Натрий цианид: өнөр жай синтезинен майда химиялык заттарга чейин алмаштырылгыс материал

тааныштыруу

Натрий цианиди , NaCN химиялык формуласы менен, ак кристаллдык порошок. Ал сууда жакшы эрийт жана бир аз ачуу бадам жытына ээ. Маанилүү негизги химиялык чийки зат катары, натрий цианиди ар кандай өнөр жай тармактарында, айрыкча өнөр жай синтезинде жана майда химиялык заттарда алмаштыргыс ролду ойнойт.

Дене жана химиялык касиеттери

Натрий цианид - куб кристаллдык система. Ал сууда жакшы эрийт жана цианид суутек өндүрүү үчүн оңой гидролизденет, анын суудагы эритмеси күчтүү щелочту көрсөтөт. Анын эрүү температурасы 563.7 °C, кайноо температурасы 1496 °C. Анын тыгыздыгы 1.595 г/см³. Натрий цианид өтө уулуу, ал тургай, теринин жаралары, дем алуу же жутуу аркылуу аз өлчөмдө тийүү өлүмгө алып келиши мүмкүн. Бул жогорку уулуулугу негизинен андагы цианид ионуна (CN⁻) байланыштуу, ал кан клеткаларындагы темир иондору менен биригип, кан клеткалары кычкылтек алып жүрүү функциясын жоготуп, акырында гипоксиядан организмдин тез өлүшүнө алып келет.

Өнөр жай синтезинин методдору

1. Андруссов процесси : Бул ыкма чийки зат катары жаратылыш газын, аммиакты жана абаны колдонот, ал эми катализатор катары платина-родий эритмесин колдонот. Реакция жогорку температурада жүрөт. Жаратылыш газы (негизинен метан) катализатордун катышуусунда аммиак жана кычкылтек менен реакцияга кирип, суутек цианидин пайда кылат, андан кийин суутек цианид натрий цианидин алуу үчүн натрий гидроксидинин эритмеси менен реакцияга кирет . Жалпы реакцияны жөнөкөй түрдө төмөнкүдөй туюнтса болот: CH₄ + NH₃ + 1.5O₂ → HCN + 3H₂O, HCN + NaOH → NaCN + H₂O. Бул ыкма салыштырмалуу жогорку өндүрүш натыйжалуулугуна ээ жана ири масштабдуу өнөр жай өндүрүшү үчүн ылайыктуу. Бирок, ал жогорку реакция шарттарын жана чийки заттын катыштарын жана реакция параметрлерин катуу көзөмөлдөөнү талап кылат.

2. Жеңил май пиролиз ыкмасы : Суюк аммиак бууланат, андан кийин аралаштыргычта жеңил май менен аралаштырылып, алдын ала ысытылат. Алдын ала ысытылган аралаш газ крекинг мешине кирет, ал жерде жогорку температурада (болжол менен 1450 °C) крекинг реакциясы жүрөт. Мунай коксу ташуучу катары, ал эми азот кычкылдануунун алдын алуу үчүн коргоочу газ катары колдонулат. Крекинг газынын курамында суутек цианиди бар. Аммиакты алып салуу, сууну сиңирүү, ректификациялоо жана конденсациялоо сыяктуу процесстерден кийин суутек цианиди алынат, андан кийин суюк натрий цианидин алуу үчүн натрий гидроксидинин эритмеси менен реакцияга кирет . Суюк натрий цианидин андан ары концентрациялап, катуу натрий цианидин алууга болот. Бул процесстин технологиясы жетилген болсо да, ал ошондой эле суутек цианидинин күкүртсүздөндүрүлүшү жана кошулмаларды жок кылуунун татаалдыгы, продукциянын энергиясын көп сарптоо, "үч калдыкты" иштетүүдөгү чоң кыйынчылыктар жана салыштырмалуу жогорку өндүрүш чыгымдары сыяктуу көйгөйлөргө ээ.

