Natriy siyanidi: sanoat sintezidan nozik kimyoviy moddalargacha bo'lgan ajralmas material

Kirish

NaCN kimyoviy formulasiga ega bo'lgan natriy siyanid oq kristall kukundir. U suvda juda eriydi va achchiq bodom hidiga ega. Muhim asosiy kimyoviy xom ashyo sifatida natriy siyanid turli sanoat sohalarida, ayniqsa sanoat sintezi va nozik kimyoviy moddalarda o'rnini bosuvchi rol o'ynaydi.

Fizikaviy va kimyoviy xususiyatlar

Natriy siyanidi kub kristalli tizimdir. U suvda yaxshi eriydi va vodorod siyanidini hosil qilish uchun osongina gidrolizlanadi, uning suvli eritmasi kuchli ishqoriylikni ko'rsatadi. Uning erish nuqtasi 563.7 °C, qaynash nuqtasi esa 1496 °C. Uning zichligi 1.595 g/sm³. Natriy siyanidi o'ta zaharli bo'lib, hatto terining yaralari, nafas olish yoki yutish orqali ozgina miqdorda aloqa qilish o'limga olib kelishi mumkin. Bu yuqori zaharlilik, asosan, undagi siyanid ioni (CN⁻) bilan bog‘liq bo‘lib, u qon hujayralari tarkibidagi temir ionlari bilan qo‘shilib, qon hujayralari kislorod tashuvchi funksiyasini yo‘qotadi va natijada gipoksiya tufayli organizmning tez nobud bo‘lishiga olib keladi.

Sanoat sintezi usullari

1. Andrussow jarayoni : Bu usul xom ashyo sifatida tabiiy gaz, ammiak va havodan foydalanadi, katalizator sifatida platina-rodiy qotishmasi ishlatiladi. Reaksiya yuqori haroratlarda sodir bo'ladi. Tabiiy gaz (asosan metan) katalizator ishtirokida ammiak va kislorod bilan reaksiyaga kirishib, vodorod siyanidi hosil qiladi, keyin vodorod siyanidi natriy gidroksid eritmasi bilan reaksiyaga kirishib, natriy siyanidi hosil qiladi . Umumiy reaksiyani oddiygina quyidagicha ifodalash mumkin: CH₄ + NH₃ + 1.5O₂ → HCN + 3H₂O, HCN + NaOH → NaCN + H₂O. Bu usul nisbatan yuqori ishlab chiqarish samaradorligiga ega va keng ko'lamli sanoat ishlab chiqarishi uchun mos keladi. Biroq, bu yuqori reaksiya sharoitlarini va xom ashyo nisbatlari va reaksiya parametrlarini qat'iy nazorat qilishni talab qiladi.

2. Yengil moyli piroliz usuli : Suyuq ammiak bug'lanadi, so'ngra mikserda yengil moy bilan aralashtiriladi va oldindan qizdiriladi. Oldindan qizdirilgan aralash gaz yorilish pechiga kiradi, u yerda yuqori haroratda (taxminan 1450 °C) yorilish reaksiyasi sodir bo'ladi. Neft koksi tashuvchi sifatida, azot esa oksidlanishning oldini olish uchun himoya gazi sifatida ishlatiladi. Yorilish gazi tarkibida vodorod siyanidi mavjud. Ammiakni olib tashlash, suvni yutish, rektifikatsiya qilish va kondensatsiya kabi jarayonlardan so'ng, vodorod siyanidi olinadi va keyin suyuq natriy siyanidini olish uchun natriy gidroksid eritmasi bilan reaksiyaga kirishadi . Suyuq natriy siyanidini qattiq natriy siyanidini olish uchun qo'shimcha konsentratsiyalash va kristallashtirish mumkin. Bu jarayon etuk texnologiyaga ega bo'lsa-da, u shuningdek, vodorod siyanidini desulfurizatsiya qilish va aralashmalarni olib tashlashning qiyinligi, mahsulotning yuqori energiya sarfi, "uchta chiqindi" ni qayta ishlashda katta qiyinchilik va nisbatan yuqori ishlab chiqarish xarajatlari kabi muammolarga ham ega.

