Elementide ja ühendite valmistamise protsessi avastamine

Keemia on teadus, mida kasutatakse igapäevaelus väga laialdaselt. Kiire areng keemia vallas on palju kaasa aidanud edusammudele erinevates valdkondades, nagu tervis, keskkond, tööstus ja muud keemiaga tihedalt seotud valdkonnad. Kui pöörate tähelepanu, ei saa kõiki eluaspekte keemiatoodetest lahutada. Toit, mida me sööme, ravimid, puhastusvahendid, nagu seep, pesuvahendid, hambapasta, transport, on väike osa kasutatavatest keemiatoodetest.

Muidugi saavad kõik tunda nende erinevate keemiatoodete eeliseid, mis muudavad elu lihtsamaks. Tuleb märkida, et keemia on osa teadusvaldkonnast, mis uurib aine struktuuri, koostist, struktuuri, omadusi ja selle muutusi ning nende muutustega kaasnevat energiat.

Selles arutelus paljastame elementide ja ühendite valmistamise protsessi kohta. Siin on kõnealune protsess, mis hõlmab leelist, mulla leelist, halogeeni, alumiiniumi ja palju muud.

Leelis (naatrium)

Naatriumelementide ja -ühendite tootmiseks võib kasutada Downi protsessi, nimelt sula NaCl elektrolüüsi. NaCl sisaldav soolalahus aurustatakse kuivaks, seejärel moodustunud tahke aine purustatakse ja sulatatakse. Samal ajal segatakse küttekulude vähendamiseks NaCl (sulamistemperatuur 8010C) 1 osa CaC12-ga, et viia sulamistemperatuur 5800 ° C-ni.

Leeliseline muld (magneesium)

Magneesiumi elementide ja ühendite tootmine on võimalik Downi protsessi abil. Kus sadestatakse magneesium magneesiumhüdroksiidina, lisades merevette Ca (OH) 2. Seejärel lisage kloriidi saamiseks vesinikkloriidhape. Seejärel saadakse magneesiumkloriidi kristallid (MgCl.6H2O).

(Loe ka: Mis on Golgi aparaat?)

Pärast seda sulatatud magneesiumkristallide elektrolüüs, lisades osaliselt hüdrolüüsitud magneesiumkloriidi naatriumi ja kaltsiumkloriidi sulatatud segule. Seda tehakse MgO moodustumise vältimiseks, kui MgCl.6H2O kristalle kuumutatakse. Siis moodustub katoodi juures magneesium.

Halogeen

  • Fluor

Fluori elementide ja ühendite valmistamiseks võib kasutada Moisani protsessi, vastavalt esimese fluoriisolaatori nimele H. Moissan (1886). Selles protsessis kasutatakse sulatatud KHF2 lahustatud HF elektrolüüsi meetodit. Neile reaktsioon: 2 HF H 2 (g) + F 2 (g)

  • Kloor

Kloor võib valmistada 3 viisil, nimelt deacon (oksüdeerumine) protsessi, HCl segatakse õhk, siis voolas läbi CuCI 2 , mis toimib katalüsaatorina ja reaktsioon toimub temperatuuril ± 4300C ja rõhul 20 atm. Teine viis, NaCl lahuse elektrolüüs diafragma abil. Kolmas meetod on sulanud NaCl elektrolüüs.

  • Broom

Tööstuslikul tasandil toodetakse broomi merevee ammutamise teel. Selle põhjuseks on kõrge Br - mereveesisaldus (umbes 70 ppm). Esialgu viiakse merevee pH väärtuseni 3,5 ja reageeritakse seejärel Cl 2 (g) -ga, et oksüdeeruda Br - Br 2 (g) -ks .

  • Jood

Tööstuslikus mastaabis, joodi saamiseks lastakse naió 3 naatriumbisulfitiga (NaHSO 3 ). Saadud 12 sadestub , filtreeritakse ja puhastatakse.

Alumiinium

Alumiiniumi elementide ja ühendite tootmine saadakse Hall-Heroult protsessi abil, kus see töötlemine hõlmab kahte etappi, nimelt rafineerimisetappi ja elektrolüüsi etappi.

