Sodium Cyanide: Isang kailangang-kailangan na Materyal mula sa Industrial Synthesis hanggang sa Fine Chemical

pagpapakilala

Sosa cyanide, na may chemical formula na NaCN, ay isang puting mala-kristal na pulbos. Ito ay lubos na natutunaw sa tubig at may mahinang mapait na amoy ng almendras. Bilang isang mahalagang pangunahing kemikal na hilaw na materyal, Sodium cyanide gumaganap ng isang hindi mapapalitang papel sa iba't ibang larangan ng industriya, lalo na sa industriyal na synthesis at Mga pinong kemikal.

Mga Pisikal at Kemikal na Katangian

Ang sodium cyanide ay isang cubic crystal system. Ito ay lubos na natutunaw sa tubig at madaling mag-hydrolyze upang makagawa ng hydrogen cyanide, kasama ang aqueous solution nito na nagpapakita ng malakas na alkalinity. Ang punto ng pagkatunaw nito ay 563.7 °C, at ang punto ng kumukulo nito ay 1496 °C. Ito ay may density na 1.595 g/cm³. Ang sodium cyanide ay lubhang nakakalason, at kahit na ang isang bakas na dami ng kontak sa pamamagitan ng mga sugat sa balat, paglanghap, o paglunok ay maaaring humantong sa kamatayan. Ang mataas na toxicity na ito ay higit sa lahat dahil sa cyanide ion (CN⁻) sa loob nito, na maaaring pagsamahin sa mga ferric ions sa mga selula ng dugo, na nagiging sanhi ng pagkawala ng mga selula ng dugo sa kanilang function na nagdadala ng oxygen, at sa huli ay humahantong sa mabilis na pagkamatay ng organismo dahil sa hypoxia.

Mga Paraan ng Industrial Synthesis

1. Proseso ng Andrussow: Gumagamit ang paraang ito ng natural na gas, ammonia, at hangin bilang hilaw na materyales, na may platinum-rhodium alloy bilang catalyst. Ang reaksyon ay nangyayari sa mataas na temperatura. Ang natural na gas (pangunahin ang methane) ay tumutugon sa ammonia at oxygen sa pagkakaroon ng isang katalista upang makagawa ng hydrogen cyanide, at pagkatapos ay ang hydrogen cyanide ay tumutugon sa solusyon ng sodium hydroxide upang makakuha ng Sodium Cyanide. Ang pangkalahatang reaksyon ay maaaring simpleng ipahayag bilang: CH₄ + NH₃ + 1.5O₂ → HCN + 3H₂O, HCN + NaOH → NaCN + H₂O. Ang pamamaraang ito ay may medyo mataas na kahusayan sa produksyon at angkop para sa malakihang pang-industriyang produksyon. Gayunpaman, nangangailangan ito ng mataas na kondisyon ng reaksyon at mahigpit na kontrol sa mga ratio ng raw na materyal at mga parameter ng reaksyon.

2. Banayad na Paraan ng Pyrolysis ng Langis: Ang likidong ammonia ay pinasingaw at pagkatapos ay hinaluan ng magaan na langis sa isang panghalo at pinainit. Ang preheated mixed gas ay pumapasok sa cracking furnace, kung saan ang isang cracking reaction ay nangyayari sa isang mataas na temperatura (mga 1450 °C). Ang petrolyo coke ay ginagamit bilang isang carrier, at nitrogen ay ginagamit bilang isang proteksiyon gas upang maiwasan ang oksihenasyon. Ang cracking gas ay naglalaman ng hydrogen cyanide. Pagkatapos ng mga proseso tulad ng pag-alis ng ammonia, pagsipsip ng tubig, pagwawasto, at paghalay, ang hydrogen cyanide ay nakuha, at pagkatapos ay tumutugon ito sa solusyon ng sodium hydroxide upang makakuha ng likido sodium cyanide. Ang likidong sodium cyanide ay maaaring higit pang ma-concentrate at gawing crystallized upang makakuha ng solidong sodium cyanide. Bagama't ang prosesong ito ay may mature na teknolohiya, mayroon din itong mga problema tulad ng mahirap na desulfurization at pag-alis ng impurity ng hydrogen cyanide, mataas na pagkonsumo ng enerhiya ng produkto, napakahirap sa paggamot sa "tatlong basura", at medyo mataas na gastos sa produksyon.

