सोडियम साइनाइड: औद्योगिक संश्लेषणदेखि सूक्ष्म रसायनसम्मको लागि एक अपरिहार्य सामग्री

परिचय

सोडियम साइनाइड, रासायनिक सूत्र NaCN भएको, सेतो क्रिस्टलीय पाउडर हो। यो पानीमा अत्यधिक घुलनशील हुन्छ र यसमा हल्का तीतो बदामको गन्ध हुन्छ। एक महत्त्वपूर्ण आधारभूत रासायनिक कच्चा पदार्थको रूपमा, सोडियम साइनाइड विभिन्न औद्योगिक क्षेत्रहरूमा, विशेष गरी औद्योगिक संश्लेषणमा र राम्रो रसायन.

भौतिक र रासायनिक गुण

सोडियम साइनाइड एक घन क्रिस्टल प्रणाली हो। यो पानीमा अत्यधिक घुलनशील हुन्छ र हाइड्रोजन साइनाइड उत्पादन गर्न सजिलै हाइड्रोलाइज हुन्छ, यसको जलीय घोलले बलियो क्षारीयता देखाउँछ। यसको पग्लने बिन्दु ५६३.७ °C छ, र यसको उम्लने बिन्दु १४९६ °C छ। यसको घनत्व १.५९५ g/cm³ छ। सोडियम साइनाइड अत्यन्तै विषाक्त छ, र छालाको घाउ, सास फेर्न वा इन्जेसन मार्फत थोरै मात्रामा सम्पर्क गर्दा पनि मृत्यु हुन सक्छ। यो उच्च विषाक्तता मुख्यतया यसमा रहेको साइनाइड आयन (CN⁻) को कारणले हो, जुन रक्त कोषहरूमा फेरिक आयनहरूसँग मिल्न सक्छ, जसले गर्दा रक्त कोषहरूले आफ्नो अक्सिजन बोक्ने कार्य गुमाउँछन्, र अन्ततः हाइपोक्सियाको कारणले जीवको द्रुत मृत्यु हुन्छ।

औद्योगिक संश्लेषण विधिहरू

1. एन्ड्रुसो प्रक्रिया: यस विधिले प्राकृतिक ग्याँस, अमोनिया र हावालाई कच्चा पदार्थको रूपमा प्रयोग गर्दछ, जसमा प्लेटिनम-रोडियम मिश्र धातु उत्प्रेरकको रूपमा हुन्छ। यो प्रतिक्रिया उच्च तापक्रममा हुन्छ। प्राकृतिक ग्याँस (मुख्यतया मिथेन) ले उत्प्रेरकको उपस्थितिमा अमोनिया र अक्सिजनसँग प्रतिक्रिया गरेर हाइड्रोजन साइनाइड उत्पादन गर्छ, र त्यसपछि हाइड्रोजन साइनाइडले सोडियम हाइड्रोक्साइड घोलसँग प्रतिक्रिया गरेर प्राप्त गर्छ। सोडियम साइनाइड। समग्र प्रतिक्रियालाई यसरी सरल रूपमा व्यक्त गर्न सकिन्छ: CH₄ + NH₃ + 1.5O₂ → HCN + 3H₂O, HCN + NaOH → NaCN + H₂O। यो विधिमा अपेक्षाकृत उच्च उत्पादन दक्षता छ र यो ठूलो मात्रामा औद्योगिक उत्पादनको लागि उपयुक्त छ। यद्यपि, यसको लागि उच्च प्रतिक्रिया अवस्था र कच्चा पदार्थ अनुपात र प्रतिक्रिया प्यारामिटरहरूको कडा नियन्त्रण आवश्यक पर्दछ।

