NaN3 (아지드화소듐, Sodium azide)
개요
아지드화소듐(Sodium azide, NaN₃)은 결정성 무기 화합물로, 폭발성과 독성을 동시에 가진 화학물질이다. 자동차 에어백 작동제 등에서 사용되며, 미량만으로도 심각한 생리적 영향을 미친다. 흡입, 섭취, 접촉 모두 위험하며, 실험실 및 산업 현장에서 주의가 요구된다.
명칭 및 기본 정보
| 아지드화소듐 정보 | |
|---|---|
| 항목 | 내용 |
| 화학식 | NaN₃ |
| 분자량 | 65.01 g/mol |
| CAS 번호 | 26628-22-8 |
| IUPAC 명칭 | Sodium azide |
| 외관 | 백색의 결정성 고체 |
| 녹는점 | 275°C (분해 시작) |
| 밀도 | 약 1.85 g/cm³ |
작용 기전
NaN₃는 체내에 들어오면 신속히 아지드 이온(N₃⁻)으로 해리되고, 이는 세포 호흡계의 시토크롬 산화효소를 억제해 ATP 생산을 차단한다. 이는 시안화물과 유사한 방식으로 작용하여 세포 질식사로 이어진다.
독성 및 증상
- 초기: 메스꺼움, 어지럼, 두통, 호흡곤란
- 고농도: 혼수, 심정지, 사망
- 치사량: 0.7 g 이하 섭취 시 치명적일 수 있음
사용 사례
- **자동차 에어백 작동제**:
- 충돌 센서가 작동하면 고온의 점화 시스템이 NaN₃를 빠르게 분해시킴 - [math]\displaystyle{ 2NaN_3 \rightarrow 2Na + 3N_2 \uparrow }[/math] - 이 반응으로 생성된 질소(N₂) 가스가 에어백을 30~50ms 내에 팽창시킴 - 생성된 금속 나트륨(Na)은 후속 반응제로 중화됨 (KNO₃, SiO₂ 등) -1학년 화학에서 중요한 반응이니 알아두도록 하자
- 실험실 내 세균 및 효소 억제용 방부제
- 합성화학에서 아지드기 도입 반응에 사용됨
안전 및 대응
- 강산 또는 금속과 반응 시 치명적 가스(HN₃) 발생
- 폐기물 처리 시 강염기 또는 강산 사용 금지
- 흡입 및 접촉 시 방진 마스크, 장갑, 보안경 필수
규제 및 법적 지위
- 대한민국: 제1급 유독물 및 고압가스 지정
- 미국: OSHA 및 EPA 관리대상 물질
- 항공 및 육상 운송 시 특별 위험물로 분류됨
기타
- 분해 시 질소(N₂) 가스를 방출하므로 밀폐 공간 위험
- 공기 중 장기 노출로도 피로, 무기력 등의 증상 발생 가능