Циан

Циан, дициан, динитрил щавелевой кислоты NºC—CºN, бесцветный с резким запахом газ; tпл —27,8 °С; tкип —21,15 °C; ограниченно растворим в воде, лучше — в спирте, эфире, уксусной кислоте. При длительном нагревании (400 °С) Ц. превращается в аморфный полимер — парациан (CN) x: (где х = 2000—3000), который при 800 °С полностью деполимеризуется. Для Ц. характерны т. н. псевдогалогенные свойства: подобно, например, хлору Ц. взаимодействует с водными растворами щелочей

(CN)2 + 2KOH ® KCN + KCNO + H2O.

Ц. может быть получен каталитическим окислением синильной кислоты, взаимодействием раскалённого кокса с азотом, дегидратацией диамида щавелевой кислоты (CONH2)2 и др. способами. Образуется при пиролизе азотсодержащих органических соединений и поэтому в малых количествах содержится в коксовом и доменном газах, спектроскопически обнаружен в кометах. Ц. используется в органическом синтезе.

Ц. токсичен; по токсичности уступает синильной кислоте и её солям — цианидам.

Лит.: Brotherton Т. К., Lynn J. W., The synthesis and chemistry of cyanogen, "Chemical reviews", 1959, v. 59, № 5, р. 841. см. также лит. при ст. Цианиды.

С. К. Смирнов.

Цианамид кальция

Цианамид кальция, CaCN2 кальциевая соль амида циановой кислоты (цианамида) H2N—C=N; бесцветные растворимые в воде кристаллы, tпл ~ 1300 °С. Технический Ц. к., получаемый прокаливанием карбида кальция в токе азота при 1000 °С, — тёмно-серый порошок, содержащий главным образом Ц. к. (57—60%) и углерод. При 1400—1500° С эта смесь образует с натрия хлоридом NaCI т. н. цианплав, в недавнем прошлом основной источник синильной кислоты и ее солей — цианидов:

2CaCN2 + 2С + 2NaCl ÛCaCl2 + Ca (CN)2 + 2NaCN.

В течение длительного времени Ц. к. являлся исходным сырьём в производстве меламина. Ц. к. токсичен.

Ц. к. — азотное удобрение, дефолиант, гербицид. Технический Ц. к. содержит 18—22% азота, эффективен на кислых и слабощелочных почвах при внесении под зяблевую вспашку. В СССР как удобрение не используется. Применяется для предуборочного удаления листьев у хлопчатника, для уничтожения всходов лебеды, мокрицы, ромашки, пастушьей сумки и др. сорняков в посевах зерновых и некоторых овощных культур.

Лит. см. при ст. Цианиды.

Цианаты

Цианаты, соли и эфиры циановой кислоты. Соли, в отличие от самой кислоты, соединения весьма устойчивые; например, для NaOCN tпл 550 °С; KOCN разлагается, не плавясь, лишь при температуре 700 °С.

Ц. щелочных металлов растворимы в воде, не растворимы в спирте и эфире; их получают окислением соответствующих цианидов (кислородом воздуха, окислами свинца PbO, PbO2 и др.) и применяют в различных синтезах, например для получения семикарбазида. Аммониевая соль NH4OCN, на примере которой Ф. Вёлер (1828) впервые осуществил синтез органического вещества (мочевины) из неорганического, может быть получена обменной реакцией из Ц. серебра и хлорида аммония.

Эфиры циановой кислоты существуют в двух изомерных формах: ROCN и RNCO. Цианаты ROCN практического значения не имеют. Изоцианаты RNCO применяются в промышленности для производства полиуретанов, гербицидов.

Лит. см. при ст. Цианиды.

Циангидрины

Циангидрины, a-оксинитрилы, нитрилы a-оксикислот, органические соединения, содержащие окси- и цианогруппу у одного атома углерода,

(см. Оксинитрилы).

Цианеи

Цианеи (ботанические), то же, что синезелёные водоросли.

Цианея

Цианея (Cyanea capillata), крупная морская медуза из класса сцифоидных. Края зонтика с восемью двойными лопастями, щупальца собраны в 8 пучков. Окраска тела обычно очень яркая, зонтик желтовато-красный, ротовые лопасти малиновые, щупальца розовые. Диаметр зонтика от нескольких см до 2 м, щупальца достигают в вытянутом состоянии 40 м. На щупальцах большое кол-во стрекательных клеток, служащих для нападения и защиты (между щупальцами Ц. обычно держатся мальки пикши и некоторых др. тресковых рыб, находящие здесь защиту). Обитают Ц. в сев. частях Атлантического и Тихого океанов и в морях Северного Ледовитого океана.

