Sodio zianuroa: ezinbesteko materiala industria-sintesitik produktu kimiko finetaraino

Sarrera

Sodio zianuroa , NaCN formula kimikoa duena, hauts kristalino zuri bat da. Oso disolbagarria da uretan eta almendra usain mingots leuna du. Oinarrizko lehengai kimiko gisa, sodio zianuroak ezinbesteko zeregina du hainbat industria-arlotan, batez ere sintesi industrialean eta kimika finean.

Propietate fisikoak eta kimikoak

Sodio zianuroa kristal-sistema kubiko bat da. Oso uretan disolbagarria da eta erraz hidrolizatzen da hidrogeno zianuroa sortzeko, bere ur-disoluzioak alkalinitate handia erakusten duelarik. Bere urtze-puntua 563.7 °C-koa da, eta irakite-puntua 1496 °C-koa. 1.595 g/cm³-ko dentsitatea du. Sodio zianuroa oso toxikoa da, eta azaleko zaurien, arnasketaren edo irenstearen bidezko kontaktu txiki batek ere heriotza eragin dezake. Toxikotasun handi hau batez ere bertan dagoen zianuro ioiari (CN⁻) zor zaio, odol-zeluletako ioi ferrikoekin konbina baitaiteke, odol-zelulek oxigenoa garraiatzeko funtzioa galtzea eraginez, eta azkenean organismoaren heriotza azkarra eraginez hipoxiaren ondorioz.

Industria Sintesi Metodoak

1. Andrussow Prozesua : Metodo honek gas naturala, amoniakoa eta airea erabiltzen ditu lehengai gisa, platino-rodio aleazio bat katalizatzaile gisa erabiliz. Erreakzioa tenperatura altuetan gertatzen da. Gas naturalak (batez ere metanoak) amoniakoarekin eta oxigenoarekin erreakzionatzen du katalizatzaile baten aurrean hidrogeno zianuroa sortzeko, eta ondoren hidrogeno zianuroak sodio hidroxido disoluzioarekin erreakzionatzen du sodio zianuroa lortzeko . Erreakzio orokorra honela adieraz daiteke modu sinplean: CH₄ + NH₃ + 1.5O₂ → HCN + 3H₂O, HCN + NaOH → NaCN + H₂O. Metodo honek ekoizpen-eraginkortasun nahiko altua du eta eskala handiko industria-ekoizpenerako egokia da. Hala ere, erreakzio-baldintza altuak eta lehengaien proportzioen eta erreakzio-parametroen kontrol zorrotza behar ditu.

2. Olio Arinaren Pirolisi Metodoa : Amoniako likidoa lurrundu eta gero olio arinarekin nahasten da nahasgailu batean eta aurrez berotzen da. Aurrez berotutako gas nahasia pitzadura-labean sartzen da, non pitzadura-erreakzio bat gertatzen den tenperatura altuan (1450 °C inguru). Petrolio-kokea erabiltzen da eramaile gisa, eta nitrogenoa babes-gas gisa oxidazioa saihesteko. Pitzadura-gasak hidrogeno zianuroa dauka. Amoniakoa kentzea, ura xurgatzea, zuzentzea eta kondentsatzea bezalako prozesuen ondoren, hidrogeno zianuroa lortzen da, eta gero sodio hidroxidoaren disoluzioarekin erreakzionatzen du sodio zianuro likidoa lortzeko . Sodio zianuro likidoa gehiago kontzentratu eta kristalizatu daiteke sodio zianuro solidoa lortzeko. Prozesu honek teknologia heldua badu ere, arazoak ere baditu, hala nola hidrogeno zianuroaren desulfurazio zaila eta ezpurutasunak kentzea, produktuaren energia-kontsumo handia, "hiru hondakinen" tratamenduan zailtasun handia eta ekoizpen-kostu nahiko altuak.

3. Akrilonitriloaren azpiproduktuen metodoa : Propilenoaren amoxidazio bidez akrilonitriloa ekoizteko prozesuan, hidrogeno zianuro gasa azpiproduktu gisa sortzen da (kantitate hori akrilonitriloaren ekoizpenaren % 4-10 baliokidea da). Erreaktoretik datorren gasak amoniako gehiegizkoa dauka. Amoniakoa azido sulfuriko diluituarekin kendu ondoren, erreakzio-gasa ur-xurgapeneko hozte-dorre batera sartzen da akrilonitriloa, hidrogeno zianuroa, azetonitriloa eta akroleina, etab. xurgatzeko. Xurgapen-likidoak bereizketa eta arazketa prozesu gehiago jasaten ditu, hala nola bereizketa eta zuzenketa, akrilonitrilo produktu puruak eta hidrogeno zianuro azpiproduktua lortzeko. Azpiproduktu hidrogeno zianuroa disoluzio alkalino batek xurgatzen du sodio zianuroa ekoizteko. Metodo honen bidez lortutako produktuek ezpurutasun gutxiago eta sufre-eduki txikia dute. Hala ere, akrilonitriloaren ekoizpen-ahalmenak mugatzen du. Gaur egun, Txinako akrilonitriloaren ekoizpena saturaziora hurbildu da, eta zaila da bere ekoizpena nabarmen handitzea.

