ভিনাইল ক্লোরাইড (ভিনাইল ক্লোরাইড): বৈশিষ্ট্য, সূত্র, রাশিয়ায় শিল্প উৎপাদন

2024 লেখক: Howard Calhoun | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-02 13:50

ভিনাইল ক্লোরাইড হাইড্রোজেন ক্লোরাইড যোগ করে প্রাপ্ত অ্যাসিটিলিনের সহজতম ডেরিভেটিভগুলির মধ্যে একটি। প্রধান ধরনের রাসায়নিক বিক্রিয়া যেখানে এই পদার্থটি জড়িত তা হল পলিমারাইজেশন প্রক্রিয়া। চূড়ান্ত পণ্য - পিভিসি - মানুষের কার্যকলাপের সমস্ত ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। যৌগ এবং এর ডেরিভেটিভগুলি তৈরির প্রক্রিয়াটি উদ্বায়ী পদার্থের মুক্তির সাথে থাকে, যা মানবদেহে একটি শক্তিশালী বিষাক্ত প্রভাব ফেলে।

সাধারণ বর্ণনা

ভিনাইল ক্লোরাইড (ভিনাইল ক্লোরাইড) হল সবচেয়ে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত রাসায়নিক যৌগগুলির মধ্যে একটি কারণ এটি পিভিসি উৎপাদনের কাঁচামাল। 1830 সালে জার্মানিতে ডাইক্লোরোইথেন এবং অ্যালকোহলযুক্ত পটাসিয়াম কার্বনেট থেকে এই পদার্থটি প্রথম প্রাপ্ত হয়েছিল। 42 বছর পর, আরেকজন জার্মান রসায়নবিদ ইউজেন বাউম্যান এই বিষয়টির প্রতি দৃষ্টি আকর্ষণ করেছিলেন যে আলোতে সংরক্ষণ করা হলে, ফ্লেক্সগুলি ভিনাইল ক্লোরাইড থেকে নির্গত হতে শুরু করে। এই বিজ্ঞানীকে পলিভিনাইল ক্লোরাইডের আবিষ্কারক হিসেবে বিবেচনা করা হয়।

প্রথম দিকে, এই যৌগটি রাসায়নিক পণ্যের ব্যবসায়ী এবং নির্মাতাদের মধ্যে কোনো আগ্রহ জাগিয়ে তোলেনি। শিল্প স্কেলে এর উৎপাদন30 এর দশকে শুরু হয়েছিল। XX শতাব্দী।

ভিনাইল ক্লোরাইডের অভিজ্ঞতামূলক সূত্র হল: C₂H_{3Cl। কাঠামোগত সূত্র নিচের চিত্রে দেখানো হয়েছে।}

স্বাভাবিক অবস্থায়, ভিনাইল ক্লোরাইড একটি বর্ণহীন গ্যাস, কিন্তু যেহেতু এর স্ফুটনাঙ্ক -13 °সে, এটি সাধারণত তরল অবস্থায় পরিচালনা করা হয়।

ভিনাইল ক্লোরাইডের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য

এই পদার্থের অন্তর্নিহিত প্রধান প্রতিক্রিয়া হল:

