氢氰酸

氢氰[qíng]酸（英文：Hydrocyanic acid）是氰化氢气体的水溶液。为无色透明的低沸点溶液，是一种弱酸，有苦杏仁味。在常温下可挥发出无色的氰化氢气体易挥发为气态，是一种剧毒物质，在短时间内对误接触的人体组织造成严重损伤甚至导致死亡。

氰化氢最早是从一种蓝色颜料（普鲁士蓝）中分离出来的，这种颜料中含有水合铁氰化物。1752年，法国化学家麦加（Pierre Macquer）发现普鲁士蓝可以转化为氧化铁和一种挥发性气体，并且这个过程是可逆的，这种气体成分就是氰化氢。1782年，在麦加的启发下，瑞典化学家卡尔·威尔海姆·舍勒（Carl Wilhelm Scheele）首次从普鲁士蓝中制备了氢氰酸，并最终被命名为Blausäure（即 "蓝酸"），因为它在水中具有酸性，而且是从普鲁士蓝衍生出来的。在英语中，它被通俗地称为普鲁士酸（Prussic acid）。1787年，法国化学家克劳德·贝托莱（Claude Louis Berthollet）测出了氢氰酸的化学组成，证明了普鲁士酸不含氧，这是对酸的理论的重要贡献。1811年，法国化学家盖-吕萨克（Joseph Louis Gay-Lussac）成功制备出纯氢氰酸。1815年，他推导出了普鲁士酸的化学式。第一次世界大战，法军首次在索姆（Somme）对德军使用了氢氰酸。但因炮弹爆炸时发生燃烧，蒸气比重较空气小，挥发度高，有效战斗浓度维持时间短等原因，未能造成杀伤效应。军队对氢氰酸较为重视，由于弹药放技术的改进可造成2~3mg/L的氢氟酸浓度，在此浓度下暴露15~30min，人员迅速中毒死亡。故有人称其为“速杀性毒剂之王”。联合国《禁止化学武器公约》附件3中，氯化氰和氢氰酸分别被列在第二、三位，是明文规定不得用于战争的化学毒物。

氢氰酸是世界上较早使用的熏蒸剂之一，也是熏蒸剂中对仓库害虫毒性最强的一种。氢氰酸侵入虫体后，抑制体内多种酶的活性，阻碍氧的代谢作用，导致细胞窒息而中毒死亡。氢氰酸熏蒸剂可用于安全水分的原粮、种子粮，还可用于空仓、加工厂、车、船运输工具的熏蒸杀虫。不能用于成品粮，也不能熏蒸高水分粮。

由胺、甲醛和氢氰酸为原料，生成氰甲基中间体，再经水解则制得氨基羧酸类螯合剂，主要有乙二胺四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、羟乙基乙二胺三乙酸。这类螯合剂，应用范围广泛，主要是印染、纺织等工业水处理，彩色胶片冲洗液，肥皂和洗涤剂配方，痕量物质的分离与富集，以及金属清洗等。

己二腈[jīng]是尼龙66等的重要中间体，也是生产聚氨酯橡胶的加硫促进剂和防腐剂的中间原料，70年代杜邦公司开发了丁二烯直接氰化法生产己二腈的新方法，由于工艺先进、技术经济指标合理等优势，所以使氢氰酸在合成己二腈方面的用量迅速增长。

氢氰酸与丙酮反应生成丙酮[tóng]氰醇，后者可进一步生成甲基丙烯酸系列产品，除用于生产有机玻璃外，还可作为共聚单体，用于制造其他树脂，也可用来制造涂料、胶粘剂、润滑剂、皮革和纺织品的整理剂、乳化剂、上光剂和防锈剂等。

蛋氨酸是由甲硫醇、丙烯醛、氢氰酸为原料生产的，它是最重要的氨基酸饲料添加剂。1991年美国约5%、西欧约7%的氢氰酸量用于生产蛋氨酸和蛋氨酸羟基类似物。

由氢氰酸和氯气制得氯氰，氯氰聚合得氰尿酰[xiān]氯。它的工要用途是制三嗪除草剂，也用来制活性染料和荧光增白剂，以及用于合成树脂、医药，表面活性剂和橡胶加硫促进剂等。

由氮、甲醛和氢氰酸为原料生产氮川三乙酸或其钠盐。该产品的主要用途是代替含磷化合物用作合成洗涤剂或洗衣粉的组分。

氢氰酸主要经呼吸道吸入中毒，不易通过皮肤吸收中毒。因其水解慢，误服染毒水或食物可引起中毒。当浓度为200~500mg/m时，人员暴露5~10分钟即可引起死亡。对人吸入的LCt₅₀为5000mg/m·min。若浓度更高，则会出现闪电式中毒。

氢氰酸属于剧毒化学物质，可以经呼吸道、消化道、皮肤吸收，能够抑制呼吸酶，主要为氰离子与氧化型细胞色素氧化酶中的三价铁结合，阻断了氧化过程中三价铁电子传递，使组织细胞不能利用氧形成内窒息，高浓度吸入可引起骤死。

