सायनाइड: Difference between revisions

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Revision as of 22:15, 11 November 2022

रसायन विज्ञान में, एक साइनाइड (from Greek kyanos 'dark blue') एक रासायनिक यौगिक है जिसमें a . होता है C≡N कार्यात्मक समूह । सायनो समूह के रूप में जाना जाने वाला यह समूह एक कार्बन परमाणु से बना होता है जो नाइट्रोजन परमाणु से तीन गुना बंधा होता है।[1] अकार्बनिक यौगिक साइनाइड में, साइनाइड समूह आयनों के रूप में मौजूद होता है −C≡N. घुलनशील नमक (रसायन विज्ञान) जैसे सोडियम साइनाइड (NaCN) और पोटेशियम साइनाइड (KCN) अत्यधिक विषैले होते हैं।[2] हाइड्रोसायनिक एसिड , जिसे हाइड्रोजन साइनाइड या एचसीएन के रूप में भी जाना जाता है, एक अत्यधिक अस्थिरता (रसायन विज्ञान) तरल है जो बड़े पैमाने पर औद्योगिक रूप से उत्पादित होता है। यह साइनाइड लवण के अम्लीकरण द्वारा प्राप्त किया जाता है।

कार्बनिक यौगिक साइनाइड को आमतौर पर nitrile कहा जाता है। नाइट्राइल में, C≡N समूह कार्बन से सहसंयोजक बंध द्वारा जुड़ा होता है। उदाहरण के लिए, acetonitrile में (CH3−C≡N), साइनाइड समूह मिथाइल से बंधा होता है (−CH3) हालांकि नाइट्राइल आमतौर पर साइनाइड आयन नहीं छोड़ते हैं, साइनोहाइड्रिन करते हैं और इस प्रकार जहरीले होते हैं।

बंधन

साइनाइड आयन −C≡N कार्बन मोनोआक्साइड के साथ आइसोइलेक्ट्रॉनिक है −C≡O+ और आणविक नाइट्रोजन N≡N के साथ। सी और एन के बीच एक ट्रिपल बॉन्ड मौजूद है। नकारात्मक चार्ज कार्बन सी पर केंद्रित है।[3][4]


घटना

प्रकृति में

File:Removal of cyanide poison from cassava.jpg
नाइजीरिया में कसावा से साइनाइड हटाना।

साइनाइड कुछ जीवाणु , कवक और शैवाल द्वारा निर्मित होते हैं। यह कई पौधों में एक एंटीफीडेंट है। कुछ बीजों और फलों के पत्थरों, जैसे कड़वे बादाम, खुबानी , सेब और आड़ू में साइनाइड पर्याप्त मात्रा में पाए जाते हैं।[5] रासायनिक यौगिक जो साइनाइड छोड़ सकते हैं उन्हें सायनोजेनिक यौगिकों के रूप में जाना जाता है। पौधों में, साइनाइड आमतौर पर साइनोजेनिक ग्लाइकोसाइड के रूप में चीनी के अणुओं से बंधे होते हैं और पौधे को शाकाहारी जीवों से बचाते हैं। कसावा की जड़ें (जिसे मैनिओक भी कहा जाता है), एक महत्वपूर्ण आलू जैसा भोजन जो उष्णकटिबंधीय देशों में उगाया जाता है (और जिस आधार से टैपिओका बनाया जाता है), में सायनोजेनिक ग्लाइकोसाइड भी होते हैं।[6][7]

मेडागास्कर बांस कैथारियोस्टैचिस मेडागास्केरेंसिस चराई के लिए एक निवारक के रूप में साइनाइड का उत्पादन करता है। जवाब में, बांस खाने वाले सुनहरे बांस के नींबू ने साइनाइड के प्रति उच्च सहनशीलता विकसित की है।

तारे के बीच का माध्यम

तारे के बीच का स्थान में साइनाइड रेडिकल •CN की पहचान की गई है।[8] विषैली गैस , (CN)2, आणविक बादल के तापमान को मापने के लिए प्रयोग किया जाता है।[9]


