Файл қосу
Маңызды химиялық өндірістер
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
СемЕЙ қаласының ШӘКӘРІМ атындағы МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ
3 деңгейілі СМЖ құжаты
ПОӘК
ПОӘК 042-18-34.1.46/03- 2014
ПОӘК
<<Химиялық технология>>
пәнінің оқу-әдістемелік материалдары
11.09 2014ж.
№ 1 басылым
ПӘНІНІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ
<<ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ>>
5В011200 - <<Химия>> мамандығы үшін
ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК МАТЕРИАЛДАР
Семей
2014
Мазмұны
1
Глоссарий
3
2
Дәрістер
7
3
Зертханалық сабақтар
49
4
Білім алушының өзіндік жұмысы
60
1 Глоссарий
Автокаталитикалық реакция - соңғы өнім немесе аралық өнім катализато рретінде әсер ететін реакция. Мұндай реакциялар үшін жылдамдық уақыт бойынша артады.
Аддукт - АВ типтегі жаңа қосылыс, оның әр молекуласы А және В 2 жеке құраушыларынан тура қосылу арқылы түзілген. Стехиометрия 1:1 қатынастан өзге болуы мүмкін.
Амбиденттілік - 2 реакцияға қабілетті орталықтары бар қосылыстар. Олардың әрқайсысы реакция барысында жаңа байланыс түзуге қабілетті. Бірінші орталықта реакцияда келесі орталықтағы реакцияны баяулатады. Бұл термин біріккен нуклеофилдерге тән. Мысалы: енолят - ион.
Анти - <<қарама - қарсы жақта>> деген мағынаны білдіретін стереохимиялық қатынас.
Апротонды - не протогенді, не протофильді қабілетпен сипатталмайтын еріткіш.
Ароматтылық - делокализация тұрақтылығы классикалық құрылымның (мысалы, Кекуле құрылымы) гипотетикалық тұрақтылыққа қарағанда жоғары циклді молекула.
Ауыспалы күй - реагент пен өнім арасындағы молярлы Гиббч энергиясы оң күйі. Олардың арасынан реагенттен реакция өнімінен дейін кез келген бағытта атомдар ансамблі өте алуы тиіс.
Бирадикал - әртүрлі атомдардың атомдық орбитальдарындағы 2 жұптаспаған электроны бар формуламен сипатталатын бөлшектің электрондық күйі.
Гетеролиз - 2 байланыстырушы электрон 2 фрагменттің біреуімен қалып, араларындағы байланыстың үзілуі.
Гидратация - молекулаға су немесе су элементінің қосылуы.
Гидрофобты әрекеттесу - сулы ортада көмірсутектердің (немесе еріген заттардағы лиофобты топтар) молекула аралық агрегаттарды түзу тенденциясы.
Гиперконъюгация - ол δ - байланыстардың PI - жүйеге өтуі. Ол түсінік карбоний иноы және радикалдарда таралады.
Гомолиз - байланыстың үзілуі. Бұл жағдайда молекуладағы әр фрагмент арасындағы байланыс үзіліп, оларды байланыстыратын бір электрон қалады.
Диссоциация - молекуланың 2 не одан да көп бөлшектерге бөлінуі. Оған мысал ретінде мономолекулалық гетеролиз, иондық жұптың құраушы бос иондарға бөлінуі.
Енгізу реакциясы - келесі типтегі химиялық реакция X - Z + Y - > X - Y - Z. Оған кері реакцияны экструзия деп атайды.
Изомеризация - негізгі өнім негізгі реагенттің изомері болып табылатын химиялық реакциялар.
Изотопты эффект - бір немаесе бірнеше химиялық ұқсас компонеттердің тек қана изотоптық құрамы жағынан әртүрлі болып келетін 2 реакцияның жылдамдық немесе тепе - теңдік константалары.
Ингибирлеу - рагент, катализатор немесе интермедиатқа әсер ететін, зат - ингибитор қосу арқылы реакция жылдамдығын төмендету.
Индукциялық эффект - электростатискалық индукция есебінен атомдар тізбегі бойынша экспериментті түрде зарядты тасымалдау эффектін бақылау. Жазықтық эффектімен шатастырмау.
Иницирлеу - бос радикалдарды генерирлейтін, содан соң тізбекті реакцияға қатысатын процесс немесе реакция.
Интермедиат, аралық өнім - өмір сүру уақыты молекулалық тербелу уақытынан жоғары молекула және реагенттермен әрекеттесіп, одан әрі химиялық реакция өнімін түзетін молекула.
Ион - радикал - электр заряды бар радикал. Оң зарядталған радикалдар <<катион - радикал>>, теріс зарядталған радикалдар <<анион - радикал>> деп аталады.
Ионизация - бір немесе бірнеше иондардың генерациясы. Мономолекулалық гетеролиз есебінен бейтарап молекулалардың электрондардың жоғалуы нәтижесінде 2 не одан да көп ион түзуі. Келесі нұсқасы - бейтарап молекуланы қамтитын, гереролитикалық орынбасу реакциялары.
RCl + AlCl3 -> R+ + AlCl4-
Карбанион - электрон саны жұп болып келетін және үш валентті көміртек атомындағы бөлінбеген жұп бар немесе үш валентті көміртек атомында бір ғана болса да резонансты құрылымы бар бөлшек аты.
Карбин - электробейтарап бір валентті көміртек атомы 3 байланыспаған электроны бар бөлшек.
Карбокатион - бір немесе бірнеше көміртек атомдарында локализацияланған оң зарядтың артық мөлшері, жұп электрон саны бар катион.
Келісілген процесс - элементарлы сатыда өтетін 2 не одан да көп жай өзгерулер. Яғни, бұл жағдайда жай өзгерулер кезінде кезектескен өзгерулерге қарағанда ауыспалы күйі төмен энергиямен сипатталады.
Конденсация реакциясы - 2 не одан да көп реагенттің қатысумен негізгі өнімнің түзілуі судың немесе жай қосылыстың (аммиак, этанол, күкіртсутек) бөлінуімен қатар жүретін реакция.
Қонақ - молекуланың құрылымындағы молекула ішілік орындарды, ұяшықтарды, тесіктерде орналасқан органикалық немесе неорганикалық ион немесе қосылыс.
Қосылу реакциясы - 2 не 3 әрекеттесуші молекулалардың бір өнім түзуіне әкелетін реакция.
Мезомерлік эффекті - р- немесе орбитальдарын р- немесе - орбитальдарын басқа молекуламен бөгеуі кезіндегі орынбасу эффектісіни экспериментті түрде бақылау. Бұл бөгеу орынбасушыға немесе кері ауыса алатын электр зарядының делокализациясына әкелуі мүмкін.
Нуклеофиль - 2 байланыстыратын электронды бере отырып, байланыс түзетін реагент.
Нуклеофильділік
* Нуклеофил болу қасиеті.
* Қатыстық реакция қабілеттілік
Нуклеофуг - байланыстырушы электрон жұбын алып кететін жылжымалы топ. Мысалы, алкилхлоридтердің гидролизі кезінде СІ- нуклеофуг.
Орынбасу реакциясы - бір атом немесе топ келесі атом немесе топтың орнын басатын элементарлы немесе көпсатылы реакция.
Перициклді реакция - Үздіксіз байланысқан атомдар циклді бірізділік арқылы байланыс түзетін химиялық реакция.
Пиролиз - көбінесе жоғары температурамен байланысты термолиз.
Протон тасымалдаушы реакция - негізгі ерекшелігі - бір реакциялық орталықтан екінші реакциялық орталыққа молекула аралық немесе молекула ішілік протонның тасымалдануы жүретін химиялық реакция.
Радиолиз - жоғары сәулелену энергиясымен әсер ету нәтижесінде бір немесе бірнеше байланыстың үзілуі.
Реакцияға қабілеттік индексі - молекуладағы әртүрлі жағдайдың қатыстық реакциялық қабілеттілігін болжауға мүмкіндік беретін қандай да бір сандық индекс.
Реакцияға қабілеттілік - кинетикалық қасиетін көрететін термин. Белгілі элементарлы сатыда жылдамдық константасы неғұрлым үлкен болса, соғұрлым қосылыстың реакция қабілеттілігі жоғары болады.
Селективтілік - бір субстраттағы реагентпен анықталатын 2 не одан да көп субстратты немесе 2 не одан да көп жағдайды айыра алу қасиеті. Сандық түрде жылдамдық константаларының қатынасымен немесе ондық логарифммен көрсетіледі.
Сигматропты қайта топтау - ескі δ - байланысының үзіліп, молекулалық қайта топтасу арқылы жаңа δ - байланыстың түзілуі. Көп жағдайда молекуладағы PI - байланыстың алмасуы нәтижесінде өтеді, бірақ PI және δ - байланыстардың жалпы саны өзгеріссіз қалады.
Тотықсыздану - бір немесе бірнеше электрондардың молекулаға толық ауысуы. Тотығуға кері процесс.
Тізбектің үзілуі - тізбекті реакциядағы интермедиаттың реакция қабілеттілігі бұзылу сатысы, яғни тізбек үзіледі.
Фазааралық катализ - әртүрлі фазаларда орналасқан реагенттердің бірін (анион) реакция жүретін келесі фаза бөлігі арқылы агенттің аздаған мөлшерін қосу кезіндегі реакция жылдамдығының арту құбылысы. Катализаторлар ретінде бейорганикалық иондармен комплекс түзетін қабілеті бар тұздар.
Ыдырау - бір бөлшектің екі не одан да көп фрагменттерге бөлінуі.
Ыдырау реакциясы - негізгі белгісі - молекуладан бимолекулалы атомның (бейтарап немесе зарядталған) бөлінуі арқылы жүретін химиялық реакция.
Электрон акцепторі - өзіне электрон қосып алуға қабілетті қосылыстар.
Электрон доноры - басқа қосылыстарға өзь электронын бере алатын қосылыстар.
Электрон тасымалдау - молекуладағы электрон тасымалдауы жүзеге асырылатын процесс.
Элиминирлеу реакциясы - қосылу реакциясына кері реакция.
2 Дәрістер
Микромодуль 1- Химиялық өндіріс
Дәріс 1, 2 - Химиялық технологияның жалпы сұрақтары. Химиялық өндіріс
Дәріс жоспары:
* Химиялық технологияның жалпы сұрақтары.
* Химиялық технология түсінігі, ғылымның мазмұны.
* Химиялық өндірістің технологиялық және техноэкономикалық көрсеткіштері.
* Химия мұғалімдерін дайындау жүйесінде химиялық технологияның сұрақтарын оқытудың ролі.
* Еңбекті қорғау және қауіпсіздік техникасы.
Химиялық технология - жаратылыстық, өнім өндірудің әдістері мен процестері туралы ғылым (қолданыс және өндіріс заттары), мақсатты түрде технологиялық химиялық ауысулардың қатысуымен техникалық, экономикалық және әлеуметтік түрде жүзеге асады.
Химиялық технология ғылым ретінде: оқу пәні - химиялық өндіріс; оқу мақсаты - адамға қажетті өнімдерді өндіру әдістерін мақсатты түрде құру; зерттеу тәсілдері - экспериментальды модельдеу - және жүйелі анализ.
Химиялық технологияны әртүрлі белгілеріне байланысты бөледі - қолданылатын технологиялық процестердің сипатына байланысты, шикізаттың түзілу мен сипатына байланысты, өнімнің сипаты мен қолданылу қасиетәне байланысты.
Химиялық технологияны шаруашылық өмірдегі тарихына байланысты келесі түрге жіктейді:
А. Бейорганикалық химиялық технология
1) негізгі бейорганикалық синтез - қышқылдардың, негіздердің, тұздардың және минералды өнімдердің өндірісі;
2) жұқа бейорганикалық синтез - бейорганикалық препараттардың, реактивтердің сирек элементтердің, электроника материалдардың, дәрілік заттардың және т.б. заттардың өндірісі;
3) ядролық - хисмиялық технология;
4) металлургия - қара және түсті металдардың өндірісі;
5) силикатты өндіріс - тұтқыр материалдардың, керамиғкалық заттардың, шынының өндірісі.
Б. Органикалық химиялық технология
1) мұнай мен газды өңдеу - газ тәрізді сұйық және қатты табиғи көмірсутектердің (жағармай шикізаты) біріншілік өңделуі (біріншілік бөлу, тазарту);
2) мұнайхимиялық синтез - газ тәрізді сұйық және қатты көмірсутектерді, сонымен қатар көміртек және сутек оксидтерін өңдеу негізінде органикалық өнімдер мен жартылай өнімдердің өндірісі;
3) негізгі органикалық синтез - көмірсутекті шикізаттарға негізген органикалық өнімдердің өндірісі;
4) биотехнология - биологиялық процестердің негізінде жем - ашытқыларының, аминоқышқылдарының, ферменттердің, антибиотиктердің және т.б. заттардың өндірісі;
5) нәзік органикалық синтез - органикалық препараттардың, реактивтердің, дәрілік заттардың, өсімдікті қорғайтын заттардың және т.б. өндірісі;
6) жоғары молекулалық технология - жоғары молекулалыө қосылыстарды алу (ситетикалық каучук, пластмасса, химиялық талшықтар, қабат түзуші заттар);
7) өсімдіктік және жануар шикізатын өңдеу технологиясы.
Химиялық өндіріс - қажетті заттарды химиялық ауысулар жолымен шикізатты машиналарды және аппараттарда өңдеу кезіндегі процестер мен операциялардың жиынтығы.
Химиялық өндіріске қойылатын талаптар:
* Өндірісте қажетті заттарды алу;
* Экологиялық қауіпсіздік;
* Эксплуатацияның қауіпсіздігі мен сенімділігі;
* Шикізат пен энергияны максималды қолдану;
* Еңбектің максималды өнімділігі.
Шикізатты дайындау алдын ала өңдеуді қажет етеді - ұсату, қоспалардан, компоненттермен араластыру және т.б. Шикізатты дайындау процесі шикізат түріне және ауысы жағдайына байланысты.
Химиялық өндірісте шикізатты өнімге айналдыру үшін өте көп мөлшерде энергия жұмсалады. Осы техника саласына барлық энерго ресурстардың шамамен 15% қолданылады.
Химиялық өндірістің компоненттері:
Ауыспалы компоненттер үнемі қолданылады немесе пайда болады:
* Өңдеуге түсетін шикізат;
* Көмекші материалдар;
* Негізгі және қосымша өнімдер - шикізат өңдеудің нәтижесі;
* Өндіріс қалдықтары;
* Функционалды өндірісті қамтамасыз ететін энергия.
Қалыпты компоненттер өндірісте жинақталады (құралдар, конструкциялар) немесе оған қатысады:
* Аппаратура (машина, аппараттар, арматура, құбыр сымдары);
* Бақылау және басқару құралғылары;
* Құрылысты конструкция (құрылыс, ғимарат)
* Қызмет көрсету персоналы (жұмысшылар, аппаратшиктер, инженерлер, т.б.).
Өндірістік функциялануын қамтамасыз ететін химиялық өндірістің құрамы:
* Химиялық өндіріс;
* Шикізатты өнімдерді және басқа материалдарды сақтау орны;
* Шикізатта өнімдерді аралық заттарды, қалдықтарды тасымалдау;
* Өндірістік бөлімде қызмет ететін персонал;
* Басқару, қамтамасыз ету және қауіпсіздік жүйесі.
Үзіліссіз жоғары тонналы өндірістерді өнім үйінді түрінде сақталады. Ылғалдылық режимін сақтамау, олардың жабысуна, ал ыдырау процестері көп үйілген үйінді заттарының өздігінен қызуына және ары қарай өздігіенен жануына әкеледі.
Химия - технологиялық процесс - бастапқы заттарды мақсатты түрде өнімге өңдеу кезіндегі химиялық және физико - химиялық процестердің бірізділігі.
Химия - технологиялық процесстер келесі бөлек процестермен операцияларға жіктеледі:
Механикалық және гидромеханикалық процестер - материалдарды орын ауыстыру, оларды формалары мен размерлерінің өзгеруі, ағымдардың сығылуы, жайылуы, ығысуы мен бөлінуі. Бұлардың барлығы өңделетін материалдардың химиялық және фазалық құрамының өзгеруінсіз жүрады. Бұл процестерді жүзеге асырушы тасымалдаушылар, сіңірушілер, үгітушілер, диспергаторлар, формалаушылар, компрессорлар, сүзгіштер, насостар.
Жылу алмасу процестері - қыздыру, суыту, фазалық күйнің өзгеруі. Бұларда химиялық және фазалық құрамы өзгермейді. Олар жылу алмастырғыштарда, қайнатқыштарда, катализаторларда, балқытқыштарда, сублиматорларда жүреді.
Массаалмастырғыш процестер - фаза аралық алмасу. Бұларда химиялық құрамының тұрғылықты өзгеруінсіз әрекеттесуші фазаның компоненттік құрамы өзгереді, яғни химиялық өзгеру жүреді. Оларға еру, кристализация, кептіру, дистилляция, ректификация, абсорбция, экстракция, десорбция жатады. Келесі аппараттарда жүзеге асады: кептіргіш, дистилятор, ретификатор, абсорбер, экстрактор, десорберлер.
Химиялық процестер - химиялық реакторларда химиялық құрамының тұрғылықты өзгеруі.
Энергетикалық процестер - турбиндер, генератор моторларындағы әртүрлі энергия (жылулы, механикалық, электрлік) түрлерінің өзара түзілуі.
Басқару процестері - ағымдар мен заттардың күйі және өзгеруі туралы ақпаратты алу және тасымалдау. Басқару құралдарына - хабарлағыш датчиктер, сигналдарды және ақпараттық жүйелер, клапндар, автоматты түзету жүйелері, т.б. жатады.
Химиялық өндіріс пен технологиялық процестердің пайдасы мен эффективтілігі әртүрлі көрсеткіштер арқылы анықталады.
Химиялық өндіріс - процесстер мен операция үйлесімділігі, ол қажетті өнімдерге химиялық ауысулар арқылы шикізатты өңдеуге арналған машиналар мен аппараттарда жүзеге асады.
Химиялық өндіріс шарттары:
1) Өндіріс кезінде қажетті өнімді алу
2) Экологиялық қауіпсіздік
3) Эксплуатация қауіпсіздігі мен сенімділігі
4) Шикізат пен энергияны барынша пайдалану
Техникалық көрсеткіштер химия технологиялық процестердің сапасын анықтайды.
Өндірістің өнімділігі - алынған өнімнің мөлдшері немесе өңделген шикізат мөлшерінің уақыт бірлігімен анықталады:
П= G/t
Мұндағы, П - өнімділік,
G - алынған өнімнің немесе өңделген шикізаттың t уақыттағы мөлшері.
Көбінесе өнімділік 1сағ немесе 1тәулік есептеледі.
Коэфициент шығымы - өнім бірлігіне жұмсалған шикізат, материал немесе энергия мөлшерін көрсетеді. Оның өлшем бірлігі [кг, шикізат өнім], [м3 шикізат/кг өнім], [квт-ч/ өнім], [Гкал/т өнім] және т.б.
Экологиялық қауіпсіздік - қоршаған ортаға өндірістің және аумақтың экологиялық жағдайына әсер ету дәрежесі.
Химиялық технология және табиғатты қорғау.Химиялық өндіріс-атмосфера, су, топырақты табиғатқа зиянды заттармен ластаудың көзі болып табылады.
Ультракүлгін сәулелердің маңызды бөлігі
3O2 <-->2O3 қайтымды өзгерісіне жұмсалады және күшті сәулелерден жердегі барлық тіріден сақтайды.Өндіріс орындарынан бөлінетін галогендер, азот окситтері атмосфераға түсіп, қорғайтын азонды қабатты бұзады.
Атмосфере көбінесе құрамына күкірт, оның ішінде күкірт диоксиді кіретін газдар мен жоғары дәрежеде ластанады. Мұндағы күкірт диоксиді күкіртті көмірді, мазутты жағуда және түсті металургиядан бөлінетін газдарда болады.
Азот окситтері барлық технологиялық процесстер салдарынан атмосфералық азоттан тотығу арқылы түзіледі. Өзгерістер 1000 0С температурадан асқанда соның ішінде электірлік пештерде (t-->3000 0С) , жылу металургиялық пештерде (t-->1000 0С) жүреді.
Көлік двигательдеріндегі жанармайдығ толық жанбауы нәтежиесінде атмосферага иіс газы және концерогенді ароматты көмірсутектердің бөлінуі жүреді. Барлық жанармайдың жануы кезінде атмосферага өте көп мөлшерде CO2 бөлінеді.Соның салдарынан жерде жасыл өсімдіктер азайып, атомосферадағы O2 : CО2 қатынасы бұзылады.
