Vad är den kemiska processen? Kemisk process: essensen och roll i naturen

Ömsesidig omvandling av föreningar observerats i naturen, och uppträda som ett resultat av mänsklig verksamhet kan ses som kemiska processer. Reaktanterna kan vara i dem som två eller flera av substanserna i en eller i olika tillstånd av aggregering. Beroende på denna distinktion görs mellan homogena eller heterogena system. av de villkor och särdrag rollen av kemiska processer i naturen kommer att diskuteras i detta dokument.

Vad som menas med kemisk reaktion

Om resultatet av interaktionen av utgångsmaterialen är föremål för förändring delar av molekylerna och atom laddningar kärnor är desamma, säg omkring kemiska reaktioner eller processer. Produkter som bildats som ett resultat av sin kurs, mannen som används inom industri, jordbruk och hushåll. Ett stort antal interaktioner mellan ämnena förekommer, som i levande och icke-levande i naturen. Kemiska processer är grundläggande skillnaden från fysiska fenomen och egenskaper hos radioaktivitet. I dessa nya ämnen bildad molekyl, medan fysikaliska processer inte ändra sammansättningen av föreningar, och kärnreaktioner inträffar atomer nya kemiska element.

Villkor för processkemi

De kan vara olika och beror primärt på naturen av reagensen nödvändiga energitillförsel från utsidan, samt tillståndet för aggregering (fast material, lösningar, gaser) i vilken processen sker. Den kemiska mekanismen för interaktionen mellan en två eller flera föreningar kan utföras under inverkan av katalysatorer (t ex salpetersyra), temperatur (produktion av ammoniak), ljusenergi (fotosyntes). Med bistånd av enzymer i den levande naturen hos kemisk reaktion processer jäsning utbredd (alkohol, mjölksyra, smörsyra), som används i livsmedel och mikrobiologiska industrier. För produkter inom organisk syntes industrin, är en av de viktigaste villkoren för närvaro av en fri-radikal-mekanism av den kemiska processen. Ett exempel skulle vara framställningen av klorerade metan (diklormetan, triklormetan, koltetraklorid produceras i följd av kedjereaktioner.

homogen katalys

De är speciella typer av kontakt mellan två eller flera ämnen. Kärnan i de kemiska processer som sker i homogen fas (t ex gas - gas) involverar reaktionsacceleratorer, är att genomföra reaktionerna i hela volymen blandningar. Om katalysatorn är i samma aggregationstillstånd, och att reaktanterna, bildar den komplex med de rörliga mellanliggande utgångsföreningar.

Homogen katalys - en grundläggande kemisk process genomföres, t ex i petroleumraffinering, framställning av bensin, nafta, gasolja, och andra bränslen. Det används tekniker såsom reformering, isomerisering, katalytisk krackning.

heterogen katalys

I fallet med heterogen katalys, sker kontakten mellan reaktanterna oftast på en fast yta av katalysatorn. Den bildade de så kallade aktiva ställen. It regioner i vilka interaktionen av reaktanter är mycket snabb, dvs är reaktionshastigheten hög. De är art-specifika, och spelar en viktig roll även i händelse av att de kemiska processer som äger rum i levande celler. Då talar om metabolism - metaboliska reaktioner. Exempel på heterogen katalys är den industriella framställningen av syrasulfat. Kontaktorn gasformig blandning av svaveldioxid och syre värms och får passera genom en latticed hyllor fyllda med partikelformigt pulver av vanadinoxid, vanadylsulfat eller _VOSO4. Den resulterande produkten - svaveltrioxid absorberas sedan av koncentrerad svavelsyra. Bildad vätska, som kallas oleum. Det kan spädas med vatten för att erhålla den önskade koncentrationen av surt sulfat.

Funktioner termo reaktioner

Isolering eller absorption av energi i form av värme är av praktisk betydelse. Det tillräckligt att erinra bränsleförbränningsreaktionen: naturgas, kol, torv. De representerar fysikaliska och kemiska processer, är det viktigt kännetecken förbränningsvärmet. Termiska reaktioner är utbredd i den organiska världen, och döda naturen. Till exempel, under matsmältningen spjälkning av proteiner, lipider och kolhydrater under inverkan av biologiskt aktiva substanser - enzymer.

Den frigjorda energin lagras i form av energirika bindningar av ATP-molekyler. DISSIMILATION reaktioner som åtföljs av frisättning av energi, av vilken en del avleds som värme. Som ett resultat av digestion, varje gram protein ger 17 kJ 2 stärkelse - 17, 2 kJ fett - 38,9 kJ. Kemiska processer som sker med lanseringen av energi kallas exoterm och med dess absorption - endoterm. Inom industrin, organisk syntes och andra tekniker beräknade termiska effekter termokemiska reaktioner. Detta är viktigt, till exempel, att korrekt beräkna den mängd energi som används för uppvärmning av syntesreaktorer och kolumner, i vilka reaktioner äger rum åtföljd av absorption av värme.

Kinetik och dess roll i teorin om kemiska processer

Beräkningshastigheten av de reagerande partiklarna (molekyler, joner) - det stora problemet som industrin står inför. Hennes lösning ger ekonomiska fördelar och lönsamhet tekniska cykler i den kemiska industrin. För att öka hastigheten på en sådan reaktion, såsom ammoniak syntes avgörande faktorer är tryckvariationen i gasblandningen av kväve och väte till 30 MPa, och förhindra en skarp ökning i temperatur (optimal temperatur är 450- 550 ° C).