3. Акрилонитрилдин кошумча продуктусу Ыкмасы : Пропиленди амоксиддештирүү жолу менен акрилонитрилди өндүрүү процессинде кошумча продукт катары цианид суутек газы өндүрүлөт (өлчөмү акрилонитрил өндүрүшүнүн 4% - 10% барабар). Реактордон чыккан газдын курамында ашыкча аммиак бар. Аммиакты суюлтулган күкүрт кислотасы менен бөлүп алгандан кийин, реакция газы акрилонитрилди, суутек цианидин, ацетонитрилди жана акролеинди ж.б. сиңирүү үчүн сууну сиңирүүчү муздатуу мунарасына кирет. Абсорбциялык суюктук жогорку тазалыктагы акрилонитрил продуктуларын жана кошумча продукт суутек цианидин алуу үчүн андан ары бөлүү жана тазалоо процесстеринен өтөт. Андан кийин кошумча продукт суутек цианид натрий цианидин алуу үчүн щелочтуу эритме менен сиңирилет. Бул ыкма менен алынган продуктуларда кошулмалар азыраак жана күкүрттүн курамы аз. Бирок, ал акрилонитрил өндүрүш кубаттуулугу менен чектелет. Учурда Кытайда акрилонитрил өндүрүшү каныккандыкка жакындап калды жана анын өндүрүшүн бир кыйла көбөйтүү кыйын.

Жакшы химиялык колдонмолор

1. Фармацевтика өнөр жайы : Натрий цианиди фармацевтикалык ортомчуларды синтездөөдө кеңири колдонулат. Мисалы, пенициллин, ибупрофен, В6 витамини, фолий кислотасы, гуанин, ацикловир, барбитураттар, норфлоксацин, кофеин жана берберин сыяктуу кээ бир кеңири таралган дары-дармектерди синтездөөдө натрий цианиди маанилүү чийки зат болуп саналат. Ал синтез жолундагы негизги реакцияларга катышып, дары-дармектин молекулярдык түзүлүшүн түзүүгө жардам берет жана дары-дармек синтезинин бүтүндөй процессинде чечүүчү ролду ойнойт.

2. Пестициддер өнөр жайы : Ал ошондой эле пестициддерди өндүрүүдө маанилүү чийки зат болуп саналат. Глифосат, паракват, цианазин, фентоат жана изопротиолан сыяктуу кеңири таралган пестициддердин баары өндүрүш процесстеринде натрий цианидин колдонууну талап кылат. Натрий цианиди пестициддердин активдүү ингредиенттерин синтездөөгө катышып, пестициддерге белгилүү бир химиялык түзүлүштөргө жана пестициддик касиеттерге ээ кылат, бул айыл чарба өндүрүшүн камсыз кылуу жана айыл чарба зыянкечтеринин алдын алуу жана көзөмөлдөө үчүн чоң мааниге ээ.

3. Боёк жана пигмент өнөр жайы : Боёк өнөр жайында натрий цианиди цианур хлориди сыяктуу маанилүү аралык заттарды өндүрүү үчүн колдонулат. Цианур хлориди реактивдүү боёктор үчүн маанилүү аралык зат болуп саналат жана ошондой эле оптикалык агартуучу заттарды өндүрүү үчүн чийки зат болуп саналат. Ал боёкторду синтездөөгө катышат, боёкторго эң сонун боёк касиеттерин жана түстүн туруктуулугун берет жана боёк өнөр жайынын өнүгүшүнө өбөлгө түзөт.

