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फेरोसिन पाउडरएक रासायनिक यौगिक है जिसका वैज्ञानिक नाम आयरन (II) साइक्लोपेंटैडिएनाइड है। इसे आमतौर पर बीआईएस (साइक्लोपेंटैडिएनिल) आयरन के रूप में भी जाना जाता है। इसमें एक लौह (II) परमाणु होता है जो दो समानांतर साइक्लोपेंटैडिएनिल रिंगों के बीच स्थित होता है। यह अनूठी "सैंडविच" संरचना ऑर्गेनोमेटेलिक रसायन विज्ञान की एक पहचान है। यह एक प्रतिचुंबकीय पदार्थ है जो हवा, नमी और प्रकाश के प्रति अत्यंत स्थिर है। इसकी स्थिरता इसे विभिन्न अनुप्रयोगों में एक बहुमुखी यौगिक बनाती है। ईंधन योजक से लेकर उत्प्रेरक और अनुसंधान उपकरण तक इसके अनुप्रयोगों की विस्तृत श्रृंखला, विभिन्न उद्योगों और वैज्ञानिक विषयों में इसके महत्व को रेखांकित करती है। उचित रख-रखाव और भंडारण के साथ, इसे अपनी पूरी क्षमता से सुरक्षित रूप से उपयोग किया जा सकता है।
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रासायनिक सूत्र |
C10H10Fe |
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सटीक द्रव्यमान |
186.01 |
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आणविक वजन |
186.04 |
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m/z |
186.01 (100.0%), 187.02 (10.8%), 184.02 (6.4%), 187.01 (2.3%) |
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मूल विश्लेषण |
सी, 64.56; एच, 5.42; फ़े, 30.02 |
अन्य गुण
- स्थिरता: कमरे के तापमान पर स्थिर. हालाँकि, यह मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों के प्रति संवेदनशील है।
- बेजोड़ता: मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट के साथ असंगत।
- तापीय स्थिरता: अपघटन के बिना 400 डिग्री तक अत्यधिक स्थिर। 400 डिग्री से ऊपर, यह तीखा और परेशान करने वाला धुआं छोड़ कर विघटित हो जाता है।
- इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएं: फेरोसिन पाउडरसुगंधित गुण प्रदर्शित करता है और सल्फोनेशन, एसाइलेशन और एल्केलेशन जैसी इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं से गुजर सकता है।
- चार्ज ट्रांसफर कॉम्प्लेक्स: यह टेट्रासायनोएथिलीन (टीसीएनई) और नाइट्रोबेंजीन जैसे यौगिकों के साथ चार्ज ट्रांसफर कॉम्प्लेक्स बना सकता है।
- ऑक्सीकरण: घोल में, फेरोसीन को हवा द्वारा ऑक्सीकृत करके फेरोसेनियम आयन बनाया जा सकता है।
- गैर-प्रतिक्रियाशीलता: यह उत्प्रेरक हाइड्रोजनीकरण के लिए या डायल्स में डायन के रूप में उपयुक्त नहीं है।
- यूवी-विज़ स्पेक्ट्रोस्कोपी: इथेनॉल और इथेन में, फेरोसीन अपने यूवी स्पेक्ट्रम में 325 एनएम और 440 एनएम पर मजबूत अवशोषण बैंड प्रदर्शित करता है।
- सुगंधि: फेरोसीन में सुगंधित गुण होते हैं, जो इसे एक गैर-बेंजेनॉइड सुगंधित यौगिक बनाता है।
- चुंबकीय गुण: फेरोसीन के कुछ व्युत्पन्न, जैसे कि पूरी तरह से मिथाइल-प्रतिस्थापित फेरोसीन, असामान्य चुंबकीय गुण प्रदर्शित करते हैं।