Kemiska processer som används vid tillverkning av sulfaterade syror, nämligen pyrit brännande, oxidation av svaveldioxid, svaveltrioxid, är oleum absorption genomföres under olika förhållanden. För att göra detta använder ugnen pyrit och kontaktorer. De tar hänsyn till de koncentrationer av reaktanter, temperatur och tryck. Alla dessa faktorer är korrelerade för att reagera med den högsta hastighet, som ökar syrasulfat för att ge 96-98%.

Cirkulation av ämnen, både fysiska och kemiska processer i naturen

Kända ordspråket "Rörelse - livet" kan tillämpas på kemiska element som ingår i de olika typerna av interaktion (reaktionsförening, substitution, sönderdelning, utbyte). Molekyler och atomer av kemiska grundämne som anländer i en kontinuerlig rörelse. Som forskarna, alla de ovanstående typerna av kemiska reaktioner kan åtföljas av fysikaliska fenomen: värmeavgivning eller absorption av fotoner av ljusstrålar, att ändra tillståndet hos aggregering. Dessa processer förekommer i varje skal av jorden: litosfär, hydrosfären och atmosfären, biosfären. Den mest betydande av dessa är de cykler av substanser, såsom syre, koldioxid och kväve. I det följande anser vi titeln som kvävecirkulation sker i atmosfären, marken och levande organismer.

Interomvandling Kväve och dess föreningar

Det är väl känt att kväve är en väsentlig del av proteinet, och därmed deltar i bildandet av några och alla arter i livet på jorden. Kväve absorberas av växter och djur i form av joner: ammonium, nitrat och nitrit jon. Växter som härrör från fotosyntes formen inte bara glukos utan även aminosyror, glycerol, fettsyror. Alla de ovannämnda kemiska föreningar är produkter av reaktioner som sker i Calvin cykeln. Den enastående ryska vetenskapsman K. Timiryazev, talade om den kosmiska roll gröna växter, med tanke på, i synnerhet, och deras förmåga att syntetisera proteiner.

Växtätare är peptider från vegetabiliska livsmedel, och köttätare - kött av offren. Vid tiden under påverkan av jordbakterier saprotrophic ruttnande rester av växter och djur finns komplexa biologiska och kemiska processer. Som ett resultat av deras kväve från organiska föreningar fortsätter till oorganisk form (ammoniak bildas, fritt kväve, nitrater och nitriter). För att återgå till atmosfären och jord, alla dessa ämnen absorberas av växterna igen. Kväve kommer in i huden via stomata av löv, och lösningar av salpetersyra och salpetersyrlighet och salter därav absorberas av rothår av växtrötterna. kväveomvandlingscykeln är stängd för upprepa igen. Kärnan i de kemiska processer som äger rum med kväveföreningar i naturen har studerats i detalj i början av 20-talet av den ryska vetenskapsmannen DN Pryanishnikov.

pulvermetallurgi

Moderna kemiska processer och tekniker gör ett betydande bidrag till skapandet av material med unika fysikaliska och kemiska egenskaper. Detta är särskilt viktigt, särskilt för anordningar och utrustning för oljeraffinaderier, företag som producerar oorganiska syror, färgämnen, färger, plaster. Vid deras tillverkning värmeväxlare används, kontaktapparat, synteskolonnen, rörledningar. utrustning yta är i kontakt med aggressiva medier under högt tryck. Dessutom är nästan alla kemiska produktionsprocesser genomföres under höga temperaturer. Topisk är att erhålla material med hög termisk och syrabeständighet, anti-korrosionsegenskaper.

Pulvermetallurgi innefattar förfaranden för framställning av metallpulver, och sintring av den införandet av de moderna legeringar som används i reaktioner med kemiskt aggressiva ämnen.

Kompositer och deras betydelse

Bland moderna teknik, de viktigaste kemiska processer är reaktionsproduktionen av kompositmaterial. Dessa inkluderar skum, kermeter norpapalsty. Som matris som används för produktion av metaller och legeringar, keramik, plast. Som hjälpämnen som används kalciumsilikat, vit lera, Ferriday strontium och barium. Alla ovanstående ämnen ger kompositmaterial slagtålighet, värme och slitstyrka.

Vad är en kemisk teknik

Industri, vetenskap behandlar studiet av de medel och metoder som används i reaktionerna av rå materialbearbetning: olja, naturgas, kol, mineraler, som kallas kemisk teknologi. Med andra ord, vetenskapen om kemiska processer som uppträder som ett resultat av mänsklig aktivitet. Alla dess teoretiska bas upp matematik, cybernetik, fysikalisk kemi, industriell ekonomi. Oavsett vad den kemiska process som krävs för tekniken (mottagande nitrat syrasönderdelning av kalksten, syntesen av fenol-formaldehyd-plast) - under nuvarande förhållanden är det omöjligt utan automatiska styrsystem för att underlätta mänsklig aktivitet, exklusive föroreningar och säkerställa en kontinuerlig och icke-avfallsteknik av kemisk produktion.

I denna studie undersökte vi exempel på kemiska processer, både i naturen (fotosyntes, DISSIMILATION, kvävets kretslopp) och i industrin.