سلور سلفائيڊ ۽ سوڊيم سائانائيڊ جي وچ ۾ رد عمل تي تحقيق

1. تعارف

جي وچ ۾ رد عمل سلور سلفائيڊ (\(Ag_2S \)) ۽ سوڊيم سائانائيڊ (\(NaCN \)) جا مختلف شعبن ۾ اهم اثر آهن، خاص طور تي چانديءَ جي معدنيات مان ڪڍڻ ۾. صنعتي عملن کي بهتر بڻائڻ ۽ پيچيده نظامن ۾ ڪيميائي توازن ۽ حرڪيات جي گهري سمجھ لاءِ هن رد عمل کي سمجهڻ تمام ضروري آهي.

2. رد عمل جا اصول

2.1 ڪيميائي مساوات

سلور سلفائيڊ ۽ جي وچ ۾ رد عمل سوڊيم سائانائيڊ نمائندگي ڪري سگهجي ٿو

b هوا جي موجودگي ۾ هيٺ ڏنل ڪيميائي مساوات:\(2Ag_2S + 8NaCN + O_2 + 2H_2O = 4Na[Ag(CN)_2] + 4NaOH + 2S\)

هن رد عمل ۾، چاندي جي سلفائيڊ سان رد عمل ظاهر ڪري ٿو sodium cyanide. چاندي جي سلفائيڊ ۾ چاندي هڪ پيچيده آئن ٺاهيندي آهي، چاندي سري لنڪا ڪمپليڪس آئن \([Ag(CN)_2]^{-} \)، جڏهن ته سلور سلفائيڊ ۾ موجود سلفر کي عنصري سلفر ۾ آڪسائيڊ ڪيو ويندو آهي. هوا ۾ موجود آڪسيجن رد عمل ۾ حصو وٺندي آهي، هڪ آڪسائيڊائيزنگ ايجنٽ طور ڪم ڪندي.

2.2 پيچيده آئن ٺهڻ

چانديءَ ۾ سائينائيڊ آئنز سان گڏ پيچيده آئنز ٺاهڻ جو مضبوط رجحان آهي. \([Ag(CN)_2]^{-} \) جي ٺهڻ هن پيچيده آئن جي اعليٰ استحڪام جي ڪري ٿئي ٿي. \([Ag(CN)_2]^{-} \) جي ٺهڻ لاءِ توازن مستقل نسبتاً وڏو آهي، جنهن جو مطلب آهي ته هن ڪمپليڪس کي ٺاهڻ لاءِ چانديءَ جي آئنز جو سائينائيڊ آئنز سان رد عمل انتهائي سازگار آهي. پيچيده آئن \([Ag(CN)_2]^{-}\) پاڻيءَ ۾ چانديءَ جي سلفائيڊ جي مقابلي ۾ وڌيڪ حل ٿيندڙ آهي، جيڪو ناقابل حل آهي. هي حل ٿيندڙ فرق مجموعي رد عمل جي عمل ۾ هڪ اهم عنصر آهي.

2.3 سلفر جو آڪسائيڊشن

سلور سلفائيڊ ۾ سلفر -2 آڪسائيڊيشن حالت ۾ آهي. هوا جي موجودگي ۾ سوڊيم سائانائيڊ سان رد عمل دوران، سلفر آڪسائيڊ ڪيو ويندو آهي. هوا مان آڪسيجن آڪسائيڊائيزنگ طاقت فراهم ڪري ٿي. -2 کان 0 تائين سلفر جو آڪسائيڊيشن (عنصري سلفر) رد عمل جي ميڪانيزم جو هڪ اهم حصو آهي. سلفر جي آڪسائيڊيشن لاءِ رد عمل جي رستي ۾ اليڪٽران جي منتقلي جي مرحلن جو هڪ سلسلو شامل آهي، جيڪي مجموعي رد عمل جي شرح ۽ شين جي ٺهڻ سان ويجهي سان لاڳاپيل آهن.

