Was ist der chemische Prozess? Chemische Verfahren: das Wesen und Rolle in der Natur

Gegenseitige Umwandlung von Verbindungen in der Natur beobachtet und tritt als Folge von menschlichen Aktivitäten kann als chemische Prozesse zu erkennen. Die Reaktanden können in einer oder in verschiedenen Aggregatzuständen in ihr als zwei oder mehrere Substanzen sein. Abhängig von dieser Unterscheidung zwischen homogenen oder heterogenen Systemen. die Bedingungen und Besonderheiten der Rolle der chemischen Vorgänge in der Natur wird in diesem Papier diskutiert.

Was durch chemische Reaktion gemeint ist

Wenn das Ergebnis der Wechselwirkung der Ausgangsstoffe unterzogen werden, Teile der Moleküle und Atomladungen Kerne gleich sind zu ändern, sagen wir etwa chemische Reaktionen oder Prozesse. Produkte als Ergebnis ihres Laufes gebildet, der Mann in der Industrie, Landwirtschaft und Haushalten verwendet. Eine große Anzahl von Wechselwirkungen zwischen den Substanzen erfolgt, wie in lebenden und nicht lebenden Natur. Chemische Prozesse sind grundlegende Unterschiede von physikalischen Phänomenen und Eigenschaften von Radioaktivität. In diesen neuen Substanzen Molekül gebildet, während physikalische Prozesse, die Zusammensetzung von Verbindungen nicht verändern, und die Kernreaktionen auftreten Atom neue chemische Elemente.

Bedingungen der Prozesschemie

Sie können unterschiedlich sein und hängen in erster Linie von der Art der Reagenzien notwendigen Energie von außen eingegeben wird, sowie den Aggregatzustand (Festkörper, Lösungen, Gase), in dem das Verfahren stattfindet. Der chemische Mechanismus der Wechselwirkung zwischen einer von zwei oder mehr Verbindungen, die unter Einwirkung von Katalysatoren durchgeführt (beispielsweise Salpetersäure), Temperatur (Erzeugung von Ammoniak), Lichtenergie (Photosynthese) werden kann. Mit Hilfe von Enzymen in der lebenden Natur der chemischen Reaktionsprozessen weit verbreitet Fermentation (Alkohol, Milchsäure, Buttersäure) verwendet in der Lebensmittel- und mikrobiologischen Industrie. Für Produkte in der organischen Synthese Industrie, eine der wichtigsten Bedingungen ist die Anwesenheit eines radikalischen Mechanismus des chemischen Prozesses. Ein Beispiel wäre die Herstellung von chlorierten Methan (Dichlormethan, Trichlormethan, Kohlenstofftetrachlorid in Folge der Kettenreaktionen hergestellt werden.

homogene Katalyse

Sie sind spezielle Arten von Kontakt zwischen zwei oder mehreren Stoffen bestehen. Das Wesen der chemischen Prozesse in homogener Phase auftritt (beispielsweise Gas – Gas) beteiligt Reaktionsbeschleuniger, werden die Umsetzungen im gesamten Volumen Mischungen durchzuführen. Wenn der Katalysator in dem gleichen Aggregatzustand, und daß die Reaktanten, bildet Komplexe mit den beweglichen Zwischenausgangsverbindungen.

Homogene Katalyse – ein basisches chemisches Verfahren durchgeführt wird, beispielsweise bei der Erdölraffination, die Produktion von Benzin, Naphtha, Gasöl, und anderen Brennstoffen. Es ist Technologien wie Reformierung, Isomerisierung, katalytisches Cracken verwendet.

heterogene Katalyse

Im Fall der heterogenen Katalyse, der Kontakt der Reaktanten tritt am häufigsten auf einer festen Oberfläche des Katalysators. Es bildete die so genannten aktiven Zentren. Es Gebiete , in denen die Interaktion der Reaktanten sehr schnell ist, d.h. die Reaktionsgeschwindigkeit hoch. Sie sind artspezifisch und spielen eine wichtige Rolle auch in dem Fall, dass die chemischen Prozesse in lebenden Zellen nehmen. Dann sprechen über den Stoffwechsel – Stoffwechselreaktionen. Beispiele für heterogene Katalyse ist die industrielle Herstellung des Säuresulfat. Das Schütz gasförmige Gemisch aus Schwefeldioxid und Sauerstoff wird erwärmt und durch ein vergitterten Regale mit teilchenförmigem Pulvern aus Vanadiumoxid gefüllt, Vanadylsulfat VOSO oder _4. Das erhaltene Produkt – Schwefeltrioxid wird dann mit konzentrierter Schwefelsäure absorbiert. Gebildet Flüssigkeit, genannt Oleum. Es kann mit Wasser verdünnt werden, um die gewünschte Konzentration an saurem Sulfat zu erhalten.

