Natrium siyanid: Sənaye sintezindən incə kimyəvi maddələrə qədər əvəzolunmaz material

giriş

NaCN kimyəvi formuluna malik natrium siyanid ağ kristal tozdur. Suda yaxşı həll olur və zəif acı badam qoxusuna malikdir. Əhəmiyyətli bir əsas kimyəvi xammal kimi natrium siyanid müxtəlif sənaye sahələrində, xüsusən də sənaye sintezi və incə kimyəvi maddələrdə əvəzolunmaz rol oynayır.

Fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlər

Natrium siyanid kub kristal sistemidir. O, suda yüksək dərəcədə həll olunur və güclü qələvilik göstərən sulu məhlulu ilə hidrogen siyanidi hasil etmək üçün asanlıqla hidroliz olur. Onun ərimə temperaturu 563.7 °C, qaynama temperaturu isə 1496 °C-dir. 1.595 q/sm³ sıxlığa malikdir. Natrium siyanid son dərəcə zəhərlidir və hətta dəri yaraları, inhalyasiya və ya udma yolu ilə az miqdarda təmas ölümə səbəb ola bilər. Bu yüksək toksiklik əsasən onun tərkibindəki sianid ionu (CN⁻) ilə əlaqədardır ki, bu da qan hüceyrələrində olan dəmir ionları ilə birləşərək qan hüceyrələrinin oksigen daşıma funksiyasını itirməsinə səbəb olur və nəticədə hipoksiya səbəbindən orqanizmin sürətlə ölümünə səbəb olur.

Sənaye sintez üsulları

1. Andrussow Prosesi : Bu üsul xammal kimi təbii qaz, ammonyak və havadan, katalizator kimi isə platin-rodium ərintisindən istifadə edir. Reaksiya yüksək temperaturda baş verir. Təbii qaz (əsasən metan) katalizatorun iştirakı ilə ammonyak və oksigenlə reaksiyaya girərək hidrogen siyanidi əmələ gətirir, sonra hidrogen siyanidi natrium hidroksid məhlulu ilə reaksiyaya girərək natrium siyanidi əldə edir . Ümumi reaksiyanı sadə şəkildə aşağıdakı kimi ifadə etmək olar: CH₄ + NH₃ + 1.5O₂ → HCN + 3H₂O, HCN + NaOH → NaCN + H₂O. Bu üsul nisbətən yüksək istehsal səmərəliliyinə malikdir və genişmiqyaslı sənaye istehsalı üçün uyğundur. Lakin, yüksək reaksiya şərtləri və xammal nisbətlərinə və reaksiya parametrlərinə ciddi nəzarət tələb olunur.

2. Yüngül Yağ Piroliz Metodu : Maye ammonyak buxarlanır və sonra mikserdə yüngül yağla qarışdırılır və əvvəlcədən qızdırılır. Əvvəlcədən qızdırılmış qarışıq qaz krekinq sobasına daxil olur və burada yüksək temperaturda (təxminən 1450 °C) krekinq reaksiyası baş verir. Neft koksu daşıyıcı kimi, azot isə oksidləşmənin qarşısını almaq üçün qoruyucu qaz kimi istifadə olunur. Krekinq qazının tərkibində hidrogen siyanid var. Ammonyakın çıxarılması, suyun udulması, rektifikasiya və kondensasiya kimi proseslərdən sonra hidrogen siyanid əldə edilir və sonra maye natrium siyanid əldə etmək üçün natrium hidroksid məhlulu ilə reaksiyaya girir . Maye natrium siyanid bərk natrium siyanid əldə etmək üçün daha da qatılaşdırıla və kristallaşdırıla bilər. Bu prosesin yetkin texnologiyası olsa da, hidrogen siyanidin çətin kükürdsüzləşdirilməsi və çirklərin təmizlənməsi, yüksək məhsul enerjisi istehlakı, "üç tullantı" emalında böyük çətinlik və nisbətən yüksək istehsal xərcləri kimi problemlər də mövcuddur.

