Descoperirea procesului de realizare a elementelor și compușilor

Chimia este o știință care are o aplicație foarte largă în viața de zi cu zi. Dezvoltarea rapidă în domeniul chimiei a contribuit mult la progresul în diverse domenii, cum ar fi sănătatea, mediul, industria și alte domenii care sunt strâns legate de chimie. Dacă acordați atenție, toate aspectele vieții sunt inseparabile de produsele chimice. Alimentele pe care le consumăm, medicamentele, materialele de curățare, cum ar fi săpunul, detergenții, pasta de dinți, transportul reprezintă o mică parte din produsele chimice utilizate.

Desigur, toată lumea poate simți beneficiile acestor diferite produse chimice, care facilitează viața. Trebuie remarcat, chimia face parte dintr-un domeniu al științei care studiază compoziția, compoziția, structura, proprietățile materiei și modificările acesteia și energia care însoțește aceste schimbări.

În această discuție, vom dezvălui despre procesul de fabricare a elementelor și compușilor. Iată procesul în cauză, care include alcali, sol alcalin, halogen, aluminiu și multe altele.

Alcali (sodiu)

Producerea de elemente și compuși de sodiu se poate face folosind procesul Downs, și anume electroliza NaCl topit. Saramura care conține NaCI este evaporată la sec, apoi solidul format este zdrobit și topit. Între timp, pentru a reduce costurile de încălzire, NaCl (punctul de topire 8010C) este amestecat cu 1 parte CaC12 pentru a reduce temperatura de topire la 5800C.

Sol alcalin (magneziu)

Producția de elemente și compuși de magneziu poate fi obținută prin procesul Downs. Unde, magneziul este precipitat sub formă de hidroxid de magneziu prin adăugarea de Ca (OH) 2 în apa de mare. După aceea, adăugați acid clorhidric pentru a obține clorura, care se obține apoi cristale de clorură de magneziu (MgCl.6H2O).

(Citește și: Ce este aparatul Golgi?)

După aceea, electroliza cristalelor de magneziu condensate prin adăugarea mai întâi a clorurii de magneziu parțial hidrolizate la amestecul condensat de sodiu și clorură de calciu. Acest lucru se face pentru a evita formarea de MgO atunci când cristalele de MgCl.6H2O sunt încălzite. Apoi magneziul se va forma la catod.

Halogen

• Fluor

Pregătirea elementelor și a compușilor de fluor poate fi obținută folosind procesul Moissan, în conformitate cu numele primei persoane care a izolat fluorul, H. Moissan (1886). Acest proces utilizează metoda de electroliză HF dizolvată în KHF2 condensat. Prin reacție: 2 HF H₂(g) + F₂(g)

• Clor

Clorul poate fi obținut în 3 moduri, și anume procesul diaconului (oxidare), HCI este amestecat cu aer, apoi curge prin CuCl₂ care acționează ca un catalizator și reacția are loc la o temperatură de ± 4300C și o presiune de 20 atm. A doua modalitate, electroliza soluției de NaCI folosind o diafragmă. A treia metodă este electroliza NaCl topit.

• Brom

La scară industrială, bromul este produs prin extragerea apei de mare. Acest lucru se datorează conținutului ridicat de apă de mare (aproximativ 70 ppm). Inițial, pH-ul apei de mare a fost redus la 3,5 și apoi a reacționat cu Cl₂(g) pentru a oxida Br - la Br₂(g).

• Iod

La scară industrială, iodul se obține prin reacția NaIO₃ cu bisulfit de sodiu (NaHSO₃). Precipitații I₂ care poate fi, filtrat și purificat.

Aluminiu

Producția de elemente și compuși din aluminiu se obține utilizând procesul Hall-Heroult, unde această prelucrare include două etape, și anume etapa de rafinare și etapa de electroliză.

