सोडियम सायनाइड: औद्योगिक संश्लेषण से लेकर उत्कृष्ट रसायनों तक एक अपरिहार्य पदार्थ

परिचय

सोडियम साइनाइडरासायनिक सूत्र NaCN के साथ, यह एक सफेद क्रिस्टलीय पाउडर है। यह पानी में अत्यधिक घुलनशील है और इसमें हल्की कड़वी बादाम जैसी गंध होती है। एक महत्वपूर्ण बुनियादी रासायनिक कच्चे माल के रूप में, सोडियम साइनाइड विभिन्न औद्योगिक क्षेत्रों में, विशेष रूप से औद्योगिक संश्लेषण में एक अपूरणीय भूमिका निभाता है सूक्ष्म रसायन.

भौतिक और रासायनिक गुण

सोडियम साइनाइड एक क्यूबिक क्रिस्टल सिस्टम है। यह पानी में अत्यधिक घुलनशील है और हाइड्रोजन साइनाइड बनाने के लिए आसानी से हाइड्रोलाइज हो जाता है, इसके जलीय घोल में मजबूत क्षारीयता दिखाई देती है। इसका गलनांक 563.7 °C है, और इसका क्वथनांक 1496 °C है। इसका घनत्व 1.595 ग्राम/सेमी³ है। सोडियम साइनाइड बेहद जहरीला होता है, और त्वचा के घावों, साँस लेने या निगलने के माध्यम से संपर्क की थोड़ी मात्रा भी मौत का कारण बन सकती है। यह उच्च विषाक्तता मुख्य रूप से इसमें मौजूद साइनाइड आयन (CN⁻) के कारण होती है, जो रक्त कोशिकाओं में फेरिक आयनों के साथ मिल सकता है, जिससे रक्त कोशिकाएं अपना ऑक्सीजन ले जाने का कार्य खो देती हैं, और अंततः हाइपोक्सिया के कारण जीव की तेजी से मृत्यु हो जाती है।

औद्योगिक संश्लेषण विधियाँ

1. एन्ड्रूसो प्रक्रिया: इस विधि में कच्चे माल के रूप में प्राकृतिक गैस, अमोनिया और हवा का उपयोग किया जाता है, तथा उत्प्रेरक के रूप में प्लैटिनम-रोडियम मिश्र धातु का उपयोग किया जाता है। प्रतिक्रिया उच्च तापमान पर होती है। प्राकृतिक गैस (मुख्य रूप से मीथेन) उत्प्रेरक की उपस्थिति में अमोनिया और ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करके हाइड्रोजन साइनाइड बनाती है, और फिर हाइड्रोजन साइनाइड सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल के साथ प्रतिक्रिया करके हाइड्रोजन साइनाइड बनाती है। सोडियम साइनाइडसमग्र प्रतिक्रिया को सरलता से इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है: CH₄ + NH₃ + 1.5O₂ → HCN + 3H₂O, HCN + NaOH → NaCN + H₂O। इस विधि में अपेक्षाकृत उच्च उत्पादन दक्षता है और यह बड़े पैमाने पर औद्योगिक उत्पादन के लिए उपयुक्त है। हालाँकि, इसके लिए उच्च प्रतिक्रिया स्थितियों और कच्चे माल के अनुपात और प्रतिक्रिया मापदंडों के सख्त नियंत्रण की आवश्यकता होती है।

2. लाइट ऑयल पायरोलिसिस विधि: तरल अमोनिया को वाष्पीकृत किया जाता है और फिर मिक्सर में हल्के तेल के साथ मिलाया जाता है और पहले से गरम किया जाता है। पहले से गरम की गई मिश्रित गैस क्रैकिंग भट्टी में प्रवेश करती है, जहाँ उच्च तापमान (लगभग 1450 °C) पर क्रैकिंग प्रतिक्रिया होती है। पेट्रोलियम कोक का उपयोग वाहक के रूप में किया जाता है, और नाइट्रोजन का उपयोग ऑक्सीकरण को रोकने के लिए एक सुरक्षात्मक गैस के रूप में किया जाता है। क्रैकिंग गैस में हाइड्रोजन साइनाइड होता है। अमोनिया हटाने, जल अवशोषण, सुधार और संघनन जैसी प्रक्रियाओं के बाद, हाइड्रोजन साइनाइड प्राप्त होता है, और फिर यह सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल के साथ प्रतिक्रिया करके तरल बन जाता है सोडियम साइनाइडतरल सोडियम साइनाइड को ठोस सोडियम साइनाइड प्राप्त करने के लिए आगे केंद्रित और क्रिस्टलीकृत किया जा सकता है। हालाँकि इस प्रक्रिया में परिपक्व तकनीक है, लेकिन इसमें हाइड्रोजन साइनाइड के कठिन डीसल्फराइजेशन और अशुद्धता हटाने, उच्च उत्पाद ऊर्जा खपत, "तीन अपशिष्ट" उपचार में बड़ी कठिनाई और अपेक्षाकृत उच्च उत्पादन लागत जैसी समस्याएं भी हैं।