3. Akrilonitril Məhsulun Hazırlanması Üsulu : Propilenin ammoksilləşməsi yolu ilə akrilonitril istehsal prosesində hidrogen siyanid qazı əlavə məhsul kimi istehsal olunur (miqdar akrilonitril istehsalının 4%-10%-nə bərabərdir). Reaktordan çıxan qaz artıq ammonyak ehtiva edir. Ammonyak seyreltilmiş sulfat turşusu ilə çıxarıldıqdan sonra reaksiya qazı akrilonitril, hidrogen siyanid, asetonitril və akrolein və s.-ni udmaq üçün su udma soyutma qülləsinə daxil olur. Absorbsiya mayesi yüksək təmizlikli akrilonitril məhsulları və əlavə məhsul hidrogen siyanidi əldə etmək üçün həlletmə və rektifikasiya kimi əlavə ayrılma və təmizlənmə proseslərindən keçir. Əlavə məhsul hidrogen siyanidi daha sonra natrium siyanid istehsal etmək üçün qələvi məhlulu ilə udulur. Bu üsulla əldə edilən məhsullarda daha az çirk və aşağı kükürd tərkibi var. Lakin, bu, akrilonitril istehsal gücü ilə məhdudlaşır. Hal-hazırda Çində akrilonitril istehsalı doyma səviyyəsinə yaxınlaşıb və onun məhsuldarlığını əhəmiyyətli dərəcədə artırmaq çətindir.

İncə Kimyada Tətbiqlər

1. Əczaçılıq Sənayesi : Natrium siyanid əczaçılıq vasitəçilərinin sintezində geniş istifadə olunur. Məsələn, penisilin, ibuprofen, B6 vitamini, fol turşusu, quanin, asiklovir, barbituratlar, norfloksasin, kofein və berberin kimi bəzi ümumi dərmanların sintezində natrium siyanid vacib xammaldır. Sintez yolundakı əsas reaksiyalarda iştirak edir, dərmanın molekulyar strukturunun qurulmasına kömək edir və bütün dərman sintezi prosesində mühüm rol oynayır.

2. Pestisid Sənayesi : Pestisidlər istehsalında da mühüm xammaldır. Qlifosat, paraquat, siyanazin, fentoat və izoprotiolan kimi ümumi pestisidlərin hamısı istehsal proseslərində natrium siyanidin istifadəsini tələb edir. Natrium siyanid pestisidlərin aktiv maddələrinin sintezində iştirak edir, pestisidlərə spesifik kimyəvi strukturlar və pestisid xüsusiyyətləri verir ki, bu da kənd təsərrüfatı istehsalının təmin edilməsi, kənd təsərrüfatı zərərvericilərinin qarşısının alınması və nəzarətdə saxlanılması üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir.

3. Boya və Piqment Sənayesi : Boya sənayesində natrium siyanid siyanid xlorid kimi vacib aralıq məhsulların istehsalında istifadə olunur. Siyanur xlorid reaktiv boyalar üçün vacib bir aralıq məhsuldur və eyni zamanda optik parladıcıların istehsalı üçün xammaldır. Boyaların sintezində iştirak edir, boyalara əla rəngləmə xüsusiyyətləri və rəng davamlılığı verir və boya sənayesinin inkişafını təşviq edir.

4. Xüsusi Üzvi Birləşmələrin Sintezi : Natrium siyanid, siyanobenzil və onun törəmə seriyası məhsulları, iminodiasetonitril, iminodiasetonitril turşusu (ester), xelatlayıcı agent seriyası məhsulları (EDTA, DTPA, NTA) və onların metal duzu məhsulları, qlisin, hidroksiasetonitril (turşu) və s. kimi müxtəlif xüsusi üzvi birləşmələrin sintezi üçün istifadə edilə bilər. Bu üzvi birləşmələr kimyəvi analiz, suyun təmizlənməsi və üzvi sintez kimi sahələrdə geniş tətbiqlərə malikdir. Məsələn, xelatlayıcı maddələr suyun yumşaldılması və metal ionlarının ayrılması proseslərində mühüm rol oynayan metal ionlarını bağlamaq üçün istifadə edilə bilər.

