ثيوسيانات البوتاسيوم: هيكل ، خصائص ، استخدامات - كيمياء - 2025

و ثيوسيانات البوتاسيوم هو مركب غير العضوية التي تتكون من البوتاسيوم عناصر (K)، الكبريت (S) والكربون (C) والنيتروجين (N). صيغته الكيميائية هي KSCN. وهو مادة صلبة عديمة اللون أو بيضاء شديدة الذوبان في الماء. يتكون من أيون البوتاسيوم K ⁺ و SCN ^- أيون ثيوسيانات. تم العثور على KSCN في اللعاب بكثرة.

يستخدم ثيوسيانات البوتاسيوم ككاشف معمل لأنواع مختلفة من التحليل الكيميائي. كما أنها تستخدم في الأحبار والدهانات.

ثيوسيانات البوتاسيوم الصلبة KSCN. O.Luci / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). المصدر: ويكيميديا ​​كومنز.

تم استخدام KSCN لإذابة جيلاتين العاج (مادة تحت مينا الأسنان) قبل وضع مادة أو مادة راتنج لإصلاح الأسنان. كما أنها تستخدم في البحث عن اللقاحات ، لأنها تسمح باستخراج بعض العناصر البيوكيميائية من البكتيريا.

يتم استخدامه في شكل محلول حيث تذوب المعادن أثناء عملية التلميع بالكهرباء أو التلميع الكهربائي. كما تم استخدامه في الحصول على الدم المزيف للأفلام والمسرحيات.

يُساء استخدامه أحيانًا لزيادة ثبات الحليب عندما لا يتم حفظه في الثلاجة. لكن له جانب سلبي في التسبب في قصور الغدة الدرقية ، وهو مرض يحدث فيه خلل في عمل الغدة الدرقية.

بناء

يتكون ثيوسيانات البوتاسيوم من كاتيون البوتاسيوم K ⁺ و NCS ^- أنيون ثيوسيانات. يتكون الأخير من نيتروجين (N) مرتبط بكربون (C) من خلال رابطة ثلاثية وكبريت (S) مرتبط بالكربون من خلال رابطة واحدة.

التركيب الكيميائي لثيوسيانات البوتاسيوم KSCN. Edgar181 / المجال العام. المصدر: ويكيميديا ​​كومنز.

التسمية

• ثيوسيانات البوتاسيوم
• كبريتات البوتاسيوم
• ملح البوتاسيوم لحمض الثيوسيانك
• رودانات البوتاسيوم
• رودانيد البوتاسيوم

الخصائص

الحالة الفيزيائية

صلبة عديمة اللون أو بيضاء.

الوزن الجزيئي الغرامي

97.18 جم / مول

نقطة الانصهار

173 درجة مئوية

درجة حرارة التحلل

500 درجة مئوية

كثافة

1.88 جم / سم ³

الذوبان

شديد الذوبان في الماء: 217 جم / 100 مل عند 20 درجة مئوية ، 238 جم / 100 مل عند 25 درجة مئوية. قابل للذوبان في الإيثانول.

الرقم الهيدروجيني

محلول 5٪ من KSCN له أس هيدروجيني بين 5.3 و 8.7.

خصائص أخرى

تكون عينات ثيوسيانات البوتاسيوم النقية والجافة مستقرة إلى أجل غير مسمى عند حفظها في الظلام في عبوات زجاجية مغطاة بإحكام. ومع ذلك ، عند التلامس مع ضوء الشمس المباشر ، تتحول البلورات عديمة اللون إلى اللون الأصفر بسرعة.

محاليل ملح KSCN النقي المحمي من الضوء مستقرة تمامًا.

KSCN قادر على تورم الجيلاتين والكولاجين. تتأكسد المحاليل المائية لثيوسيانات البوتاسيوم عند التفاعل مع ثاني أكسيد المنغنيز MnO ₂ وتشكل ثيوسيانوجين (SCN) ₂.

الحصول

يمكن تحضير ثيوسيانات البوتاسيوم عن طريق إذابة سيانيد البوتاسيوم (KCN) مع الكبريت (S). رد الفعل سريع وكمي.

KCN + S → KSCN

يمكن الحصول عليه في محلول عن طريق إذابة الكبريت (S) في البنزين أو الأسيتون وإضافة محلول سيانيد البوتاسيوم (KCN) في الأيزوبروبانول. يستخدم هذا التفاعل لتحليل كمية الكبريت في المحلول.

يمكن الحصول على ثيوسيانات البوتاسيوم نقيًا عن طريق إعادة التبلور المتتالية من الماء أو الإيثانول.

الوجود في الطبيعة

يوجد ثيوسيانات البوتاسيوم في اللعاب بكثرة (15 مجم / ديسيلتر) ، ولكنه غير موجود في الدم.

كما أن حليب بعض الثدييات (مثل الأبقار) يحتوي على كميات قليلة جدًا من الثيوسيانات بشكل طبيعي.

