Cyanure d'hydrogène
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Le cyanure d'hydrogène est un composé chimique de formule chimique H-C≡N. Une solution aqueuse de cyanure d'hydrogène est appelée acide cyanhydrique (ou acide prussique).
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| Général | |||||
| Formule brute | HCN | ||||
| Nom IUPAC | cyanure d'hydrogène | ||||
| Numéro CAS | 74-90-8 | ||||
| Numéro EINECS | 200-821-6 | ||||
| Apparence | Liquide ou gaz incolore | ||||
| Propriétés chimiques | |||||
| pKa | |||||
| Propriétés physiques | |||||
| Masse moléculaire | 27,03 u | ||||
| Température de fusion |
260 K (-13,2°C) | ||||
| Température de vaporisation |
298,9 K (25,7°C) | ||||
| Solubilité | miscible à l'eau
et l'éthanol soluble dans l'éther |
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| Densité | 0,6876 | ||||
| Température d'auto-inflammation |
538°C | ||||
| Point d'éclair | -17,78°C | ||||
| Limites d'explosivité dans l'air |
56 000 ppm 5,6-41% (en volume) |
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| Pression de vapeur saturante |
83 kPa (20°C) | ||||
| Viscosité dynamique | 0.192 mPa s (20°C) | ||||
| pKa | 9,2 - 9,3 | ||||
| a tendance à polymériser | |||||
| Pharmacologie | |||||
| Voie d'administration | |||||
| Biodisponibilité | |||||
| Métabolisme | |||||
| Demi-vie | |||||
| Excrétion | |||||
| Caractéristiques commerciales | |||||
| Noms | |||||
| Classe | |||||
| Autres | |||||
| Thermochimie | |||||
| S0gaz, 1 bar | |||||
| S0liquide, 1 bar | 109 kJ/mol | ||||
| S0solid | |||||
| ΔfH0gaz | |||||
| ΔfH0liquide | 113,01 J/mol·K | ||||
| ΔfH0solide | |||||
| Cp | 71.09 J mol-1 K-1 (20°C, liquide) | ||||
| Cp | 44.06 J mol-1 K-1 (25°C, gaz) | ||||
| Chaleur latente de fusion |
N/A | ||||
| Chaleur latente de vaporisation |
N/A | ||||
| Point critique | |||||
| Point triple | |||||
| Toxicologie | |||||
| Inhalation | Très toxique | ||||
| Peau | Très toxique | ||||
| Yeux | Provoque des conjonctivites | ||||
| Ingestion | Très toxique | ||||
| Autres infos | |||||
| Caractère psychotrope | |||||
| Catégorie | à définir | ||||
| Mode(s) de consommation |
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| Autres noms | |||||
| Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire. |
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Sommaire |
[modifier] Description
Il s'agit d'un produit extrêmement toxique et potentiellement mortel qui peut exister sous diverses formes. Il a en principe une odeur d’ « amandes amères », mais certaines personnes ne le détectent pas.
Attention erreur probable et dangereuse : l'acide cyanhydrique ne sent pas l'amande amère, mais lorsqu'il n'est pas synthétisé par voie chimique mais issu de plantes, se trouve souvent produit en même temps que le benzaldéhyde qui lui sent l'amande amère ![réf. nécessaire]
Cette odeur est donc un fort indice de présence, mais n'est pas l'odeur même de l'HCN.
[modifier] Sources naturelles
Extrêmement toxique, l'acide cyanhydrique est produit naturellement par certains végétaux, et peut être trouvé notamment dans les amandes amères, les noyaux de pêche (et plus généralement les noyaux des fruits du genre Prunus), de nèfles, les feuilles de cerisier (Prunus avium) et de laurier-cerise (Prunus laurocerasus), le sorgho (jeune plante et graines non mûres) le sureau hièble. Il intervient aussi dans l’arôme des cerises (comme le benzaldéhyde).
