Odkrivanje postopka tvorjenja elementov in spojin

Kemija je znanost, ki ima zelo široko uporabo v vsakdanjem življenju. Hiter razvoj kemije je veliko prispeval k napredku na različnih področjih, kot so zdravje, okolje, industrija in druga področja, ki so tesno povezana s kemijo. Če ste pozorni, vseh vidikov življenja ni mogoče ločiti od kemičnih izdelkov. Hrana, ki jo jemo, zdravila, čistila, kot so milo, detergenti, zobna pasta, prevoz, so majhen del uporabljenih kemičnih izdelkov.

Seveda lahko vsakdo začuti prednosti teh različnih kemičnih izdelkov, ki olajšajo življenje. Treba je opozoriti, da je kemija del znanstvenega področja, ki preučuje sestavo, sestavo, strukturo, lastnosti snovi in ​​njene spremembe ter energijo, ki spremlja te spremembe.

V tej razpravi bomo razkrili postopek izdelave elementov in spojin. Tu gre za zadevni postopek, ki vključuje alkalije, alkalije v tleh, halogen, aluminij in še veliko več.

Alkalijske (natrijeve)

Proizvodnja natrijevih elementov in spojin lahko poteka po Dowsovem postopku, in sicer z elektrolizo staljenega NaCl. Slanico, ki vsebuje NaCl, uparimo do suhega, nato nastalo trdno snov zdrobimo in stopimo. Medtem se za zmanjšanje stroškov ogrevanja doda NaCl (tališče 8010C) z 1 delom CaC12, da se temperatura taljenja zmanjša na 5800C.

Alkalna v tleh (magnezij)

Proizvodnja magnezijevih elementov in spojin je možna v Dowsovem postopku. Kjer se magnezij obori kot magnezijev hidroksid z dodajanjem Ca (OH) 2 morski vodi. Po tem dodajte klorovodikovo kislino, da dobite klorid, ki nato dobi kristale magnezijevega klorida (MgCl.6H2O).

(Preberite tudi: Kaj je Golgijev aparat?)

Po tem elektroliza ztopljenih magnezijevih kristalov tako, da se spojeni zmesi natrijevega in kalcijevega klorida najprej doda delno hidroliziran magnezijev klorid. To se naredi, da se prepreči tvorba MgO pri segrevanju kristalov MgCl.6H2O. Nato se na katodi tvori magnezij.

Halogen

  • Fluor

Pripravek elementov in spojin fluora lahko dobimo po Moissanovem postopku, po imenu prve osebe, ki je izolirala fluor, H. Moissan (1886). Ta postopek uporablja metodo raztopljene HF elektrolize v taljenem KHF2. Z reakcijo: 2 HF H 2 (g) + F 2 (g)

  • Klor

Klor lahko dobimo na tri načine, in sicer z diakonskim (oksidacijskim) postopkom, HCl zmešamo z zrakom, nato tečemo skozi CuCl 2, ki deluje kot katalizator in reakcija poteka pri temperaturi ± 4300 ° C in tlaku 20 atm. Drugi način je elektroliza raztopine NaCl z uporabo membrane. Tretja metoda je elektroliza stopljenega NaCl.

  • Brom

V industrijskem obsegu se brom proizvaja z ekstrakcijo morske vode. To je posledica visoke vsebnosti Br - morske vode (približno 70 ppm). Sprva je pH morske vode 3,5, nato reagira s Cl 2 (g), da oksidira Br - do Br 2 (g).

  • Jod

V industrijskem merilu dobimo jod z reakcijo NaIO 3 z natrijevim bisulfitom (NaHSO 3 ). Dobljeni I 2 oborimo , filtriramo in očistimo.

Aluminij

Proizvodnja aluminijevih elementov in spojin se pridobi s postopkom Hall-Heroult, kjer ta obdelava vključuje dve stopnji, in sicer stopnjo rafiniranja in stopnjo elektrolize.

