ધાતુશાસ્ત્ર અને રાસાયણિક ઉદ્યોગમાં NACN-સોડિયમ સાયનાઇડનો ઉપયોગ

પરિચય

સોડિયમ સાયનાઇડ (NaCN) એ એક રાસાયણિક સંયોજન છે જે ધાતુશાસ્ત્ર અને રાસાયણિક ઉદ્યોગો બંનેમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. તેની અત્યંત ઝેરી પ્રકૃતિ હોવા છતાં, તેના અનન્ય રાસાયણિક ગુણધર્મો તેને ઘણી ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓમાં અનિવાર્ય બનાવે છે. આ લેખમાં વિવિધ ઉપયોગો વિશે ચર્ચા કરવામાં આવી છે. સોડિયમ સાયનાઇડ આ બે મહત્વપૂર્ણ ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રોમાં.

સોડિયમ સાયનાઇડના ગુણધર્મો

સોડિયમ સાયનાઇડ એક સફેદ સ્ફટિકીય ઘન પદાર્થ છે જે કડવી બદામની હળવી ગંધ ધરાવે છે. તેનું મોલર માસ આશરે 49.01 ગ્રામ/મોલ છે. તે પાણીમાં ખૂબ જ દ્રાવ્ય છે, ઓરડાના તાપમાને લગભગ 46 ગ્રામ 100 મિલીલીટર પાણીમાં ઓગળી જાય છે. આ સંયોજનમાં Na⁺ કેશન અને CN⁻ ઋણાયન હોય છે. તેનું ગલનબિંદુ લગભગ 564 °C અને ઉત્કલનબિંદુ લગભગ 1496 °C છે. આ ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો વિવિધ ઔદ્યોગિક પરિસ્થિતિઓમાં તેના ઉપયોગને સમજવા માટે મૂળભૂત છે.

ધાતુશાસ્ત્રમાં એપ્લિકેશનો

સોનું અને ચાંદીનું નિષ્કર્ષણ

સૌથી જાણીતા ઉપયોગોમાંનો એક સોડિયમ સાયનાઇડ ધાતુશાસ્ત્રમાં સોના અને ચાંદીના અયસ્કમાંથી નિષ્કર્ષણનો સમાવેશ થાય છે. આ પ્રક્રિયા, જેને સાયનીડેશન, સોના અને ચાંદી સાથે સ્થિર સંકુલ બનાવવાની સાયનાઇડ આયનોની ક્ષમતા પર આધારિત છે. ઓક્સિજન અને પાણીની હાજરીમાં, સોડિયમ સાયનાઇડ ઓરમાં સોના સાથે નીચે મુજબ પ્રતિક્રિયા આપે છે:

4Au + 8NaCN + O₂+ 2H₂O → 4Na[Au(CN)₂]+ 4NaOH

સોનું - સાયનાઇડ સંકુલ [Au(CN)₂]⁻ પાણીમાં દ્રાવ્ય છે, જેનાથી સોનાને ઓર મેટ્રિક્સથી અલગ કરી શકાય છે. આ દ્રાવણ પછી શુદ્ધ સોનું મેળવવા માટે વધુ પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે. તેવી જ રીતે, સમાન પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને ચાંદી કાઢી શકાય છે. સાયનાઇડેશન ખાણકામ ઉદ્યોગમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતી પદ્ધતિ છે કારણ કે નીચા - ગ્રેડના અયસ્કમાંથી કિંમતી ધાતુઓ મેળવવામાં તેની ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા છે. જો કે, ઝેરી સાયનાઇડ સંયોજનોના પ્રકાશનને રોકવા માટે આ પ્રક્રિયા દરમિયાન કડક સલામતી અને પર્યાવરણીય પ્રોટોકોલનું પાલન કરવું આવશ્યક છે.