Il est présent dans les cyanohydrines comme les mandelonitriles, et peut en être extrait par voies chimiques. Certains millepattes dégagent du cyanure d'hydrogène comme mécanisme de défense. Il est contenu dans les gaz d'échappement des véhicules à combustion interne, dans la fumée de tabac et dans la fumée de combustion de certaines matières plastiques contenant de l'azote.
[modifier] Préparation et synthèse
Le cyanure d'hydrogène est produit en grande quantité par deux procédés :
CH4 + NH3 → HCN + 3 H2
Cette réaction est semblable à celle du méthane et de l'eau pour former CO et H2 (procédé dit du gaz à l'eau).
- Dans le Procédé Andrussow, on ajoute de l'oxygène :
CH4 + NH3 + 1,5 O2 → HCN + 3 H2O
Cette réaction se produit sur un catalyseur constitué de fils en alliage Platine / Rhodium (généralement 90/10%) à une température d'environ 1100ºC
- Le Procédé Shawinigan est assez semblable aux précédents mais utilise des coupes d'hydrocarbures avec comme principal composant le propane:
C3H8 + 3 NH3 → 3 HCN + 7 H2
La réaction a lieu dans un lit fluidisé avec des particules de coke à une température supérieure à 1300°C. Aucun catalyseur n'est nécessaire.
- Au laboratoire, de petites quantités d'HCN sont produites par action d'acide sur un cyanure alcalin.
H+ + NaCN → HCN + Na+
Cette réaction est la source d'empoisonnements accidentels.
[modifier] Propriétés
[modifier] Propriétés physiques
Le cyanure d'hydrogène se présente, à l'état pur, sous la forme d'un liquide incolore très volatil, ou d'un gaz incolore exhalant une odeur caractéristique d'amandes amères. Il bout à 26 ºC.
Il est miscible en toutes proportions avec l'eau et l'éthanol, soluble dans l'oxyde de diéthyle (éther).
Le cyanure d'hydrogène gazeux dans l'air est explosif à partir d'une concentration de 56 000 ppm (5,6 %).
[modifier] Propriétés chimiques
Le cyanure d'hydrogène pur est stable.
Moins pur, comme il est commercialisé, et s'il n'est pas stabilisé, il polymérise en donnant un dépôt brun. Ce processus, exothermique et autocatalytique, s'accélère en présence d'eau et de produits à réaction alcaline, et peut ainsi conduire à une réaction explosive. Le stabilisant le plus fréquent est l'acide phosphorique, employé dans des proportions de 50 à 100 ppm.
Le cyanure d'hydrogène est faiblement acide et produit des ions cyanure CN- en solution aqueuse. Les sels de l'acide cyanhydrique sont appelés cyanures.
[modifier] Réactions
HCN + R-CO-R' (cétone ou aldéhyde) → R-C(OH)(CN)-R' (cyanhydrine)
Le cyanure d'hydrogène brûle dans l'air en donnant de l'eau, du dioxyde de carbone et de l'azote.
[modifier] Chimie prébiotique
L'acide cyanhydrique se serait formé grâce à la dissociation de l'azote moléculaire présent dans l'atmosphère. Les rayons ultraviolets auraient pu réaliser cette réaction, à condition d'être suffisamment énergétiques (longueur d'onde inférieure à 100 nm), ce qui exclut toute réaction dans les couches les plus basses de l'atmosphère où les ultraviolets les plus énergétiques sont absorbés. La voie préférentielle pour synthétiser l'acide cyanhydrique à partir de l'azote semble être les éclairs, qui libèrent une énergie considérable sur leurs parcours, propre à casser de nombreuses molécules. Une fois la molécule d'azote brisée, un atome d'azote peut réagir avec une molécule de méthane (CH4) pour donner de l'acide cyanhydrique et de l'hydrogène.