Eigenschaften thermochemische Reaktionen

Isolierung oder Absorption von Energie in Form von Wärme ist von praktischer Bedeutung. Es genügt, die Kraftstoffverbrennungsreaktion zu erinnern: Erdgas, Kohle, Torf. Sie stellen physikalische und chemische Prozesse, die wichtige Eigenschaft ist, die Verbrennungswärme. Thermische Reaktionen sind weit verbreitet in der organischen Welt, und in der unbelebten Natur. Zum Beispiel während der Verdauung Spaltung von Proteinen, Lipiden und Kohlenhydraten, unter dem Einfluss von biologisch aktiven Substanzen – Enzyme.

Die freiwerdende Energie wird in Form von energiereichen Bindungen von ATP-Molekülen gespeichert. dissimilation Reaktionen, die durch Freisetzung von Energie begleitet, von der ein Teil wird als Wärme abgeleitet. Als Ergebnis der Verdauung liefert jedes Gramm Protein 17 kJ 2 Stärke – 17, 2 kJ Fett – 38,9 kJ. Chemische Prozesse, die mit der Freisetzung von Energie auftreten, werden exotherme genannt, und mit seiner Absorption – endotherm. In der Industrie der organischen Synthese und andere Technologien, thermische Effekte thermochemischen Reaktionen berechnet. Dies ist wichtig, zum Beispiel, um die korrekten Menge an Energie zum Erwärmen der Synthesereaktoren und Kolonnen eingesetzt zu berechnen, in denen Reaktionen durch die Absorption von Wärme begleitet nehmen.

Kinetik und ihre Rolle in der Theorie der chemischen Prozesse

Die Rechengeschwindigkeit der reagierenden Partikel (Moleküle, Ionen) – das Hauptproblem der Branche. Ihre Lösung bietet wirtschaftliche Vorteile und Rentabilität von Technologiezyklen in der chemischen Industrie. Zur Erhöhung der Geschwindigkeit einer solchen Reaktion, wie beispielsweise die Ammoniaksynthese entscheidende Faktoren sind die Druckänderung in dem Gasgemisch aus Stickstoff und Wasserstoff zu 30 MPa, und einen starken Anstieg der Temperatur verhindert wird (optimale Temperatur beträgt 450- 550 ° C).

Chemische Prozesse bei der Herstellung verwendete sulfatierten Säuren, nämlich Pyrit Verbrennung, Oxidation von Schwefeldioxid, Schwefeltrioxid, Oleum – Absorption wird unter verschiedenen Bedingungen durchgeführt. Um dies zu tun, verwenden Sie den Ofen Pyrit und Schützen. Sie berücksichtigen die Konzentrationen der Reaktanden, Temperatur und Druck. All diese Faktoren sind korreliert mit der größten Geschwindigkeit zu reagieren, die das Säuresulfat erhöht 96-98% zu ergeben.

Verkehr von Stoffen, sowohl physikalische und chemische Prozesse in der Natur

Bekannte adage „Bewegung – ist Leben“ kann auf chemische Elemente angewendet werden, Eintritt in den verschiedenen Arten der Wechselwirkung (Reaktionsverbindung, Substitution, Zersetzung, exchange). Moleküle und Atome der chemischen Elemente in einer kontinuierlichen Bewegung ankommt. Wie die Wissenschaftler, alle oben genannten Arten von chemischen Reaktionen können durch physikalische Erscheinungen begleitet werden: Wärmefreisetzung oder Absorption von Photonen von Lichtstrahlen, die Aggregatzustand zu verändern. Diese Prozesse treten in jeder Schale der Erde: Lithosphäre, Hydrosphäre und Atmosphäre, der Biosphäre. Der bedeutendste von diesen sind die Zyklen von Substanzen, wie Sauerstoff, Kohlendioxid und Stickstoff. Im Folgenden betrachten wir den Titel als Stickstoffkreislauf kommt in der Atmosphäre, Boden und lebende Organismen.

