Eine Blausäureintoxikation kann tödlich enden, schon 5 bis 8 Bittermandeln oder Aprikosenkerne können bei Kindern tödlich wirken. In diesem Artikel erfährst Du alles, was Du zum Thema Blausäure wissen musst. Du lernst, wie Blausäure hergestellt wird, welche wichtigen Eigenschaften Blausäure hat und wofür Cyanwasserstoff verwendet wird. Außerdem siehst Du, welche Nahrungsmittel Du besser meiden solltest und lernst die Salze der Blausäure kennen. Du wirst auch über die Gefahren des Cyanwasserstoffs aufgeklärt.
Wichtige Fakten zur Blausäure
- wird auch Cyanwasserstoff genannt
- ursprünglich wurde die Säure aus dem blauen Pigment Berliner Blau gewonnen - daher der Name Blausäure
- ist eine farblose bis leicht gelbliche Flüssigkeit
- Blausäure ist ein Kontaktgift
- der Geruch erinnert an Bittermandeln
- viele Menschen können den Geruch, aufgrund genetischer Veranlagung, nicht wahrnehmen
- Cyanwasserstoff gehört zu den schwachen Säuren
Eigenschaften der Blausäure
- molare Masse: 27 g/mol
- Aussehen: farblose Flüssigkeit, verdampft bei Zimmertemperatur
- Schmelzpunkt: -13 °C
- Siedepunkt: +26 °C, sehr flüchtig
- Löslichkeit: in jedem Verhältnis in Wasser mischbar
- pH-Wert: 5.62
- Säurekonstante: pKs-Wert = +9,21, zählt zu den schwachen Säuren
- Brennbarkeit: gut brennbar, jedoch lieber kontrolliert abbrennen lassen, als mit Wasser löschen
- Besonderheit: Geruch: riecht nach Bittermandeln oder Marzipan
Aufbau der Blausäure
Die Summenformel lautet HCN.
Die Eigenschaft als Säure entsteht durch das Wasserstoff-Atom, welches ein Proton abgeben kann:
Hinreaktion: Blausäure und Wasser reagieren zu Cyanid-Ion + Hydroxyl-Ion
Abbildung 1: Strukturformel der Blausäure
Die Blausäure gehört eigentlich weder zur organischen noch zur anorganischen Chemie, denn sie stellt einen Grenzfall dar. Wird sie aber als Nitril der Ameisensäure aufgefasst, ist sie ein organischer Stoff. Die funktionelle Gruppe des Nitrils enthält ein Kohlenstoff-Atom (C), das mit einem Stickstoffatom (N) durch eine Dreifachbindung verbunden ist. Ist diese Nitrilgruppe mit einem organische Rest (R) verbunden, erhältst Du die Gruppe der organischen Nitrile.
Abbildung 2: Strukturformel der Nitrile
In der Chemie werden Gleichgewichtsreaktionen mit einem Doppelpfeil ⇌ gekennzeichnet. Dieser besitzt bei jedem Pfeil jeweils nur eine halbe Spitze. Er wird auch als Gleichgewichtspfeil bezeichnet. Die Hinreaktion verläuft von links nach rechts. Die Rückreaktion von rechts nach links.
Herstellung der Blausäure
Der schwedische Chemiker Carl Wilhelm Scheele (1742–1786) war der erste Mensch, der die Blausäure im Jahr 1782 entdeckte. Diese entstand bei der Reaktion von Kaliumhexacyanoferrat (II) mit verdünnter Schwefelsäure.Heutzutage gibt es verschieden Arten, Blausäure herzustellen. Diese laufen wie folgt ab:
Herstellung der Blausäure im Labor
Im Labor kannst Du Blausäure durch Abtropfen von 50%iger Schwefelsäure auf Kaliumcyanid gewinnen. Daraus entweicht dann das HCN - Gas. Dieses verflüssigst Du dann mithilfe einer Trockeneiskühlung. Von dieser Art der Herstellung wird jedoch dringend abgeraten, wenn keine angemessenen Schutzvorkehrungen betroffen wurden.
Beim Rauchen von Tabak und beim Verbrennen von Kunststoffen werden auch geringe Mengen von Blausäure freigesetzt.
Herstellung der Blausäure in der industriellen Technik:
In der Technik wird Blausäure hauptsächlich durch das Andrussow - Verfahren hergestellt. Dabei wird ein Gemisch aus Methan und Ammoniak mit Luftsauerstoff und mithilfe von Platin-Rhodium-Katalysatoren partiell oxidiert:
Methan, Ammoniak und Sauerstoff reagieren zu Blausäure und Wasser
Blausäure – Vorkommen in der Natur
Es gibt, trotz der giftigen Wirkung, sowohl einige Lebensmittel, als auch Pflanzen, die Blausäure enthalten. Weltweit sind über 1000 Pflanzen bekannt, die Cyanwasserstoff produzieren. In diesen Fällen dient sie als natürlicher Fraßschutz und als Keimungshemmer.
