හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් සමඟ සයනයිඩ් වලිග වලට ප්‍රතිකාර කිරීමේ ක්‍රම

හැදින්වීම

සයනයිඩ් වලිග යනු රන් කැණීම් සහ අනෙකුත් කර්මාන්තවල නිපදවන අතුරු නිෂ්පාදන වන අතර ඒවා නිස්සාරණ ක්‍රියාවලියේදී සයනයිඩ් භාවිතා කරයි. විෂ සහිත සයනයිඩ් සංයෝග පැවතීම නිසා, සයනයිඩ් වලිග පරිසරයට බරපතල තර්ජනයක් එල්ල කරයි. මෙම වලිග සමඟ කටයුතු කිරීම සඳහා හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් ප්‍රතිකාරය ඵලදායී ක්‍රමයකි. මෙම ලිපියෙන් මෙම ප්‍රතිකාර ක්‍රමය විස්තරාත්මකව ගවේෂණය කරනු ඇත.

හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් ප්‍රතිකාරයේ මූලධර්මය

හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් (H₂O₂) යනු ප්‍රබල ඔක්සිකාරක කාරකයකි. සයනයිඩ් වලිග වලට ප්‍රතිකාර කිරීමේදී, මූලික මූලධර්මය නම්, හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් ක්ෂාරීය පරිසරයක (සාමාන්‍යයෙන් 10 - 11 pH අගයක් සහිත) සයනයිඩ් සංයෝග සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කරන බවයි. ද්‍රව්‍ය (සාමාන්‍යයෙන් තඹ අයන, Cu²⁺) මගින් උත්ප්‍රේරණය කරන ලද, පහත ප්‍රතික්‍රියා සිදු වේ:

සයනයිඩ් (CN⁻) ඔක්සිකරණය වී සයනේට් (CNO⁻) බවට පත් වේ. ප්‍රතික්‍රියාව සරලව මෙසේ ප්‍රකාශ කළ හැකිය:

2CN⁻ + 5H₂O₂ + 2OH⁻ → 2CNO⁻ + 6H₂O

නිශ්චිත තත්වයන් යටතේ, සයනේට් තවදුරටත් ප්‍රතික්‍රියා කර ඇමෝනියා (NH₃), කාබන් ඩයොක්සයිඩ් (CO₂) සහ නයිට්‍රජන් (N₂) වැනි අඩු හානිකර ද්‍රව්‍ය බවට දිරාපත් විය හැක .

CNO⁻ + 2H₂O → NH₃ + HCO₃⁻

පසුව, සුදුසු පාරිසරික තත්ත්වයන් යටතේ ඇමෝනියා තවදුරටත් ඔක්සිකරණය හෝ වාෂ්පීකරණය කළ හැක.

ප්රතිකාර පියවර

වලිග පොහොර සකස් කිරීම : පළමුව, සයනයිඩ් වලිග පොහොර බවට පත් කළ යුතුය. මෙය සාමාන්‍යයෙන් සිදු කරනු ලබන්නේ වලිග වලට ජලය එකතු කර සුදුසු භාජනයක (විශාල පරිමාණ මිශ්‍ර ටැංකියක් වැනි) හොඳින් මිශ්‍ර කිරීමෙනි. හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් සහ සයනයිඩ් අඩංගු අංශු අතර හොඳ සම්බන්ධතාවයක් සහතික කිරීම සඳහා පොහොරවල අනුකූලතාව සකස් කරනු ලැබේ.

pH අගය ගැලපීම : සයනයිඩ් වලිග පොහොරවල pH අගය සුදුසු ක්ෂාරීය පරාසයට, සාමාන්‍යයෙන් pH 10 - 11 ට සකස් කරනු ලැබේ. හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් සයනයිඩ් සමඟ ඔක්සිකරණ ප්‍රතික්‍රියාව pH අගය මත බෙහෙවින් රඳා පවතින බැවින් මෙම පියවර ඉතා වැදගත් වේ. pH අගය වැඩි කිරීම සඳහා දෙහි (Ca(OH)₂) හෝ සෝඩියම් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් (NaOH) බහුලව භාවිතා වේ.