Су бассейндерін ластаушы негізгі зат - мұнай және көміртекті қоспалар.Олар фотосинтез процесін бұзып, су өсімдіктері мен жануарларының азайуына әкеледі.
Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: химиялық технологияның негізгі анықтамалары және ұғымдары, тенологияның классификациясы, химиялық технологияның дамуының тарихи
Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* <<Технологиялық процесс>> және <<Өндірістің технологиялық схемасы>> ұғымына анықтама беру. Технологиялық процестер мен схемалардың типтері.
* Шикізатты байытудың негізгі әдістері.
* Химиялық технологияның маңызды ғылыми принциптерін атаңыз.
* Қарама-қарсы принципінің негізін ашу және технологиялық процестің үздіксіз принципі.
* Химиялық және басқа да өнеркәсіп салаларының қалдықтарын және шикізатты комплексті қолдануға мысалдар келтіру.
Ұсынылған әдебиеттер:
* Қайырбеков Ж.Қ, Әубәкіров Е.А. Ж.К. Мылтықбаева. Жалпы химиялық технология. - Алматы. 2009. 3-5 бет, 20-25 бет
* Тойбаев Ы.Қ., Жұбанов Қ.А., Садықов Ү.Ә. Химиялық технология негіздері. - Алматы. 2011.7-15 бет, 14-18 бет
* Тойбаев Ы.Қ., Жұбанов Қ.А., Садықов Ү.Ә. Химиялық технология негіздері. - Алматы. 2008. 8-14 бет, 16-18 бет.
Дәріс 3 - Химиялық технологияның шикізаты
Дәріс жоспары:
* Химиялық өндірісінің шикізат қорлары
* Химиялық өндірісінің шикізаттардың жіктелуі
* Екіншілік материалды қорлар
Шикізат дегеніміз - өнеркәсіп тауарларын өндіруде қолданылатын табиғи материалдар және шала өнімдер.
Химиялық өнеркәсіп суды, отынды, энергияны көп мөлшерде жұмсап, шикізаттың көп мөлшерін өңдейді. Технологиялық процесстерде шикізат пен энергияны эффективті пайдалану- химиялық өнеркәсіптің маңызды поблемасы. Қорларды сақтаудың негізгі әдісіне:химико-технологиялық процессінің қозғалыс күштерін дурыс қолдану, жанармай-энергетикалық қорларды рационалды қолдану, аппараттар мен машиналарды структура - функциональді түрде дұрыс пайдалану, химиялық өндірісте сенімділігін қамтамасыз ету және жоғарлату жатады.
Шикізатты қолдану жағынан химиялық өндірістің ерекшеліктері: 1) шикізат базасының көпнұсқалылығы, 2) әртүрлі химиялық өнімдерді алу үшін шикізаттың бір түрін комплексті қолдану мүмкіндіктері; 3) бір шикізаттан химиялық өнімнің бірнеше түрін алуға мүмкіндік беретін химиялық өңдеу әдістерінің көп түрлігі.
Химиялық өнімдерінің көпшілігі бірнеше жолдармен алынады. Химиялық өнеркәсіп шикізат ретінде тау рудаларынаң, мұнайдіқ, газдық, орманның және целлюлозо - қағаздық өнеркәсіптің, қара және түсті металлургияның өнімдерін қолданады. Бөлініп шыққан газдарды пайдаланудың практикалық мәні зор, себебі, мысалы, құрамында күкірт бар шикізаттарды шығындалмай, мыстың әрбір тоннасына 10 тоннадан артық мөлшерде күкірт қышқылын алуға болады.
Химиялық өнеркәсіптің шикізат базасының дамуы неғурлым толық бағытпен жүреді, мүмкіндік бойынша шикізатты комплексті пайдалану, төмен процентті шикізатты өңдеуге негізгі затты араластыру, химиялық өнеркәсіптегі және басқа да саладағы қалдықтарды утилизациялау.
Өндірісте химиялық өнімдерді бастапқы зат (шикізат), аралық өнімдер (жартылай өнімдер) және дайын өнімдер деп ажыратады. Шикізат дегеніміз - өнеркәсіп тауарларын өндіруде қолданылатын табиғи материалдар және шала өнімдер. Химиялық өндіріс шикізатын әр түрлі қасиетіне байланысты жіктейді: шығу тегіне байланысты - минералді, өсімдік, жануарлар; агрегаттық күйі бойынша - қатты, сұйық, газ тәріздес. Қорына байланысты - қалпына келмейтін және қалпына келетін. Соңдай ақ шикізатты біріншілік және екіншілік, табиғи және жасанды деп бөлінеді. Химиялық құрамы бойынша - бейорганикалық және органикалық. Минералды шикізатты рудалық, рудалық емес және жаңғыш (органикалық). Рудалық шикізат - бұл темір, мыс, хром, титан және басқа рудалар, көбінесе олардың құрамында металдардың оксидтері мен сульфидтері болады. Рудалық емес шикізат - ас тұзы, фосфориттер, апатиттре, гипс, қум, асбест, күкірт, және т.б. жаңғыш кендер - торф, тас көмірлер, сланцы және табиғи газ. Олар органикалық қосылыстардан турады және шикізат, энергия қорлары ретінде қолданады.
Химиялық шикізаттың негізгі көзі болып екіншілік материалді қорлар (ЕМҚ) табылады. Оларға өнеркәсіп қалдықтары, қолдану қалдықтары және жағымсыз өнімдер жатады. Өндіріс қалдықтары деп өндіріс кезіндегі шикізаттың, материалдардың, жартылай өнімдерінің қалдықтарын айтады, олар біртіндеп немесе бірден өздерінің сапасын жоғалтады және стандарттарға (техникалық жағдайға) сәйкес келмейді.
Құрамы мен құрылысына байланысты химиялық өнеркәсіп пен мұнай өндіретін өнеркәсіп қалдықтарын 3 топқа бөледі: 1) бастапқы шикізатқа жақын; 2) негізгі өнімге жақын; 3) басқа өндіріс немесе сала шикізатына жақын.
Қолдану қалдықтары деп қайтадан қалпына келтірудің экономикалық маңызы жоқ және қолдануға келмейтін буымдар мен заттарды атайды.
Жағымсыз өнімдер өндірісте өнімдерімен бірге өндеу процесінде пайда болады, бірақ өндіріс процесінің мақсаты емес. Алайда жағымсыз өнімдер дайын өнім ретінде қолдану мүмкін. Олар көп жағдайда тауарлы болып табылады. Олардың өздерінің ГОСТ-тары немесе ТУ бар. Негізгі шикізатты алу кезінде алынатын жағымсыз өнімдер жолаушы деп аталады. Жағымсыз және попутный өнімдер басқа өндіріс үшін негізгі өнім болып табылады.
Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: шикізат, жартылай өнім, өнім, шикізаттың классификациясы, екіншілік минералды қорлар, өндіріс қалдықтары, қолдану қалдықтары
Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:
1. Химия өндірісінің шикізаттарын қалай жіктеуге болады?
2. Екіншілік материалді қорлар дегеніміз не?
3. Шикізатты қолдану жағынан химиялық өндірістің ерекшеліктері?
Ұсынылған әдебиеттер:
* Қайырбеков Ж.Қ, Әубәкіров Е.А. Ж.К. Мылтықбаева. Жалпы химиялық технология. - Алматы. 2009. 60-94 бет
* Тойбаев Ы.Қ., Жұбанов Қ.А., Садықов Ү.Ә. Химиялық технология негіздері. - Алматы. 2011.29-38 бет
* Тойбаев Ы.Қ., Жұбанов Қ.А., Садықов Ү.Ә. Химиялық технология негіздері. - Алматы. 2008. 29-41 бет.
Дәріс 4 - Шикізатты байыту
Дәріс жоспары:
1. Қатты шикізатты байыту
2. Сұйық және газ тәріздес шикізатты байыту
Құрамында пайдалы компоненттің мөлшері ұлғайып, концентрацияланған шикізатты, оны байыту арқылы алады. Байыту деп минералдық шикізатты алғашқы (мехникалық) өңдеу кезіндегі процестердің жиынтығын атайды, оны жүргізудің мақсаты, пайдалы минералдарды (концентратты) бос тау жынысынан бөліп алу. Байыту әдістері әр алуан және олар қатты, сұйық және газ тәріздес шикізаттар үшін бөлек болады.
Қатты шикізаттар үшін, көбінесе, байытудың механикалық әдістері - жайып ыдырату, гүрсілдетіп елеу, гравитациялық бөлу, электромагниттік және электростатикалық айыру және физика химиялық әдіс - флотациялау қолданылады.
Гүрсілдетіп елеу, оны құрамында минералдар бар қатты тау жыныстарын бөліп - айыру үшін қолданылады. Минералдардың қаттылықтары әртүрлі және олар ұнтақталған кезде үлкендігі әр алуан түйіршіктер құрайды. Ұнтақталған шикізатты гүрсілдектер - әртүрлі өлшемді тесіктері бар металл електер арқылы тізбектей өткізгенде, ол белгілі бір минералдармен байытылған фракцияларға бөлінеді.
Гравитациялық байыту (құрғақ және ылғал) әртүрлі тығыздық, формасы, өлшемі бар ұнтақталған материалдардың түйіршіктерінің, сұйық немесе газ ағынында әртүрлі жылдамдықпен төмен түсуіне немесе ортадан тепкіш күштің әсеріне негізделген. Гравитациялық байытудың принципиалды схемасы 1-шісуретте келтірілген.
1 сурет - Ылғал гравитациялық байытудың принциптік схемасы: I, II, III -- отырғызылатын камералар; 1 -- ауыр (ірі түйіршікті) фракцияларды шығару; 2 -- орта фракцияны шығару; 3 -- жеңіл (ұсақ түйіршікті) фракцияны түсіру
Байытудың гравитациялық әдістеріне айырып тастау, ауыр суспензияларда байыту, концентрациялық столдарда, винттік айырғыштарда және т.б. жатады. Ылғал гравитациялық байыту арқылы минералды бөлудің экономикалық тиімді аппараттарына ортадан тепкіш күш әсеріне негізделген гидроциклон жатады. Гидроциклонның корпусы конустық және цилиндрлік бөліктерден тұрады (2 сурет).
2-ші сурет Гидроциклонның схемасы:
1 -- орталық (шлам) түтікшесі; 2 -- қоршау; 3 -- құйылу камерасы; А -- бөлінетін суспензияны енгізу; Б -- жеңіл фракциялар ағынының шығуы; В -- тығыздалған суспензиялардың ауыр фракцияларының шығуы
3-ші сурет. Ауалы айырғыштың схемасы:
1 -- айнамалы табақша; 2 -- вентилятордың қанаты; 3 -- сыртқы конус; 4 -- ішкі конус
Гидроциклонның өнімділігі аппарат арқылы өтетін пульпаның көлемі арқылы анықталады және келесі эмпирикалық формуламен есептеледі:
мұндағы L-бөлінетін пульпаның көлемдік шығыны,м3/сағ; dкіру - енгізу түтікшесінің диаметрі, см; dш-орталық (шлам) түтікшесінің диаметрі, см; P-кіру түтікшесінің алдындағы артық қысым, кг/см2.
Тұндырғыш машиналарда минералдар пульсациялайтын су ағынында бөлінеді.
Ауамен байытуда ылғалдыда сияқты классификаторлар, үстелдер, тұндырғыш машиналар пайдаланады. Жиі ұсақтаудан кейін материалды сұрыптау үшін пайдаланатын ауа айырғыштары қолданылады (3сурет).
Электромагниттік және электростатикалық байыту - шикізат компоненттерінің магнит өткізгіштіктері және электр өткізгіштіктері әртүрлі болатынына негізделген. Бұл әдістерді, магнитсезгіш бөліктерді магниттік емес бөліктерден, электрөткізгіштерді диэлектриктерден бөліп алу үшін қолданады. Мысалы, электромагниттік айырғыш (4-ші сурет).
4-ші сурет. Электромагнитті айырғыштың схемасы.
1- транспортер лентасы; 2-транспортер барабаны; 3-электромагнит; 4, 5-бункерлер.
Электростатикалық айырғыштарда магниттің орнына, электр тоғының түзеткішінің теріс полюсымен жалғасқан электрод орналасқан, ал жұмыс істеу принципі электромагниттік айырғышқа ұқсас.
Флотация - байытудың кең тараған байыту әдісі, әртүрлі сульфид кендерін айыру үшін, апатитті нефелиннен бөлу үшін, таскөмірді байыту үшін және басқа көптеген минералдар үшін қолданылады. Флотация әртүрлі минералдарға судың жұғуы әртүрлі болатынына негізделген.
Флотация процесі флотация машиналарында жүргізіледі. Екі түрлі флотациялық машиналар қолданылады: пульпаны ауамен механикалық араластырумен камералық және пневматикалық араластырумен. Ауалы араластырумен машинада (6 сурет) ұнтақталған жыныс пульпаға енеді де гидрофобты бөлшектерді су бетіне шығаруға арналған ауамен араластырылады. Ортақ жинағыш құбырдан шығатын ауа көпіршіктермен бірге түтіктер арқылы шығады. Көпіршіктер көтеріліп орташа тар бөлімшесінде пульпа мен тығыздығы шеткі бөлімшелердегі сұйықтықтың тығыздығынан төмен болатын көбікті алып кетеді.
6 сурет - Ауалы араластырумен флотациялық машина: 1- резервуар, 2- бөліктер, 3 - ауалық түтік, 4 - концентрат үшін саңылау.
Термиялық байыту қатты шикізаттың компоненттерінің балқуы әртүрлі болатындығына негізделген.
Химиялық байыту шикізат компоненттерінің химиялық реагенттермен әрекеттесуі арқылы пайда болатын қосылыстарды тұндыру, буландыру, балқыту және т.б. амалдардың көмегімен бөліп алуға негізделген.
Сұйық ерітінділер еріткішті буландырумен, ерітіндіні пайдалы компонентпен жете қанықтыру, қандай бір компоненттердің тұнбаға немесе газ фазасына бөлінуімен концентрленеді. Сұйық қоспаларды бөліп алу үшін сұйықтық экстракция жүргізіледі.
Табиғи ерітінділерді концентрлеу үшін суды буландырады (жазда) немесе мұзға айналдырады. Мұнай өңдеуде, спирттер, эфирлер, анилин және т.б. органикалық өнімдердің өндірісінде дистилляция мен ректификацияны қолданады, сол кезде қоспадан ең құнды компонент буланады, ал сұйық фазада құндылығы шамалы жоғары қайнайтын компоненттер қалады.
Бастапқы және циркуляцияланатын ерітінділерді қатты немесе газ тәрізді компоненттерді еріту арқылы қанықтыру химиялық өндірістерде кең тараған. Сұйықтықтардан зиянды немесе керек емес қоспаларды бөліп алу үшін оларға қоспалармен кристалды тұнбалар түзетін заттар қосады; содан кейін тұнбаларады бөліп алады. Кейде қоспалар коагуляцияны және коллоидты ерітінділердің немесе полимерлердің тұнбаға түсуін туғызады. Сұйықтық экстракция сұйық қоспаның белгілі компоненттерін талғамды ерітуден тұрады. Нәтижесінде екі сұйық фаза алынады: бөліп алынған компоненттердің ерітндісі және қоспаның қалған бөлігі. Бұл әдіс органикалық заттардың технологиясында кеңінен қолданылады.
Газ қоспаларын бөлудің өндірісте кең тараған әдісі сорбция - қоспа компоненттерін, сұйық (абсорбция) немесе қатты (адсорбция) заттармен іріктеп сіңіріп алу процесі. Сіңірілген компоненттерді қайтадан бөліп шығарып алу (десорбция процесі), қыздыру, су буымен өңдеу және т.б. амалдар арқылы жүзеге асырылады. Адсорбциялық әдіске мысал ретінде газ қоспаларын іріктеп бөлу үздіксіз процесі жатады, бұл гиперсорбция деп аталатын әдіс кезінде қозғалмалы адсорбент - активтелген көмір қолданылады.
Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: қатты, сұйық, газтәрізді шикізатты байыту принциптері, гравитациялық, электромагнитті байыту, флотация негіздері
Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:
1. Шикізатты байыту дегеніміз не? Және оны қандай мақсатпен жүргізеді?
2. Шикізатты байытудың қандай әдістері бар?
3. Шикізатты комплексті түрде өңдеудің маңызы мен мақсаты қандай?
Ұсынылған әдебиеттер:
* Қайырбеков Ж.Қ, Әубәкіров Е.А. Ж.К. Мылтықбаева. Жалпы химиялық технология. - Алматы. 2009. 66-73 бет
* Тойбаев Ы.Қ., Жұбанов Қ.А., Садықов Ү.Ә. Химиялық технология негіздері. - Алматы. 2011.32-41 бет
* Соколов Р.С. Химическая технология: в 2-х т. М: 2000. - Т.1.С.50-55
Дәріс 5 - Химиялық өндірістегі су және ауа
Дәріс жоспары:
* Ауа және судың маңызы, қолданылуы
* Табиғи судың жіктелінуі және су сапасы
Химия өндірісінде ауа шикізат ретінде немесе технология процестерінде реагент ретінде және энергетикалық мақсаттарда, ауадағы оттегі тотықтырғыш ретінде және металдарды оттегілі балқытуда домна процестерінде қолданылады. Ауадағы азот синтетикалық аммиак және басқа азотты заттар үшін шикізат және инертті газ ретінде қолданылады.
Ауаны энергетикада қолданылуы, әртүрлі отындарды жағу кезінде оттегіні тотықтырғыш ретінде жылу энергиясын алуына байланысты болады. Ауа, сол сияқты, газдар және сұйықтарды суытқан кезде мұздату агенті ретінде мұздатқыштарда немесе жанастыру аппараттарында кейбір қосылыстардың балқымаларын түйіршіктегенде қолданылады.
Көп жақты қасиеттеріне байланысты су, халық шаруашылығында кеңінен қолданылады, шикізат ретінде, химиялық реагент ретінде, еріткіш ретінде, жылу және салқынтасымалдағыш ретінде. Суды өндірісте кеңінен арзан, жеткілікті, жанбайтын еріткіш ретінде қатты, сұйық және газтәріздес заттарды еріту үшін қолданады. Судың тоқыма өндірісінде алатын орны үлкен. Су жоғары температурада жұмыс істеу қабілеті бар ерекше жылутасымалдағыш болып табылады. Суды, сол сияқты, жылуды тартып алатын мұздатқыш агент ретінде экзотермиялық реакцияларда және атом реакторларын суыту үшін қолданады.
Жаратылысы бойынша табиғи сулардың үш түрін айырады - атмосфералық, жер беті және жер асты сулары.
Атмосфералық су - жаңбыр және қар түрінде жер бетіне түсетін су. Олардың құрамында қоспалар аз болады. Жер астын сулары - артезиан скважиналарының, құдықтардың, бұлақтардың, гейзерлердің суларынан тұрады. Жер беті (сыртқы) сулары - өзендердің және көлдердің тұщы сулары және теңіздердің мен кейбір көлдердің ащы сулары.
Судың сапасы оның физикалық және химиялық қасиеттерімен анықталады: мөлдірлік, түс, иіс, температура, жалпы тұз мөлшері, кермектілік, тотығулық және судың реакциясы.
Кермектілік, Ca2+ немесе Mg2+ иондарының 1 кг судағы миллимоль - эквивалентімен анықталады, яғни кермектілік бірлігі ретінде 20, 04 мг/кг кальций иондары немесе 12,16 мг/кг магний иондарын алады.
Кермектік, уақытша (карбонаттық), тұрақты (карбонаттық емес) және жалпы түрлеріне бөлінеді.
Уақытша немесе жойылатын кермектілік судағы кальций және магний гидрокарбонаттарының арқасында пайда болады. Олар суды қайнатқанда ерімейтін орта немесе негізгі тұздар түрінде тұнбаға түседі (қақ):
Ca(HCO3)2 = CaCO3 ↓+ CO2 + H2O
2Mg(НCO3)2 = MgCO3 [.] Mg(OH)2 + 3CO2 + H2O
Тұрақты немесе жойылмайтын кермектілік, кальций және магнийдің суда еріген барлық басқа тұздары (күкірт, тұз, фосфор, кремний ж.б. қышқылдары) арқылы анықталады. Олар су қайнаған кезде еріген түрде қалады.