2. हल्का तेल पाइरोलिसिस विधि: तरल अमोनियालाई वाष्पीकरण गरिन्छ र त्यसपछि मिक्सरमा हल्का तेलसँग मिसाइन्छ र पहिले नै तताइन्छ। पहिले नै तताइएको मिश्रित ग्यास क्र्याकिंग भट्टीमा प्रवेश गर्छ, जहाँ उच्च तापक्रम (लगभग १४५० डिग्री सेल्सियस) मा क्र्याकिंग प्रतिक्रिया हुन्छ। पेट्रोलियम कोकलाई वाहकको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, र नाइट्रोजनलाई अक्सिडेशन रोक्नको लागि सुरक्षात्मक ग्यासको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। क्र्याकिंग ग्यासमा हाइड्रोजन साइनाइड हुन्छ। अमोनिया हटाउने, पानी अवशोषण गर्ने, सुधार गर्ने, र संघनन जस्ता प्रक्रियाहरू पछि, हाइड्रोजन साइनाइड प्राप्त गरिन्छ, र त्यसपछि यसले सोडियम हाइड्रोक्साइड घोलसँग प्रतिक्रिया गरेर तरल पदार्थ प्राप्त गर्छ। सोडियम साइनाइड। तरल सोडियम साइनाइडलाई ठोस सोडियम साइनाइड प्राप्त गर्न थप केन्द्रित र क्रिस्टलाइज गर्न सकिन्छ। यद्यपि यो प्रक्रियामा परिपक्व प्रविधि छ, यसमा हाइड्रोजन साइनाइडको डिसल्फराइजेशन र अशुद्धता हटाउन गाह्रो, उच्च उत्पादन ऊर्जा खपत, "तीन फोहोर" प्रशोधनमा ठूलो कठिनाई, र अपेक्षाकृत उच्च उत्पादन लागत जस्ता समस्याहरू पनि छन्।

3. एक्रिलोनिट्राइल उप-उत्पादन विधि: प्रोपाइलिनको अमोक्सिडेशनद्वारा एक्रिलोनिट्राइल उत्पादन गर्ने प्रक्रियामा, हाइड्रोजन साइनाइड ग्यास उप-उत्पादनको रूपमा उत्पादन गरिन्छ (यो मात्रा एक्रिलोनिट्राइल उत्पादनको ४% - १०% बराबर हुन्छ)। रिएक्टरबाट आउने ग्यासमा अतिरिक्त अमोनिया हुन्छ। पातलो सल्फ्यूरिक एसिडले अमोनिया हटाएपछि, प्रतिक्रिया ग्यास एक्रिलोनिट्राइल, हाइड्रोजन साइनाइड, एसिटोनिट्राइल, र एक्रोलिन, आदि अवशोषित गर्न पानी अवशोषण शीतलन टावरमा प्रवेश गर्छ। अवशोषण तरलले उच्च-शुद्धता एक्रिलोनिट्राइल उत्पादनहरू र उप-उत्पादन हाइड्रोजन साइनाइड प्राप्त गर्न रिजोलुसन र सुधार जस्ता थप पृथकीकरण र शुद्धिकरण प्रक्रियाहरू पार गर्छ। उप-उत्पादन हाइड्रोजन साइनाइड त्यसपछि सोडियम साइनाइड उत्पादन गर्न क्षारीय घोलद्वारा अवशोषित हुन्छ। यस विधिद्वारा प्राप्त उत्पादनहरूमा कम अशुद्धता र कम सल्फर सामग्री हुन्छ। यद्यपि, यो एक्रिलोनिट्राइल उत्पादन क्षमताद्वारा सीमित छ। हाल, चीनमा एक्रिलोनिट्राइल उत्पादन संतृप्तिको नजिक पुगेको छ, र यसको उत्पादन उल्लेखनीय रूपमा बढाउन गाह्रो छ।

