കാൽസ്യം സയനാമൈഡ്

CaCN2  എന്ന സമവാക്യത്തോടുകൂടിയ അജൈവ സംയുക്തമാണ് കാൽസ്യം സയനാമൈഡ്. ഇത് സയനാമൈഡ് ആനയോണിന്റെ കാൽസ്യം ലവണമാണ്. ഈ രാസപദാർത്ഥം രാസവളമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു  ഇത് വാണിജ്യപരമായി നൈട്രോലൈം എന്നറിയപ്പെടുന്നു. 1898 ൽ അഡോൾഫ് ഫ്രാങ്കും നിക്കോഡെം കാരോയും(ഫ്രാങ്ക്-കാരോ പ്രോസസ്സ്) ഇത് ആദ്യമായി സമന്വയിപ്പിച്ചു. 

 ചരിത്രം 
സ്വർണ സയനൈസേഷൻ നടത്തുന്നതിനുള്ള  ഒരു പുതിയ പ്രക്രിയയ്‌ക്കായുള്ള  തിരയലിൽ, ഉയർന്ന താപനിലയിൽ അന്തരീക്ഷ നൈട്രജനെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിന് ആൽക്കലൈൻ എർത്ത് കാർബൈഡുകളുടെ കഴിവ് ഫ്രാങ്ക്, കാരോ എന്നിവർ കണ്ടെത്തി. Deutsches Reichspatent DRP 88363, "Verfahren zur Darstellung von Cyanverbindungen aus Carbiden", Erfinder: A. Frank, N. Caro, erteilt am 31. März 1895. ഫ്രാങ്കിന്റെയും കാരോയുടെയും സഹപ്രവർത്തകനായ ഫ്രിറ്റ്സ് റോഥെ 1898-ൽ കാൽസ്യം കാർബൈഡ് ഉപയോഗിക്കുമ്പോഴുണ്ടാകുന്ന പ്രശ്നങ്ങളെ മറികടക്കുന്നതിൽ വിജയിച്ചു, 1,100 ഡിഗ്രി സെന്റിഗ്രേഡിൽ, കാൽസ്യം സയനൈഡ് അല്ല, പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ കാത്സ്യം സയനാമൈഡ് രൂപം കൊള്ളുന്നതായി വിശദീകരിച്ചു. വാസ്തവത്തിൽ, കാർബണിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ സോഡിയം ക്ലോറൈഡ് ഉപയോഗിച്ച് ഉരുകി കാൽസ്യം സയനാമൈഡിൽ നിന്നും പ്രാരംഭ ടാർഗെറ്റ് ഉൽപ്പന്നമായ സോഡിയം സയനൈഡ് ലഭിക്കും: H.H. Franck, W. Burg, Zeitschrift für Elektrochemie und angewandte physikalische Chemie, 40(10), 686-692 (Oktober 1934).

 CaCN 2 + 2NaCl + C →  2NaCN + CaCl2

വലിയ തോതിലുള്ള  ഉൽ‌പാദന പ്രക്രിയയ്ക്കായി ഫ്രാങ്കും കാരോയും ഈ പ്രതികരണം വികസിപ്പിച്ചു. പ്രാരംഭ ഇഗ്നിറ്റർ ഘട്ടത്തിൽ ഉയർന്ന താപനില ആവശ്യമുള്ള ഉപകരണ ആവശ്യകതകൾ കാരണം ഈ പ്രക്രിയ പ്രത്യേകിച്ചും വെല്ലുവിളിയായിരുന്നു. കാൽസ്യം സയനാമൈഡിന്റെ ദ്രവണാങ്കം സോഡിയം ക്ലോറൈഡിന്റെ തിളനിലയേക്കാൾ 120 ° C മാത്രം കുറവായതിനാൽ ഈ പ്രക്രിയയ്ക്ക് കൃത്യമായ താപനില നിയന്ത്രണം ആവശ്യമാണ്.

1901-ൽ ഫെർഡിനാന്റ് എഡ്വാർഡ് പോൾസെനിയസ് പേറ്റന്റ് നേടിയ ഒരു പ്രക്രിയയിൽ,  700 ° C  ൽ 10% കാൽസ്യം ക്ലോറൈഡിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ കാൽസ്യം കാർബൈഡിനെ കാൽസ്യം സയനാമൈഡാക്കി മാറ്റുന്നു. രണ്ട് പ്രക്രിയകളും ഉപയോഗിച്ച് ലോകത്താകമാനം 1.5 ദശലക്ഷം ടൺ ഉത്പാദിപ്പിച്ചു.  കാൽസ്യം സയനാമൈഡിൽ നിന്ന് അമോണിയ രൂപപ്പെടുന്നതും ഫ്രാങ്ക്, കാരോ എന്നിവർ ശ്രദ്ധിച്ചു. Angewandte Chemie, Band 29, Ausgabe 16, Seite R97, 25. Februar 1916

