Цианит натри: Аж үйлдвэрийн синтезээс нарийн химийн бодис хүртэл зайлшгүй шаардлагатай материал

Оршил

Натри цианид, химийн томъёо нь NaCN нь цагаан талст нунтаг юм. Энэ нь усанд маш сайн уусдаг бөгөөд бүйлсний сул гашуун үнэртэй. Химийн үндсэн түүхий эд болохын хувьд Натрийн цианид төрөл бүрийн үйлдвэрлэлийн салбарт, ялангуяа үйлдвэрлэлийн синтез болон Нарийн химийн бодисууд.

Физик ба химийн шинж чанар

Натрийн цианид нь куб болор систем юм. Энэ нь усанд маш сайн уусдаг бөгөөд амархан гидролиз болж устөрөгчийн цианид үүсгэдэг бөгөөд усан уусмал нь хүчтэй шүлтлэг шинж чанартай байдаг. Түүний хайлах цэг нь 563.7 ° C, буцлах температур нь 1496 ° C байна. Энэ нь 1.595 г/см³ нягттай. Натрийн цианид нь маш хортой бөгөөд арьсны шарх, амьсгалах, залгих замаар бага хэмжээний хүрэлцэх нь үхэлд хүргэдэг. Энэхүү өндөр хоруу чанар нь голчлон түүний доторх цианидын ион (CN⁻) нь цусны эсүүд дэх төмрийн ионуудтай нэгдэж цусны эсүүд хүчилтөрөгч зөөвөрлөх үйл ажиллагаагаа алдаж, улмаар хүчилтөрөгчийн дутагдлаас болж организм хурдан үхэхэд хүргэдэг.

Аж үйлдвэрийн синтезийн аргууд

1. Андрусовын үйл явц: Энэ арга нь байгалийн хий, аммиак, агаарыг түүхий эд болгон ашигладаг бөгөөд катализатор нь цагаан алт-родийн хайлш юм. Урвал нь өндөр температурт явагддаг. Байгалийн хий (ихэвчлэн метан) катализаторын оролцоотойгоор аммиак ба хүчилтөрөгчтэй урвалд орж цианид устөрөгч үүсгэдэг ба дараа нь устөрөгчийн цианид нь натрийн гидроксидын уусмалтай урвалд ордог. Натрийн цианид. Нийт урвалыг энгийн байдлаар илэрхийлж болно: CH₄ + NH₃ + 1.5O₂ → HCN + 3H₂O, HCN + NaOH → NaCN + H₂O. Энэ арга нь үйлдвэрлэлийн харьцангуй өндөр үр ашигтай бөгөөд томоохон үйлдвэрлэлийн үйлдвэрлэлд тохиромжтой. Гэсэн хэдий ч энэ нь өндөр урвалын нөхцөл, түүхий эдийн харьцаа, урвалын параметрийн хатуу хяналтыг шаарддаг.

2. Хөнгөн тосны пиролизийн арга: Шингэн аммиакийг ууршуулж, дараа нь холигчоор хөнгөн тосоор хольж, урьдчилан халаана. Урьдчилан халаасан холимог хий нь хагарлын зууханд ордог бөгөөд өндөр температурт (ойролцоогоор 1450 ° C) хагарах урвал явагддаг. Нефтийн коксыг тээвэрлэгч, азотыг исэлдэлтээс хамгаалах хамгаалалтын хий болгон ашигладаг. Крекинг хий нь устөрөгчийн цианид агуулдаг. Аммиакийг зайлуулах, ус шингээх, цэвэршүүлэх, конденсацлах зэрэг процессын дараа устөрөгчийн цианид гаргаж аваад дараа нь натрийн гидроксидын уусмалтай урвалд орж шингэн авна. натрийн цианид. Шингэн натрийн цианидыг цаашид баяжуулж талстжуулж хатуу натрийн цианидыг гаргаж авах боломжтой. Энэ процесс нь боловсорч гүйцсэн технологитой хэдий ч устөрөгчийн цианидыг хүхэргүйжүүлэх, бохирдлыг арилгахад хүндрэлтэй, бүтээгдэхүүний эрчим хүчний өндөр зарцуулалт, "гурван хаягдал" боловсруулахад ихээхэн хүндрэлтэй, үйлдвэрлэлийн өртөг харьцангуй өндөр зэрэг асуудлуудтай байдаг.