મેટલ પ્લેટિંગ

ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ પ્રક્રિયાઓમાં પણ સોડિયમ સાયનાઇડનો ઉપયોગ થાય છે. ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગમાં, ધાતુનો પાતળો પડ બીજી સામગ્રીની સપાટી પર જમા થાય છે. સાયનાઇડ આધારિત ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ બાથનો ઉપયોગ તાંબુ, ચાંદી, કેડમિયમ અને ઝીંક જેવી ધાતુઓને પ્લેટિંગ કરવા માટે થાય છે. બાથમાં રહેલા સાયનાઇડ આયનો અનેક કાર્યો કરે છે. તેઓ એનોડ ધાતુના વિસર્જનમાં મદદ કરે છે, જેનાથી નિક્ષેપન માટે ધાતુના આયનોનો સતત પુરવઠો સુનિશ્ચિત થાય છે. સાયનાઇડ એક જટિલ એજન્ટ તરીકે પણ કાર્ય કરે છે, જે નિક્ષેપિત ધાતુના સ્તરની ગુણવત્તામાં સુધારો કરી શકે છે. તે નિક્ષેપના અનાજના કદને ઘટાડી શકે છે, જેના પરિણામે એક સરળ અને વધુ સમાન આવરણ બને છે. ઉદાહરણ તરીકે, ચાંદીના પ્લેટિંગમાં, પ્લેટિંગ બાથમાં સોડિયમ સાયનાઇડ સબસ્ટ્રેટ પર તેજસ્વી, વળગી રહેલ ચાંદીના આવરણ પ્રાપ્ત કરવામાં મદદ કરે છે.

સ્ટીલનું કેસ હાર્ડનિંગ

સ્ટીલના સખ્તાઇના કિસ્સામાં, સ્ટીલની વસ્તુઓની સપાટીની કઠિનતા વધારવા માટે સોડિયમ સાયનાઇડનો ઉપયોગ થાય છે. આ પ્રક્રિયામાં સાયનાઇડ ધરાવતા સંયોજનની હાજરીમાં સ્ટીલને ગરમ કરવાનો સમાવેશ થાય છે. સાયનાઇડ ઊંચા તાપમાને વિઘટિત થાય છે, કાર્બન અને નાઇટ્રોજન પરમાણુ મુક્ત કરે છે. આ પરમાણુઓ સ્ટીલની સપાટીમાં ફેલાય છે, જે આયર્ન કાર્બાઇડ અને નાઇટ્રાઇડ જેવા સખત સંયોજનો બનાવે છે. આના પરિણામે સ્ટીલ પર એક કઠિન બાહ્ય પડ બને છે, જ્યારે કોર પ્રમાણમાં નરમ અને નરમ રહે છે. સખ્તાઇના કિસ્સામાં સોડિયમ સાયનાઇડનો ઉપયોગ સ્ટીલના ઘટકોના વસ્ત્રો પ્રતિકાર અને થાક શક્તિને વધારી શકે છે, જે તેમને ગિયર્સ, શાફ્ટ અને બેરિંગ્સ જેવા ઉપયોગો માટે યોગ્ય બનાવે છે.

રાસાયણિક ઉદ્યોગમાં એપ્લિકેશનો

કાર્બનિક સંયોજનોનું સંશ્લેષણ

સોડિયમ સાયનાઇડ એ વિવિધ પ્રકારના કાર્બનિક સંયોજનોના સંશ્લેષણ માટે એક મહત્વપૂર્ણ પ્રારંભિક સામગ્રી છે. તેનો ઉપયોગ ફાર્માસ્યુટિકલ્સ, પ્લાસ્ટિક, રંગો અને અન્ય રસાયણોના ઉત્પાદનમાં થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ફાર્માસ્યુટિકલ ઉદ્યોગમાં, તેનો ઉપયોગ પેનિસિલિન, વિટામિન B₆ અને ફોલિક એસિડ જેવી દવાઓના સંશ્લેષણમાં થાય છે. પેનિસિલિનના સંશ્લેષણમાં, સોડિયમ સાયનાઇડ શ્રેણીબદ્ધ પ્રતિક્રિયાઓમાં સામેલ છે જે એન્ટિબાયોટિકના લાક્ષણિક β - લેક્ટમ રિંગ માળખાના નિર્માણ તરફ દોરી જાય છે.