4. Атайын органикалык кошулмалардын синтези : Натрий цианиди цианобензил жана анын туунду сериялык продуктылары, иминодиацетонитрил, иминодиацетат кислотасы (эфир), хелаттоочу агент сериялык продуктылары (EDTA, DTPA, NTA) жана алардын металл тузу продуктылары, глицин, гидроксиацетонитрил (кислота) ж.б. сыяктуу ар кандай атайын органикалык кошулмаларды синтездөө үчүн колдонулушу мүмкүн. Бул органикалык кошулмалар химиялык анализ, сууну тазалоо жана органикалык синтез сыяктуу тармактарда кеңири колдонулат. Мисалы, хелаттоочу агенттер металл иондорун байланыштыруу үчүн колдонулушу мүмкүн, бул сууну жумшартуу жана металл иондорун бөлүү процесстеринде маанилүү ролду ойнойт.

Коопсуздук жана экологиялык эске алуулар

Анын уулуулугу жогору болгондуктан, натрий цианидин өндүрүүдө, ташууда, сактоодо жана колдонууда катуу коопсуздук чаралары көрүлүшү керек. Өндүрүш процессинде операторлор натрий цианидине тийип калбашы үчүн тиешелүү жеке коргонуу шаймандарын, анын ичинде газдуу кийимдерди, респираторлорду жана коргоочу кол каптарды кийиши керек. Өндүрүш объекттери жумуш ордунда абанын коопсуздук стандарттарына жооп беришин камсыз кылуу үчүн алдыңкы вентиляция жана чыгаруу системалары менен жабдылышы керек. Ташуу учурунда натрий цианиди тиешелүү эрежелерге ылайык таңгакталган, адатта пломбаланган болот барабандарга салынып, атайын коркунучтуу химиялык заттарды ташуучу транспорт каражаттары менен ташылышы керек. Эл жыш жайгашкан аймактардан жана суу булактарынан качуу үчүн транспорттук каттамдарды кылдаттык менен пландаштыруу керек. Сактоодо аны жакшы вентиляциясы бар атайын кампада, жылуулук булактарынан, тутандыруу булактарынан жана кислоталар жана кычкылданткычтар сыяктуу бири-бирине туура келбеген заттардан алыс жерде сактоо керек. Кампа агып чыкпоого жана уурдоого каршы жабдыктар менен жабдылышы керек жана "кош кулпу" башкаруу системасын ишке ашыруу керек.

Курчап турган чөйрөнү коргоо жагынан натрий цианидинин өндүрүшүндө пайда болгон «үч калдыктарды» туура тазалоо керек. Курамында цианид бар агынды суулар химиялык кычкылдануу же башка ылайыктуу ыкмалар менен цианид иондорун уулуу эмес заттарга ажыратуу үчүн агызылышы керек. Курамында суутек цианиди бар калдык газдын атмосферага тийгизген таасирин азайтуу үчүн абсорбциялоо же күйүү жолу менен тазалоо керек. Курамында цианид бар катуу калдыктар топурактын жана жер астындагы суулардын булганышын болтурбоо үчүн коопсуз көмүлгөн же атайын коркунучтуу калдыктарды тазалоочу курулмаларда тазаланууга тийиш.

жыйынтыктоо

Натрий цианид, өзүнүн жогорку уулуулугуна карабастан, заманбап өнөр жайда алмаштырылгыс материал болуп саналат. Өнөр жай синтезинен тартып, жакшы химиялык заттарга чейин ар кандай тармактарда маанилүү салымдарды кошкон. Технологиянын тынымсыз өнүгүшү менен, бир жагынан, натрий цианидинин натыйжалуу жана экологиялык жактан таза өндүрүү ыкмалары изилденип жатат; экинчи жагынан, өтүнмө процессинде натрий цианидинин колдонуу көрсөткүчүн жакшыртуу жана анын адамдын ден соолугуна жана айлана-чөйрөгө тийгизген терс таасирин азайтуу боюнча аракеттер көрүлүүдө. Келечекте натрий цианиди коопсуздукту, айлана-чөйрөнү коргоону жана өндүрүштүк муктаждыктарды жакшыраак тең салмактоо менен өнөр жай экономикасын өнүктүрүүдө маанилүү ролду ойной берет.