Нэхмэлийн агшилтын эсрэг сайжруулсан натрийн цианидын хэрэглээг сайжруулах

Дэлхийн нэхмэлийн салбар өндөр хүчин чадалтай, удаан эдэлгээтэй нэхмэл эдлэл үйлдвэрлэхийг эрмэлзэж байгаатай холбогдуулан натрийн цианид (NaCN) нь тусгай функциональ нэмэлт бодис бөгөөд өвөрмөц химийн шинж чанараараа даавуу агшилтын эсрэг өнгөлгөөний салбарт тасралтгүй чухал үүрэг гүйцэтгэсээр ирсэн. Энэхүү нийтлэлд түүний үйлчлэх механизм, техникийн давуу тал, салбарын хариу арга хэмжээний стратегиудыг системтэйгээр шинжилж, тогтвортой хөгжлийн хүрээнд түүний үүргийн хувьслыг судлах болно.

I. Агшилтын эсрэг механизм дахь химийн шинэчлэл

Натрийн цианид нь хүчтэй суурь ба сул хүчиллэг давсны хувьд нэхмэлийн боловсруулалтын явцад Амиджуулалтын урвалаар дамжуулан шилэн бүтцийг тогтворжуулдаг . Үүний гол үйлчлэлийн зам нь дараах байдалтай байна.

1. Карбоксил идэвхжил : Энэ нь целлюлозын ширхэгийн гадаргуу дээрх карбоксил бүлгүүд (-COOH)-тай нуклеофилийн орлуулалтын урвалд орж, идэвхтэй завсрын бүтээгдэхүүн үүсгэдэг;

2. Амидын холбоо үүсэх : Завсрын бүтээгдэхүүнүүд нь зэргэлдээх амин бүлгүүдтэй (-NH₂) цааш нь хөндлөн холбогдож тогтвортой амидын холбоо (-CONH₂) үүсгэдэг;

3. Сүлжээний бүтцийг бэхжүүлэх : Молекул хоорондын устөрөгчийн холбоо болон ван дер Ваальсын хүчний нөлөөгөөр гурван хэмжээст хөндлөн холбогдсон сүлжээ бий болж, утаснуудын хавдах шинж чанарыг мэдэгдэхүйц бууруулдаг.

Энэхүү үйл явц нь хөвөн, ноос гэх мэт байгалийн утаснуудын агшилтыг уламжлалт аргаар 8-12% -иас 3% хүртэл бууруулж, 50-аас дээш удаа угаасан ч гүйцэтгэл нь тогтвортой хэвээр байна.

II. Цогц гүйцэтгэлийн синергетик сайжруулалт

1.Морфологийн тогтвортой байдал : Боловсруулсан даавуу нь AATCC 135 стандартын туршилтаар маш сайн хэмжээст хадгалалт үзүүлдэг бөгөөд энэ нь өндөр зэрэглэлийн гэрийн нэхмэл эдлэл болон гадаа хувцаслалтад онцгой тохиромжтой;

2. Хүрэлтийг оновчтой болгох : Амиджуулалтын урвал нь ширхэгийн гадаргуу дээрх гидроксил бүлгүүдийн өртөлтийг бууруулж, даавууны үрэлтийн коэффициентийг 20-30% -иар бууруулж, хүрэлтийг илүү жигд болгодог;

3. Будах чадварыг сайжруулсан : Хөндлөн холбоос бүтэц нь ширхэгийн өнгө шингээлтийн жигд байдлыг сайжруулж, будгийн бэхэлгээний түвшинг 15%-иас дээш нэмэгдүүлж, бохир усны хроматик бохирдлыг бууруулдаг.

III. Аюулгүй байдлын эрсдэл ба техникийн эсрэг арга хэмжээ

1. Хордлогоос урьдчилан сэргийлэх, хянах систем :

• Устөрөгчийн цианидын хийн илрүүлэгчээр тоноглогдсон (нарийвчлал ≤ 0.1ppm) бүрэн хаалттай автоматжуулсан үйлдвэрлэлийн шугамыг ашиглах;

• Үйл ажиллагааны эрсдэлийг бууруулахын тулд идэвхтэй найрлагыг β-циклодекстринд бичил капсулжуулсан натрийн цианидын бэлдмэлийг боловсруулна .

2. Бохир ус цэвэрлэх технологи :

• 99.9°С ба 250МПа температурт цианидын задралын хурдыг 8% хүртэл нэмэгдүүлэх боломжтой каталитик нойтон агаарын исэлдэлтийн процессыг (CWO) нэвтрүүлэх;

• Биологийн ферментийн задралын системтэй хослуулан цианидын үлдэгдэл ионыг хоргүй аммиак азот болгон хувиргахын тулд цианидын гидратаза ашиглана.

IV. Аж үйлдвэрийн өөрчлөлт ба ирээдүйн төлөв

1. Альтернатив технологийн судалгаа :

• Хитозан дээр суурилсан хөндлөн холбогч бодисууд: Биологийн задралын хурд нь 85% -ийн сополимержих урвалаар байгаль орчинд ээлтэй агшилтын эсрэг давхарга үүсгэдэг;

• Плазмын боловсруулалт: Аргон плазмыг ашиглан шилэн гадаргууг нано хэмжээст барзгар бүтэцтэй болгож агшилтыг саатуулна.

2. Стандарт системийг шинэчлэх :

• ЕХ-ны REACH журмын 2024 оны шинэчилсэн хувилбарт натрийн цианидыг маш их анхаарал хандуулдаг бодис (SVHC) гэж жагсааж, нэхмэлийн үлдэгдэлд 0.1 мг/кг хязгаар тогтоосон;

• Хятадын нэхмэл эдлэл, хувцасны үндэсний зөвлөл "Ногоон агшилтын эсрэг өнгөлгөөний техникийн тодорхойлолт" гаргаж, аж ахуйн нэгжүүдэд амьдралын мөчлөгийн байгаль орчны удирдлагын тогтолцоог бий болгохыг шаардсан байна.

Дүгнэлт

Нэхмэлийн агшилтын эсрэг үйлчилгээнд цианит натрийн хэрэглээ нь химийн технологи, материалын шинжлэх ухааны гүн гүнзгий интеграцчлалыг харуулж байна. Байгаль орчныг хамгаалах дарамттай тулгарсан ч үйл явцын шинэчлэл, ухаалаг хяналтын системийг ашигласнаар түүний техникийн үнэ цэнийг аюулгүй байдлын хатуу хүрээнд тасралтгүй гаргаж болно. Цаашид энэ салбар нь био суурилсан, ухаалаг өнгөлгөөний технологид шилжих ажлыг хурдасгаж, нэхмэлийн үйлдвэрлэлийг илүү чанартай, илүү тогтвортой байдлаар хөгжүүлэх болно.