3. एक्रिलोनिट्राइल उप-उत्पाद विधिप्रोपलीन के एमोक्सिडेशन द्वारा एक्रिलोनिट्राइल के उत्पादन की प्रक्रिया में, हाइड्रोजन साइनाइड गैस एक उप-उत्पाद के रूप में उत्पादित होती है (यह मात्रा एक्रिलोनिट्राइल उत्पादन के 4% - 10% के बराबर होती है)। रिएक्टर से निकलने वाली गैस में अतिरिक्त अमोनिया होता है। तनु सल्फ्यूरिक एसिड के साथ अमोनिया को हटाने के बाद, प्रतिक्रिया गैस एक्रिलोनिट्राइल, हाइड्रोजन साइनाइड, एसीटोनिट्राइल और एक्रोलिन आदि को अवशोषित करने के लिए एक जल अवशोषण शीतलन टॉवर में प्रवेश करती है। अवशोषण तरल उच्च शुद्धता वाले एक्रिलोनिट्राइल उत्पादों और उप-उत्पाद हाइड्रोजन साइनाइड को प्राप्त करने के लिए रिज़ॉल्यूशन और सुधार जैसी आगे की पृथक्करण और शुद्धिकरण प्रक्रियाओं से गुजरता है। उप-उत्पाद हाइड्रोजन साइनाइड को फिर सोडियम साइनाइड बनाने के लिए एक क्षार समाधान द्वारा अवशोषित किया जाता है। इस विधि द्वारा प्राप्त उत्पादों में कम अशुद्धियाँ और कम सल्फर सामग्री होती है। हालाँकि, यह एक्रिलोनिट्राइल उत्पादन क्षमता द्वारा सीमित है। वर्तमान में, चीन में एक्रिलोनिट्राइल उत्पादन संतृप्ति के करीब पहुँच गया है, और इसके उत्पादन में उल्लेखनीय वृद्धि करना मुश्किल है।

उत्कृष्ट रसायनों में अनुप्रयोग

1. दवाइयों की फैक्ट्री: सोडियम साइनाइड का व्यापक रूप से फार्मास्यूटिकल इंटरमीडिएट के संश्लेषण में उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, पेनिसिलिन, इबुप्रोफेन, विटामिन बी 6, फोलिक एसिड, ग्वानिन, एसाइक्लोविर, बार्बिटुरेट्स, नॉरफ्लोक्सासिन, कैफीन और बर्बेरिन जैसी कुछ सामान्य दवाओं के संश्लेषण में, सोडियम साइनाइड एक आवश्यक कच्चा माल है। यह संश्लेषण मार्ग में प्रमुख प्रतिक्रियाओं में भाग लेता है, दवा की आणविक संरचना का निर्माण करने में मदद करता है और संपूर्ण दवा संश्लेषण प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

2. कीटनाशक उद्योग: यह कीटनाशकों के उत्पादन में भी एक महत्वपूर्ण कच्चा माल है। ग्लाइफोसेट, पैराक्वाट, साइनाज़ीन, फेनथोएट और आइसोप्रोथिओलेन जैसे सामान्य कीटनाशकों को उनकी निर्माण प्रक्रियाओं में सोडियम साइनाइड के उपयोग की आवश्यकता होती है। सोडियम साइनाइड कीटनाशक सक्रिय अवयवों के संश्लेषण में शामिल है, कीटनाशकों को विशिष्ट रासायनिक संरचना और कीटनाशक गुण प्रदान करता है, जो कृषि उत्पादन सुनिश्चित करने और कृषि कीटों को रोकने और नियंत्रित करने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।

3. रंग और वर्णक उद्योग: रंग उद्योग में, सोडियम साइनाइड का उपयोग सायन्यूरिक क्लोराइड जैसे महत्वपूर्ण मध्यवर्ती पदार्थों के निर्माण के लिए किया जाता है। सायन्यूरिक क्लोराइड प्रतिक्रियाशील रंगों के लिए एक महत्वपूर्ण मध्यवर्ती है और ऑप्टिकल ब्राइटनर के उत्पादन के लिए एक कच्चा माल भी है। यह रंगों के संश्लेषण में भाग लेता है, रंगों को उत्कृष्ट रंग गुण और रंग स्थिरता प्रदान करता है, और रंग उद्योग के विकास को बढ़ावा देता है।