[modifier] Utilisations
Le cyanure d'hydrogène est utilisé pour la fabrication :
- de fumigateurs, de pesticides ;
- de nitriles et de résines monomères (l'acrylonitrile, notamment, est utilisé pour la fabrication des fibres acryliques, de matières plastiques : ABS, SAN, d'élastomères) ;
- de chlorure de cyanogène ;
- de percyanooléfines ;
- de cyanures métalliques, ferrocyanures, etc . . .
- en outre, pendant la Seconde Guerre mondiale les nazis ont utilisés l'acide cyanhydrique comme moyen de gazage dans les camps d'extermination, par le biais du Zyklon B.
[modifier] Sécurité
Voir la section Étiquetage selon les directives CEE, à la fin de cet article.
[modifier] Risques d'incendie
Le cyanure d'hydrogène, dont le point d'éclair est de -17,8°C (coupelle fermée) est extrêmement inflammable. Il peut former des mélanges explosifs avec l'air et ses limites d'explosivité sont de 5,6 et 41% en volume.
[modifier] Etablissements recevant du Public (ERP)
En France, l'arrêté du 4 Novembre 1975 modifié impose que la masse des matériaux inflammables utilisés dans les aménagements intérieurs n'entraine pas une quantité d'azote pouvant être libérée sous forme d'acide cyanhydrique, supérieure à 5 grammes par m3 du volume du local considéré.
[modifier] Toxicité pour l'homme
L'intoxication aigüe peut survenir par ingestion, par inhalation, ou par contact avec la peau. Une concentration de 300 ppm dans l'air tue un homme en quelques minutes. Sa toxicité est due à l'ion cyanure. Le cyanure d'hydrogène (sous le nom de Zyklon B) a notamment été employé par le régime Nazi dans les camps d'extermination comme outil d'extermination de masse.
Le cyanure d'hydrogène forme un composé puant quand il se combine avec la fumée de tabac. Pour cette raison, certains chimistes choisissent d'avoir une cigarette à la bouche quand ils travaillent avec lui pour recevoir une alerte rapide en cas de dégagement toxique[réf. nécessaire].
Le seuil de perception olfactive est inférieur à 1 ppm chez les sujets attentifs, sains et non habitués ; cependant, de nombreuses personnes, pour des raisons génétiques, ne perçoivent pas ou peu l'odeur du cyanure d'hydrogène.
Des taux de concentration atmosphériques supérieurs à 50 ppm respirés pendant plus d'½-heure représentent un risque important, alors que des taux de 200 à 400 ppm ou plus sont considérés comme pouvant entrainer la mort après une exposition de quelques minutes. À titre indicatif, la DL50 pour le rat est de 484 ppm pour une exposition de 5 minutes.
[modifier] Sources
Institut national de recherche et de sécurité (1997). "Cyanure d'hydrogène et solutions aqueuses". Fiche toxicologique n° 4, Paris:INRS, 5pp. (PDF file, in French).
[modifier] Voir aussi
[modifier] Nomenclature
- numéro CAS : 74-90-8
- numéro EINECS : 200-821-6
- fiche toxicologique INRS : FT4
[modifier] Phrases de risque et conseils de prudence selon l'INRS
- R 26/27/28 -Très toxique par inhalation, par contact avec la peau et par ingestion.
- R 32 - Au contact d’un acide, dégage un gaz très toxique.
- R 50/63 - Très toxique pour les organismes aquatiques, peut entrainer des effets néfastes à long terme pour l’environnement aquatique.
- S 7 - Conserver le récipient bien fermé.
- S 28 - Après contact avec la peau, se laver immédiatement et abondamment avec de l’eau.
- S 29 - Ne pas rejeter les résidus à l’égout.
- S 45 - En cas d’accident ou de malaise consulter immédiatement un médecin (si possible lui montrer l’étiquette).
- S 60 - Eliminer le produit et son récipient comme un déchet dangereux.
- S 61 - Eviter le rejet dans l’environnement. Consulter les instructions spéciales/la fiche de données de sécurité.
- 205-599-4 Etiquetage CE.
