Сианиди натрий: Маводи ҷудонашаванда аз синтези саноатӣ то кимиёвии хуб

Муқаддима

Sodium cyanide, бо формулаи кимиёвии NaCN, хокаи кристаллии сафед аст. Он дар об хеле ҳал мешавад ва бӯи нозуки бодом дорад. Ҳамчун ашёи асосии химиявии муҳим, Сианиди натрий дар сохахои гуногуни саноат, махсусан дар синтези саноатй ва Моддаҳои кимиёвӣ.

Хусусиятҳои физикӣ ва химиявӣ

Сианиди натрий як системаи кристаллии мукааб аст. Он дар об хеле ҳалшаванда аст ва ба осонӣ гидролиз мешавад, то сианиди гидрогенро ҳосил кунад, бо маҳлули обии он ишқории қавӣ нишон медиҳад. Нуқтаи обшавии он 563.7 °C ва нуқтаи ҷӯшишаш 1496 °C аст. Зичии он 1.595 г/смXNUMX мебошад. Сианиди натрий бениҳоят заҳролуд аст ва ҳатто миқдори ками тамос тавассути захмҳои пӯст, нафаскашӣ ё воридшавӣ метавонад ба марг оварда расонад. Ин заҳролудшавии баланд асосан аз ҳисоби ионҳои сианид (CN⁻) дар он аст, ки метавонад бо ионҳои оҳани ҳуҷайраҳои хун пайваст шуда, ҳуҷайраҳои хун вазифаи оксигении худро гум мекунанд ва дар ниҳоят ба марги босуръати организм аз гипоксия оварда мерасонад.

Усулҳои синтези саноатӣ

1. Раванди Андрусов: Ин усул ба сифати ашьёи хом гази табий, аммиак ва хаворо истифода бурда, хӯлаи платина-родиумро ҳамчун катализатор истифода мебарад. Реаксия дар ҳарорати баланд рух медиҳад. Гази табиӣ (асосан метан) бо аммиак ва оксиген дар ҳузури катализатор барои ҳосил кардани сианиди гидроген ва сипас сианиди гидроген бо маҳлули гидроксиди натрий реаксия карда мешавад. Сианиди натрий. Реаксияи умумиро метавон ба таври оддӣ ифода кард: CH₄ + NH₃ + 1.5O₂ → HCN + 3H₂O, HCN + NaOH → NaCN + H₂O. Ин усул самаранокии нисбатан баланди истеҳсолот дорад ва барои истеҳсолоти калони саноатӣ мувофиқ аст. Аммо он шароити баланди реаксия ва назорати катъии таносуби ашьёи хом ва параметрхои реакцияро талаб мекунад.

2. Усули пиролизи нафти сабук: Аммиаки моеъ бухор карда, баъд бо равгани сабук дар миксер омехта карда, пешакй гарм карда мешавад. Гази омехтаи пешакӣ гармшуда ба кӯраи крекинг ворид мешавад, ки дар он дар ҳарорати баланд (тақрибан 1450 °C) реаксияи крекинг ба амал меояд. Кокси нафтӣ ҳамчун интиқолдиҳанда ва нитроген ҳамчун гази муҳофизатӣ барои пешгирии оксидшавӣ истифода мешавад. Гази крекинг дорои сианиди гидроген дорад. Пас аз равандҳо, ба монанди хориҷ кардани аммиак, азхудкунии об, ректификация ва конденсатсия, сианиди гидроген ба даст оварда мешавад ва сипас бо маҳлули гидроксиди натрий реаксия карда, моеъ пайдо мекунад. сианиди натрий. Сианиди натрийи моеъро метавон минбаъд консентратсия ва кристалл кард, то сианиди сахти натрий ба даст ояд. Ҳарчанд ин раванд дорои технологияи баркамол, он ҳамчунин мушкилоте ба монанди десулфуризатсияи душвор ва тоза кардани ифлосии сианиди гидроген, масрафи баланди энергияи маҳсулот, мушкилоти зиёд дар коркарди "се партов" ва хароҷоти нисбатан баланди истеҳсолот дорад.

