Cyanwasserstoff

Wasserstoffcyanid
IUPAC-Name	Wasserstoffcyanid
Andere Namen	Hydrocyansäure Blausäure, Formonitril Ameisensäureanammonid Kohlenwasserstoffnitrid Zyklon
Bezeichner
CAS-Nummer
RTECS-Nummer	MW6825000
Eigenschaften
Molekulare Formel	HCN
Molmasse	27.03 g/mol
Erscheinungsbild	Farbloses Gas oder blassblaue stark flüchtige Flüssigkeit
Dichte	0,687 g/cm³, flüssig.
Schmelzpunkt	-13.4°C (259.75 K, 7.88°F)
Siedepunkt	25.6°C (299 K, 78°F)
Löslichkeit in Wasser	Vollständig mischbar.
Säure (pKa)	9.2 – 9,3
Struktur
Molekulare Form	Linear
Dipolmoment	2.98 D
Gefahren
Hauptgefahren	Hochgiftig, leicht entzündlich.
NFPA 704	4 4 2
R-Phrasen	R12, R26, R27, R28, R32.
S-Sätze	(S1), S2, S7, S9, S13, S16, S28, S29, S45.
	Flammpunkt	-17.78 °C
Verwandte Verbindungen
Verwandte Verbindungen	Cyanogen Cyanogenchlorid Trimethylsilylcyanid
Ausgenommen, wo anders angegeben, Daten sind für Materialien in ihrem Standardzustand (bei 25 °C, 100 kPa)

Blausäure ist eine chemische Verbindung mit der Formel HCN. Es ist eine farblose, sehr giftige und leicht flüchtige Flüssigkeit, die etwas über Raumtemperatur siedet. Das Gas ist an der Luft explosiv, bei Konzentrationen über 5,6 Prozent. Eine Lösung von Cyanwasserstoff in Wasser wird Blausäure genannt, seine Salze werden Cyanide genannt.

Aufgrund seiner Toxizität ist Cyanwasserstoff als chemischer Kampfstoff gelistet. Es war der Wirkstoff in Zyklon B, einem Insektizid, das vom Naziregime für den Massenmord an Juden in den Gaskammern von Auschwitz, Majdanek und anderen Vernichtungslagern eingesetzt wurde.

Auf der anderen Seite ist Blausäure ein sehr wertvolles Ausgangsmaterial für die Synthese vieler chemischer Verbindungen, von Polymeren bis hin zu Arzneimitteln. Im Jahr 2000 wurden in den Vereinigten Staaten schätzungsweise 1.615 Millionen Pfund (732.552 Tonnen) dieser Substanz hergestellt.

Vorkommen

Einige Früchte, die einen Kern haben (wie Kirschen und Aprikosen), Bittermandeln und Apfelkerne enthalten kleine Mengen an Cyanohydrinen wie Mandelonitril (CAS#532-28-5). Solche Moleküle zersetzen sich langsam und setzen Blausäure frei.

Einige Tausendfüßler setzen Blausäure als Abwehrmechanismus frei. Das gilt auch für bestimmte Insekten, wie z. B. einige Nachtfalter.

Blausäure ist in Autoabgasen, im Tabak- und Holzrauch und im Rauch von verbrennenden stickstoffhaltigen Kunststoffen enthalten.

Rolle bei der Entstehung des Lebens?

Einige haben vorgeschlagen, dass Blausäure eine Rolle bei der Entstehung des Lebens gespielt haben könnte, indem sie ein möglicher Vorläufer von Aminosäuren und Nukleinsäuren war. Leslie Orgel hat, neben anderen Forschern, ausführlich über die Kondensationsreaktionen von HCN geschrieben. Obwohl die Beziehung dieser chemischen Reaktionen zum Ursprung des Lebens spekulativ bleibt, haben Studien in diesem Bereich zur Entdeckung neuer Wege zu organischen Verbindungen geführt, die aus der Kondensation von HCN stammen.

Eigenschaften

Blausäure hat einen schwachen, bitteren, mandelartigen Geruch. Manche Menschen können den Geruch jedoch aufgrund einer genetischen Veranlagung nicht wahrnehmen.

Der Siedepunkt von HCN liegt bei 26 °C (78,8 °F). In der Luft ist HCN-Gas bei Konzentrationen über 5,6 Prozent explosiv, was 56.000 Teilen pro Million (ppm) entspricht.

Blausäure ist schwach sauer und ionisiert in Lösung teilweise zum Cyanid-Anion CN-.

Produktion

Gegenwärtig wird Blausäure in großen Mengen durch drei Verfahren hergestellt. Das wichtigste dieser Verfahren ist die sogenannte Andrussow-Oxidation, die von Leonid Andrussow erfunden wurde. Bei diesem Verfahren reagieren Methan und Ammoniak in Gegenwart von Sauerstoff bei etwa 1200 °C über einem Platinkatalysator:

CH4 + NH3 + 1,5O2 → HCN + 3H2O

Die für die Reaktion benötigte Energie wird durch die Teiloxidation von Methan und Ammoniak bereitgestellt.

Von geringerer Bedeutung ist das Degussa-Verfahren (BMA-Verfahren), bei dem kein Sauerstoff zugeführt wird und die Energie indirekt durch die Reaktorwand übertragen wird:

CH4 + NH3 → HCN + 3H2

Diese Reaktion ist verwandt mit der Dampfreformierung, der Reaktion von Methan und Wasser.

