Produzione Acido Cianidrico, Processi chimici

L'acido cianidrico

Molto velenoso. Usato nell'industria chimica per introdurre i gruppi “ciano”.

Utilizzi industriali

L'acido cianidrico è utilizzato nella produzione di coloranti come il blu di Prussia, per produrre acido lattico e altri composti organici. È usato per recuperare oro dal terreno (con NaCN, KCN): l'oro si trova in piccole quantità disperse nel terreno. Si va a frantumare la roccia dove si potrebbe trovare l'oro e poi la si lava con NaCN. In questo modo NaCN complessa l’oro che viene recuperato nell’acqua di lavaggio. Infine viene fatto precipitare per averlo di nuovo solido.

La produzione di HCN mondiale è di 200 milioni di t/anno. L’HCN è altamente tossico perché si lega fortemente al Fe nel sangue e inibisce il trasporto dell’O₂. Il processo è reversibile: se si viene esposti ad aria per un po' di tempo il sangue si libera di HCN, anche se in tempi molto lenti.

Caratteristiche chimiche e fisiche

L'acido cianidrico è una molecola fortemente endotermica, ciò significa che ha caratteristiche energetiche molto alte, sono instabili e tendono a decomporsi in maniera violenta. Quando brucia libera molta energia (T adiabatica di fiamma è di 2780 °C). Quando brucia rilascia N₂, H₂O e CO. HCN a basse T risulta inerte nei confronti di molti metalli e leghe, mentre a T>600°C reagisce per formare carburi e nitruri. Per questo è usato nell'industria metallurgica per la nitrurazione dei metalli. HCN ha una T di ebollizione di circa 25.7°C. Quando si trova in forma liquida risulta instabile e tende a polimerizzare a causa della presenza dell’acido dissociato. HCN dissocia se l’ambiente è basico e contiene H₂O. Per evitare il dissociarsi si aggiungono acidi più forti di lui che lo stabilizzano; inoltre, l’ambiente deve essere anidro. Quando deve essere stabilizzato in fase gas si usa SO₂ in piccole quantità.

Produzione di HCN

HCN è di suo una molecola endotermica che quindi per essere prodotta ha bisogno di moltissima energia. Per produrre HCN si parte da idrocarburi e NH₃ che vanno a formare HCN + H₂. La reazione è fortemente endotermica ed assomiglia molto allo Steam Reforming; infatti, si parla di Reforming con NH₃ (processo BMA). Si genera oltretutto molto H₂ come sottoprodotto.

Androssow oxidation

È una ammonossidazione dell’NH₃ con CH₄. Si fa avvenire una combustione del CH₄ in presenza di NH₃ (difetto di O₂), da questo si forma HCN e H₂O rilasciando una grande quantità di calore. Viene utilizzato un catalizzatore del tipo di reti di Pt-Rh (processo molto simile alla produzione dell’HNO₃). In questo caso però non si ha la volatilizzazione del Pt perché lavoriamo in eccesso di combustibile, quindi, non c'è possibilità che si formi l'ossido. Le reti sono usate perché i sistemi contenenti N tendono ad arrivare a N₂ gassoso in condizioni di stabilità termodinamica; quindi, se non usassi le reti otterrei solo N₂ invece di HCN. Si utilizza Pt-Rh e senza Pd perché non ci interessa tanto la funzione di stabilità del catalizzatore (promotore strutturale).