- खतरनाक वर्ग: ज्वलनशील ठोस
- जोखिम वाक्यांश: R11 (अत्यधिक ज्वलनशील), R22 (निगलने पर हानिकारक), R51/53 (जलीय जीवों के लिए विषाक्त, जलीय पर्यावरण में दीर्घकालिक प्रतिकूल प्रभाव पैदा कर सकता है)
- सुरक्षा वाक्यांश: S61 (पर्यावरण में जाने से बचें। विशेष निर्देश/सुरक्षा डेटा शीट देखें।), S22 (धूल में सांस न लें।), S24/25 (त्वचा और आंखों के संपर्क से बचें।)
फेरोसीन (रासायनिक सूत्र: Fe (C5H5)2) सैंडविच संरचना वाला एक कार्बनिक संक्रमण धातु यौगिक है। उच्च तापीय स्थिरता, रासायनिक स्थिरता, विकिरण प्रतिरोध और सुगंध जैसे अपने अद्वितीय भौतिक और रासायनिक गुणों के साथ, इसने ऊर्जा, एयरोस्पेस, चिकित्सा, सामग्री और पर्यावरण संरक्षण जैसे विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग मूल्य दिखाया है।
1. ईंधन ऊर्जा बचाने वाला और धुआं कम करने वाला एजेंट
डीजल, गैसोलीन और भारी तेल जैसे ईंधन के लिए धुआं कम करने और दहन सहायक एजेंट के रूप में, यह ईंधन उपयोग दक्षता में सुधार करता है और उत्प्रेरक दहन प्रतिक्रियाओं के माध्यम से प्रदूषक उत्सर्जन को कम करता है।
डेटा समर्थन: ऑटोमोटिव डीजल में 0.1% फेरोसीन जोड़ने से ईंधन को 10% -14% तक बचाया जा सकता है, ईंधन उपयोग को 10% -13% तक बढ़ाया जा सकता है, और निकास धुएं को 30% -80% तक कम किया जा सकता है; भारी तेल में 0.3% और कोयले में 0.2% मिलाने से ईंधन की खपत और धुएं की तीव्रता 30% कम हो जाती है।
क्रिया का तंत्र: फेरोसिन अणुओं में लोहे के परमाणु सक्रिय केंद्र के रूप में कार्य करते हैं, ईंधन अणुओं के टूटने को बढ़ावा देते हैं, कार्बन कणों के ऑक्सीकरण को तेज करते हैं और कार्बन जमा के गठन को कम करते हैं।
अनुप्रयोग मामला: शीज़ीयाज़ूआंग फैंटाविल्ड केमिकल कंपनी लिमिटेड के फेरोसीन उत्पादों ने आणविक संरचना और शुद्धता के सटीक नियंत्रण के माध्यम से रिफाइनरियों, ईंधन मिश्रण उद्यमों और नागरिक ईंधन आपूर्तिकर्ताओं के लिए अपर्याप्त दहन और अत्यधिक निकास उत्सर्जन की समस्याओं को हल किया है। उत्पाद यूरोपीय संघ के पर्यावरण मानकों का अनुपालन करते हैं।
2. विषैले योजकों को बदलें
ऑक्टेन रेटिंग बढ़ाने के लिए गैसोलीन एंटी नॉक एजेंट के रूप में पारंपरिक जहरीले एडिटिव्स (जैसे टेट्राएथिल लेड) को प्रतिस्थापित कर सकता है।
तकनीकी पैरामीटर: गैसोलीन में 0.0166-0.0332g/L फेरोसीन और 0.05-0.1g/L टर्ट ब्यूटाइल एसीटेट जोड़ने से ऑक्टेन संख्या 4.5-6 यूनिट बढ़ जाती है।
पर्यावरणीय मूल्य: पर्यावरण और मानव स्वास्थ्य के लिए ईंधन उत्सर्जन के प्रदूषण और विषाक्तता को खत्म करना, और अनलेडेड गैसोलीन के लोकप्रियकरण को बढ़ावा देना।
3. सिंथेटिक ईंधन योजक
सिंथेटिक गैसोलीन और कृत्रिम तरलीकृत गैस में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है:
सिंथेटिक गैसोलीन: 0.01% -0.5% फेरोसिन और संबंधित एडिटिव्स जोड़कर, 80 #, 85 #, और 90 # सिंथेटिक गैसोलीन तैयार किया जा सकता है।