Цианид калия

Цианид калия, цианистый калий, KCN. Бесцветные гигроскопичные кристаллы, tкип 635 °С, плотность 1,56 г/см3 (25 °С). Хорошо растворим в воде (41,7% при 25 °С, 55% при 103,3 °С). В водном растворе гидролизуется с выделением HCN; константа гидролиза 2,54×10-5 (25 °С), Проявляет большую склонность к образованию комплексных соединений, например калия гексацианоферроата.

В промышленности Ц. к. получают главным образом нейтрализацией HCN гидроокисью калия КОН. О применении Ц. к. см. Цианиды. Ц. к. очень токсичен. О действии на организм и о технике безопасности при работе с ним см. Синильная кислота.

Лит. см. при ст. Цианиды.

Цианид натрия

Цианид натрия, цианистый натрий, NaCN. Бесцветные гигроскопичные кристаллы; tпл 564 °С; плотность 1,5955 г/см3 (20 °С). Кристаллизуется в виде NaCN×2H2O, выше 34,7 °С — в безводной форме. Хорошо растворим в воде (32,4% при 10 °С, 45,0% при 35 °С). В водных растворах гидролизуется:

NaCN + H2O Û HCN + NaOH.

Как и KCN, Ц. н. легко образует комплексные соединения. В промышленности Ц. н. получают главным образом нейтрализацией синильной кислоты гидроокисью натрия NaOH. О применении Ц. н. см. Цианиды. Ц. н. очень токсичен. О действии на организм и мерах предосторожности при работе с ним см. Синильная кислота.

Лит. см. при ст. Цианиды.

Цианиды

Цианиды, соли синильной кислоты. Ц. щелочных металлов MeCN и щёлочноземельных металлов Me (CN)2 (где Me — металл) термически устойчивы, в водных растворах гидролизуются. Ц. тяжёлых металлов термически неустойчивы, в воде, кроме Hg (CN)2, нерастворимы. При окислении Ц. образуют цианаты (например, 2KCN + O2 ® 2KOCN). Многие металлы при действии избытка цианида калия или цианида натрия дают комплексные соединения, что используется, например, для извлечения золота и серебра из руд (см. Цианирование):

4NaCN + 2Au+1/2O2 + H2O ® 2Na [Au (CN)2] + 2NaOH.

Золото и серебро из раствора выделяют электролитическим осаждением либо при действии металлического цинка. Растворы цианидных комплексов золота, серебра, цинка и др. металлов используют в гальванотехнике для получения покрытий. Ц. применяют в органическом синтезе, например для получения нитрилов, в качестве катализатора (см. Бензоиновая конденсация). Ц. очень токсичны. О действии на организм и мерах предосторожности при работе с Ц. см. Синильная кислота.

Лит.: Бобков С. С., Смирнов С, К., Синильная кислота, М., 1970; Зильберман Е. Н., Реакции нитрилов, М., 1972; Томилов А. П., Смирнов С. К., Адиподинитрил и гексаметилендиамин, М., 1974; Williams Н. Е., Cyanogen compounds, 2 ed., L., 1948; Migrdichian V., The chemistry of organic cyanogen compounds, N. Y., 1947: Methoden der organischen Chemie. (Houben — Weyl), 4 Aufl., Bd 8, Stuttg., 1952.

С. К. Смирнов.

Цианины

Цианины, органические соединения, содержащие два гетероциклических радикала, соединённых цепью из нечётного числа метиновых групп:

где Y, Y' — О, S, Se, CR2 и др.; R, R' — H, алкил; X—CI-, Br-, I- и др.; n = 0—5.

Название Ц. произошло от первого соединения этого класса — ярко-синего цианина (от греч. kyanós — синий). В зависимости от числа метиновых групп в цепи различают цианины (монометинцианины) с n = 0, карбоцианины (триметинцианины) с n = 1, дикарбоцианины (пентаметинцианины) с n = 2 и т.д. Общий метод синтеза Ц. состоит в конденсации четвертичных солей гетероциклических оснований. Ц. относятся к группе полиметиновых красителей.

Лит. см. при ст. Полиметиновые красители.

Цианирование (в гидрометаллургии)

Цианирование в гидрометаллургии, способ извлечения металлов (главным образом золота и серебра) из руд и концентратов избирательным растворением их в растворах цианидов щелочных металлов. Избирательность растворения достигается слабой концентрацией раствора (0,03—0,3% цианида), благодаря чему он мало взаимодействует с др. компонентами руды. Растворение золота и серебра в цианистом растворе происходит в присутствии растворённого в воде кислорода; повышение его концентрации интенсифицирует процесс (см. Цианиды). Для предотвращения разложения цианидов в растворы вводят в количестве 0,005—0,02% защитную щёлочь в виде извести или едкого натра.

