टेट्राएथिललीड

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टेट्राएथिललीड संक्षिप्त रूप में टीईएल, सूत्र , Pb(C2H5)4 के साथ एक ऑर्गेनोलेड यौगिक है। यह एक ईंधन योजक है, जिसे पहली बार 1920 के दशक में पेट्रोल के साथ एक पेटेंट ओकटाइन रेटिंग बूस्टर के रूप में गैसोलीन के साथ मिलाया गया था, जिसने संपीड़न अनुपात को अत्यधिक बढ़ाया। इसके बदले में वाहन के प्रदर्शन और ईंधन अर्थव्यवस्था में वृद्धि हुई।[1][2] टीईएल का पहली बार 1853 में जर्मन रसायनशास्त्री कार्ल जैकब लोविग द्वारा रासायनिक संश्लेषण किया गया था। अमेरिकी रासायनिक इंजीनियर थॉमस मिडगली जूनियर, जो जनरल मोटर्स के लिए काम कर रहे थे, 1921 में एक इंजन दस्तक एजेंट के रूप में इसकी प्रभावशीलता की खोज करने वाले पहले व्यक्ति थे, जिन्होंने कई वर्षों तक किया। एक विनाशकारी पदार्थ की खोज की जो अत्यधिक प्रभावी और सस्ती दोनों था।

बाद में विशेष रूप से बच्चों पर लेड के बाद में के विषाक्त प्रभावों पर चिंता व्यक्त की गई ।[3] जिन कारों को लीडेड गैसोलीन पर संचालित करने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है, उनमें लेड और लेड ऑक्साइड उत्प्रेरक कन्वर्टर्स में उत्प्रेरक को कोट करते हैं, जिससे वे अप्रभावी हो जाते हैं, और कभी-कभी स्पार्क प्लग खराब कर सकते हैं। 1970 के दशक से, कई देशों ने ऑटोमोटिव ईंधन में टीईएल को चरणबद्ध तरीके से समाप्त करना प्रारंभ कर दिया।। 2011 में संयुक्त राष्ट्र द्वारा समर्थित एक अध्ययन में अनुमान लगाया गया था कि टीईएल को हटाने से वार्षिक लाभ में $2.4 ट्रिलियन और समय से पहले होने वाली मौतों में 1.2 मिलियन की कमी हुई है।।[4]

टीईएल अभी भी विमानन ईंधन के कुछ ग्रेड में एक अगास योजक के रूप में प्रयोग किया जाता है। इनोस्पेक ने कानूनी रूप से टीईएल बनाने वाली अंतिम फर्म होने का दावा किया है लेकिन, As of 2013 तक चीन में कई कंपनियों द्वारा टीईएल का अवैध रूप से उत्पादन किया जा रहा था।[5] जुलाई 2021 में, कारों के लिए लीडेड गैसोलीन की बिक्री को दुनिया भर से पूरी तरह से हटा दिया गया था, जिससे संयुक्त राष्ट्र पर्यावरण कार्यक्रम (यूएनईपी) को 30 अगस्त को कारों में इसके उपयोग का "आधिकारिक अंत" घोषित करने के लिए प्रेरित किया गया था।[6]


संश्लेषण और गुण

क्लोरोइथेन को सोडियम -लेड मिश्र धातु के साथ प्रतिक्रिया करके टीईएल का उत्पादन किया जाता है।[7][8]

4 NaPb + 4 CH3CH2Cl → Pb(CH3CH2)4 + 4 NaCl + 3 Pb

उत्पाद को भाप आसवन द्वारा पुनर्प्राप्त किया जाता है, जिससे सीसा(लेड) और सोडियम क्लोराइड की गंदगी निकल जाती है।[9] टीईएल एक मीठी गंध वाला चिपचिपापन रंगहीन तरल है।[10] टीईएल का चार्ज न्यूट्रल है और इसमें एल्काइल समूहों का बाहरी भाग होता है, यह अधिक रूप से लिपोफिलसिटी और पेट्रोल (गैसोलीन) में घुलनशील है। यह संपत्ति, जो इसे मोटर ईंधन में समान रूप से और प्रभावी ढंग से भंग करने की अनुमति देती है, इसे रक्त-मस्तिष्क बाधा के माध्यम से फैलाने की अनुमति देती है, और लिम्बिक फोरब्रेन, फ्रंटल कॉर्टेक्स और हिप्पोकैम्पस के भीतर जमा हो जाती है।[11]दशकों के शोध के बावजूद, इस प्रक्रिया में सुधार के लिए कोई प्रतिक्रिया नहीं मिली, जो कि कठिन है, जिसमें धातु सोडियम शामिल है, और केवल 25% लेड को टीईएल में परिवर्तित करता है। एक संबंधित यौगिक, टेट्रामेथिललेड , एक अलग इलेक्ट्रोलाइटिक प्रतिक्रिया द्वारा व्यावसायिक रूप से उत्पादित किया गया था।[7]लिथियम के साथ एक प्रक्रिया विकसित की गई थी लेकिन इसे कभी व्यवहार में नहीं लाया गया।[12]


प्रतिक्रियाएं

टीईएल की एक उल्लेखनीय विशेषता इसके चार सी-पीबी बांडों की कमजोरी है। आंतरिक दहन इंजनों में पाए जाने वाले तापमान पर, टीईएल पूरी तरह से सीसा के साथ-साथ दहनशील, अल्पकालिक एथिल रेडिकल (रसायन विज्ञान) में विघटित हो जाता है। लेड और लेड ऑक्साइड दहन प्रतिक्रियाओं में रेडिकल (रसायन विज्ञान) को परिमार्जन करते हैं। इंजन की दस्तक एक ठंडी लौ के कारण होती है, एक कम तापमान वाली दहन प्रतिक्रिया जो उचित, गर्म प्रज्वलन से पहले होती है। लेड पायरोलाइज्ड रेडिकल्स को बुझाता है और इस तरह रेडिकल चेन रिएक्शन को मारता है जो एक ठंडी लौ को बनाए रखता है, जिससे यह गर्म लौ के सामने के सुचारू प्रज्वलन को बाधित करने से रोकता है। सीसा ही प्रतिक्रियाशील प्रतिघातक एजेंट है, और एथिल समूह गैसोलीन-घुलनशील वाहक के रूप में कार्य करते हैं।[7]

