X'inhu l-proċess kimiku? proċess kimiku: l-essenza u l-irwol ta 'natura

konverżjoni reċiproku ta 'komposti osservati fin-natura, u jseħħu bħala riżultat ta' attività umana jistgħu jidhru bħala proċessi kimiċi. -Reactants jista 'jkun fihom bħala tnejn jew aktar tas-sustanzi f'wieħed jew fi Stati differenti ta' aggregazzjoni. Jiddependi fuq din id-distinzjoni ma ssir bejn is-sistemi omoġenji jew eteroġenji. tal-kondizzjonijiet u l-karatteristiċi speċjali ta 'l-irwol ta' proċessi kimiċi fin-natura se jiġu diskussi f'dan id-dokument.

Xi tfisser reazzjoni kimika

Jekk ir-riżultat tal-interazzjoni tal-materjali tal-bidu huma soġġetti għal bidla partijiet tal-molekuli u piżijiet atomika nuklei huma l-istess, jiġifieri dwar reazzjonijiet jew il-proċessi kimiċi. Prodotti ffurmati bħala riżultat ta 'kors tagħhom, il-bniedem użati fl-industrija, l-agrikoltura u l-familji. Numru kbir ta 'interazzjonijiet bejn is-sustanzi iseħħ, bħal fil-ħajja u nonliving fin-natura. proċessi kimiċi huma differenza bażiku minn fenomeni fiżiċi u l-proprjetajiet ta 'radjuattività. F'dawn sustanzi ġodda ffurmati molekula, billi l-proċessi fiżiċi ma jbiddilx il-kompożizzjoni ta 'komposti, u reazzjonijiet nukleari jseħħu atomi elementi kimiċi ġodda.

Kundizzjonijiet tal-proċess kimika

Huma jistgħu jkunu differenti u jiddependu primarjament fuq in-natura tal-reaġenti input ta 'enerġija meħtieġ minn barra, kif ukoll l-istat ta' aggregazzjoni (solidi, soluzzjonijiet, gassijiet) li fih iseħħ il-proċess. Il-mekkaniżmu kimika tal-interazzjoni bejn xi tnejn jew aktar komposti tista 'titwettaq taħt l-azzjoni ta' katalisti (eż, aċidu nitriku), temperatura (produzzjoni tal-ammonja), l-enerġija tad-dawl (fotosinteżi). Bl-għajnuna ta 'enzimi fl-natura għajxien ta' reazzjoni kimika proċessi fermentazzjoni mifruxa (alkoħol, aċidu lattiku, aċtu butiriku) użati fl-ikel u l-industriji mikrobijoloġiċi. Għall-prodotti fl-industrija sinteżi organika, waħda mill-kondizzjonijiet ewlenin huwa l-preżenza ta 'mekkaniżmu ħieles radikali tal-proċess kimiku. Ta 'eżempju tkun il-preparazzjoni tal-metanu klorinati (diklorometan, triklorometanu, tetraklorur tal-karbonju prodott b'konsegwenza ta' reazzjonijiet katina.

kataliżi omoġenju

Dawn huma tipi speċjali ta 'kuntatt bejn tnejn jew aktar sustanzi. L-essenza tal-proċessi kimiċi li jseħħu fil-fażi omoġenju (eż, gass - gass) li jinvolvu aċċelerraturi ta 'reazzjoni, għandhom isiru l-reazzjonijiet fil-taħlitiet volum kollu. Jekk il-kataliżi hija fl-istess stat aggregata, u li l-reactants, jifforma kumplessi mal-komposti tal-bidu intermedji mobbli.

Omoġenju kataliżi - proċess kimiku bażiku isir, per eżempju, fl-irfinar taż-żejt, il-produzzjoni ta 'gażolina, nafta, żejt tal-gass, u karburanti oħra. Huwa jintuża teknoloġiji bħal riforma, isomerizzazzjoni, ikkrekkjar katalitiku.

kataliżi eteroġeni

Fil-każ ta 'kataliżi eteroġeni, il-kuntatt tal-reactants iseħħ aktar ta' spiss fuq wiċċ solidu tal-katalist. Ffurmat l-hekk imsejħa siti attivi. Hija reġjuni li fihom l-interazzjoni ta 'reactants huwa mgħaġġel ħafna, jiġifieri r-rata ta' reazzjoni hija għolja. Dawn huma speċifiċi għal kull speċi, u għandhom rwol importanti wkoll fil-każ li l-proċessi kimiċi li jseħħu fiċ-ċelloli ħajjin. Imbagħad tkellem dwar metaboliżmu - Reazzjonijiet metabolika. Eżempji ta 'kataliżi eteroġeni huwa l-preparazzjoni industrijali ta' l-sulfat aċidu. It-taħlita contactor gass tad-diossidu tal-kubrit u l-ossiġnu huwa msaħħan u mgħoddi minn xkafef latticed mimlija bi trab partikuli ta 'ossidu vanadju, sulfat vanadyl jew VOSO _4. -Prodott li jirriżulta - triossidu tal-kubrit huwa mbagħad assorbita mill-aċidu sulfuriku kkonċentrat. likwidu Iffurmata, imsejħa oleu. Dan jista 'jiġi dilwit bl-ilma biex tikseb il-konċentrazzjoni mixtieqa tas-sulfat aċidu.

