Cianură de sodiu: o substanță chimică esențială în industrie

Introducere

Cianura de sodiu (NaCN) este un compus anorganic crucial în domeniul vast al materiilor prime chimice. Cu proprietățile sale chimice unice, joacă un rol de neînlocuit în numeroase sectoare industriale. Acest articol analizează proprietățile, aplicațiile, producția și aspectele de siguranță ale Cianura de sodiu, cu scopul de a oferi o înțelegere cuprinzătoare a acestei substanțe chimice importante.

Proprietățile cianurii de sodiu

Proprietăți fizice

Cianura de sodiu apare sub formă de solide cristaline albe, bulgări sau pulberi. Este higroscopic și are un miros slab de migdale amare. Este foarte solubil în apă, cu aproximativ 0.4 kg de solid Cianura de sodiu capabil să se dizolve în 1 kg de apă la 30 °C. De asemenea, are o oarecare solubilitate în etanol. Compusul are o greutate moleculară de 49.007 g/mol, un punct de topire de 564 °C și un punct de fierbere de 1469 °C, cu o presiune de vapori de 0.1 kPa la 800 °C.

Proprietăți chimice

Cianura de sodiu este o bază puternică - sare acidă slabă. Soluția sa apoasă se poate cristaliza pentru a se forma cianura de sodiu hidrați care conțin una sau două molecule de apă sub 1.34 °C. Când temperatura depășește 34.7 °C, pierde apa de cristalizare și devine sarea anhidră. Reacționează ușor cu acizii, chiar și cu acizii foarte slabi. Metalele precum fierul, zincul, nichelul, cuprul, cobaltul, argintul și cadmiul se pot dizolva în soluții de cianură de sodiu, ducând la formarea de cianuri corespunzătoare. cianuri. În prezența oxigenului, poate dizolva metale prețioase precum aurul și argintul pentru a forma săruri complexe. Este incompatibil cu acizii și poate reacționa cu dioxidul de carbon. În aer umed sau în apă, se poate descompune. Când este încălzit în prezența oxigenului, produce gaze toxice, cum ar fi cianura de hidrogen, monoxid de carbon, dioxid de carbon și oxizi de azot. Reacționează violent cu nitrați, nitriți și clorați, prezentând un risc de explozie.

Aplicații ale cianurii de sodiu

industrie minieră

În Industria minieră, în special în extracția metalelor prețioase precum aurul și argintul, cianura de sodiu este de cea mai mare importanță. Procesul de cianurare, care implică utilizarea soluțiilor de cianura de sodiu pentru a dizolva aurul și argintul din minereuri, este adoptat pe scară largă datorită simplității și costului relativ scăzut. Pentru fiecare kilogram de aur produs, pot fi necesare aproximativ patru până la cinci tone de cianură de sodiu. Cererea de cianură de sodiu în acest domeniu este strâns legată de fluctuațiile prețului metalelor prețioase de pe piața globală. Pe măsură ce economia globală se redresează și prețurile metalelor prețioase cresc, creșterea activităților miniere duce la o cerere mai mare de cianură de sodiu.

Sinteza chimică

1.Producție farmaceutică

Cianura de sodiu servește ca materie primă vitală în sinteza farmaceutică. Este folosit în producția de medicamente obișnuite și aditivi alimentari, cum ar fi penicilina, vitamina B6. acid folic, guanina si cofeina. În industria farmaceutică, rolul său în crearea unor structuri chimice specifice în cadrul moleculelor de medicamente este indispensabil, contribuind semnificativ la dezvoltarea și producerea de medicamente care tratează diverse boli.

2. Producția de pesticide

În industria pesticidelor, cianura de sodiu este utilizată pentru fabricarea pesticidelor comune, cum ar fi glifosatul, fenvalerat, paraquat, atrazină și izoprotiolan. Aceste pesticide joacă un rol crucial în protejarea culturilor de dăunători și buruieni, asigurând securitatea alimentară. Căile sintetice care implică cianura de sodiu permit crearea de compuși pesticide eficienți cu proprietăți chimice specifice.

3. Sinteza altor compuși chimici

Este un element fundamental pentru producerea unei game largi de produse anorganice și organice Cianuri. Utilizând direct cianura de sodiu, pot fi produse cianuri anorganice importante, cum ar fi ferocianura de sodiu, ferocianura de potasiu, cianura de potasiu, cianura de zinc, cianura de bariu, cianura cuproasa, tiocianatul de sodiu si tiocianatul de potasiu. În domeniul cianurilor organice, sunt sintetizați compuși precum acidul cianoacetic, malononitrilul, metionina, cianura de benzii și clorura cianurică. În plus, prin generarea de acid cianhidric din cianura de sodiu, se pot produce în continuare produse precum metacrilat de metil, metacrilat de butii, acid metacrilic, azobisizobutironitril, azobisizoheptanenitril, acid nitrilotriacetic și glicolonitril. Acești compuși sunt utilizați pe scară largă în producția de materiale sintetice, inclusiv materiale plastice, cauciuc și fibre.