• পলিমারাইজেশন।
• কার্বন-ক্লোরিন বন্ডের প্রতিস্থাপন। এই প্রক্রিয়াটি অ্যালকোহল এবং ভিনাইল এস্টার তৈরি করে। ক্লোরিন পরমাণু অনুঘটকের উপস্থিতিতে প্রতিস্থাপিত হয়: হ্যালাইডস, প্যালাডিয়াম এবং অন্যান্য ধাতুর লবণ। যদি অ্যালকোহল দ্রাবক হিসাবে ব্যবহার করা হয়, তাহলে এস্টার সংশ্লেষিত হয়।
• গ্যাস পর্যায়ে অক্সিজেনের সাথে জারণ। এই বিক্রিয়ার পণ্যগুলি হল ফর্মাইল ক্লোরাইড, কার্বন মনোক্সাইড, হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড এবং ফর্মিক অ্যাসিড। একটি কোবাল্ট ক্রোমাইট অনুঘটকের অংশগ্রহণে বা পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গনেট ব্যবহার করে জলীয় দ্রবণে সম্পূর্ণ জারণ পরিলক্ষিত হয়। ভিনাইল ক্লোরাইডের তরল ও বায়বীয় অবস্থায় ওজোনের সাথে বিক্রিয়ার ফলে ফর্মাইল ক্লোরাইড এবং ফরমিক অ্যাসিড তৈরি হয়। স্বতঃস্ফূর্ত দহন কার্বন মনোক্সাইড, হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড এবং বিষাক্ত ফসজিন (অল্প পরিমাণে) উৎপন্ন করে।
• সংযোজন প্রতিক্রিয়া। ট্রাইক্লোরোইথেন পেতে, যা দ্রাবক হিসাবে ব্যবহৃত হয়, ক্লোরিন সংযোজন প্রতিক্রিয়া সঞ্চালিত হয়: আয়নিক প্রক্রিয়া দ্বারা (তরল পর্যায়ে, আলোর অনুপস্থিতিতে, রূপান্তর ধাতুর উপর ভিত্তি করে একটি অনুঘটক ব্যবহার করে) বা র্যাডিক্যাল দ্বারাপ্রতিক্রিয়া (উচ্চ তাপমাত্রায়)। দরকারী ভিনাইল ক্লোরাইড পণ্যগুলিও অ্যাসিড ক্যাটালাইসিস এবং হাইড্রোজেনেশন দ্বারা সংশ্লেষিত হয়৷
• ফটোডিসোসিয়েশন। 193 এনএম তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলোর ক্রিয়ায়, এইচসিএল এবং ক্ল গ্রুপগুলি ভিনাইল ক্লোরাইড অণু থেকে বিভক্ত হয়ে যায়।
• পাইরোলাইসিস। ভিনাইল ক্লোরাইড এই ধরণের অন্যান্য হ্যালোঅ্যালকেনগুলির তুলনায় তাপ পচনের জন্য বেশি প্রতিরোধী। পাইরোলাইসিস 550 ডিগ্রি সেলসিয়াসে শুরু হয়। 680 ডিগ্রি সেলসিয়াসে, অ্যাসিটিলিন, হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড, ক্লোরোপ্রিন এবং ভিনাইল্যাসিটাইলিনের ফলন প্রায় 35%। পানির উপস্থিতিতে, ভিনাইল ক্লোরাইড লোহা, ইস্পাত এবং অ্যালুমিনিয়ামকে ক্ষয় করে এইচসিএল নির্গত করে।

পলিমারাইজেশন প্রতিক্রিয়া

ভিনাইল ক্লোরাইড মনোমার স্বাভাবিক অবস্থায় দীর্ঘ সময়ের জন্য থাকতে পারে। ফটো- বা থার্মোকেমিক্যাল বিক্রিয়ার ফলে র‌্যাডিকেলের উপস্থিতি পলিমারাইজেশনের সক্রিয়তার দিকে পরিচালিত করে।

এই প্রক্রিয়াটি ৩টি পর্যায়ে সঞ্চালিত হয় এবং নিচের চিত্রে দেখানো হয়েছে।

শারীরিক বৈশিষ্ট্য

স্বাভাবিক অবস্থায় যৌগের প্রধান শারীরিক বৈশিষ্ট্যগুলি নিম্নরূপ:

• আণবিক ওজন – ৬২, ৪৯৯;
• গলনাঙ্ক - 119 K;
• স্ফুটনাঙ্ক - 259 K;
• তরল অবস্থায় তাপ ক্ষমতা – 84 J/(mol∙K);
• বাষ্পের চাপ 0 °C - 175 kPa;
• সান্দ্রতা -20 °C - 0.272 mPa∙s;
• নিম্ন বিস্ফোরক সীমা - 8.6% (ভলিউম অনুসারে);
• অটো-ইগনিশন তাপমাত্রা - 745 K.

পদার্থটির হাইড্রোকার্বনে ভালো দ্রবণীয়তা রয়েছে,তেল, অ্যালকোহল, জৈব তরল; জলের সাথে ব্যবহারিকভাবে অবিচ্ছিন্ন।

গ্রহণ

ভিনাইল ক্লোরাইড পাওয়ার বিভিন্ন শিল্প উপায় রয়েছে:

• অ্যাসিটিলিনের সাথে হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের বিক্রিয়ার ফলে;
• ইথিলিন এবং ক্লোরিন থেকে (ইথিলিনের সরাসরি ক্লোরিনেশন, ইথিলিন ডাইক্লোরাইড পাওয়া, এর পাইরোলাইসিস থেকে ভিনাইল ক্লোরাইড);
• ইথিলিন অক্সিক্লোরিনেশন;
• সম্মিলিত পদ্ধতি (সরাসরি ক্লোরিনেশন, ইথিলিন ডাইক্লোরাইডের পাইরোলাইসিস, অক্সিক্লোরিনেশন) - হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের গঠন বা ব্যবহার ছাড়াই ইথিলিন এবং ক্লোরিনের একটি ভারসাম্য প্রক্রিয়া।

বর্তমানে, পরবর্তী বিকল্পটি সবচেয়ে সাধারণ এবং সাশ্রয়ী। এই প্রযুক্তি দ্বারা প্রাপ্ত ভিনাইল ক্লোরাইডের পরিমাণ মোট বিশ্ব উৎপাদনের 95% এর বেশি। প্রতিক্রিয়াগুলির রসায়ন নীচের চিত্রে দেখানো হয়েছে৷

