혼합용매를 리용하여 시안화나트리움과 탄산나트리움을 분리

 2021.10.22.

경애하는 김정은동지께서는 다음과 같이 말씀하시였다.

《수학, 물리학, 화학, 생물학과 같은 기초과학부문에서 과학기술발전의 원리적, 방법론적기초를 다져나가면서 세계적인 연구성과들을 내놓아야 합니다.》

우리 연구조에서는 혼합용매를 리용하여 시안화나트리움과 탄산나트리움의 혼합물에서 시안화나트리움을 분리하기 위한 공정모의연구를 진행하고있다.

고품위시안화나트리움은 인민경제 여러분야에 널리 리용되고있으며 선광부문, 전기도금부문에서 더욱 절실히 요구되고있다. 시안화나트리움은 19세기 후반기부터 공업적규모에서 청정한 시안화수소가스를 가성소다용액에 흡수시키는 방법과 금속나트리움을 콕스와 액체암모니아와 반응시키는 방법 등으로 생산하였다. 시안화나트리움을 합성하는 다른 방법은 뇨소-탄산나트리움법인데 결함은 생성물의 함량이 63wt.%로서 탄산나트리움이 불순물로 섞여있는것이다. 시안화나트리움의 함량이 낮으면 사용에서 많은 제한을 받는다. 그러므로 뇨소-탄산나트리움법으로 품위높은 시안화나트리움을 생산하자면 불순물인 탄산나트리움으로부터 시안화나트리움을 분리하는것이 필요하며 여기에서 선차적인 문제는 물+에타놀 혼합용매에서 시안화나트리움과 탄산나트리움의 상평형을 연구하는것이 필요하다.

연구조는 온도구간 285.15K-323.15K에서 시안화나트리움과 탄산나트리움의 용해도를 결정하고 e-NRTL모형을 리용하여 H2O-(Na+, CN-), C2H5OH-(Na+, CN-)과 C2H5OH-(Na+, CO32-)의 호상작용파라메터를 추정하고 공정모의를 진행하여 최적분리조건을 추정하였다. 추정결과의 정확도를 확인하기 위하여 시안화나트리움의 함량이 27.3%인 제품으로부터 시안화나트리움을 분리하기 위한 실험을 진행하였다. 실험결과에 의하면 온도 308.15K, 혼합용매에서 에타놀함량 70%, 제품과 혼합용매의 고액비 1:3.5일 때에 순도가 98.5%인 시안화나트리움이 96.3%로 얻어진다.

이러한 연구결과는 고품위시안화나트리움을 생산하기 위한 새로운 방법론적기초를 마련하여준다.

이상의 내용은 잡지 《Separation Science and Technology》에 《Separation of sodium cyanide using difference in solubility: measurement and estimation of solubility of sodium cyanide and sodium carbonate in water + ethanol binary solvent》(https://doi.org/10.1080/01496395.2019.1705347) 의 제목으로 출판되였다.