पायरोलिसिस और दहन उत्पाद

हाइड्रोजन साइनाइड ऑक्सीजन की कमी वाली परिस्थितियों में कुछ सामग्रियों के दहन या पायरोलिसिस द्वारा निर्मित होता है। उदाहरण के लिए, आंतरिक दहन इंजन और तंबाकू के धुएं के निकास गैस में इसका पता लगाया जा सकता है। कुछ प्लास्टिक , विशेष रूप से जो acrylonitrile से प्राप्त होते हैं, गर्म या जलाए जाने पर हाइड्रोजन साइनाइड छोड़ते हैं।[10]


कोफ़ैक्टर

हाइड्रोजनेज एंजाइमों में उनके सक्रिय स्थलों में लोहे से जुड़े साइनाइड लिगैंड होते हैं। [NiFe] -हाइड्रोजनीस में साइनाइड का जैवसंश्लेषण कार्बामॉयल फॉस्फेट से होता है, जो सिस्टीन िल thiocyanate में परिवर्तित हो जाता है, CN− दाता[11]


कार्बनिक व्युत्पन्न

Main article: Nitriles
See also: Isocyanide

कार्बनिक रसायन विज्ञान के IUPAC नामकरण में, कार्बनिक यौगिक जिनमें -C≡N कार्यात्मक समूह होता है, नाइट्राइल कहलाते हैं।[12][13] नाइट्राइल का एक उदाहरण एसीटोनिट्राइल है, CH3−C≡N. नाइट्राइल आमतौर पर साइनाइड आयन नहीं छोड़ते हैं। एक हाइड्रॉक्सिल-ओएच और साइनाइड-सीएन के साथ एक ही कार्बन परमाणु से बंधे एक कार्यात्मक समूह को साइनोहाइड्रिन (सी (-ओएच) (-सीएन)) कहा जाता है। नाइट्राइल के विपरीत, साइनोहाइड्रिडिन हाइड्रोजन साइनाइड छोड़ते हैं। अकार्बनिक रसायन विज्ञान में, लवण युक्त −C≡N आयन को सायनाइड कहते हैं।

प्रतिक्रियाएं

प्रोटोनेशन

साइनाइड बुनियादी है। पीकेa हाइड्रोजन साइनाइड 9.21 है। इस प्रकार, साइनाइड लवण के विलयन में हाइड्रोजन साइनाइड से अधिक प्रबल अम्ल ों को मिलाने से हाइड्रोजन साइनाइड निकलता है।

हाइड्रोलिसिस

साइनाइड पानी में अस्थिर है, लेकिन प्रतिक्रिया लगभग 170 डिग्री सेल्सियस तक धीमी है। यह अमोनिया और बनाया देने के लिए हाइड्रोलिसिस से गुजरता है, जो साइनाइड की तुलना में बहुत कम जहरीले होते हैं:[14]:<केम>सीएन- + 2 एच2ओ -> एचसीओ2- + एनएच3</केम> साइनाइड हाइड्रोलाज़ एक एंजाइम है जो इस प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करता है।

क्षारीकरण

साइनाइड आयनों के उच्च नाभिकस्नेही के कारण, साइनो समूहों को एक halide समूह (जैसे, [[ मिथाइल क्लोराइड ]] पर क्लोराइड) के विस्थापन द्वारा आसानी से कार्बनिक अणुओं में पेश किया जाता है। सामान्य तौर पर, कार्बनिक साइनाइड्स को नाइट्राइल कहा जाता है। कार्बनिक संश्लेषण में, साइनाइड एक C-1 सिन्थॉन है; यानी, इसका उपयोग एक कार्बन श्रृंखला को एक-एक करके लंबा करने के लिए किया जा सकता है, जबकि विक्षनरी होने की क्षमता को बनाए रखते हुए: कार्य करना।[15]