Жалпы кермектілік, ол уақытша және тұрақты кермектіліктердің қосындысы. Судың тотығуы судағы органикалық қоспалар арқылы сипатталады және 1 кг судағы органикалық қосылыстарды тотықтыруға кететін оттегінің миллиграммы арқылы өрнектеледі.
Судың активтік реакциясы оның қышқылдығы немесе негіздігі - сутегі иондарының концентрациясы арқылы сипатталады.
Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: химиялық өнеркәсіпте су мен ауаны қолдану, табиғи сулардың классификациясы, су сапасының көрсеткіштері: кермектілік, тотығулық, судың активті реакциясы
Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:
1. Химиялық технологияда су және ауаның қолданылуын көрсетіңіздер.
2. Табиғаттағы судың айналуы.
3. Судың сапасына қандай көрсеткіштер арқылы анықтайды?
Ұсынылған әдебиеттер:
* Қайырбеков Ж.Қ, Әубәкіров Е.А. Ж.К. Мылтықбаева. Жалпы химиялық технология. - Алматы. 2009. 73-78 бет
* Тойбаев Ы.Қ., Жұбанов Қ.А., Садықов Ү.Ә. Химиялық технология негіздері. - Алматы. 2011.41-44 бет
* Соколов Р.С. Химическая технология: в 2-х т. М: 2000.-Т.1.С.69-73
Дәріс 6 - Өндірістік суды дайындау
Дәріс жоспары:
1. Суды тұндыру әдістері
2. Суды жұмсартудың химиялық және ионалмастыру әдістері
3. Электрокоагуляция
4. Суды дегазациялау және зиянсыздандыру
Өндірістік су дайындау, судан молекулярлық еріген, коллоидтық және қалқыған күйдегі зиянды қоспаларды аластатуға арналған операциялардың жиынтығы болып табылады. Су дайындаудың негізгі операциялары: қалқыған қоспалардан тұндыру және сүзу арқылы тазарту, жұмсарту, ал кейбір жағдайларда - тұзсыздандыру, бейтараптандыру, газсыздандыру және зиянсыздандыру.
Суды тұндыру процесін үздіксіз жұмыс істейтін, бетондалған тұндырғыш резервуарларда жүргізеді. Түссіздендіруді және мөлдірлендіруді толық деңгейде жүргізу үшін, тұндырғыштың ішіндегі декантацияланатын суды коагуляцияға ұшыратады. Коагуляция - әртекті жүйелерді бөлудің нәтижелі процесі, атап айтқанда, судан лай, кварц құмының, карбонаттардың және басқа тау жыныстарының, сол сияқты, органикалық жаратылысты заттардың, мысалы, белоктардың, коллоидты дисперсиялық бөлшектерін бөліп алу. Коагуляция процесінің маңызы - өңделетін суға коагулянттарды, әдетте, әртүрлі электролиттерді енгізу. Коллоидтық бөлшектердің зарядына қарама қарсы заряды бар ион-коагулянт, бетте адсорбцияланады. Осының нәтижесінде бөлшектердің зарядтары бейтараптандырылады, коллоидтік бөлшектердің айналасындағы сольваттанған қабықшалар қосылып, сығылады да, олар бір бірімен бірігіп, седиментацияға түседі. Коагуляция арқылы түзілген тұнба судан сүзу арқылы бөлінеді.
Сүзу - әртекті жүйелерді бөлудің ең бір универсальды әдісі. Сүзу техникасында, сүзгіш ретінде қолданылатын материалдың дамыған беті, үлкен орын алады. Сүзу нәтижелілігі мына эмпирикалық формуламен анықталады: , мұндағы d -- сүзгіште ұсталып қалатын ең ұсақ бөлшектердің диаметрі, мм; l -- инертті түйір материалдардың бөлшектерінің тиімді шамасы, мм; w -- сүзу жылдамдығы, м/сағ; с -- пропорционалдық коэффициенті, кварцті құм үшін 0,0095- ке тең.
Суды жұмсарту және тұзсыздандыру - кальций, магний және т.б. металдардың тұздарын судан аластату болып табылады. Қолданылатын реагенттер бойынша бұл әдістер былай ажыратады: әктік (күйдірілген әк), содалық (кальцинацияланған сода), натронды (натрий гидрототығы) және фосфатты (үшнатрий фосфат). Жұмсарту процесі келесі реакцияларға негізделген:
1. Уақытша кермектілікті жою, темір иондарын аластату және СО2 байланыстыру үшін, күйдірілген әкпен өңдеу:
Са(НС03)2 + Са(ОН)2 = 2СаСО3 ↓+ 2Н2О
Mg(HCO3)2 + 2Са(ОН)2 = 2СаСО3 ↓+ Mg(OH)2 ↓ + 2Н20
2. Тұрақты кермектілікті жою үшін кальцинацияланған содамен өндеу:
3. Са[2+] және Mg[2+] толық тұндыру үшін үшнатрийфосфатпен өндеу
ЗСа(НС03)2 + 2Na3P04 = Ca3(P04)2 ↓ + 6NaHCOa
3MgCI2 + 2Na3P04 = Mg3(P04)2 ↓ + 6NaCI
Ионалмастыру әдісі. Суды жұмсартудың ионалмастыру әдісінің мәнісі - өзінің құрамындағы иондарды су құрамындағы иондарға алмастыру қабілеті бар иониттерді қолдану арқылы суды кальций және магний иондарынан тазарту болып табылады. Жұмсартудың катион алмастыру процесінің негізінде катиониттердегі натрий және сутегі иондарын Са2+ және Mg2+ иондарына алмастыру реакциясы жатады.
Na2 [Кат] + Ca(HC03)2 <--> Са [Кат] +2NaHC03
Катион алмастыру процесіне жіберілетін судың мөлшері мына теңдеулер арқылы анықталады: және ,
мұнда LNa және LH -- Na- жәнеН-катиониттері бар сүзгішке жіберілетін судың мөлшері, %; hкс, hк, hж -- бастапқы судың карбонаттық емес, карбонаттық, жалпы кермектілігі, град; hб -- жұмсартылған судың берілген сілтілігі, град.
Анион алмастыруға мысал ретінде ОН- аниондарын алмастыру реакциясын алуға болады.
[Ан] ОН + НС1 <--> [Ан] С1 + Н20
Н - катиондау және ОН-аниондау процестерін тізбектей жүргізу арқылы суды тұзсыздандырудың қазіргі кездегі әдісінің экономикалық тиімділігі өте үлкен. Осы процестердің нәтижесінде түзілген Н+ и ОН- иондары өзара әрекеттесіп, су молекуласын құрайды.
Электрокоагуляция - еритін электродтары бар электролизерде суды тазартудың әдісі. Ол зиянды қоспаларға қатысты сорбциялық қабілетті жоғары алюминий гидрототығын электрохимиялық жолмен алуға негізделген. Иондардың ток мөлшерін тасымалдауға қатысу дәрежесі, олардың салыстырмалық концентрациясы және қозғалысының шапшандығы арқылы мына теңдеумен сипатталады , мұнда λinfinity -- эквиваленттік электр өткізгіштігі; F -- Фарадей тұрақтысы, 96 000 Кл; wк, wa -- катион және анионның қозғалысының абсолюттік жылдамдығы.
Өндірістің қышқыл айналу суларын тазарту үшін нейтралдау - суды кальций тотығымен немесе гидрототығымен өңдеу әдісі қолданылады. Коррозияны төмендету үшін су дайындаудың маңызды бөлігі, судан еріген СО2 және О2 газдарын аластату болып табылады. Газдарды аластату бумен қыздыру арқылы десорбция (термиялық деаэрация) қолданылады.
Тұрмыстық қажетте қолданылатын суды міндетті түрде зиянсыздандырады. Зиянсыздандыру - ауру тарататын бактерияларды жою және органикалық қоспаларды тотықтуру - хлорлы әк, кальций гипохлориті және газ тәріздес хлорды қолдану арқылы хлорлаудың негізінде жүргізіледі.
Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: суды тұндыру әдістері, суды жұмсартудың химиялық, ионалмасу әдістері, суды заласыздандыру және дегазациялау әдістері
Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:
1. Суды жұмсарту және тұзсыздандыру қалай жүргізіледі?
2. Электрокоагуляция әдісі.
3. Суды тұндыру әдісі?
Ұсынылған әдебиеттер:
* Қайырбеков Ж.Қ, Әубәкіров Е.А. Ж.К. Мылтықбаева. Жалпы химиялық технология. - Алматы. 2009. 78-83 бет
* Тойбаев Ы.Қ., Жұбанов Қ.А., Садықов Ү.Ә. Химиялық технология негіздері. - Алматы. 2011.44-58 бет
* Соколов Р.С. Химическая технология: в 2-х т. М: 2000.-Т.1.С.73-79
Микромодуль 2 - Бейорганикалық заттар өңдірісі
Дәріс 7, 8 - Күкірт қышқылы өндірісі.
Дәріс жоспары
* Маңызды химиялық өндірістер.
* Күкірт қышқылы өндірісі.
* Күкірт қышқылының түрлері, қасиеті мен қолданылу аймағы.
* Күкірт қышқылы өнеркәсібіндегі шикізат және комплексті қолдану.
* Контактілі аппараттар.
* Контактілі әдіспен күкірт қышқылы өндірісінің принципиальды схемасы.
Күкірт қышқылы өндірісі. Қазіргі кезде өндірісте күкірт қышқылы 2 жолмен алынады: 1.Нитрозалық, 2.Контактілі.
Бірінші жолы 200 жылдан артық бар, бірақ ХІХ ғ. аяғы мен ХХ ғ. басында бұл әдісті контактілі әдіс ығыстырып шығарды. 2 әдістің де бірінші сатысында күкіртті шикізатты жағу арқылы күкірт диоксиді алынады. Күкірт диоксидін тазартқаннан кейін (контактілі әдісте) оны күкірт (VI) оксидіне дейін тотықтырып, одан әрі оған су қосып, күкірт қышқылын алады.
SO2-нің SO3 дейін тотығуы өте баяу жүреді, сондықтан процесс жылдамдығын арттыру үшін катализаторлар қолданылады.
Контактілі әдісте SO2-->SO3 дейін тотықтыру қатты, контактілі массаларда жүргізіледі. Бұл әдіс арқылы алынған күкірт қышқылы тазалығы жағынан өте жоғары және жоғары концентрлі болады. Сондықтан қазіргі таңда алынатын күкірт қышқылының 80% осы әдіспен алынады.
Күкірт қышқылы өндірісінің контактілі әдісі.
Контактілі әдіспен H2SO4 бірнеше сұрыпын алады. Контактілі әдіспен H2SO4 өндірісі 3 сатыда жүреді:
* Катализатор үшін зиян қоспалардан газды тазарту;
* SO2--> SO3 контактілі тотығуы;
* SO3-тің H2SO4 адсорбциясы.
Сатылардың ішіндегі ең маңыздысы - SO2--> SO3 контактілі тотығуы осы операцияға байланысты әдіс аты қойылған.
Контактілі тотығу - гетерогенді тотығу экзотермиялық катализға мысал болып табылады. Ол келесі реакция теңдеуі бойынша жүреді:
2SO2+O2 2SO3+296,7кДж (500ºС)
М.Шателье принципіне сәйкес tº төмендетіп, қысымды арттырғанда SO3 түзілу жағына қарай тепе-теңдік ығысады. Осыған сәйкес SO2-ден SO3 түзілуіне қарай тепе-теңдік дәрежесі артады:
Мұндағы: -тепе-теңдік жағдайынан алынған SO3 мөлшері
- SO3 ең жоғары мөлшері
және - SO2 және SO3
Контактілі әдісте көбінесе катализатор ретінде платина қолданылады. Бірақ ол өте қымбат, әрі мышьяк сияқты заттармен өте улы қоспа түзеді. Сондықтан темір оксиді қолданылады. Ол бағасы жағынан арзан, және де мышьякпен уланбайды, бірақ газдық қарапайым құрамымен каталитикалық активтілік көрсепейді. Сондықтан тек 625 ºС жоғары.
Ванадийлі катализатордың активтілігі төмен, әрине платиналықпен салыстырғанда, бірақ бағасы төмен және мышьякпен қосылыстары платинаға қарағанда бірнеше мың есе төмен. Бұл катализатор өте тиімді болғандықтан, күкірт қышқылын өндіруде тек осы катализатор қолданылады.
Ванадийлі контактілі масса шамамен 7% V2O2; ал активатор ретінде сілтілік металл оксидтері, соның ішінде K2O активаторы қолданылады; Негізінде ванадийлі контактілі масса гранула, таблетка немесе сақина тәрізді болады. Катализ кезінде K2O активаторы K2S2O7 бетіндегі V2O5 жұқа қабат болып орналасады.
Ванадийлі контактілі масса шамамен 400-600 ºС жоғарылатса катализатордың активтілігі керісінше төмендейді. Себебі активті компоненттер K2S2O7 ерімейтін активсіз қосылыстар түзеді. Керісінше температураны төмендеткенде катализатордың активтілігі бірден төмендейді. Себебі V+5 ионы аз активті VOSO4 ванадии сульфатына, яғни V+4 ауысады.
Катализ процесс келесі сатылардан тұрады:
* Әрекеттесуші компоненттердің диффузиясы;
* Катализатордың оттегіні сорбциялау;
* SO2 молекуласының SO2*О катализатор комплексінің түзілуі;
* SO3 катализатор комплексінің түзілуі;
* SO3 десорбциясы;
* SO3 диффузиясы.
Көп жағдайда d=5мм жоғары емес гранулалар алуға тырысады. Сондықтан процестің 1-сатысы диффузиялық, ал соңғылары (Х>80% шамасында) кинетикалық аймақтар. Кинетикалық аймақтағы жылдамдығы Боресковтың кинетикалық теңдеуімен есептеледі:
;
Мұндағы: , , - берілген сәттегі концентрация;
- тепе-теңдіктегі концентрация.
Концентрацияны бастапқы кинетикалық теңдеумен алмастырса келесі түрде болады:
Мұндағы: , -бастапқы концентрациясы;
- тотығу дәрежесі;
- уақыт.
Ол аппаратта келесі теңдеумен анықталады:
Мұндағы: - газ көлемі;
- аппараттағы контактілі масса.
Күкірт қышқылының өндірісінің контактілі әдісінің технологиялық схемасы 1-суретте көрсетілген.
Жұмыс істеу режимі:
Жұмыс істеу режимі 5 сатылы аппараттағы аралық жылу алмастырғышқа түсетін газ суреттегі диаграммаға сәйкес. Газ құрамы: 7% SO2 және 11% O2.
Ванадийлі катализаторлар үшін, яғни SO3 активтену энергиясы E=90кДж/г∙моль және кинетикалық аймақта жүрсе, оптималды температура келесі формуламен есептеледі:
Мұндағы: ;
4,937-тепе теңдік, жылу реакциясының, активтелу
энергиясының константа функциясы;
-реакция жылуы. Оны катализатордың жану температурасы
бойынша есептеуге болады;
ТДж/моль.
(24205-2,21Т кал/моль).
Қазіргі заманға сай жылу алмастырғыштың өнімділігі H2SO4 1000 т/күн контактілі аппарат.
Сонымен қатар қазіргі таңда екіншілік контактілеу қолданылады. Ол 10-суретте көрсетілген.
Газ (1) және (2) жылу алмастырғыштарға түседі, одан әрі (3) контактілі аппаратқа өтеді . одан әрі газ қабаты (8) абсорбер, одан (5) және (4) жылу алмастырғышқа өтеді, суытылады. Соңында (5) жылу алмастырғыштан (6) адсорберге өтіп, атмосфераға шығарылады.
SO3 адсорбциясы келесі теңдеу бойынша жүреді:
SO3+H2O-->H2SO4+9200Дж.
Күкірт қышқылының контактілі өндірісі - ірі масштабты, үздіксіз механикаландырылған өндіріс.
Күкірт қышқылының негізгі даму тенденциялары:
* Аппараттардың күшін арттыру;
* Процестерді интенсификациясы;
* Энерго-техникалық сызбанұсқа әзірлеу;
* Айналу дәрежесін арттыру;
* Күкіртті қосылыстарды қолдану;
* Бөлінген газдарды залалсыздандыру.
Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: техникалық күкірт қышқылының түрлері, өндірісте қолдану, күкірт қышқылын алу әдістері, күкірт қышқылын контакті әдіспен алу, технологиялық схемалар, аппаратура
Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Күкірт қышқылы өндірісіндегі негізгі шикізат түрлерін екі топқа - табиғи шикізат және өнеркәсіптік қалдықтар деп бөліп атаңыз.
* Күкіртті газдың күкірт ангидридіне контактілі тотығуының дәрежесіне және тотығудың оптимальды жағдайына әсер ететін физико - химиялық факторларын атап өту. Күкірт екітотығының контактілі тотығу процесінің интенсивтілігі немене жоғарылайды.
Ұсынылған әдебиеттер:
* Қайырбеков Ж.Қ, Әубәкіров Е.А. Ж.К. Мылтықбаева. Жалпы химиялық технология. - Алматы. 2009. 185-199 бет
* Тойбаев Ы.Қ., Жұбанов Қ.А., Садықов Ү.Ә. Химиялық технология негіздері. - Алматы. 2011.155-180 бет
* Соколов Р.С. Химическая технология: в 2-х т. М: 2000.-Т.1. С.149-183
Дәріс 9-12 - Аммиак синтезі. Азот қышқылы өндірісі
Дәріс жоспары
* Аммиак синтезінің негізі.
* Азот қышқылы өндірісі.
* Атмосфералы азот фиксациясының әдістері.
* Аммиак синтезі үшін табиғи газдан азотсутекті қоспаны алу тәсілі.
* Орташа қысымда аммиак өндірісінің принципиальды схемасы.
* Таңдамалы катализ. Өнеркәсіптік катализаторлар.
* Сұйылтылған азот қышқылы өндірісінің схемасы.
Аммиактың синтезі. Процестің теориялық негізі. Аммиактың синтезі - химиялық процестердің өндірістік негізін іске асыру үшін қолданылатын ғылыми заңдылықтардың басты мысалы. Аммиак синтезі қайтымды реакция, жылудың бөлінуімен және көлемнің азаюымен жүреді:
N2 + 3H2 <--> 2NH3 - ∆H
Ле - Шателье принципіне сәйкес температураның жоғарылауы аммиактың ыдырауына, ал қысымның жоғарылауы - оның синтезіне әкеледі. Реакция катализатордың қатысында жоғары жылдамдықпен өтеді, 5000 С төмен емес температурада активтілігі байқалады. Бірақ синтез тек жоғары қысымды қолданғанда ғана мүмкін - 107 н/м2 жоғары.
Барлық зерттелген катализаторлардың ішінде кеуекті темір ең тиімдісі болып табылады, құрамында аздаған мөлшерде активаторлар бар - алюминий оксиді ( 3-4 %), калий ( 1%), кальций ( 2-3 %) және кремний ( 0,7 %). Катализаторды алу үшін таза темірді алюминий, кремний, кальций оксиді мен калий карбонатының қатысында балқытады, одан кейін темірді Fe3O4 оксидіндегі оттекпен тотықтырады. Құйманы ұсақтайды және дәннің мөлшері 5-7 мм фракцияға бөледі.
Катализатордың активтілігі каталитикалық умен улағанда төмендейді. Олардың кейбіреуі (H2S, PH3 ) қайтымсыз уландыруды тудырады (яғни бастапқы активтілігі қайтадан қалпына келмейді), басқалары ( CO, CO2, H2O, O2 ) - қайтымды. Таза азот сутекті қоспаны жібергенде активтілігі қайта қалпына келеді. Тазалау кезінде азот сутекті қоспа толықтай күкіртсутектен және фосфиннен босауы керек және тек аздаған мөлшерде оттек пен оның қосылыстары ғана болуы мүмкін. Олар толығымен колоннадағы катализатормен алдын-ала контактілеу (катализалды ) арқылы жойылады, қысымның әсерінен қоспа түсіп, ондағы қоспа көмірсутекке, суға дейін тотықсызданады:
CO + 3H2 <--> CH4 + H2O,
CO2 + 4H2 <--> CH4 + 2H2O,
O2 + 2H2 <--> 2H2O
Түзілген метан у болып саналмайды, ал су газ суығанда конденсирленеді де жойылады. Көбінесе катализалдын гидрлеудің арнайы катализаторы - 2000 С хром оксидіне жағылған никельмен немесе 3500С аммиак синтезінің темір катализаторымен жүргізеді, бұл жағдайда аммиак әлі түзілмейді. Катализалдын (оны тұрақтылығы жоғары темір катализатормен жүргізгенде, құрамында 7-8% Al2O3 бар және 600-700% ) продуцирлеуші болып табылады, өйткені бұл жағдайда тағы да аздаған мөлшерде аммиак түзіледі және автотермиялы.