В основе теории процессов Ц. лежат закономерности кинетики растворения на неоднородной поверхности (при катодной деполяризации кислородом) и диффузионного растворения металлов (при одновременной диффузии цианида и кислорода). Большое значение имеют закономерности взаимодействия реагентов с минералами, учитывающие их состав и структуру.

В промышленности применяют 2 метода Ц.: просачивание (перколяция) растворов через слой мелкораздробленной руды или песков и перемешивание пульпы при её интенсивной аэрации. Из раствора золото и серебро часто осаждаются цинковой пылью.

Развивается сорбционное Ц., совмещающее процессы выщелачивания и извлечения растворённого золота и серебра из пульпы сорбцией анионитами или активированными углями. Этот вид Ц. эффективен при переработке труднофильтруемых шламистых руд.

Извлечение золота при Ц. пульп составляет 90—96%, при расходе цианида натрия 0,25—3 кг/т и защитной щёлочи 0,5—5 кг/т.

Впервые растворение золота и серебра в цианистых растворах изучил в 1843 П. Р. Багратион. Его исследования дополнили Ф. Эльснер (Германия, 1846) и М. Фарадей (1856). В производственную практику Ц. вошло в начале 90-х гг. 19 в. (патенты Дж. Мак-Артура и братьев Р. и У. Форрест, Великобритания, 1887 и 1888). См. также Благородные металлы, Гидрометаллургия.

Лит.: Масленицкий И. Н., Чугаев Л. В., Металлургия благородных металлов, М., 1972; Основы металлургии, т. 5, М., 1968.

Цианирование (в сталелитейном пр-ве)

Цианирование стали, разновидность химико-термической обработки, заключающаяся в комплексном диффузионном насыщении поверхностного слоя стали углеродом и азотом в расплавах, содержащих цианистые соли, при 820—860 °С (среднетемпературное Ц.) или при 930—950 °С (высокотемпературное Ц.). Основная цель Ц. — повышение твёрдости, износостойкости и предела выносливости стальных изделий. В процессе Ц. цианистые соли окисляются с выделением атомарных углерода и азота, которые диффундируют в сталь. При среднетемпературном Ц. образуется цианированный слой глубиной 0,15—0,6 мм с 0,6—0,7% С и 0,8—1,2% N, при высокотемпературном (этот вид Ц. часто применяют вместо цементации) слой глубиной 0,5—2 мм с 0,8—1,2% С и 0,2—0,3% N. После Ц. изделие подвергают закалке и низкому отпуску. Недостатки Ц.: высокая стоимость, ядовитость цианистых солей и необходимость в связи с этим принятия специальных мер по охране труда и окружающей природы. Ц. отличается от нитроцементации, при которой насыщение азотом и углеродом ведётся из газовой среды.

Лит.: Минкевич А. Н., Химико-термическая обработка металлов и сплавов, 2 изд., М., 1965; Лахтин Ю. М., Металловедение и термическая обработка металлов, 2 изд., М., 1977.

Ю. М. Лахтин.

Цианистый водород

Цианистый водород, цианисто-водородная кислота, HCN, то же, что синильная кислота.

Цианистый калий

Цианистый калий, то же, цианид калия.

Цианистый натрий

Цианистый натрий, то же, цианид натрия.

Цианкобаламин

Цианкобаламин, витамин B12H88CoN14O14P; кобальт-корриновый комплекс, в котором атом кобальта соединён с цианогруппой, нуклеотидным остатком и с четырьмя восстановленными пиррольными кольцами. Молекулярная масса 1355,40. Тёмно-красные кристаллы, растворимые в воде и полярных органических растворителях. В кристаллическом виде впервые получен из печени крупного рогатого скота. Строение установлено А. Тоддом, Д. Кроуфут-Ходжкин и сотрудниками. Первоисточник Ц. в природе — микроорганизмы (Ц. синтезируется некоторыми бактериями, актиномицетами, синезелёными водорослями). Ц. обнаружен почти во всех тканях животных. В тканях высших растений, как правило, не встречается (исключение — клубеньки бобовых). У жвачных животных Ц. в достаточном количестве синтезируется микрофлорой кишечника, рубца. У человека и некоторых высших животных (птиц, свиней и др.) синтез Ц. микрофлорой кишечника незначителен, поэтому витамин B12 должен поступать в организм с пищей. Потребность в Ц. человека — около 5 мкг в сутки. Основной источник Ц. — печень, почки, рыбная мука, молоко. Ц. в форме коферментов — метилкобаламин и дезоксиаденозилкобаламин — участвует в ферментативных реакциях, обеспечивающих кроветворную функцию организма, способствует нормализации функции печени, благоприятно влияет на регенерацию нервных волокон. Получают Ц. микробиологическим синтезом, используя для ферментации пропионовокислые бактерии.