3. رد عمل جون حالتون

3.1 Thermodynamic غور ويچار

ٿرموڊيناميڪل طور تي، سلور سلفائيڊ جو سوڊيم سائانائيڊ سان سڌو سنئون رد عمل بغير آڪسائيڊنگ ايجنٽ جهڙوڪ هوا جي موجودگي جي مثبت گِبس فري انرجي تبديلي (\(\ڊيلٽا G>0\)) آهي. اهو ظاهر ڪري ٿو ته رد عمل معياري حالتن ۾ خود بخود نه آهي. رد عمل لاءِ توازن مستقل (\(K\)) \(Ag_2S + 4NaCN\rightleftharpoons 2Na[Ag(CN)_2]+Na_2S\) نسبتاً ننڍو آهي. جڏهن آڪسيجن متعارف ڪرائي ويندي آهي، ته مجموعي رد عمل خود بخود ٿي ويندو آهي. آڪسيجن ذريعي سلفر جو آڪسيجن سلور سلفائيڊ ۽ سوڊيم سائانائيڊ جي وچ ۾ شروعاتي رد عمل جي غير خود بخود کي ختم ڪرڻ لاءِ ڊرائيونگ فورس فراهم ڪري ٿو.

3.2 توجهه جي گهرج

رد عمل کي اثرائتي انداز ۾ اڳتي وڌڻ لاءِ، سوڊيم سائانائيڊ جي ڪافي ڪنسنٽريشن جي ضرورت آهي. جيئن ته چاندي جو سلفائيڊ پاڻي ۾ حل نه ٿيندو آهي، چاندي جي سلفائيڊ مان آهستي آهستي خارج ٿيندڙ چاندي جي آئنن سان گڏ ڪمپلڪس ڪرڻ لاءِ سائانائيڊ آئنن جي هڪ وڏي ڪنسنٽريشن جي ضرورت آهي. حسابن مان ظاهر ٿيو آهي ته \(Ag_0.1S\) جي \(2mol\) \(NaCN\) محلول جي \(1L\) ۾ گھلڻ لاءِ، \(NaCN\) جي گهٽ ۾ گهٽ ڪنسنٽريشن جي ضرورت تقريبن \(12.97mol/L\) آهي. هي اعليٰ ڪنسنٽريشن جي ضرورت چاندي جي سلفائيڊ جي گهٽ حل پذيري ۽ چاندي جي سائانائيڊ ڪمپلڪس آئن جي ٺهڻ ڏانهن ڪمپلڪس - فارميشن رد عمل جي توازن کي منتقل ڪرڻ جي ضرورت جي ڪري آهي.

3.3 درجه حرارت ۽ دٻاء

جيتوڻيڪ سلور سلفائيڊ ۽ سوڊيم سائانائيڊ جي وچ ۾ رد عمل ڪمري جي حرارت تي ٿي سگهي ٿو، پر گرمي پد ۾ واڌ عام طور تي رد عمل جي شرح کي تيز ڪري سگهي ٿي. وڌيڪ گرمي پد رد عمل ڪندڙ ماليڪيولن جي حرڪي توانائي کي وڌائي ٿو، جنهن جي ڪري وڌيڪ بار بار ۽ توانائي سان ٽڪراءُ ٿئي ٿو. جڏهن ته، انتهائي تيز گرمي پد پڻ ضمني رد عمل جو سبب بڻجي سگهي ٿو، جهڙوڪ سائانائيڊ مرکبات جو سڙڻ. دٻاءُ جو عام حالتن ۾ هن رد عمل تي ڪو خاص سڌو اثر نه پوندو آهي، ڇاڪاڻ ته اهو هڪ آبي محلول ۾ رد عمل آهي ۽ نه ته گئس-مرحلي رد عمل جتي دٻاءُ ۾ تبديلين جو وڌيڪ واضح اثر پوندو.