උත්ප්‍රේරක එකතු කිරීම : තඹ සල්ෆේට් (CuSO₄) වැනි තඹ මත පදනම් වූ උත්ප්‍රේරක, පොහොර මිශ්‍රණයට එකතු කරනු ලැබේ. තඹ අයන මගින් හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් සහ සයනයිඩ් අතර ප්‍රතික්‍රියාව උත්ප්‍රේරණය කළ හැකි අතර, ප්‍රතික්‍රියා අනුපාතය සැලකිය යුතු ලෙස වේගවත් කරයි. පොහොර මිශ්‍රණයේ තඹ අයන සාන්ද්‍රණය සාමාන්‍යයෙන් 50 mg/L පමණ පාලනය වේ. කෙසේ වෙතත්, වලිගවල දැනටමත් ප්‍රමාණවත් තඹ හෝ වෙනත් උත්ප්‍රේරක ද්‍රව්‍ය අඩංගු නම්, අතිරේක උත්ප්‍රේරක එකතු කිරීම අවශ්‍ය නොවනු ඇත.

හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් එකතු කිරීම : ඉන්පසු, හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් පොහොර මිශ්‍රණයට එකතු කරනු ලැබේ. හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් එකතු කරන ප්‍රමාණය වලිග කොටස්වල සයනයිඩ් සාන්ද්‍රණය මත රඳා පවතී. හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් සහ සයනයිඩ් වල මවුලික අනුපාතය සාමාන්‍යයෙන් 3:1 - 8:1 පරාසයක පවතී. උදාහරණයක් ලෙස, වලිග කොටස්වල සයනයිඩ් අන්තර්ගතය ඉහළ නම්, හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් ඉහළ අනුපාතයක් අවශ්‍ය වේ. ඒකාකාර ව්‍යාප්තිය සහ සම්පූර්ණ ප්‍රතික්‍රියාව සහතික කිරීම සඳහා අඛණ්ඩව ඇවිස්සීමත් සමඟ හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් සෙමින් එකතු කළ යුතුය.

ප්‍රතික්‍රියාව සහ කලවම් කිරීම : ප්‍රතික්‍රියාකාරක අතර ප්‍රමාණවත් සම්බන්ධතාවයක් සහතික කිරීම සඳහා ප්‍රතික්‍රියාව අතරතුර පොහොර අඛණ්ඩව කලවම් කරනු ලැබේ. ප්‍රතික්‍රියා කාලය ආරම්භක සයනයිඩ් සාන්ද්‍රණය සහ ප්‍රතිකාර අරමුණු අනුව වෙනස් වේ, සාමාන්‍යයෙන් පැය 1 - 2 කට නොඅඩු. මෙම කාලය තුළ, හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් සයනයිඩ් අඩු හානිකර නිෂ්පාදන බවට ඔක්සිකරණය කරයි.

ඝන - ද්‍රව වෙන් කිරීම : ප්‍රතික්‍රියාව සම්පූර්ණ වූ පසු, ප්‍රතිකාර කළ පොහොර මත ඝන - ද්‍රව වෙන් කිරීම සිදු කෙරේ. ඝණීකාරකයක අවසාදිත කිරීම සහ පෙරහන් මුද්‍රණ යන්ත්‍රයක් භාවිතයෙන් පෙරීම වැනි ක්‍රම හරහා මෙය සාක්ෂාත් කරගත හැකිය. වෙන් කරන ලද ඝන ද්‍රව්‍ය (එනම්, ප්‍රතිකාර කළ වලිග) ආරක්ෂිතව බැහැර කළ හැකිය, උදාහරණයක් ලෙස, හොඳින් පෙලගැසී ඇති සහ නිරීක්ෂණය කරන ලද වලිග පොකුණක ගබඩා කර ඇත. සයනයිඩ් සහ අනෙකුත් ද්‍රව්‍යවල සාන්ද්‍රණය අඩු කර ඇති පෙරහන, කොන්දේසි ඉඩ දෙන්නේ නම්, නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියේදී තවදුරටත් ප්‍රතිකාර කිරීමට හෝ නැවත භාවිතා කිරීමට හැකිය.