3. Acrylonitrile By - product na Paraan: Sa proseso ng paggawa ng acrylonitrile sa pamamagitan ng ammoxidation ng propylene, ang hydrogen cyanide gas ay ginawa bilang isang by-product (ang halaga ay katumbas ng 4% - 10% ng produksyon ng acrylonitrile). Ang gas mula sa reactor ay naglalaman ng labis na ammonia. Pagkatapos alisin ang ammonia na may dilute sulfuric acid, ang reaksyon ng gas ay pumapasok sa isang water absorption cooling tower upang sumipsip ng acrylonitrile, hydrogen cyanide, acetonitrile, at acrolein, atbp. Ang absorption liquid ay sumasailalim sa karagdagang paghihiwalay at mga proseso ng purification tulad ng resolution at rectification upang makakuha ng high-purity na produktong acrylonitrile at hydrogen cyanide. Ang by-product na hydrogen cyanide ay hinihigop ng isang alkali solution upang makagawa ng sodium cyanide. Ang mga produktong nakuha sa pamamaraang ito ay may mas kaunting mga impurities at isang mababang nilalaman ng asupre. Gayunpaman, ito ay limitado ng kapasidad ng produksyon ng acrylonitrile. Sa kasalukuyan, ang produksyon ng acrylonitrile sa Tsina ay lumalapit sa saturation, at ang output nito ay mahirap tumaas nang malaki.

Mga Application sa Fine Chemicals

1. Pang-industriya ng Parmasyutiko: Ang sodium cyanide ay malawakang ginagamit sa synthesis ng mga pharmaceutical intermediate. Halimbawa, sa synthesis ng ilang karaniwang gamot tulad ng penicillin, ibuprofen, bitamina B6. folic acid, guanine, acyclovir, barbiturates, norfloxacin, caffeine, at berberine, ang sodium cyanide ay isang mahalagang hilaw na materyal. Nakikilahok ito sa mga pangunahing reaksyon sa ruta ng synthesis, na tumutulong sa pagbuo ng molekular na istruktura ng gamot at gumaganap ng mahalagang papel sa buong proseso ng synthesis ng gamot.

2. Industriya ng pestisidyo: Isa rin itong mahalagang hilaw na materyal sa paggawa ng mga pestisidyo. Ang mga karaniwang pestisidyo tulad ng glyphosate, paraquat, cyanazine, phenthoate, at isoprothiolane ay nangangailangan lahat ng paggamit ng sodium cyanide sa kanilang mga proseso ng pagmamanupaktura. Ang sodium cyanide ay kasangkot sa synthesis ng mga aktibong sangkap ng pestisidyo, na nagbibigay sa mga pestisidyo ng mga tiyak na istrukturang kemikal at mga katangian ng pestisidyo, na may malaking kahalagahan para sa pagtiyak sa produksyon ng agrikultura at pagpigil at pagkontrol sa mga peste sa agrikultura.

3. Industriya ng Dye at Pigment: Sa industriya ng dye, ginagamit ang sodium cyanide sa paggawa ng mahahalagang intermediate tulad ng cyanuric chloride. Ang cyanuric chloride ay isang mahalagang intermediate para sa mga reaktibong tina at isa ring hilaw na materyal para sa paggawa ng mga optical brightener. Nakikilahok ito sa synthesis ng mga tina, na nagbibigay ng mga tina na may mahusay na mga katangian ng pangkulay at bilis ng kulay, at nagtataguyod ng pag-unlad ng industriya ng pangulay.