Karatteristiċi reazzjonijiet termokimiku

Iżolament jew l-assorbiment tal-enerġija fil-forma ta 'sħana huwa ta' importanza prattika. Biżżejjed li wieħed ifakkar r-reazzjoni kombustjoni tal-fjuwil: gass naturali, faħam, peat. Huma jirrappreżentaw proċessi fiżiċi u kimiċi, il-karatteristika importanti hija s-sħana tal-kombustjoni. Reazzjonijiet termali huma mifruxa fid-dinja organiku, u fin-natura animata. Pereżempju, matul qsim diġestjoni ta 'proteini, lipidi u karboidrati taħt l-influwenza ta' sustanzi bijoloġikament attivi - enzimi.

L-enerġija rilaxxat hija maħżuna fil-forma ta 'bonds b'ħafna enerġija ta' ATP molekuli. Reazzjonijiet dissimilation akkumpanjati minn rilaxx ta 'l-enerġija, li parti minnu hija mitlufa bħala sħana. Bħala riżultat ta 'diġestjoni, kull gramma ta' proteina jipprovdi 17kJ 2 lamtu - 17, 2 xaħam kJ - 38.9 kJ. proċessi kimiċi li jseħħu mar-rilaxx ta 'enerġija huma msejħa eżotermika, u fl-assorbiment tagħha - endotermika. Fl-industrija, sinteżi organika u teknoloġiji oħra kkalkulat effetti termiċi reazzjonijiet termokimiku. Dan huwa importanti, per eżempju, għall-kalkolu korrett l-ammont ta 'enerġija użata għat-tisħin-reatturi sinteżi u kolonni, li fihom reazzjonijiet jsiru flimkien mal-assorbiment tas-sħana.

Kinetika u r-rwol tagħha fit-teorija tal-proċessi kimiċi

Il-veloċità kalkolu tal-partiċelli reazzjoni (molekuli, jonji) - il-problema ewlenija li qed tiffaċċja l-industrija. Soluzzjoni tagħha tipprovdi benefiċċji ekonomiċi u l-profittabbiltà ta 'ċikli teknoloġiċi fl-industrija kimika. Biex tiżdied il-veloċità ta 'reazzjoni bħal din bħal sintesi tal-ammonja fatturi deċiżivi huma l-varjazzjoni tal-pressjoni fit-taħlita tal-gass ta' nitroġenu u idroġenu sa 30 MPa, u prevenzjoni ta 'żieda qawwija fit-temperatura (temperatura ottima huwa 450 550 ° C).

proċessi kimiċi użati fil-manifattura ta 'aċidi sulfonat, jiġifieri ħruq pyrite, ossidazzjoni ta' diossidu tal-kubrit, triossidu tal-kubrit, l-assorbiment oleu isir taħt kondizzjonijiet differenti. Biex tagħmel dan, uża l-pyrite forn u kuntatturi. Huma jieħdu kont tal-konċentrazzjonijiet ta 'sustanzi reattivi, temperatura u pressjoni. Dawn il-fatturi huma korrelatati li jirreaġixxu ma 'l-ogħla veloċità, li jżid l-sulfat aċidu biex jipproduċi 96-98%.

Ċirkolazzjoni ta 'sustanzi, kemm proċessi fiżiċi u kimiċi fin-natura

qawl magħruf "Moviment --ħajja" jistgħu jiġu applikati għall-elementi kimiċi li jidħlu fis-tipi varji ta 'interazzjoni (kompost reazzjoni, sostituzzjoni, dekompożizzjoni, skambju). Molekuli u atomi ta 'elementi kimiċi li jaslu fil-mozzjoni kontinwu. Peress li l-xjentisti, kollha tal-t'hawn fuq tipi ta 'reazzjonijiet kimiċi jistgħu jiġu akkumpanjati minn fenomeni fiżiċi: rilaxx tas-sħana jew l-assorbiment ta' photons ta 'raġġi tad-dawl, li jinbidlu l-istat ta' aggregazzjoni. Dawn il-proċessi jseħħu f'kull qoxra tal-pjaneta: litosfera, idrosfera, u l-atmosfera, l-bijosfera. L-aktar sinifikanti ta 'dawn huma l-ċikli ta' sustanzi bħal ossiġnu, carbon dioxide u nitroġenu. F'dan li ġej aħna nikkunsidraw it-titolu bħala ċirkolazzjoni nitroġenu iseħħ fl-atmosfera, ħamrija, u organiżmi ħajjin.

