Il cianuro di idrogeno, con il caratteristico odore di mandorle amare, è una molecola lineare con formula HCN ed è un liquido incolore estremamente velenoso scoperto da Joseph Louis Gay-Lussac nel lontano 1815.
Noto anche come acido prussico, è un composto inorganico potenzialmente pericoloso, che bolle a temperature prossime a quella ambiente. La sua struttura lineare presenta un triplo legame tra carbonio e azoto, conferendogli particolari caratteristiche chimiche.
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Proprietà del Cianuro di Idrogeno
Il cianuro di idrogeno è miscibile in acqua in tutte le proporzioni e si comporta come un acido debole, in equilibrio con l’ione cianuro e l’ione idronio. Quando disciolto in acqua, viene denominato acido cianidrico. Questo composto velenoso si trova in natura nelle mandorle amare e in vari semi di frutta.
Metodi di Sintesi
A livello industriale, il cianuro di idrogeno è prodotto principalmente mediante il processo Andrussow, basato sull’ossidazione di metano e ammoniaca a elevate temperature, catalizzate dal platino. Questa reazione, scoperta da Leonid Andrussow nel 1927, è fortemente esotermica e segue la seguente equazione:
2 CH4 + 2 NH3 + 3 O2 → 2 HCN + 6 H2O
Un altro metodo noto come processo BMA (o processo Degussa) permette la sintesi di acido cianidrico a partire da metano e ammoniaca, anche questo catalizzato dal platino e seguendo la reazione:
CH4 + NH3 → HCN + 3 H2
Infine, il processo Shawinigan prevede la reazione di metano o propano con ammoniaca, con produzione di idrogeno gassoso come sottoprodotto:
CH4 + NH3 → HCN + 3 H2
C3H8 + 3 NH3 → 3 HCN + 7 H2
Questi processi consentono la produzione di cianuro di idrogeno a livello industriale, garantendo un approvvigionamento controllato e sicuro di questo composto chimico di importanza strategica.
La Sintesi del Cianuro di Idrogeno
Il cianuro di idrogeno può essere ottenuto per via del riscaldamento della formammide secondo la seguente reazione:
HCONH2 → HCN + H2O
In laboratorio, piccole quantità di HCN possono essere prodotte facendo reagire cianuri di metalli alcalini con un acido:
NaCN + H+ → HCN + Na+
È importante prestare particolare attenzione quando si lavora con il cianuro in laboratorio poiché in ambiente acido può verificarsi la suddetta reazione.
Usi Industriali del Cianuro di Idrogeno
Il cianuro di idrogeno è impiegato nell’industria chimica per la produzione di vari composti organici, tra cui l’acrilonitrile, il metilmetacrilato e l’adiponitrile, che sono monomeri importanti per la sintesi di polimeri. Inoltre, viene utilizzato come fumigante poiché è in grado di uccidere organismi che dipendono dall’ossigeno per sopravvivere, inclusi gli esseri umani.
Tossicità e Pericoli del Cianuro di Idrogeno
Una concentrazione di cianuro di idrogeno di 300 mg/m3 può causare la morte di un individuo entro 10-60 minuti, mentre a una concentrazione di 3200 mg/m3 l’effetto letale si manifesta in un solo minuto. La tossicità del cianuro deriva dalla sua capacità di legarsi al ferro presente nell’emoglobina, ostacolando il trasporto di ossigeno nelle cellule e nei tessuti, e interferendo con il metabolismo cellulare tramite l’ATP. Questi fattori provocano rapidamente il blocco metabolico e il decesso dell’organismo. Il cianuro di idrogeno agisce in modo sistemico su organi sensibili all’ossigeno, come il sistema nervoso centrale, cardiovascolare e polmonare.
A causa della sua estrema pericolosità, il cianuro di idrogeno è classificato come arma chimica ed è stato utilizzato, tra l’altro, nei campi di sterminio nazisti tramite lo Zyklon B, un insetticida di cui costituisce il componente attivo.
