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氰化钾
剧毒，碱金属氰化物
氰化钾
基本信息
中文名
氰化钾
英文名
Potassium cyanide
别名
山奈钾；山埃钾
拼音
qíng huà jiǎ
CAS号
151-50-8
性质
化学式
KCN
结构式
摩尔质量
65.12 g/mol
外观
白色结晶性粉末或块状物
气味
杏仁味
密度
1.52 g/cm³
熔点
634 ℃
沸点
1625 ℃
溶解性
716 g/L（25℃，水溶解度）
危险性
NFPA 704
健康危害等级：3（可造成严重或永久性伤害。）
可燃等级：0（在典型的火灾条件下不会燃烧。）
稳定性等级：0（即使在火灾条件下也很稳定稳定）
理化性质
物理性质
化学性质
稳定性
在空气中不稳定，氰化钾与空气里的水和二氧化碳反应放出苦杏仁味的剧毒气体-氰化氢。
水解性
氰化钾溶于水会发生水解产生氰化氢气体，但在常温下分解较慢。
氧化反应
熔融态的碱金属氰化物是一种强还原剂，高温时它很快被氧化。
在强氧化剂如硝酸盐或氯酸盐的存在下，反应极为剧烈，可能是爆炸性的，在370 ℃时空气或氧气可以把KCN氧化成硝酸盐。但在更高的温度下可以生成氰酸钾（KCNO）与碳酸。在过渡金属如银、镍或铜催化下，氰化钾同样也会被氧化。例如在铜盐的催化下，氧化铅（PbO）将KCN氧化为KCNO，反应式如下：
当pH低于8.5时，反应如下：
还原反应
氰化钾在高温下会被铁或者镁等强还原性金属还原为碱金属单质。
与酸反应
与溴、碘反应
氰化钾在一定条件下和溴、碘反应：
与硫反应
氰化钾在熔融状态下与硫单质反应可生成硫代氰酸盐。
与金、银贵金属反应
在空气存在下，氰化钾与金、银反应可生成可溶性络合物。
与氢氧化亚铁反应
与氢氧化亚铁反应生成碱金属亚铁氰化物，反应式如下：
制备方法
首先，使氰化钠与一定浓度硫酸混合反应释放出氢氰酸气体，再用氢氧化钾溶液吸收并中和氰化氢气体得到氰化钾。然后在蒸发器中，控制温度为50-60 ℃，对溶液进行真空蒸发，直至溶液被蒸发为过饱和态。送至结晶器中结晶，将产物离心分离，最后在200 ℃左右的温度下，进一步对产物干燥，可制得氰化钾成品。其反应式如下：
应用领域
电镀金
氰化钾因其对杂质金属的敏感性较小，因此可作为碱性镀金的主络合剂，与金的络盐Au(CN)₂⁻组成镀金液的主体，常常可得到质量较高的镀层。其电镀原理与电解类似，即阳极为金，主要发生金在氰化钾溶液的电化学溶解过程，从而产生Au(CN)₂⁻，而阴极则是需要被镀金的物体，反应为Au(CN)₂⁻放电重新生成CN⁻和金镀层。当氰化钾的占比过低时，会导致镀液不稳定，镀层糙，色泽差。占比过高时，会降低电流效率。当作为装饰性镀金时，氰化钾可稍作提高；工业镀金时金与氰化钾的摩尔比为1:20为宜。
定影剂
彩色或黑白感光材料经过曝光和显影之后，需要将乳剂层未曝光和显影的卤化银（AgX）除去。而氰化钾相比溴化钾、碘化钾等具有快速溶解卤化银（AgCl、AgBr、AgI）的特点。因此，氰化钾可作为摄影过程中的定影剂与AgX发生定影反应，生成易溶于水的银络合物，反应机理如下：
从矿石中提取金、银
氰化浸出提取金银是处理金银矿物原料的常用方法。氰化钾也可作溶解液与金银矿物中的金银单质发生反应生成金银络合物，再以金属锌为置换剂置换出金银，经过冶炼，可得到高纯的金银。其中氰化钾溶液溶解金反应机理如下。
其他用途
检测方法
常用的微量检测手段主要是色谱法、光谱法和电化学传感法，如下表所示。
检测方法 | 优势和特点 | ||
色谱法 | 气相色谱法 | 操作简便、抗干扰能力强，检出限低 | |
离子色谱法 | 分析速度快，灵敏度高、前处理步骤简单、无需其他衍生试剂、危害性低 | ||
毛细电泳色谱法 | 能实现微量体积样品中氰化钾的高效分离的效果 | ||
光谱法 | 分光光度法 | 选择性好、检测限低 | |
表面增强拉曼光谱法 | 灵敏度高、指纹谱识别准确、检测速度快 | ||
电化学传感器法 | 离子选择电极法 | 选择性响应、方法简便可靠、灵敏度高 | |