 CaCN2 + 3H2O → 2NH3 + CaCO3

അന്തരീക്ഷ നൈട്രജനിൽ നിന്നുള്ള അമോണിയ ലഭ്യമാക്കുന്നതിലെ ഒരു മുന്നേറ്റമായി ആൽബർട്ട് ഫ്രാങ്ക് ഈ പ്രതികരണത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന പ്രാധാന്യം തിരിച്ചറിഞ്ഞു, 1901 ൽ കാൽസ്യം സയനാമൈഡ് ഒരു നൈട്രജൻ വളമായി ശുപാർശ ചെയ്തു. 1908 നും 1919 നും ഇടയിൽ, പ്രതിവർഷം 500,000 ടൺ ശേഷിയുള്ള അഞ്ച് കാൽസ്യം സയനാമൈഡ് പ്ലാന്റുകൾ ജർമ്മനിയിലും സ്വിറ്റ്സർലൻഡിലും സ്ഥാപിച്ചു.  കളകൾക്കും സസ്യ കീടങ്ങൾക്കും എതിരെ കൂടുതൽ ഫലപ്രാപ്തി ഉള്ള വിലകുറഞ്ഞ നൈട്രജൻ വളം അക്കാലത്ത് പരമ്പരാഗത നൈട്രജൻ വളങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് വളരെയധികം ഗുണങ്ങളുള്ളതായി പരിഗണിക്കപ്പെട്ടു. 

 ഉത്പാദനം 
കാൽസ്യം കാർബൈഡിൽ നിന്നാണ് കാൽസ്യം സയനാമൈഡ് തയ്യാറാക്കുന്നത്. കാർബൈഡ് പൊടി ഏകദേശം 1000° C ൽ ചൂടാക്കുന്നു. ഒരു വൈദ്യുത ചൂളയിൽ നൈട്രജൻ കടന്നുപോകുന്നു.  ഉൽ‌പന്നം അന്തരീക്ഷ താപനിലയിലേക്ക് തണുപ്പിക്കുകയും പ്രതികരിക്കാത്ത കാർ‌ബൈഡ് വെള്ളത്തിലൂടെ പുറന്തള്ളുകയും ചെയ്യുന്നു.

 CaC2 + N2 → CaCN2 + C (Δ H o</br> o = –69.0 കിലോ കലോറി / മോൾ 25 ° C ൽ)

ഇത് ഷഡ്ഭുജ ക്രിസ്റ്റൽ സിസ്റ്റത്തിൽ സ്പേസ് ഗ്രൂപ്പ് R3m, ലാറ്റിസ് സ്ഥിരാങ്കങ്ങൾ a = 3.67 എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് ക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്യുന്നു. F. Brezina, J. Mollin, R. Pastorek, Z. Sindelar. Chemicke tabulky anorganickych sloucenin (Chemical tables of inorganic compounds). SNTL, 1986. Vannerberg, N.G. "The crystal structure of calcium cyanamide" Acta Chemica Scandinavica (1-27,1973-42,1988) (1962) 16, p2263-p2266

 ഉപയോഗങ്ങൾ 
ഇടത്ത്‌|ലഘുചിത്രം|400x400ബിന്ദു
കാൽസ്യം സയനാമൈഡിന്റെ പ്രധാന ഉപയോഗം ഒരു വളമായി, കാർഷിക മേഖലയിലാണ്.  ജലവുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുമ്പോൾ, അത് അമോണിയയെ വിഘടിപ്പിക്കുകയും സ്വതന്ത്രമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു:

 CaCN2 + 3H2O → 2NH3 + CaCO3

സ്വർണ്ണ ഖനനത്തിൽ, സയനൈഡ് പ്രക്രിയയിൽ സോഡിയം സയനൈഡ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. കാൽസ്യം സയനൈഡ്, മെലാമൈൻ എന്നിവയുടെ നിർമ്മാണത്തിലും ഇത് ഉപയോഗിക്കാം.

കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ കാൽസ്യം സയനാമൈഡ് ജലവിശ്ലേഷണത്തിലൂടെ സയനാമൈഡ് ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കുന്നു:

 CaCN2 + H2O + CO2 → CaCO3 + H2NCN

കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ കാൽസ്യം സയനാമൈഡുമായി ഹൈഡ്രജൻ സൾഫൈഡിന്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിലൂടെ തയോയൂറിയ ഉത്പാദിപ്പിക്കാനാകും. 

 സുരക്ഷ 
ഈ വസ്തു മദ്യപാനത്തിന് മുമ്പോ ശേഷമോ മദ്യത്തിന്റെ അസഹിഷ്ണുതയ്ക്ക് കാരണമാകും. Potential risks to human health and the environment from the use of calcium cyanamide as fertiliser, Scientific Committee on Health and Environmental Risks, 1,534 kB, March 2016, Retrieved 22 July 2017

 അവലംബം 

വർഗ്ഗം:കാൽസ്യം സംയുക്തങ്ങൾ