Industria de galvanizare

În galvanizare, cianura de sodiu este o componentă cheie în băile de galvanizare pentru metale precum cuprul, argintul, cadmiul și zincul. Poate reduce efectul de polarizare anodic, asigurând dizolvarea normală a anodului. În același timp, poate spori efectul de polarizare catodic, ajutând la obținerea unei acoperiri metalice uniforme pe suprafața piesei de prelucrat. Acest lucru nu numai că îmbunătățește rezistența la coroziune a pieselor metalice, dar le îmbunătățește și aspectul, făcând produsele galvanizate mai plăcute din punct de vedere estetic și mai durabile.

Producția de cianură de sodiu

Producerea cianurii de sodiu este un proces chimic complex. O metodă comună este procesul Andrussow, care implică reacția metanului, amoniacului și oxigenului peste un catalizator de platină - rodiu la temperaturi ridicate. O altă metodă este procesul Castner, care utilizează reacția amidei de sodiu cu carbonul într-un cuptor electric. Cu toate acestea, din cauza toxicității ridicate și a potențialelor pericole pentru mediu ale cianurii de sodiu, producția sa este strict reglementată de departamentele guvernamentale relevante din întreaga lume. Producătorii trebuie să îndeplinească standarde stricte de siguranță și protecție a mediului pentru a asigura producția sigură și durabilă a acestei substanțe chimice.

Siguranța și manipularea cianurii de sodiu

Toxicitate

Cianura de sodiu este extrem de toxică. Chiar și o cantitate mică, de 100 - 200 mg, poate fi letală dacă este ingerată, inhalată sau absorbită prin piele. Odată ce intră în corpul uman, eliberează ioni de cianură (CN-), care au o afinitate puternică pentru ionii de fier din celule. Acest lucru perturbă procesul normal de oxidare în celule, ducând la asfixierea celulelor și hipoxie tisulară, ducând în cele din urmă la moarte. Expunerea acută poate provoca simptome precum slăbiciune, amețeli, dureri de cap, greață, constricție în piept, dificultăți de respirație, palpitații și pierderea conștienței.

Măsuri de siguranță

1.Storage

Cianura de sodiu trebuie depozitată într-o zonă răcoroasă, uscată, bine ventilată, departe de surse de căldură, aprindere și acizi. Ar trebui depozitat în recipiente bine închise, realizate din materiale adecvate, pentru a preveni scurgerile și reacția cu mediul. Instalațiile de depozitare trebuie să fie echipate cu sisteme de colectare a scurgerilor și semne de avertizare pentru a preveni expunerea accidentală.

2. Transport

În timpul transportului, cianura de sodiu trebuie să respecte reglementările stricte. Sunt necesare vehicule de transport specializate cu elemente de siguranță adecvate. Procesul de transport trebuie monitorizat cu atenție pentru a preveni eventualele scurgeri sau accidente. Planurile și echipamentele de răspuns în caz de urgență ar trebui să existe în cazul unor circumstanțe neprevăzute.

3.Manipulare în setări industriale

Lucrătorii care manipulează cianura de sodiu în instalațiile industriale trebuie să primească o pregătire aprofundată în materie de siguranță. Aceștia trebuie să poarte echipament individual de protecție adecvat, inclusiv aparate respiratorii, îmbrăcăminte de protecție, mănuși și ochelari de protecție. Operațiunile din fabrică trebuie să urmeze proceduri standard stricte de operare pentru a minimiza riscul de expunere. În cazul unei scurgeri sau scurgeri, trebuie luate măsuri imediate de răspuns în caz de urgență, cum ar fi folosirea peroxidului de hidrogen pentru a neutraliza cianura de sodiu.

Impactul asupra mediului

Eliminarea necorespunzătoare a cianurii de sodiu sau a deșeurilor sale poate avea consecințe grave asupra mediului. Cianură - care conțin apele uzate și reziduurile deșeurilor pot contamina solul și sursele de apă, punând în pericol supraviețuirea plantelor, animalelor și organismelor acvatice. În industria minieră a aurului, de exemplu, se produc anual cantități mari de decantare care conțin cianură. Aceste sterile, dacă nu sunt gestionate corespunzător, pot prezenta riscuri de mediu pe termen lung. Prin urmare, măsurile stricte de protecție a mediului și tehnologiile de tratare a deșeurilor sunt esențiale pentru a minimiza impactul asupra mediului al activităților legate de cianura de sodiu.

Concluzie

Cianura de sodiu, în ciuda toxicității sale ridicate, este o substanță chimică esențială în diverse industrii. Proprietățile sale chimice unice îi permit să joace roluri cheie în extracția metalelor prețioase, Sinteză chimică, și galvanizare. Cu toate acestea, din cauza riscurilor potențiale pentru sănătatea umană și pentru mediu, trebuie respectate reglementări stricte de siguranță și proceduri adecvate de manipulare pe parcursul producției, transportului, depozitării și utilizării. Pe măsură ce tehnologia avansează, ar trebui depuse, de asemenea, eforturi pentru a dezvolta alternative mai ecologice și mai sigure sau procese îmbunătățite pentru a reduce dependența și riscurile asociate cu cianura de sodiu, satisfăcând în același timp nevoile dezvoltării industriale.