Die gegenseitige Umwandlung Stickstoff und seine Verbindungen

Es ist bekannt, dass Stickstoff ein wesentlicher Teil des Proteins ist, und beteiligt sich somit an der Bildung von irgendwelchen und allen Arten des Lebens auf der Erde. Ammonium-, Nitrat- und Nitrit-Ion: Stickstoff wird von Pflanzen und Tieren in Form von Ionen absorbiert. Pflanzen aus der Photosynthese Form nicht nur Glukose, sondern auch Aminosäuren, Glycerin, Fettsäuren. Alle oben genannten chemischen Verbindungen sind die Produkte von Reaktionen im Calvin-Zyklus auftreten. Der hervorragende russische Wissenschaftler K. Timirjasews, sprach von der kosmischen Rolle der grünen Pflanzen, wobei zu berücksichtigen ist, insbesondere, und ihre Fähigkeit, Proteine zu synthetisieren.

Pflanzenfresser sind Peptide, die aus pflanzlichen Lebensmitteln und Fleischfresser – Fleisch der Opfer. Zu der Zeit unter dem Einfluss von Bodenbakterien saprotrophen verrottenden Überreste von Pflanzen und Tieren gibt es komplexe biologische und chemische Prozesse. Als Ergebnis ihres Stickstoff aus organischen Verbindungen weiter zu anorganischer Form (Ammoniak gebildeten freien Stickstoff, Nitraten und Nitriten). Rückkehr in die Atmosphäre und Boden, all diese Stoffe wieder von den Pflanzen aufgenommen. Stickstoff tritt in die Haut durch die Spaltöffnungen der Blätter, und Lösungen von Salpetersäure und salpetrige Säure und deren Salze sind durch die Wurzelhaare von den Pflanzenwurzeln aufgenommen. Stickstoff Umwandlungszyklus wieder geschlossen zu wiederholen. Das Wesen der chemischen Prozesse mit der Einnahme von Stickstoffverbindungen in der Natur wurde im Detail zu Beginn des 20. Jahrhunderts von russischen Wissenschaftlern DN Pryanishnikov sucht.

Pulvermetallurgie

Moderne chemische Prozesse und Technologien leisten einen wesentlichen Beitrag zur Schaffung von Materialien mit einzigartigen physikalischen und chemischen Eigenschaften. Dies ist besonders wichtig, insbesondere für Geräte und Ausrüstung der Ölraffinerien, Unternehmen Herstellung von anorganischen Säuren, Farbstoffe, Farben, Kunststoffe. Bei ihrer Herstellung sind Wärmetauscher verwendet, Kontaktapparat, Synthesesäule, die Rohrleitungen. Geräteoberfläche in Kontakt mit aggressiven Medien unter hohem Druck. Außerdem werden fast alle chemischen Produktionsprozesse werden unter hohen Temperaturen durchgeführt. Topische wird Erhalt Materialien mit hoher thermischer und Säurebeständigkeit, Korrosionsschutzeigenschaften.

Die Pulvermetallurgie umfasst Verfahren zur Herstellung von Metallpulvern und Sintern der Einführung der modernen Reaktionen verwendeten Legierungen mit chemisch aggressiven Substanzen.

Composites und ihre Bedeutung

Unter den modernen Technologien, die wichtigsten chemischen Prozesse sind die Reaktions Herstellung von Verbundmaterialien. Dazu gehören Schaum, Cermets norpapalsty. Als Matrix für die Herstellung von Metallen und Legierungen, Keramiken, Kunststoffen. Als Hilfsstoffe zur Anwendung Calciumsilicat, weißen Ton, Ferriday Strontium und Barium. Alle oben genannten Substanzen geben Kompositmaterialien Schlagfestigkeit, Hitze- und Verschleißbeständigkeit.

Was ist eine chemische Technologie

Industrie, Wissenschaft beschäftigen sich mit der Erforschung der Mittel und in den Reaktionen der Rohstoffverarbeitung verwendeten Methoden: Erdöl, Erdgas, Kohle, Mineralien, die so genannte chemische Technologie. Mit anderen Worten, die auftretenden Wissenschaft von chemischen Prozessen als Ergebnis der menschlichen Tätigkeit. Alle seine theoretische Basis bis Mathematik, Kybernetik, Physikalische Chemie, Industrieökonomie. Ganz gleich, was der chemische Prozess in der Technologie involviert (Empfangsnitratsäurezersetzung von Kalkstein, die Synthese von Phenol-Formaldehyd-Kunststoffen) – unter dem gegenwärtigen Bedingungen es ohne automatisierte Steuerung unmöglich ist, menschliche Aktivitäten zu erleichtern, um die Verschmutzung auszuschließen und eine kontinuierliche und nicht-Abfalltechnik der chemischen Produktion.

In dieser Studie untersuchten wir die Beispiele für chemische Prozesse, sowohl in der Natur (Photosynthese, dissimilation, der Stickstoffkreislauf) und in der Industrie.