Təhlükəsizlik və Ətraf Mühit Mülahizələri

Yüksək toksikliyinə görə natrium siyanidin istehsalı, daşınması, saxlanması və istifadəsi zamanı ciddi təhlükəsizlik tədbirləri görülməlidir. İstehsal prosesində operatorlar natrium sianidlə təmasın qarşısını almaq üçün müvafiq fərdi qoruyucu vasitələrdən, o cümlədən qaz keçirməyən kostyumlardan, respiratorlardan və qoruyucu əlcəklərdən istifadə etməlidirlər. İş yeri havasının təhlükəsizlik standartlarına cavab verməsini təmin etmək üçün istehsal müəssisələri qabaqcıl ventilyasiya və egzoz sistemləri ilə təchiz edilməlidir. Daşınma zamanı natrium siyanid müvafiq qaydalara uyğun olaraq, adətən möhürlənmiş polad barabanlarda qablaşdırılmalı və xüsusi təhlükəli kimyəvi maddələr daşıyan nəqliyyat vasitələri ilə daşınmalıdır. Sıx məskunlaşan ərazilərdən və su mənbələrindən qaçmaq üçün nəqliyyat marşrutları diqqətlə planlaşdırılmalıdır. Saxlama zamanı o, yaxşı havalandırılan xüsusi anbarda, istilik mənbələrindən, alovlanma mənbələrindən və turşular və oksidləşdiricilər kimi uyğun olmayan maddələrdən uzaqda saxlanmalıdır. Anbar sızmaya qarşı və oğurluğa qarşı qurğularla təchiz edilməli və “ikiqat kilidli” idarəetmə sistemi tətbiq edilməlidir.

Ətraf mühitin mühafizəsi baxımından natrium siyanidin istehsalında yaranan “üç tullantı” düzgün şəkildə təmizlənməlidir. Tərkibində siyanid olan çirkab sular atılmadan əvvəl siyanid ionlarını qeyri-toksik maddələrə parçalamaq üçün kimyəvi oksidləşmə və ya digər müvafiq üsullarla təmizlənməlidir. Tərkibində hidrogen sianid olan tullantı qazı atmosferə təsirini azaltmaq üçün udma və ya yanma müalicəsi yolu ilə təmizlənməlidir. Tərkibində siyanid olan bərk tullantılar torpağın və qrunt sularının çirklənməsinin qarşısını almaq üçün təhlükəsiz şəkildə poliqona atılmalı və ya xüsusi təhlükəli tullantıların təmizlənməsi müəssisələri tərəfindən təmizlənməlidir.

Nəticə

Natrium siyanid, yüksək toksikliyinə baxmayaraq, müasir sənayedə əvəzolunmaz materialdır. Sənaye sintezindən incə kimyəvi maddələrə qədər müxtəlif sahələrdə mühüm töhfələr vermişdir. Texnologiyanın davamlı inkişafı ilə bir tərəfdən natrium siyanidin daha səmərəli və ekoloji cəhətdən təmiz istehsal üsulları tədqiq edilir; digər tərəfdən, tətbiq prosesində natrium siyanidin istifadə dərəcəsini yaxşılaşdırmaq və insan sağlamlığına və ətraf mühitə mənfi təsirini azaltmaq üçün səylər göstərilir. Gələcəkdə natrium siyanid təhlükəsizlik, ətraf mühitin mühafizəsi və istehsal ehtiyaclarını daha yaxşı tarazlayaraq sənaye iqtisadiyyatının inkişafında mühüm rol oynamağa davam edəcəkdir.