Аммиак синтезі реакциясының бірінші сатысында азот және сутек молекуласы катализатор қабатында темір атомымен активтелген адсорбцияға ұшырайды. Ары қарай сызба бойынша жалғаспалы гидрлеу жүреді:
Fe + N ≡ N N - N-->NH - NH --> NH2 NH2 --> NH3 NH3
Осыдан кейін аммиак молекуласы азот молекуласымен ығыстырылады және бұл құбылыстар қайталанады.
Шығатын заттар катализатор қабатынан өткенде, олардың аммиакта толықтай жойылуы, тіпті 108 н/м2 қысымында да болмады, сондықтан да циркуляция принципін қолданады: түзілген аммиак газды қоспа суығанда конденсирленеді (жоғары қысымда толықтай) және бөлінеді, ал аммиак қалдығы бар азотты сутек қоспасы жаңа қоспамен араласады және қайтадан катализаторға түседі. Циркуляция шығатын заттар толықтай жойылғанша жалғасады: реакцияға қатыспаған қоспа - метан мен аргон ( азоттағы қоспа ) жиналу нәтижесінде - циркуляционды газдың бөлігі үзіліссіз құрылғыдан шығарылады ( продувка ) .
Азот қышқылының өндірісі. Азот қышқылы өндірісінің теориялық негізі.
Процестің бірінші сатысы ауадағы оттекпен аммиактың тотығуы. Катализатордың қатысынсыз аммиак азотты түзе жанады:
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O + Q
Платина катализаторының қабатында басқа да қайтымсыз реакция жүреді:
4NH3 + 5O2 =4NO + 6H2O + Q
Азот (II) оксидінің шығуы келесі қолайлы жағдайларды сақтағанда 97 - 98% дейін жетеді:
а) катализатор қабатындағы температура 8000 С болуы керек; оның өзгеруі шығымды бірден өзгертеді;
б) оттегінің мөлшері теориялыққа қарағанда 1,3 - 1,5 есе көп, О2 1,25 көлемі аммиактың 1 көлемін құрайды; катализаторға түсетін аммиактың ауамен қоспасы көлеміне қарай 10 - 11,5% NH3, 18 - 19% O2, 70 - 72% N2 құрайды. Тотығу автотермиялы өтеді және егер аммиак 11% құраса, қалыпты болып есептеледі, онда қоспаны катализаторға түскенше дейін қыздырмай - ақ қоюға болады;
в) аммиакты - ауалы қоспаның катализатормен байланысының ұзақтығы тек 0,0001 - 0,0002 сек болуы керек.
Аммиактың тотығуы - қайтымсыз реакция, сондықтан шығатын зат қоспасының қысымын көтеру олардың концентрациясын жоғарылатады, онда шығым мүлде өзгермейді ( 96 - 97%). 8 * 105 н/м2 қысымда бір - біріне қойылған сеткалардың санын 16 - 20 дейін өсіру қажет және сетканың температурасын 9000 С дейін жоғарылату қажет. Бірақ платинаны жоғалту 3 - 4 есе өседі.
Процестің екінші сатысы - азот (II) оксиді NO2 тотығуы. Тотығудың қайтымды реакциясы:
2NO + O2 <--> 2NO2 + Q
Температураға қатты байланысты: 6000 С және жоғары болғанда азот (IV) оксиді толықтай диссоциацияланады, 2000 С және төмен болғанда азот (II) оксиді оттегінің қатысында толықтай азот (IV) оксидіне айналады.
Азот (IV) оксиді димерлену қасиетімен сипатталып, N2O4 оксидін түзеді:
2NO2 <--> N2O4 + Q
Температура төмендегенде димеризация сатысы жоғарылайды: 105 н/м2 және 00 С 78% NO2 димерленеді, ал - 150 С температурада шамамен 92% болады. 1500 С жоғары температурада N2O4 болмайды.
Процестің үшінші соңғы сатысы N2O4 оксиді мен NO2 оксидінің сумен өзара әрекеттесуі болып табылады:
2NO2 + H2O <--> HNO3 + HNO2 + Q,
N2O4 + H2O <--> HNO3 + HNO2 + Q
және ары қарай ( азотты қышқылдың тұрақсыздығы салдарынан ) оның өздігінен тотығу - өздігінен тотықсыздану реакциясы жүреді:
3HNO2 <--> HNO3 + 2NO + H2O - Q
Алғашқы екі теңдеуді 3-ге көбейтіп, бірдей мүшелерді қысқартып, әр қайсысын үшіншіге қойып, сумен әрекеттесудің суммарлы теңдеуін аламыз:
3NO2 (газ) + H2O (сұйықтық) <--> 2HNO3(ерітінді) + NO(газ) + Q,
3N2O4 (газ) + 2H2O (сұйықтық) <--> 4HNO3(ерітінді) + 2NO + Q
Бұл жағдайда айналу сатысы 100% құрайды. Түсіндірілуі: а) реакцияның тепе - теңдігі сұйық N2O4 судың қатынасына қарағанда артық мөлшерде енгізілуі қышқылдың түзілу жағына ауысады:
3 N2O4(сұйықтық) + 2H2O <--> 4HNO3(сұйықтық) + 2NO(газ)
б) бөлінген азот (II) оксиді жоғары қысым және таза оттектің көп артық мөлшері әсерінен бірден NO2 оксидіне дейін тотығады, одан кейін ол біртіндеп N2O4 айналады;
в) температураның жоғарылауы N2O4 оксидінің сумен әрекеттесуін тездетеді, оны 1 сағатта аяқтауға мүмкіндік береді. Енді барлық реакциялардың қосындысының суммарлы теңдеуін аламыз:
2NO + O2 <--> (2NO2) <--> N2O4
3 N2O4 + 2H2O <--> 4HNO3 + 2NO
2N2O4 + 2H2O + O2 <--> 4HNO3 + Q
Қысымның жоғарылауы оның толық жүруіне негіз болады, өйткені бұл жерде газ оттек, соның негізінде барлық судан жоғары концентрациялы қышқыл алынады. Бұндай алу тәсілін азот қышқылының тура синтезі деп атайды.
Сұйылтылған азот қышқылы өндірісінің тәсілі.
Қазіргі уақытта өндіріс үш түрлі жағдайда жүзеге асады, атмосфера қысымында, жоғары қысымда (3*105 - 8*105 н/м2) және комбинирлі әдіс, мұнда аммиактың ауамен тотығуы атмосфералы да, ал азот оксидінің сумен жұтылуы - жоғары қысымда жүреді.
Концентрлі азот қышқылы өндірісі.
Концентрлі азот қышқылын алу үшін айдауды су жұтатын заттармен жүргізу керек. Бұндай зат ретінде әдетте купоросты майды (92,5-процентті H2SO4) алады, 1 т әлсіз азот қышқылына 3-тен 4,5 т дейінгі мөлшерді құрайды. Мақсатты түрде күкірт қышқылының шығымын азайту үшін суды азотты ығыстыруының концентрациясын алдын-ала жоғарылатады. Концентрлеуді тарелка типтегі ректификационды колонналарда жүргізеді, биіктігі 9м және ішкі диаметрі 1м болатын ферросилидті (қышқылға тұрақты темірдің кремниймен құймасы) цилиндр негізінде жасалған. Колонналарда жиырма тарелкалар бар. 1 ректификационды колоннаның он бесінші тарелкасына купоросты май түседі, ол колоннадан төмен қарай ағып, 2 буландырғыштан түсетін сұйылтылған азот қышқылы мен азот қышқылының буына жалғасады. Колоннаның төменгі бөлігінде 2500 С дейінгі сулы моншада жанған қоспаның ең ұшқыш құрамды бөлігі - азот қышқылы буланады.
Азот қышқылының буын колоннаның жоғарғы бөлігінен шығарып, 3 сулы конденсаторға түседі, онда конденсация кезінде құрамында еріген азот оксидінің көп бөлігі бар 98-99-процентті азот қышқылы түзіледі. Сондықтан қышқыл қайтадан ректификационды колоннаға келіп, төменнен түсетін азот қышқылының бумен үрленіп, сонымен ағарады. Өнделген 65-процентті күкірт қышқылы концентрлеуге түседі. Соған байланысты сұйылтылған азот қышқылын концентрлеу отынды көп жоғалтады, аппаратура дайындаумен және тез коррозияға ұшыру әсерінен кейінгі кезде өндіру әдісі тура синтезбен ығыстырылады. Тура синтездің концентрлі азот қышқылы әдісі мен әлсіз қышқылды алу әдісі арасындағы айырмашылық - нитрозды газдың құрамындағы азот оксидін сұйық N2O4 оксид түрінде бөліп алу. Атмосфералы қысымда алынған және сулы буды жою үшін котел-утилизатордан өткен нитрозды газды бірден суытады. Ол үшін жүрдек кожухотрубалы сулы тоңазытқыш 1 қолданылады, онда судың көп мөлшері 3-процентті қышқыл түрінде бөлінеді, одан кейін газ керамикалық сақинасы бар 4 тотықтырғыш башнядағы 3 вентиляторға беріледі. Бұнда негізінде NO оксидінің NO2 тотығуы жүреді. Азот (II) оксидінің артығы 98-процентті қышқылға тотығады:
NO + 2HNO3 <--> 3NO2 + H2O + Q
Түзілген азот (II) оксидін -100 С дейін 6 рассолды тоңазытқышта суытқанда айтарлықтай мөлшерде сұйық N2O4 оксидіне айналады, ал қалған бөлігі газ тәрізді азот оксиді -100 С дейін суытылған түрде 98-процентті азот қышқылына дейін ериді. Тазартылған 98-процентті азот қышқылы дайын өнім болып есептеледі.
Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: атмосфералық азотты байланыстыру әдістері, аммиактын технологиялық қасиеттері, аммиакты қолдану аймағы, аммиак синтезінің физика-химиялық негіздері, аммиак синтезінің технологиялық схемасы
Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Аммиак өндірісінің шикізаттық ресурсын атау. Табиғи және жолшыбай газдардың негізінде сутек өндірісі қазіргі уақытта негізгі болып саналады?
* Аммиактың тең салмақты шығуына қандай физико - химиялық факторлар әсер етеді? Бұл әсер неде байқалады? Жауапты Ле - Шателье принципі тұрғысынан түсіндіру.
* Аммиак синтезінің өнеркәсіптік жүйесін атау. Орташа қысымдағы аммиак синтезінің оптимальды жағдайын сипаттау.
* Азот қышқылы өндірісінің өнеркәсіптік әдістерін атау. Комбинирлі әдіспен азот қышқылын өндірудің артықшылығы неде?
Ұсынылған әдебиеттер:
* Қайырбеков Ж.Қ, Әубәкіров Е.А. Ж.К. Мылтықбаева. Жалпы химиялық технология. - Алматы. 2009. 169-176 бет
* Тойбаев Ы.Қ., Жұбанов Қ.А., Садықов Ү.Ә. Химиялық технология негіздері. - Алматы. 2011.130-140 бет
* Соколов Р.С. Химическая технология: в 2-х т. М: 2000.-Т.1.С.183-208
Дәріс 13-16 - Минералды тыңайтқыштар мен улы химикаттар өндірісі.
Дәріс жоспары:
* Минералды тыңайтқыштар мен улы химикаттар өндірісі.
* Минералды тыңайтқыштардың классификациясы.
* Өсімдіктерді қорғаудың құралы және өсудің стимуляторы.
Минералды тыңайтқыштар. Қазіргі кезде ауыл шаруашылығында химизация үлкен рөл атқарады. Химизация - ауыл шаруашылығын, интенсификациялау негізгі факторы болып саналады.
Азот тыңайтқыштары. Азотты тыңайтқыштардың ең маңыздысы (азот селитрасы) аммиак селитрасы. Оны азот қышқылын аммиакпен нейтралдау арқылы алады.
Нейтралдауды ИТН (с использованием нейтрализаций). Нейтрализациясында 1 жүргізеді.Оның ішкі жағына газтәрізді аммиак түсіп, (40-50%) азот қышқылын себеді. Реакцияны камерадағы (температура) NH4NO3 - тің қайнау температурасынан төмен болады. ИНТ аппараты күніне 700 тонна селит өндіреді.
Нейтрализатордан шыққан су буын шырынды дейді. Оны бірінші сатылы кептіргіш аппаратындағы 4 селитра ерітіндісіндігі суды әрі қарай буландыруға болады. Толық буландыру екінші сатыдағы кептіргіш аппаратта 7 жүргізіледі. Ерітіндіден бөлінген су юуы бараметрлік концентраторға 12 түседі. Гранулирлену грануляционды башняда 11 жүргізіледі. Ол целиндр формалы және темір бетондарға бөлінген.Ыстық сұйық оның үстінгі бөлігіне түсіп, шашыратықышқа 10 құйылады. Шашыратқышқа қарама-қарсы вентилятормен суық ауаны жибереді. Соның нәтежиесінде суу процесі жүріп, тамшы кристализациясы түзіледі. Гарнульдер башняның төменгі жағына түсіп, кептіргіш барабанға түседі. Ол ыстық ауамен (1200C) кептіріледі.
Натрий селитрасы сұйтылған азот қышқылы өндірісінде аз мөлшерде алынады. Мұнда азоттың сумен тотығуы толық жүргендіктен азот (IV) оксиді түзіледі. Оны сода ерітіндісі толтырылған башняда ұстап қалады.
2NO2 + Na2CO3 --> NaNO3 + NaNO2 + CO2
Натрий нитритіне азот қашқылымен әсер етіп, натрий селитрасын алады.
3NaNO2+2HNO3=3NaNO3+2NO↑+H2O
Соңында оны буландыру арқылы бөліп алады.
Аллюминий сульфаты қышқылының ерітіндісін аммиакпен нейтралдау арқылы алады. Кейінгі жылдары карбомид немесе мочевина тыңайтқышын өндіруге көп көңіл бөлінеді. Оның 46,5% азоттан тұрады. Оны табанды қоректендіру үшін және пласмасса, фармацефтикалық препараттар т.б өндірісінде қолданылады.Мочевинаны аммиак пен СО2 алынады. Процесс екі сатыда жүреді.Басында аммионийдің карбоминді қышқыл түзеді.
2NH3 + CO2<-->NH4O - CO - NH2
Дегидратациялағанда мочевина түзіледі.
NH4O - CO - NH2<-->CO(NH2)2 +H2O
Фосфорлы тыңайтқыштар. Фосфор тыңайтқыштардың шикізаты ретінде табиғи фосфаттар апатит, фофорит, фторапатит 3Ca3(PO4)2 ∙CaF2 қолданылады. Аппатиттің негізгі отаны Хибин, тауларында. Оны 1926жылы А.Е.Ферсман және А.Н.Лабунцев ашқан. Мұнда апатит тау жыныстары түрінде сақталган.
Жай суперфосфат - өте кең таралған фосфор тыңайтқышы.Құрамында кальций дегидрофосфаты,калциий сульфаты, алюминий мен темір фосфаттарының қосындысы бар. Жай суперфосфатты табиғи фосфатты күкірт қышқылымен ыдарыту арқылы алады. Реакция екі сатыда жүреді. Бірінші сатыда: (Ca(PO4)2 мен H2SO4 әрекеттескеннен кейін:
Ca3(PO4)2+4H3PO4=2H3PO4+3CaSO4
Калций сульфаты тұба түзеді.
Екінші саты:
Ca3(PO4)2+4Р3PO4=3Ca(H2PO4)2
Түзілген дигидрофосфат кристализацияланып температура 100-1200С көтеріледі.
Жай суперфосфат 19-20% P2O5, H3PO4(5,5), P2O5
Қос суперфосфат ұсақталған фосфатты фосфор қышқылымен әрекеттестіру арқылы алады.Оның құрамында гипс пенсу жоқ.Болған кезде онда 42-55% P2O5болады.
Прециитат тыңайтқышын фосфор қышқылымен әк сүтімен нейтралдау арқылы алады.
H3PO4+Ca(OH)2=CaHPO4∙2H3O
Алынған кальций гидрофосфатын фильтрлеу кетіреді.Оның құрамындағы P2O5 31%
Газ тәрәзді аммиакты фосфор қышқылымен нейтралдау арқылы аммофос қоспасын NH4H2PO4 және (NH4)2HPO4 алады. Аммофос күрделі тыңайтқыш және оның құрамсындағы 47% P2O5 10% N бар.
Калий тыңайтқыштары. Калий тыңайтқыштарына шикізат ретінде калий тұздары колданылады. Ол натрий,магний тұздарымен унемі бірге жүреді. Олардың ішіндегі ең мыңыздысы сильвинит (KCI, NaCl қоспасы, 20-30%KCl), карналлит KCl∙MgCl2∙6H2O
Температура
0С
1000г судағы
тұздардың еруі
10
30
50
70
90
110
297
287
277
268
261
253
127
171
220
273
329
390
Калий хлориді (98-99%) калий қосылыстарын алуға шикізат реінде колданылады.Тыңайтқы ретінде 92-95%KCl колданылады.Сонымен қатар KClсильвинитпен коспасы араласқан калий тұзы қолданылады.Оның құрамында 40 және 30% K2O және ұнтақталған сильвинит болады. Кейбір мәдениетті өсімдіктерге KCl қолдануға кеңес берілмейді.Себебі өнім сапасы төқмендейді.
Микротыңайтқыштар. Микротыңайтқыштарды топыраққа микорэлеметтер жетіспегенде қолданады.Бор өсімдіктерде бор қышқылының көміртек және спиртпен күрделі эфирі түрінде кездеседі.Бор жетіспесе өсімдіктердің аурауға қарсылығы төмендейді.Бордың нормасы 1кг\га. Мыстың жетіспеушілігі дәндердің жапырақтарының ұшының сарғайуына,кант қызылшасына қанттың төмендеуіне әкеліп соғады.Оның құрамында 0,3-0,7% мыс және аз мөлшерде басқада микроэлеметтер марганец,кобальт,цинк болады.Оны 5-6ц\ға мөлшерінде болады,ал 4-5жыл әсер етеді.
Марганец-әр түрлі тотығу тотықсыздану процесінде қатысып, ферменттердің құрамына кіреді. Әсерсе марганец тыңайтқыштарын қаратапыраққа енгізген тиімді. Тыңайтқыш ретінде марганецті шлам қолданылады.Оның құрамында 14-18% MnO2 бар.
Бактериалды тыңайтқыштар топырақта өмір сүретін пайдалы бактериялар. Нитрагин перепараты құрамында клубенколы бектерия болады. Азотобатерин азотфиксирлейтін және басқа физилогиялық актиті заттарды синтездейді. Кең тараған және маңызды орын алған фосфориттерін.Ол фосфоритті және фосфордың органикалық қосылыстарын жаксы сіңіретін фосфоритке айналады.
Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: минералды тыңайтқыштар, улы химикаттар өндірісі, минералды тыңайтқыштардың классификациясы, фосфор тынайтқыштары, азот тынайтқыштары, калий тынайтқыштары, өсімдіктерді қорғау
Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Минералды тыңайтқыш ұғымына анықтама беру, оларды қалай тағайындайды? Минералды тыңайтқыштардың классификациясы.
* Құрамында фосфор қосылыстары бар табиғи минералдардың негізгі туған жерін көрсету.
* Азот тыңайтқыштары қандай негізгі төрт топқа бөлінеді?
* Аммиак селитрасындағы азоттың проценттік құрамын табу.
Ұсынылған әдебиеттер:
* Қайырбеков Ж.Қ, Әубәкіров Е.А. Ж.К. Мылтықбаева. Жалпы химиялық технология. - Алматы. 2009. 199-205 бет
* Тойбаев Ы.Қ., Жұбанов Қ.А., Садықов Ү.Ә. Химиялық технология негіздері. - Алматы. 2011.180-189 бет
* Соколов Р.С. Химическая технология: в 2-х т. М: 2000.-Т.1. С.240-304
Дәріс 17, 18 - Металлургиялық процестер
Дәріс жоспары:
* Қара және түсті металлургияның шикізаты.
* Шойын өндірісі.
* Домна пешінің құрылғысы.
* Болат өндірісі.
* Мартен процесінің теориялық негізі.
Өндірісте металдарды алу әдістері. Металлургия.