<केम>आरएक्स + सीएन- -> आरसीएन + एक्स-</केम>

रेडॉक्स

साइनाइड आयन एक कम करने वाला एजेंट है और आणविक क्लोरीन जैसे मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों द्वारा ऑक्सीकरण होता है (Cl2), हाइपोक्लोराइट (ClO−), और हाइड्रोजन पेरोक्साइड (H2O2) इन ऑक्सीडाइज़र का उपयोग सोने के खनन से निकलने वाले अपशिष्टों में साइनाइड को नष्ट करने के लिए किया जाता है।[16][17][18]


धातु की जटिलता

साइनाइड आयन संक्रमण धातुओं के साथ क्रिया करके साइनोमेटालेट | एम-सीएन बॉन्ड बनाता है। यह प्रतिक्रिया साइनाइड की विषाक्तता का आधार है।[19] इस आयन के लिए धातुओं की उच्च समानता को इसके नकारात्मक चार्ज, कॉम्पैक्टनेस और π-बॉन्डिंग में संलग्न होने की क्षमता के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है।

सबसे महत्वपूर्ण साइनाइड समन्वय यौगिकों में पोटेशियम फेरोसाइनाइड और वर्णक प्रशिया नीला है, जो साइनाइड के केंद्रीय लौह परमाणु के कड़े बंधन के कारण अनिवार्य रूप से गैर-विषैले होते हैं।[20] लोहे और कार्बन और नाइट्रोजन युक्त पदार्थों को गर्म करके, और बाद में बनाए गए अन्य साइनाइड (और इसके नाम पर) द्वारा प्रशिया ब्लू को पहली बार गलती से 1706 के आसपास बनाया गया था। इसके कई उपयोगों में, प्रशिया नीला नीला रंग ब्लूप्रिंट , ब्लूइंग (कपड़े), और साइनोटाइप को देता है।

निर्माण

Main article: Hydrogen cyanide § Production and synthesis

साइनाइड बनाने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली प्रमुख प्रक्रिया एंड्रसो प्रक्रिया है जिसमें ऑक्सीजन और प्लैटिनम उत्प्रेरक की उपस्थिति में मीथेन और अमोनिया से गैसीय हाइड्रोजन साइनाइड का उत्पादन होता है।[21][22]

<केम>2 CH4 + 2 NH3 + 3 O2 -> 2 HCN + 6 H2O</केम>

सोडियम साइनाइड, अधिकांश साइनाइड का अग्रदूत, सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ हाइड्रोजन साइनाइड का उपचार करके निर्मित होता है:[14]:<केम>एचसीएन + NaOH -> NaCN + H2O</केम>

विषाक्तता

Main article: Cyanide poisoning

कई साइनाइड अत्यधिक जहरीले होते हैं। साइनाइड आयन एंजाइम साइटोक्रोम सी ऑक्सीडेज (जिसे एए के रूप में भी जाना जाता है) का एक एंजाइम अवरोधक है3), यूकेरियोट कोशिकाओं के माइटोकॉन्ड्रिया के आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में पाए जाने वाले इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला का चौथा परिसर। यह इस प्रोटीन के भीतर आयरन से जुड़ जाता है। इस एंजाइम के लिए साइनाइड का बंधन साइटोक्रोम सी से ऑक्सीजन तक इलेक्ट्रॉनों के परिवहन को रोकता है। नतीजतन, इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला बाधित होती है, जिसका अर्थ है कि सेल अब एरोबिक रूप से ऊर्जा के लिए एडेनोसाइन ट्रायफ़ोस्फेट का उत्पादन नहीं कर सकता है।[23] ऊतक जो अत्यधिक एरोबिक श्वसन पर निर्भर करते हैं, जैसे केंद्रीय तंत्रिका तंत्र और हृदय , विशेष रूप से प्रभावित होते हैं। यह हिस्टोटॉक्सिक हाइपोक्सिया का एक उदाहरण है।[24] सबसे खतरनाक यौगिक हाइड्रोजन साइनाइड है, जो एक गैस है और अंतःश्वसन द्वारा मारता है। इस कारण से, हाइड्रोजन साइनाइड के साथ काम करते समय बाहरी ऑक्सीजन स्रोत द्वारा आपूर्ति किया जाने वाला वायु श्वसन यंत्र पहना जाना चाहिए।[10] हाइड्रोजन साइनाइड का उत्पादन साइनाइड नमक वाले घोल में एसिड मिला कर किया जाता है। साइनाइड के क्षारीय घोल उपयोग करने के लिए सुरक्षित हैं क्योंकि वे हाइड्रोजन साइनाइड गैस विकसित नहीं करते हैं। polyurethane के दहन में हाइड्रोजन साइनाइड का उत्पादन किया जा सकता है; इस कारण से, घरेलू और विमान फर्नीचर में उपयोग के लिए पॉलीयूरेथेन की सिफारिश नहीं की जाती है। ठोस साइनाइड की एक छोटी मात्रा का मौखिक अंतर्ग्रहण या 200 मिलीग्राम जितना छोटा सायनाइड समाधान, या 270 भागों प्रति मिलियन के हवाई साइनाइड के संपर्क में आने से मिनटों में मृत्यु हो सकती है।[24]