जब टीईएल जलता है, तो यह न केवल कार्बन डाइऑक्साइड और पानी पैदा करता है, बल्कि लेड और लेड (II) ऑक्साइड भी बनाता है:[13]

Pb(C2H5)4 + 13 O2 → 8 CO2 + 10 H2O + Pb
Pb(C2H5)4 + 27/2 O2 → 8 CO2 + 10 H2O + PbO

Pb और PbO एक इंजन को जल्दी से जमा कर लेते हैं और खराब कर देते हैं। इस कारण से गैसोलीन में, 1,2-डाइक्लोरोइथेन और 1,2-डाइब्रोमोइथेन भी मिलाए गए थे - ये एजेंट क्रमशः वाष्पशील लेड (IIसीसा (द्वितीय) क्लोराइड और लेड (IIसीसा (द्वितीय) ब्रोमाइड बनाते हैं, जो इंजन से लेड को फ्लश करते हैं और हवा में:[13]

Pb(C2H5)4 + C2H4Cl2 + 16 O2 → 10 CO2 + 12 H2O + PbCl2
Pb(C2H5)4 + C2H4Br2 + 16 O2 → 10 CO2 + 12 H2O + PbBr2


मोटर ईंधन में

1920 के दशक की शुरुआत में टीईएल को बड़े पैमाने पर गैसोलीन योजक के रूप में इस्तेमाल किया गया था,[14]जिसमें यह एक प्रभावी एंटीनॉक एजेंट के रूप में कार्य करता था और निकास वाल्व और वाल्व सीट पहनने को कम करता था। वातावरण में सीसे के बारीक कणों के संभावित स्वास्थ्य परिणामों के बारे में प्रतिष्ठित पत्रिकाओं में चिंता व्यक्त की गई थी।[15][16][17]


वाल्व पहनने की रोकथाम

टेट्राईथिल लेड ने कूल प्रवेश वाल्व की मदद की और निकास वाल्व और उनकी वाल्व सीट के बीच बनने वाले माइक्रोवेल्ड के खिलाफ एक उत्कृष्ट प्रतिरोध था।[18] एक बार जब ये वाल्व फिर से खुल जाते हैं, तो माइक्रोवेल्ड भिन्न हो जाते हैं और वाल्व और सीटों को तोड़ देते हैं, जिससे वाल्व मंदी हो जाती है। जब टीईएल को चरणबद्ध उपाय से समाप्त करना प्रारंभ किया गया, तो मोटर वाहन उद्योग ने कठोर वाल्व सीटों और उन्नत सामग्रियों को निर्दिष्ट करना प्रारंभ किया जो बिना लेड की आवश्यकता के उच्च पहनने के प्रतिरोध की अनुमति देते हैं।[19]


एंटीकॉक एजेंट

अनियंत्रित दहन (पूर्वनिर्धारण और इंजन दस्तक ) को रोकने के लिए गैसोलीन-ईंधन वाले प्रत्यागामी इंजन को पर्याप्त ऑक्टेन रेटिंग के ईंधन की आवश्यकता होती है।।[7]एंटीनॉक एजेंट अधिक ईंधन दक्षता के लिए उच्च संपीड़न अनुपात के उपयोग की अनुमति और शिखर शक्ति (भौतिकी) देते हैं i[20][21] गैसोलीन में अलग-अलग मात्रा में एडिटिव्स मिलाने से ऑक्टेन रेटिंग का आसान, सस्ता नियंत्रण संभव हो गया। टीईएल ने व्यावसायिक रूप से लाभप्रद होने का व्यावसायिक लाभ प्रदान किया क्योंकि इस उद्देश्य के लिए इसके उपयोग का पेटेंट कराया जा सकता था।[14]WWII में उपयोग किए गए टीईएल के साथ विमानन ईंधन, टर्बोचार्ज्ड और सुपरचार्ज इंजन जैसे रोल्स-रॉयस मर्लिन और रोल्स-रॉयस ग्रिफ़ोन को ऊंचाई पर उच्च हॉर्सपावर रेटिंग तक पहुंचने में सक्षम करने के लिए 150 की ऑक्टेन रेटिंग तक पहुंच गया।[22] सैन्य उड्डयन में, टीईएल हेरफेर ने विशेष उड़ान स्थितियों के लिए विभिन्न ईंधनों की एक श्रृंखला को तैयार करने की अनुमति दी।[citation needed] 1935 में आईजी फारबेन को टीईएल का उत्पादन करने का लाइसेंस दिया गया, जिससे नवगठित जर्मन को सक्षम किया गया लूफ़्ट वाफे़ हाई-ऑक्टेन गैसोलीन का उपयोग करने के लिए। एक कंपनी, एथिल जीएमबीएच, का गठन किया गया था, जिसने 10 जून 1936 से एक सरकारी अनुबंध के साथ जर्मनी में दो साइटों पर टीईएल का उत्पादन किया था।[23] 1938 में यूनाइटेड किंगडम वायु मंत्रालय ने एक टीईएल प्लांट के निर्माण और संचालन के लिए इंपीरियल केमिकल इंडस्ट्रीज के साथ अनुबंध किया। चेशायर में प्लमली के पास, होल्फोर्ड मॉस में एक साइट का चयन किया गया था। टीईएल का निर्माण अप्रैल 1939 में प्रारंभ हुआ और सितंबर 1940 तक उत्पादन किया गया ।[24]


एथिल द्रव

एथिल कॉर्पोरेशन द्वारा एक एंटीक गैसोलीन पंप विज्ञापन टेट्राएथिलेड पर हस्ताक्षर करें

कच्चे गैसोलीन के साथ मिश्रण के लिए, टीईएल को आमतौर पर एथिल फ्लूइड के रूप में आपूर्ति की जाती थी, जिसमें टीईएल को 1,2-डाइक्लोरोइथेन और 1,2-डिब्रोमोइथेन के साथ मिश्रित किया जाता था। इथाइल फ्लूइड में इलाज न किए गए गैसोलीन से अलग होने के लिए एक लाल रंग का रंग भी होता है और सफाई जैसे अन्य उद्देश्यों के लिए लीड गैसोलीन के उपयोग को हतोत्साहित करता है।[citation needed]

