Atskleisti elementų ir junginių gamybos procesą

Chemija yra mokslas, kuris labai plačiai pritaikomas kasdieniame gyvenime. Sparti chemijos raida daug prisidėjo prie pažangos įvairiose srityse, pavyzdžiui, sveikatos, aplinkos, pramonės ir kitose srityse, kurios yra glaudžiai susijusios su chemija. Jei atkreipsite dėmesį, visų gyvenimo aspektų negalima atskirti nuo cheminių produktų. Maistas, kurį mes valgome, vaistai, valymo medžiagos, tokie kaip muilas, plovikliai, dantų pasta, gabenimas, yra nedidelė naudojamų cheminių produktų dalis.

Žinoma, kiekvienas gali pajusti šių įvairių cheminių produktų pranašumus, kurie palengvina gyvenimą. Reikėtų pažymėti, kad chemija yra mokslo srities dalis, tirianti materijos struktūrą, sudėtį, struktūrą, savybes ir jos pokyčius bei su šiais pokyčiais susijusią energiją.

Šioje diskusijoje mes atskleisime apie elementų ir junginių gamybos procesą. Tai yra nagrinėjamas procesas, apimantis šarmą, dirvožemio šarmą, halogeną, aliuminį ir daugelį kitų.

Šarmas (natris)

Natrio elementų ir junginių gamyba gali būti atliekama naudojant Dauno procesą, būtent išlydyto NaCl elektrolizę. Sūrymas, kuriame yra NaCl, išgarinamas iki sausumo, susidariusi kieta medžiaga susmulkinama ir ištirpinama. Tuo tarpu, siekiant sumažinti šildymo išlaidas, NaCl (lydymosi temperatūra 8010C) sumaišoma su 1 dalimi CaC12, kad lydymosi temperatūra sumažėtų iki 5800C.

Šarminis dirvožemis (magnis)

Magnio elementų ir junginių gamybą galima gauti taikant Dauno procesą. Kur magnis nusodinamas kaip magnio hidroksidas, į jūros vandenį įpilant Ca (OH) 2. Po to įpilkite druskos rūgšties, kad gautumėte chlorido, kuris tada gaunamas magnio chlorido (MgCl.6H2O) kristalus.

(Taip pat skaitykite: Kas yra „Golgi“ aparatas?)

Po to lydytų magnio kristalų elektrolizė, iš pradžių į sulydytą natrio ir kalcio chlorido mišinį įpilant iš dalies hidrolizuoto magnio chlorido. Tai daroma siekiant išvengti MgO susidarymo kaitinant MgCl.6H2O kristalus. Tada magnis susidarys ties katodu.

Halogenas

  • Fluoras

Fluoro elementus ir junginius galima paruošti taikant Moissan procesą, pagal pirmojo asmens, išskyrusio fluorą, pavadinimą - H. Moissan (1886). Šiame procese naudojamas ištirpusio HF elektrolizės metodas lydytame KHF2. Su reakcija: 2 HF H 2 (g) + F 2 (g)

  • Chloras

Chloro gali būti pagamintas naudojant 3 būdai, būtent Diakonas (oksidacijos) proceso, HCl, sumaišytas su oru, tada tekėjo per CuC 2 , kuri veikia kaip katalizatorius ir reakcijos esant didesniam ± 4300C temperatūros ir 20 spaudimo atm. Antrasis būdas - NaCl tirpalo elektrolizė naudojant diafragmą. Trečias metodas yra ištirpusio NaCl elektrolizė.

  • Bromas

Pramoniniu mastu bromas gaminamas išgaunant jūros vandenį. Taip yra dėl didelio Br - jūros vandens kiekio (apie 70 ppm). Iš pradžių jūros vandens pH nustatomas iki 3,5 ir tada reaguojamas su Cl 2 (g), kad oksiduotųsi Br - iki Br 2 (g).

  • Jodas

Pramoniniu mastu jodas gaunamas reaguojant NaIO 3 su natrio bisulfitu (NaHSO 3 ). Gautas , filtruojamas ir išgrynintas I 2 nuosėdos .

Aliuminis

Aliuminio elementų ir junginių gamyba gaunama naudojant Hall-Heroult procesą, kur šis apdorojimas apima du etapus, ty rafinavimo ir elektrolizės stadijas.