3. Акрилонитрил - бүтээгдэхүүний арга: Пропиленийг аммоксиджүүлэх замаар акрилонитрил үйлдвэрлэх явцад цианидын устөрөгчийн хий нь дагалдах бүтээгдэхүүн хэлбэрээр үүсдэг (хэмжээ нь акрилонитрилийн үйлдвэрлэлийн 4% - 10% -тай тэнцэнэ). Реакторын хий нь илүүдэл аммиак агуулдаг. Аммиакийг шингэрүүлсэн хүхрийн хүчилээр зайлуулсны дараа урвалын хий нь акрилонитрил, цианид устөрөгч, ацетонитрил, акролейн гэх мэтийг шингээхийн тулд ус шингээх хөргөлтийн цамхаг руу ордог. Шингээх шингэн нь өндөр цэвэршилттэй бүтээгдэхүүн, акриантрилоид - hydrogentrileide -ийг олж авахын тулд ялгах, цэвэршүүлэх зэрэг цаашдын салгах, цэвэршүүлэх процессыг явуулдаг. Дараа нь дагалдах бүтээгдэхүүн устөрөгчийн цианидыг шүлтийн уусмалд шингээж, натрийн цианидыг гаргаж авдаг. Энэ аргаар олж авсан бүтээгдэхүүн нь бага хэмжээний хольцтой, хүхрийн агууламж багатай байдаг. Гэсэн хэдий ч энэ нь акрилонитрил үйлдвэрлэх хүчин чадлаар хязгаарлагддаг. Одоогийн байдлаар Хятадад акрилонитрилын үйлдвэрлэл ханалтад ойртож байгаа бөгөөд түүний гарц мэдэгдэхүйц нэмэгдэхэд хэцүү байна.

Нарийн химийн бодисын хэрэглээ

1. Эмийн үйлдвэр: Цианит натри нь эмийн зуучлалын нийлэгжилтэнд өргөн хэрэглэгддэг. Жишээлбэл, пенициллин, ибупрофен, В6 витамин зэрэг зарим түгээмэл эмийн нийлэгжилтэнд. фолийн хүчил, гуанин, ацикловир, барбитурат, норфлоксацин, кофеин, берберин, натрийн цианид нь зайлшгүй шаардлагатай түүхий эд юм. Энэ нь нийлэгжилтийн зам дахь гол урвалуудад оролцож, эмийн молекулын бүтцийг бий болгоход тусалдаг ба эмийн синтезийн бүх үйл явцад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

2. Пестицидийн үйлдвэр: Мөн пестицид үйлдвэрлэхэд чухал түүхий эд болдог. Глифосат, паракват, цианазин, фентоат, изопротиолан зэрэг нийтлэг пестицидүүд нь үйлдвэрлэлийн процесст натрийн цианидыг ашиглахыг шаарддаг. Цианит натри нь пестицидийн идэвхтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нийлэгжилтэнд оролцож, пестицидийг тодорхой химийн бүтэцтэй, пестицидийн шинж чанартай болгодог бөгөөд энэ нь хөдөө аж ахуйн үйлдвэрлэлийг хангах, хөдөө аж ахуйн хортон шавьжаас урьдчилан сэргийлэх, тэмцэхэд чухал ач холбогдолтой юм.

3. Будаг ба пигментийн үйлдвэр: Будгийн үйлдвэрт натрийн цианидыг цианурын хлорид зэрэг чухал завсрын бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Цианурын хлорид нь реактив будагч бодисын чухал завсрын бүтээгдэхүүн бөгөөд мөн оптик гэрэлтүүлэгч үйлдвэрлэх түүхий эд юм. Энэ нь будгийн нийлэгжилтэнд оролцож, будагч бодисыг маш сайн будах шинж чанар, өнгөний бат бөх чанарыг өгч, будгийн үйлдвэрлэлийн хөгжлийг дэмжинэ.