Металлургия - кеннен металды жасанды балқыту. Қазіргі мәні - бұл металдар, құймалар және олардан бұйымдар алудың барлық процестерін қамтитын ғылым және техниканың және өнеркәсіптің саласы.
Металлургияны қара және түсті деп екіге бөлінеді. Қара металлургияда темір негізіндегі құймалар - шойын, болат, ферроқұймалар (дүние жүзі бойынша өндірілетін металдардың 90 процентке жуығы қара металдар үлесіне тиесілі ) өндіріледі. Түсті металлургияға қалған көптеген металдардың өндірісі кіреді. Металдар туралы - металды тану ғылымы дамуда. Металл танушылар металдардың құрамын зерттейді, олардың қасиеттерін арттыру жолдарын табады, жаңа құймалар жасайды.
Түсті металлургияға қалған металдар мен олардың негізіндегі құймалар жатады. Түсті металдар термині шартты, өйткені бұл топтағы барлық металдардан алтын мен мыстың ғана ашық түсі бар. Қазіргі уақытта түсті металлургияда сирек элементтер болып табылатын 30-дан астам металл және олардың жүздеген құймалары өндіріледі.
Ал машина жасау өндірісінде, негізінен, темірдің құймасы - болат қолданылады. Қолданылатын металдардың жалпы массасының 90 проценті солардың үлесіне тиеді. Түсті металдардың ішінде өндірістегі үлесі бойынша алюминий бірінші орын алады.
Металдарды өңдіру. Кендерден және басқа да шикізаттардан металдарды өндіретін өндірісті металлургия деп атайды. Табиғаттағы элементтердің көбін металдар құрайды. Адамзат қоғамының дамуының бастапқы кезінде мыс, күміс, алтын және метеоритті темір сияқты металдар қолданыла бастады. Ең алғашқы алынған металдар қорғасын және қалайы болды. Металдарды барлық жерлерде қолданады. Электрорадио- және электроника техникасында, катализаторлар сияқты технологияда және басқа да өндірістерде қолданылады.
Түсті және қара металлургияның шикізаты. Метал рудаларынан алынғанды темірлік, мысты, марганецті, қорғасынды, мысты - никельді, уранды және т.б. атайды. Оларды құрамына қарай сульфидті, тотығатын және өзіндік текті деп бөледі. Сульфидті рудалар дегеніміз - алынған металдар сульфид түрінде болатын жыныстар. Ол мысты, мырышты, қорғасынды және полиметалды рудалар (халькопирит CuFeS2, галенит PbS, сефалерид ZnS және т.б.). егер алынған метал оксид немесе басқа да оттек құрамды минералдар түрінде болса, ондай рудаларды тотығатын деп атайды. Оларға темір, марганец, алюминий рудалары жатады. Металдардың табиғи құймалары бар рудаларды өзіндік текті деп атайды.
Шойын және болат өндірісі. Темір - жер қыртысында таралуы бойынша алюминийден кейін екінші металл. Басқа металдардың ішінде оның үлесі 95 процентті құрайды. Оксидтік кендерден темірді балқытып алу, тотықсыздануға әкелетін қарапайым химиялық процесс. Темірді алу процесі - құрамында едәуір мөлшерде көміртек бар шойынды балқыту сатысынан басталады. Шойын қаттылығымен ерекшеленеді, бірақ ол морт. Одан көміртекті толығымен бөліп алуға болады. бұл операция нәтижесінде түзілген темір - өңдеуге ыңғайлы келеді, бірақ салыстырмалы түрде жұмсақ материал. Оған қайтадан аздаған мөлшерде көміртек енгізеді де, тұтқырлығы мен қаттылығы жеткілікті болат алады.
Шойын өндіру. Шойынды арнайы домна пештерінде өндіреді. Домнаның жоғарғы бөлігінен шикізатты және қосымша материалдарды көрікке салады да, ыстық ауамен үрлейді. Домна пешінде келесі химиялық процестер жүреді.
Негізгі:
Кокс көміртек (IV) оксидіне дейін жанады, бұл кезде темірді балқытуға және реакция жүруіне қажетті жылу бөлінеді:
С + О2 = СО2 ∆Н0 = - 394 кДж/моль
Көміртек (IV) оксиді кокспен көміртек (II) оксидіне дейін тотықсызданады:
СО2 + С = 2СО ∆Н0 = 174 кДж/моль
Кен құрамындағы темір (III) оксиді көміртек (II) оксидімен тотықсызданады:
Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 ∆Н0 = - 30кДж/моль
Қосалқы:
Қосымша темір кеніндегі басқа элементтердің оксидтері тотықсызданады:
MnO2 + 2CO = Mn + 2CO2
SiO2 + 2CO = Si + 2CO2
P2O5 + 5CO = 2P + 5CO2
Кен құрамындағы қиын балқитын қоспа (SiO2) қож түрінде бөлініп шығады:
СаО + SiO2 = СаSiО3
Кальций оксиді әктас немесе доломит айырылғанда түзіледі:
СаСО3 = СаО + СО2 ∆Н0 = 178 кДж/моль
Өндірістің өзі үздіксіз, бірақ шикізатты салу және шойынды шығарып алу мезгіл - мезгіл орындалады. Мұндай әдіспен алынған шойынның құрамында 2,5% С, 0,3 - 5% Si, 1% Mn, 0.1 S%, 0.5 P%, кейде басқа қосымшалар да болады. шойын әр түрлі салада көп қолданылады. Оны қайта өндейтін, құйылатын легирленген шойын деп бөледі. Шойынның ең басты кемшілігі морт сынғыштығы, сондықтан оны болатқа қайта өндейді.
Болат өндіру. Болат өндіретін негізгі шикізатқа шойын және металл сынықтары, қосымша оттекпен байытылған ака, кейбір қоспалар жатады.
Негізгі процеске шойын құрамындағы қосымша элементтерді тотықтыру жатады: C, Si, Mn, P, S және т.б.
Түзілген темір (II) оксиді де, қоспаларды тотықсыздандыруға қатысады.
Кремний және фосфор кальций оксидімен қож түзеді:
СаО + SiO2 = СаSiО3
3СаО + Р2О5= Са3(РО4)2
Темір (II) оксидін бөліп алу үшін басқа металдарды (мысалы, марганец) қосады:
FeO + Mn = MnO + Fe
MnO қожға айналады:
MnO + SiO2 = MnSiO3
Шойынды болатқа өндеудің бірнеше технологиялық әдістері бар. Көп таралғаны оттек - конвертор және мартен әдісі. Мартен әдісі қазіргі кезде көп қолданылмайды. Тиімді әдістерге конвертор және электролиздік әдістер жатады. Болат - ең маңызды материал. Болат - бұл аспанмен таласқан мұнаралар мен аспалы көпірлер, пойызға арналған рельстер, қуатты әскери кемелер мен артиллерия.
Қазақстандағы қара металлургия.
Қазақстанда қара металлургия Ұлы Отан соғысы жылдарында пайда болды, ал соғыстан кейінгі жылдары республика өнеркәсібінің жетекші саласына айналды. Қазіргі минералды шикізаттың көп түрлерін өндіріп, өндейтін ірі кәсіпорындар бар, олар: Соколов - Сарыбай темір кені өнеркәсібі, Лисаковск кен байыту комбинаты, Теміртаудағы метталлургия зауыты жатады. Қазақстанның қара металлургия өнеркәсіптері ТМД-да алдыңғы қатарда және осы саланың дүниежүзілік даму деңгейіне сәйкес келеді. Елімізден сыртқа 35 проценттен артық прокат және 50 процент ферроқұйма шығарылады. Ферроқұймалы өнеркәсіп Ақсу және Ақтөбе ферроқұйма зауыттарында жолға қойылған. Біріншісі - ферросилиций, екіншісі - феррохром шығарылады.
Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: металдар классификациясы, металлургиялық процестер, шойын өндірісі, домналық процесс, домналық пештін құрылысы.
Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Домна пешінің құрылғысы.
* Болат өндірісі және шойын өндірісінің негізгі реакциялары.
* Мартен процесінің теориялық негізі.
Ұсынылған әдебиеттер:
* Соколов Р.С. Химическая технология: в 2-х т. М: 2000.-Т.2. С.39-74
Дәріс 19, 20 - Силикатты материалдар өндірісі
Дәріс жоспары:
* Силикат материалдарының өндірісі.
* Керамика, шыны, портландцемент өндірісінің шикізаты, типті процестері.
Силикатты өнімдердің және материалдардың жіктелуі. Силикатты, жартылай силикатты, алюмосиликатты құймалар немесе қоспаларынан тұратын өнімдерді немесе материалдарды силикатты деп, ал осыларды өндіретін өндіріс саласын - силикатты өндіріс деп атаймыз. Силикатты өндірістерді және материалдарды химиялық құрамына, алу жағдайына, қасиеттеріне және қолданылуына байланысты үш топқа бөлінеді - керамикалық шыны және біріктіргіш өнімдер.
Керамикалық өнімдер немесе керамиканы (грек тілінен <<керамикос>> - топырақты) көбіне топырақтың әр түрінен, сондай-ақ тотықтардан (SiO2, MgO және т.б.) алады. Барлығына ортақ процесс - шикізатты күйдіру нәтижесінде пісіру, бастапқы материалдар қоспасынқалыпқа келтіру. Пісіру дәрежесіне байланысты әр түрлі өнімдер алынады. 1 топқа - кірпіш, фаянс, кафель, терракота, гончар өнімдері және әр түрлі отқа төзімді өнімдер (шамот, дипас және т.б.) өнімдер; 2 топқа - фарфор, қышқылға төзімді химиялық тратуарлы, облицовотты плиткалар№
Силикаттары қоспаларды толық балқытып, кейін балқыманы біртндеп қатырғанда, әртүрлі сортты шынылар алынады.
Кейбір ұнтақтәріздер, силикаттарды, алюмосиликаттарды және басқа минералды заттарды күйдіргеннен кейін, біріктіргіштік қасиеттері бар (су қатысында қатты, мықты массаға айналады) өнімдер алынады. Оларды біріктіргіш заттар деп атайды, себебі олар кірпішті блоктарды немесе дәнді материалдарды байланыстыру үшін қолданады.
Силикатты бұйымдардың қолданылуы.Қазіргі кезде силикатты бұйымдар ауыл шаруашылықтың барлық саласында пайдаланылады.
Силикатты өнімдер химиялық және металлургия өндірісінде кеңінен қолданылады: Бұлар пештерде жасауда отқа төзімді материалдар, қышқыл өндірісіндегі - қышқылға төзімді бұйымдар, агрессивті сұйықтар мен газдарды өткізетін керамикалық трубалар. Силикатты өндірістерді электро және радиоөнеркәсібінде көп пайдаланады, тұрмыста да кеңінен қолданылады: шыны, фарфорлы, фаянсты ыдыстар, санитарлы-гигиеналық техника заттары.
Силикат өндірісі. Семей қаласындағы силикат заводы. 1958 жылдың қараша айында завод іске қосылып, жылдың соңында 39 мың силикат кірпішін шығарған.
Негізгі технологиялық құралдары (ревальверлі пресстер -4 дана, автоклавтар - 6 дана, драбилки - 2 дана, запарочные вагонетки, электротележки) Германиядан алынды, ал қалған құралдар отандық заводтан алынды.
Әрбір престе 6 адам болды- прессовщица және төрт съемшица. Пресс столынан кірпішті алу және оны запорочный вагонеткаға қоюмен 2 съемщица айналысты. Әрбір минут сайын айналатын пресс столыннан 45 дана бескилограммдық кірпіш алынып тұрды.
Кірпішті автоклавқа жеткізу өте ауыр болды. Шикізат өнімдері бар вагонеткаларды автоклавқа қолмен жеткізу керек болды, ондағы температура +700C болды.
Түсті силикт кірпіші өндірісі бар ( сары және қызыл түс). Заводтың өндірісі толықтай модернизацияланған.
Силикаттардың, жартылай силикаттардың, алюмосиликаттардың құймаларынан немесе қоспаларынан тұратын материалдар немесе заттар силикаттар деп, ал соларды шығаратын өнеркәсіп - силикат өндірісі деп аталады. Химиялық құрамы, алу жағдайы, қасиеті және силикатты заттарды және материалдарды қолданылуына байлансты үш топқа бөлінеді:
* керамикалық
* шынылы
* байланыстырушы
Керамикалық заттар немесе керамика әртүрлі саздардан, сонымен қатар әртүрлі оксидтерден ( кремни оксиді, магний оксиді және т.б.) жасалады.
Оларға кірпіш, фаянс, кафель жатады. ЖШС <<Силикат>> өндірісі осылардың ішіндегі кірпішті өндіреді.
Кірпішті дайындау жолы: силикатты кірпіш 3 шикізаттан жасалады ізбес, құм және су. Құмды Семейдің маңынан әкеледі. Екі электрлік экскаватор бар. Ізбесті өздері өндіреді. Ізбесті өндіргенде пешті көмірмен жаққан. Ал ізбес тасы Суықбұлақтан әкелінеді. Көмірдің түтіні қара, кейбір кездері сары болып шығып, қоршаған ортаны, яғни экологияны ластады. Содан 2005 жылдан бастап кокске көшкен. Кокс Қазақстанда жоқ. Сондықтан оны Ресейдегі Заринскіден жеткізеді.
Кірпішті дайындау ең алдымен құмды тазалаудан басталады. Оны виброилеуішпен тазалайды. Себебі құмның құрамында топырақ, әр түрлі денелер болуы мүмкін.
Құмдарды бункерге төгеді. Одан кейін ленталы карбиралға салады. Осы жерде құм тазарады. Карбиралдан өткеннен кейін техникаға беріледі. Бункирге төгіледі де, техникаға жіберіледі. Зауытта 8 цех жұмыс жасайды. 1999жылдан бастап жылдан жылға түсті кірпіш өндірісі дамып келеді. Үш түрлі кірпіш өндіреді: ақ, сары, қызыл.
Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: силикатты материалдар туралы жалпы түсінік, силикатты материалдар классификациясы, шыны өндірісі, технологиялық схема
Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Керамика өндірісінің шикізаты, типті процестері.
* Шынының типті процестері, шикізаты.
* Портландцементтің типті процестері, шикізаты.
Ұсынылған әдебиеттер:
* Соколов Р.С. Химическая технология: в 2-х т. М: 2000.-Т.1.С.304-329
Дәріс 21, 22 - Қатты отынды өндеу
Дәріс сұрақтары:
* Отынды химиялық өңдеу негізі.
* Энергетикалық мәселе, қазіргі күйі және болашағы.
* Отын түрлері.
* Тас көмірді кокстеу.
Қатты отыннның түрлері және оларды жағу әдістері. Кокс химия өндірісі. Табиғатта кездесетін қатты отындарға ағаштар, шымтезек, жанғыш сланец және тас көмір түрлері жатады. Бұлардың ішінде ағаштан басқасы өсімдік қалдықтарының ауасыз жерде гумус ісерінен жердің әртүрлі қабатында шіруден түзіледі.
Тас көмір өсімдік қалдықтарының қоңыр көмірге қарағанда көбірек өзгеруінен түзілген жанғыш пайдалы қазба. Түсі қара, қара сұр, жылтыр және күңгірт. Құрамы (%) пен C-75-97, H-1,5- 5,7, O-1,5-1,7, S-0,5-4, N-1,5тей. Тау жыныстарының жоғары қысым мен температура жағдайында жоғары сатыдағы өсімдіктердің ыдыраған қалдықтарынан түзіледі. Тас көмір өзінің беретін жылуына және құрамындағы органикалық заттардың мөлшеріне қарай өндірісте бірнеше топқа бөлінеді.
Кокс химия өнеркәсібі. Қатты отындардың кокстің (тас көмір, жанғыш сланец т.б.) 40-45% астамы химия өнеркәсібінде қайта өңдеуге жеткізіледі. Одан жанғыш кокс және кос газы, смола, синтездеу арқылы аммиак газы өндіріледі. Бұл процесс ауа қатынастырмай химиялық жолмен 1000-12000C кокс пештерінде алады. Кокс органикалық заттардан тазарған таза көмір.Коксты 1735 жылы алғаш рет Ұлыбритания елі шойын балқытуға қолданған.
Көмірді кокстегенде ыдырау прцесі бірнеше сатыдан өтеді. 2500С қа қыздырғанда су буы, СО және СО2, 300 0С та жеңіл шайырлар мен оттекті қосылыстар айырылғанда түзілетін су бөлінеді, 3500С-та тас көмір жұмсалып, қамыр тәрізді жұмсақ массаға айналады. 5000С-та алғашқы ұшқыш өнімдер мен қатты кеуек шала кокс түзіледі. 7000С-тан жоғары шамада шала кокс толығымен коксқа айналады. Бұдан шыққан ұшқыш өнімдерден ароматты қосылыстар, сутек, метан, этан алынады. Коксте қалған күкірт т.б. минералды заттар химиялық өзгеріске ұшырап басқа заттар түзіледі. Кокс пешінде отын ретінде генератор газы кокс газдары сияқты отындарды және олардың қоспаларын жағып қыздырады. Көмір камера қабырғаларынан басталып, ортасына қарай кокстеледі. Сол себепті кокстену процесі әр түрлі дәрежеде жүреді.
Тас көмірді кокстеу өндірісте кокс пешінде іске асырылады. Жалпы кокс пештің биіктігі 6 м, ұзындығы 15-20 м шамасында, бір бірінің қашықтығы 2-2,5 м кірпіштен қаланған қабырға аралық кеңістікке көмір толтырылады да, камера арасына енген жанғыш газдарды жағады. Сол кезде ауасыз жерден тас көмір температурасы 1000-12000C ға дейін көтеріледі. Шахтаны кокстеу мерзімі камераның мөлшеріне және ондағы температураға байланысты кокстеу 13-18 сағатқа созылады. Кокстеу аяқталғанда қыздырылған кокс ашпалы есіктер арқылы сыртқа шығарылып сөндіріледі. әрбір камера үздік үздік жұмыс істейтін агрегат. Өндірісте бірнеше камера біріктіріліп, кокс пешінің батареясын құрайды. Ол белгілі жүйе арқылы басқарылады. Тас көмірді кокстеу кезінде көмір қара майын алады. Бұл қара майлар әр түрлі электродтар даярлауда қолданылады. Қара май құрамында әр түрлі қоспалар болуы мүмкін. Сол үшін әуелі қара майды тазалайды. Қара майды фракциялап, бензол гомологтарын (фенол, нафталин, т.б. ароматты қосылыстар) алады. Кокс газын отын есебінде, химия өндірісіне шикізат есебінде, және сутек, этилен т.б. заттар өндірі үшін қолданылады.
Сурет1. Тікелей костеу газын қайтаөңдеу сызбанұсқасы.
Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: отын түрлері, отынның энергетикалық сипаттамалары, қатты отынды өңдеу
Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:
1. Отынның классификациясын келтірініз?
2. Көмірлерді химиялық өңдеудін негізгі әдістерін атап өтініз
3. Көмірлерді кокстеу дегеніміз не?
4. Қандай процесс қатты отынның гидрлеуі деп аталады?
Ұсынылған әдебиеттер:
* Қайырбеков Ж.Қ, Әубәкіров Е.А. Ж.К. Мылтықбаева. Жалпы химиялық технология. - Алматы. 2009. 126-141 бет
* Тойбаев Ы.Қ., Жұбанов Қ.А., Садықов Ү.Ә. Химиялық технология негіздері. - Алматы. 2011.83-94 бет
* Соколов Р.С. Химическая технология: в 2-х т. М: 2000.-Т.2.С.154-191
Дәріс 23, 24 - Мұнайды өндеу
Дәріс сұрақтары:
* Мұнай және газды өндіру әдістері
* Ректификация
* Крекинг, риформинг
Мұнай айдау және одан алынатын өнімдер. Жалпы алғанда мұнай әр түрлі органикалық қосылыстардың қоспасынан тұрады. Мұнайдың жалпы салмағының 80-95%і сұйық, ал қалғаны сол сұйық та қатты күйде майлы, аминциклді көмірсутектер және ароматты көмірсутектер, сонымен бірге еріген газ күйіндегі көмірсутектер болады. Сол сияқты мұнай құрамында қанықпаған көмірсутектер болады. Осыған орай әр жерлерде кездесетін мұнай құрамы әр түрлі, сапасы да әр түрлі болады.
Сонымен бірге мұнай құрамында ароматты көмірсутектерінен бензол және оның туындылары көп ядролы ароматты қосылыстар (нафтамен, антрацен, фенантрен т.б.) олардың гомологтары да кездеседі. Мұнайдың жылу шығарғыштық қабілеті 10400-11000 ккал кг.