-Bidla li Nitroġenu u l-komposti tiegħu

Huwa magħruf sew li n-nitroġenu huwa parti essenzjali tal-proteina, u b'hekk tipparteċipa fil-formazzjoni ta 'kwalunkwe u l-ispeċi kollha tal-ħajja fuq l-art. Nitroġenu hija assorbita mill-pjanti u l-annimali fil-forma ta 'joni: ammonju, nitrat u jone nitrat. Pjanti li jirriżultaw minn forma fotosintesi mhux biss glukosju iżda wkoll aċidi amino, glycerol, aċidi grassi. Kollha tal-komposti kimiċi ta 'hawn fuq huma l-prodotti ta' reazzjonijiet li jseħħu fiċ-ċiklu Calvin. Ix-xjenzjat Russu pendenti K. Timiryazev, tkellem dwar ir-rwol kożmika tal-pjanti ħodor, b'kunsiderazzjoni, b'mod partikolari, u l-kapaċità tagħhom sabiex jiġu sintetizzati proteini.

Erbivori huma peptidi minn ikel tal-pjanti, u karnivori - laħam tal-vittmi. Fil-ħin taħt l-influwenza ta 'batterji tal-ħamrija saprotrophic taħsir fdalijiet ta' pjanti u annimali hemm proċessi bijoloġiċi u kimiċi kumplessi. Bħala riżultat ta 'nitroġenu tagħhom minn komposti organiċi tipproċedi għall-forma inorganika (ammonja ffurmat, nitroġenu ħielsa, nitrati u nitriti). Jirritornaw lejn l-atmosfera u l-ħamrija, dawn is-sustanzi kollha assorbita mill-impjanti mill-ġdid. Nitroġenu jidħol fil-ġilda permezz tal-stomata ta 'weraq, u soluzzjonijiet ta' aċidu nitriku u aċidu nitruż u l-imluħ tiegħu jiġu assorbiti mill-xagħar għerq tal-għeruq tal-pjanti. ċiklu konverżjoni tan-nitroġenu huwa magħluq li jirrepetu mill-ġdid. L-essenza tal-proċessi kimiċi li jseħħu ma ' komposti tan-nitroġenu fin-natura ġie studjat fid-dettall fil-bidu tas-seklu 20 mill-Russu xjentist DN Pryanishnikov.

metallurġija tat-trab

proċessi kimiċi moderni u teknoloġiji huma jagħmlu kontribut sinifikanti għall-ħolqien ta 'materjali bi proprjetajiet fiżiċi u kimiċi uniċi. Dan huwa partikolarment importanti, speċjalment għall-mezzi u t-tagħmir ta raffineriji taż-żejt, impriżi li jipproduċu inorganiċi aċidi, żebgħa, żebgħa, plastiks. Fil-manifattura tagħhom skambjaturi tas-sħana huma użati, apparat kuntatt, kolonna sinteżi, pajpijiet. wiċċ tagħmir huwa f'kuntatt mal-midja aggressivi taħt pressjoni għolja. Barra minn hekk, proċessi ta 'produzzjoni kważi kollha kimiċi mwettqa taħt temperaturi għoljin. Topika huwa jikseb materjali bi proprjetajiet għolja reżistenza termali u l-aċidu, anti-korrużjoni.

metallurġija tat-trab tinkludi proċessi għall-produzzjoni ta 'trab tal-metall, u s-sinterizzazzjoni-introduzzjoni tal-ligi moderni użati fil-reazzjonijiet ma' sustanzi kimikament aggressivi.

Komposti u Sinifikat tagħhom

Fost it-teknoloġiji moderni, il-proċessi kimiċi aktar importanti huma l-produzzjoni reazzjoni ta 'materjali komposti. Dawn jinkludu ragħwa, ċermiti norpapalsty. Peress li l-matriċi użat għall-produzzjoni ta 'metalli u ligi, ċeramika, plastik. Kif eċċipjenti użati silikat tal-kalċju, tafal abjad, strontium FERRIDAY u barju. Kollha tas-sustanzi msemmija hawn fuq jagħtu materjali komposti reżistenza għall-impatt, sħana u jilbsu-reżistenza.

X'inhu teknoloġija kimika

Industrija, ix-xjenza jittrattaw l-istudju tal-mezzi u l-metodi użati fil-reazzjonijiet ta 'ipproċessar tal-materjali prima: żejt, gass naturali, faħam, minerali, imsejħa teknoloġija kimika. Fi kliem ieħor, ix-xjenza tal-proċessi kimiċi li jseħħu bħala riżultat ta 'attività umana. Kollha tal-bażi teoretika tiegħu sa matematika, cybernetics, il-kimika fiżika, l-ekonomija industrijali. Ma jimpurtax f'liema l-proċess kimiku involut fit-teknoloġija (jirċievi dekompożizzjoni aċidu nitrat tal-ġir,-sintesi tal-plastik 'fenol formaldehyde) - fil-kundizzjonijiet attwali huwa impossibbli mingħajr sistemi ta' kontroll awtomatizzat biex jiffaċilitaw l-attività umana, eskluż it-tniġġis u jiżguraw teknoloġija kontinwu u mhux ħela ta 'produzzjoni kimika.

F'dan l-istudju, aħna eżaminajna l-eżempji ta 'proċessi kimiċi, kemm fin-natura (fotosintesi, dissimilation, iċ-ċiklu tan-nitroġenu) u fl-industrija.