1920 के दशक में सुरक्षा प्रक्रियाओं को मजबूत करने से पहले, एथिल कॉरपोरेशन, ड्यूपॉन्ट (1802-2017) और मानक तेल के 17 श्रमिकों की मृत्यु लेड के संपर्क के प्रभाव से हुई थी।[14]

एथिल फ्लूइड के सूत्रीकरण में शामिल हैं:[7]* 61.45% टेट्राएथिललीड

  • 18.80% 1,2-डाइक्लोरोइथेन
  • 17.85% 1,2-डिब्रोमोइथेन
  • 1.90% अक्रिय और रंजक

डाइक्लोरोइथेन और डिब्रोमोइथेन एक सहक्रियात्मक तरीके से कार्य करते हैं, जहां दोनों की समान या लगभग समान मात्रा सबसे अच्छी मैला ढोने की क्षमता प्रदान करती है।[7]


चरणबद्ध और प्रतिबंध

अधिकांश औद्योगिक देशों में, सड़क वाहन ईंधन से टीईएल का एक चरण 2000 के दशक की शुरुआत में पूरा हो गया था क्योंकि हवा और मिट्टी में लेड के स्तर और जैव संचय न्यूरोटॉक्सिसिटी लेड विषाक्तता पर चिंताओं के कारण थे। यूरोपीय संघ में, टेट्राएथिलेड को बहुत उच्च चिंता वाले पदार्थ के रूप में वर्गीकृत किया गया है और पंजीकरण, मूल्यांकन, प्राधिकरण और रसायनों के प्रतिबंध (पहुंच) के तहत प्राधिकरण के लिए उम्मीदवार सूची में रखा गया है।[25] टीईएल के संभावित उपयोग को पहुंच प्राधिकरण प्रक्रिया के माध्यम से अधिकृत करने की आवश्यकता होगी। जबकि पूर्ण प्रतिबंध नहीं है, यह विकल्प और सामाजिक आर्थिक विश्लेषण के अनिवार्य विश्लेषण जैसे महत्वपूर्ण दायित्वों का परिचय देता है।[citation needed] 1975 में कैटेलिटिक कन्वर्टर्स का उपयोग, अमेरिका में अनिवार्य किया और बाद में मॉडल-वर्ष की कारों को सख्त उत्सर्जन नियमों को पूरा करने के लिए, अमेरिका में लीडेड गैसोलीन का क्रमिक चरण-आउट प्रारंभ हुआ।[26]ऑटोमोटिव इंजीनियरिंग और पेट्रोलियम रसायन विज्ञान में कई प्रगति से टीईएल की आवश्यकता कम हो गई थी। सुधार और आइसो-ऑक्टेन जैसे उच्च-ऑक्टेन सम्मिश्रण स्टॉक बनाने के लिए सुरक्षित तरीकों ने टीईएल पर भरोसा करने की आवश्यकता को कम कर दिया, जैसा कि मिथाइलसाइक्लोपेंटैडिएनिल मैंगनीज ट्राइकारबोनील (एमएमटी) के साथ-साथ मिथाइल टर्ट सहित आक्सीजन के साथ मिलना सहित विभिन्न विषाक्तता के अन्य एंटीकॉक एडिटिव्स ने किया था। -ब्यूटाइल ईथर | मिथाइल तृतीयक-ब्यूटाइल ईथर (एमटीबीई), टर्ट-एमिल मिथाइल ईथर | टर्ट-एमाइल मिथाइल ईथर (टीएऍमई), और मिथाइल टर्ट-ब्यूटाइल ईथर | एथिल टर्ट-ब्यूटाइल ईथर (ईटीबीई )।[citation needed] लीड-रिप्लेसमेंट एडिटिव्स का वैज्ञानिक रूप से परीक्षण किया गया था, और कुछ को 1999 में यूके के मोटर उद्योग अनुसंधान संघ में फेडरेशन ऑफ ब्रिटिश हिस्टोरिक व्हीकल क्लब्स द्वारा अनुमोदित किया गया था।[citation needed] यूरोप में, प्रोफेसर डेरेक ब्राइस-स्मिथ टीईएल के संभावित खतरों को उजागर करने वाले पहले लोगों में से थे और पेट्रोल से लेड एडिटिव्स को हटाने के लिए एक प्रमुख प्रचारक बन गए।[27] जबकि, क्लासिक-कार संगठनों की देख-रेख के उत्तर में 2000 से लेडेड मोटर ईंधन ने यूनाइटेड किंगडम के बाजार में फिर से प्रवेश किया, जिन्होंने अपने वाहनों को बिना लेड ईंधन के बेकार कर दिया। बेफोर्ड एंड कंपनी एकमात्र थोक आपूर्तिकर्ता थी।[28] लीडेड ईंधन पर चलने के लिए डिज़ाइन और निर्मित वाहनों को अक्सर अनलेडेड गैसोलीन पर चलने के लिए संशोधन की आवश्यकता होती है। ये संशोधन दो श्रेणियों में आते हैं: अनलेडेड ईंधन के साथ भौतिक अनुकूलता के लिए आवश्यक, और प्रारंभिक अनलेडेड ईंधन के अपेक्षाकृत कम ऑक्टेन की भरपाई के लिए प्रदर्शन किए गए। भौतिक अनुकूलता के लिए हार्डनिंग (धातु विज्ञान) निकास वाल्व और सीटों की स्थापना की आवश्यकता होती है। कम ऑक्टेन के साथ संगतता को संपीड़न को कम करके संबोधित किया गया था, सामान्यतः मोटा सिलेंडर इंजन हेड को पुष्ट बनानेवाली वाली पत्ती स्थापित करके या संपीड़न को कम करने वाले पिस्टन के साथ इंजन का पुनर्निर्माण करके,जबकि आधुनिक हाई-ऑक्टेन अनलेडेड गैसोलीन ने संपीड़न अनुपात को कम करने की आवश्यकता को समाप्त कर दिया है।[citation needed] लेडेड गैसोलीन 2014 के अंत तक एलजीरिया , इराक , यमन, म्यांमार , उत्तर कोरिया और अफ़ग़ानिस्तान के कुछ हिस्सों में वैध रहा[29] ।[30][31][needs update] उत्तर कोरिया और म्यांमार ने अपना टीईएल चीन से खरीदा, जबकि अल्जीरिया, इराक और यमन ने इसे विशेष रासायनिक कंपनी इनोस्पेक से खरीदा, जो टीईएल की दुनिया की एकमात्र शेष कानूनी निर्माता है।[32] 2011 में कई इनोस्पेक अधिकारियों पर आरोप लगाया गया था और विभिन्न सरकारी स्वामित्व वाली तेल कंपनियों को उनके टीईएल उत्पादों की बिक्री को मंजूरी देने के लिए रिश्वत देने के आरोप में कैद किया गया था।[31][33]