3. Akrilonitril Qo'shimcha mahsulot usuli : Propilenni amoksidlash orqali akrilonitril ishlab chiqarish jarayonida qo'shimcha mahsulot sifatida vodorod siyanid gazi ishlab chiqariladi (miqdori akrilonitril ishlab chiqarishning 4% - 10% ga teng). Reaktordan chiqadigan gaz tarkibida ortiqcha ammiak mavjud. Ammiakni suyultirilgan sulfat kislota bilan olib tashlagandan so'ng, reaksiya gazi akrilonitril, vodorod siyanidi, asetonitril va akrolein va boshqalarni yutish uchun suvni yutuvchi sovutish minorasiga kiradi. Yutish suyuqligi yuqori tozalikdagi akrilonitril mahsulotlari va qo'shimcha mahsulot vodorod siyanidini olish uchun ajratish va rektifikatsiya qilish kabi qo'shimcha ajratish va tozalash jarayonlaridan o'tadi. Keyin qo'shimcha mahsulot vodorod siyanidi natriy siyanidini ishlab chiqarish uchun ishqoriy eritma bilan so'riladi. Ushbu usul bilan olingan mahsulotlar kamroq aralashmalarga va kam oltingugurt miqdoriga ega. Biroq, u akrilonitril ishlab chiqarish quvvati bilan cheklangan. Hozirgi vaqtda Xitoyda akrilonitril ishlab chiqarish to'yinganlikka yaqinlashdi va uning ishlab chiqarishini sezilarli darajada oshirish qiyin.

Nozik kimyoviy moddalarda qo'llanilishi

1. Farmatsevtika sanoati : Natriy siyanid farmatsevtik oraliq mahsulotlar sintezida keng qo'llaniladi. Masalan, penitsillin, ibuprofen, B6 vitamini, foliy kislotasi, guanin, asiklovir, barbituratlar, norfloksatsin, kofein va berberin kabi ba'zi keng tarqalgan dorilarni sintez qilishda natriy siyanid muhim xom ashyo hisoblanadi. U sintez yo'lidagi asosiy reaksiyalarda ishtirok etadi, preparatning molekulyar tuzilishini yaratishga yordam beradi va butun dori sintezi jarayonida hal qiluvchi rol o'ynaydi.

2. Pestitsid sanoati : Bu shuningdek, pestitsidlar ishlab chiqarishda muhim xom ashyo hisoblanadi. Glifosat, paraquat, siyanazin, fentoat va izoprotiolan kabi keng tarqalgan pestitsidlar ishlab chiqarish jarayonlarida natriy siyaniddan foydalanishni talab qiladi. Natriy siyanid pestitsid faol moddalarini sintez qilishda ishtirok etadi, pestitsidlarga o'ziga xos kimyoviy tuzilmalar va pestitsid xususiyatlarini beradi, bu esa qishloq xo'jaligi ishlab chiqarishini ta'minlash va qishloq xo'jaligi zararkunandalarining oldini olish va nazorat qilish uchun katta ahamiyatga ega.

3. Bo'yoq va pigment sanoati : Bo'yoq sanoatida natriy siyanid siyanid xlorid kabi muhim oraliq mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Siyanur xlorid reaktiv bo'yoqlar uchun muhim oraliq mahsulot bo'lib, optik yoritgichlar ishlab chiqarish uchun xom ashyo hisoblanadi. U bo'yoqlar sintezida ishtirok etadi, bo'yoqlarga ajoyib rang berish xususiyatlari va ranglarning mustahkamligini beradi va bo'yoq sanoatining rivojlanishiga yordam beradi.

