Fe(CN)₆·10H₂O的形式存在。这种配位化合物赋予亚铁氰化钠独特的化学和物理性质。

氰化钠

氰化钠，分子式为NaCN，是一种结构更为简单的离子化合物。它由一个钠离子（Na⁺）和一个氰离子（CN⁻）组成。氰离子是一种高活性物质，它对氰化钠的性质，尤其是毒性，有着显著的影响。

物理性能

外观

亚铁氰化钠通常呈黄色结晶固体。黄色是亚铁氰化物阴离子的特征。相比之下， 氰化钠 外观为白色结晶固体，通常为颗粒或粉末。

可溶性

亚铁氰化钠可溶于水，但不溶于醇。溶于水后，它会分解成其组成离子，包括复合阴离子[Fe(CN)₆]⁴⁻。而氰化钠则极易溶于水，也溶于乙醇等其他极性溶剂。它在水中很容易分解，释放出钠离子和氰离子，这是其反应性和毒性的关键因素。

熔点和沸点

亚铁氰化钠没有传统意义上的明确熔点。加热时，它会脱水。例如，它在50°C左右开始失去水分子，在81.5°C时变为无水状态。进一步加热至435°C会导致其分解。氰化钠的熔点为564°C，沸点为1469°C。这些相对较高的熔点和沸点是由于化合物中离子键较强。

化学反应性

与酸的反应性

亚铁氰化钠在稀酸、非加热酸中相对稳定。然而，当暴露于浓沸酸中时，它会分解产生游离的氰化氢气体。例如，在强酸环境中，会发生以下反应：Na₄Fe(CN)₆ + 6H₂SO₄（浓沸腾）→ 6HCN + 2FeSO₄ + 3Na₂SO₄ + 6H₂O。氰化钠与酸反应极易发生。即使是弱酸也能与其反应生成剧毒的氰化氢气体。反应式如下：NaCN + HCl → NaCl + HCN↑。这种与酸的高反应性使得 氰化钠 在酸性物质存在下是一种非常危险的物质。

氧化和还原反应

亚铁氰化钠在特定条件下可以被氧化。在强氧化剂存在下，它可以转化为铁（III）络合物，例如铁氰化物。例如，与适当的氧化剂反应可以将[F​​e(CN)₆]⁴⁻转化为[Fe(CN)₆]³⁻。氰化钠也可以参与氧化反应。在氧气和某些催化剂存在下，它可以被氧化成毒性较小的物质。例如，在过氧化氢存在下，反应可以是：NaCN + H₂O₂ → NaCNO + H₂O（当过氧化氢的量有限时）。进一步与过量的过氧化氢反应，可以将氰酸钠（NaCNO）转化为碳酸氢钠（NaHCO₃）和氨（NH₃）。

复杂的阵型

亚铁氰化钠本身是一种络合物。它可以进一步与其他金属离子反应形成新的配位化合物。例如，当它与三价铁盐反应时，会形成一种深蓝色的颜料，称为普鲁士蓝，化学式为 Fe₄[Fe(CN)₆]₃。氰化钠还可以与各种金属离子形成络合物。例如，在金和银的提取中，氰化钠可用于形成可溶性的金属-氰化物络合物。在氧气存在下，金 (Au) 与氰化钠反应形成络合离子 [Au(CN)₂]⁻：4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O → 4Na[Au(CN)₂] + 4NaOH。

毒性

亚铁氰化钠

尽管含有氰化物配体，亚铁氰化钠的毒性相对较低。世界卫生组织和联合国粮农组织规定，亚铁氰化钠的每日可接受摄入量为0 - 0.025毫克/公斤体重。其低毒性的原因是，亚铁氰化钠中的氰化物配体与络合物阴离子的中心铁原子紧密结合。在正常条件下，亚铁氰化钠不易释放出游离的氰离子，而游离的氰离子是剧毒的。然而，在强酸或紫外线照射下，亚铁氰化钠会分解产生剧毒的氰化氢气体。

氰化钠

氰化钠是已知毒性最强的物质之一，对人类和动物均有剧毒。摄入、吸入或经皮肤吸收后，氰化钠会在体内释放氰离子 (CN⁻)。这些氰离子可以与细胞色素c氧化酶（一种参与细胞呼吸的酶）中的铁原子结合。这种结合会抑制酶的活性，阻止细胞有效利用氧气，导致细胞窒息。即使是少量，例如0.1-0.3克，也可能对人类致命。

应用领域

亚铁氰化钠

• 食品工业：在包括美国和欧盟在内的许多国家，亚铁氰化钠被用作食盐的抗结块剂。它有助于防止盐结块，保持盐的流动性。盐中亚铁氰化钠的最高允许含量因地区而异，但都受到严格监管，以确保安全。

• 工业应用：它用作焊条涂层的稳定剂。在石油工业中，它可用于去除硫醇，硫醇是一种含硫化合物，会引起难闻的气味和腐蚀问题。

• 化学合成：亚铁氰化钠可用作合成其他络合物和颜料（例如普鲁士蓝）的起始原料。

氰化钠

• 矿业：氰化钠广泛用于提取金和银。在氰化过程中，金和银矿石用稀氰化钠溶液处理。金和银以金属-氰化物络合物的形式溶解在氰化物溶液中，然后被分离并进一步加工以获得纯金属。

• 化学合成：它可用作多种有机化合物合成的起始原料。例如，它可用于将氰基（-CN）引入有机分子，然后通过后续反应将其转化为其他官能团，例如羧酸、胺或醛。

• 电镀：在电镀工艺中，氰化钠可用作络合剂。它有助于控制金属离子在基材上的沉积，确保镀层光滑均匀。然而，由于其毒性较大，替代的非氰化物电镀工艺正在日益发展。

安全和处理

亚铁氰化钠

处理亚铁氰化钠时，应遵循标准的实验室或工业安全程序。工人应佩戴适当的个人防护设备，例如手套和安全眼镜。虽然亚铁氰化钠在正常条件下毒性较低，但应存放在阴凉干燥处，远离酸和紫外线源，以防止形成有毒的氰化氢气体。如果意外接触皮肤或眼睛，应立即用清水彻底冲洗患处；如果刺激持续存在，应立即就医。

氰化钠

处理氰化钠需要采取严格的安全措施。它被列为剧毒物质，其储存、运输和使用受到严格监管。工人必须穿戴专用防护服，包括自给式呼吸器、防化服和手套。氰化钠应存放在安全、通风良好的区域，远离酸、氧化剂和热源。如果发生泄漏或泄漏，必须立即疏散现场，并呼叫应急小组。应遵循专门的程序，例如在发生泄漏时使用过氧化氢中和氰化钠，以最大程度地降低接触有毒氰化氢气体的风险。

总而言之，亚铁氰化钠和氰化钠虽然都含有氰化物相关成分，但在化学结构、物理化学性质、毒性、应用和安全要求方面均存在显著差异。正确理解和处理这些化合物对于确保安全有效使用至关重要。