कार्बनिक नाइट्राइल साइनाइड आयनों को आसानी से नहीं छोड़ते हैं, और इसलिए कम विषाक्तता होती है। इसके विपरीत, ट्राइमेथिलसिलिल साइनाइड जैसे यौगिक (CH3)3SiCN पानी के संपर्क में आने पर आसानी से एचसीएन या साइनाइड आयन छोड़ते हैं।[25]


मारक

हाइड्रोक्सोकोबालामिन साइनाइड के साथ प्रतिक्रिया करके Cyanocobalamin बनाता है, जिसे किडनी द्वारा सुरक्षित रूप से समाप्त किया जा सकता है। इस विधि में मेथेमोग्लोबिन के निर्माण से बचने का लाभ है (नीचे देखें)। यह एंटीडोट किट सायनोकिट ब्रांड नाम के तहत बेची जाती है और 2006 में यू.एस. एफडीए द्वारा अनुमोदित की गई थी।[26] एक पुराने साइनाइड एंटीडोट किट में तीन पदार्थों का प्रशासन शामिल था: एमिल नाइट्राइट मोती (साँस लेना द्वारा प्रशासित), सोडियम नाइट्राइट , और सोडियम थायोसल्फेट । मारक का लक्ष्य फेरिक आयरन का एक बड़ा पूल उत्पन्न करना था (Fe3+) साइटोक्रोम के साथ साइनाइड के लिए प्रतिस्पर्धा करने के लिए a3 (ताकि साइनाइड एंजाइम के बजाय एंटीडोट से बंध जाए)। नाइट्राट ्स हीमोग्लोबिन को मेटहीमोग्लोबिन में ऑक्सीकृत करते हैं, जो साइनाइड आयन के लिए साइटोक्रोम ऑक्सीडेज के साथ प्रतिस्पर्धा करता है। सायनमेथेमोग्लोबिन बनता है और साइटोक्रोम ऑक्सीडेज एंजाइम बहाल हो जाता है। शरीर से साइनाइड को हटाने का प्रमुख तंत्र माइटोकॉन्ड्रियल एंजाइम रोडानीज़ द्वारा थियोसाइनेट में एंजाइमेटिक रूपांतरण है। थियोसाइनेट एक अपेक्षाकृत गैर-विषाक्त अणु है और गुर्दे द्वारा उत्सर्जित होता है। इस विषहरण में तेजी लाने के लिए, सोडियम थायोसल्फेट को रोडैनीज के लिए सल्फर डोनर प्रदान करने के लिए प्रशासित किया जाता है, जो थायोसाइनेट के उत्पादन के लिए आवश्यक होता है।[27]