  • Na stopnji rafiniranja se v tej fazi aluminij, proizveden iz boksita, ki vsebuje železov oksid (Fe203) in kremen, očisti z raztapljanjem boksita v NaOH (aq). Osnovni železov oksid (Fe203) se ne raztopi v raztopini NaOH. Reakcija: Al 2 O 3 (s) + 2NaOH (ag) → 2NaAlO 2 (ag) + H2O

Nato raztopino nakisamo, da oborimo Al (OH) 3 (s). Čisti Al2O3 lahko dobimo s segrevanjem Al (OH) 3, nato pa ga filtriramo, da dobimo 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 )

  • Stopnja elektrolize, Al 2 O 3 (s tališčem 2.030 ° C), se zmeša s kriolitom (Na 3 AlF 6 ) (da se tališče zniža na 1.000 ° C). Raztopina Al 2 O 3 v kriolitu se elektrolizira z uporabo ogljika kot katode in anode.

Dušik

Proizvodnja plinastih elementov in spojin dušika (N2) se izvaja z utekočinjanjem in frakcijsko destilacijo zraka. Tekoči dušik najprej destilira, ker je njegovo vrelišče manj kot kisik. Po tem lahko nastane plin dušika (N2) z reakcijo raztopine NH4Cl (amonijev klorid) in NaNO3 (natrijev nitrit).

Kisik

Priprava kisikovih elementov in spojin (O2) poteka z razgradnjo soli, ki vsebuje veliko kisika. Nekatere spojine, ki vsebujejo velike količine kisika, kot so kalijev klorat, kalijev permanganat, kalijev nitrat itd., Pri močnem segrevanju proizvajajo plin kisika.

Žveplo

Pripravo elementov in žveplovih spojin lahko dobimo z ekstrakcijo po postopku Frasch. Žveplo, ki je pod zemljo, se utekočini s pregrevanjem vode skozi zunanjo cev razporeditve treh koncentričnih cevi.

Tekoče žveplo iztisnemo s črpanjem vročega zraka. Nato žveplo pusti zamrzniti, tako da ima tako dobljeno žveplo čistost do 99,6%, ker se žveplo v vodi ne raztopi.

Silikon

Pripravo elementov in silicijevih spojin lahko dobimo z mešanjem silicijevega dioksida in koksa (kot redukcijskega sredstva) in segrevanja v električni peči s časom 3 000 ° C z reakcijo SiO2 (l) + C (s) Si (l) + 2 CO (g).

Železo

Železne elemente in spojine lahko izdelamo z razstreljevanjem v napravi, imenovani plavž, ki je narejena iz opeke, ki je zelo odporna na toploto. V tej peči so vključene tri vrste materialov, in sicer železova ruda, polna peska, apnenca (CaCO3), ki veže nečistoče, in ogljik (koks) kot redukcijsko sredstvo.

baker

Baker se iz piritnega bakra ekstrahira s pirometalurško metodo, kar vključuje postopek redukcije kovin. Kjer to ekstrahiranje vključuje postopke drobljenja in koncentriranja, praženja, taljenja ali taljenja in bessemerizacije. Faze so:

  • Baker se pridobiva iz bakrovega pirita.
  • Baker najprej zdrobimo in nato filtriramo.
  • Zdrobljeno rudo koncentriramo s postopkom plavajočega mehurčka.
  • Koncentrirana ruda se praži v odmevni peči s prostim dovodom zraka.
  • Praženo rudo zmešamo s koksom in peskom, nato pa jo v prisotnosti zraka topimo v plavžu.
  • Pri taljenju talina vsebuje predvsem bakrov sulfid z majhno količino železovega sulfida, znan kot mat, in se prenese v Bessemerjev pretvornik.
  • V Bessemerjevem pretvorniku se kovina strdi in sprosti plin iz žveplovega dioksida, zaradi česar v kovini nastanejo pretisni omoti, znani kot pretisni baker ali bakreni pretisni omoti.
  • Nato se rafinira 99% čisti baker, znan kot pretisni baker. Poleg tega se čiščenje izvaja z elektrolitskim rafiniranjem.