सूक्ष्म रसायनहरूमा प्रयोगहरू

1. औषधि उद्योग: औषधि मध्यवर्ती पदार्थहरूको संश्लेषणमा सोडियम साइनाइड व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। उदाहरणका लागि, पेनिसिलिन, आइबुप्रोफेन, भिटामिन B6 जस्ता केही सामान्य औषधिहरूको संश्लेषणमा। फोलिक एसिड, गुआनिन, एसाइक्लोभिर, बार्बिटुरेट्स, नोरफ्लोक्सासिन, क्याफिन र बर्बेरिन, सोडियम साइनाइड एक आवश्यक कच्चा पदार्थ हो। यसले संश्लेषण मार्गमा प्रमुख प्रतिक्रियाहरूमा भाग लिन्छ, औषधिको आणविक संरचना निर्माण गर्न मद्दत गर्दछ र सम्पूर्ण औषधि संश्लेषण प्रक्रियामा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ।

2. कीटनाशक उद्योग: यो कीटनाशक उत्पादनमा पनि एक महत्त्वपूर्ण कच्चा पदार्थ हो। ग्लाइफोसेट, प्याराक्वाट, साइनाजिन, फेन्थोएट र आइसोप्रोथियोलेन जस्ता सामान्य कीटनाशकहरूलाई तिनीहरूको उत्पादन प्रक्रियामा सोडियम साइनाइडको प्रयोग आवश्यक पर्दछ। सोडियम साइनाइड कीटनाशक सक्रिय तत्वहरूको संश्लेषणमा संलग्न हुन्छ, जसले कीटनाशकहरूलाई विशिष्ट रासायनिक संरचना र कीटनाशक गुणहरू प्रदान गर्दछ, जुन कृषि उत्पादन सुनिश्चित गर्न र कृषि कीटहरूलाई रोक्न र नियन्त्रण गर्नको लागि ठूलो महत्त्वको छ।

3. डाई र पिग्मेन्ट उद्योग: रङ उद्योगमा, सोडियम साइनाइड साइनाइड साइनुरिक क्लोराइड जस्ता महत्त्वपूर्ण मध्यवर्ती पदार्थहरू निर्माण गर्न प्रयोग गरिन्छ। साइनुरिक क्लोराइड प्रतिक्रियाशील रङहरूको लागि एक महत्त्वपूर्ण मध्यवर्ती हो र अप्टिकल ब्राइटनरहरूको उत्पादनको लागि कच्चा पदार्थ पनि हो। यसले रङहरूको संश्लेषणमा भाग लिन्छ, रङहरूलाई उत्कृष्ट रङ गुणहरू र रङ स्थिरता प्रदान गर्दछ, र रङ उद्योगको विकासलाई प्रवर्द्धन गर्दछ।

4. विशेष जैविक यौगिकहरूको संश्लेषण: सोडियम साइनाइड विभिन्न विशेष जैविक यौगिकहरू संश्लेषण गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ, जस्तै साइनोबेन्जिल र यसको व्युत्पन्न श्रृंखला उत्पादनहरू, इमिनोडियासेटोनिट्राइल, इमिनोडियासेटिक एसिड (एस्टर), चेलेटिंग एजेन्ट श्रृंखला उत्पादनहरू (EDTA, DTPA, NTA) र तिनीहरूका धातु नुन उत्पादनहरू, ग्लाइसिन, हाइड्रोक्सियासेटोनिट्राइल (एसिड), आदि। यी जैविक यौगिकहरूको रासायनिक विश्लेषण, पानी उपचार, र जैविक संश्लेषण जस्ता क्षेत्रहरूमा व्यापक प्रयोगहरू छन्। उदाहरणका लागि, पानी नरम पार्ने र धातु आयन पृथकीकरण प्रक्रियाहरूमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्दै, चेलेटिंग एजेन्टहरू धातु आयनहरूलाई बाँध्न प्रयोग गर्न सकिन्छ।