অ্যাসিডের সম্পূর্ণ আয়তন, যা ইথিলিন ডাইক্লোরাইডের পাইরোলাইসিসের সময় প্রাপ্ত হয়, পরবর্তী পর্যায়ে উৎপাদনের (অক্সিক্লোরিনেশন) কাঁচামাল হিসেবে ব্যবহৃত হয়। ফলস্বরূপ পণ্যটি পাতন দ্বারা বিশুদ্ধ করা হয়, উপ-পণ্যগুলি দ্রাবক বা পুনর্ব্যবহৃত করতে ব্যবহৃত হয়।

রাশিয়ায় উৎপাদন

রাশিয়ায়, অ্যাসিটিলিন থেকে ভিনাইল ক্লোরাইড উত্পাদন নিম্নলিখিত উদ্যোগগুলিতে করা হয়:

• AK Azot, (Novomoskovsk, Tula অঞ্চল)।
• JSC প্লাস্টকার্ড (ভলগোগ্রাড)।
• জেএসসি খিমপ্রম(ভলগোগ্রাদ)।
• Usolekhimprom JSC, (Usolye-Sibirskoye, Irkutsk অঞ্চল)।

ইথিলিনের ভিত্তিতে, একটি পদার্থের সংশ্লেষণ করা হয় সংস্থাগুলিতে যেমন:

• JSC "সায়ানস্কহিমপ্লাস্ট" (সায়ানস্ক)।
• JSC সিবুর-নেফতেখিম (ক্যাপ্রোল্যাকটাম, জারজিনস্ক)।
• ZAO কৌস্তিক (Sterlitamak)।

এসিটিলিন থেকে সংশ্লেষণকে অপ্রচলিত প্রযুক্তি বলে মনে করা হয়। ফিডস্টক হিসাবে ইথিলিন ব্যবহার করার নিম্নলিখিত সুবিধা রয়েছে:

• সস্তা এবং আরো সাশ্রয়ী কাঁচামাল;
• সমাপ্ত পণ্যের উচ্চ ফলন;
• কম শক্তি এবং জল খরচ;
• উচ্চ ক্ষমতা উৎপাদন লাইন নির্মাণের সম্ভাবনা।

এই পদ্ধতিটি 40 বছরেরও বেশি সময় ধরে বিশ্বের শীর্ষস্থানীয় নির্মাতারা ব্যবহার করে আসছে। রাশিয়ায় ভিনাইল ক্লোরাইডের শিল্প উৎপাদনের বিকাশের প্রধান প্রতিশ্রুতিশীল দিকগুলি হল নতুন ক্ষমতার প্রবর্তন, ইথেন ফিডস্টকের রূপান্তর, অক্সিজেন-সহায়ক অক্সিক্লোরিনেশন প্রযুক্তির বিস্তার এবং কস্টিক সোডা বিক্রির জন্য সম্পর্কিত শিল্পগুলির বিকাশ, যা একটি উপজাত হিসাবে গঠিত হয়৷

আবেদন

উত্পাদিত ভিনাইল ক্লোরাইডের বেশিরভাগ অংশ পলিভিনাইল ক্লোরাইড (PVC) তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। পরিসংখ্যান অনুসারে, এই পলিমার উৎপাদনের 50% এরও বেশি এশিয়ায়।

পলিভিনাইল ক্লোরাইড হল সব পলিমারের মধ্যে সবচেয়ে বহুমুখী উপাদান। এটি উভয় কঠোর বিল্ডিং কাঠামো (পাইপ, বহিরাগত প্রাচীর ক্ল্যাডিং, প্রোফাইল) এবং উভয় উত্পাদন করতে ব্যবহার করা যেতে পারেইলাস্টিক পণ্য (তারের, তার, ছাদ উপকরণ)। অন্যান্য পলিমারিক পদার্থের বিপরীতে, অতিবেগুনী রশ্মি, অক্সিডেশন এবং তরল হাইড্রোকার্বনের প্রভাবে পলিভিনাইল ক্লোরাইড শুধুমাত্র পচে যায় না, পলিমার চেইনকে আংশিকভাবে ক্রস-লিংকও করে। এই বৈশিষ্ট্যটি যৌগের গঠনে ক্লোরিন পরমাণুর উপস্থিতির সাথে যুক্ত। PVC-এর উচ্চ প্রতিযোগীতাও এর কম দাম দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়েছে৷

PVC নিম্নলিখিত পণ্যগুলি তৈরি করতে ব্যবহৃত হয় (উৎপাদনের পরিমাণের নিম্নক্রম অনুসারে):

