Profil ayrıntılarını görüntüleyebilmek için kayıtlı kullanıcı olmanız ve üye hesabınızla oturum açmanız gerekmektedir.
Siyanürlü Bileşiklerle Çalışma Siyanürlü Bileşiklerle Çalışma SİYANÜRLÜ BİLEŞİKLERLE ÇALIŞMA NASIL YAPILIR?
Siyanürlü Birleşiklerle Çalışma Siyanürlü çözeltiler ile çalışacağınızdan dolayı bir uyarı notu belirtmek gerekliliktir. Bir kimyasal madde ve bileşik, onların özelliklerine uygun davranılarak, talimatlara uyularak kullanılırsa, hiçbir zaman tehlikeli olmazlar. Eğer bu maddelerin zehirli veya tehlike olabileceklerine dair uyarılara riayet edilmez, dikkatsiz davranılır veya cahilce bir kahramanlık havasında davranılır ise pek çok felaketle karşılaşılır. Siyanür içeren her türlü bileşik potansiyel tehlike taşımaktadır. Çünkü siyanür radikali (CN)– hangi formda olursa olsun, insan vücuduna girer ise ölümcül bir zehirdir. Tıbbi kayıtlar, siyanürlü bileşiklerle dikkatli bir biçimde çalışan hiçbir kaplamacının siyanür zehirlenmesi nedeni ile hayatını kaybetmediğini belirtmektedir. Geçtiğimiz 40 yıl içinde çok az vaka olmuştur. Yazar, bunların nerede siyanürden zehirlendiklerini bilmektedir ve bu rakam ihmal edilebilir orandadır (en fazla 1980’lerde meydana gelmiştir).
Bir kaplamacı olarak, toz şeker görünümünde beyaz tuzlar olan sodyum ve potasyum siyanür ile çalışmak zorunda olacaksınız. Sodyum siyanür ayrıca yumurta şeklinde de satılmaktadır. “Cyanegg” adı verilen küçük, katı haldeki toplar 14,17 gram (1/2 oz.) veya 28,35 gram (1 oz.) ağırlığında gelmektedirler. Diğer bir ticari marka ise “Cyanogram”dır. Siyanürün metal tuzları ile de çalışmak zorunda kalacaksınız. Bunlar; beyaz veya çeşitli renkteki tozlar olan altın potasyum siyanür, gümüş siyanür, çinko siyanür, bakır siyanür vb.dir.
Metal siyanür tozlarının çoğu, ince pudra formundadır ve ince toz gibi etki gösterme eğilimindedirler. Yeterli dikkat gösterilmezse, tartım, ölçüm gibi işlemler sırasında havada uçuşarak burun deliklerinden içeri girerler. Bunların tartım işlemini hava akımı veya rüzgar olan ortamlarda yapmayın.
Havada uçuşan tozları solumaktan sakının ve eğer iki kere emin olmak istiyorsanız, metal siyanürlerin toz formlarının tartımı, ölçümü sırasında, ağız burun maskesi kullanın. Sodyum veya potasyum siyanürlerin ölçümü veya tartımı sırasında böyle bir önlem almaya gerek yoktur. Çünkü bunlar tozlaşma eğilimi göstermezler ve katı top formunda satılırlar.
Cildinizin özellikle çözelti formundaki siyanürle temasından kaçının. Kazara cildinize siyanür sıçrarsa, siyanür değmiş yeri hemen bol miktarda ılık su ile yıkayın (soğuk su da olabilir, fakat ılık su daha hızlı etki gösterecektir) ve ardından az miktar limon suyu veya sirke uygulayın. Deri üzerinde çizik veya yara olmasa da vücuda, az miktarda siyanür geçecektir. Eğer, siyanür ile deri temas süresi uzun olur ise, bazı insanlar, alerjik reaksiyon göstererek, “isilik” tipinde rahatsızlıklarla karşılaşabilirler.
Hiçbir şekilde, siyanür yutmayın. Tabii ki bu açıkça anlaşılabilir bir kuraldır. Siyanür içeren tüm kapları “zehir” sembolü ile işaretleyin ve üzerlerine yazın. Siyanür için kullanılan beher ve diğer ekipmanlara da aynı önlem alınmalıdır. Panzehirler gecikmeli olarak uygulanırsa etki etmezler. Kaplama atölyesinin çevresinde, eski bir beherden veya bardaktan su içmeden önce iki kez düşünün.