ප්‍රතිකාර කාර්යක්ෂමතාවයට බලපාන සාධක

හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් සාන්ද්‍රණය : එකතු කරන ලද හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් සාන්ද්‍රණය වැඩි වන තරමට සයනයිඩ් මත ඔක්සිකරණ බලපෑම වඩා හොඳය. කෙසේ වෙතත්, හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් අධික ලෙස භාවිතා කිරීම පිරිවැය වැඩි කරනවා පමණක් නොව අතුරු ප්‍රතික්‍රියා සහ විභව පාරිසරික ගැටළු ද ඇති කළ හැකිය.

pH අගය : ඉහත සඳහන් කළ පරිදි, ප්‍රතික්‍රියා පද්ධතියේ pH අගය ප්‍රතික්‍රියා අනුපාතය සහ කාර්යක්ෂමතාව කෙරෙහි සැලකිය යුතු බලපෑමක් ඇති කරයි. 10 - 11 ප්‍රශස්ත pH පරාසයෙන් බැහැරවීම් හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් මගින් සයනයිඩ් ඔක්සිකරණ ප්‍රතික්‍රියාව මන්දගාමී කරයි.

උත්ප්‍රේරක සාන්ද්‍රණය : තඹ මත පදනම් වූ උත්ප්‍රේරකයේ සාන්ද්‍රණය ප්‍රතික්‍රියා අනුපාතයට බලපායි. උත්ප්‍රේරක සාන්ද්‍රණය ඉතා අඩු නම්, ප්‍රතික්‍රියාව ඉතා මන්දගාමී විය හැකිය; එය ඉතා ඉහළ නම්, එය වෙනත් සංකීර්ණ රසායනික ප්‍රතික්‍රියා ඇති කළ හැකි අතර පිරිවැය වැඩි කරයි.

ප්‍රතික්‍රියා කාලය : හැකිතාක් දුරට සයනයිඩ් සම්පූර්ණයෙන් ඔක්සිකරණය වීම සහතික කිරීම සඳහා ප්‍රමාණවත් ප්‍රතික්‍රියා කාලයක් අවශ්‍ය වේ. ප්‍රමාණවත් ප්‍රතික්‍රියා කාලය නොමැතිකම ප්‍රතිකාර කළ වලිගවල ඉතිරි සයනයිඩ් ඇති කරයි.

ආරම්භක සයනයිඩ් සාන්ද්‍රණය : වලිග කොටස්වල ආරම්භක සයනයිඩ් සාන්ද්‍රණය වැඩි වන තරමට, සම්පූර්ණ ප්‍රතිකාරයක් ලබා ගැනීම වඩාත් අපහසු වන අතර, වැඩි හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් සහ දිගු ප්‍රතික්‍රියා කාලයක් අවශ්‍ය විය හැකිය.

හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් ප්‍රතිකාරයේ වාසි

ඉහළ ඔක්සිකරණ කාර්යක්ෂමතාව : හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ්, නිදහස් සයනයිඩ් සහ සමහර ලෝහ - සයනයිඩ් සංකීර්ණ ඇතුළු විවිධ ආකාරයේ සයනයිඩ් ඵලදායී ලෙස ඔක්සිකරණය කළ හැකි අතර, සයනයිඩ් වලිගවල විෂ වීම සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කරයි.

සාපේක්ෂව සරල ක්‍රියාවලිය : වෙනත් සයනයිඩ් ප්‍රතිකාර ක්‍රම (සංකීර්ණ රසායනික වර්ෂාපතනය හෝ ජීව විද්‍යාත්මක ප්‍රතිකාර ක්‍රම වැනි) සමඟ සසඳන විට, හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් ප්‍රතිකාර ක්‍රියාවලිය සාපේක්ෂව බුද්ධිමත් සහ ක්‍රියාත්මක කිරීමට පහසුය.