પ્લાસ્ટિકના ઉત્પાદનમાં, સોડિયમ સાયનાઇડનો ઉપયોગ મોનોમર્સને સંશ્લેષણ કરવા માટે થઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, તેનો ઉપયોગ એક્રેલોનિટ્રાઇલના ઉત્પાદનમાં થાય છે, જે પોલિએક્રેલોનિટ્રાઇલ (PAN) બનાવવા માટે એક મોનોમર છે, જે કૃત્રિમ તંતુઓ અને પ્લાસ્ટિકના ઉત્પાદનમાં વપરાતો એક સામાન્ય પોલિમર છે. અન્ય રસાયણો સાથે સોડિયમ સાયનાઇડની પ્રતિક્રિયા પણ વિવિધ કાર્બનિક મધ્યવર્તીઓની રચના તરફ દોરી શકે છે જે ઇચ્છિત અંતિમ ઉત્પાદનો મેળવવા માટે આગળ પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે.

અકાર્બનિક સાયનાઇડ્સનું ઉત્પાદન

સોડિયમ સાયનાઇડનો ઉપયોગ અન્ય મહત્વપૂર્ણ અકાર્બનિક પદાર્થોના ઉત્પાદન માટે પ્રારંભિક સામગ્રી તરીકે થાય છે સાયનાઇડ્સ. ઉદાહરણ તરીકે, તેનો ઉપયોગ પોટેશિયમ સાયનાઇડ (KCN), ઝીંક સાયનાઇડ (Zn(CN)₂), અને કોપર સાયનાઇડ (CuCN). આ અકાર્બનિક સાયનાઇડ્સ વિવિધ ઉદ્યોગોમાં તેમના પોતાના ઉપયોગો છે. પોટેશિયમ સાયનાઇડનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગમાં થાય છે, ખાસ કરીને સોના અને ચાંદીના પ્લેટિંગમાં. ઝિંક સાયનાઇડનો ઉપયોગ ઝિંક-પ્લેટિંગ પ્રક્રિયામાં થાય છે, અને કોપર સાયનાઇડનો ઉપયોગ કોપર ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગમાં અને ચોક્કસ કોપર-આધારિત એલોયના ઉત્પાદનમાં થાય છે. આ અકાર્બનિક સાયનાઇડના ઉત્પાદનમાં સામાન્ય રીતે સોડિયમ સાયનાઇડને યોગ્ય ધાતુના ક્ષાર સાથે પ્રતિક્રિયા આપવાનો અથવા અન્ય રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા સમાવેશ થાય છે.

રાસાયણિક વિશ્લેષણમાં ઉપયોગ

રાસાયણિક વિશ્લેષણમાં, સોડિયમ સાયનાઇડનો ઉપયોગ ચોક્કસ વિશ્લેષણાત્મક તકનીકોમાં થઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, દ્રાવણમાં ચોક્કસ ધાતુ આયનોના નિર્ધારણમાં, સાયનાઇડનો ઉપયોગ જટિલ એજન્ટ તરીકે થઈ શકે છે. ધાતુ આયનો ધરાવતા દ્રાવણમાં સોડિયમ સાયનાઇડ ઉમેરીને, ચોક્કસ ધાતુ - સાયનાઇડ સંકુલ બનાવી શકાય છે. આ સંકુલ ઘણીવાર લાક્ષણિક ગુણધર્મો ધરાવે છે, જેમ કે રંગ અથવા દ્રાવ્યતા, જેનો ઉપયોગ ધાતુ આયનોને ઓળખવા અથવા તેનું પ્રમાણ નક્કી કરવા માટે થઈ શકે છે. જો કે, સોડિયમ સાયનાઇડની અતિશય ઝેરીતાને કારણે, રાસાયણિક વિશ્લેષણમાં તેનો ઉપયોગ ખૂબ જ નિયંત્રિત છે, અને ઉપલબ્ધ હોય ત્યારે વૈકલ્પિક, ઓછી ઝેરી પદ્ધતિઓ ઘણીવાર પસંદ કરવામાં આવે છે.