As of June 2016 संयुक्त राष्ट्र पर्यावरण कार्यक्रम-प्रायोजित चरण-आउट लगभग पूरा हो गया था: केवल अल्जीरिया, इराक और यमन ने लीडेड गैसोलीन का व्यापक उपयोग विशेष रूप से नहीं जारी रखा ।[34] जुलाई 2021 में, लीडेड गैसोलीन बेचने वाले अंतिम देश अल्जीरिया ने अपनी बिक्री रोक दी थी।[6]


सीसा-ईंधन प्रतिबंध

सड़क वाहनों के लिए सीसा-ईंधन प्रतिबंध निम्नानुसार लागू हुआ:


अफ्रीका
  • मिस्र: 1999
  • दक्षिण अफ्रीका: 2006
  • 2002 के अर्थ समिट से प्रारंभ किए गए प्रतिबंध के बाद, 1 जनवरी 2006 को लीडेड पेट्रोल को पूरी तरह से पूरे महाद्वीप में समाप्त किया जाना था।[69]जबकि , अल्जीरिया में रिफाइनरियों को बदलने की जरूरत थी; परिणामस्वरूप, अल्जीरिया के कुछ भागो में लेड ईंधन उपलब्ध रहा,[31]2016 के लिए फेजआउट निर्धारित किया गया। अल्जीरियाई सरकार द्वारा पूरे अल्जीरिया में लीडेड पेट्रोल की बिक्री को गैरकानूनी घोषित करने के बाद, अब लेड पेट्रोल को प्रभावी ढंग से समाप्त कर दिया गया है।[70][71]


मोटर रेसिंग में

1990 के दशक में पेशेवर मोटर रेसिंग के लिए लीडेड ईंधन का सामान्यतः उपयोग किया जाता था। 1993 से, फार्मूला वन रेसिंग कारों को ऐसे ईंधन का उपयोग करने की आवश्यकता है जिसमें 5 मिलीग्राम/ली से अधिक लेड युक्त ईंधन का उपयोग करने की आवश्यकता होती है।।[72] नासकार ने 1998 में एक अनलेडेड ईंधन के साथ प्रयोग प्रारंभ किया, और 2006 में राष्ट्रीय श्रृंखला को अनलेडेड ईंधन में बदलना प्रारंभ किया, 2007 ऑटो क्लब 500 में संक्रमण को पूरा किया जब प्रीमियर क्लास स्विच किया गया। यह तब प्रभावित हुआ जब नासकार टीमों के रक्त परीक्षणों से पता चला कि रक्त में लेड का स्तर ऊंचा हो गया है।[73][74]


विमानन गैसोलीन

Main article: Avgas

टीईएल पिस्टन-इंजन वाले वायुयानों के लिए 100 ऑक्टेन रेटिंग एवागैस का एक घटक बना हुआ है। 100LL (लो लेड, ब्लू) एविएशन गैसोलीन के वर्तमान फॉर्मूलेशन में शामिल हैं 2.12 grams per US gallon (0.56 g/L) टीईएल का, पिछले 100/130 (हरा) ऑक्टेन एवगास की आधी मात्रा (4.24 ग्राम प्रति गैलन पर),[75] और 1988 से पहले नियमित ऑटोमोटिव लीडेड गैसोलीन में अनुमत 1 ग्राम प्रति गैलन से दोगुना और आज संयुक्त राज्य अमेरिका में बेचे जाने वाले ऑटोमोटिव अनलेडेड गैसोलीन में अनुमत 0.001 ग्राम प्रति गैलन से काफी अधिक है।[76] युनाइटेड स्टेट्स पर्यावरण सुरक्षा एजेंसी, एफएए , और अन्य लीडेड एवागैस के लिए आर्थिक रूप से व्यवहार्य प्रतिस्थापन पर काम कर रहे हैं, जो अभी भी हर साल 100 टन सीसा जारी करता है।[77] छोटे (पिस्टन-इंजन) विमानों की सर्विसिंग करने वाले हवाई अड्डों के पास रहने वाले बच्चों के रक्त में लेड की मात्रा काफी अधिक होती है।[78]