  • Rafinavimo etape šiame etape aliuminis, pagamintas iš boksito, turinčio geležies oksido (Fe203) ir silicio dioksido, gryninamas, ištirpinant boksitą NaOH (vandeninis). Šarminis geležies oksidas (Fe203) netirpsta NaOH tirpale. Reakcija: Al 2 O 3 (s) + 2NaOH (ag) → 2NaAlO 2 (ag) + H2O

Tada tirpalas parūgštinamas, kad nusodintų Al (OH) 3 (s). Grynas Al2O3 gali būti gaunamas kaitinant Al (OH) 3, tada filtruojant, kad gautų Al2O3. Reakcija: NaAlO 2 (ag) + HCl (ag) + H2O → Al (OH) 3 (s) + NaCl (ag) 2Al (OH) 3 (s) → Al 2 O 3 (s) + 3H 2 O (g )

  • Elektrolizės etapas Al 2 O 3 (kurio lydymosi temperatūra yra 2 030 ° C) sumaišoma su kriolitu (Na 3 AlF 6 ) (kad lydymosi temperatūra sumažėtų iki 1 000 ° C). Al 2 O 3 tirpalas kriolite elektrolizuojamas naudojant anglį kaip katodą ir anodą.

Azotas

Azoto dujų elementų ir junginių (N2) gamyba vyksta suskystinant ir frakciniu būdu distiliuojant orą. Skystas azotas pirmiausia distiliuojasi, nes jo virimo temperatūra yra mažesnė nei deguonies. Po to azoto dujos (N2) gali būti gaunamos reaguojant NH4Cl (amonio chloridas) ir NaNO3 (natrio nitritas) tirpalui.

Deguonis

Deguonies elementų ir junginių (O2) paruošimas atliekamas skaidant daug deguonies turinčias druskas. Tam tikri junginiai, kuriuose yra didelis deguonies kiekis, tokie kaip kalio chloratas, kalio permanganatas, kalio nitratas ir kt., Stipriai kaitindami gamina deguonies dujas.

Siera

Elementus ir sieros junginius galima paruošti ekstrahuojant Frascho procesu. Po žeme esanti siera suskystinama praleidžiant perkaitintą vandenį per trijų koncentrinių vamzdžių išdėstymo išorinį vamzdį.

Skysta siera išstumiama pumpuojant karštą orą. Po to sierai leidžiama užšalti, kad tokiu būdu gautos sieros grynumas būtų iki 99,6%, nes siera netirpsta vandenyje.

Silikonas

Elementus ir silicio junginius galima paruošti sumaišius silicio dioksidą ir koksą (kaip reduktorių) ir pašildžius jį elektrinėje krosnyje 3,0000C terminu su SiO2 (l) + C (s) Si (l) + 2 CO (g) reakcija.

Geležis

Geležies elementų ir junginių gamyba gali būti atliekama sprogdinant aukštakrosnėje vadinamą įtaisą, kuris pagamintas iš plytų, kurios yra labai atsparios karščiui. Šioje krosnyje yra 3 rūšių medžiagos: geležies rūdos, padengtos smėliu, kalkakmenis (CaCO3) priemaišoms surišti, ir anglis (koksas), kaip reduktorius.

Varis

Varis iš piritinio vario išgaunamas pirometalurginiu metodu. Tai apima metalo redukcijos procesą. Šis ekstrakcija apima smulkinimo ir koncentravimo, skrudinimo, lydymo ar lydymo ir besemerizavimo veiksmus. Etapai yra:

  • Varis išgaunamas iš vario pirito.
  • Varis pirmiausia susmulkinamas ir filtruojamas.
  • Susmulkinta rūda sukoncentruota putojančio plūduriavimo būdu.
  • Koncentruota rūda skrudinama reverberacinėje krosnies krosnyje su nemokamu oro tiekimu.
  • Skrudinta rūda sumaišoma su koksu ir smėliu, o po to lydoma aukštakrosnyje, esant orui.
  • Lydant lydalo sudėtyje daugiausia yra vario sulfido su nedideliu kiekiu geležies sulfido, vadinamo matiniu, ir jis perduodamas į Besemerio keitiklį.
  • Bessemerio keitiklyje metalas sukietėja ir išskiria sieros dioksido dujas, dėl kurių metalas yra žinomas kaip pūslėtas varis arba vario pūslė.
  • Tada gryninamas 99% grynas varis, žinomas kaip pūslinis varis. Be to, gryninimas atliekamas elektrolitiniu rafinavimu.