Мұнай ең маңызды энергетикалық, химиялық минералдық шикізат. Қазіргі замандағы іштен жанатын және реактивтік двигательдердің отындары, түрлі жағар майлар мұнайдан алынады. Химия өнеркәсібінің көптеген салалары мұнай өнімдерінен мұнай газдарын өңдеуге негізделген.
Мұнай құрамындағы серік газдарды бөліп алу процесінде алдымен мұнай бетіндегі газдар, содан кейін қысымның төмендеуіне қарай мұнайдағы еріген газдар ажыратылады. Мысалы: 1т мұнайдан бөлінген газдың м3- нен өлшенген мөлшері газдық фактор деп аталады. Бөлініп алынған газдар отын және органикалық синтез үшін химия өнеркәсібіне шикізат ретінде қолданылады.
Мұнайды судан айыру мұнайға араласқан су механикалық немесе эмульсия күйінде болады. Оны бөлу үшін екі әдіс қолданылады. Егер су механикалық қоспа күйінде болса, оны тұндыру арқылы бөледі. Су мұнайдан ауыр болғандықтан ол мұнайдың астына тұнады. Тұндырылған су ағызылып жіберіледі. Соңғы кезде деэмульгатор тікелей мұнай құбырына жіберу тәсілі пайдаланып жүр. Деэмульгатор есебінде көбінесе май қышқылдардың этиленді тотықтары (R-COO(CH2-CH2)nH Мұндағы R - дың шамасы 20 - көміртегінен, не одан жоғары болуы мүмкін) алынады.
Мұнай молекулалық массалары әр түрлі, қайнау температуралары бірдей емес көмірсутектерінің қоспасы болғандықтан, ол күйінде өндірісте қолданылмайды. Сол себепті оны әуелі айдау арқылы және фракцияларға (дистиляттарға) бөледі. Мұнайдың құрамында C5 - C14 көмірсутектері болатын және 40-200 0C аралығында қайнайтын бензин, құрамында C12 - C18 көмірсутектері болатын және 120-2400C аралығында.
Бензин авиацияның және автомобильдердің іштен жанатын двигательдері үшін жанар май ретінде қолданылады. Авиацияның бензиннің қайнау шегі 40-1800C, ал автомобиль бензинінікі 50-2000C. Сол сияқты бензин майды, каучукты еріткіш ретінде, металды тазартуға т.б. қолданылады. Лигроин трактор үшін жанар май болып есептеледі.
Керосин трактор, реактивті ұшақтар мен ракеталар үшінижанар май.
Ал газоильден дизель жанар майлары өндіріледі.
Мұнайдан ашық түсті өнімдерді бөліп алғаннан кейін қара, тұтқыр - мазут (қара май) қалады. Қосымша айдау арқылы мазуттан автотрактор, авиация, дизель т.б. жанармайлар алынады. Мазутты өңдеп жанар май алумен бірге химиялық әдіспен бензин алуға болады.
Кейбір мұнай сорттарынан қатты көмірсуткетер қатарына жататын парафиндер, сол сияқты вазелин алынады.
Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: мұнайды біріншілік өңдеу, мұнайды екіншілік өңдеу, мұнай көмірсутектерінің крекингісі, крекинг механизмі мен химизмі, каталитикалық риформинг
Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:
1. Мұнайды сусыздандыру мен тұзсыздандыру операциялары не үшін жүргізіледі?
2. Мұнайдың біріншілік пен екіншілік өңдеу процестерінде қандай айырмашылық бар?
3. Каталитикалық крекингтің термиялық крекингпен салыстырғанда қандай айырмашылығы бар?
Ұсынылған әдебиеттер:
* Қайырбеков Ж.Қ, Әубәкіров Е.А. Ж.К. Мылтықбаева. Жалпы химиялық технология. - Алматы. 2009. 141-169 бет
* Тойбаев Ы.Қ., Жұбанов Қ.А., Садықов Ү.Ә. Химиялық технология негіздері. - Алматы. 2011.98-111 бет
* Соколов Р.С. Химическая технология: в 2-х т. М: 2000.-Т.2.С.114-154
Дәріс 25, 26 - Өнеркәсіптік органикалық синтез
Дәріс жоспары:
* Өнеркәсіптік органикалық синтез принципі.
* Шикізат, типті химико - технологиялық процестер.
Ең алғаш өнеркәсіпте органикалық бояғыш заттарды синтездеді. Оған шикізат ретінде тас - көмірлі смоланы қолданды. Ол шикізаттан сонымен қатар бензол мен басқа ароматты заттаржы алды. 1842 жылғы Н.Н. Зининнің анилинді тотықтыру арқылы нитробензолды алған. Сонымен қатар Германияда өнеркәсіптік масштабта ализарин, индиго сияқты органикалық бояғыш заттарды ала бастады. Тек осыдан кейін ғана әр әлдің түкпір - түкпірінде табиғи бояғыш заттарды ығыстырып оның орнына жасанды өндірілген бояғыш заттарды қолдана бастады.
Органикалық синтез үшін кәдімгі органикалық синтездің процестері қолданылады: галогендеу, сульфирлеу, тотығу, тотықсыздану, гидрлеу, дегидрлеу, гидратация, дегидратация, нитрлеу, алкилдеу, циклдеу, изомеризациялау, конденсациялау, этерификациялау, т.б. Өндірістік органикалық синтездің негізінен синтез реакцияларына, дәлірек айтқанда жай және күрделі заттардың алынуына негізделген.
Органикалық синтез процесі өнімінің шығымын арттыру үшін инициатор, фотосинтез, радиациялы сәуленеуді қолданады. Радиациялы сәулелену көмегімен парафинді көмірсутектер, бензолдың хлорлануы, этиленнің полимеризациясы каучуктың вулканизациясы сияқты процестерді тиімді өткізуге болады. Осы радиациалы сәуленеу көмегімен сульфохлорланған полиэтилен жоғары температураға тұрақтылығымен, сонымен қатар қышқыл және күшті тоықтырғыштарға, озонға төзімді келеді.
Органикалық синтез процестері мұнай өңдейтін зауыттардың технологиялық схемасына тікелей әсер етеді. Әрбір органикалық синтез процестері әр өндіріс орнында өндірілетін өнімдердің түріне байланысты қолданылады.
Метанол (метил спирті) СО синтез газын қолдану арқылы синтездейді:
CO + 2H2 = CH3OH + Q
(ZnO + Cr2O3) катализаторының орнына эффективтілігі жоғары (CuO + ZnO + Al2O3) катализаторын қолдану арқылы реакцияға қажетті 3 * 107 н/м2 -қысымды 5 * 106 н/м2 қысымға дейін төмендету мүмкіндігі туды. Және бұл кезде заттың тазалығы және өнімнің шығымы (5:1) қатынастағы Н2 және СО мольдеріне дейін жетті. Катализатордың активтілігін сақтап тұру үшін газда көлеміне байланысты 4 - 5 % СО2 болу керек. Негізгі реакциямен қатар, қосалқы процесстер (СО және СН4 тотығуы, метанолдан диметилэфирінің түзілуі) жүруі мүмкін. Бұл кезде оптимальді жағдай ретінде шикізаттан түзілген өнімнің көп түзілуі саналады. Шығатын заттың реактордан бір өтімінің айналу дәрежесі тым жоғары болмауы мүмкін. Бұл күй өндірістік органикалық синтез үшін жалпы күй болып саналады.
Сурет 1. Метанолды синтездеу қондырғысының сызбанұсқасы
Синтетикалық этил спирті көп мөлшерде өндірілетін органикалық өнімдердің бірі. Көп уақыт бой оны биохимиялық жолмен өндірген болатын, яғни картоптан немесе бидайдан алды. Осы екі шикізатты ұсатып, су буында өңдеп, түзілген крахмалды клейстерге суығаннан кейін оған 60 градуста ячменнін өсіп кеткен дәндерін қосады. Қазір оның орнына көгерген саңырауқұлақ түрін қолданады. Олардың құрамынад амилаза ферментінің болуына байланысты гидролиз нәтижесінде крахмал мальтозаға айналады:
(C6H10O5)n + n/2 H2O = n/2 C12H22O11
30[0]С дейін суыған ерітіндіге ашытқы қосса олардың құрамындағы ферменттердің қатысында мальтоза глюкозаға дейін гидролизденеді де, ол спиртті күйге ауысады. Сонымен қатар СО2 газы бөлінеді.
C12H22O11 + H2O = 2C6H12O6
C6H22O6 = 2C2H5OH + 2CO2
Гидролизді 0,5% - қ күкірт қышқылында, 180 -1900С температурада, 106 - 1,2 *106 н/м2 қысымда жүргізеді. Одан кейін гидролизатты қайнатып буландырады. Содан соң әктаспен нейтралданып алынған СО2 - ден құрғақ мұз жасап, құрамында 1,5% спирті бар өнімді ректификациялап, гидролизді спиртті алады.
Этиленнің гидратациясы екі әдіспен жүзеге асады: күкірт қышқылы және қатты катализатор қатысында этиленнің су буымен тікелей әрекеттесуі. Күкірт қышқылды әдіс А.М. Бутлеровпен ашылған. Ол келесі сатылардан тұрады:
* Этиленнің күкірт қышқылымен күкірт қышқылды эфирлер түзе адсорбциялануы.
* Эфир гидролизі.
* Спирттің бөлінуі және ректификациялануы.
* Күкірт қышқылының концентрленуі.
Күкірт қышқылының этиленмен әрекеттесуінің өзі екі сатыдан тұрады:бірінші - этиленнің күкірт қышқылында физикалық еруі, екіншісі - алкилсульфаттардың түзілуімен жүретін екі компоненттің гомогенді әрекеттесуі:
C2H4 + H2SO4 = C2H5OSO3H
C2H5OSO3H + C2H4 = (C2H5O)2SO2
(C2H5O)2SO2 + C2H4 = 2C2H5OSO3H
Этилен күкірт қышқылымен басқа газ тәрізді олефиндерге қарағанда аздаған жылдамдықпен жұтылады. Содан соң екінші саты гидролиз жүргізеді:
C2H5OSO3H + H2O = C2H5OH + H2SO4
Сонымен қатар диэтилсульфидиінің де қосалқы өнім ретінде түзілуі мүмкін:
(C2H5O)2SO2 + 2H2O = 2C2H5OH + H2SO4
Этиленнің бұл гидратация процесі экзотермиялық реакция болып саналады.
Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: негізгі органикалық синтездің өнімдері, негізгі органикалық синтездің шикізаттары мен процестері, этанол өңдірісі, технологиялық схема
Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Өнеркәсіптік органикалық синтез принципі.
* Органикалық синтез шикізаты.
* Органикалық синтездің типті химико - технологиялық процестері.
Ұсынылған әдебиеттер:
* Қайырбеков Ж.Қ, Әубәкіров Е.А. Ж.К. Мылтықбаева. Жалпы химиялық технология. - Алматы. 2009. 205-222 бет
* Тойбаев Ы.Қ., Жұбанов Қ.А., Садықов Ү.Ә. Химиялық технология негіздері. - Алматы. 2011.219-225 бет
* Соколов Р.С. Химическая технология: в 2-х т. М: 2000.-Т.2.С.236-244, 259-294
Лекция 27, 28 - Производство уксусной кислоты
План лекции:
1. Технологические свойства и применение
2. Производство уксусной кислоты
Уксусная кислота - бесцветная жидкость с резким запахом, с температурой кипения 118,1 оС, температурой плавления 16,75 оС и плотностью 16,75 оС и плотностью 1,05 т/м3. Уксусная кислота используется: как ацетилирующий агент в производстве различных ацетатов, для получения уксусного ангидрида и ацетилхлорида, в производстве красителей и фармацевтических препаратов, для получения ацетона, в производстве ацетилцеллюлозы и винилацетата, в качестве растворителя и коагулянта латексов, в пищевой и текстильной промышленности.
Окисление ацетальдегида молекулярным кислородом представляет гомогенную каталитическую реакцию, протекающую в жидкой фазе и выражаемую общим уравнением:
Технологический процесс производства уксусной кислоты окислением ацетальдегида состоит из трех последовательных стадий: 1. Окисление ацетальдегида, 2. выделение непрореагировавшего ацетальдегида из парогаза, 3. Выделение уксусной кислоты из реакционной смеси и ее очистка.
Технологическая схема производства уксусной кислоты: 1-смеситель катализаторного раствора, 2-смеситель раствора ацетальдегида, 3-окислительная колонна (реактор), 4-брызгоуловитель, 5- рассольный конденсатор, 6-сепаратор жидкости и газа, 7-ректификационная колонна
Основной аппарат технологической схемы - окислительная колонна. Она представляет цилиндр с расширенной верхней частью, играющей роль брызгоуловителя, высотой 12 и диаметром 1 м. Колонна изготовлена из алюминия или хромоникелевой стали, мало подверженных коррозии в уксуснокислой среде. Внутри колонна имеет полки, между которыми размещены змеевиковые холодильники для отвода реакционного тепла и несколько труб для подачи кислорода.
Товарным продуктом в этом методе является уксусная кислота концентрацией после двухкратной ректификации 97,5-98,5% мас. Выход уксусной кислоты составляет 92% при степени превращения ацетальдегида 0,98.
Основные понятия, которые необходимо знать после изучения материала данной лекции: технологические свойства и применение уксусной кислоты, производство уксусной кислоты, технологическая схема
Вопросы для самоконтроля:
Перечислите важнейшие направления использования уксусной кислоты
Из каких видов сырья может быть получена уксусная кислота?
Рекомендуемая литература:
* Тойбаев Ы.Қ., Жұбанов Қ.А., Садықов Ү.Ә. Химиялық технология негіздері. - Алматы. 2011.230-232 бет
* Соколов Р.С. Химическая технология: в 2-х т. М: 2000.-Т.2.С.309-318
Дәріс 29, 30 - Жоғары молекулалық қосылыстар технологиясы
Дәріс жоспары:
* Полимер синтез процесінің технологиялық негізі.
* Полимерлерді өңдеу.
Жоғары молекулалы қосылыстар ЖМҚ - деп молекулалық массасы 10000-нан асатын қосылыстарды айтамыз. (ақуыздар, полисахаридтер, целлюлоза, синтетикалық полимерлер, пластмассалар, және талшықтар) ЖМҚ ерітінділері - гомогенді термодинамикалық тұрақты жүйелер - шын молекулалы ерітінділер. ЖМҚ және коллоидты бөлшектердің молекулалары мыңдаған атомдардан тұрады, сондықтан ЖМҚ үшін де мынадай қасиеттер тән: оптикалық қасиеттер, диффузияның төмен жылдамдығы, төмен осмостық қысым.
ЖМҚ жіктелінуі. Әртүрлі белгілеріне қарап жіктейміз:
1. Шығу тегіне байланысты ЖМҚ табиғи және синтетикалық деп бөлінеді.
Табиғи ЖМҚ - ақуыздар, (казеин, желатин, жұмыртқа альбумині), жүн, жібек, полисахаридтер (целлюлоза, крахмал) жатады.
Синтетикалық ЖМҚ - химиялық синтез нәтижесінде алынған ЖМҚ. Бастапқы зат ретінде қанықпаған ТМҚ н/се полифункциональды қосылыстар - мономерлер алынады.
ЖМҚ синтездеудің 2 түрі бар:
А) Полимеризация - молекулалардың макромолекула түзе бірігуі.
Мыс: n(CH2=CH2) (-CH2 -CH2-)n
Этилен Полиэтилен
Б) Поликонденсация - мономер молекулаларының төмен молекулалы заттар түзе қосылуын айтады.
Сополимеризация - екі не одан да көп әртүрлі құрылымды мономерлердің қосылуы.
Полимерлену дәрежесі деп (n) макромолекулада қайталанатын звено санын айтады.
* Полимер тізбегінің құрылысына қарап, ЖМҚ сызықты, тармақты, кеңістіктік деп бөледі.
* Электролиттік диссоциациялану қабілетіне байланысты электролитті емес және полиэлектролиттер деп 2 бөлінеді.
Полиэлектролиттер полинегіздер, полиқышқылдар, полиамфолиттер деп бөлінеді.
Полимер шайыр түрінде алынады. Шайырды балқыған күйінде фильерден өткізіп , сылқындатады. Жіпке айналып қатайған талшықты созып иіреді. Капрон талшығы өте берік болуымен бірге тозбайтын және су сіңірмеитін материал. Кемістігі - қышқыл әрекетіне және жылуға төзімсіз. Ол 215 0С кезінде балқиды.
Капрон қосылып тоқылған бұйымдар тұрмысымызда кең түрде қолданылады. Әсем көйлектер, жеңсіз жейде, кілем, шұлықтар, т.б. нәрселер түрінде шығарылады. Капрон тек талшық түрінде емес, пластмасса түрінде де машиналардың тетіктерін жасауға қолданылады.
Кевлар. Кевлар талшығы парафенилендиамин мен терефталь қышқылының поликонденсациалауынан алынады. Өте берік, тығыздығы а материал болғандықтан, бронькеудешелер тігуге, сондай - ақ спорттық бұйымдардың бөлшектерін жасауға қолданылады.
Лавсан талшығы. Полимердіалу- этиленгликоль мен терефталь қышқылының поликонденсациялау реакциясы арқылы жүзеге асады. Лавсан талшығы - өте берік , жарық пен жылуға төзімді, тозбайтын материал. Ол- жақсы диэлектрик, орташа қышқылдар мен сілтілер әсеріне төзімді. Одан трикотаж бұйымдарын, киімдер, қаптама маталар жасайды. Матасы жұмарланбайтын, берік, тозуға төзімді болады. Сондай - ақ техникаға қажетті арқан, таспалар, сүзгі маталар, т.б. заттарды да жасайды.
Полиакрилонитрил. Полиакронитрилдің [ - СН2 - СН(CN) - ]n мономері акрилонитрилды ацетальдегид пен циансутектен алынады:
СН3СНО + HCN --> CH3 - CH(OH) - CN - --> CH2 = CH(CN) + H2O
Бұл мономерді пропиленге аммиак және оттекпен әсер ету арқылы да алуға болады. Полиакрилонитрилге жоғары физико - химиялық қасиеттер тән. Ол 2000С - қа дейін қыздырғанда, ешқандай өзеріске ұшырамайды, диметилсульфоксидте, акрилонитрилде және т.б. еріткіштерде ериді. Бұл талшық өзінің қасиеттері жағынан үлпілдек жүнге ұқсайды, салмағы жеңітүспейді, жылу сақтап, тез боялады. Сондқтан табиғи жүннің алмастырғышы ретінде тоқыма киімдер, жасанды цигейка, көрпе, кілем,ь.б. бұйымдар әзірлеуге қолданылады. Оны акрилон деп те атайды.
Өнеркәсіпте акрилонитрилды винилхлоридпен, виниацетатпен, стиролмен, т.б. сополимерленіп маңызды полимерлер алады. Мысалы, бутадиенмен сополимерлері майға каучук алуға қолданылады.
Синтездік талшықтар табиғи материалдарды алмастыруда өте маңызды рөл атқарады, дегенмен гигиеналық тұрғыдан кемшіліктері де бар. Олардың гигроскопиялық қасиеттері төмен, ауа алмасуы да нашар, сондықтан денене терлетіп, тері ауруларын тудыруы мүмкін. Синтездік талшықтарды көп жағдайда табиғи талшықтармен араластырып бірге пайдаланылады.
Каучук (көксағыз) - негізінен, резеңке және резеңке бұйымдарын жасау үшін қолданылатын эластикалық материал. Табиғатта көптеген өсімдіктерде кездеседі. Бірақ өндіріс үшін маңызы бары - Бразилиада өсетін Гевея ағашынан алынған каучук ( каучук <<као чоу>> - ағаштың көз жасы). Оның сүтінде 30% көксағыз бар. Ол - изопренді полимер (2 метилбутадиен - 1,3):
nCH2 = C(CH3) - CH = CH2 -->(- CH2 - C(CH3) = CH - CH2 -)n
Көксағыздың практикалық маңыздылығы - оның серпімді, эластикалық қасиетінде.
Техниканың дамуына байланысты көксағызға сұраныс арта түсте. Табиғи көксағыздың қоры шектеулі болғандықтан, ғалымдар алдында аса майысқақ синтездік материалдар жасау міндеті туындады.