4. Maxsus organik birikmalar sintezi : Natriy siyanid turli xil maxsus organik birikmalarni, masalan, siyanobenzil va uning hosilalari seriyali mahsulotlari, iminodiasetonitril, iminodiasetat kislotasi (ester), xelatlovchi agent seriyali mahsulotlari (EDTA, DTPA, NTA) va ularning metall tuzi mahsulotlari, glitsin, gidroksiasetonitril (kislota) va boshqalarni sintez qilish uchun ishlatilishi mumkin. Ushbu organik birikmalar kimyoviy tahlil, suvni tozalash va organik sintez kabi sohalarda keng qo'llaniladi. Masalan, xelatlovchi agentlar metall ionlarini bog'lash uchun ishlatilishi mumkin, bu suvni yumshatish va metall ionlarini ajratish jarayonlarida muhim rol o'ynaydi.

Xavfsizlik va atrof-muhitni muhofaza qilish masalalari

Yuqori zaharliligi tufayli natriy siyanidini ishlab chiqarish, tashish, saqlash va ishlatishda qat'iy xavfsizlik choralarini ko'rish kerak. Ishlab chiqarish jarayonida operatorlar natriy siyanidi bilan aloqa qilishning oldini olish uchun tegishli shaxsiy himoya vositalarini, jumladan, gaz o'tkazmaydigan kostyumlar, respiratorlar va himoya qo'lqoplarini kiyishlari kerak. Ishlab chiqarish ob'ektlari ish joyidagi havo xavfsizlik standartlariga javob berishini ta'minlash uchun ilg'or shamollatish va egzoz tizimlari bilan jihozlangan bo'lishi kerak. Tashish vaqtida natriy siyanidi tegishli qoidalarga muvofiq, odatda muhrlangan po'lat barabanlarda qadoqlanishi va maxsus xavfli kimyoviy transport vositalarida tashilishi kerak. Aholi zich joylashgan hududlar va suv manbalaridan qochish uchun transport yo'nalishlarini diqqat bilan rejalashtirish kerak. Saqlashda uni issiqlik manbalaridan, olov manbalaridan va kislotalar va oksidlovchi moddalar kabi mos kelmaydigan moddalardan uzoqda, yaxshi shamollatish bilan maxsus omborda saqlash kerak. Ombor oqish va o'g'irlashga qarshi vositalar bilan jihozlangan bo'lishi va "ikki tomonlama qulf" boshqaruv tizimini joriy qilishi kerak.

Atrof-muhitni muhofaza qilish nuqtai nazaridan natriy siyanid ishlab chiqarishda hosil bo'ladigan "uchta chiqindilar" to'g'ri ishlov berilishi kerak. Tarkibida siyanid boʻlgan oqava suvlar oqizishdan oldin siyanid ionlarini toksik boʻlmagan moddalarga parchalash uchun kimyoviy oksidlanish yoki boshqa tegishli usullar bilan tozalanishi kerak. Vodorod siyanidi bo'lgan chiqindi gaz atmosferaga ta'sirini kamaytirish uchun singdirish yoki yonish bilan tozalash orqali tozalanishi kerak. Tarkibida siyanid bo‘lgan qattiq chiqindilar tuproq va er osti suvlarining ifloslanishini oldini olish uchun xavfsiz tarzda ko‘milishi yoki ixtisoslashtirilgan xavfli chiqindilarni tozalash inshootlarida tozalanishi kerak.

Xulosa

Natriy siyanidi, yuqori toksikligiga qaramay, zamonaviy sanoatda ajralmas materialdir. Sanoat sintezidan nozik kimyoviy moddalargacha turli sohalarda muhim hissa qo'shgan. Texnologiyaning uzluksiz rivojlanishi bilan, bir tomondan, natriy siyanidining yanada samarali va ekologik toza ishlab chiqarish usullari o'rganilmoqda; boshqa tomondan, ariza berish jarayonida natriy siyaniddan foydalanish darajasini yaxshilash va uning inson salomatligi va atrof-muhitga salbiy ta'sirini kamaytirishga harakat qilinmoqda. Kelajakda natriy siyanidi sanoat iqtisodiyotini rivojlantirishda muhim rol o'ynashda davom etadi, shu bilan birga xavfsizlik, atrof-muhitni muhofaza qilish va ishlab chiqarish ehtiyojlarini yaxshiroq muvozanatlashtiradi.