NACN-Sodium Cyanide Application sa Metalurgy at Chemical Industry

pagpapakilala

Ang sodium cyanide (NaCN) ay isang kemikal na tambalan na gumaganap ng isang mahalagang papel sa parehong metalurhiya at industriya ng kemikal. Sa kabila ng napakalason nitong kalikasan, ang mga natatanging katangian ng kemikal nito ay ginagawa itong kailangang-kailangan sa ilang mga prosesong pang-industriya. Tinutukoy ng artikulong ito ang iba't ibang aplikasyon ng Sodium cyanide sa loob ng dalawang mahalagang sektor na ito ng industriya.

Mga Katangian ng Sodium Cyanide

Ang sodium cyanide ay isang puting mala-kristal na solid na may mahina, mapait na amoy ng almond. Mayroon itong molar mass na humigit-kumulang 49.01 g/mol. Ito ay lubos na natutunaw sa tubig, na may humigit-kumulang 46 gramo na natutunaw sa 100 mililitro ng tubig sa temperatura ng silid. Ang tambalan ay binubuo ng isang Na⁺ cation at isang CN⁻ anion. Ito ay may temperatura ng pagkatunaw na humigit-kumulang 564 °C at kumukulo na humigit-kumulang 1496 °C. Ang mga katangiang pisikal at kemikal na ito ay mahalaga sa pag-unawa sa mga aplikasyon nito sa iba't ibang mga sitwasyong pang-industriya.

Aplikasyon sa Metalurhiya

Pagkuha ng Ginto at Pilak

Isa sa mga pinakakilalang aplikasyon ng Sodium Cyanide sa metalurhiya ay sa pagkuha ng ginto at pilak mula sa kanilang mga ores. Ang prosesong ito, na kilala bilang Cyanidation, ay batay sa kakayahan ng mga cyanide ions na bumuo ng mga matatag na complex na may ginto at pilak. Sa pagkakaroon ng oxygen at tubig, sodium cyanide tumutugon sa ginto sa mineral tulad ng sumusunod:

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

Ang gold - cyanide complex [Au(CN)₂]⁻ ay natutunaw sa tubig, na nagpapahintulot sa ginto na mahiwalay sa ore matrix. Ang solusyon na ito ay pagkatapos ay karagdagang pinoproseso upang mabawi ang purong ginto. Katulad nito, ang pilak ay maaaring makuha gamit ang isang katulad na mekanismo ng reaksyon. Ang cyanidation ay isang malawakang ginagamit na paraan sa industriya ng pagmimina dahil sa mataas na kahusayan nito sa pagbawi ng mga mahahalagang metal mula sa mababang-grade ores. Gayunpaman, ang mahigpit na kaligtasan at mga protocol sa kapaligiran ay dapat sundin sa prosesong ito upang maiwasan ang paglabas ng mga nakakalason na cyanide compound.

Plating ng Metal

Ginagamit din ang sodium cyanide sa mga proseso ng electroplating. Sa electroplating, ang isang manipis na layer ng isang metal ay idineposito sa ibabaw ng isa pang materyal. Ang mga electroplating bath na nakabase sa cyanide ay ginagamit para sa paglalagay ng mga metal tulad ng tanso, pilak, cadmium, at sink. Ang mga cyanide ions sa paliguan ay nagsisilbi ng ilang mga function. Tumutulong sila sa paglusaw ng anode metal, na tinitiyak ang isang tuluy-tuloy na supply ng mga metal ions para sa pagtitiwalag. Ang cyanide ay gumaganap din bilang isang complexing agent, na maaaring mapabuti ang kalidad ng idineposito na layer ng metal. Maaari nitong bawasan ang laki ng butil ng deposito, na nagreresulta sa isang mas makinis at mas pare-parehong patong. Halimbawa, sa silver plating, ang sodium cyanide sa plating bath ay nakakatulong sa pagkamit ng maliwanag, adherent silver coating sa substrate.

Kaso Pagtigas ng Bakal

Sa kaso ng pagpapatigas ng bakal, ang sodium cyanide ay ginagamit upang mapataas ang katigasan ng ibabaw ng mga bagay na bakal. Ang proseso ay nagsasangkot ng pag-init ng bakal sa pagkakaroon ng isang cyanide - naglalaman ng compound. Ang cyanide ay nabubulok sa mataas na temperatura, naglalabas ng mga atomo ng carbon at nitrogen. Ang mga atom na ito ay nagkakalat sa ibabaw ng bakal, na bumubuo ng mga matitigas na compound tulad ng mga iron carbide at nitride. Nagreresulta ito sa isang matigas na panlabas na layer sa bakal, habang ang core ay nananatiling medyo malambot at ductile. Ang paggamit ng sodium cyanide sa kaso ng hardening ay maaaring mapahusay ang wear resistance at fatigue strength ng mga bahagi ng bakal, na ginagawa itong angkop para sa mga aplikasyon tulad ng mga gears, shafts, at bearings.

Mga Aplikasyon sa Industriya ng Kemikal

Synthesis ng Organic Compounds

Ang sodium cyanide ay isang mahalagang panimulang materyal para sa synthesis ng isang malawak na hanay ng mga organic compound. Ginagamit ito sa paggawa ng mga parmasyutiko, plastik, tina, at iba pang mga kemikal. Halimbawa, sa industriya ng pharmaceutical, ginagamit ito sa synthesis ng mga gamot tulad ng penicillin, bitamina B₆, at folic acid. Sa synthesis ng penicillin, ang sodium cyanide ay kasangkot sa isang serye ng mga reaksyon na humahantong sa pagbuo ng katangian ng β - lactam ring structure ng antibiotic.