4. Synthesis ng Espesyal na Organic Compound: Ang sodium cyanide ay maaaring gamitin upang mag-synthesize ng iba't ibang espesyal na organic compound, tulad ng cyanobenzyl at ang mga derivative series na produkto nito, iminodiacetonitrile, iminodiacetic acid (ester), chelating agent series na produkto (EDTA, DTPA, NTA) at ang kanilang mga produktong metal salt, glycine, hydroxyacetonitrile Ang mga ito (mga acid na kemikal), atbp. paggamot, at organic synthesis. Halimbawa, ang mga ahente ng chelating ay maaaring gamitin upang magbigkis ng mga ion ng metal, na gumaganap ng isang mahalagang papel sa paglambot ng tubig at mga proseso ng paghihiwalay ng metal ion.

Mga Pagsasaalang-alang sa Kaligtasan at Pangkapaligiran

Dahil sa mataas na toxicity nito, ang mga mahigpit na hakbang sa kaligtasan ay dapat gawin sa paggawa, transportasyon, imbakan, at paggamit ng sodium cyanide. Sa proseso ng produksyon, ang mga operator ay kailangang magsuot ng naaangkop na personal na kagamitan sa proteksiyon, kabilang ang mga gas - tight suit, respirator, at protective gloves, upang maiwasan ang pagkakadikit sa sodium cyanide. Ang mga pasilidad ng produksyon ay dapat na nilagyan ng advanced na bentilasyon at mga sistema ng tambutso upang matiyak na ang hangin sa lugar ng trabaho ay nakakatugon sa mga pamantayan sa kaligtasan. Sa panahon ng transportasyon, ang sodium cyanide ay dapat na nakabalot alinsunod sa mga nauugnay na regulasyon, kadalasan sa mga selyadong bakal na drum, at dinadala ng mga dalubhasang mapanganib na sasakyang pang-transportasyon ng kemikal. Ang mga ruta ng transportasyon ay dapat na maingat na planuhin upang maiwasan ang makapal na populasyon na mga lugar at pinagmumulan ng tubig. Sa imbakan, dapat itong itago sa isang nakatalagang bodega na may magandang bentilasyon, malayo sa mga pinagmumulan ng init, pinagmumulan ng ignition, at mga hindi tugmang sangkap gaya ng mga acid at oxidant. Ang bodega ay dapat na nilagyan ng leak - proof at anti - theft facility, at magpatupad ng "double - lock" na sistema ng pamamahala.

Sa mga tuntunin ng pangangalaga sa kapaligiran, ang "tatlong basura" na nabuo sa paggawa ng sodium cyanide ay dapat na maayos na gamutin. Ang wastewater na naglalaman ng cyanide ay dapat tratuhin ng kemikal na oksihenasyon o iba pang naaangkop na mga pamamaraan upang mabulok ang mga cyanide ions sa mga hindi nakakalason na sangkap bago ilabas. Ang basurang gas na naglalaman ng hydrogen cyanide ay dapat na dalisayin sa pamamagitan ng pagsipsip o combustion treatment upang mabawasan ang epekto nito sa atmospera. Ang solidong basurang naglalaman ng cyanide ay dapat na ligtas na itatapon o gamutin ng mga espesyal na pasilidad sa paggamot ng mapanganib na basura upang maiwasan ang polusyon sa lupa at tubig sa lupa.

Konklusyon

Ang sodium cyanide, sa kabila ng mataas na toxicity nito, ay isang kailangang-kailangan na materyal sa modernong industriya. Mula sa industriyal na synthesis hanggang sa mga pinong kemikal, nakagawa ito ng mahahalagang kontribusyon sa iba't ibang larangan. Sa patuloy na pag-unlad ng teknolohiya, sa isang banda, ang mas mahusay at environment friendly na mga pamamaraan ng produksyon ng sodium cyanide ay ginalugad; sa kabilang banda, sa proseso ng aplikasyon, ang mga pagsisikap ay ginagawa upang mapabuti ang rate ng paggamit ng sodium cyanide at mabawasan ang negatibong epekto nito sa kalusugan ng tao at sa kapaligiran. Sa hinaharap, ang sodium cyanide ay patuloy na gaganap ng mahalagang papel sa pag-unlad ng industriyal na ekonomiya habang mas mahusay na binabalanse ang kaligtasan, pangangalaga sa kapaligiran, at mga pangangailangan sa produksyon.