4. رد عمل جي حرڪيات

4.1 رد عمل جي شرح جو تعين

سوڊيم سائانائيڊ سان سلور سلفائيڊ جي رد عمل جي شرح تجرباتي طريقن ذريعي طئي ڪري سگهجي ٿي. وقت سان گڏ ري ايڪٽنٽ (جهڙوڪ سلور سلفائيڊ يا سوڊيم سائانائيڊ) يا شين (جهڙوڪ سلور - سائانائيڊ ڪمپليڪس آئن يا سلفر) جي ڪنسنٽريشن ۾ تبديلي کي ماپڻ سان، رد عمل جي شرح جو حساب لڳائي سگهجي ٿو. مثال طور، هڪ بيچ ري ايڪٽر تجربي ۾، نموني باقاعده وقفن تي ورتا وڃن ٿا، ۽ حل ۾ سلور - سائانائيڊ ڪمپليڪس آئن جي ڪنسنٽريشن کي تجزياتي ٽيڪنڪ جهڙوڪ اسپيڪٽروفوٽوميٽري يا آئن - چونڊيل اليڪٽروڊ استعمال ڪندي ماپي سگهجي ٿو. پوءِ سلور - سائانائيڊ ڪمپليڪس آئن جي ٺهڻ جي شرح کي مجموعي رد عمل جي شرح کي ڳڻڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي.

4.2 شرح - قدمن جو تعين ڪرڻ

سلور سلفائيڊ سائينائيڊيشن جو رد عمل جو طريقو پيچيده آهي ۽ ان ۾ ڪيترائي مرحلا شامل آهن. شرح جو تعين ڪندڙ قدم شايد رد عمل جي تسلسل ۾ سڀ کان سست قدم آهي. اهم مرحلن مان هڪ سلور سلفائيڊ جو تحليل آهي، جنهن ۾ چاندي جي آئنن ۽ سلفر آئنن جو ڇڏڻ شامل آهي. سائينائيڊ آئنن سان چاندي جي آئنن جو پيچيدگي سلور سلفائيڊ جي تحليل جي مقابلي ۾ نسبتا تيز آهي. آڪسيجن پاران سلفر جو آڪسائيڊيشن پڻ مجموعي رد عمل جي شرح ۾ اهم ڪردار ادا ڪري ٿو. جيڪڏهن آڪسيجن جي فراهمي محدود آهي، ته اهو شرح جو تعين ڪندڙ عنصر بڻجي سگهي ٿو. ان کان علاوه، سلور سلفائيڊ ذرڙن جي مٿاڇري تي رد عمل ڪندڙ ماليڪيولن (جهڙوڪ سائينائيڊ آئن ۽ آڪسيجن) جو ڦهلاءُ پڻ رد عمل جي شرح کي متاثر ڪري سگهي ٿو، خاص طور تي انهن صورتن ۾ جتي سلور سلفائيڊ جو ذرڙو سائيز وڏو هجي.

4.3 رياضياتي ماڊلنگ

رياضي ماڊل تيار ڪيا ويا آهن ته جيئن سلور سلفائيڊ سائانائيڊيشن جي رد عمل جي حرڪيات کي بيان ڪري سگهجي. هڪ عام طور تي استعمال ٿيندڙ ماڊل سکڙڻ وارو - ڪور ماڊل آهي. هي ماڊل فرض ڪري ٿو ته رد عمل مضبوط سلور سلفائيڊ ذرڙي جي مٿاڇري تي ٿئي ٿو، ۽ جيئن رد عمل اڳتي وڌندو آهي، غير رد عمل ٿيل سلور سلفائيڊ جو ڪور سُڪڙجي ويندو آهي. ماڊل پراڊڪٽ پرت ذريعي ري ايڪٽنٽ جي پکيڙ (سلفر ۽ ٻيون رد عمل جون شيون جيڪي سلور سلفائيڊ ذرڙي جي مٿاڇري تي ٺهي سگهن ٿيون)، مٿاڇري تي ڪيميائي رد عمل جي شرح، ۽ حل جي مرحلي ۾ پيچيدگي جي توازن جهڙن عنصرن کي حساب ۾ رکي ٿو. هن ماڊل کي استعمال ڪندي، مختلف حالتن ۾ رد عمل جي شرح بابت اڳڪٿيون ڪري سگهجن ٿيون، جهڙوڪ سوڊيم سائانائيڊ ۽ آڪسيجن جي مختلف ڪنسنٽريشن، سلور سلفائيڊ جي ذرڙي جي سائيز، ۽ گرمي پد. تجرباتي نتيجا عام طور تي اهڙن رياضياتي ماڊلز جي اڳڪٿين سان سٺي موافقت ۾ مليا آهن.