कृत्रिम तरलीकृत गैस: मेथनॉल में 0.03% फेरोसिन मिलाया जाता है, जिसका दहन मान 3372-38656kJ/kg होता है; मेथनॉल इथेनॉल मिश्रित समाधान में 0.005% -0.008% फेरोसीन जोड़ने से एक नया और कुशल नागरिक ईंधन तैयार किया जा सकता है।
बाजार अनुप्रयोग: शिजियाझुआंग फैंटावाइल्ड केमिकल घरेलू उपयोगकर्ताओं की स्वच्छ ऊर्जा जरूरतों को पूरा करने के लिए फेरोसिन और सोडियम मेथॉक्साइड को वैज्ञानिक रूप से अनुपातित करके उच्च प्रदर्शन वाली कृत्रिम तरलीकृत गैस का उत्पादन करता है।
1. रॉकेट प्रणोदक जलने की दर उत्प्रेरक
एक ठोस रॉकेट दहन दर नियामक के रूप में, दहन दर को विनियमित करके प्रणोदक प्रदर्शन में सुधार करना:
तकनीकी लाभ: अति उच्च दहन दर प्राप्त करना, ठोस प्रणोदक के यांत्रिक गुणों में सुधार करना और असमान दहन के कारण होने वाली संरचनात्मक क्षति को रोकना।
अनुप्रयोग परिदृश्य: जोड़नाफेरोसिन पाउडरअमोनियम परक्लोरेट आधारित मिश्रित प्रणोदक मिसाइलों, रॉकेटों और अन्य अंतरिक्ष यान के लिए प्रणोदकों की उच्च प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करते हुए, ऑक्सीकरण दर और कैलोरी मान को सटीक रूप से नियंत्रित कर सकते हैं।
डेटा समर्थन: 2023 के आंकड़ों के अनुसार, मिसाइल प्रणोदक में फेरोसीन की खपत 73% से अधिक है, जो इसे एक मुख्य कार्यात्मक सामग्री बनाती है।
2. एयरोस्पेस सामग्री का संश्लेषण
एयरोस्पेस सामग्री के क्षेत्र में अनुप्रयोग पॉलिमर सामग्री संशोधन तक फैला हुआ है:
सिलिकॉन रेज़िन और रबर इलाज एजेंट: अंतरिक्ष यान सीलिंग सामग्री की आवश्यकताओं को पूरा करते हुए, सिलिकॉन रेज़िन और रबर के क्रॉसलिंकिंग घनत्व और गर्मी प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए फेरोसिन डेरिवेटिव का उपयोग इलाज एजेंटों के रूप में किया जाता है।
केस: फेरोसीन उत्प्रेरित सिलिकॉन रेजिन अत्यधिक तापमान पर लोच बनाए रखता है और रॉकेट इंजन में रिंगों को सील करने के लिए उपयोग किया जाता है।
1. औषधि संश्लेषण उत्प्रेरक
दवा अणु संश्लेषण प्रतिक्रियाओं को तेज करने के लिए उत्प्रेरक के रूप में फेरोसीन और इसके डेरिवेटिव:
असममित संश्लेषण: फेरोसीन आधारित चिरल लिगैंड रोडियम और पैलेडियम जैसे संक्रमण धातुओं के साथ मिश्रित उत्प्रेरक बनाते हैं, जो असममित डायल्स एल्डर प्रतिक्रियाओं, एलीलेशन प्रतिक्रियाओं आदि को उत्प्रेरित करते हैं, जिसमें काफी बेहतर पैदावार और एनेंटियोसेलेक्टिविटी होती है।
उदाहरण: कैंसर रोधी दवा मध्यवर्ती के कुशल संश्लेषण के लिए फेरोसीन ने हैलोजेनेटेड हाइड्रोकार्बन की क्रॉस युग्मन प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित किया, जिसमें प्रतिक्रिया समय कई घंटों से कम होकर मिनटों में हो गया।
2. दवा वाहक और लक्षित वितरण
दवा की घुलनशीलता में सुधार और रिलीज दर को नियंत्रित करके, चिकित्सीय प्रभाव को बढ़ाया जा सकता है
नैनोकण वाहक: ट्यूमर लक्षित वितरण प्राप्त करने और प्रणालीगत विषाक्तता को कम करने के लिए कीमोथेरेपी दवाओं से भरे हुए फेरोसिन पीईजी नैनोकण।