التطبيقات

في تطبيقات مختلفة

تم استخدام ثيوسيانات البوتاسيوم في التحليلات الكيميائية المختلفة. وقد تم استخدامه لتحليل أو معايرة أيون الفضة ، وكذلك ككاشف ومؤشر لتحليلات أخرى.

يستخدم KSCN في الملونات والأصباغ. يتم استخدامه في الدهانات والأحبار.

في صناعة التصوير الفوتوغرافي ، يتم استخدامه بشكل خاص في صناعة أفلام التصوير الفوتوغرافي ، حيث يعمل على السماح بترسيب الجيلاتين الثابت من الأفلام البلاستيكية.

تم استخدام تركيز الثيوسيانات في الدم في التجارب الطبية العلمية لتحديد درجة تدخين بعض الأشخاص ، حيث أن الثيوسيانات منتج مشتق من سيانيد الهيدروجين (HCN) الموجود في دخان التبغ.

في تطبيقات طب الأسنان

تم استخدام ثيوسيانات البوتاسيوم في إصلاح أسنان الحيوانات. تم تطبيقه بنجاح على سطح العاج كعلاج مسبق قبل تطبيق العامل لملء أو سد الفتحة المفتوحة.

Dentin هي الطبقة الموجودة تحت مينا الأسنان.

تم استخدام KSCN لمعالجة سطح عاج الأسنان قبل وضع المادة التي تملأ التجاويف. المؤلف: مدثر إقبال. المصدر: Pixabay.

يفضّل ثيوسيانات البوتاسيوم انتفاخ الجيلاتين الموجود على العاج ، لذلك تتم إزالة هذه الطبقة بسهولة ويحسن الالتصاق أو الترابط للمادة التي تغلق الأسنان (الراتنج).

في مختبرات العلوم الطبية

يستخدم KSCN في تحضير اللقاحات أو المستخلصات البكتيرية.

وتزرع البكتيريا المسببة للأمراض عن طريق الحضانة في حاويات معملية مناسبة. ثم يتم إضافة محلول الفوسفات و KSCN إلى الحاوية حيث توجد ثقافة البكتيريا.

يتم استخراج الثقافات البكتيرية باستخدام KSCN للحصول على لقاحات للتجارب الطبية. المؤلف: WikiImages. المصدر: Pixabay.

يتم أخذ جزء من هذا المستحضر البكتيري ووضعه في مرطبان. يتم تقليبها لمدة مناسبة وطرد المعلق لفصل السائل عن المادة الصلبة. يتم جمع المادة الطافية (السائل) ودالتها.

والنتيجة هي مستخلص يستخدم للتطعيم في التجارب العلمية مع حيوانات المختبر.

في صناعة المعادن

يستخدم ثيوسيانات البوتاسيوم في الصقل الكهربائي للمعادن. التلميع الكهربائي هو عملية كيميائية تسمح بمعالجة سطح المعدن لتقليل خشونته الدقيقة ، أي لتنعيم سطح المعدن.

يتم ذلك بالكهرباء ، مما يتسبب في صقل المعدن ليكون بمثابة القطب الموجب أو الأنود لخلية التحليل الكهربائي. تذوب الخشونة في محلول ثيوسيانات البوتاسيوم وبالتالي يصبح المعدن أكثر نعومة.

على مجموعة من الأفلام أو في المسرح

يستخدم KSCN في محاكاة الدم في الأفلام السينمائية والتلفزيونية أو في المسرحيات.

على سبيل المثال ، يتم تطبيق محلول ثيوسيانات البوتاسيوم (KSCN) على منطقة الجسم التي "ستعاني" من الجرح أو الاعتداء المحاكي. يتم غمر السكين البلاستيكي أو محاكاة الجسم الحاد في محلول من كلوريد الحديديك (FeCl ₃).

يتم تمرير الجسم "الحاد" الذي يحتوي على FeCl ₃ بلطف فوق الجلد المبلل في KSCN. على الفور ، سوف يتشكل خط أحمر أو بقعة ، تشبه إلى حد كبير الدم.

تم استخدام KSCN للحصول على دم مزيف في الأفلام أو المسرح. المؤلف: كوري رايان هانسون. المصدر: Pixabay.

هذا بسبب تكوين مركب من ثيوسيانات الحديديك والماء ²⁺ وهو ذو لون أحمر كثيف مشابه جدًا للدم:

KSCN + FeCl ₃ + 5 H ₂ O → ²⁺ + 2 Cl ^- + KCl

ثيوسيانات البوتاسيوم KSCN الممزوج مع كلوريد الحديديك في الماء يشكل مركب أحمر عميق مشابه للدم. المؤلف: Clker-Free-Vector-Images. المصدر: Pixabay.

سوء استخدام ثيوسيانات البوتاسيوم

يتم استخدام ثيوسيانات البوتاسيوم بدون ضمير لمنع تعرض الحليب للهجوم من قبل البكتيريا أو الفطريات ، وفقدان خصائصه والتدهور.