5. درخواستون

5.1 معدنيات مان چاندي ڪڍڻ

سلفائيڊ معدنيات مان چاندي ڪڍڻ لاءِ چاندي جي سلفائيڊ ۽ سوڊيم سائينائيڊ جي وچ ۾ رد عمل وڏي پيماني تي کان کني جي صنعت ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي. هڪ عام سائينائيڊيشن جي عمل ۾، ڪٽيل چاندي واري معدنيات کي سوڊيم سائينائيڊ جي پتلي محلول سان علاج ڪيو ويندو آهي. معدنيات ۾ چاندي جي سلفائيڊ سوڊيم سائينائيڊ سان رد عمل ڪري حل ٿيندڙ چاندي - سائينائيڊ ڪمپليڪس ٺاهيندي آهي. رد عمل کان پوءِ، چاندي - سائينائيڊ ڪمپليڪس تي مشتمل محلول کي مضبوط رهجي ويل کان الڳ ڪيو ويندو آهي. پوءِ چاندي کي مختلف طريقن ذريعي محلول مان حاصل ڪري سگهجي ٿو، جهڙوڪ مناسب گهٽائڻ واري ايجنٽ سان گهٽائڻ (مثال طور، زنڪ مٽي). هي عمل انتهائي ڪارآمد آهي ۽ وڏي پيماني تي استعمال ٿيندڙ طريقن مان هڪ آهي. چاندي ڪڍڻ.

5.2 ماحولياتي خيالات

جڏهن ته، چاندي ڪڍڻ جي عمل ۾ سوڊيم سائانائيڊ جو استعمال ماحولياتي خدشن کي وڌائي ٿو. سائانائيڊ هڪ انتهائي زهريلو مادو آهي، ۽ سائانائيڊ تي مشتمل حلن جي ڪنهن به رسي يا غلط نيڪال جا ماحولياتي اثر سخت ٿي سگهن ٿا. تنهن ڪري، کان کني جي صنعت ۾ سائانائيڊ جي محفوظ هٿ ڪرڻ ۽ نيڪال کي يقيني بڻائڻ لاءِ سخت ماحولياتي ضابطا لاڳو آهن. ڪيتريون ئي کان کني ڪمپنيون سائانائيڊ جي استعمال کي گهٽائڻ يا سائانائيڊ تي مشتمل فضول کي وڌيڪ اثرائتي طريقي سان علاج ڪرڻ لاءِ متبادل طريقا پڻ ترقي ڪري رهيون آهن. انهن چئلينجن جي باوجود، چاندي جي سلفائيڊ ۽ سوڊيم سائانائيڊ جي وچ ۾ رد عمل چاندي جي کان کني جي صنعت ۾ هڪ اهم عمل رهي ٿو ڇاڪاڻ ته چاندي ڪڍڻ ۾ ان جي اعليٰ ڪارڪردگي آهي.

6. نتيجو

چاندي جي سلفائيڊ ۽ سوڊيم سائينائيڊ جي وچ ۾ رد عمل هڪ پيچيده ڪيميائي عمل آهي جنهن ۾ چاندي ڪڍڻ ۾ اهم استعمال شامل آهن. صنعتي عملن کي بهتر بڻائڻ ۽ سائينائيڊ جي استعمال سان لاڳاپيل ماحولياتي خدشن کي حل ڪرڻ لاءِ رد عمل جي اصولن، حالتن، حرڪيات ۽ استعمال کي سمجهڻ ضروري آهي. هن علائقي ۾ وڌيڪ تحقيق وڌيڪ ڪارآمد رد عمل جي حالتن کي ترقي ڪرڻ، رد عمل جي چونڊ کي بهتر بڻائڻ، ۽ چاندي ڪڍڻ ۾ سائينائيڊ جي استعمال کي تبديل ڪرڻ يا گهٽائڻ لاءِ متبادل طريقا ڳولڻ تي ڌيان ڏئي سگهي ٿي.