फोटोडायनामिक थेरेपी: फेरोसिन डेरिवेटिव प्रकाश के तहत सिंगलेट ऑक्सीजन उत्पन्न करने के लिए फोटोसेंसिटाइज़र के रूप में कार्य करते हैं, और कैंसर कोशिकाओं को चुनिंदा रूप से मारते हैं।
अनुसंधान प्रगति: फेरोसीन आधारित फोटोसेंसिटाइज़र 90% से अधिक स्तन कैंसर कोशिकाओं को मार देते हैं और सामान्य कोशिकाओं के लिए कम विषाक्तता रखते हैं।
3. शारीरिक रूप से सक्रिय औषधि कच्चे माल
फेरोसीन और इसके डेरिवेटिव में एनीमिया रोधी और ट्यूमर रोधी प्रभाव जैसी शारीरिक गतिविधियां होती हैं
रक्त अनुपूरक: फेरोसीन डेरिवेटिव (जैसे फेरोसीन पेनिसिलिन) हीमोग्लोबिन संश्लेषण को बढ़ावा देते हैं और आयरन की कमी वाले एनीमिया के इलाज के लिए उपयोग किए जाते हैं।
एंटीट्यूमर दवाएं: फेरोसीन यौगिक डीएनए से जुड़कर ट्यूमर कोशिका प्रसार को रोकते हैं और ल्यूकेमिया और फेफड़ों के कैंसर के इलाज के लिए इसका अध्ययन किया गया है।
1. बहुलक सामग्री का संशोधन
फेरोसीन डेरिवेटिव पॉलीथीन फोटोडिग्रेडेशन को रोककर, थर्मल स्थिरता में सुधार करके सामग्रियों की सेवा जीवन का विस्तार करते हैं:
कृषि फिल्म: अतिरिक्त फेरोसिन डेरिवेटिव के साथ पॉलीथीन फिल्म खेती और निषेचन को प्रभावित किए बिना एक निश्चित अवधि के भीतर स्वाभाविक रूप से नष्ट हो सकती है और टूट सकती है।
औद्योगिक अनुप्रयोग: पॉलीप्रोपाइलीन और पॉलिएस्टर फाइबर के लिए एक सुरक्षात्मक एजेंट के रूप में, यह प्लास्टिक, रबर और फाइबर के गर्मी प्रतिरोध और मौसम प्रतिरोध में सुधार करता है।
2. प्रवाहकीय बहुलक सामग्री
फेरोसीन आधारित पॉलिमर सहसंयोजक बंधन के माध्यम से धातु युक्त पॉलिमर बनाते हैं, जिनका उपयोग कार्बनिक प्रकाश उत्सर्जित करने वाले डायोड (ओएलईडी) के लिए इलेक्ट्रोड सामग्री तैयार करने के लिए किया जाता है।
तकनीकी सफलता: फेरोसेनिल सेलेनाइड को रिंग ओपनिंग पोलीमराइजेशन प्रतिक्रिया के माध्यम से संश्लेषित किया जाता है, जिसमें उच्च चालकता और थर्मल स्थिरता होती है और इसका उपयोग लचीले इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में किया जा सकता है।
3. कार्बन पदार्थों का संश्लेषण
उत्प्रेरक के रूप में, रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) में कार्बन फाइबर विकास को बढ़ावा देना:
उच्च गुणवत्ता वाले कार्बन फाइबर: उत्प्रेरक के रूप में फेरोसिन का उपयोग करके, एयरोस्पेस मिश्रित सामग्री के लिए समान व्यास और उच्च शक्ति वाले कार्बन फाइबर उत्पाद प्राप्त किए जा सकते हैं।
1. अपशिष्ट गैस उपचार
औद्योगिक अपशिष्ट गैस प्रदूषण को कम करने के लिए फेरोसिन ने नाइट्रोजन ऑक्साइड (एनओएक्स) और वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों (वीओसी) के अपघटन को उत्प्रेरित किया:
तकनीकी पैरामीटर: फेरोसीन आधारित उत्प्रेरक ने यूरोपीय संघ उत्सर्जन मानकों को पूरा करते हुए ऑटोमोबाइल निकास उपचार में NOx रूपांतरण दर को 95% तक बढ़ा दिया है।