Hiçbir zaman asit ile siyanürü karıştırmayın. Eğer asit ile siyanür karışırsa, hidrojen siyanür gazı (HCN) açığa çıkar. Bu gazın solunması ölümle sonuçlanır. Kullanılmadığı zamanlarda, siyanür daldırma tanklarının ağızları kapalı tutulmalıdır. Sıçrama tehlikesi bulunduğundan, siyanür daldırma tankları asit daldırma tanklarının yakınında bulunmamalıdır. Tankların bulunduğu odalar çok iyi havalandırılmalıdır. Her hangi bir iş parçasını siyanür daldırmasından çıkardıktan sonra çok iyi durulayın, ondan sonra aside daldırın (tersi işlemde de aynı şekilde, durulama işlemini ihmal etmeyin). İnsanların nefes alacakları ortamlara siyanür buharının ulaşmaması için tank ve daldırmaların üzerinde davlumbaz bulundurun. Eğer, özel tank havalandırma sistemi yok ise, kaplama atölyenizin havalandırmasının iyi olduğundan emin olun. Siyanür tankı etrafında çalışırken başınızı tankın üzerinde tutmaktan ve buharını solumaktan kaçının. Siyanürün Kokusu ve Tadı:
Bu maddenin tadını bir kişinin nasıl bilebileceğini merak edebilirsiniz. Fakat gerçekte sulandırılmış halde iken tadına bakılırdı. Eski kaplama ustaları siyanür banyosunun siyanür gücünü test etmek için önce parmaklarını banyoya sokar daha sonra parmağına bulaşan siyanürü silkeler, daha sonra da parmağını dudaklarına değdirirdi. Bunu asla yapmayın. Siyanür, aşırı derecede acı bir tada sahiptir. Ağzınıza çok az bir miktarda aldığınız anda, boğaz kaslarınız hemen kasılır, sanki boğuluyormuşçasına yutkunamazsınız. Bu durum, doğanın bu maddeyi yutmanızı engelleyen bir hikmetidir. Bazı insanlar siyanür kokusuna karşı daha hassastırlar. Siyanür kokusu çok az metalik bir koku da içeren, “ekşi şeftali çekirdeği” kokusuna benzemektedir. Siyanür buharının bulunduğu ortamlarda, havalandırması zayıf bir yerde olup olmadığınızı söyleyebilirsiniz. Eğer, havadaki konsantrasyonu yüksek ise, biraz baş ağrısının ardından, şakaklarda zonklama (çarpıntı) ve ardından uyuklama hali hissedersiniz. Eğer böyle bir yerde iseniz tüm pencereleri açın ve açık havaya çıkın.
Eğer kaplama işinde çok uzun deneyime sahipseniz, siyanür konusunda hep aynı şeyleri tekrarlıyoruz gibi gelebilir, fakat yüz yüze kalabileceğiniz muhtemelen en zehirli tehlikeli madde hakkında, hem yeni başlayanları hem de eski çalışanları çok faydalı bilgilerle donatmak istiyorum. Büyük dikkat ve özenle, yılın tüm günü hiçbir zarar görmeden, siyanür ile çalışabilirsiniz. Siyanür – Roşel Banyosu
Bu banyo elektrometal kaplama sanayiinde standart olarak kullanılan bir siyanürlü bakır kaplama banyosudur. Pek çok kaplama atölyesinde karşınıza çıkabilecek 3 farklı reçete vereceğim. İlk reçete, düşük verimli flaş (ön) kaplama banyosudur. Bu banyo ile ön kaplama olarak çok ince bir kalınlıkta bakır kaplandıktan sonra, iş parçası bu banyodan çıkartılır ve daha kalın bakır tabaka veya diğer metal ile kaplanır. İkinci tip banyo yüksek verimli, kalın bakır kaplamada, üçüncüsü ise dolapta bakır kaplamada kullanılır. Bu dersin sonunda bulunan listedeki referanslardan bu reçetelerin değişik türlerini bulabilirsiniz.