ද්විතියික දූෂණයේ අඩු අවදානම : හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් ඔක්සිකරණ ප්‍රතික්‍රියාවේ අතුරු නිෂ්පාදන අඩු හානිකර වේ. අතරමැදි නිෂ්පාදනයක් වන සයනේට් තවදුරටත් විෂ නොවන ද්‍රව්‍ය බවට දිරාපත් විය හැකි අතර, හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් ජලය සහ ඔක්සිජන් බවට දිරාපත් වන අතර, ද්විතියික දූෂණයේ අවදානම අවම කරයි.

පුළුල් අදාළත්වය : මෙම ක්‍රමය කුඩා පරිමාණ පතල් කැණීම් මෙහෙයුම් සහ මහා පරිමාණ කාර්මික කම්හල් දෙකටම අදාළ වන අතර, එය සයනයිඩ් වලිග වලට ප්‍රතිකාර කිරීම සඳහා බහුකාර්ය තේරීමක් කරයි.

සිද්ධි අධ්යයන

රන් කැණීම් සමාගමක් : [නිශ්චිත ස්ථානයක] පිහිටා ඇති රන් කැණීම් සමාගමක ඉහළ සයනයිඩ් සාන්ද්‍රණයක් සහිත සයනයිඩ් වලිග විශාල ප්‍රමාණයක් තිබුණි. ඔවුන් හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් ප්‍රතිකාර ක්‍රමය අනුගමනය කළහ. pH අගය 10.5 දක්වා සකස් කිරීම ඇතුළුව ක්‍රියාවලි පරාමිතීන් ප්‍රශස්ත කිරීමෙන්. උත්ප්‍රේරකයක් ලෙස 50 mg/L සාන්ද්‍රණයකින් තඹ සල්ෆේට් එකතු කිරීම, හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් - සිට - සයනයිඩ් මෝලර් අනුපාතය 5:1 භාවිතා කිරීම සහ පැය 1.5 ක ප්‍රතික්‍රියාවක් සිදු කිරීම, ඔවුන් වලිග වල සයනයිඩ් සාන්ද්‍රණය නියාමන ප්‍රමිතීන්ට වඩා බෙහෙවින් අඩු මට්ටමකට සාර්ථකව අඩු කළහ. ප්‍රතිකාර කරන ලද වලිග වලිග තටාකයේ ආරක්ෂිතව ගබඩා කරන ලද අතර, පෙරහන පතල් කැණීමේ ක්‍රියාවලියේදී නැවත භාවිතා කරන ලද අතර එමඟින් ජල පරිභෝජනය අඩු විය.

කුඩා පරිමාණ කැණීම් මෙහෙයුමක් : දුරස්ථ ප්‍රදේශයක කුඩා පරිමාණ රන් කැණීම් මෙහෙයුමක් ද සයනයිඩ් අඩංගු වලිග ගැටළුවට මුහුණ දුන්නේය. සීමිත සම්පත් නිසා, එහි ක්‍රියාකාරී සරල බව සැලකිල්ලට ගනිමින්, ඔවුන් හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් ප්‍රතිකාර ක්‍රමය තෝරා ගත්හ. වලිගවල ඇස්තමේන්තුගත සයනයිඩ් අන්තර්ගතයට අනුව එකතු කරන ලද හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් ප්‍රමාණය ප්‍රවේශමෙන් පාලනය කිරීමෙන්, දේශීයව ලබා ගත හැකි දෙහි සමඟ pH අගය සකස් කිරීමෙන් සහ මිශ්‍ර කිරීම සඳහා සරල යාන්ත්‍රික කලවම් යන්ත්‍රයක් භාවිතා කිරීමෙන්, ඔවුන් වලිගවල සයනයිඩ් විෂ වීම සාර්ථකව අඩු කළහ. ප්‍රතිකාර පරිමාණය කුඩා වුවද, වලිග බැහැර කිරීම සඳහා දේශීය පාරිසරික අවශ්‍යතා සපුරාලීමට එය ප්‍රමාණවත් වූ අතර, අවට පරිසරය විභව සයනයිඩ් දූෂණයෙන් ආරක්ෂා කළේය.