संवेदनशीलता

न्यूनतम जोखिम स्तर (MRL) विलंबित स्वास्थ्य प्रभावों या बार-बार होने वाले घातक जोखिम, जैसे अतिसंवेदनशीलता, दमा , या ब्रोंकाइटिस के बाद प्राप्त स्वास्थ्य प्रभावों की रक्षा नहीं कर सकते हैं। पर्याप्त डेटा जमा होने के बाद एमआरएल को संशोधित किया जा सकता है।[28]


आवेदन

खनन

Main article: Gold cyanidation

साइनाइड मुख्य रूप से चांदी और सोने के खनन के लिए उत्पादित किया जाता है: यह इन धातुओं को अन्य ठोस पदार्थों से अलग करने की अनुमति देने में मदद करता है। साइनाइड प्रक्रिया में, बारीक पिसा हुआ उच्च-श्रेणी का अयस्क साइनाइड के साथ मिलाया जाता है (लगभग 1:500 भागों NaCN से अयस्क के अनुपात में); निम्न-श्रेणी के अयस्कों को ढेर में ढेर किया जाता है और साइनाइड समाधान (लगभग 1:1000 भागों NaCN से अयस्क के अनुपात में) के साथ छिड़का जाता है। कीमती धातुओं को सायनाइड आयनों द्वारा घुलनशील व्युत्पन्न बनाने के लिए जटिल किया जाता है, उदाहरण के लिए, [Ag(CN)2]− (डिसियानोअर्जेंटेट (आई)) और [Au(CN)2]− (डिसियानोउरेट (आई))।[14] चांदी कम नोबल धातु है| सोने की तुलना में महान और अक्सर सल्फाइड के रूप में होता है, जिस स्थिति में रेडॉक्स का आह्वान नहीं किया जाता है (नहीं O2 आवश्यक है)। इसके बजाय, एक विस्थापन प्रतिक्रिया होती है:

<केम>Ag2S + 4 NaCN + H2O -> 2 Na[Ag(CN)2] + NaSH + NaOH</केम>
<केम>4 Au + 8 NaCN + O2 + 2 H2O -> 4 Na[Au(CN)2] + 4 NaOH</केम>

इन आयनों से युक्त गर्भवती शराब को ठोस से अलग किया जाता है, जिसे एक पूंछ वाले तालाब या खर्च किए गए ढेर में छोड़ दिया जाता है, वसूली योग्य सोना हटा दिया जाता है। जस्ता धूल के साथ कमी या सक्रिय कार्बन पर सोखना द्वारा धातु को गर्भवती समाधान से पुनर्प्राप्त किया जाता है। इस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप पर्यावरण और स्वास्थ्य संबंधी समस्याएं हो सकती हैं। सोने की खदानों में टेलिंग तालाबों के अतिप्रवाह के बाद सोने की खनन आपदाओं की कई सूची सामने आई है। जलमार्गों के साइनाइड संदूषण के परिणामस्वरूप मानव और जलीय प्रजातियों की मृत्यु के कई मामले सामने आए हैं।[29] जलीय साइनाइड तेजी से हाइड्रोलाइज्ड होता है, खासकर धूप में। यदि मौजूद हो तो यह पारा जैसी कुछ भारी धातुओं को लामबंद कर सकता है। सोने को आर्सेनोपाइराइट (FeAsS) से भी जोड़ा जा सकता है, जो आयरन पाइराइट (मूर्खों का सोना) के समान है, जिसमें आधे सल्फर परमाणुओं को हरताल द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। सोना युक्त आर्सेनोपाइराइट अयस्क अकार्बनिक साइनाइड के प्रति समान रूप से प्रतिक्रियाशील होते हैं।[citation needed]


औद्योगिक कार्बनिक रसायन

क्षार धातु साइनाइड (खनन के बाद) का दूसरा प्रमुख अनुप्रयोग सीएन युक्त यौगिकों के उत्पादन में होता है, आमतौर पर नाइट्राइल। एसाइल साइनाइड एसाइल क्लोराइड और साइनाइड से निर्मित होते हैं। सायनोजेन, सायनोजेन क्लोराइड और ट्रिमर सायन्यूरिक क्लोराइड क्षार धातु साइनाइड से प्राप्त होते हैं।