In einem anderen Verfahren (praktiziert bei BASF) wird Formamid erhitzt und in Cyanwasserstoff und Wasser gespalten:

CH(O)NH2 → HCN + H2O

Im Labor werden kleine Mengen HCN durch Zugabe von Säuren zu Cyanidsalzen von Alkalimetallen erzeugt:

H+ + NaCN → HCN + Na+

Diese Reaktion war manchmal die Grundlage für versehentliche Vergiftungen, weil die Säure ein nicht flüchtiges Cyanidsalz in das gasförmige HCN umwandelt.

Reaktionen

HCN verbindet sich mit Ketonen und Aldehyden zu Cyanohydrinen. Durch diese Reaktion werden Aminosäuren hergestellt. Zum Beispiel wird die essentielle Aminosäure Methionin auf diesem Weg hergestellt. Das Cyanhydrin von Aceton ist ein Vorprodukt von Methylmethacrylat.

In einer Reaktion, die als Hydrocyanierung bezeichnet wird, addiert HCN an Alkene, um Nitrile zu erhalten. Diese Reaktion wird zur Herstellung von Adiponitril, dem Vorprodukt von Nylon 66, eingesetzt.

Anwendungen

Blausäure ist ein wertvoller Ausgangsstoff für die Synthese verschiedener organischer Verbindungen. Seine Hauptanwendung ist die Herstellung von Adiponitril, das dann zur Herstellung von Nylon verwendet wird. Eine zweite wichtige Anwendung ist die Synthese von Methylmethacrylat, das wiederum für die Herstellung von Polymethylmethacrylat (PMMA)-Harzen benötigt wird. Außerdem wird HCN zum Härten von Stahl, zum Färben, für Sprengstoffe und zum Gravieren verwendet.

Das weniger giftige Ethylacetat (C4H8O2) hat die Verwendung von Cyanid in Insektenvernichtungsgläsern inzwischen weitgehend ersetzt. Dennoch wird Zyanid zur Todesstrafe eingesetzt.

Als chemische Waffe

Eine HCN-Konzentration von 300 Teilen pro Million in der Luft tötet einen Menschen innerhalb weniger Minuten. Die Toxizität wird durch das Cyanid-Ion verursacht, das die Zellatmung verhindert.

Zyklon B war ein Insektizid, das bei Kontakt mit der Luft gasförmige Blausäure freisetzt. Es erlangte Berühmtheit durch seine Verwendung durch das Naziregime in der Mitte des zwanzigsten Jahrhunderts als Methode des Massenmords, in den Gaskammern von Auschwitz und Majdanek während des Holocaust.

Blausäure ist allgemein unter den chemischen Kampfstoffen aufgeführt, die allgemeine Vergiftungen verursachen. Es ist in Liste 3 des Chemiewaffenübereinkommens als potenzielle Waffe mit großindustrieller Verwendung aufgeführt. Als solche müssen Herstellungsanlagen in Unterzeichnerstaaten, die mehr als 30 Tonnen pro Jahr produzieren, der Organisation für das Verbot chemischer Waffen (OPCW) gemeldet werden und können von dieser inspiziert werden.

Obwohl es keine verifizierten Fälle gibt, in denen diese Verbindung als Waffe in der Kriegsführung eingesetzt wurde, wurde berichtet, dass Blausäure möglicherweise vom Irak im Krieg gegen den Iran und gegen die Kurden im Nordirak in den 1980er Jahren eingesetzt wurde.

Im Jahr 1995 wurde in einer Toilette in der Tokioter U-Bahn-Station Kayabacho eine Vorrichtung entdeckt, die aus Beuteln mit Natriumcyanid und Schwefelsäure mit einem ferngesteuerten Motor bestand, um sie zum Platzen zu bringen, wobei es sich vermutlich um einen Versuch der Aum Shinrikyo-Sekte handelte, toxische Mengen von Blausäuregas zu produzieren. Im Jahr 2003 plante Al Qaida angeblich einen Anschlag auf die New Yorker U-Bahn mit Blausäuregas, brach den Anschlag aber aus unbekannten Gründen ab.

Siehe auch

• Chemische Kriegsführung
• Nylon

Notizen

• Brown Jr., Theodore L., H. Eugene LeMay, Bruce Edward Bursten, and Julia R. Burdge. 2002. Chemistry: The Central Science, 9. Auflage. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall. ISBN 0130669970
• Chang, Raymond. 2006. Chemistry, 9th ed. New York, NY: McGraw-Hill Science/Engineering/Math. ISBN 0073221031
• Cotton, F. Albert, und Geoffrey Wilkinson. 1980. Advanced Inorganic Chemistry, 4th ed. New York, NY: Wiley. ISBN 0-471-02775-8
• McMurry, J., and R.C. Fay. 2004. Chemistry, 4th ed. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall. ISBN 0131402080

Alle Links wurden am 22. Januar 2018 abgerufen.

• Blausäure und Cyanide (CICAD 61)
• NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
• Blausäure: Auswirkungen auf die Gesundheit, incident management and toxicology

Agents of Chemical Warfare
Blood agents:	Cyanogenchlorid (CK) – Cyanwasserstoff (AC)
Blutkampfstoffe:	Lewisit (L) – Schwefel-Senfgas (HD, H, HT, HL, HQ) – Stickstoff-Senfgas (HN1, HN2, HN3)
Nervenstoffe:	G-Agenten: Tabun (GA) – Sarin (GB) – Soman (GD) – Cyclosarin (GF) | V-Agenten: VE – VG – VM – VX
Pulmonale Wirkstoffe:	Chlor – Chlorpikrin (PS) – Phosgen (CG) – Diphosgen (DP)
Inkapazitätsfördernde Mittel:	Agent 15 (BZ) – KOLOKOL-1
Aufruhrbekämpfungsmittel:	Pfefferspray (OC) – CS-Gas – CN-Gas (Reizgas) – CR-Gas