Natrium azida

Natrium azida ialah satu sebatian tidak organik dengan formula NaN3. Garam tidak berwarna ini adalah komponen yang menghasilkan gas di dalam banyak sistem beg udara di dalam kereta. Ia juga digunakan dalam penyediaan sebatian azida yang lain. Ia adalah sejenis bahan sebatian ion dan sangat boleh larut dalam air. Natrium azida ialah satu bahan yang sangat toksik.

Struktur dan penyediaan
Natrium azida ialah ion pepejal. Dua bentuk habluran telah diketahui, rombohedraon dan heksagon. Anion azida adalah sangat serupa antara satu sama lain, setiap satu adalah sentrosimetrik dengan jarak N–N sejauh 1.18 Å. Ion Na+ telah dipentakoordinasikan.

Cara sintesis biasa sebatian ini adalah dengan "proses Wislicenus" yang dilakukan 2 langkah selepas ammonia. Dalam langkah pertama, ammonia ditukarkan kepada natrium amida:

2 Na + 2 NH3 → 2 NaNH2 + H2

Natrium amida ini kemudiannya digabungkan dengan nitrus oksida:

2 NaNH2 + N2O → NaN3 + NaOH + NH3

Secara alternatif, garam ini boleh juga dihasilkan melalui tindak balas natrium nitrat dengan natrium amida.

Penggunaan

Beg udara automobil dan payung terjun lepaskan diri kapal terbang
Formulasi beg udara yang lama mengandungi campuran bahan pengoksida dan natrium azida dan agen-agen lain seperti peledak dan pemecut. Pengawal elektronik meledakkan campuran ini ketika perlanggaran automobil:

2 NaN3 → 2 Na + 3 N2

Tindak balas yang sama berlaku apabila garam ini dipanaskan sehingga suhu 300°C. Natrium yang terhasil di dalam tindak balas ini berkemungkinan membawa bahaya. Jadi, di dalam beg udara, ia ditukarkan dengan satu tindak balas dengan bahan lain seperti kalium nitrat dan silika. Dengan tindak balas natrium azida dengan silika, natrium silikat yang tidak berbahaya terbentuk. Natrium azida juga digunakan di dalam payung terjun lepaskan diri kapal terbang. Jenama beg udara yang baru mengandungi nitroguanidin atau bahan-bahan bersamaan yang kurang sensitif.

Sintesis bahan organik dan tidak organik
Disebabkan bahaya letupannya, natrium azida mempunyai nilai yang terhad dalam kimia organik berskala industri. Di dalam makmal, ia digunakan dalam sintesis organik untuk membawa masuk kumpulan berfungsi azida melalui pengalihan halida. Kumpulan berfungsi azida ini kemudiannya boleh ditukarkan kepada sejenis amina melalui pengurangan dengan menggunakan sama ada litium aluminium hidrida atau fosfin tertier seperti trifenilfosfin di dalam tindak balas Staudinger, dengan nikel Raney atau dengan hidrogen sulfida dalam piridin.

Natrium azida ialah pelopor yang versatil kepada sebatian azida yang lain seperti plumbum azida dan perak azida yang digunakan dalam bahan letupan.

Kegunaan biokimia dan bioperubatan
Natrium azida ialah satu bahan uji prob, mutagen, dan bahan pengawet. Di hospital dan makmal, ia berfungsi sebagai biosid dan menghalang pertumbuhan bakteria di dalam bahan uji bersaiz besar dan larutan stok. Di sini, natrium azida berfungsi sebagai sejenis bakteriostatik dengan menyekat sitokrom oksidase di dalam bakteria gram-negatif, manakala bakteria gram-positif (streptococci, pneumococci, lactobacilli)  secara intristik dapat bertahan. Ia juga digunakan dalam agrikultur untuk mengawal haiwan perosak.

Azida menghalang sitokrom oksidase dengan mengikat tanpa boleh diterbalikkan kepada kofaktor heme dalam satu proses yang serupa dengan tindakan karbon monoksida. Natrium azida memberi kesan kepada organ yang banyak melakukan pernafasan seperti jantung dan otak.

Tindak balas
Natrium azida bertindak balas dengan asid yang kuat dan menghasilkan asid hidrazoik yang juga sangat bertoksik:

H+ + N3- → HN3

Larutan akua natrium azida mengandungi sejumlah kecil hidrogen azida, seperti yang dijelaskan oleh keseimbangan di bawah:

N3- + H2O  HN3 + OH- (K = 10-4.6)

Natrium azida boleh dihancurkan dengan larutan asid nitrus:

2 NaN3 + 2 HNO2 → 3 N2 + 2 NO + 2 NaOH

Keselamatan
Natrium azida ialah sejenis racun yang kuat. Jika ia tersentuh dengan kulit atau ditelan, ia boleh membawa maut. Jumlah yang kecil juga boleh menyebabkan simptom. Tahap keracunan sebatian ini boleh dibandingkan dengan sianida alkali boleh larut, dan dos membunuh bahan ini bagi lelaki dewasa ialah lebih kurang 0.7 gram. Tiada kes keracunan pernah dilaporkan yang berpunca daripada beg udara terpakai.

Rujukan

Pautan luar 

 

Sebatian natrium
Azida
Bahan kimia mudah meletup