生物电极法 | 检测速度快、灵敏度高、特异性强、环境危害小 | ||
流动注射分析法 | 对于检测连续的氰基具有重要作用 | ||
荧光分子探针法 | 快速、高效、选择性强、抗干扰能力强等 | ||
安全事宜
中毒途径和机制
中毒途径和体内残留情况：氰化钾的人体侵入途径为三种，食入，即通过胃肠道被吸收；吸入，即通过呼吸道迅速传播体内；经皮吸收，即氰化钾通过皮肤表面而被吸收。而氰化钾一旦被人体所吸收，会迅速地分布在全身，其中在肝脏、肺、血液和大脑部位含量最高。这些被吸收的氰化钾，大约会有80%在肝脏中会被线粒体硫转移酶、罗丹斯酶和其他硫转移酶代谢为硫氰酸盐，并通过尿液排出。此外，氰化钾排出体外的另一重要途径是与胱氨酸反应产生氨基噻唑啉和亚氨基噻唑烷羧酸，并与羟钴胺素结合形成氰钴胺素后，随尿液排出体外。
中毒机制：由于氰化钾的氰基会与金属离子产生络合作用，因此当氰化钾人体中扩散后，会寻找线粒体中的细胞色素C氧化酶的三价铁并与之迅速结合，使得细胞色素C氧化酶的活性被抑制，从而导致呼吸作用也被抑制，产生缺氧窒息现象。由于有氧呼吸被抑制，无氧呼吸成为主导，导致大量的乳酸等酸性物质累积，从而产生代谢性酸中毒，引起一系列神经系统症状。
临床症状
吸入、食入或皮肤吸收会造成急性中毒，食入含量达到50-100 mg甚至会导致猝死。此外，临床上也将急性中毒过程分为4期：前驱期的症状为粘膜刺激、呼吸加深加快、乏力、头痛，舌尖、口腔发麻等；呼吸困难期的症状为有呼吸困难、血压升高、皮肤粘膜呈鲜红色等；惊质期的症状为抽搐、昏迷、呼吸衰竭：麻痹期，全身肌肉松弛，呼吸心跳停止而死亡。
慢性中毒时，会有头痛、消瘦、性机能及性欲障碍。出现植物神经衰弱的综合征、贫血、白细胞减少，以及肾脏及心脏损伤、性腺及甲状腺机能低下、听觉和视觉及神经系统障碍，直到发生麻痹等。皮肤接触，会出现瘙痒、亚急性或慢性湿症，有时手指发生深溃疡、治愈缓慢。
急救措施
非药物性急救措施
急性接触氰化钾后，症状可能会有所延迟，急救人员需谨慎行事穿戴防护服，必要时，还应佩戴空气净化或供应空气的呼吸设备，然后对中毒者的生命体征进行监控和采取一些必要的急救措施，并及时送往就医。此外，救援车辆应携带塑料布和一次性塑料袋等用品，以帮助防止污染物扩散。以下是几种途径接触的急救措施：
皮肤接触：立即脱去沾染氰化钾的衣物，用大量清水或5%硫代硫酸钠溶液冲洗至少20分钟，然后再缠上有硼酸或者硼油的湿绷带。立即送医，等待过程中在获得当地医疗机构的授权和指示下方可进一步使用解毒剂或进行其他侵入性手术。眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。立即送医，等待过程中在获得当地医疗机构的授权和指示下方可进一步使用解毒剂或进行其他侵入性手术。吸入：迅速离开现场，寻找通风处，保持呼吸道通畅。评估脉搏和呼吸等生命体征，检查中毒者是否有任何创伤，当呼吸困难，立即供氧。当情况严重至出现呼吸心跳停止现象时，立即进行人工呼吸（切忌口对口，否则导致施救者中毒）和胸外心脏按压术，并使中毒者吸入亚硝酸异戊酯。立即送医，等待过程中在获得当地医疗机构的授权和指示下方可进一步使用解毒剂或进行其他侵入性手术。食入：饮入足量温水，催吐，用1:5000高锰酸钾或5%硫代硫酸钠溶液或者3%双氧水洗胃。在中毒者意识清醒下，每过15min给中毒者服用一汤匙硫酸亚铁和煅镁氧乳液，或者使中毒者同时服用水和活性炭解毒（儿童活性炭服用量在15~30 g，成人为50~100 g，加125-250 ml剂量的水），或者服用盐类泻药和山梨糖醇（儿童盐类泻药服用量在15~30 g，成人为50~100 g）促进排泄。立即送医，等待过程中在获得当地医疗机构的授权和指示下方可进一步使用解毒剂或进行其他侵入性手术。
药物性急救措施
高铁血红蛋白形成剂：高常用的高铁血红蛋白形成剂有亚硝酸异戊酯(AN)、亚硝酸钠(SN)、4-二甲氨基苯酚(4-DMAP)和对氨基苯丙酮（PAPP），是最传统的氰化物解毒药物。其作用机理：血红蛋白在高铁血红蛋白形成剂的作用下，氧化形成高铁血红蛋白。然后，高铁血红蛋白作为氰基结合竞争剂与细胞色素氧化酶竞争结合氰基，并形成较为稳定的氰化高铁血红蛋白，从而达到恢复细胞色素氧化酶活性和线粒体电子传递链功能的效果。