Көп жылғы қажырлы еңбектен кейін академик С.В.Лебедев көксағызды синтездік жолмен лу әдісін тапты. Сөйтіп, 1932 жылдан бастап осындай көксағыз өндіріле бастады. Ол ең алдымен бутадиенді (СН2 = CH - CH = CH2) пайдаланылады. У үшін шикізат ретінде этил спирті жұмсалады. Ал этил спирті астық пен картоптан алды.
Қазіргі кезде көксағызды синтездеуге мұнай газдары мен мұнайдың өңделген өнімдерінде болатын көмірсутектер пайдалынады.
ЖМҚ қасиеттері. ЖМҚ коллоидты ерітінділер тәрізді дисперсті түзе алады. Ерітіндінің сипаты ЖМҚ - ның еріткішке ұксастығына тәуелді.
Еріткіштердің полюстілігі ЖМҚ полюстілігіне сәйкес болса, шын еру байқалады - молекулалық ерітінділер(судағы желатин).
Ал, егер сәйкес келмесе, полимерлердің золдері мен дисперсі түзіледі(полимерлердің еруі - ісіну процесіне сәйкес келеді).
Полиэлектролиттер - иондалған тобы бар ЖМҚ.
Оларды 3-бөлеміз:.
1. Қышқылды (катиониттер) COOH, SO3 Н , PO(OH), альгиндер, крахмал.
2. Негізді (NH3 , NH2)
3. Полиамфолиттер (NH3, COOH )
ПА қасиеттері ортаның рН-на байланысты өзгереді. Иондалган негіз топтарының саны иондалған қышқыл топтарының санына тең болатын рН мәні - изоэлектрлі нүкте деп аталады. Изоэлектрлі нүктеде іруі, тұтқырлануы, өте сирек жағдайда ісіну, ерігіштіктің төмендеуі, электр қозғалғыштығы төмендеуі құбылыстары байқалады.
Сурет 1. Смола алу өндірісінің қондырғысы сызбанұсқасы
Дәріс материалдарын игергеннен кейін білуге қажетті негізгі түсініктер: полимерлі материалдар классификациясы, полимерлі материалдар қасиеттері, полимерлі материалдарды алу әдістері, полимерлену, поликонденсациялау
Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Олеин қышқылының молекуласын полимердің макромолекуласы деп атауға бола ма?
CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH?
* Макромолекуланың құрылымдық түйінін көрсетіңіз:
...CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH=CH-CH2-...
* Макромолекула полимеризация сатысы тең ...
* Егер полимеризация сатысы n= 1000 болса, полипропилен макромолекуласының молекулярлы массасы нешеге тең?
Ұсынылған әдебиеттер:
* Қайырбеков Ж.Қ, Әубәкіров Е.А. Ж.К. Мылтықбаева. Жалпы химиялық технология. - Алматы. 2009. 222-237 бет
* Тойбаев Ы.Қ., Жұбанов Қ.А., Садықов Ү.Ә. Химиялық технология негіздері. - Алматы. 2011.232-273 бет
* Соколов Р.С. Химическая технология: в 2-х т. М: 2000.-Т.2.С.369-380
3 Зертханалық сабақтар
Зертханалық сабақ 1, 2 - Сильвиниттен калий хлоридін бөліп алу
Жұмыс мақсаты: Калий және натрий хлориді бар тұздар қоспасын бөлу. Берілген тұздар қоспасындағы және таңдамалы еріту арқылы алынған өнімдер құрамындағы KCl-нің массалық үлесін анықтау.
Лабораториялық жұмысқа рұқсат алу сүрақтары:
* Сильвиниттегі хлорлы калийдің мөлшері?
* Галургиялық әдістен басқа сильвиниттен калийді бөліп алу үшін қандай әдіс қолданылады?
* Калий хлоридін сильвиниттен бөліп алу үшін қандай температура қажет?
Жұмысты жасау: Жұмысты орындау үшін 50 г сильвинит немесе калий және натрий
хлоридтерінің тұздар қоспасын аламыз. 150г ерітіндіде 12,5% KCl және 18,5% NaCl болаындай ерітіндіні дайындаймыз. Тұз қоспасын, араласырғыш пен термометрі бар, көлемі 250 мл термотұрақты стаканға салады. Стаканға дайындалған негізгі ерітіндіні құяды да жабық плиткада араласыра отырып қайнағанша қыздырады. Осыдан кейін ерітіндіні лезде тұнбадан Бюхнер воронкасы арқылы бөліп алады. Фильтрде қалған тұнбаны қайтадан стаканға ауыстырады, ал фильраты бөлме температурасында суыады. Түзілген KCl тұнбасын фильрлеп қайтадан стакандағы тұнбаны негізгі ерітіндімен жуады. Бұл операцияны 2-3 рет қайнатады, содан кейін алған тұнбаны және фильтраттан түзілген тұнбаны өлшейді және KCl мөлшерін анықтайды. Негізгі ерітіндіні ақырғы KCl-ды бөліп алғаннан кейін, келесі жұмыстарда қолдану үшін сақтап қояға болады.
Қоспаны бөлуге дейін және кейінгі өнімдерде KCl-дың массасын анықтауды келесі өлшеу әдістермен жүргізуге болады: перхлоратты, тетрафенилборатты, кобальтнитритті, гидротартратты, дипикриламинді және гексанитрофениламин магний тұзы әдестері.
Тетрафенилборатты әдісті қолдану кезінде 0,0001г дейін дәлдікпен алынған 5г өлшемені стаканға салып 300 мл дистельденген су, 3 мл конц. H2SO4 құяды да қайната отырып 30 мин уақыт ішінде сақтықпен ерітеді. Алынған ерітінді суығаннан кейін көлемі 500 мл өлшегіш колбаға фильтлейді, фильтрдегі тұнбаны хлор ионынан шаяды, хлор ионның сапалық реакциямен тексереді, ал ерітінді көлемін колбаның белгісіне дейін жеткізіп, араластырады. Ерітіндіден пипеткамен 10 мл алып 100-мллік стаканға ауыстырады, 25 мл дист-ген суды үстіне құяды. 1-2 тамшы метил қызылды құяды, түсі өзгергенше 3 мл-ге дейін 10% сірке қышқылын құяды. Осы дайындалған ерітіндісі бар стаканды су моншасында 450С дейін қыздырады және араластыра отырып 8-10 мл 0,1 моль/л Na[(C6H5)4B] ерітіндісін қосады, калий тетрафенилборат тұнбасы түзіледі. Стаканды су моншасында тағы 5-10 мин-қа қалдырады, содан кейін бөлме температурасына дейін суытады, тұнбасы алдын ала өлшенген шыны фильтр арқылы фильтрлейді, шайғыш ерітіндінің аз мөлшерді порцияларымен 4-5 рет және суық сумен 3 рет шаяды. Шайғыш судың жалпы көлемі 50-60 мл. (Шайғыш ерітінді - 1% сірке қышқылдың 100 мл ерітіндісі мен 0,1 моль/л тетрафенилборат натрийдің 3,4 мл ерітіндісінің қоспасы). Тұнбасы бар фильтрді кептіргіш шкафта 1200С температурада массасы тұрақтанғанша кептіреді және өлшейді. Калий хлоридінің массалық үлесін келесі формуламен есептейді: , мұндағы m - кептірілген тетрафенилборат калий тұнбасының массасы, г; m1 - анализденетін қоспаның массасы, г; 0,208 - аналитикалық көбейткіш; х1 - анализденетін қоспаның массалық бөлігіндегі ылғал мөлшері, ол өлшеме массасын термостатта 100-1050С кептіре отырып тұрақты массаға жеткізу кезінде анықталады.
Жұмыс нәтижесін өрнектеу: әдістемені сипаттау және анализ нәтижесін жазу.
Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
1. Сильвинит дегеңіміз не?
2. Калий және натрий хлоридтерін бір бірінен бөлінуі неге негізделген?
3. Сильвинитті өндеудің оптимальды жағдайлар қандай?
Зертханалық сабақ 3-5 - Судың анализі. Ионалмасу тәсілмен суды жұмсарту.
Жұмыс мақсаты: Судың жалпы, карбонатты және карбонатты емес кермектілігін анықтау, көмірқышқыл газының мөлшерін анықтау.
Лабораториялық жұмысқа рұқсат алу сүрақтары:
* Судың кермектілігі қандай металдар иондарына негізделген?
* Кермектілік бойынша су қалай жіктелінеді?
* Судың толық тұзсыздануы қалай жетіледі?
Жұмысты жасау: судың жалпы кермектілігін анықтау. Судың жалпы кермектілігін келесі жолмен анықталады: а) комплексонометриялық - трилон Б ерітіндісімен хромоген көк немесе қара индикаторы қатысында, аммиакты ортада (рН 9-10) титрлейді; б) судағы кальций және кальций мөлшерін көлемдік және өлшемдек әдістермен анықтау.
А) Көлемі 250 см3 конус тәрізді колбаға зерттелетін 100-150 см3 су құяды, 5 см3 аммиакты буферлі ерітінді қосады, 6-7 тамшы хромоген индикаторын қосады да 0,05-0,1 н. трилон Б ерітіндісімен ерітіндінің түсі қызыл түсі сұр көк түске өзгергенше абайлап титрлейді. Жалпы су кермектілігін Кж (мг-экв/дм3) келесі формуламен есептейді:, мұнда υ1 - сынаманы титрлеуге жұмсалған 0,1 н. трилон Б ерітіндісінің көлемі, см3; k-трилон Б ерітіндісі нормальдігінің коэффициенті, k=нфак/0,1н; υ-судың зерттелетін сынама көлемі, см3. Егер υ=100 см3 болса, Кж=υ1k. ерітіндісінің
Б) кальцийді анықтау үшін анализденетін 100 см3 суға лакмус бойынша қышқыл реакцияға дейін HCl қосады. Ерітіндіні қайнағанша дейін қыздырады, оған 10 см3 10%-NH4Cl ерітіндісінің 10 см3 көлемін қосып, 15см3 (NH4)2C2O4 ерітіндісін араластыра отырып қосады. 10-15 мин кейін 3-4 тамшы аммиакты әлсіз иісі шыққанша қосады. Тұнбасы бар ерітіндіні 10-15 мин су моншасында ұстайды. Кальций оксалатының тұнбасын фильтрлеп, аммоний оксалатының ерітіндісімен шаяды. Шайылған тұнбаны фильтрде күкірт қышқылымен ерітеді, фильтратты қайнағанша қыздырады және ашық қызыл түс пайда боялғанша калий перманганаты ерітіндісімен титрлейді. Ca2+ (мг/дм3) ионының концентрациясын келесі формуламен есептейді: CCa2+= TKMnO4.10.100, мұнда TKMnO4 - кальций ионына есептелген KMnO4 титрі; υ-титрлеуге кеткен KMnO4 көлемі.
Магнийді анықтау үшін 700 см3 суға 3 тамшы метилоранжды қосады, оны сары түс пайда болғанша 0,1н HCl мен тирлейді және қуыс сынаманы титрлеуді қатар жүргізеді. Қуыс сынамада 10см3 су болады. Ерітіндісі бар екі колбаны қайнағанша қыздырады, содан кейін оларды көлемі 200см3 өлшегіш қолбаға ауыстырады. Колбаларға 50 см3 ден ауызының төменгі бөлігіне дейін сумен жеткізеді. Колбаның ішіндегі заттарды араластырады да су моншасына жарты сағатқа қояды. Колба суығаннан кейін белгісіне дейін сумен жеткізеді, араластырады, магний гидроксидінің тұнбасын фильтрлейді. Әр сынаманың 100 см3 фильтратын 0,1 н HCl ерітіндісімен, кальций гидроксидінің артықшылығын байланыстыра отырып, фенолфталеин қатысында титрлейді. Магний мөлшерін келесі формуламен есептейді: , мұнда 12,16 - магнийдің грамм-эквиваленті, N-тұз қышқылының нормальдігі; υ1 - қуыс сынаманы титрлеуге жұмсалған тұз қышқылының мөлшері, см3; υ2 - сынаманы титрлеуге жұмсалған қышқылының мөлшері, см3. Осы жағдайда судың жалпы кермектілігі (мг-экв/дм3) келесі формуламен анықталады: , мұнда CCa2+ және CMg2+ - иондарының концентрациясы, мг-экв/дм3.
Карбонаттық кермектілік. Анализденетін судың 100 см3 көлемін 0,1 н HCl ерітіндісімен метилоранж индикаторы қатысында ерітінді түсі ашық қызыл түске өзгергенше титрлейді. , мұнда N - HCl-дың нормальдігі, υ1 - титрлеуге жұмсалған HCl-дың көлемі, см3; υ2 - анализ үшін алынған су көлемі, см3.
Карбонатты емес кермектілік. Жалпы және карбонатты кермектілік арасындағы айырмашылық ретінде анықтайды Кн=Кж - Кк.
Көмір қышқыл газын анықтау. Түбі дөнес колбаға 200 см3 анализденетін суды құяды, оған 1%-ті фенолфталеин ерітіндісінің 0,2 см3 көлемін қосып араластырады. Егер ерітіндінің түсі эталонды ерітіндінің түсіне қарағанда түсі интенсивті болса, онда бұл ерітіндіде еріген көмір қышқыл газы жоқ. Түсі жоқ немесе әлсіз болса, онда СО2 бар. Осындай жағдайда сынаманы эталон ерітіндінің түсіне дейін титрлейді. Көмір қышқыл газының концентрациясын келесі формуламен анықтайды: , мұнда N - NaOH-тың нормальдігі, υ- титрлеуге кеткен NaOH көлемі, см3.
Суды жұмсарту. Әктік пен содалық әдістер. Алдын ала судың карбонатты, карбонатты емес магнилік кермектілігін және СО2 мөлшерін анықтайды. Осы мәліметтер көмегімен судың кермектілігін жою үшін ізбеспен соданың мөлшерін есептейді. Мысалы: карбонаты кермектілік 6 мг-экв/дм3; карбонатты емес - 2 мг-экв/дм3; магнилі - 3 мг-экв/дм3; СО2 - 9 мг/дм3. Сонда суды жұмсарту үшін қажет Ca(OH)2: , мұнда 1/22 - СО2 нің аналитикалық көбейткіші, мг-экв/дм3
немесе 9,4.74/2=347,8 мг/дм3 немесе 0,348 г судың бір дм3-не;
Na2CO3: 2 . 106/2=106 мг/дм3=0,106 г судың 1 дм3-не.
Өлшенген ізбес пен соданың мөлшерін 0,01 г дейінгі дәлдікпен өлшеп 1л жұмсаратын суда ерітеді. Колбаның ішіндегі ерітіндіні 3-5 мин араластырады, біраз қойып қабатталып бүктелген фильтрде фильтрейді. Фильтраттан 200 см3 жұмсартылған су алып, онда карбонатты, карбонатты емес, магнилі кермектілікті, СО2 - ні анықтайды.
Ионалмастыру әдісі.
Катиониттік сүзгіш: 1- шыны трубка, 2- катионит, 3-шыны мақта, 4-кран
Катиониттік сүзгіш төменгі бөлігіне шыны мақта салынған шыны трубка (сурет 1.). Трубка кран және бұрғандадан тұрады. Колонканы 0,5м биіктікке дейін катионитпен толтырады. Алдын ала катионитті регенерациялайды. Ол үшін 700 см3 (6-8%-ті) ас тұздың ерітіндісін колонкадан мынадай жылдамдықпен өткізу керек: ерітінді катиониттен 25-30 мин уақыт аралығында өту керек. Содан кейін регенерацияланған катионитті NaCl қалдығынан сумен шаяды. Оған мөлшерімен 1000 см3 су кетеді. Катионитті шайғаннан кейін фильтр арқылы 200-250 см3 суды берілген жылдамдықпен өткізеді. Содан соң фильтрленген және бастапқы судың жалпы кермектілігін анықтайды.
Жұмыс нәтижесін өрнектеу: әдістемені суреттеу және анализ нәтижесін жазу.
Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
1. 100 мл суды титрлеуіне 2 мл 0,1н трилон Б ерітіндісі жұмсалды. Судың кермектілігін есептеніз.
2. Неліктен карбонатты кермектілікті анықтағанда фенолфталеинді қолдануға болмайды?
3. Қақты жою үшін қандай заттарды қолданады?
Зертханалық сабақ 6 - Суперфосфат синтезі
Жұмыс мақсаты: 15-20 г суперфосфатты алу және анализдеу.
Лабораториялық жұмысқа рұқсат алу сүрақтары:
* Минералды тынайтқыштар қалай жіктелінеді?
* Табиғи фосфаттарды өндеу әдістерін атаныздар
* Жай суперфосфаттын сипаттамасын келтірініздер. Оның құрамы қандай?
Жұмысты жасау: Суперфосфат алу. Фосфоритті Ca3(PO4)2 метал ступкада усатып, фарфор ступкада ұсақтап, елейді. Технохимиялық таразыда 20-25г фосфорит ұнтағын өлшеп алады. Фосфоритті еріту үшін қажет 62-64% қышқыл мөлшерін суперфосфаттың түзілу реакциясы арқылы есептеп алады. Фосфориттің құрамында қоспа болғандықтан қышқылдың мөлшерін териялық есептелген мөлшерден 15% аз болады. Қышқылды фарфор стаканға құяды да 50-600С дейін қыздырады. Стаканға фосфорит ұнтағын немесе апатит концентратын жеке жеке порциямен салады. Қоспаны шыны таяқшамен 3-4 мин араластырады, содан кейін кептіргіш шкафка температурасы 110-1500С 1 сағатқа қояды. Суытып суперфосфатті анализдейді.
Анализ үшін аналитикалық таразыда 2-2,5г суперфосфатты өлшеп, фарфор ступкада кесектерін ұсақтатады. Ступкаға 25 мл су қуяды, қоспаны араластырады, біраз уақытқа қойып қояды. Одан кейін 250 мл өлшегіш колбаға фильтрлейді. Колбаға алдын ала кальций тұзының гидролизі болмау үшін 5-6 тамшы тұз қышқылы құяды. Ступкадағы қалдықты тағы 3 рет сумен шаяды, әр кезінде 20-25 мл су құйып, және ерітіндіні фильтрге құйып отырады. Содан кейін ерімеген қалдықты фильтрге ауыстырып, колба белгісіне дейін сумен шаяды. Ерітіндіні мұқият түрде араластырады. Осы ерітінді құрамында суда еритін фосфор (V) оксиді болады.
Ерімеген қалдығы бар фильтрді екінші 250 мл-лік өлшегіш колбаға салып үстіне Патерман ерітіндісін құяды да колбаны тығынмен жауып қатты шайқап араластырады. Колбаны 15 мин. 600С-қа дейін қыздырады. Содан кейін оны суытып дистильденген сумен белгісіне дейін жеткізіп араластырады да колбаға құрғақ фильтр арқылы фильтрлейді. Бірінші фильтр порциясын алып тастайды. Ерітінді құрамында цитратоерігіш фосфор (V) оксиді болады.
Цитрато- және суда ерігіш фосфор оксидінің жалпы мөлшерін есептеу үшін судан және цитратты ерітіндіден 50 мл-ден алып осы ерітінділерді стаканға құяды. Үстіне 25 мл Патерман ерітіндісін құяды, араластырады, содан соң 2-3% аммиак ерітіндісімен фенолфталеин қатысында нейтралдайды. Фосфат ионың тұнбаға түсіру үшін ерітіндіге 25-38 мл магнезиальді қоспаны және 10-25 мл 25% аммиак ерітіндісін қосады. Стакандағы ерітіндіні 30 минтай араластырып 5-15сағатқа қояды. Магний-аммоний фосфатының түзілген тұнбасын тығыз күлсіз фильтр арқылы фильтрлейді және оны 2-3% аммиак ерітіндісімен шаяды. Одан кейін тұнбасы бар фильтрді тигельге салып кептіреді, муфель пешінде қыздырады және өлшейді.
Фосфор оксидіне (V) өлшенген фосфор қышқылының мөлшерін келесі формуламен есептейді , мұнда m - пирофосфат магнийдің массасы, г; m1 - суперфосфат өлшемесі, г; 0,6377 - P2O5 өлшенген Mg2P2O7 нің көбейткіші.
Жұмыс нәтижесін өрнектеу: Суперфосфатты алу әдісін сипаттау. Есептеу жүргізу және анализ нәтижесін жазу.
Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
1. Неге фосфорлы тынайтқышты анализдегенде суда еритін және цитратты фосфорды есептеу қажет?
2. 1т суперфосфат алу үшін масса мен көлемі бойынша қанша 66% күкірт қышқылы (ρ=1,57 г/м3) қажет?