Hier sind ein paar pflanzliche Nahrungsmittel, die Cyanwasserstoff enthalten, aufgelistet:
- Unreife Bambussprossen (Blausäuregehalt bis zu 8 g/kg)
- Bittermandeln (Blausäuregehalt bis zu 3 g/kg)
- Bittere Aprikosenkerne
- Bestimmte Sorten von Süßkartoffel
- Leinsamen
Besonders vorsichtig solltest Du bei den Bittermandeln und Aprikosenkernen sein. Schon 5–10 Bittermandeln, bzw. 10 Tropfen Bittermandelöl können bei Kindern tödlich sein. Das enthaltene Amygdalin spaltet dämlich bei der Verdauung der Kerne Blausäure ab. Das Problem ist auch, dass Bittermandeln, im Gegensatz zu Aprikosenkernen, nicht nur in kleinen Mengen zum Verkauf angeboten werden - Bittermandeln kannst Du sogar in 200g-Packung im Supermarkt kaufen.
Abbildung 3: Die Bittermandeln – ein giftiges Nahrungsmittel
Auch bittere Aprikosenkerne haben einen relativ hohen Blausäuregehalt.
Aprikosenkerne als Nahrungsergänzungsmittel werden mit einer Heilwirkung bei Krebs in Verbindung gebracht. Diese sollten aber auch mit Vorsicht genossen werden.
Zu den besonders gefährlichen Nahrungsmitteln mit Blausäure gehören auch unreife Bambussprossen. Hierbei müssen die Sprossen unbedingt gekocht werden, ansonsten kommt es beim Verzehr sehr wahrscheinlich zu einer Vergiftung. In asiatischen Ländern kommt es immer wieder zu Vergiftungsfällen, wenn die Bambussprossen nicht ausreichend gekocht wurden.
Um die giftige Blausäure in Lebensmitteln unschädlich zu machen, musst Du das Gemüse vorher abkochen. Wegen des Siedepunkts bei 26 °C verflüchtigt sich das Gift beim Kochen. So kannst Du zum Beispiel die Bambussprossen bedenkenlos essen.
Blausäure – Verwendung
Zu früheren Zeiten wurde Cyanwasserstoff oft in Schiffen, Mühlen und Vorratsspeichern als Begasungsmittel gegen Ungeziefer verwendet. Daraus resultierend passierten auch zahlreiche Unfälle mit Blausäure.
Verwendung in der chemischen Industrie
In der chemischen Industrie gilt Cyanwasserstoff als ein wichtiges Zwischenprodukt zur Herstellung von anderen Stoffen. Dazu gehören Stoffe in der Farb- oder Düngemittelindustrie.
Blausäure wird auch in großen Mengen zur Herstellung von Adipontril und Acetoncyanhydrin (beides Zwischenprodukte der Kunststoffproduktion) verwendet.
Mithilfe der Cyanidlaugerei lässt sich sogar Gold aus dem Ganggestein herauslösen:
Gold, Blausäure, Sauerstoff und Hydroxid-Ionen reagieren zu Kaliumdicyanidoaurat (I) und Wasser
Die entstandene Gold-Lösung kann mit Zink reduziert werden. Aufgrund der gefährlichen Eigenschaften der Blausäure werden alternativ dazu Cyanide, beispielsweise Kaliumcyanid, eingesetzt. Blausäure und die Cyanide führt bei dieser Art der Goldgewinnung zu Umweltschäden. Dies erklärt die katastrophalen Gewässervergiftungen in den Ländern der Dritten Welt.
Blausäure gegen Menschen - absichtliche und unbeabsichtigte Unfälle
In der Vergangenheit kam es schon zu zahlreichen Unfällen mit Blausäure. Einige davon waren wirkliche Unfälle. Bei den andern wurde Blausäure bewusst gegen den Menschen eingesetzt.
Dazu ein paar Szenarien:
Im Jahr 1920 starb ein schwedischer Schriftsteller zusammen mit einem Handlungsreisenden in einem Hotel in Stockholm, Schweden an einer Blausäurevergiftung. Das Hotelpersonal hatte vorher die Zimmer begast, um den Wohnraum von Insekten zu befreien. Danach wurde das Zimmer nicht ausreichend belüftet.
Ein weiterer Unfall geschah im Urlaubsort Lovran in Kroatien. Dort versuchte man im Jahr 1995 eine Kirche von Holzwürmern zu befreien. Da das Gebäude jedoch nicht sachgemäß versiegelt wurde, traten toxische Dämpfe aus. Der gesamte Ort musste evakuiert werden.
Die wohl brutalste Verwendung der Blausäure findet man in der Zeit des Nationalsozialismus. Damals kam der giftige Stoff in Vernichtungslagern Majdanek und Auschwitz zum Einsatz. Dort wurde sie genutzt, um große Mengen von Menschen zu ermorden.