Siyanürlü Bakır Flaş Banyosu
Bileşen
Derişim (gr/lt)
Bakır siyanür
30
Sodyum siyanür
37,5
Serbest siyanür
4,5 – 7,5
Sodyum karbonat
30
Roşel tuzu
45 Çalışma Parametreleri
Önerilen Değerler
Çalışma Sıcaklığı
65,5 °C (54,5 – 71 °C) Akım Yoğunluğu
4,3 – 6,4 A/dm² Tank Gerilimi
6 Volt
Anot-Katot oranı
2:1 Tanklar
Teflon veya polipropilen astarlı çelik
Özel Not: Banyonun birincil amacı, malzeme başka banyoya gitmeden önce yüzeyine ince bir bakır tabakası kaplamaktır. Soğuk döküm çinko üzerine kaplama yapılacaksa, banyo içinde serbest kostik soda bulunmasını engelleyin. Hazırlanışı: Önce sodyum karbonatı, daha sonra sodyum siyanürü suda çözün. Şimdi roşel tuzunu ilave edin ve tüm girdileri çözeltiye geçirmek için sıcak su kullanın, gerekirse dışardan ısıtın. Şimdi az miktarda katı sodyum hidroksit ilavesi yaparak pH’ı 12,3 değerine getirin. pH testi yapmadan önce çok iyi karıştırın. Isıtma : Büyük çaplı işletmeler için ısı eşanjörleri ile ısıtma yapılır. Küçüklerde ise daldırma yöntemi kullanılır. Cam veya paslanmaz çelik kullanılmalıdır (bipolarite etkilerinden kaçınmak için). Karıştırma : Katot çubuk hareketi, dakikada 60 – 150 cm arasında olmalıdır. Yüksek akım kullanılacak işler için daha yüksek karıştırma şiddeti uygulanmalıdır. Hava karıştırması iyi bir yöntemdir, fakat hızlı siyanür ayrışmasına neden olacak olan karbonat birikmesi eğilimine yol açar. Karbonatlar:
Prosedür: Her iki veya üç haftada bir, karbonatlar test edilmelidir. Test için, aşağıdaki prosedürü izleyiniz. 1) 250 ml’lik beher içine, 10 ml numuneyi bir pipet aracılığı ile koyun. (Zehirli çözeltilerle çalışırken ağız pipeti kullanmayınız).
2) Üzerine 100 ml saf su ilavesi yapın ve çözeltiyi ılık oluncaya kadar ısıtın. 3) Daha fazla çökelme oluşmayana kadar, %10’luk baryum nitrat çözeltisi ilavesi yapın. Yaklaşık olarak söylersek, her 1 ml baryum nitrat çözeltisi kaplama çözeltisindeki yaklaşık 30 gr/lt Na2CO3’ün çökelmesini sağlar. Çökeltinin banyonun dibine oturmasını bekleyin. 4) Çözeltiyi ince bir kağıttan filtre edin. Filtratı (kağıttan geçen temiz çözeltiyi) az miktardaki baryum nitrat ile kontrol ederek çözeltinin tam olarak filtre edilip edilmediğini kontrol edin. Çökeltiyi en az 3 kez saf su ile yıkayın (20 ml). Bu önemlidir. 5) Kağıttaki çökeltiyi kağıt ile birlikte 250 ml’lik behere koyun. 50 ml saf su ve 3-5 damla metil oranj indikatörü (%0,2 lik çözelti) ilavesi yapın. 6) Turuncu renk pembe olana kadar, çözeltiyi yavaşça 1 N HCl (hidroklorik asit) ile titre edin.
Hesaplamalar :
... [gr/lt] Sodyum karbonat = ... [ml] HCl x HCl’nin Normalitesi x 0.71. Eğer banyoda, potasyum karbonat kullanılır ise (K2CO3) (ons/galon)= HCl(ml) x HCl normalitesi x 5,318
Pek çok nedenden dolayı kaplama çözeltisi içinde karbonat birikme eğilimi vardır. İlk olarak, havadaki karbondioksit ile bir tepkime oluşur, ikinci olarak genelde kaplama banyoları içinde bulunan kostik soda ile karbondioksit tepkimeye girer; üçüncü olarak; “format” denen organik tuzların oluşumunu sağlayan hidroliz tepkimesi oluşmasıdır ki, bu “format”lar zaman içinde parçalanarak karbonatları oluştur. Genelde, normal kaplama koşullarında en önemlileri ilk iki şıktır. Serbest Siyanür İçeriği: Analiz ile tespit edilmiş olan serbest siyanür, 7,5 gr/lt sodyum siyanür miktarını geçmemelidir.
Reçetelerde serbest siyanürden bahsedilmektedir. Buradaki soru, “serbest siyanür”ün ne anlama geldiğidir. Serbest siyanür, basit anlatımla, metal tuzlarını çözmek için gerekenden daha fazla miktardaki siyanür radikalleridir (CN)–. Örneğin; bir reçete için 280 gr bakır siyanür Cu(CN) gerekli ise bu; onu çözmek için, sodyum veya potasyum siyanür kullanılmak zorunda olduğu anlamına gelir. Sodyum tuzları ile çalıştığımızı varsayalım.
Cu(CN) + 2NaCN à Na2 Cu (CN)3
(çözünmez) (çözünebilir)
Molekül ağırlıklarını hesaplarsanız (5.Ders), 1 mol CuCN’in ağırlığı = 63,5 + 12 + 14 = 89,5 gr ve 2 mol NaCN’in ağırlığı = 2 x (23 + 12 + 14) = 98 gr olduğunu bulursunuz. Yani, 280 gr bakır siyanürü çözmek için ihtiyacımız olan sodyum siyanür miktarı; 280 x (98 / 89,5) = 306,59 gr’dır. Problem #4 : 10 litre suda 500 gr bakır siyanür çözmek için kaç gr sodyum siyanür gereklidir. Aynı işi yapmak için gereken potasyum siyanür miktarı nedir?