3. Акрилонитрил Усули маҳсулот: Дар процесси хосил намудани акрилонитрил бо рохи амоксидкунии пропилен гази цианиди гидроген хамчун махсулоти иловагй хосил мешавад (микдори он ба 4—10 фоизи истехсоли акрилонитрил баробар аст). Гази реактор аз хад зиёд аммиак дорад. Пас аз бартараф кардани аммиак бо кислотаи сулфати сулфат, гази реаксия ба бурҷи хунуккунии абсорбсияи об ворид мешавад, то acrylonitrile, cyanide гидроген, acetonitril ва acrolein, ва ғайра. Моеъ азхудкунии равандҳои ҷудошавӣ ва тозакунии минбаъда ба монанди ҳалли ва ректификация барои ба даст овардани маҳсулоти тозагии баланд - гидрогени гидроген - акрилоид. Сианиди ҳидрогени ҳосилшуда баъдан бо маҳлули сілтӣ ҷаббида мешавад, то сианиди натрий ҳосил шавад. Маҳсулоте, ки бо ин усул ба даст оварда мешавад, ифлосиҳо ва миқдори ками сулфур доранд. Аммо, он бо иқтидори истеҳсоли акрилонитрил маҳдуд аст. Дар айни замон, истеҳсоли акрилонитрил дар Чин ба пуррагӣ наздик шудааст ва афзоиши истеҳсоли он душвор аст.

Барномаҳо дар кимиёҳои зебо

1. Саноати фармасевтӣ: Цианиди натрий дар синтези мобайниҳои фармасевтӣ васеъ истифода мешавад. Масалан, дар синтези баъзе доруҳои маъмул ба монанди пенициллин, ибупрофен, витамини B6. кислотаи фолий, гуанин, ацикловир, барбитурат, норфлоксацин, кофеин ва берберин, цианиди натрий ашьёи хоми зарурй мебошад. Он дар реаксияҳои калидӣ дар роҳи синтез иштирок намуда, барои сохтани сохтори молекулавии маводи мухаддир кӯмак мекунад ва дар тамоми раванди синтези маводи мухаддир нақши ҳалкунанда мебозад.

2. Саноати пеститсидҳо: Вай инчунин дар истехсоли пестицидхо ашьёи хоми мухим мебошад. Пеститсидҳои маъмул, аз қабили глифосат, паракват, цианазин, фентоат ва изопротиолан ҳама дар равандҳои истеҳсоли худ истифодаи сианиди натрийро талаб мекунанд. Сианиди натрий дар синтези компонентҳои фаъоли пестисидҳо иштирок намуда, ба пеститсидҳо сохтори мушаххаси кимиёвӣ ва хосиятҳои пеститсидӣ медиҳад, ки барои таъмини истеҳсолоти кишоварзӣ ва пешгирӣ ва мубориза бо ҳашароти зараррасони кишоварзӣ аҳамияти калон дорад.

3. Саноати рангубор ва пигмент: Дар саноати рангкунӣ, сианиди натрий барои истеҳсоли мобайнҳои муҳим, ба монанди хлориди сианурӣ истифода мешавад. Хлориди сианурӣ як мобайнии муҳими рангҳои реактивӣ ва инчунин ашёи хом барои истеҳсоли равшанкунандаи оптикӣ мебошад. Он дар синтези рангҳо иштирок карда, ба рангҳо хосиятҳои аълои рангкунӣ ва устувории ранг медиҳад ва ба рушди саноати ранг мусоидат мекунад.

4. Синтези пайвастагиҳои махсуси органикӣ: Сианиди натрийро барои синтез кардани пайвастагиҳои гуногуни махсуси органикӣ истифода бурдан мумкин аст, аз қабили цианобензил ва маҳсулоти силсилаи ҳосилаҳои он, иминодиацетонитрил, кислотаи иминодиасетитӣ (эфир), маҳсулоти силсилаи агентҳои хелатӣ (EDTA, DTPA, NTA) ва маҳсулоти намаки металлии онҳо, глицин, гидроксиацетонитрилҳо дар соҳаҳои васеъ истифода мешаванд. таҳлил, коркарди об ва синтези органикӣ. Масалан, агентҳои хелатиро барои пайваст кардани ионҳои металлӣ истифода бурдан мумкин аст, ки дар нармкунии об ва равандҳои ҷудокунии ионҳои металлӣ нақши муҳим доранд.