In einigen Staaten der USA wurde Cyanwasserstoff in den Gaskammern zur Vollstreckung der Todesstrafe bis 1999 eingesetzt. Um die Menge Cyanwasserstoff zu erzeugen, wird Kalium- oder Natriumcyanid in konzentrierte Schwefelsäure gegeben. Die dabei angewandten Cyanwasserstoffkonzentrationen liegen bei ca. 3.200 ppm.
Die Salze der Blausäure
Die Salze des Cyanwasserstoffes werden Cyanide bezeichnet. Diese entstehen bei der Reaktion von Blausäure und Wasserstoff.
Hinreaktion: Blausäure und Wasser reagieren zu Cyanid-Ion + Hydroxyl-Ion
Blausäure – Gefahren
Wie bereits erwähnt verdunstet die Blausäure bereits bei Zimmertemperatur. Dadurch können ihre Dämpfe auch leicht eingeatmet werden. Zudem kann die Flüssigkeit leicht über die Haut aufgenommen werden, weil Blausäure zu den Kontaktgiften zählt.
Die niedrigste tödliche, orale Dosis liegt bei 0,57 Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht.
Giftwirkung in Deinem Körper
Durch die Aufnahme von Blausäure wird ein wichtiges Enzym blockiert, das für die Zellatmung verantwortlich ist. Vergiftest Du Dich mit dieser Säure, können Deine Zellen den lebensnotwendigen Sauerstoff nicht mehr verwerten.
Die Folge ist ein vermeintlicher Sauerstoffmangel in den Zellen. Dieser führt schon innerhalb von Sekunden zu innerem Ersticken und schließlich zum Tod.
Kleine Mengen an Cyanwasserstoff, die in natürlichen Lebensmitteln vorkommen, kann Dein Körper noch selber unschädlich machen. Das Enzym Rhodanase wandelt nämlich das Gift in den Stoff Rhodanid um, der für Dich harmlos ist.
Der Toleranzbereich der Säure im Körper kann von Mensch zu Mensch sehr unterschiedlich sein. Somit ergibt sich ein Bereich von 1–60 mg pro Kilogramm Körpergewicht.
Vergiftung Symptome
Ein typisches Anzeichen einer Blausäure-Vergiftung ist eine hellrote Verfärbung der Haut. Dies liegt daran, dass das Blut noch mit Sauerstoff angereichert ist, da dieser, wie wir bereits erfahren haben, von den Zellen nicht verwertet werden kann. Aus diesem Grund finden sich nach dem Tod durch Cyanwasserstoff bei dem Toten Leichenflecke, die leuchtend rot sind. Außerdem ist der typische Bittermandelgeruch in der Ausatemluft wahrnehmbar.
Bei einer Vergiftung mit sehr hohen Konzentrationen kommt es in Sekunden zur Hyperventilation, Atemstillstand und Bewusstlosigkeit. Innerhalb weniger Minuten kommt es schließlich zum Herzstillstand.
Gegenmaßnahmen
Als Gegenmaßnahme bei Vergiftungen durch Blausäure wird eine intravenöse Zufuhr von Natriumnitrit und Natriumthiosulfat empfohlen.
Das Nitrit bildet dann Methämaglobin, das mit dem Cyanid der Blausäure im Gewebe reagiert und es unschädlich macht. Das Natriumthiosulfat übergibt Deinem Körper das benötigte Schwefel. Dieser wird für den natürlichen Abbau von Cyanid im Körper durch Enzyme benötigt.
Unter einer intravenösen Zufuhr versteht man z.B. die direkte Verabreichung eines Medikaments oder einer Flüssigkeit in ein venöses Blutgefäß.
Blausäure - Das Wichtigste
- Blausäure ist ein Kontaktgift.
- In der Industrie wird Cyanwasserstoff durch das Andrussow – Verfahren hergestellt.
- Methan und Ammoniak werden mit einem Katalysator partiell oxidiert.
- Blausäure ist in Nahrungsmitteln wie Bittermandeln, Aprikosenkernen oder unreifen Bambussprossen enthalten,
- durch das Aufkochen verschwindet die giftige Wirkung.
- In der chemischen Industrie gilt Cyanwasserstoff als ein wichtiges Zwischenprodukt zur Herstellung von anderen Stoffen,
- dazu gehören Stoffe in der Farb- oder Düngemittelindustrie.
- Durch die Aufnahme von Blausäure wird ein wichtiges Enzym blockiert, das für die Zellatmung verantwortlich ist.
- Die Folge ist ein vermeintlicher Sauerstoffmangel in den Zellen.
- Dieser führt schon innerhalb von Sekunden zu innerem Ersticken und schließlich zum Tod.
- Gegenmaßnahmen bei Vergiftungen mit Blausäure sind das Zuführen von Natriumnitrit und Natriumthiosulfat durch die Venen.
Nachweise
- Abbildung 1: Strukturformel der Blausäure (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cyanwasserstoff_Strukturformel_V1.svg) by TSOL licensed by CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.en)
- Abbildung 3: Die Bittermandeln – ein giftiges Nahrungsmittel (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bittermandeln.JPG) by Sally Meyer licensed by CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.en)
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