Wat is het chemische proces? Chemisch proces: de essentie en de rol in de natuur

Onderlinge omzetting van verbindingen die in de natuur, en voorkomen als gevolg van menselijk handelen kan worden gezien als chemische processen. De reactanten kunnen in hen als twee of meer van de stoffen in één of in verschillende staten van aggregatie. Afhankelijk daarvan onderscheid gemaakt tussen homogene of heterogene systemen. van de voorwaarden en de bijzondere kenmerken van de rol van de chemische processen in de natuur zal in dit document worden besproken.

Wat wordt bedoeld met een chemische reactie

Indien het resultaat van de interactie van de uitgangsmaterialen onderworpen aan delen van de moleculen en atomaire ladingen kernen gelijk veranderen, vonden chemische reacties of processen. Producten gevormd als gevolg van hun opleiding, de man gebruikt in de industrie, landbouw en huishoudens. Een groot aantal interacties tussen de stoffen optreedt, zoals in levende en niet-levende karakter. Chemische processen fundamentele verschil van fysische verschijnselen en eigenschappen van radioactiviteit. In deze nieuwe verbindingen die molecule, terwijl fysische processen niet de samenstelling van verbindingen veranderen en nucleaire reacties plaatsvinden atomen nieuwe chemische elementen.

Voorwaarden van het proces chemie

Zij kunnen verschillend zijn en hangt voornamelijk af van de aard van de reagentia die nodig energietoevoer van buitenaf, evenals de aggregatietoestand (vaste stoffen, oplossingen, gassen) waarin de werkwijze plaatsvindt. Het chemische mechanisme van de interactie tussen twee of meer verbindingen kan onder inwerking van katalysatoren (bijvoorbeeld salpeterzuur), temperatuur (productie van ammoniak), lichtenergie (fotosynthese) worden uitgevoerd. Met behulp van enzymen in de levende aard van chemische reactieprocessen fermentatie op grote schaal (alcohol, melkzuur, boterzuur) gebruikt in voedsel en microbiologische industrie. Voor producten in de organische synthese-industrie, een van de belangrijkste voorwaarden is de aanwezigheid van een vrije radicaal mechanisme van het chemische proces. Een voorbeeld is de bereiding van gechloreerde methaan (dichloormethaan, trichloormethaan, koolstoftetrachloride geproduceerd als gevolg van kettingreacties zijn.

homogene katalyse

Ze zijn speciale vormen van contact tussen twee of meer stoffen. De essentie van de chemische processen die in homogene fase (bijvoorbeeld gas - gas) waarbij reactieversnellers zijn om de reacties uit te voeren in het gehele volume mengsels. Wanneer de katalysator in dezelfde aggregatietoestand en de reactanten vormt complexen met de beweegbare tussenliggende uitgangsverbindingen.

Homogene katalyse - een basisch chemisch proces wordt uitgevoerd, bijvoorbeeld bij aardolieraffinage, de productie van benzine, nafta, gasolie en andere brandstoffen. Het wordt gebruikt technologieën zoals reformeren, isomerisatie, katalytisch kraken.

heterogene katalyse

Bij heterogene katalyse, het contact van de reactanten gebeurt meestal op een vast oppervlak van de katalysator. Het vormde de zogenaamde actieve sites. Deze gebieden waar de interactie van reactanten zeer snel, dat wil zeggen de reactiesnelheid hoog. Ze zijn soortspecifieke, en spelen een belangrijke rol ook in het geval dat de chemische processen die plaatsvinden in levende cellen. Dan praten over de stofwisseling - metabole reacties. Voorbeelden van heterogene katalyse is de industriële bereiding van het zuur sulfaat. De contactor gasvormig mengsel van zwaveldioxide en zuurstof wordt verhit en door een traliewerk rekken gevuld met deeltjesvormig poeder van vanadiumoxide, vanadylsulfaat of VOSO _4. Het verkregen produkt - zwaveltrioxide wordt vervolgens geabsorbeerd door geconcentreerd zwavelzuur. Gevormde vloeistof, genaamd oleum. Het kan worden verdund met water tot de gewenste concentratie aan zuur sulfaat verkrijgen.

Features thermochemische reacties

Isolatie of absorptie van energie in de vorm van warmte is van praktisch belang. Het volstaat om de verbranding van de brandstof reactie te herinneren: aardgas, steenkool, turf. Zij vertegenwoordigen fysische en chemische processen, de belangrijke eigenschap is de verbrandingswarmte. Thermische reacties zijn wijdverspreid in de organische wereld, en in levenloze natuur. Bijvoorbeeld tijdens de spijsvertering splitsing van eiwitten, lipiden en koolhydraten onder invloed van biologisch werkzame stoffen - enzymen.

De vrijgekomen energie wordt opgeslagen in de vorm van energierijke bindingen ATP moleculen. dissimilatie reacties gepaard met vrijkomen van energie, waarvan een deel als warmte gedissipeerd. Door digestie elke gram eiwit levert 17 kJ 2 zetmeel - 17, 2 kJ vet - 38,9 kJ. Chemische processen die optreden bij de introductie van energie exotherm genoemd, en de absorptie - endotherm. In de industrie, organische synthese en andere technologieën berekende thermische effecten thermochemische reacties. Dit is belangrijk, bijvoorbeeld correcte berekening van de hoeveelheid energie die wordt gebruikt voor verwarming van de synthesereactoren en kolommen, waarin reacties plaatsvinden vergezeld door de absorptie van warmte.