Sa paggawa ng mga plastik, ang sodium cyanide ay maaaring gamitin upang synthesize ang mga monomer. Halimbawa, ginagamit ito sa paggawa ng acrylonitrile, na isang monomer para sa paggawa ng polyacrylonitrile (PAN), isang pangkaraniwang polimer na ginagamit sa paggawa ng mga sintetikong hibla at plastik. Ang reaksyon ng sodium cyanide sa iba pang mga kemikal ay maaari ring humantong sa pagbuo ng iba't ibang mga organikong intermediate na higit pang naproseso upang makuha ang nais na mga produkto ng pagtatapos.

Produksyon ng Inorganic Cyanides

Ang sodium cyanide ay ginagamit bilang panimulang materyal para sa paggawa ng iba pang mahalagang inorganic cyanides. Halimbawa, ginagamit ito sa paggawa Potassium cyanide (KCN), zinc cyanide (Zn(CN)₂), at copper cyanide (CuCN). Ang mga inorganic na ito Mga cyanides may sariling aplikasyon sa iba't ibang industriya. Ang potasa cyanide ay ginagamit sa electroplating, lalo na sa plating ng ginto at pilak. Ang zinc cyanide ay ginagamit sa proseso ng zinc - plating, at ang copper cyanide ay ginagamit sa copper electroplating at sa paggawa ng ilang mga copper-based na haluang metal. Ang paggawa ng mga inorganic na cyanides na ito ay kadalasang nagsasangkot ng pagtugon sa sodium cyanide na may naaangkop na mga metal salt o sa pamamagitan ng iba pang mga kemikal na reaksyon.

Gamitin sa Pagsusuri ng Kemikal

Sa pagsusuri ng kemikal, ang sodium cyanide ay maaaring gamitin sa ilang partikular na pamamaraan ng analitikal. Halimbawa, sa pagpapasiya ng ilang mga metal ions sa solusyon, ang cyanide ay maaaring gamitin bilang isang complexing agent. Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng sodium cyanide sa isang solusyon na naglalaman ng mga metal ions, maaaring mabuo ang mga partikular na metal - cyanide complex. Ang mga complex na ito ay kadalasang may mga katangiang katangian, tulad ng kulay o solubility, na maaaring magamit upang matukoy o mabilang ang mga metal ions. Gayunpaman, dahil sa labis na toxicity ng sodium cyanide, ang paggamit nito sa pagsusuri ng kemikal ay lubos na kinokontrol, at ang alternatibo, hindi gaanong nakakalason na mga pamamaraan ay madalas na ginusto kapag magagamit.

Mga Pagsasaalang-alang sa Kaligtasan

Mahalagang tandaan na ang sodium cyanide ay lubhang nakakalason. Ang pagkakalantad sa sodium cyanide, sa pamamagitan man ng paglanghap, paglunok, o pagkakadikit sa balat, ay maaaring nakamamatay. Gumagana ito sa pamamagitan ng paggambala sa paghinga ng cellular, na pumipigil sa mga cell mula sa epektibong paggamit ng oxygen. Sa pang-industriyang paggamit ng sodium cyanide, ang mahigpit na mga hakbang sa kaligtasan ay dapat ipatupad. Ang mga manggagawang humahawak ng sodium cyanide ay dapat magsuot ng naaangkop na personal na kagamitan sa proteksyon, kabilang ang mga guwantes, salaming de kolor, at proteksyon sa paghinga. Ang mga pasilidad sa pag-iimbak para sa sodium cyanide ay dapat na idinisenyo upang maiwasan ang mga pagtagas at pagtapon, at ang mga plano sa pagtugon sa emerhensiya ay dapat na nakalagay sa kaso ng aksidenteng paglabas. Ang pangangalaga sa kapaligiran ay isa ring pangunahing alalahanin, dahil ang anumang paglabas ng sodium cyanide sa kapaligiran ay maaaring magkaroon ng malubhang kahihinatnan para sa mga wildlife at pinagmumulan ng tubig.

Konklusyon

Ang sodium cyanide, sa kabila ng likas na toxicity nito, ay may magkakaibang at mahalagang aplikasyon sa parehong metalurhiya at industriya ng kemikal. Sa metalurhiya, ito ay mahalaga para sa mahalagang metal extraction, metal plating, at case hardening. Sa industriya ng kemikal, ito ay nagsisilbing pangunahing panimulang materyal para sa synthesis ng maraming mga organic at inorganic na compound at may mga aplikasyon sa pagsusuri ng kemikal. Gayunpaman, ang paggamit ng sodium cyanide ay dapat palaging may kasamang mahigpit na mga hakbang sa kaligtasan at pangangalaga sa kapaligiran upang mabawasan ang mga panganib na nauugnay sa lubhang nakakalason na tambalang ito. Habang umuunlad ang teknolohiya, patuloy na ginagawa ang mga pagsisikap upang bumuo ng mga alternatibong pamamaraan na makakamit ang parehong mga layuning pang-industriya nang hindi gumagamit ng gayong mapanganib na kemikal, ngunit sa ngayon, ang sodium cyanide ay nananatiling mahalagang bahagi sa maraming prosesong pang-industriya.