• পাইপ এবং তাদের ফিটিং;
• সাইডিং;
• জানালা, দরজা;
• প্রোফাইল (বেড়া এবং ডেকিং সহ);
• মেঝে আচ্ছাদন;
• ছাদ উপকরণ;
• ভোক্তা পণ্য;
• প্যাকেজিং;
• তারের এবং তার (খাপ, নিরোধক);
• চিকিৎসা সামগ্রী;
• লেপ, আঠালো।

অন্যান্য ব্যবহার

ভিনাইল ক্লোরাইডের একটি ছোট অনুপাত (প্রায় 1%) কপলিমার তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়, যার মধ্যে ভিনাইল অ্যাসিটেট, ভিনাইলডিন ক্লোরাইড, অ্যাক্রিলিক সিরিজ মনোমার এবং আলফা-ওলেফিনগুলির সাথে সংমিশ্রণ ব্যবহারিক গুরুত্বপূর্ণ। প্রথম ধরনের কপোলিমার সবচেয়ে বিস্তৃত। এই উপকরণগুলির নিম্নলিখিত ব্যবসায়ের নাম রয়েছে:

• ভেস্টোলাইট;
• হোস্টালাইটিস;
• উইনোল;
• লুকোভিল;
• করভিক;
• জিওন;
• সিকরন এবং অন্যান্য।

এগুলি পণ্য তৈরি করতে ব্যবহৃত হয় যেমন:

• লিনোলিয়াম এবং অন্যান্য মেঝে আচ্ছাদন;
• উইন্ডো ফ্রেম;
• মুখী টাইলস;
• ভুল চামড়া;
• চলচ্চিত্র;
• বার্নিশ;
• অ বোনা।

বিষাক্ততা

ভিনাইল ক্লোরাইড অত্যন্ত বিপজ্জনক যৌগকে বোঝায় যা মানবদেহে গুরুতর অবনতির দিকে পরিচালিত করে। পদার্থটি উদ্বায়ী এবং প্রবেশের প্রধান পথ হল শ্বসন। উৎস হল ভিনাইল ক্লোরাইড, পিভিসি এবং এর থেকে উৎপাদিত পণ্য।

Vinyl ক্লোরাইড নিম্নলিখিত অঙ্গ এবং সিস্টেমে ব্যাঘাত ঘটায়:

• CNS বিষণ্নতা (মাথা ঘোরা, বিভ্রান্তি, বিষাক্ত কোমা);
• সংযোজক টিস্যু এবং রক্তনালীগুলির ক্ষতি;
• জনন কার্যের অবনতি;
• কার্সিনোজেনিক প্রভাব (যকৃতের এনজিওসারকোমা প্রায়শই সনাক্ত করা হয়, টিউমার এবং অন্যান্য স্থানীয়করণ বিকাশ হয়);
• পরিপাকতন্ত্র – হেপাটাইটিস, কোলেসিস্টাইটিস, কোলাঞ্জাইটিস, গ্যাস্ট্রাইটিস, পেপটিক আলসার;
• সংবহন এবং হেমাটোপয়েটিক সিস্টেম - উচ্চ রক্তচাপ, করোনারি হৃদরোগ, ইওসিনোফিলিয়া, থ্রম্বোসাইটোপেনিয়া;
• কোলেস্টেরল এবং সাধারণ বিপাকের ব্যাঘাত;
• মিউটেজেনিক প্রভাব, ক্রোমোসোমাল বিকৃতি গঠন;
• অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল সুরক্ষার বাধা, রোগ প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস।

এই পদার্থের বিষাক্ত ডোজ দীর্ঘায়িত এক্সপোজার (ছয় মাস থেকে ৩ বছর পর্যন্ত) হলে, "ভিনাইল ক্লোরাইড রোগ" ঘটে। এর বিকাশ 3টি পর্যায়ের মধ্য দিয়ে যায়, যা নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্যগুলি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়:

1. দুর্বলতা, মাইগ্রেন, বমি বমি ভাব, রক্তশূন্যতা, অঙ্গ-প্রত্যঙ্গের পেরেক ফালাঞ্জে ব্যথা, সেইসাথে তাদের ধ্বংসহাড় যখন ক্ষতিকর প্রভাব বন্ধ হয়ে যায়, তখন পরিবর্তনগুলি বিপরীত হয়৷
2. পেরিফেরাল স্নায়ুর প্রদাহ, যার ফলে সংবেদন কমে যায়; অ্যারিথমিয়া, হৃৎপিণ্ডের অঞ্চলে ব্যথা, থার্মোরগুলেশন লঙ্ঘন।
3. স্মৃতি দুর্বলতা, হ্যালুসিনেশন, অনিচ্ছাকৃত চোখের ওঠানামা, ডবল ইমেজ, ঘুমের ব্যাঘাত, কর্মক্ষমতা হ্রাস, পেটে ব্যথা, বমি বমি ভাব, বমি, হাড়ের প্যাথলজি বৃদ্ধি।