Kinetiek en zijn rol in de theorie van de chemische processen

De rekensnelheid van de reagerende deeltjes (moleculen, ionen) - het grootste probleem van de industrie. Haar oplossing biedt economische voordelen en de winstgevendheid van de technologische cycli in de chemische industrie. Om de snelheid van een dergelijke reactie verhogen, zoals ammoniaksynthese bepalende factoren zijn de drukvariaties in een gasmengsel van stikstof en waterstof tot 30 MPa, en het voorkomen van een sterke temperatuurverhoging (optimale temperatuur is 450- 550 ° C).

Chemische werkwijzen gebruikt voor de bereiding van gesulfateerde zuren, namelijk pyriet verbranden, oxidatie van zwaveldioxide, zwaveltrioxide, is oleum absorptie onder verschillende omstandigheden. Om dit te doen, gebruik maken van de oven pyriet en veiligheidsschakelaars. Ze rekening houden met de concentraties van reactanten, temperatuur en druk. Al deze factoren worden gecorreleerd om te reageren met de hoogste snelheid, waarbij het zuur sulfaat 96-98% opbrengst verhoogt.

Verkeer van stoffen, zowel de fysische en chemische processen in de natuur

Bekende gezegde "Movement - is life" kan worden toegepast om chemische elementen sluiten van de verschillende interacties (reactieverbinding, substitutie, ontleding exchange). Moleculen en atomen van chemische elementen komen in een continue beweging. Als wetenschappers alle bovengenoemde soorten chemische reacties worden daarbij fysische verschijnselen: warmteafgifte of absorptie van fotonen van lichtstralen, veranderen van de toestand van aggregatie. Deze reacties vinden plaats in elke schaal van de aarde: lithosfeer, hydrosfeer, en de atmosfeer, de biosfeer. De belangrijkste daarvan zijn de cycli van stoffen zoals zuurstof, kooldioxide en stikstof. In het volgende beschouwen we de titel als stikstof circulatie optreedt in de atmosfeer, de bodem en levende organismen.

Interconversie Stikstof en kwikverbindingen

Het is bekend dat stikstof een essentieel deel van het eiwit, en derhalve deel aan de vorming van elke en alle levensvormen op aarde. Stikstof wordt geabsorbeerd door planten en dieren in de vorm van ionen: ammonium, nitraat en nitriet ionen. Planten als gevolg van fotosynthese vorm niet alleen glucose maar ook aminozuren, glycerol, vetzuren. Alle bovenstaande chemische verbindingen zijn de producten van reacties die in Calvincyclus. Het uitstaande Russische wetenschapper K. Timiryazev, sprak van de kosmische rol van groene planten, rekening houdend met, in het bijzonder, en hun vermogen om eiwitten te synthetiseren.

Herbivoren zijn peptiden uit plantaardig voedsel, en carnivoren - vlees van de slachtoffers. Ten tijde onder invloed van bodembacteriën saprotrophic rottende resten van planten en dieren zijn complexe biologische en chemische processen. Door de stikstof uit organische verbindingen verder met anorganische vorm (gevormde ammoniak, stikstof, nitraten en nitrieten). Terugkerend naar de lucht en bodem, al deze stoffen opgenomen door planten weer. Stikstof komt de huid door de huidmondjes van bladeren en oplossingen van salpeterzuur en salpeterigzuur en zouten daarvan worden opgenomen door de wortelharen van de plantenwortels. stikstofconversiefactor cyclus gesloten herhalen. De essentie van de chemische processen die plaatsvinden met stikstofverbindingen in de natuur is onderzocht in detail aan het begin van de 20e eeuw door de Russische wetenschapper DN Pryanishnikov.

poedermetallurgie

Modern chemische processen en technologieën leveren een belangrijke bijdrage aan de totstandkoming van materialen met unieke fysische en chemische eigenschappen. Dit is bijzonder belangrijk, vooral voor apparaten en de uitrusting van olieraffinaderijen, bedrijven voor de produktie anorganische zuren, kleurstoffen, verven, kunststoffen. In hun bereiding warmtewisselaars worden gebruikt, contactinrichting, synthesekolom, pijpleidingen. materiaal in contact is met agressieve media onder hoge druk. Bovendien zijn bijna alle chemische productieprocessen uitgevoerd bij hoge temperaturen. Topische is het verkrijgen van materialen met een hoge thermische en zuurbestendigheid, corrosiebescherming.

Poedermetallurgie omvat werkwijzen voor de bereiding van metaalpoeders en sinteren van de invoering van de moderne legeringen in reacties met chemisch agressieve stoffen.

Composites en hun betekenis

Onder de moderne technologieën, de belangrijkste chemische processen zijn de reactie productie van composietmaterialen. Deze omvatten schuim, cermets norpapalsty. Als matrix voor de productie van metalen en legeringen, keramiek, kunststof. Als hulpstoffen calciumsilicaat, witte klei, Ferriday strontium en barium. Alle bovengenoemde stoffen zijn composietmaterialen slagvastheid, warmte- en slijtvastheid.

Wat is een chemische technologie

Industrie, wetenschap omgaan met de studie van de middelen en methoden in de reacties van de grondstoffen verwerking: olie, aardgas, kolen, mineralen, de zogenaamde chemische technologie. Met andere woorden, de wetenschap van de chemische processen die zich voordoen als gevolg van menselijke activiteiten. Al haar theoretische basis up wiskunde, cybernetica, fysische chemie, industriële economie. Ongeacht het chemische proces dat de technologie (ontvangende nitraat zuurontleding kalksteen, de bereiding van fenol-formaldehyde plastics) - onder de huidige omstandigheden is het onmogelijk zonder geautomatiseerde systemen met menselijke activiteiten te vergemakkelijken, zonder de vervuiling en zorgen voor een continue en niet afval veroorzaken van chemische stoffen.

In dit onderzoek onderzochten we de voorbeelden van chemische processen, zowel in de natuur (fotosynthese, dissimilatie de stikstofcyclus) en in de industrie.