4. Тусгай органик нэгдлүүдийн нийлэгжилт: Натрийн цианидыг цианобензил ба түүний дериватив цуврал бүтээгдэхүүн, иминодиацетонитрил, иминодиацетик хүчил (эфир), хелат үүсгэгч цуврал бүтээгдэхүүн (EDTA, DTPA, NTA) болон тэдгээрийн металлын давсны бүтээгдэхүүн, глицин, гидроксиацетонитрил гэх мэт олон төрлийн тусгай органик нэгдлүүдийг нийлэгжүүлэхэд ашиглаж болно. шинжилгээ, ус цэвэршүүлэх, органик синтез. Жишээлбэл, хелат бодисыг металл ионыг холбоход ашиглаж болох бөгөөд усыг зөөлрүүлэх, металлын ионыг ялгах процесст чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

Аюулгүй байдал ба байгаль орчны талаар анхаарах зүйлс

Өндөр хоруу чанартай тул цианит натрийг үйлдвэрлэх, тээвэрлэх, хадгалах, ашиглахдаа аюулгүй байдлын хатуу арга хэмжээ авах ёстой. Үйлдвэрлэлийн явцад операторууд цианит натритай харьцахаас сэргийлэхийн тулд хийн хатуу костюм, амьсгалын аппарат, хамгаалалтын бээлий зэрэг зохих хувийн хамгаалалтын хэрэгслийг өмсөх шаардлагатай. Үйлдвэрлэлийн байгууламжууд нь ажлын байрны агаарыг аюулгүй байдлын стандартад нийцүүлэхийн тулд дэвшилтэт агааржуулалт, яндангийн системээр тоноглогдсон байх ёстой. Тээвэрлэлтийн явцад цианит натрийг зохих журмын дагуу савлаж, ихэвчлэн битүүмжилсэн ган бөмбөрцөгт хийж, химийн аюултай бодис тээвэрлэх тусгай зориулалтын тээврийн хэрэгслээр тээвэрлэнэ. Хүн ам шигүү суурьшсан газар, усны эх үүсвэрээс зайлсхийхийн тулд тээврийн замыг сайтар төлөвлөх хэрэгтэй. Хадгалахдаа дулааны эх үүсвэр, гал асаах эх үүсвэр, хүчил, исэлдүүлэгч зэрэг үл нийцэх бодисоос хол, агааржуулалт сайтай зориулалтын агуулахад хадгална. Агуулах нь алдагдахаас хамгаалсан, хулгайгаас хамгаалах хэрэгсэлтэй байх ёстой бөгөөд "давхар цоож" удирдлагын системийг хэрэгжүүлнэ.

Байгаль орчныг хамгаалах тал дээр цианит натрийн үйлдвэрлэлд үүссэн “гурван хог хаягдал”-ыг зохих ёсоор цэвэрлэх ёстой. Цианид агуулсан бохир усыг гадагшлуулахын өмнө химийн исэлдүүлэх эсвэл цианидын ионыг хоргүй бодис болгон задлах бусад тохиромжтой аргаар цэвэрлэнэ. Устөрөгчийн цианид агуулсан хаягдал хий нь агаар мандалд үзүүлэх нөлөөллийг багасгахын тулд шингээх эсвэл шатаах аргаар цэвэршүүлэх ёстой. Цианид агуулсан хатуу хог хаягдлыг хөрс, гүний усыг бохирдуулахгүйн тулд аюулгүй булшлах буюу тусгай аюултай хог хаягдлыг цэвэрлэх байгууламжид цэвэрлэх шаардлагатай.

Дүгнэлт

Цианит натри нь өндөр хоруу чанартай хэдий ч орчин үеийн үйлдвэрлэлд зайлшгүй шаардлагатай материал юм. Аж үйлдвэрийн синтезээс эхлээд нарийн химийн бодис хүртэл янз бүрийн салбарт чухал хувь нэмэр оруулсан. Технологи тасралтгүй хөгжихийн хэрээр нэг талаас цианит натрийн илүү үр ашигтай, байгаль орчинд ээлтэй үйлдвэрлэлийн аргуудыг судалж байна; нөгөө талаас өргөдөл гаргах явцад цианит натрийн ашиглалтын түвшинг дээшлүүлэх, хүний ​​эрүүл мэнд, байгаль орчинд үзүүлэх сөрөг нөлөөллийг бууруулах чиглэлээр ажиллаж байна. Цаашид цианит натри нь аюулгүй байдал, байгаль орчныг хамгаалах, үйлдвэрлэлийн хэрэгцээг тэнцвэржүүлэхийн зэрэгцээ аж үйлдвэрийн эдийн засгийг хөгжүүлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэсээр байх болно.