Мулоҳизаҳои бехатарӣ ва муҳити зист

Аз сабаби заҳролуд будани он, ҳангоми истеҳсол, интиқол, нигоҳдорӣ ва истифодаи сианиди натрий бояд чораҳои бехатарӣ риоя карда шаванд. Дар раванди истеҳсолот, операторҳо бояд таҷҳизоти муҳофизати инфиродӣ, аз ҷумла костюмҳои газӣ, респираторҳо ва дастпӯшҳои муҳофизатӣ пӯшанд, то тамос бо сианиди натрий пешгирӣ кунанд. Иншоотҳои истеҳсолӣ бояд бо системаҳои пешрафтаи вентилятсия ва хориҷкунӣ муҷаҳҳаз карда шаванд, то ки ҳавои ҷои кор ба стандартҳои бехатарӣ мувофиқат кунад. Ҳангоми интиқол сианиди натрий бояд мувофиқи қоидаҳои дахлдор бастабандӣ карда шавад, одатан дар барабанҳои пӯлоди мӯҳршуда ва тавассути нақлиёти махсуси нақлиёти кимиёвии хатарнок интиқол дода мешавад. Роҳҳои нақлиёт бояд бодиққат ба нақша гирифта шаванд, то аз минтақаҳои сераҳолӣ ва манбаъҳои об канорагирӣ кунанд. Ҳангоми нигоҳдорӣ, он бояд дар анбори махсус бо вентилятсияи хуб, дур аз манбаъҳои гармӣ, манбаъҳои оташгиранда ва моддаҳои номувофиқ ба монанди кислотаҳо ва оксидантҳо нигоҳ дошта шавад. Анбор бояд бо асбобхои зидди ихроҷ ва зидди дуздӣ муҷаҳҳаз буда, системаи идоракунии "дугона қулф"-ро ҷорӣ кунад.

Дар бобати хифзи мухити зист «се партовхо» дар истехсоли цианиди натрий бояд дуруст кор карда шаванд. Обҳои партовҳои дорои сианид бояд бо оксидшавии кимиёвӣ ё дигар усулҳои мувофиқ барои таҷзия кардани ионҳои сианид ба моддаҳои заҳрнок пеш аз партов тоза карда шаванд. Гази партовҳои дорои сианиди гидроген бояд тавассути абсорбсия ё коркарди сӯзиш тоза карда шавад, то таъсири он ба атмосфера кам карда шавад. Партовҳои сахти дорои сианид бояд дар иншооти махсуси коркарди партовҳои хатарнок бо мақсади пешгирии ифлосшавии хок ва обҳои зеризаминӣ ба таври бехатар ҷойгир карда шаванд ё коркард карда шаванд.

хулоса

Цианиди натрий сарфи назар аз заҳролудшавии баландаш, дар саноати муосир маводи ивазнашаванда мебошад. Аз синтези саноатӣ то кимиёвии хуб, он дар соҳаҳои гуногун саҳми муҳим гузоштааст. Дар баробари инкишофи пай дар паи технология, аз як тараф, усулҳои самараноктар ва аз ҷиҳати экологӣ тозаи истеҳсоли сианиди натрий кашф карда мешаванд; аз тарафи дигар, дар раванди дархост барои беҳтар кардани сатҳи истифодаи сианиди натрий ва коҳиш додани таъсири манфии он ба саломатии инсон ва муҳити зист кӯшишҳо ба харҷ дода мешаванд. Дар оянда цианиди натрий дар тараккиёти иктисодиёти саноатй роли мухим мебозад ва дар баробари бехтар мувозинати бехатарй, хифзи мухити зист ва эхтиёчоти истехсолот.