Metal tuzunu çözmek için gereken minimum miktardaki sodyum siyanürden daha fazla olan her miktar, “serbest siyanür” olarak tanımlanır.
Kaplama banyosunda serbest siyanürün önemi, kuvvetli bir ortak iyon etkisi yaratmasıdır (hatırlayın, neydi bu etki?). Bu etki, bakırın iyonlaşmasını bastırır. Şimdi, başlamak için, siyanür banyosunda bakırın iyonlaşması çok küçük miktardadır, çünkü, sülfat banyosundaki bakırda olduğu gibi kolay bir durum değildir. Bunun yerine; durum aşağıdaki gibi basitleştirilebilir.
Na2Cu(CN)3 D 2 Na+ + Cu(CN)3 -2 D 2 Na+ + Cu+ + 3(CN)-1
Bakır iyonları konsantrasyonu çok küçüktür fakat sabit kalır. Bir bakır iyonu kaplandığı anda Cu(CN3)-2 havuzundan gelen bakır iyonu onun yerini alarak miktarını sabit tutar. (Sodyum, kaplanmaz, çünkü enerji gereksinimi çok yüksektir.)
Eğer aşırı miktarda veya serbest siyanür varsa, tüm reaksiyonu sola doğru, iterek, bu yönde kaplanan bakırın kutuplaşmasını (polarizasyonunu) kuvvetlice arttırır. Gerçekte, eğer yeterli miktarda serbest siyanür varsa, bakır iyonlaşması öyle düşer ki, çok zor kaplama gerçekleşir ve katot verimliliği düşer. Kutuplaşmaya ek olarak; serbest siyanür, banyonun iletkenliğinin artmasına da yardımcı olur. Bu nedenlerden dolayı; “serbest siyanür”, kaplama banyolarında çok önemli bir etkendir. Sürekli kontrol altında tutulmalıdır, çünkü ne yazık ki kararlı bir miktarda değildir. Metal kaplandıkça, serbest siyanürün miktarı değişmektedir (Çözünmeyen anot kullanılan durumlarda) ve hava ile temas etmesi; hidroliz ve polimerleşme ile oluşan ayrışma sonucu da, banyodaki serbest siyanür miktarı değişmektedir. Şimdi, kaldığımız yerden devam edelim.
Siyanür banyosunda bakır “+1 değerlikli” formundan kaplanır, bu durumda bakır, “monovalent”tir. Asitli bakır sülfat banyosundaki bakır ise “+2 değerlikli” formdadır. Teorik olarak, belli miktardaki elektrik enerjisi ile, siyanürlü banyo ile asit banyosuna oranla 2 kat fazla bakır kaplanabilir. Pratikte, katot verimi sadece %70 tir ki, gerçek avantaj, sabit akım yoğunluğunda kaplanan bakır ağırlığı için, katot veriminin %100 yerine, sadece %40 olması dahi yeterlidir. Soru: Niçin durum böyledir? Cevap: Belli miktardaki elektrik enerjisi için, asitli bakır banyosu ile 1 gr. kaplama olacaksa, siyanür banyosu ile 2 gr. kaplama olacaktır. Fakat %70 verimde gerçekte 1,4 gr kaplama gerçekleşecektir ki, bu da 0,4 / 1 veya %40’lık bir iyileşmeye denk gelmektedir.
Daha önce belirtildiği gibi (2.Derse bakınız) elektromotor dizide bakır; demir, çinko, vb. metallerin altında bulunduğundan dolayı, bakır, sülfat banyosu gibi bir çözelti içinde iyon halde bulunduğunda, elektromotor seride üstte bulunan metallerden her hangi biri, banyoya daldırıldığında bakır kaplaması oluşacaktır. Bakır siyanür ile birleştiğinde ise; kompleks (karmaşık yapıda) iyonlar oluşarak, bakırı bağlayacağı için; demir çinko vs. metaller banyoya daldırıldığında, (bu metaller elektromotor dizide bakırın üzerinde yer alsalar bile), bakırın kaplanması işlemi gerçekleşmeyecektir. Başka bir deyişle; siyanür kullanmanın etkisiyle, bakır elektromotor seride daha yukarılara yükselmiştir. Deney # 4: (Sadece deneyimli kaplamacılar yapacaklardır.) 4 lt.lik siyanürlü bakır banyosu hazırlayın veya büyük bir banyodan bir behere örnek alın. Temiz bir demir çiviyi daldırın. Çivi daldırıldığında üzerine bakır kaplanıyor mu? Alıntı |