Сианиди натрий: Маводи ҷудонашаванда аз синтези саноатӣ то кимиёвии хуб

Муқаддима

Сианиди натрий , бо формулаи химиявии NaCN, хокаи кристаллии сафед аст. Он дар об ба осонӣ ҳал мешавад ва бӯи талхи бодоми ночизе дорад. Ҳамчун як ашёи хоми асосии кимиёвӣ, сианиди натрий дар соҳаҳои гуногуни саноат, махсусан дар синтези саноатӣ ва кимиёвии нозук, нақши ивазнашаванда дорад.

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 Андруссов : Ин усул гази табиӣ, аммиак ва ҳаворо ҳамчун ашёи хом истифода мебарад ва хӯлаи платина-родий ҳамчун катализатор истифода мешавад. Реаксия дар ҳарорати баланд сурат мегирад. Гази табиӣ (асосан метан) бо аммиак ва оксиген дар ҳузури катализатор барои ҳосил кардани сианиди гидроген реаксия мекунад ва сипас сианиди гидроген бо маҳлули гидроксиди натрий реаксия мекунад, то сианиди натрий ба даст оварда шавад . Реаксияи умумиро метавон ба таври оддӣ чунин ифода кард: CH₄ + NH₃ + 1.5O₂ → HCN + 3H₂O, HCN + NaOH → NaCN + H₂O. Ин усул самаранокии нисбатан баланди истеҳсолӣ дорад ва барои истеҳсоли саноатии миқёси калон мувофиқ аст. Аммо, он шароити баланди реаксия ва назорати қатъии таносуби ашёи хом ва параметрҳои реаксияро талаб мекунад.

2. Усули пиролизи равғани сабук : Аммиаки моеъ бухор карда мешавад ва сипас дар миксер бо равғани сабук омехта карда, пешакӣ гарм карда мешавад. Гази омехтаи пешакӣ гармшуда ба кӯраи крекинг ворид мешавад, ки дар он ҷо 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 мебошад. Пас аз равандҳо ба монанди тоза кардани аммиак, ҷабби об, ислоҳ ва конденсатсия, сианиди гидроген ба даст оварда мешавад ва сипас он бо маҳлули гидроксиди натрий реаксия карда, сианиди натрийи моеъро ба даст меорад . Сианиди натрийи моеъро метавон минбаъд консентратсия ва кристалл кард, то сианиди натрийи сахтро ба даст орад. Гарчанде ки ин раванд технологияи пухта дорад, он инчунин мушкилоте ба монанди десулфуризатсияи душвор ва тоза кардани ифлосшавии сианиди гидроген, истеъмоли баланди энергияи маҳсулот, душвории зиёд дар коркарди "се партов" ва хароҷоти нисбатан баланди истеҳсолӣ дорад.

3. Маҳсулоти иловагии акрилонитрил Усули : Дар раванди истеҳсоли акрилонитрил бо амоксидатсияи пропилен, гази гидрогени сианид ҳамчун маҳсулоти иловагӣ истеҳсол мешавад (миқдор ба 4% - 10% истеҳсоли акрилонитрил баробар аст). Гази реактор дорои аммиаки зиёдатӣ мебошад. Пас аз хориҷ кардани аммиак бо кислотаи сулфати сулфат, гази реаксия ба бурҷи хунуккунии об барои ҷабби акрилонитрил, гидрогени сианид, ацетонитрил ва акролеин ва ғайра ворид мешавад. Моеъи ҷаббида равандҳои минбаъдаи ҷудокунӣ ва тозакунӣ, аз қабили ҳалкунӣ ва ислоҳкунӣ барои ба даст овардани маҳсулоти акрилонитрилии тозагии баланд ва гидрогени сианидро аз сар мегузаронад. Сипас, гидрогени сианид бо маҳлули ишқорӣ ҷаббида мешавад, то сианиди натрийро ба вуҷуд орад. Маҳсулоте, ки бо ин усул ба даст оварда мешаванд, ифлосҳои камтар ва миқдори ками сулфур доранд. Аммо, он бо иқтидори истеҳсоли акрилонитрил маҳдуд аст. Дар айни замон, истеҳсоли акрилонитрил дар Чин ба сатҳи сершавӣ наздик шудааст ва афзоиши назарраси истеҳсоли он душвор аст.

Барномаҳо дар кимиёҳои зебо

1. Саноати дорусозӣ : Сианиди натрий ба таври васеъ дар синтези миёнаравҳои дорусозӣ истифода мешавад. Масалан, дар синтези баъзе доруҳои маъмул, аз қабили пенициллин, ибупрофен, витамини B6, кислотаи фолий, гуанин, ацикловир, барбитуратҳо, норфлоксацин, кофеин ва берберин, цианиди натрий як ашёи хоми муҳим аст. Он дар реаксияҳои калидӣ дар роҳи синтез иштирок мекунад ва ба сохтани сохтори молекулавии дору мусоидат мекунад ва дар тамоми раванди синтези дору нақши муҳим мебозад.

2. Саноати пеститсидҳо : Он инчунин ашёи хоми муҳим дар истеҳсоли пеститсидҳо мебошад. Пеститсидҳои маъмулӣ, ба монанди глифосат, паракуат, цианазин, фентоат ва изопротиолан, ҳама дар равандҳои истеҳсолии худ истифодаи сианиди натрийро талаб мекунанд. Сианиди натрий дар синтези компонентҳои фаъоли пеститсидҳо иштирок мекунад ва ба пеститсидҳо сохторҳои мушаххаси кимиёвӣ ва хосиятҳои пеститсидӣ медиҳад, ки барои таъмини истеҳсоли кишоварзӣ ва пешгирӣ ва мубориза бо ҳашароти зараррасони кишоварзӣ аҳамияти калон дорад.

3. Саноати ранг ва пигмент : Дар саноати рангкунӣ, цианиди натрий барои истеҳсоли миёнаравҳои муҳим, ба монанди хлориди цианурӣ, истифода мешавад. Хлориди цианурӣ миёнарави муҳим барои рангҳои реактивӣ буда, инчунин ашёи хом барои истеҳсоли равшанкунандаҳои оптикӣ мебошад. Он дар синтези рангҳо иштирок мекунад, ба рангҳо хосиятҳои аълои рангкунӣ ва устувории ранг медиҳад ва рушди саноати рангкуниро мусоидат мекунад.

4. Синтези пайвастагиҳои органикии махсус : Сианиди натрийро барои синтези як қатор пайвастагиҳои органикии махсус, ба монанди цианобензил ва маҳсулоти силсилавии ҳосилаҳои он, иминодиатсетонитрил, кислотаи иминодиатсетикӣ (эфир), маҳсулоти силсилавии агентҳои хелаткунанда (EDTA, DTPA, NTA) ва маҳсулоти намаки металлии онҳо, глицин, гидроксиатсетонитрил (кислота) ва ғайра истифода бурдан мумкин аст. Ин пайвастагиҳои органикӣ дар соҳаҳо ба монанди таҳлили кимиёвӣ, коркарди об ва синтези органикӣ татбиқи васеъ доранд. Масалан, агентҳои хелаткунандаро барои пайваст кардани ионҳои металлӣ истифода бурдан мумкин аст, ки дар равандҳои нарм кардани об ва ҷудо кардани ионҳои металл нақши муҳим мебозанд.

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.