1 引 言
氰化物在民用工业中用途十分广泛, 它是赤血盐和黄血盐染料的原料, 且大量用于贵重金属的提纯筛选、电镀和农药制造等。氰化物是高毒物质, 一旦发生泄漏事故, 就会造成严重的后果。2000年9月29日凌晨4时许, 陕西省丹凤县境内, 一辆载有10.39t剧毒氰化钠溶液的卡车不慎翻入汉江支流铁河内, 氰化钠溶液全部泄入河道, 造成河中生物大面积中毒死亡, 并威胁到武关河、丹江下游、丹江口水库、汉江及长江水域的安全[1]。2000年10月24日,一辆运载氰化钠溶液的汽车槽车在福建省上杭县紫金山金矿矿区公路上不慎坠入10 多米深的山涧, 造成槽车罐体脱落, 氰化钠溶液外泄, 两名驾乘人员受伤。经过消防部队与有关部门的通力协作, 经过六个昼夜的奋力施救, 氰化钠造成的污染才基本得到控制, 但在处置过程中有90多人中毒。类似的氰化物污染事故在国内外曾多次发生。1991年8月20日, 嘉定县水厂测出河水中的氰化物超标, 并发现大批死鱼。1993年7月18日深夜, 河北省宽城满族自治县一座金矿发生氰化物泄漏, 67名矿工严重中毒。2000年1月31日, 由罗马尼亚和澳大利亚联合经营的金矿污水沉淀池发生泄漏,10多万升含有大量氰化物的污水流入蒂萨河的支流索梅什河, 污水顺流而下进入匈牙利境内的蒂萨河,2月11日, 污水又流入南斯拉夫境内。污水流经之处, 所有生物全部暴死。可见, 氰化物泄漏事故的后果非常严重, 有必要对有关氰化物的理化性质、洗消剂的选择和应急处置措施进行总结和研究。
2 氰化物的理化性质
氰化物的理化性质是对其实施洗消和抢险救援的理论基础, 现将有关理化性质综述如下。
2. 1 氢氰酸的理化性质
2. 1. 1 氢氰酸的物理性质
氢氰酸为无色透明液体, 有苦杏仁味, 能与水任意互溶, 加热后在水中的溶解度降低。氢氰酸的沸点为26.5℃, 相对密度为0.6876(20℃时) , 其自燃点为573.8℃, 爆炸极限为5.6%～40%。
2. 1. 2 氢氰酸的毒理作用
氢氰酸属高毒物质, 中毒作用主要通过CN - 发生。氢氰酸进入人体内后离解为氢氰酸根离子(CN-), CN-可抑制42 种酶的活性, 能与氧化型细胞色素氧化酶的铁元素结合, 阻止氧化酶中三价铁的还原,使细胞色素失去传递电子能力, 使呼吸链中断, 引起组织缺氧而致中毒。被氢氰酸饱和的血液循环至静脉端仍呈动脉血颜色, 氢氰酸中毒者的皮肤、粘膜呈樱桃红色。CN-可经呼吸道、消化道, 甚至完整的皮肤吸收进入人体。人口服的最小致死量为0.3mg/kg～3.5mg/kg。氢氰酸的毒性和危害程度如表1 所示[2]。
2. 1. 3 氢氰酸的化学性质
(1) 氢氰酸与碱的反应。氢氰酸是一种极弱的酸,其酸性比碳酸还弱, 可与氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸二氢钠等碱溶液迅速发生中和反应。由于氢氰酸与碱反应生成的盐是不挥发性的, 故中和反应对HCN 的防护、洗消都具有一定的实用意义。但其水溶液仍然剧毒, 空气中的二氧化碳能置换出水溶液中的CN - 生成HCN。
NaCN + H2O + CO2---HCN + NaHCO3
因此, 对其流散范围一定要严加控制。
(2) 氢氰酸与金属氧化物的反应。CuO、Ag2O 能与HCN 发生反应, 反应生成的氰化铜、氰化银仍有毒性, 但为不挥发固体, 且性质稳定, 其络盐则是无毒产物。氢氰酸防毒面具中的活性炭表面就涂有铜、银等金属的氧化物, 对氢氰酸起化学吸着作用。当空气中氢氰酸浓度为3600mg/m3时, 使用过滤式防毒面具呼吸,在30min内不会对人员的生命构成威胁。
2. 2 氰化盐的理化性质
常见的氰化盐有氰化钠、氰化钾、氰化锌、氰化铜等,氰化物均为剧毒品。现以氰化钠为例, 说明氰化盐的理化性质。
2. 2. 1 氰化钠的物理性质
氰化钠为白色结晶粉末, 完全干时无味; 在潮湿空气中, 因吸湿而稍有氰化氢气味。氰化钠易溶于水, 微溶于乙醇, 水溶液呈强碱性; 在空气存在的条件下能溶解金和银, 对铝有腐蚀性, 本身不燃。
2. 2. 2 氰化钠的毒理作用
氰化钠的毒理作用与氢氰酸相同, 人口服的致死剂量为1mg/k g～2mg/kg。按照国家饮用水标准, 水中氰化钠含量应低于0.05mg/L , 否则人畜就不得饮用[3]。
2. 2. 3 氰化钠的化学性质
氰化钠与酸或酸雾、水、水蒸气接触能产生有毒和易燃的氢氰酸, 空气中的二氧化碳足以使其生成氢氰酸, 它与亚硝酸盐或氯酸盐一起加热至450 ℃可发生爆炸。
(1) 氰化钠与次氯酸及其盐的反应
NaCN+HOCl---CNCl+ NaOH
CNCl 仍具有和氢氰酸一样的毒性, 在pH 值大于10的条件下, CNCl 可进一步与碱生成HOCN。
CNCl + NaOH---NaCl+HOCN
HOCN 无毒, 并可在次氯酸盐的作用下分解, 生成二氧化碳和氮气。
此反应在pH 值较高时进行得十分缓慢。因此, 必须将pH 值控制在7.5～8之间, 并且要充分供给氧化剂。
(2) 氰化钠与铁盐的反应。氰化钠能与亚铁盐发生化学反应, 生成稳定的络合物。
在反应中, 氢氰根与亚铁离子作用生成亚铁氰根络离子, 络合物亚铁氰化钠(俗称黄血盐) 是无毒的。在碱性溶液中, 亚铁氰根络离子能与三价铁盐发生化学反应, 生成深蓝色的普鲁士蓝沉淀。
此反应不仅可用于氰化物的消毒, 还可用于氰化物的检验和氰化物含量的分析。