अनुप्रयोग परिदृश्य: रिफाइनरियों और रासायनिक संयंत्रों के निकास गैस उपचार उपकरणों में फेरोसीन उत्प्रेरक का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
2. अपशिष्ट जल उपचार
पानी की गुणवत्ता में सुधार के लिए रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के माध्यम से कार्बनिक प्रदूषकों का क्षरण:
उदाहरण: फेरोसीन हाइड्रोजन पेरोक्साइड के अपघटन को उत्प्रेरित करता है, हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स उत्पन्न करता है और रंगों और कीटनाशकों जैसे कठिन से कठिन कार्बनिक यौगिकों को कुशलता से नष्ट करता है।
कृषि क्षेत्र: दक्षता में सुधार और सतत विकास
1. सिंथेटिक अमोनिया उत्प्रेरक
अमोनिया संश्लेषण के लिए उत्प्रेरक के रूप में सक्रिय कार्बन पर फेरोसिन और पोटेशियम सोखना, हल्की परिस्थितियों में उपज में सुधार
डेटा समर्थन: जैसे-जैसे सामग्री बढ़ती है, उत्प्रेरक गतिविधि भी बढ़ती है, जिसके परिणामस्वरूप अमोनिया संश्लेषण उपज में 20% की वृद्धि होती है और ऊर्जा खपत में 15% की कमी आती है।
2. रबर इलाज एजेंट
फेरोसीन डेरिवेटिव रबर इलाज एजेंटों के रूप में काम करते हैं, रबर अणुओं के क्रॉसलिंकिंग को बढ़ावा देते हैं और रबर उत्पादों की ताकत और स्थायित्व को बढ़ाते हैं।
अनुप्रयोग परिदृश्य: टायर और सील जैसे रबर उत्पादों के उत्पादन में, इलाज करने वाले एजेंट वल्कनीकरण समय को कम कर सकते हैं और उत्पादन दक्षता में सुधार कर सकते हैं।
संश्लेषण विधि
यह लौह चूर्ण और साइक्लोपेंटैडीन को 300 डिग्री के नाइट्रोजन वातावरण में गर्म करके, या निर्जल लौह क्लोराइड और साइक्लोपेंटैडीन सोडियम को टेट्राहाइड्रोफ्यूरान में प्रतिक्रिया करके प्राप्त किया जाता है। इलेक्ट्रोलाइटिक संश्लेषण विधि का भी उपयोग किया जा सकता है।फेरोसिन पाउडरनिम्नलिखित विधि द्वारा साइक्लोपेंटैडीन, फेरस क्लोराइड और डायथाइलमाइन से संश्लेषित किया जा सकता है। सरगर्मी के तहत, निर्जल फेरिक क्लोराइड (FeCl3) को टेट्राहाइड्रोफ्यूरान में कई बार मिलाया जाता है, फिर लौह पाउडर मिलाया जाता है, गर्म किया जाता है और फेरस क्लोराइड समाधान प्राप्त करने के लिए नाइट्रोजन की सुरक्षा के तहत 4.5H के लिए रिफ्लक्स किया जाता है। लगभग सूखा अवशेष प्राप्त करने के लिए विलायक टेट्राहाइड्रोफ्यूरान को कम दबाव में वाष्पित किया जाता है। बर्फ के स्नान को ठंडा करने के तहत, साइक्लोपेंटैडीन और डायथाइलमाइन का मिश्रण डालें, कमरे के तापमान पर 6-8 घंटों के लिए जोर से हिलाएं, कम दबाव के तहत अतिरिक्त अमीन को वाष्पित करें, और रिफ्लक्स पेट्रोलियम ईथर के साथ अवशेषों को निकालें। निष्कर्षण तरल को गर्म होने पर फ़िल्टर किया जाता है और विलायक को वाष्पित किया जाता है, क्रूड फेरोसिन प्राप्त होता है। पेंटेन या साइक्लोहेक्सेन के साथ पुन: क्रिस्टलीकरण, या उर्ध्वपातन द्वारा शुद्धिकरण, 73-84% की उपज के साथ परिष्कृत उत्पाद है।
लोकप्रिय टैग: फेरोसीन पाउडर कैस 102-54-5, आपूर्तिकर्ता, निर्माता, कारखाना, थोक, खरीद, मूल्य, थोक, बिक्री के लिए