في البلدان الاستوائية ، يتم استخدام طريقة تسمى "نظام lacto-peroxidase" أو نظام LP ، مما يزيد من ثبات الحليب عند تخزينه في درجات حرارة محيطة عالية ، عندما يتعذر تبريده.

في بعض البلدان ، لا يمكن تبريد الحليب ، وبالتالي يستخدم ثيوسيانات البوتاسيوم لمنعه من التدهور. المؤلف: Thomas B. المصدر: Pixabay.

تستخدم هذه الطريقة نظام الحليب الطبيعي المضاد للبكتيريا ، والذي يتم تنشيطه عن طريق زيادة تركيز الثيوسيانات (الموجود بالفعل بكميات صغيرة في الحليب) وبيروكسيد الهيدروجين (H ₂ O ₂).

ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة غير مسموح بها في العديد من البلدان من قبل السلطات التي تنظم الأطعمة المصنعة.

يضيف بعض الأشخاص عديمي الضمير KSCN إلى الحليب بطريقة غير منطقية مع أو بدون H ₂ O ₂ ، مما يشكل خطرًا على صحة المستهلك ، حيث أن الثيوسيانات هي مواد تسبب تلف الغدة الدرقية ويمكن أن تسبب قصور الغدة الدرقية عند تناولها. تركيزات عالية.

الحليب الذي يحتوي على ثيوسيانات البوتاسيوم الزائد يمكن أن يضر بصحة أولئك الذين يتناولونه. المؤلف: Tookapic. المصدر: Pixabay.

المخاطر

يجب تجنب استنشاق مسحوق ثيوسيانات البوتاسيوم. يُنصح بارتداء القفازات والنظارات الواقية عند التعامل معها. بعد التعرض لفترة وجيزة لثيوسيانات البوتاسيوم يمكن أن يسبب تأثيرات على الجهاز العصبي ، مثل الانفعال المفرط دون دافع ، والإثارة والنوبات.

بعد التعرض الطويل ، يمكن أن تتأثر الغدة الدرقية والجهاز العصبي المركزي ، والتي تظهر في شكل قصور الغدة الدرقية وتدهور بعض الوظائف على التوالي. عند تناوله يمكن أن يسبب الارتباك والغثيان والقيء والنوبات والضعف.

يؤدي إشعال أو حرق KSCN إلى إطلاق غازات السيانيد شديدة السمية ؛ يحدث هذا أيضًا عند إضافة الأحماض. في المختبر ، يجب أن يتم التعامل معها داخل غطاء دخان جيد التهوية.

المراجع

1. جارفينن ، إل زد وآخرون. (1998). تحريض المناعة الوقائية في الأرانب عن طريق التناول المتزامن للسم المعطل Pasteurella multocida ومستخلص ثيوسيانات البوتاسيوم. العدوى والمناعة ، أغسطس 1998 ، ص. 3788 - 3795. تعافى من ncbi.nlm.nih.gov.
2. تاني ، واي.وتوجايا ، ت. (1995). معالجة سطح العاج بدون أحماض. مجلة مواد طب الأسنان 14 (1): 58-69 ، 1995. تم الاسترجاع من jstage.jst.go.jp.
3. كولثوف ، إم ولينجين ، جي جي (1935). ثيوسيانات البوتاسيوم كمادة معيارية أساسية. مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية 1935 ، 57 ، 11 ، 2126-2131. تعافى من pubs.acs.org.
4. بالماسوف ، إيه في وآخرون. (2005). التلميع الكهربائي للفضة في المحاليل المائية العضوية من ثيوسيانات البوتاسيوم. بروت ميت 41 ، 354-357 (2005). تعافى من link.springer.com.
5. قطن ، ف.ألبرت وويلكينسون ، جيفري. (1980). كيمياء غير عضوية متقدمة. طبعة رابعة. جون وايلي وأولاده.
6. Lide ، DR (محرر) (2003). كتيب CRC للكيمياء والفيزياء. 85 ^تشرين CRC برس.
7. تاينر ، ت. وفرانسيس ، ج. (2017). ثيوسيانات البوتاسيوم. كيماويات كاشف ACS. تعافى من pubs.acs.org.
8. كانثال ، ب. وآخرون. (2015). اختبار نوعي للكشف عن الثيوسيانات الدخيلة في الحليب. J Food Sci Technol (مارس 2015) 52 (3): 1698-1704. تعافى من ncbi.nlm.nih.gov.
9. روي ، د. وآخرون. (2018) مسبار الفلورسنت القائم على النقاط الكمية للسيليكون: توصيف التوليف والتعرف على الثيوسيانات في دم الإنسان. ACS أوميغا 2018 ، 3 ، 7 ، 7613-7620. تعافى من pubs.acs.org.
10. جامون ، ك. (2018). علم الدم المزيف. داخل العلوم. تعافى من insidescience.org.