Витамин B12 применяют для лечения пернициозной и др. анемий, а также заболеваний центральной и периферической нервной систем, печени и т.д. Назначают в растворах внутримышечно. См. также Витамины, Анемия, Кобаламины.

Лит.: Смит Л., Витамин B12, пер. с англ., М., 1962; Friedrich W., Vitamin B12 und verwandte corrinoide, 3 Aufl., Stuttg., 1975.

И. П. Рудакова.

Цианобактерии

Цианобактерии, синезелёные бактерии, термин, применяемый с 70-х гг. 20 в. главным образом в микробиологической литературе для обозначения синезелёных водорослей. Основанием для введения термина "Ц." послужило сходство строения клеток (их ядерного, рибосомального и фотосинтезирующего аппаратов, клеточной стенки и др. структур), наличие общих специфических компонентов (муреина в клеточной стенке, поли-b-оксибутирата как запасного вещества) и близость генетических свойств Ц. с др. представителями прокариотов — бактериями.

Циановая кислота

Циановая кислота, равновесная смесь двух таутомерных форм — Ц. к. (I) и изо-Ц. к. (II) — с преобладанием в обычных условиях последней:

(I) H—O—CºN Û H—N=C=O (II).

Ц. к. — бесцветная легкоподвижная жидкость с резким запахом, tпл — 80 °С, tкип 23,6 °С, плотность 1,14 г/см3 (0°С). Ц. к. хорошо растворима в воде, эфире. Водный раствор Ц. к. — довольно сильная кислота (константа диссоциации К = 1×10-4). Жидкая Ц. к. самопроизвольно (уже при 0 °С) полимеризуется (при 20 °С иногда со взрывом); продукты полимеризации: циклический тример (HOCN)3 — циануровая кислота и линейный полимер (HOCN) n — циамелид. В разбавленных водных растворах Ц. к. легко гидролизуется (особенно быстро в присутствии минеральных кислот):

HOCN + H2O ® CO2 + NH3.

Ц. к. может быть получена каталитическим окислением синильной кислоты (при 560—640 °С) или термической деполимеризацией циануровой кислоты в токе CO2. Ц. к. — промежуточный продукт в промышленном синтезе меламина из мочевины. Среди производных Ц. к. наибольшее практическое значение имеют хлористый циан, цианамид кальция и цианаты.

Лит. см. при ст. Цианиды.

Цианоз

Цианоз (от греч. kyanós — тёмно-синий), синюха, синюшный цвет кожи и слизистых оболочек. Имеет различные оттенки: от серо- до черно-синего ("чугунного"). Истинный Ц. объясняется повышенным содержанием (более 5 г %) в крови капилляров восстановленного гемоглобина, имеющего синеватый цвет. Интенсивный Ц. конечностей называется акроцианозом. Различают центральный Ц., развивающийся при нарушении насыщения кислородом крови в лёгких (преимущественно при болезнях лёгких, врождённых пороках сердца, отравлениях угарным газом, анилиновыми производными), и периферический Ц., возникающий вследствие замедления тока крови и большей отдачи кислорода в окружающие ткани (при заболеваниях сердца, вызывающих нарушение кровообращения, и при местном замедлении кровотока, например при тромбофлебите, Рейно болезни). В отличие от истинного Ц., ложный Ц. обусловлен изменением окраски самой кожи.

Цианометр

Цианометр (от греч. kyanós — синий и ...метр), прибор, предназначенный для измерения цвета ясного дневного неба, разновидность колориметра. Ц. обладает одномерной шкалой, позволяющей измерять цвета в пределах последовательности от белого через бело-голубой до насыщенного синего. Различают относительные Ц., в которых цвет неба сравнивается с набором стандартов синевы, например с бумажками, окрашенными в разные оттенки синевы (Ц. Соссюра), и др., и абсолютные, позволяющие выражать результаты наблюдения в виде цветовой температуры или иной принятой в колориметрии характеристики цвета. Первый Ц. был изготовлен в конце 18 в. О. Б. Соссюром. В 1919 Г. А. Тихов изобрёл Ц., в котором цвет неба сравнивается с цветом пластинки из сапфира.