氢氰酸急性中毒表现分为4期：①前驱期有黏膜刺激、呼吸加快加深、乏力、口及咽部麻木、头痛、流诞等；②呼吸困难期有呼吸困难、血压升高、脉搏弱而慢、皮肤黏膜呈鲜红色等；③惊厥期出现全身阵发性强直性痉挛、昏迷，呼吸浅而不规则，心律不齐，血压下降，大小便失禁以及省力反射消失等；④麻痹期全身肌肉松弛，患者深度昏迷，呼吸、心跳可随时停止而死亡。慢性中毒主要表现为神经衰弱综合征及眼、上呼吸道刺激症状。皮肤接触浓氢氰酸还会引起皮肤灼伤。

皮肤接触氢氰酸时，应立即脱去污染的衣服，用大量流动的清水或2%小苏打溶液彻底冲洗。眼睛被污染时，应提起眼脸，用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟。对吸入中毒者，应迅速脱离现场移至空气新鲜处，保持呼吸道通畅，呼吸困难者要给予吸氧，呼吸及心跳停止者应进行人工呼吸，立即就医。

在自然界中，杏、桃和扁桃等植物能产生氰基化合物，它们经水解后可释放出氢氰酸。 生物体这种产生氢氰酸的能力称为生氰作用(cyanogenesis)。除了植物具有生氰作用外，细菌、真菌、千足虫及蛾类也具有生氰能力。例如，蛾类在防御时会释放氰化氢气体。除了植物，氢氰酸在哺乳动物中也有分布，例如，神经元可以在内源性或外源性阿片类药物激活其阿片受体时产生氰化氢。此外，神经元产生的氢氰酸会激活NMDA受体，并在神经元细胞之间的信号转导（神经传递）中发挥作用。部分研究表明，氢氰酸是氨基酸和核酸的原料，也就是说氢氰酸在生命的起源中发挥了重要作用。在宇宙空间环境中，也探测到了氢氰酸的存在。1970年底，鲍尔（Ball）等发现星际间存在CN存在。1971年斯奈德（Stephen）等在宇宙空间HCN。后来，学者们对木星大气中HCN的形成进行过研究。1980年底，“旅行者”号飞船在飞行土卫6上空时，探测飞船发回的红外探测资料中发现其云层顶端含有复杂的有机分子，推测是属于生命前的氢氰酸分子。

氢氰酸为无色透明的低沸点溶液，有苦杏仁味，剧毒。在常温下可挥发出无色的氰化氢气体。极易与乙醇等溶剂互溶，几乎不溶于石油醚，二硫化碳等非极性溶剂。

• 氢氰酸是种极弱的酸，其pKa=9.2。比碳酸，氢硫酸还弱。可以与碱性物质发生中和反应。

• 氢氰酸能被氧气和氯气氧化，生成氰，与更强的氧化剂发生反应时，生成HOCN。

• 在纯净状态下，或有强酸存在时，氢氰酸是稳定的。在强碱性条件下发生中和反应，在弱碱性环境下会发生聚合，由于氢氰酸水解生成氨，所以它长期与水混溶也发生聚合。

• 氢氰酸易于醛类结合。

安氏法（Andrussow）由德国I.G公司安德罗索夫（L. Andrussow）提出，又称甲烷氨氧化法，是全球生产氢氰酸广泛采用的工艺路线。在反应器中，将甲烷[wán]、氨和空气混合，并在铂能合金催化剂的作用下进行氧化反应。该工艺流程简单，发展较为成熟，是当前生产氢氰酸的主要方法。安氏法的原理如下方程式所示，该反应需要在高温高压条件下进行。

甲醇氨氧化法最早由日本旭化成公司开发，是改进安氏法原料路线的工艺方法。该方法通常采用高温高压下进行反应。在反应器中，以甲醇、液氨、空气为原料，以Fe-Mo氧化物作为催化剂生产氢氰酸。该工艺制备出的氰化物纯度较高、原料和催化剂制备成本低廉。该工艺主要涉及的反应方程式如下：

丙烯腈电解副产法是利用丙烯氨氧化制备丙烯腈的副反应，从副产物中回收、分离、提纯制得氢氰酸。丙烯腈电解法生产的氢氰酸往往需要依附于丙烯腈生产装置，这种方法是成本最低，最为经济的方法，但是副产品氢氰酸约为主产品丙烯腈产量的十分之一左右，产量远远达不到市场需求。

在常用危险化学品的分类及标志（GB13690-92）中，将该物质划为第6.1类毒害品；在剧毒物品分级、分类与品名编号（GA 57-93）中，将该物质归属第一类A级无机剧毒品。铁路运输氢氰酸时可按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装，严禁与酸类、氧化剂和食用品混运。运输中要确保容器密封不泄漏、完整不损坏，应远离火种、热源，防止曝晒、高温和雨淋。运输车辆应配备足量的干粉灭火器和泄漏应急处理器械，应有接地链，槽内可设孔隔板以减少震荡产生静电。公路运输时除了要遵守上述规则外，还要按规定路线行驶，禁止在居民区和人口稠密区停留。