Aplikazioak Kimika Finetan

1. Industria farmazeutikoa : Sodio zianuroa oso erabilia da bitarteko farmazeutikoen sintesian. Adibidez, penizilina, ibuprofenoa, B6 bitamina, azido folikoa, guanina, aziklobirra, barbiturikoak, norfloxazina, kafeina eta berberina bezalako sendagai arrunt batzuen sintesian, sodio zianuroa ezinbesteko lehengaia da. Sintesi-bideko erreakzio gakoetan parte hartzen du, sendagaiaren egitura molekularra eraikitzen lagunduz eta sendagaien sintesi-prozesu osoan funtsezko zeregina betetzen du.

2. Pestiziden Industria : Pestiziden ekoizpenean lehengai garrantzitsua da, halaber. Glifosatoa, paraquata, zianazina, fentoatoa eta isoprotiolana bezalako pestizida arruntek sodio zianuroa behar dute fabrikazio-prozesuetan. Sodio zianuroa pestiziden osagai aktiboen sintesian parte hartzen du, eta pestizidei egitura kimiko espezifikoak eta propietate pestizidak ematen dizkie, eta hori oso garrantzitsua da nekazaritza-ekoizpena bermatzeko eta nekazaritza-izurriak prebenitzeko eta kontrolatzeko.

3. Tindagai eta Pigmentuen Industria : Tindagaien industrian, sodio zianuroa zianuriko kloruroa bezalako tarteko produktu garrantzitsuak fabrikatzeko erabiltzen da. Zianuriko kloruroa tindagai erreaktiboetarako tarteko produktu garrantzitsua da, eta baita distiratzaile optikoak ekoizteko lehengaia ere. Tindagaien sintesian parte hartzen du, tindagaiei koloreztatze-propietate bikainak eta kolore-iraunkortasun bikainak emanez, eta tindagaien industriaren garapena sustatuz.

4. Konposatu Organiko Berezien Sintesia : Sodio zianuroa erabil daiteke hainbat konposatu organiko berezi sintetizatzeko, hala nola zianobentziloa eta bere deribatuen serieko produktuak, iminodiazetonitriloa, azido iminodiazetikoa (esterra), kelatzaileen serieko produktuak (EDTA, DTPA, NTA) eta haien metalezko gatz produktuak, glizina, hidroxiazetonitriloa (azidoa), etab. Konposatu organiko hauek aplikazio zabalak dituzte analisi kimikoan, uraren tratamenduan eta sintesi organikoan bezalako arloetan. Adibidez, kelatzaileak erabil daitezke metal ioiak lotzeko, eta paper garrantzitsua betetzen dute ura biguntzeko eta metal ioien bereizketa prozesuetan.

Segurtasuna eta Ingurumena

Toxikotasun handia duelako, segurtasun neurri zorrotzak hartu behar dira sodio zianuroaren ekoizpenean, garraioan, biltegiratzean eta erabileran. Ekoizpen prozesuan, operadoreek babes pertsonaleko ekipamendu egokia eraman behar dute, besteak beste, gas-jantziak, arnasgailuak eta babes-eskularruak, sodio zianuroarekin kontaktua saihesteko. Ekoizpen instalazioek aireztapen eta ihes-sistema aurreratuak izan behar dituzte, lantokiko aireak segurtasun-arauak betetzen dituela ziurtatzeko. Garraioan zehar, sodio zianuroa araudi egokien arabera ontziratu behar da, normalean altzairuzko upel zigilatuetan, eta produktu kimiko arriskutsuak garraiatzeko ibilgailu espezializatuetan garraiatu. Garraio-bideak arretaz planifikatu behar dira biztanleria handiko eremuak eta ur-iturriak saihesteko. Biltegiratzean, aireztapen ona duen biltegi dedikatu batean gorde behar da, bero-iturrietatik, pizte-iturrietatik eta azidoak eta oxidatzaileak bezalako substantzia bateraezinak urrun. Biltegiak ihes-iragazgaitzak eta lapurretaren aurkako instalazioak izan behar ditu, eta "blokeo bikoitzeko" kudeaketa-sistema bat ezarri.

Ingurumenaren babesari dagokionez, sodio zianuroaren ekoizpenean sortutako "hiru hondakinak" behar bezala tratatu behar dira. Zianuroa duten hondakin-urak oxidazio kimikoaren edo beste metodo egoki batzuen bidez tratatu behar dira, zianuro ioiak substantzia ez-toxikoetan deskonposatzeko, isuri aurretik. Hidrogeno zianuroa duten hondakin-gasak xurgapen edo errekuntza tratamenduaren bidez araztu behar dira atmosferan duten eragina murrizteko. Zianuroa duten hondakin solidoak zabortegietan sartu edo hondakin arriskutsuak tratatzeko instalazio espezializatuetan tratatu behar dira, lurzorua eta lurpeko urak kutsatzea saihesteko.

Ondorioa

Sodio zianuroa, toxikotasun handia izan arren, ezinbesteko materiala da industria modernoan. Sintesi industrialetik hasi eta produktu kimiko finetaraino, ekarpen garrantzitsuak egin ditu hainbat arlotan. Teknologiaren etengabeko garapenarekin, alde batetik, sodio zianuroaren ekoizpen-metodo eraginkorragoak eta ingurumenarekiko errespetutsuagoak aztertzen ari dira; bestetik, aplikazio-prozesuan, ahaleginak egiten ari dira sodio zianuroaren erabilera-tasa hobetzeko eta gizakien osasunean eta ingurumenean duen eragin negatiboa murrizteko. Etorkizunean, sodio zianuroak zeregin garrantzitsua izaten jarraituko du industria-ekonomiaren garapenean, segurtasuna, ingurumenaren babesa eta ekoizpen-beharrak hobeto orekatuz.