वैकल्पिक एंटीनॉक एजेंट

एंटीनॉक एजेंटों को उच्च-प्रतिशत योजक के रूप में वर्गीकृत किया जाता है, जैसे कि अल्कोहल, और कम-प्रतिशत योजक भारी धातु (रसायन विज्ञान) पर आधारित होते हैं। चूंकि टीईएल के साथ मुख्य समस्या इसकी सीसा सामग्री है, इसलिए कई वैकल्पिक योजक जिनमें कम जहरीली धातुएं होती हैं, की जांच की गई है। एक मैंगनीज-वाहक योज्य, मिथाइलसाइक्लोपेंटैडिएनिल मैंगनीज ट्राइकार्बोनील (एमएमटी या मिथाइलसीमैंट्रेन), एक समय के लिए एक एंटीकॉक एजेंट के रूप में इस्तेमाल किया गया था, हालांकि इसकी सुरक्षा विवादास्पद है और यह प्रतिबंध और मुकदमों का विषय रहा है। फेरोसीन , लोहे का एक ऑर्गेनोमेटेलिक रसायन यौगिक, कुछ महत्वपूर्ण कमियों के साथ, एक एंटीनॉक एजेंट के रूप में भी प्रयोग किया जाता है।[79] उच्च-प्रतिशत योजक कार्बनिक यौगिक होते हैं जिनमें धातु नहीं होते हैं, लेकिन बहुत अधिक सम्मिश्रण अनुपात की आवश्यकता होती है, जैसे बेंजीन और इथेनॉल के लिए 20-30%। यह 1921 तक स्थापित किया गया था कि इथेनॉल एक प्रभावी एंटीनॉक एजेंट था, लेकिन इसके बजाय मुख्य रूप से व्यावसायिक कारणों से टीईएल को पेश किया गया था।[26]प्राकृतिक गैस से प्राप्त टर्ट-एमिल मिथाइल ईथर , मेथनॉल से बने एमटीबीई , और इथेनॉल से व्युत्पन्न ईटीबीई जैसे ऑक्सीजनेट्स ने बड़े पैमाने पर टीईएल की जगह ले ली है। एमटीबीई के अपने स्वयं के पर्यावरणीय जोखिम हैं और इसके उपयोग पर प्रतिबंध भी हैं।[citation needed] गैसोलीन में सुधार से ही एंटीनॉक एडिटिव्स की आवश्यकता कम हो जाती है। सिंथेटिक आइसो-ऑक्टेन और एल्काइलेट ऐसे सम्मिश्रण स्टॉक के उदाहरण हैं। ऑक्टेन संख्या बढ़ाने के लिए बेंजीन और अन्य उच्च-ऑक्टेन सुगंधित हाइड्रोकार्बन को भी मिश्रित किया जा सकता है, लेकिन विषाक्तता और कैंसरजन्यता के कारण आज वे प्रतिकूल हैं।[citation needed]


विषाक्तता

टेट्राएथिलेड अत्यधिक विषैला होता है, जिसमें कम से कम 6ml लेड गंभीर विषाक्तता उत्पन्न करने के लिए पर्याप्त होता है।[80] यौगिक की अस्थिरता और उच्च लिपोफिलिसिटी के कारण टीईएल की प्रमुख सामग्री के खतरे बढ़ जाते हैं, जिससे यह आसानी से रक्त-मस्तिष्क की बाधा को पार कर जाता है और लिम्बिक सिस्टम , ललाट प्रांतस्था और समुद्री घोड़ा में जमा हो जाता है, जिससे केलेशन थेरेपी अप्रभावी हो जाती है।[citation needed] टेट्राएथिलेड के तीव्र संपर्क के शुरुआती लक्षण आंखों और त्वचा में जलन, छींकने, बुखार, उल्टी और मुंह में धातु के स्वाद के रूप में प्रकट हो सकते हैं। तीव्र टीईएल विषाक्तता के बाद के लक्षणों में फुफ्फुसीय एडिमा, रक्ताल्पता , गतिभंग, आक्षेप, गंभीर वजन घटाने, प्रलाप , चिड़चिड़ापन, मतिभ्रम, बुरे सपने, बुखार, मांसपेशियों और जोड़ों में दर्द, मस्तिष्क शोफ, कोमा और हृदय और गुर्दे के अंगों को नुकसान शामिल हैं।[81] टीईएल के लंबे समय तक संपर्क में रहने से स्मृति हानि, विलंबित सजगता, तंत्रिका संबंधी समस्याएं, अनिद्रा, कंपकंपी, मनोविकृति, ध्यान की हानि, और आईक्यू और संज्ञानात्मक कार्य में समग्र कमी जैसे दीर्घकालिक नकारात्मक प्रभाव हो सकते हैं।[82] टेट्राएथिलेड की कैंसरजन्यता बहस का विषय है। ऐसा माना जाता है कि यह पुरुष प्रजनन प्रणाली को नुकसान पहुंचाता है और जन्म दोष पैदा करता है।[83] लेड विषाक्तता पर चिंता[84] अंततः कई देशों में ऑटोमोबाइल गैसोलीन में टीईएल पर प्रतिबंध लगा दिया। कुछ न्यूरोलॉजिस्ट ने अनुमान लगाया है कि लीड फेज़आउट के कारण अमेरिका में औसत आईक्यू स्तर कई बिंदुओं तक बढ़ सकता है (पूरे आबादी में संचयी मस्तिष्क क्षति को कम करके, विशेष रूप से युवाओं में)। संपूर्ण अमेरिकी आबादी के लिए, टीईएल चरण समाप्ति के दौरान और बाद में, औसत रक्त लेड स्तर 1976 में 16 μg/dL से गिरकर 1991 में केवल 3 μg/dL रह गया।[85]यू.एस. सेंटर्स ऑफ डिजीज कंट्रोल ने पहले 10 माइक्रोग्राम/डेसीलीटर या इससे अधिक वाले बच्चों को ब्लड लेड स्तर की चिंता के रूप में लेबल किया था। 2021 में, यू.एस. में औसत लेड स्तर के अनुसार स्तर को घटाकर 3.5 µg/dL या उससे अधिक कर दिया गया था क्योंकि रक्त में लेड का स्तर चिंता का विषय था।[86][87]


इतिहास

1853 में, जर्मन रसायनशास्त्री कार्ल जैकब लोविग (1803-1890) ने सबसे पहले एथिल आयोडाइड और सीसा और सोडियम के एक मिश्रधातु से Pb2(C2H5)3 बनाने का दावा किया था ।[88] 1859 में, अंग्रेजी रसायनज्ञ जॉर्ज बॉडलर बकटन (1818-1905) ने बताया कि उन्होंने जिंक एथिल (Zn(C2H5)2) और लेड (II) क्लोराइड से Pb(C2H5)2 का दावा किया था।[89] बाद के लेखक तैयारी के दोनों तरीकों का श्रेय टेट्राएथिललीड के उत्पादन को देते हैं।[90]