• În etapa de rafinare, în această etapă, aluminiul produs din bauxită conținând oxid de fier (Fe203) și silice este purificat prin dizolvarea bauxitei în NaOH (aq). Oxidul de fier (Fe203) care este alcalin nu se dizolvă în soluție de NaOH. Reacție: Al₂O₃(s) + 2NaOH (ag) → 2NaAlO₂(ag) + H2O

Soluția este apoi acidulată pentru a precipita Al (OH) 3 (s). Al2O3 pur poate fi produs prin încălzirea Al (OH) 3, apoi filtrarea acestuia pentru a obține Al2O3. Reacție: NaAlO₂(ag) + HCI (ag) + H2O → Al (OH)₃(s) + NaCI (ag) 2Al (OH)₃(s) → Al₂O₃(s) + 3H₂O (g)

• Etapa de electroliză, Al₂O₃ (cu un punct de topire de 2.030 ° C) se amestecă cu criolit (Na₃AlF₆) (pentru a reduce punctul de topire la 1.000 ° C). O soluție₂O₃ în criolit este electrolizat folosind carbonul ca catod și anod.

Azot

Producția de elemente și compuși de azot gazos (N2) se realizează prin lichefiere și distilare fracționată a aerului. Azotul lichid distilează mai întâi, deoarece punctul său de fierbere este mai mic decât oxigenul. După aceea, azotul gazos (N2) poate fi obținut prin reacția unei soluții de NH4Cl (clorură de amoniu) și NaNO3 (nitrit de sodiu).

Oxigen

Prepararea elementelor și compușilor de oxigen (O2) se realizează prin descompunerea sărurilor care conțin mult oxigen. Anumiți compuși care conțin cantități mari de oxigen, cum ar fi cloratul de potasiu, permanganatul de potasiu, azotatul de potasiu etc. produc oxigen gazos la încălzire puternică.

Sulf

Pregătirea elementelor și a compușilor de sulf poate fi obținută prin extracție prin procesul Frasch. Sulful subteran este lichefiat prin trecerea apei supraîncălzite prin conducta exterioară a unui aranjament format din trei conducte concentrice.

Sulful lichid este forțat prin pomparea aerului cald. După aceea, sulful este lăsat să înghețe, astfel încât sulful obținut în acest mod are o puritate de până la 99,6%, deoarece sulful nu se dizolvă în apă.

Silicon

Pregătirea elementelor și a compușilor de siliciu poate fi obținută amestecând silice și cocs (ca agent de reducere) și încălzind-o într-un cuptor electric la termenul de 3.0000C cu SiO2 (l) + C (s) Si (l) + 2 CO (g) reacție.

Fier

Fabricarea elementelor și a compușilor de fier se poate face prin sablare într-un dispozitiv numit furnal, care este realizat din cărămizi care sunt foarte rezistente la căldură. Unde, există 3 tipuri de materiale incluse în acest cuptor, și anume minereu de fier împrăștiat cu nisip, calcar (CaCO3) pentru a lega impuritățile și carbonul (cocs) ca agent reducător.

Cupru

Cuprul este extras din cuprul piritei prin metoda pirometalurgică, aceasta implicând un proces de reducere a metalelor. Unde, această extracție implică pașii de zdrobire și concentrare, prăjire, topire sau topire și basmerizare. Etapele sunt:

• Cuprul este extras din pirita de cupru.
• Cuprul este mai întâi zdrobit și apoi filtrat.
• Minereul zdrobit este concentrat prin intermediul unui proces de plutire cu barbotare.
• Minereul concentrat este prăjit într-un cuptor cu cuptor reverberator cu aer liber.
• Minereul prăjit este amestecat cu cocs și nisip și apoi topit într-un furnal în prezența aerului.
• La topire, topitura conține în principal sulfură de cupru cu o cantitate mică de sulfură feroasă, cunoscută sub numele de mat și este transferată la un convertor Bessemer.
• În convertorul Bessemer, metalul se solidifică și eliberează dioxid de gaz gazos, ceea ce duce la apariția de blistere în metal, cunoscute sub denumirea de blister sau cupru.
• 99% cupru pur, cunoscut sub numele de cupru blister, este apoi rafinat. Mai mult, purificarea se realizează prin rafinare electrolitică.