Siyanürler, siyano grubu –CN içeren organik ve/veya inorganik bileşiklerdir. Siyanürün farklı formları farklı kimyasal özelliklere ve dolayısıyla suda yaşayan organizmalar için farklı derecelerde toksisiteye sahiptir. Siyanür (CN ^–), birçok kimyasal ve rafinasyon prosesinde kullanılan bir karbon nitrojen bileşiğidir. Geçiş metalleriyle kolayca reaksiyona girerek endüstriyel amaçlar için kullanışlı olmasını sağlar, aynı zamanda onu toksik bir bileşik haline getirir. Siyanür genellikle elektrokaplama ve metal temizleme operasyonlarından, kok fırınlarından, çelik üretim tesislerinden, gaz temizleyicilerden ve polimer üretiminden çıkan atık sularda bulunur. Serbest siyanür, moleküler hidrojen siyanür (HCN) ve siyanür iyonunun (CN ^–) toplamı olarak tanımlanır. Toplam siyanür, güçlü asidik koşullar altında geri akıtıldığında serbest siyanüre ayrışan tüm inorganik siyanür formlarının toplamıdır.

Siyanürün sudaki formu pH, sıcaklık, çözünmüş oksijen, tuzluluk, diğer iyonlar, kompleks yapıcı maddeler ve güneş ışığından etkilenir. HCN kolayca yayılabilen, oldukça uçucu ve oldukça reaktif bir maddedir. Sulu çözeltide zayıf bir asittir ve serbest siyanür olarak mevcut siyanürün oranı pH ve sıcaklığa bağlıdır.

Siyanür çeşitli ağır metal iyonlarıyla bağlanarak değişen stabilite derecelerine sahip metalo-siyanür kompleksleri oluşturur. Örneğin, Pb(II), Zn(II) ve Cd(II) siyanür kompleksleri kararsızdır ve bu nedenle sulu çözeltide kolayca ayrışır ve kompleks iyonların kendilerinden daha büyük oranda olan CN- ve HCN’yi oluşturur . Daha kararlı Ni(II), Cu(II) ve Ag(I) komplekslerinde daha az ayrışma meydana gelir. Ayrışma derecesi, azalan kompleks konsantrasyonu, azalan pH ve azalan kompleks stabilitesi ile artar. Suda yaşayan organizmalara yönelik toksisite, HCN’den çok daha az toksik olmalarına rağmen kısmen karmaşık iyonlardan kaynaklanabilir. Endüstriyel kullanımları geniş olan ferrik ve ferro-siyanürler kararlı komplekslerdir ancak ultraviyole ışığa maruz kaldıklarında kolaylıkla siyanür açığa çıkarırlar. Böylece güneş ışığı, demir-siyanür kompleksi içeren sularda serbest siyanürün harekete geçmesine neden olur.

Siyanojen (CN)2 ve siyanohidrinler RR’C(OH)CN, suda serbest siyanür açığa çıkararak ayrışır ve bu nedenle toksiktir. Siyanojen klorür (CNCl), farklı siyanür formlarının klorlama/oksidasyon ürünüdür ve bu kimyasal son derece toksiktir. Tiyosiyanat, siyanat ve nitriller gibi siyanürün diğer formları serbest siyanür oluşturmazlar (asidik ortamdaki tiyosiyanat hariç) ve dolayısıyla çok daha az toksiktirler.

Suda siyanür serbest veya toplam siyanür olarak ölçülebilir. Serbest siyanür, siyanürün daha toksik formlarını temsil eden hidrojen siyanür (HCN) ve siyanür iyonundan (CN-) oluşur. Ancak sudaki siyanür, demir gibi metallere stabil bir şekilde bağlı olabilir. Toplam siyanür ölçümü, sudaki hem serbest hem de metale bağlı siyanürün toplam miktarını gösterir.

Uçuculaşma, yüksek konsantrasyonlarda serbest siyanürün önemli bir uzaklaştırma işlemidir ancak düşük konsantrasyonlardaki işlemler tam olarak anlaşılmamıştır. Kompleksleşme ve oksidasyonun yanı sıra mikrobiyal parçalanma da serbest siyanürün uzaklaştırılmasında önemli süreçler olabilir.

Siyanür molekülü (CN), belirli inorganikler ve eser metallerle kompleksler oluşturur. Siyanürün belirli bir ortamda bulunabileceği form, sıcaklığa ve pH’a bağlı olan dengeler tarafından yönetilir. Birden fazla siyanür formunun aynı anda bulunma potansiyeli nedeniyle analiz zor olabilir. Bu nedenle, her bir formu ölçmek için çeşitli yöntemler geliştirilmiştir. Farklı siyanür türlerinin sınıflandırılması büyük ölçüde pH’a bağlı olduğundan, analitik yöntemler buna göre ilişkilendirilmiştir.

Serbest siyanür türleri arasında serbest iyonlar (CN –) ve hidrojen siyanür (HCN) yer alır. Bu formlar yüksek oranda biyoyararlanıma sahiptir ve en büyük toksisite riskini oluşturur. Analitik açıdan bakıldığında serbest siyanür, çözeltideki HCN ve CN’nin toplamıdır. Bu türler, pH’ı 6,0 ila 7,0 arasında olan bir çözelti kullanılarak bir membrandan difüzyon yoluyla diğer siyanür formlarından ayrılır.

Zayıf asitte çözünebilen (WAD) siyanür türleri, alkali metallerle oluşturulanlar gibi basit komplekslerin yanı sıra 4,0 ila 6,0 arasındaki bir pH’ta ayrışan bazı ağır metalleri içerir.

Toplam siyanür, serbest, WAD ve güçlü metal siyanür kompleksleri de dahil olmak üzere tüm siyanür türlerinin toplamını temsil eder. Bu analiz, güçlü metal siyanür türlerinin ayrıştırılması amacıyla güçlü asit koşulları (pH <2) altında gerçekleştirilir.

Feyza YALÇIN

Kimyager

KAYNAKLAR

https://www.waterquality.gov.au/anz-guidelines

https://www.health.nsw.gov.au/