ईंधन में

रासायनिक खोजों के विवरण के बावजूद, 1920 के दशक तक टेट्राएथिल लेड व्यावसायिक रूप से महत्वहीन रहा।[26] 1921 में, ड्यूपॉन्ट कॉर्पोरेशन के निर्देश पर, जिसने टीईएल का निर्माण किया, यह थॉमस मिडगली जूनियर द्वारा एक प्रभावी एंटीनॉक एजेंट पाया गया, जो जनरल मोटर्स कॉर्पोरेशन रिसर्च में चार्ल्स केटरिंग के अधीन काम कर रहा था।[91] जनरल मोटर्स ने एक एंटीनॉक एजेंट के रूप में टीईएल के उपयोग का पेटेंट कराया और एथिल नाम का इस्तेमाल किया जिसे केटरिंग ने अपनी मार्केटिंग सामग्री में प्रस्तावित किया था, जिससे लीड शब्द के नकारात्मक अर्थ से बचा जा सके।[26]इंजन नॉकिंग (जिसे पिंगिंग या पिंकिंग भी कहा जाता है) में प्रारंभिक शोध का नेतृत्व इंग्लैंड में ए.एच. गिब्सन और हैरी रिकार्डो और संयुक्त राज्य अमेरिका में थॉमस बॉयड ने भी किया था। इस खोज ने इस व्यवहार को संशोधित करने वाले एडिटिव्स को 1920 के दशक में व्यापक रूप से अपनाया, और इसलिए अधिक शक्तिशाली, उच्च-संपीड़न इंजन बनाया ।[14] 1924 में, न्यू जर्सी के स्टैंडर्ड ऑयल (ईएसएसओ/एक्सॉन) और जनरल मोटर्स ने टीईएल के उत्पादन और विपणन के लिएएथिल कॉर्पोरेशन का निर्माण किया। विलमिंगटन से नदी के उस पार डीपवाटर, न्यू जर्सी, ड्यूपॉन्ट के कुछ सबसे महत्वपूर्ण रसायनों, विशेष रूप से टीईएल के उत्पादन का स्थल था। बेवे रिफाइनरी में टीईएल उत्पादन बंद होने के बाद, डीपवाटर पश्चिमी गोलार्ध में 1948 तक टीईएल का उत्पादन करने वाला एकमात्र संयंत्र था, जब यह ड्यूपॉन्ट/डीपवाटर के उत्पादन के थोक के लिए जिम्मेदार था।[92]


प्रारंभिक विवाद

केंद्रित टीईएल की विषाक्तता को जल्दी ही पहचान लिया गया था, क्योंकि लेड को 19 वीं शताब्दी से एक खतरनाक पदार्थ के रूप में मान्यता दी गई थी जो कि विषाक्तता का कारण बन सकता था। 1924 में, पांच के बाद, लूनी गैस को लेकर एक सार्वजनिक विवाद खड़ा हो गया[93] न्यू जर्सी में स्टैंडर्ड ऑयल रिफाइनरियों में श्रमिकों की मृत्यु हो गई, और कई अन्य गंभीर रूप से घायल हो गए।[94] इस विवाद से पहले दो साल तक एक निजी विवाद भी रहा था; एलिस हैमिल्टन और यैंडेल हेंडरसन सहित कई सार्वजनिक स्वास्थ्य विशेषज्ञों ने मिडगली और केटरिंग को सार्वजनिक स्वास्थ्य के लिए खतरों की चेतावनी वाले पत्रों के साथ शामिल किया।[14]मजदूरों की मौत के बाद दर्जनों अखबारों ने इस मुद्दे पर खबर छापी.[95] न्यूयॉर्क टाइम्स ने 1924 में संपादकीय किया कि मौतों को अधिक शक्तिशाली ईंधन के उत्पादन में हस्तक्षेप नहीं करना चाहिए।[14]

