Химия - наука, имеющая очень широкое применение в повседневной жизни. Быстрое развитие в области химии внесло большой вклад в прогресс в различных областях, таких как здравоохранение, окружающая среда, промышленность и других областях, которые тесно связаны с химией. Если вы обратите внимание, все аспекты жизни невозможно отделить от химических продуктов. Пища, которую мы едим, лекарства, чистящие средства, такие как мыло, моющие средства, зубная паста, транспорт - лишь небольшая часть используемых химических продуктов.
Конечно, каждый может ощутить преимущества этих различных химических продуктов, облегчающих жизнь. Следует отметить, что химия является частью области науки, которая изучает структуру, состав, структуру, свойства вещества и его изменения, а также энергию, которая сопровождает эти изменения.
В этом обсуждении мы расскажем о процессе создания элементов и соединений. Вот рассматриваемый процесс, который включает щелочь, почвенную щелочь, галоген, алюминий и многие другие.
Щелочь (натрий)
Производство элементов и соединений натрия может осуществляться с использованием процесса Дауна, а именно электролиза расплавленного NaCl. Рассол, содержащий NaCl, выпаривают досуха, затем образовавшееся твердое вещество измельчают и плавят. Между тем, чтобы снизить затраты на нагрев, NaCl (точка плавления 8010 ° C) смешивают с 1 частью CaC12, чтобы снизить температуру плавления до 5800 ° C.
Почва щелочная (магний)
Производство элементов и соединений магния может быть достигнуто с помощью процесса Даунса. Где магний осаждается в виде гидроксида магния путем добавления Ca (OH) 2 в морскую воду. После этого добавляют соляную кислоту, чтобы получить хлорид, в результате чего получаются кристаллы хлорида магния (MgCl · 6H2O).
(Также читайте: Что такое аппарат Гольджи?)
После этого проводят электролиз расплавленных кристаллов магния путем добавления сначала частично гидролизованного хлорида магния к расплавленной смеси хлорида натрия и кальция. Это сделано, чтобы избежать образования MgO при нагревании кристаллов MgCl · 6H2O. Тогда на катоде будет образовываться магний.
Галоген
- Фтор
Получение фторсодержащих элементов и соединений может быть осуществлено с использованием процесса Муассана, согласно имени Х. Муассана, первого человека, выделившего фтор (1886). В этом процессе используется метод электролиза растворенного HF в расплавленном KHF2. При реакции: 2 HF H 2 (г) + F 2 (г)
- Хлор
Хлор может быть получен с использованием 3 методов, а именно процесса диакона (окисления), HCl смешивается с воздухом, затем пропускается через CuCl 2, который действует как катализатор, и реакция протекает при температуре ± 4300 ° C и давлении 20 атм. Второй способ - электролиз раствора NaCl с помощью диафрагмы. Третий метод - электролиз расплавленного NaCl.
- Бром
В промышленных масштабах бром получают путем извлечения морской воды. Это связано с высоким содержанием Br - морской воды (около 70 ppm). Первоначально pH морской воды доводится до 3,5, а затем происходит реакция с Cl 2 (г) для окисления Br - до Br 2 (г).
- Йод
В промышленных масштабах йод получают реакцией NaIO 3 с бисульфитом натрия (NaHSO 3 ). Получен , отфильтрованный и очищенный осадок I 2 .
Алюминий
Производство алюминиевых элементов и соединений осуществляется с использованием процесса Холла-Эру, где эта обработка включает в себя две стадии, а именно стадию рафинирования и стадию электролиза.
- На стадии рафинирования, на этой стадии алюминий, полученный из боксита, содержащего оксид железа (Fe 2 O 3) и диоксид кремния, очищается путем растворения боксита в NaOH (водн.). Оксид железа (Fe203), который является щелочным, не растворяется в растворе NaOH. Реакция: Al 2 O 3 (тв) + 2NaOH (аг) → 2NaAlO 2 (аг) + H2O.
Затем раствор подкисляют для осаждения Al (OH) 3 (s). Чистый Al2O3 можно получить, нагревая Al (OH) 3, затем фильтруя его, чтобы получить Al2O3. Реакция: NaAlO 2 (ag) + HCl (ag) + H2O → Al (OH) 3 (s) + NaCl (ag) 2Al (OH) 3 (s) → Al 2 O 3 (s) + 3H 2 O (г )
- На стадии электролиза Al 2 O 3 (с температурой плавления 2030 ° C) смешивают с криолитом (Na 3 AlF 6 ) (для снижения температуры плавления до 1000 ° C). Раствор Al 2 O 3 в криолите подвергается электролизу с использованием углерода в качестве катода и анода.
Азот
Производство азотных элементов и соединений (N2) осуществляется путем сжижения и фракционной перегонки воздуха. Жидкий азот перегоняется первым, потому что его температура кипения ниже, чем у кислорода. После этого газообразный азот (N2) можно получить реакцией раствора NH4Cl (хлорид аммония) и NaNO3 (нитрит натрия).
Кислород
Получение кислородных элементов и соединений (O2) осуществляется путем разложения солей, содержащих много кислорода. Некоторые соединения, содержащие большое количество кислорода, такие как хлорат калия, перманганат калия, нитрат калия и т. Д., Выделяют газообразный кислород при сильном нагревании.
Сера
Подготовка элементов и соединений серы может быть получена путем экстракции с помощью процесса Фраша. Сера, находящаяся под землей, сжижается за счет пропускания перегретой воды через внешнюю трубу из трех концентрических труб.
Жидкая сера вытесняется нагнетанием горячего воздуха. После этого серу дают застыть, так что сера, полученная таким образом, имеет чистоту до 99,6%, поскольку сера не растворяется в воде.
Силиконовый
Приготовление элементов и соединений кремния может быть достигнуто путем смешивания диоксида кремния и кокса (в качестве восстановителя) и нагревания его в электрической печи при температуре 3 000 ° C с реакцией SiO2 (l) + C (s) Si (l) + 2 CO (g).
Железо
Изготовление элементов и соединений из железа может осуществляться путем дутья в доменной печи, которая сделана из кирпича, обладающего высокой термостойкостью. В эту печь входят 3 вида материалов, а именно железная руда, замусоренная песком, известняк (CaCO3) для связывания примесей и углерод (кокс) в качестве восстановителя.
Медь
Медь извлекается из пиритной меди пирометаллургическим методом, который включает в себя процесс восстановления металла. При этом эта экстракция включает стадии дробления и концентрирования, обжига, плавки или плавления и осемеризации. Этапы следующие:
- Медь извлекается из медного пирита.
- Медь сначала измельчают, а затем фильтруют.
- Дробленая руда концентрируется путем барботажной флотации.
- Обжиг руды-концентрата происходит в отражательной печи с подачей воздуха.
- Обожженная руда смешивается с коксом и песком и затем плавится в доменной печи в присутствии воздуха.
- При плавке расплав содержит в основном сульфид меди с небольшим количеством сульфида железа, известного как штейн, и подается в конвертер Бессемера.
- В конвертере Бессемера металл затвердевает и выделяет газообразный диоксид серы, что приводит к образованию пузырей в металле, известном как пузырчатая медь или пузырчатая медь.
- Затем очищается 99% чистая медь, известная как черновая медь. Кроме того, очистка осуществляется электролитическим рафинированием.