4. विशेष कार्बनिक यौगिकों का संश्लेषणसोडियम साइनाइड का उपयोग कई विशेष कार्बनिक यौगिकों को संश्लेषित करने के लिए किया जा सकता है, जैसे कि साइनोबेंज़िल और इसके व्युत्पन्न श्रृंखला उत्पाद, इमिनोडायसेटोनाइट्राइल, इमिनोडायसेटिक एसिड (एस्टर), चेलेटिंग एजेंट श्रृंखला उत्पाद (EDTA, DTPA, NTA) और उनके धातु नमक उत्पाद, ग्लाइसिन, हाइड्रॉक्सीएसेटोनाइट्राइल (एसिड), आदि। इन कार्बनिक यौगिकों का रासायनिक विश्लेषण, जल उपचार और कार्बनिक संश्लेषण जैसे क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग है। उदाहरण के लिए, धातु आयनों को बांधने के लिए चेलेटिंग एजेंटों का उपयोग किया जा सकता है, जो पानी को नरम बनाने और धातु आयन पृथक्करण प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

सुरक्षा और पर्यावरण संबंधी विचार

इसकी उच्च विषाक्तता के कारण, सोडियम साइनाइड के उत्पादन, परिवहन, भंडारण और उपयोग में सख्त सुरक्षा उपाय किए जाने चाहिए। उत्पादन प्रक्रिया में, ऑपरेटरों को सोडियम साइनाइड के संपर्क को रोकने के लिए गैस-टाइट सूट, श्वासयंत्र और सुरक्षात्मक दस्ताने सहित उचित व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण पहनने की आवश्यकता होती है। कार्यस्थल की हवा सुरक्षा मानकों को पूरा करती है यह सुनिश्चित करने के लिए उत्पादन सुविधाओं को उन्नत वेंटिलेशन और निकास प्रणालियों से सुसज्जित किया जाना चाहिए। परिवहन के दौरान, सोडियम साइनाइड को प्रासंगिक नियमों के अनुसार पैक किया जाना चाहिए, आमतौर पर सीलबंद स्टील ड्रम में, और विशेष खतरनाक रासायनिक परिवहन वाहनों द्वारा ले जाया जाना चाहिए। घनी आबादी वाले क्षेत्रों और जल स्रोतों से बचने के लिए परिवहन मार्गों की सावधानीपूर्वक योजना बनाई जानी चाहिए। भंडारण में, इसे अच्छे वेंटिलेशन वाले एक समर्पित गोदाम में संग्रहित किया जाना चाहिए, जो गर्मी के स्रोतों, प्रज्वलन स्रोतों और एसिड और ऑक्सीडेंट जैसे असंगत पदार्थों से दूर हो। गोदाम को लीक-प्रूफ और चोरी-रोधी सुविधाओं से सुसज्जित किया जाना चाहिए, और "डबल-लॉक" प्रबंधन प्रणाली को लागू करना चाहिए।

पर्यावरण संरक्षण के संदर्भ में, सोडियम साइनाइड के उत्पादन में उत्पन्न "तीन अपशिष्टों" का उचित तरीके से उपचार किया जाना चाहिए। साइनाइड युक्त अपशिष्ट जल को रासायनिक ऑक्सीकरण या अन्य उचित तरीकों से उपचारित किया जाना चाहिए ताकि साइनाइड आयनों को गैर-विषाक्त पदार्थों में विघटित किया जा सके। हाइड्रोजन साइनाइड युक्त अपशिष्ट गैस को वायुमंडल पर इसके प्रभाव को कम करने के लिए अवशोषण या दहन उपचार के माध्यम से शुद्ध किया जाना चाहिए। मिट्टी और भूजल के प्रदूषण को रोकने के लिए साइनाइड युक्त ठोस अपशिष्ट को सुरक्षित रूप से लैंडफिल किया जाना चाहिए या विशेष खतरनाक अपशिष्ट उपचार सुविधाओं द्वारा उपचारित किया जाना चाहिए।

निष्कर्ष

सोडियम साइनाइड, अपनी उच्च विषाक्तता के बावजूद, आधुनिक उद्योग में एक अपरिहार्य सामग्री है। औद्योगिक संश्लेषण से लेकर महीन रसायनों तक, इसने विभिन्न क्षेत्रों में महत्वपूर्ण योगदान दिया है। प्रौद्योगिकी के निरंतर विकास के साथ, एक ओर, सोडियम साइनाइड के अधिक कुशल और पर्यावरण के अनुकूल उत्पादन विधियों की खोज की जा रही है; दूसरी ओर, आवेदन प्रक्रिया में, सोडियम साइनाइड की उपयोग दर में सुधार करने और मानव स्वास्थ्य और पर्यावरण पर इसके नकारात्मक प्रभाव को कम करने के प्रयास किए जा रहे हैं। भविष्य में, सोडियम साइनाइड सुरक्षा, पर्यावरण संरक्षण और उत्पादन आवश्यकताओं को बेहतर ढंग से संतुलित करते हुए औद्योगिक अर्थव्यवस्था के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता रहेगा।