સલામતી બાબતો

એ નોંધવું મહત્વપૂર્ણ છે કે સોડિયમ સાયનાઇડ અત્યંત ઝેરી છે. સોડિયમ સાયનાઇડનો સંપર્ક, શ્વાસ દ્વારા, ઇન્જેશન દ્વારા અથવા ત્વચાના સંપર્ક દ્વારા, જીવલેણ બની શકે છે. તે કોષીય શ્વસનમાં દખલ કરીને કાર્ય કરે છે, કોષોને ઓક્સિજનનો અસરકારક રીતે ઉપયોગ કરતા અટકાવે છે. સોડિયમ સાયનાઇડના ઔદ્યોગિક ઉપયોગમાં, કડક સલામતીનાં પગલાં અમલમાં મૂકવા જોઈએ. સોડિયમ સાયનાઇડનું સંચાલન કરતા કામદારોએ યોગ્ય વ્યક્તિગત રક્ષણાત્મક ઉપકરણો પહેરવા જોઈએ, જેમાં મોજા, ગોગલ્સ અને શ્વસન સુરક્ષાનો સમાવેશ થાય છે. સોડિયમ સાયનાઇડ માટે સંગ્રહ સુવિધાઓ લીક અને છલકાતા અટકાવવા માટે ડિઝાઇન કરવી જોઈએ, અને આકસ્મિક પ્રકાશનના કિસ્સામાં કટોકટી પ્રતિભાવ યોજનાઓ હોવી જોઈએ. પર્યાવરણીય સંરક્ષણ પણ એક મુખ્ય ચિંતાનો વિષય છે, કારણ કે પર્યાવરણમાં સોડિયમ સાયનાઇડનું કોઈપણ પ્રકાશન વન્યજીવન અને પાણીના સ્ત્રોતો માટે ગંભીર પરિણામો લાવી શકે છે.

ઉપસંહાર

સોડિયમ સાયનાઇડ, તેની સહજ ઝેરીતા હોવા છતાં, ધાતુશાસ્ત્ર અને રાસાયણિક ઉદ્યોગો બંનેમાં વૈવિધ્યસભર અને મહત્વપૂર્ણ ઉપયોગો ધરાવે છે. ધાતુશાસ્ત્રમાં, તે કિંમતી ધાતુના નિષ્કર્ષણ, ધાતુ પ્લેટિંગ અને કેસ સખ્તાઇ માટે જરૂરી છે. રાસાયણિક ઉદ્યોગમાં, તે અસંખ્ય કાર્બનિક અને અકાર્બનિક સંયોજનોના સંશ્લેષણ માટે મુખ્ય પ્રારંભિક સામગ્રી તરીકે સેવા આપે છે અને રાસાયણિક વિશ્લેષણમાં તેનો ઉપયોગ થાય છે. જો કે, આ અત્યંત ઝેરી સંયોજન સાથે સંકળાયેલા જોખમોને ઘટાડવા માટે સોડિયમ સાયનાઇડનો ઉપયોગ હંમેશા કડક સલામતી અને પર્યાવરણીય સંરક્ષણ પગલાં સાથે હોવો જોઈએ. જેમ જેમ ટેકનોલોજી આગળ વધી રહી છે, તેમ તેમ વૈકલ્પિક પદ્ધતિઓ વિકસાવવા માટે સતત પ્રયાસો કરવામાં આવી રહ્યા છે જે આવા જોખમી રસાયણના ઉપયોગ વિના સમાન ઔદ્યોગિક લક્ષ્યો પ્રાપ્ત કરી શકે છે, પરંતુ હાલમાં, સોડિયમ સાયનાઇડ ઘણી ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓમાં એક મહત્વપૂર્ણ ઘટક રહે છે.