इस मुद्दे को सुलझाने के लिए, यू.एस. पब्लिक हेल्थ सर्विस ने 1925 में एक सम्मेलन आयोजित किया, और खतरे का आकलन करने के लिए टीईएल की बिक्री को स्वेच्छा से एक वर्ष के लिए निलंबित कर दिया गया।[7][26][96] सम्मेलन प्रारंभ में कई दिनों तक चलने की उम्मीद थी, लेकिन कथित तौर पर सम्मेलन ने फैसला किया कि वैकल्पिक एंटी-नॉक एजेंटों पर प्रस्तुतियों का मूल्यांकन इसका प्रांत नहीं था, इसलिए यह एक दिन तक चली। केटरिंग और मिडगली ने कहा कि एंटी-नॉकिंग का कोई विकल्प उपलब्ध नहीं था, हालांकि निजी मेमो में ऐसे एजेंटों की चर्चा दिखाई गई थी। एक आम तौर पर चर्चित एजेंट इथेनॉल था। सार्वजनिक स्वास्थ्य सेवा ने एक समिति बनाई जिसने श्रमिकों के सरकार द्वारा प्रायोजित अध्ययन और एक एथिल लैब परीक्षण की समीक्षा की, और निष्कर्ष निकाला कि लीडेड गैसोलीन पर प्रतिबंध नहीं लगाया जाना चाहिए, इसकी जांच जारी रहनी चाहिए।[14]गैसोलीन और निकास में मौजूद कम सांद्रता को तुरंत खतरनाक नहीं माना जाता था। एक यू.एस. सर्जन जनरल कमेटी ने 1926 में एक रिपोर्ट जारी की जिसमें निष्कर्ष निकाला गया कि कोई वास्तविक सबूत नहीं था कि टीईएल की बिक्री मानव स्वास्थ्य के लिए खतरनाक थी, लेकिन आगे के अध्ययन का आग्रह किया।[26]इसके बाद के वर्षों में, अनुसंधान को प्रमुख उद्योग द्वारा भारी मात्रा में वित्त पोषित किया गया; 1943 में, रैंडोल्फ़ बायर्स ने पाया कि लेड पॉइज़निंग वाले बच्चों में व्यवहार संबंधी समस्याएं थीं, लेकिन लीड इंडस्ट्रीज एसोसिएशन ने उन्हें एक मुकदमे की धमकी दी और शोध समाप्त हो गया।[14][97] 1920 के दशक के उत्तरार्ध में, सिनसिनाटी विश्वविद्यालय के रॉबर्ट ए. केहो एथिल कॉर्पोरेशन के मुख्य चिकित्सा सलाहकार और प्रमुख उद्योग के कट्टर अधिवक्ताओं में से एक थे, जिन्हें दशकों बाद तक मानव नेतृत्व के बोझ पर डॉ. क्लेयर कैमरून पैटरसन के काम से बदनाम नहीं किया जाएगा I ( नीचे देखें) और अन्य अध्ययन।[26]1928 में, डॉ. केहो ने यह राय व्यक्त की कि यह निष्कर्ष निकालने का कोई आधार नहीं है कि लेड ईंधन किसी भी स्वास्थ्य के लिए खतरा है।[26]उन्होंने ह्यूग एस. कमिंग को आश्वस्त किया कि लेड के खुराक-प्रतिक्रिया संबंध का एक निश्चित सीमा से नीचे कोई प्रभाव नहीं था।[98] कई वर्षों तक केटरिंग प्रयोगशालाओं के प्रमुख के रूप में, केहो टीईएल की सुरक्षा के मुख्य प्रवर्तक बन गए, एक ऐसा प्रभाव जो 1960 के दशक की शुरुआत तक कम होना प्रारंभ नहीं हुआ था। लेकिन 1970 के दशक तक, टीईएल की सुरक्षा के बारे में आम राय बदल जाएगी, और 1976 तक यू.एस. सरकार को इस उत्पाद के चरण-आउट की आवश्यकता प्रारंभ हो जाएगी।[citation needed] 1940 के दशक के अंत और 1950 के दशक की शुरुआत में, क्लेयर कैमरन पैटरसन ने गलती से पृथ्वी की उम्र का निर्धारण करते हुए पर्यावरण में टीईएल के कारण होने वाले प्रदूषण की खोज की। जैसा कि उन्होंने बहुत पुरानी चट्टानों की लेड सामग्री को मापने का प्रयास किया, और यूरेनियम को लेड में क्षय होने में लगने वाला समय, वातावरण में लेड द्वारा रीडिंग को गलत बना दिया गया जिसने उनके नमूनों को दूषित कर दिया। इसके बाद उन्हें लेड के पर्यावरण प्रदूषण से अपने नमूनों को दूषित रखने के लिए एक साफ-सुथरे कमरे में काम करने के लिए मजबूर किया गया। पृथ्वी की उम्र का काफी सटीक अनुमान लगाने के बाद, उन्होंने ग्रीनलैंड जैसे देशों से बर्फ के कोर की जांच करके लेड संदूषण समस्या की जांच की ओर ध्यान केंद्रित किया। उन्होंने महसूस किया कि पर्यावरण में लेड संदूषण उस समय से है जब टीईएल का व्यापक रूप से गैसोलीन में ईंधन योज्य के रूप में उपयोग किया जाने लगा। लेड से होने वाले स्वास्थ्य खतरों और टीईएल के कारण होने वाले प्रदूषण के संदेह से अवगत होने के कारण, वे इसे उपयोग से हटाने के सबसे शुरुआती और सबसे प्रभावी समर्थकों में से एक बन गए।[99][100]1960 के दशक में, मनुष्यों में इस यौगिक की विषाक्तता को साबित करने वाले पहले नैदानिक ​​कार्य प्रकाशित किए गए थे, उदा। मिरोस्लाव जान स्टासिक द्वारा।[81]


आधुनिक निष्कर्ष

1970 के दशक में, हर्बर्ट नीडलमैन ने पाया कि बच्चों में उच्च नेतृत्व स्तर स्कूल के प्रदर्शन में कमी के साथ सहसंबद्ध थे। नीडलमैन पर प्रमुख उद्योग के भीतर व्यक्तियों द्वारा वैज्ञानिक कदाचार का बार-बार आरोप लगाया गया था, लेकिन अंततः उन्हें एक वैज्ञानिक सलाहकार परिषद द्वारा मंजूरी दे दी गई थी।[14]नीडलमैन ने यह भी लिखा कि 1976 में औसत अमेरिकी बच्चे का रक्त में लेड स्तर 13.7 μg/dL था और पैटरसन का मानना ​​​​था कि हर किसी को गैसोलीन में टीईएल द्वारा कुछ हद तक जहर दिया गया था।[101] अमेरिका में 1973 में, यूनाइटेड स्टेट्स पर्यावरण सुरक्षा एजेंसी ने वार्षिक चरणों की एक श्रृंखला में लीडेड गैसोलीन की लीड सामग्री को कम करने के लिए नियम जारी किए, जिसे इसलिए लीड फेज़डाउन प्रोग्राम के रूप में जाना जाने लगा। ईपीए के नियम स्वच्छ वायु अधिनियम (संयुक्त राज्य) की धारा 211 के तहत जारी किए गए थे, जैसा कि 1970 में संशोधन किया गया था। एथिल कॉर्प ने संघीय अदालत में ईपीए नियमों को चुनौती दी थी। चूंकि ईपीए के नियमन को प्रारंभ में अमान्य कर दिया गया था,[14]ईपीए ने अपील पर केस जीत लिया, इसलिए टीईएल चरण-डाउन 1976 में लागू किया जाना प्रारंभ हुआ। ईपीए द्वारा अगले दशक में अतिरिक्त नियामक परिवर्तन किए गए (1982 में लीड क्रेडिट में एक ट्रेडिंग मार्केट को अपनाने सहित जो एसिड रेन का अग्रदूत बन गया) अलाउंस मार्केट, 1990 में SO2 के लिए अपनाया गया), लेकिन निर्णायक नियम 1985 में जारी किया गया था।[102] तब ईपीए ने अनिवार्य किया कि 1986 के अंत तक लेड योज्य को 91 प्रतिशत तक कम किया जाए। 1994 के एक अध्ययन ने संकेत दिया था कि अमेरिकी आबादी के रक्त में लेड की सांद्रता 1976 से 1991 तक 78% गिर गई थी।[103] यू.एस. चरण-डाउन नियम भी फिलिप जे. लैंड्रिगन द्वारा किए गए अध्ययनों के बड़े भाग के कारण थे।[104]1 जनवरी 1996 से, स्वच्छ वायु अधिनियम (संयुक्त राज्य अमेरिका) | यू.एस. स्वच्छ वायु अधिनियम ने ऑन-रोड वाहनों में उपयोग के लिए लीडेड ईंधन की बिक्री पर प्रतिबंध लगा दिया, चूंकि उस वर्ष यूएस ईपीए ने संकेत दिया था कि टीईएल का उपयोग अभी भी विमान, रेसिंग कारों, कृषि उपकरण और समुद्री इंजनों में किया जा सकता है।[105] इस प्रकार, यू.एस. में एक चरणबद्ध के रूप में जो प्रारंभ हुआ था, वह अंततः ऑन-रोड वाहन टीईएल के लिए एक चरण-आउट में समाप्त हो गया। अन्य देशों में इसी तरह के प्रतिबंधों के परिणामस्वरूप लोगों के रक्त प्रवाह में सीसा का स्तर कम हो गया है।[106][107]घरेलू कार्यक्रमों से प्रेरणा लेते हुए, अंतर्राष्ट्रीय विकास के लिए यू.एस. एजेंसी ने अन्य देशों में टेट्राएथिल लेड के उपयोग को कम करने के लिए एक पहल की, विशेष रूप से मिस्र में इसके प्रयास 1995 में प्रारंभ हुए। 1996 में, यू.एस. एआईडी के सहयोग से, मिस्र ने लगभग सभी अपने गैसोलीन से लेड दूर कर दिया । मिस्र में सफलता ने दुनिया भर में सहायता प्रयासों के लिए एक मॉडल प्रदान किया।[108]2000 तक, टीईएल उद्योग ने अपनी बिक्री का बड़ा हिस्सा विकासशील देशों में स्थानांतरित कर दिया था, जिनकी सरकारों ने लीडेड गैसोलीन को चरणबद्ध तरीके से समाप्त करने के खिलाफ पैरवी की थी।[26]1 जनवरी 2000 को लीडेड गैसोलीन को पूरी तरह से यूरोपीय संघ के बाजार से वापस ले लिया गया था, चूंकि अधिकांश सदस्य राज्यों में इसे बहुत पहले ही प्रतिबंधित कर दिया गया था। अन्य देशों ने भी टीईएल को चरणबद्ध तरीके से समाप्त कर दिया।[109] भारत ने मार्च 2000 में लेड पेट्रोल पर प्रतिबंध लगा दिया।[61]