  • Rafineerimise etapis puhastatakse selles etapis raudoksiidi (Fe203) ja ränidioksiidi sisaldavast boksiidist toodetud alumiinium boksiidi lahustamisega NaOH-s (vesilahus). Aluseline raudoksiid (Fe203) ei lahustu NaOH lahuses. Reaktsioon: Al 2 O 3 (s) + 2NaOH (ag) → 2NaAlO 2 (ag) + H2O

Seejärel hapestatakse lahus Al (OH) 3 (s) sadestamiseks. Puhast Al2O3 saab toota Al (OH) 3 kuumutades ja seejärel Al2O3 saamiseks filtreerides. Reaktsioon: 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 )

  • Elektrolüüsiga etapil Al 2 O 3 (koos sulamistemperatuuriga 2030 ° C) segatakse krüoliit (Na 3 AIF 6 ) (vähendada sulamistemperatuuri 1000 ° C). Al 2 O 3 lahus krüoliidis elektrolüüsitakse, kasutades süsinikku katoodi ja anoodina.

Lämmastik

Gaasiliste lämmastikuelementide ja ühendite (N2) tootmine toimub õli veeldamise ja fraktsioneeriva destilleerimise teel. Vedel lämmastik destilleerub kõigepealt, kuna selle keemistemperatuur on hapnikust väiksem. Pärast seda saab lämmastikgaasi (N2) saada NH4Cl (ammooniumkloriid) ja NaNO3 (naatriumnitrit) lahuse reaktsioonil.

Hapnik

Hapnikuelementide ja ühendite (O2) valmistamine toimub palju hapnikku sisaldavate soolade lagundamise teel. Teatud ühendid, mis sisaldavad suures koguses hapnikku, nagu kaaliumkloraat, kaaliumpermanganaat, kaaliumnitraat jne, toodavad tugeval kuumutamisel gaasilist hapnikku.

Väävel

Elementide ja väävliühendite valmistamiseks võib kasutada Fraschi protsessi abil ekstraheerimist. Maa all olev väävel vedeldatakse ülekuumenenud vee juhtimisega läbi kolmest kontsentrilisest torust koosneva välimise toru.

Vedel väävel surutakse välja kuuma õhu pumpamise teel. Pärast seda lastakse väävel külmuda, nii et sel viisil saadud väävli puhtusaste on kuni 99,6%, kuna väävel ei lahustu vees.

Silikoon

Elementide ja räniühendite valmistamiseks võib segada ränidioksiidi ja koksi (redutseeriva ainena) ja kuumutada seda elektriahjus temperatuuril 3,0000 ° C reaktsiooniga SiO2 (l) + C (s) Si (l) + 2 CO (g).

Raud

Raudelementide ja -ühendite tootmine võib toimuda kõrgahjuga seadmes, mis on valmistatud väga kuumakindlatest tellistest, lõhkamise teel. Kus on selles ahjus 3 tüüpi materjale, nimelt liivaga risustatud rauamaak, lisandite sidumiseks lubjakivi (CaCO3) ja redutseerijana süsinik (koks).

Vask

Vask ekstraheeritakse püriitvaskist pürometallurgilise meetodiga, see hõlmab metalli redutseerimisprotsessi. Kus see ekstraheerimine hõlmab purustamise ja kontsentreerimise, röstimise, sulatamise või sulatamise ja bessemeriseerimise etappe. Etapid on:

  • Vask ekstraheeritakse vasepüriidist.
  • Kõigepealt purustatakse vask ja seejärel filtreeritakse.
  • Purustatud maak kontsentreeritakse vahulise ujukiprotsessi abil.
  • Kontsentreeritud maak röstitakse tasuta õhuvarustusega kajaahjus.
  • Röstitud maak segatakse koksi ja liivaga ning sulatatakse seejärel õhu käes kõrgahjus.
  • Sulatamisel sisaldab sula peamiselt vasksulfiidi koos väikese koguse raudsulfiidiga, mis on tuntud kui matt ja viiakse Bessemeri muundurisse.
  • Bessemeri muunduris tahkub ja vabastab metall vääveldioksiidi gaasi, mille tagajärjel tekivad villid villis, mida nimetatakse villitud vaseks või vasemulliks.
  • Seejärel rafineeritakse 99% puhas vask, mida nimetatakse blistervaskiks. Lisaks viiakse puhastamine läbi elektrolüütilise rafineerimisega.