硫供体：其解毒机制主要是为人体提供硫原子，并硫氰酸酶的催化下，硫原子与体内侵入的氰基生成较低毒性的硫氰酸盐，并随尿液排出体外。常用于解毒的硫供体主要有硫代硫酸钠、3-巯基丙酮酸前体、大蒜素。其中，硫代硫酸钠透过细胞膜能力较弱，可在血浆白蛋白运输至硫氰酸酶中提供硫原子结合氰基生成硫氰酸盐来解毒。3-巯基丙酮酸(3-MP)前体可在人体内分解产生3-MP，3-MP在3-巯基丙酮酸硫基转移酶(3-MPST)的催化下会与体内的KCN反应生成KSCN和丙酮酸，达到解毒效果。大蒜素能够自然分解出各种有机硫分子，在人体内结合氰基生成硫氰酸盐，随尿液排出体外。而其他的一些硫供体，例如半胱氨酸、蛋氨酸和谷胱甘肽也可提供硫元素作为解毒剂。
羰基化合物：氰化钾可作为亲核试剂与羰基、醛或者酮发生反应生成氰醇后，随尿液排出体外，达到解毒效果。
含钴化合物：此类化合物可与氰基结合生成无毒的氰钴胺，随尿液排出。目前常用的含钴化合物主要是羟钴胺素和钴啉醇酰胺。羟钴胺素进入人体后，会夺取氰化高铁细胞色素氧化酶中的氰基而形成氰钴胺，随尿液排出解毒。钴啉醇酰胺是羟钴胺素生物合成过程中的前体，其相对于羟钴胺素的优势有两点，其一是配位结合点更多，即羟钴胺素分子只有一个配体结合位点，而钴啉醇酰胺由于结构中缺少二甲基苯并咪唑尾而有两个配体结合位点，因此，其结合氰基能力更强。第二是钴啉醇酰胺在水中的溶解性是羟钴胺素的5倍。
一氧化氮：一氧化氮解毒的主要机制与高铁血红蛋白形成剂类似，一氧化氮会与扩散在体内的氰化钾竞争结合细胞色素氧化酶，从而恢复细胞色素氧化酶的活性，使之能够重新产生与氧气结合的能力，从而生成ATP供能。此外，一氧化氮也能在额外电子供体的作用下生成亚硝酸盐，亚硝酸盐会结合氰基达到解毒作用。
防护措施
工程控制：严加密闭，保证充分的局部排风和全面通风。尽可能机械化、自动化。提供安全淋浴和洗眼设备。
呼吸系统防护：若接触氰化钾所产生的有毒气体时，穿戴头聚型电动送风过滤式防尘呼吸器来防护。若接触氰化钾粉尘时，佩戴隔离式呼吸器来防护。手部皮肤防护：开始工作前，可使用由20份氨水、100份甘油、50份酒精(96%)、5份硼酸及25份水的混合涂抹手部皮肤作防护层；工作中，穿戴尼龙、氟共聚物乳胶手套保护手部。工作结束后，使用0.2%高锰酸钾或2%双氧水溶液彻底清洗手部皮肤。其他：工作现场，应采用具有特定聚乙烯塑料袋内衬的铁桶装氰化钾，并在包装上注明“剧毒品”，预防人员误用。车间配备急救设备及药品。在施工作业时，严禁施工人员吸烟、进食以及饮水。待工作结束后，彻底清洗。被污染的衣物，应采取单独隔离存放措施，并于事后，将其浸泡于含有2%硫酸亚铁的2%苏打溶液中2h来清洗。培训作业人员自救互救。
消防措施
氰化钾不燃，但当失火时，氰化钾包装破损，受高热以及暴露于空气中吸收水和二氧化碳都会使其分解产生有毒气体。此外，氰化钾遇酸也会发生反应，释放剧毒气体。在救灾过程中，救灾人员应做好全身防护，及时抢救商品，防止装有氰化钾的商品包装破损，污染环境。如若遇到泄露问题，应用砂土扑救，切忌使用酸碱或泡沫灭火器，防止更多毒气蔓延；切忌冲入氰化钾物资中，引起急性中毒。
泄漏应急处理措施
应急处理人员应穿戴自给正压式呼吸器，穿防毒服，及时采取隔离泄漏污染区措施，限制人员出入，防止接触到污染物。少量泄漏时，用干净的铲子等器具将泄漏物单独转移至干燥、洁净、有盖的容器中，或者采用次氯酸盐溶液冲洗，将废液排放至废水系统。当大量泄漏时，用塑料布、帆布覆盖，防止污染物飞扬，然后对其进行收集、回收，最后转移至特定场所处理。
储运事项
容器应密封储藏于阴凉干燥处，并与酸类和氧化剂隔绝，专仓专储。隔离明火、热源。应与食用化学品易燃或可燃物等分开存放。搬运时工作人员穿戴工作服，轻装轻卸，防止损坏储存容器，如果装卸过程中，产生一些地面残留物，可用五倍当量大苏打溶液中和清除，下脚还应深埋土中。
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