2011 तक, संयुक्त राष्ट्र ने घोषणा की कि वह दुनिया भर में लीडेड गैसोलीन को चरणबद्ध तरीके से समाप्त करने में सफल रहा है। संयुक्त राष्ट्र पर्यावरण कार्यक्रम ने कहा कि लीडेड पेट्रोल की दुनिया से छुटकारा पाने के साथ, संयुक्त राष्ट्र ने विकासशील देशों में प्रयास का नेतृत्व किया है, जिसके परिणामस्वरूप वार्षिक लाभ में 2.4 ट्रिलियन डॉलर, समय से पहले होने वाली 1.2 मिलियन कम, समग्र खुफिया जानकारी और 58 मिलियन कम अपराध हुए हैं।[4][110] घोषणा थोड़ी समयपूर्व थी, क्योंकि कुछ देशों ने अभी भी 2017 तक बिक्री के लिए गैसोलीन का नेतृत्व किया है।[34] 30 अगस्त 2021 को संयुक्त राष्ट्र पर्यावरण कार्यक्रम ने घोषणा की कि लीडेड गैसोलीन को समाप्त कर दिया गया है। उत्पाद के अंतिम स्टॉक का उपयोग अल्जीरिया में किया गया था, जिसने जुलाई 2021 तक लीडेड गैसोलीन का उत्पादन जारी रखा था।[111][112]


अपराध दर पर प्रभाव

Main article: लीड-पातक परिकल्पना

माना जाता है कि संयुक्त राज्य अमेरिका में हिंसक अपराध दर में गिरावट का एक प्रमुख कारण औसत रक्त लेड स्तर में कमी है।[113] लीडेड गैसोलीन और हिंसक अपराध की उपयोग दर के बीच सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण सहसंबंध पाया गया है: हिंसक अपराध वक्र 22 साल के समय अंतराल के साथ लीड एक्सपोजर वक्र को वस्तुतः ट्रैक करता है।[85][114] टीईएल पर प्रतिबंध के बाद, अमेरिकी बच्चों के रक्त में लेड का स्तर नाटकीय रूप से कम हो गया।[85]एमहर्स्ट कॉलेज के अर्थशास्त्री जेसिका वोल्पा रेयेस, आवास और शहरी विकास विभाग के सलाहकार रिक नेविन और तुलाने विश्वविद्यालय के हॉवर्ड मिल्के सहित शोधकर्ताओं का कहना है कि 1992 से 2002 तक अपराध में 56% तक की गिरावट के लिए लेड के जोखिम में गिरावट जिम्मेदार है।[115] अन्य कारकों को ध्यान में रखते हुए माना जाता है कि उस अवधि में अपराध दर में वृद्धि हुई है, रेयेस ने पाया कि लेड के कम जोखिम से उस अवधि में 34% की वास्तविक गिरावट आई।[116][117] चूंकि उत्तरी अमेरिका में लीडेड गैसोलीन काफी हद तक चला गया है, इसने सड़कों से सटे मिट्टी में लेड की उच्च सांद्रता छोड़ दी है जो कि इसके चरणबद्ध होने से पहले भारी उपयोग किया गया था। बच्चों को विशेष रूप से इसका खतरा होता है यदि वे इसका सेवन करते हैं।[118]


यह भी देखें

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अग्रिम पठन

  • Filella, Montserrat; Bonet, Josep (2017). "Chapter 14. Environmental Impact of Alkyl Lead(IV) Derivatives: Perspective after Their Phase-out". In Astrid, S.; Helmut, S.; Sigel, R. K. O. (eds.). Lead: Its Effects on Environment and Health. Metal Ions in Life Sciences. Vol. 17. de Gruyter. pp. 471–490. doi:10.1515/9783110434330-014. ISBN 978-3-11-043433-0. PMID 28731307.


बाहरी संबंध

मीडिया लेख

आधिकारिक दस्तावेज

वैज्ञानिक पत्र और जर्नल लेख

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