चिकित्सा उपयोग

साइनाइड यौगिक सोडियम नाइट्रोप्रासाइड मुख्य रूप से मधुमेह रोगियों के लिए अनुवर्ती के रूप में मूत्र केटोन निकायों को मापने के लिए मुख्य रूप से नैदानिक ​​रसायन शास्त्र में उपयोग किया जाता है। कभी-कभी इसका उपयोग आपातकालीन चिकित्सा स्थितियों में मनुष्यों में रक्तचाप में तेजी से कमी लाने के लिए किया जाता है; यह संवहनी अनुसंधान में वासोडिलेटर के रूप में भी प्रयोग किया जाता है। कृत्रिम विटामिन बी12 में कोबाल्ट | विटामिन बी12शुद्धिकरण प्रक्रिया के एक आर्टिफैक्ट के रूप में साइनाइड लिगैंड होता है; जैव रासायनिक उपयोग के लिए विटामिन अणु को सक्रिय करने से पहले इसे शरीर द्वारा हटा दिया जाना चाहिए। प्रथम विश्व युद्ध के दौरान, जापान ी चिकित्सकों द्वारा तपेदिक और कुष्ठ रोग के उपचार के लिए तांबे के साइनाइड यौगिक का संक्षेप में उपयोग किया गया था।[30]


अवैध मछली पकड़ना और अवैध शिकार

Main article: Cyanide fishing

मछलीघर और समुद्री भोजन बाजारों के लिए प्रवाल भित्तियों के पास जीवित मछलियों को पकड़ने के लिए साइनाइड्स का अवैध रूप से उपयोग किया जाता है। यह प्रथा विवादास्पद, खतरनाक और हानिकारक है लेकिन आकर्षक विदेशी मछली बाजार द्वारा संचालित है।[31] अफ्रीका में शिकारियों को अपने हाथीदांत के लिए हाथियों को मारने के लिए, पानी के छिद्रों को जहर देने के लिए साइनाइड का उपयोग करने के लिए जाना जाता है।[32]


कीट नियंत्रण

संयुक्त राज्य अमेरिका में M44 (साइनाइड डिवाइस) का उपयोग कोयोट ्स और अन्य कैनिड्स को मारने के लिए किया जाता है।[33] साइनाइड का उपयोग न्यूजीलैंड में कीट नियंत्रण के लिए भी किया जाता है, विशेष रूप से न्यूजीलैंड में कॉमन ब्रशटेल पॉसम के लिए, एक ऐसा मार्सुपियल जो देशी प्रजातियों के संरक्षण के लिए खतरा है और मवेशियों में तपेदिक फैलाता है। पोसम चारा शर्मीला हो सकता है लेकिन साइनाइड युक्त छर्रों का उपयोग चारा शर्म को कम करता है। साइनाइड को लुप्तप्राय कीवी (पक्षी) सहित देशी पक्षियों को मारने के लिए जाना जाता है।[34] साइनाइड डैम वॉलबाई को नियंत्रित करने के लिए भी प्रभावी है, न्यूजीलैंड में एक और मार्सुपियल कीट पेश किया गया।[35] न्यूज़ीलैंड में साइनाइड को स्टोर करने, संभालने और उपयोग करने के लिए लाइसेंस की आवश्यकता होती है।

साइनाइड्स का उपयोग जहाजों को धूनी देने के लिए कीटनाशक ों के रूप में किया जाता है।[36] चीटियों को मारने के लिए सायनाइड लवण का प्रयोग किया जाता है।[37] और कुछ जगहों पर चूहे के जहर के रूप में इस्तेमाल किया गया है[38] (कम जहरीला जहर आर्सेनिक अधिक आम है)।[39]


आला उपयोग

मूर्तिकला के