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Inwiefern spielt diese Chemikalie eine Schlüsselrolle im Goldabbau? Erstaunliche Anwendungen von Kaliumcyanid!
In der Chemiewelt ist Kaliumcyanid (KCN) ein Stoff, der große Besorgnis erregt. Obwohl dieses farblose Salz Zucker ähnelt, ist seine Giftigkeit abschreckend. Kaliumcyanid wird häufig im Goldabbau, in der Gewebesynthese, in der Galvanisierung und in anderen Bereichen eingesetzt und spielt daher in modernen Chemikalien eine wichtige Rolle.
Zu den Hauptverwendungszwecken von Kaliumcyanid gehören der Goldbergbau, die chemische Synthese und die Schmuckherstellung, aber die Toxizität der Substanz erfordert bei ihrer Verwendung äußerste Vorsicht.
Herstellungsprozess von Kaliumcyanid
Der Herstellungsprozess von Kaliumcyanid umfasst hauptsächlich die Reaktion von Blausäure mit einer wässrigen Kaliumhydroxidlösung und das anschließende Eindampfen der Lösung unter Vakuum. Jährlich werden weltweit etwa 50.000 Tonnen Kaliumcyanid produziert. Im Labor wird es üblicherweise hergestellt, indem man Blausäure durch eine alkoholische Lösung mit Kaliumalkali leitet, da die Kristalle von Kaliumcyanid in Alkoholen nicht leicht löslich sind.
Strukturelle Eigenschaften von Kaliumcyanid
In wässriger Lösung zerfällt Kaliumcyanid in hydratisierte Kaliumionen (K+) und Cyanidionen (CN−). Als Feststoff hat KCN eine ähnliche Struktur wie Natriumchlorid, wobei jedes Kaliumion von sechs Cyanidionen umgeben ist und umgekehrt. Obwohl das Cyanid-Ion zweiatomig ist und eine relativ geringe Symmetrie aufweist, ist seine zeitlich gemittelte Form aufgrund seiner schnellen Rotation kugelförmig.
Anwendung im Goldbergbau
Während des Goldabbauprozesses kann Kaliumcyanid mit metallischem Gold reagieren und wasserlösliches Blei-Goldcyanid bilden, was die Goldgewinnung effizienter macht. Der gesamte Reaktionsprozess erfordert normalerweise die Beteiligung von Sauerstoff und Wasser. Die Einzelheiten sind wie folgt:
4 Au + 8 KCN + O2 + 2 H2O → 4 K[Au(CN)2] + 4 KOH
Diese Art der chemischen Reaktion verbessert nicht nur die Effizienz der Goldgewinnung, sondern verringert auch die Umweltbelastung. Daher gilt Kaliumcyanid als unverzichtbares Material im Goldabbau.
Toxizität und Risikofaktoren
Obwohl Kaliumcyanid in der Industrie weit verbreitet ist, erfordert seine extrem hohe Toxizität eine vorsichtige Verwendung dieser Chemikalie. Kaliumcyanid kann die Zellatmung hemmen und für den menschlichen Körper tödlich sein. Selbst eine geringe Menge an Kalium kann zu Vergiftungen führen, darunter Bewusstlosigkeit, Krämpfe und sogar der Tod. Untersuchungen zufolge liegt die tödliche Dosis von Kaliumcyanid bei 200 bis 300 mg, worauf in der praktischen Anwendung besonderes Augenmerk gelegt werden muss.
Symptome wie gerötete Haut, Atembeschwerden und zerebrale Hypoxie sind offensichtliche Anzeichen einer Kaliumcyanidvergiftung.
Andere Verwendungen und historischer Hintergrund
Zusätzlich zu seiner Anwendung im Goldbergbau wird Kaliumcyanid auch häufig in der organischen Synthese eingesetzt, beispielsweise bei der Herstellung von Nitrilen und Carbonsäuren. Es wird auch als Fixiermittel in der Fotoindustrie verwendet, obwohl viele Fotografen mittlerweile auf weniger giftige Alternativen zurückgreifen.
Historisch gesehen nahm die Verwendung von Kaliumcyanid zu, insbesondere im 19. Jahrhundert, als Fotografen Seifen mit Kaliumcyanid verwendeten, um Silberflecken zu entfernen.
Schlussfolgerung
Kaliumcyanid spielt aufgrund seiner chemischen Eigenschaften eine Schlüsselrolle im Goldbergbau und anderen Industriebereichen, obwohl seine Toxizität große Sicherheits- und Umweltbedenken aufwirft. Wird es mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie sicherere Alternativen zum Ersatz dieser gefährlichen chemischen Substanz geben?