सुरक्षा र वातावरणीय विचारहरू

यसको उच्च विषाक्तताको कारणले गर्दा, सोडियम साइनाइडको उत्पादन, ढुवानी, भण्डारण र प्रयोगमा कडा सुरक्षा उपायहरू अपनाउनु पर्छ। उत्पादन प्रक्रियामा, सञ्चालकहरूले सोडियम साइनाइडको सम्पर्कबाट बच्न ग्यास-टाइट सूट, रेस्पिरेटर र सुरक्षात्मक पन्जा सहित उपयुक्त व्यक्तिगत सुरक्षात्मक उपकरणहरू लगाउनु पर्छ। कार्यस्थलको हावाले सुरक्षा मापदण्डहरू पूरा गर्छ भनी सुनिश्चित गर्न उत्पादन सुविधाहरू उन्नत भेन्टिलेसन र निकास प्रणालीहरूले सुसज्जित हुनुपर्छ। यातायातको क्रममा, सोडियम साइनाइडलाई सान्दर्भिक नियमहरू अनुसार प्याकेज गरिनुपर्छ, सामान्यतया सिल गरिएको स्टील ड्रमहरूमा, र विशेष खतरनाक रासायनिक यातायात सवारी साधनहरूद्वारा ढुवानी गरिनुपर्छ। घना बस्ती भएका क्षेत्रहरू र पानीका स्रोतहरूबाट बच्न यातायात मार्गहरू सावधानीपूर्वक योजना बनाइनुपर्छ। भण्डारणमा, यसलाई राम्रो भेन्टिलेसन भएको समर्पित गोदाममा भण्डारण गर्नुपर्छ, तातो स्रोतहरू, इग्निशन स्रोतहरू, र एसिड र अक्सिडेन्टहरू जस्ता असंगत पदार्थहरूबाट टाढा। गोदाम चुहावट-प्रुफ र चोरी-विरोधी सुविधाहरूले सुसज्जित हुनुपर्छ, र "डबल-लक" व्यवस्थापन प्रणाली लागू गर्नुपर्छ।

वातावरण संरक्षणको सन्दर्भमा, सोडियम साइनाइडको उत्पादनमा उत्पन्न हुने "तीन फोहोर" लाई उचित रूपमा प्रशोधन गर्नुपर्छ। साइनाइड युक्त फोहोर पानीलाई रासायनिक अक्सिडेशन वा अन्य उपयुक्त विधिहरूद्वारा प्रशोधन गरी साइनाइड आयनहरूलाई गैर-विषाक्त पदार्थहरूमा विघटन गरेर निष्कासन गर्नुपर्छ। वायुमण्डलमा यसको प्रभाव कम गर्न हाइड्रोजन साइनाइड युक्त फोहोर ग्यासलाई अवशोषण वा दहन उपचार मार्फत शुद्ध गर्नुपर्छ। माटो र भूजलको प्रदूषण रोक्न साइनाइड युक्त ठोस फोहोरलाई सुरक्षित रूपमा ल्याण्डफिल वा विशेष खतरनाक फोहोर प्रशोधन सुविधाहरूद्वारा प्रशोधन गर्नुपर्छ।

निष्कर्ष

सोडियम साइनाइड, यसको उच्च विषाक्तताको बावजुद, आधुनिक उद्योगमा एक अपरिहार्य पदार्थ हो। औद्योगिक संश्लेषणदेखि सूक्ष्म रसायनहरूसम्म, यसले विभिन्न क्षेत्रहरूमा महत्त्वपूर्ण योगदान पुर्‍याएको छ। प्रविधिको निरन्तर विकाससँगै, एकातिर, सोडियम साइनाइडको अधिक कुशल र वातावरणमैत्री उत्पादन विधिहरूको खोजी भइरहेको छ; अर्कोतर्फ, प्रयोग प्रक्रियामा, सोडियम साइनाइडको उपयोग दर सुधार गर्न र मानव स्वास्थ्य र वातावरणमा यसको नकारात्मक प्रभाव कम गर्न प्रयासहरू भइरहेका छन्। भविष्यमा, सोडियम साइनाइडले सुरक्षा, वातावरणीय संरक्षण र उत्पादन आवश्यकताहरूलाई राम्रोसँग सन्तुलनमा राख्दै औद्योगिक अर्थतन्त्रको विकासमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्न जारी राख्नेछ।