පූර්වාරක්ෂාව

හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් ආරක්ෂිතව හැසිරවීම : හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් යනු ප්‍රබල ඔක්සිකාරක කාරකයක් වන අතර නිසි ලෙස හැසිරවිය නොහැකි නම් එය අතිශයින් භයානක විය හැකිය. ප්‍රතිකාර ක්‍රියාවලියට සම්බන්ධ සේවකයින් අත්වැසුම්, ඇස් කණ්ණාඩි සහ ආරක්ෂිත ඇඳුම් වැනි සුදුසු පුද්ගලික ආරක්ෂක උපකරණ පැළඳිය යුතුය. හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් ගබඩා කිරීමේදී අහම්බෙන් දිරාපත් වීම හෝ දැවෙන ද්‍රව්‍ය සමඟ සම්බන්ධ වීම වැළැක්වීම සඳහා ආරක්ෂක රෙගුලාසි දැඩි ලෙස අනුගමනය කළ යුතුය.

නිවැරදි අධීක්ෂණය : ප්‍රතික්‍රියා ක්‍රියාවලිය අඛණ්ඩව නිරීක්ෂණය කිරීම අත්‍යවශ්‍ය වේ. ප්‍රතික්‍රියාව අතරතුර පොහොරවල pH අගය, හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් සහ සයනයිඩ් සාන්ද්‍රණය මෙන්ම ප්‍රතික්‍රියා උෂ්ණත්වය නිරීක්ෂණය කිරීම මෙයට ඇතුළත් වේ. ප්‍රතිකාර ක්‍රියාවලිය අපේක්ෂිත පරිදි සිදුවන බව සහතික කිරීම සඳහා සහ අවශ්‍ය නම් කාලෝචිත ගැලපීම් සිදු කිරීම සඳහා නිතිපතා සාම්පල ලබා ගැනීම සහ විශ්ලේෂණය සිදු කළ යුතුය.

පිරිපහදු කළ වලිග ඉවත් කිරීම : පිරිපහදු කිරීමෙන් පසුව පවා, ඝන වලිග පාරිසරික ප්‍රමිතීන්ට අනුකූල වන නිතිපතා වලිග පොකුණක ගබඩා කළ යුතුය. පසට සහ භූගත ජලයට අවශේෂ හානිකර ද්‍රව්‍ය කාන්දු වීම වැළැක්වීම සඳහා වලිග පොකුණට සුදුසු ආස්තරණ ව්‍යුහයක් තිබිය යුතුය.

පාරිසරික බලපෑම් තක්සේරුව : හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් ප්‍රතිකාර ක්‍රමය ක්‍රියාත්මක කිරීමට පෙර, වාතය, ජලය සහ පසෙහි ගුණාත්මකභාවය මෙන්ම අවට පරිසර පද්ධතියට එහි විභව බලපෑම් තක්සේරු කිරීම සඳහා පුළුල් පාරිසරික බලපෑම් තක්සේරුවක් පැවැත්විය යුතුය. මෙම තක්සේරුව ප්‍රතිකාර ක්‍රියාවලිය ප්‍රශස්ත කිරීමට සහ පාරිසරික රෙගුලාසි වලට අනුකූල වීම සහතික කිරීමට උපකාරී වේ.

නිගමනයක් ලෙස, හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් ප්‍රතිකාර ක්‍රමය සයනයිඩ් වලිග ප්‍රතිකාර සඳහා ශක්‍ය සහ ඵලදායී විසඳුමක් සපයයි. එහි මූලධර්මය අවබෝධ කර ගැනීමෙන්, නිවැරදි ප්‍රතිකාර පියවර අනුගමනය කිරීමෙන්, බලපාන සාධක සලකා බැලීමෙන් සහ අවශ්‍ය පූර්වාරක්ෂාවන් ගැනීමෙන්, මෙම ක්‍රමයට සයනයිඩ් වලිග මගින් ඇති කරන පාරිසරික අවදානම් සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කළ හැකි අතර, පතල් කර්මාන්තයේ තිරසාර සංවර්ධනයට සහ පාරිසරික ආරක්ෂාවට දායක වේ.