3. Құрамында 5% CaCO3 бар фосфориттен 10 г суперфосфатты алу үшін теориялық түрде қанша 65% H2SO4 қажет?
Зертханалық сабақ 8 - Металдардың коррозияға тұрақтылығын анықтау
Жұмыс мақсаты: Тұз және күкірт қышқылында жүретін коррозиялық тұрақтылықты анықтау
Лабораториялық жұмысқа рұқсат алу сүрақтары:
* Коррозия түрлерін атаныздар
* Коррозия механизмдері?
* Коррозия жылдамдығын анықтаудың көлемдік әдісі неге негізделген?
Жұмысты жасау: Металлдардың коррозиялық тұрақтылығын стационарлыұ жағдайда анықтау үшін келесілерді ескерген жөн:
* Металл пластинкалары оңай өлшенетін размерде болу керек, жуық шамамен 15-30см2 арасында жату керек.
* Берілген пластинка размеріне жуық шамамен 150 мл қышқыл алу керек.
* Металл қышқылда массасы 0,1000-0,3000г кішірейгенше ұстау керек.
Үш болат пластинканы наждак қағазымен өңдеп, майсыздандырып, аналитикалық таразыда өлшейді де концентрациясы белгілі қышқылға (1,3,5,7 н) салады. Бірнеше сағаттан кейін (2-4) қышқылдан алып сумен, сүйытылған сода ерітіндісімен, қайтадан сумен, спиртпен және эфирмен шаяды. Пластинканы кептіреді, өлшейді, коррозия жылдамдығын есептейді.
Жұмыс нәтижесін өрнектеу: жұмыс әдістемесін қысқаша сипаттау. Алынған нәтижелерді кестеге енгізеді.
Үлгі массасы (г)
Массаның азаюы (г)
Ауданы
(см[2])
Уақыт (с)
Коррозия жылдамдығы (г/м2*с)
Тәжірибеге дейін
Тәжірибеден кейін
Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
1. Металл коррозиясының механизмі.
2. Металдың коррозияға тұрақтылығын анықтау үшін қандай әдістер қолданылады?
3. Металдың коррозияға тұрақтылығын анықтайтын гравиметриялық әдіс неге негізделген?
Зертханалық сабақ 10 - Минералды бояғыштарды алу
Жұмыс мақсаты: Минералды бояғыштарды алу
Лабораториялық жұмысқа рұқсат алу сүрақтары:
* Берлин лазурін алу тәсілін келтірініз. Реакция теңдеуін жазыныз.
* Мырыш ақ сырды алу тәсілін көрсетініз. Реакция теңдеуін жазыныз.
* Гинье жасылын қалай алады? Реакция теңдеуін келтірініз.
Жұмысты жасау: Баритті бояғышты алу. 300 мл стаканға барий хлоридінің ерітіндісін құяды да 800С қа дейін қыздырады. Ерітіндіні тез араластыра отырып аз порциялармен натрий сульфатының ерітіндісін жіңішке ағынмен құяды. Алынған сүт тәрізді ерітіндіні біраз уақытқа қойып қояды, осыдан кейін түзілген ұсақ кристалды BaSO4 тұнбасын фильтрлейді. Фильтратты жинап алады, егер фильтрат лайланған болса, оны сол фильтрден қайтадан өткізеді. Тұнбаны 2-3 рет шаяды. BaSO4 тұнбасын кептіргеннен кейін таза ыдысқа салып қояды.
Мырыш бояғышты алу. 500 мл-лік стаканға 0,5М сода ерітіндісін құяды да қайнағанша қыздырады. Тез араластыра отырып ыстық сода ерітіндісіне көлемі алдынғы ерітінді көлеміндей мырыш сульфатын жіңішке ағынмен құяды. Мырыш карбонаты тұнбасы түзіледі. Тұнбаны біраз уақытқа тығызданғанша қойып қояды. Декантация арқылы Na2SO4 ерітіндісін алып тастап, тұнбаны таза сумен бірнеше рет шаяды. Әр кезде тұнбаны таза сумен араластырып, біраз уақытқа қойып, декантацияны жүргізу керек. Шайғаннан кейін мырыш карбонатын фильтрлеп, фильтрде кептіреді. Содан кейін құрғақ ұнтақты фарфор тигельге салып, ашық жалында қыздырады. Реакция соңын анықтау үшін, яғни мырыш карбонатының ыдырауын анықтау үшін біраз мөлшерде сынама алып, пробиркаға салады да, үстіне бірнеше тамшы тұз немесе күкірт қышқылын қосады. Егер мырыш карбонаты толық ыдырамаса, ол қышқылмен әрекеттесіп, көмір қышқыл газы бөлінеді. Ал егер ZnCO3 толық ыдыраса, қышқылмен мырыш тотығы газ бөлінуінсіз әрекеттеседі.
Берлин лазурін алу. 120 мл 1М FeSO4 ерітіндісін стаканда қайнағанша қыздырады. Осы ерітіндіге үздіксіз араластыра отырып 90 мл 1М KSCN жіңішке ағынмен құяды. Түзілген ақ тұнбаны тұндырып, одан ерітіндіні құйып алады, 70-800С қыздырылған таза сумен екі рет шайып, ерітіндіні тұнбадан бөліп алады. Түзілген түссіз немесе аздап боялған тұнбаны қышқылдау үшін 20 мл конц. күкірт қышқылы ерітіндісін құяды, 70-800С дейін қыздырады, 30 мл конц. азот қышқылын араластыра отырып қосады. Содан кейін реакциялық қоспаны қайнағанша қыздырып, қалыпты температурада үздіксіз араластыра отырып 20-30 мин ұстайды. Қоспаны екі күнге қалдырады. Тұнба қою көк түске ие болады. Тұнбадан ерітіндіні құйып алып, оны таза сумен шайып, фильтрлейді.
Жасыл бояғышты алу - яр-медяник және Гинье жасылын алу. Яр-медяникті алу үшін 100 мл 1М CuSO4 ерітіндісіне 100 мл 1М сода ерітіндісін құяды. Түзілген тұнбаны бірнеше рет сумен шаяды, содан кейін оны сірке қышқылында ерітеді. Алынған ерітіндіні қайнағанға жеткізбей буландырады, содан кейін суытып тұнба қатайғанша қойып қояды. Содан кейін кристалды яр-медянкті негізгі ерітіндіден бөліп алады, кептіреді.
Гинье жасылын алу үшін калий дихроматының 1 массалық бөлігін кристалды бор қышқылының 3 массалық бөлігімен араластырады. Қоспаны тигельге салып, 30 минут балқығанша қыздырады. Тигельден қалған затты ступкада ұсатып фарфор ыдысқа салады, су құйып 1-2 сағаттай қайнатады. Бор қышқылы бар ерітіндісіне тұнбадан бөліп алып, екінші ыдыста кристалл түзілгенше буландырады. Бор қышқылы алынған жасыл тұнбаны ыстық сумен, содан кейін 1М күкірт қышқылымен, содан соң 1М NaOH ерітіндісімен шаяды. Фильтрлеп, 1000С температурада кептіреді.
Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
1. Мырыш карбонатының тұз қышқылымен әрекеттесу реакциясын жазыңыз.
2. Мыс сульфатының натрий карбонатымен әрекеттесу реакциясын жазыңыз.
Зертханалық сабақ 11 - Қатты отын анализі
Жұмыс мақсаты: Қатты жағармайдың ылғалдылығын, ұшқыш заттардың мөлшерін және күлділігін анықтау.
Лабораториялық жұмысқа рұқсат алу сүрақтары:
* Технологиялық процестерді жүргізуде оттынның маңыздылығы қандай?
* Қатты отынды қолдану схемасын құрастырыныздар.
* Отынның технологиялық сипаттамасы қандай?
Жұмысты жасау: Жаңармайдың ылғалдылығын анықтау. Тас көмірді, антрацитті немесе сланецті ступкада ұсақтап, елейді. Жаңармайдын 1-2 г алып, алдын ала бюкске салып, жаңармайды бірдей қылып жайып 102-1050 С 2 сағаттай тұрақты массаға дейін кептіреді. Ылғал мөлшерін келесі формуламен анықтайды (%): , мұндағы m - кептіргеннен кейін жоғалтқан масса мөлшері, г; m1 - жаңармай массасы, г. Бірінші рет ылғалды анықтағаннан кейін екінші рет кептіруді 104-1050С 30 минуттай уақыт жүргізеді. Массасын жоғалту 0,01 г-нан аспау керек. Алынған мәліметтерді кестеге жазады.
Жаңармай массасы ( г)
Массаның азаюы ( г)
Ылғал мөлшері (%)
Кептіруге дейін
Кептіруден кейін
Қатты жаңармайдың күлділігін анықтау. Алдын ала қыздырылып, өлшенген фарфор тигельге 1-2 г жаңармай салып, 250-3000С температураға дейін қыздырылған муфель пешіне қояды. Содан кейін 1-2 сағат аралығында температураны 800-8250С-қа дейін көтеріп, сол берілген температурада 1 сағат устайды. Тигель 5 мин ауада суытып бөлме температурана дейін суығанша эксикаторға қояды. Күлділік (%)=m.100/m1, мұнда m-күл қалдығының массасы, г; m1 - жаңармай массасы, г. Алынған нәтижелерді кестеге жазады.
Масса
жаңармай ( г)
күлдін (г)
В %
Ұшқыш заттардың мөлшерін анықтау. Қатты жаңармайдың ұсақталған, құрғақ 1г жуық массасын алдын ала кептірілген, өлшенген тигельде өлшеп алады. Тигельді қақпақпен жауып 8500С дейін қыздырылған муфель пешіне қояды. Тигельдің түбі муфель астынан 10-20 мм қашықтықта устау үшін оны ыстық тірегіш затқа қойып қана пешке орналастырады. Тигельді пеште 7 мин устайды. Содан кейін тигельді алып қақпағын алмай суытады, бірінші 5 мин ауада, содан кейін бөлме температурасына дейін эксикаторда суытады. Тигельді өлшейді. , мұнда m1 - жаңармайдың қыздырғаннан кейінгі жоғалтқан массасы, г; m2 - жаңармай өлшемесі, г; mH2O - көміртегі өлшемесіндегі ылғал массасы, г. Алынған мәліметтерді кестеге енгізеді.
Жаңармай өлшемесі (г)
Массаның азаюы (г)
Өлшемге арналған ылғал мөлшері (г)
Ұшқыш заттардың мөлшері
Грамм түрінде
%
Жұмыс нәтижесін өрнектеу: әдістемені сипаттау және анализ нәтижесін жазу.
Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
1. Қатты жаңармай құрамына қандай элементтер кіреді?
2. Қатты жаңармайдың техникалық анализі қалай жүргізіледі?
Зертханалық сабақ 12 - Фенолформальдегидті шайырлардың синтезі
Жұмыс мақсаты: Термопластикалық (новолачная) және термореактивті (резолды) шайырды алу. Қасиеттерін анықтау.
Лабораториялық жұмысқа рұқсат алу сүрақтары:
* Термопластикалық және термореактивті полимерлердің айырмашылығы.
* Новолакты және резолды шайырлардың түзілу жағдайлары. Синтез теңдеуін келтірініздер
* Алынған шайырлардың құрылысына және қасиеттеріне қандай факторлар әсер етеді?
Жұмысты жасау: Термопластикалық шайырды алу. Түбі дөнес көлемі 50 мл колбаға 7,5г фенол және 5 мл 40%-ті формальдегид ерітіндісін салады. Қоспаны фенол ерігенше араластырады, 2-3 тамшы конц. HCl ерітіндісін қосады, колбаны кері тоңазытқышы бар пробкамен жауып 90-1000С температурада су моншасында сулы және шайырлы қабаттар бөлінгенше қыздырады. Тұрғаннан кейін бетіндегі сулы бөлігін құйып алып, шайырды метилоранж қатысында нейтралды реакцияға дейін шаяды. Чашканы кептіргіш шкафқа қойып 180-2000С дейін қыздырады. Шайыры бар чашканы өлшеп полимер ұығымын өлшейді.
Полимердің сызықты құрылысын анықтау үшін 1 г алынған затты ұсатып, пробиркаға салады 10 мл этил спиртін немесе ацетонды құяды да қыздырады. Қоспаны 5-10 мин кейін 1-1,5сағ араластырады. Сызықты шайырлар еріп кетеді.
Резолды шайырды алу. Дөнес түбті 50 мл колбаға 5 г фенол, 10 мл 40%-ті формальдегид ерітіндісін және 0,5 мл 40%-ті формальдегид ерітіндісін және 0,5 мл 40%-ті NaOH ерітіндісін құяды. Колбаны кері тоңазытқышы бар пробкамен жауып, араластырып асбест сеткада температураны ақырындап жоғарылата отырып, қыздырады. Түсі қызыл тұтқыр зат пайда болғанша қыздыруды 1 сағ уақыт жүргізеді. Ыстық тұтқыр затты өлшенген фарфор ыдысқа құяды. Ыдысты кептіргіш шкафында 100-1200С температурада полимер қатқанша дейін ұстайды. Суығаннан кейін өлшеп, полимер шығымын анықтайды. Полимердің кеңістіктегі құрылысын анықтау ұшін бір кесегін ұсақтап спирт пен ацетонда еріуін қарастырады.
Жұмыс нәтижесін өрнектеу: әдістемені сипаттау. Анализ нәтижесін жазу.
Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Қандай жағдайда термопластикалық шайырлар түзіледі? Термопластикалық шайырлар құрылысын көрсет.
* Фенол мен формальдегидтің полимерленуінің қай кезінде резолды шайыр пайда болады?
* Шайырдың қай түрі термореактивті болады?
Зертханалық сабақ 13 - Сабын синтезі. Май қышқылдардың құрамын анықтау
Жұмыс мақсаты: Тамақ өнімдерінен сабынды алу. Сабын нұсқасында май қышқылдарының мөлшерін анықтау.
Лабораториялық жұмысқа рұқсат алу сүрақтары:
* Сабынды алу процесінде қолданылатын шикізаттың негізгі түрлерін атаныздар
* Сабынды алу процесіндегі негізгі этаптар
* Қандай процес сабындану процесі деп аталады?
Жұмысты жасау: Сабынды алу. NaOHтің спирттік ерітіндісімен май гидролизін жүргізеді. Ол үшін 6 г майды өлшеп алады, фарфор стаканға салып, ерігенше қыздырады. Алынған ерітіндіні 10-15 мин қайнатады, оған 10-15 мл аса қаныққан натрий хлориді ерітіндісін қосады, су моншасында суытады. Бетінде пайда болған сабын қабатын стаканнан алып, фильтр қағазында кептіреді де өлшейді. Майдан алынған сабынның шығымын есептейді.
Жоғары қышқылдардың мөлшерін анықтау. 5 г иіс сабынды немесе кір сабынды өлшеп, жіңішке қылып турап, 100 мл стаканға салып, үстіне 50 мл дистилльденген су құйып, жабық электроплиткада сабын ерігенше қыздырады. Алынған ерітіндіге 10 мл тұз қышқылын (1:1) құйып қыздырады, ерітінді бетінде майлы қабат пайда болғанша жалғастырады (стаканның ішіне шыны таяқша салып қою керек). Стаканды суытады, шыны таяқшаны алғанда пайда болған тесіктен сұйықты құйып алады. Стаканда қалған жоғары май қышқылдарын фильтр қағазына салып, кептіреді. Қабырғасында қалып қойған май қышқылдарын скальпельмен алады, алынған қышқылды өлшеп, алынған сабын құрамында қандай мөлшерде май қышқылдары бар екенін процент бойынша есептейді.
Жұмыс нәтижесін өрнектеу: әдістемені сипаттау. Анализ нәтижесін жазу.
Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Сабын құрамын сипатта.
* Сабынды алу схемасын көрсет.
* Саломас деген не?
Зертханалық сабақ 14 - Мыс-аммиакатты жібек алу
Жұмыс мақсаты: Мысты-аммиакты жібекті алу.
Лабораториялық жұмысқа рұқсат алу сүрақтары:
* Мыс аммиакатты жібекті алу үшін қандай шикізат қолданылады?
* Мыс аммиакатты жібекты алуда негізгі стадиялары.
* Мыс аммиакатты жібектің қасиеттері қандай?
Жұмысты жасау: Химиялық стаканға 20 мл су құяды, оған ұнтақталған мыс сульфатының ұсағын еруі азайғанша дейін салады. Алынған қаныққан ерітіндінің 10 мл 100 мл сумен сұйылтады, оған бюреткамен тамшылап, араластыра отырып, сілтілік орта түзілгенше 30% NaOH ерітіндісін қосады. Ерітінді сілтілігін қызыл лакмус қағазымен тексереді. Бюретканың көрсеткіштері бойынша қосылған сілті мөлшерін жазады. Қалған CuSO4 ерітіндіге (10 мл жуық) 10 мл 25% аммиак ерітіндісін қосады, оған бірінші жағдайдағы мөлшердей NaOH ерітіндісін қосады (0,2-0,3 мл немесе одан аздау). Алынған ерітінді қанық көк түсті. Бұл ерітіндіде 1 г ұсақталған мақтаны ерітеді де үздіксіз араластыра 10-20 мин қояды. Осының нәтижесінде біртекті тұтқыр ерітінді түзіледі. Тұтқыр сұйықты шприцпен сорып алады. 30% NaOH ерітіндісімен тұндырғыш ваннаға шприцті салып, жіпті тартып, тұндырғыш ваннада 2 мин ұстайды. Одан кейін жіпті таза дистильген сумен шайып, мысты алып тастау үшін 2% күкірт қышқылы ерітіндісімен түссізденгенше шаяды.
Жұмыс нәтижесін өрнектеу: Мысты-аммиакты жібекті алу әдістемесін сипаттау. Алынған өнімді мұғалімге өткізу.
Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
1. Мысты-аммиакты жібек қандай зат?
2. Мысты-аммиакты жібекті алу үшін қолданатын заттар
3. Мысты-аммиакты жібек қандай қасиеттерге ие? Қайда қолданады?
4 БІЛІМ АЛУШЫНІҢ ӨЗІНДІК ЖҰМЫСЫ
Өзіндік жұмысын тексеру үшін тест сұрақтары:
1. ХТЖ-ні моделдеу үшін операторлық сұлбаларды қолданады. Химиялық ауысу опреаторын көрсетіңіз:
А) В) С) Д) Е)
2. Бензиннің октандық санынжоғарлатуға әсер ететін өнімдерді көрсетіңіз:
А) Қалыпты парафиндер мен олефиндер
В) қалыптыпарафиндер мен циклопарафиндер
С) изопарафиндер мен ароматты көмірсутектер
Д) циклопарафиндер мен олефиндер
Е) ароматты көмірсутектер мени олефиндер.
3. Мұнайды гидротазалау кезінде күкірт қандай түрінде бөлінеді?
А) SO2 В) SO3 С) S Д) H2S Е) R-SH.
4. Көмірді кокстеу кезіндегі кокстің орташа шығымы қандай?
А) 30-40% В) 40-50% С) 50-80% Д) 65-80% Е) 85-90%
5. Көмірді газдандыру кезінде қолданылатын газификациялық агенттері.
А) H2O + O2
В) CO2 + O2
С) CO2 + CO2
Д) N2 + H2O
Е) N2 + CO2
6. Фишер-Тропш синтезінде синтез-газдан көмірсутектерді алу кезіндегі қолданылатын катализаторлар:
А) никель
В) платина
С) темір
Д) мыс
Е) хром
7. Кучеров бойынша ацетилен гидратация кезіндегі ацетальдегидті алу үшін қолданылатын катализатор:
А) Сd
В) Hg
С) Ni
Д) Cu
Е) AI2O3
8. Мұнайдың каталитикалық крекинг процесінің температурасы:
А) 200-2500
В) 150-2000
С) 250-3500
Д) 450-5500
Е) 600-7000
9. Мұнайдың риформинг процесінің катализаторы:
А) NiO AI2O3
В) CuO AI2O3
С) AI2O3 MoO3
Д) TiO2 AI2O3
Е) Fe2 O3 MoO3
10. Төментемпературалы кокстеудің температурасы:
А) 6500 В) 7000 С) 7500 Д) 8000 Е) 9000
11. Көмірді термиялық ерітудегі қолданылатын еріткіштер:
А) тетралин және толуол
В) күкіртті эфир және хлороформ
С) ацетон және этилацетат
Д) бензол және диметилформамид
Е) петролей эфирі және хлорлы метилен.
12. Қандай газ қоспасы синтез-газ деп аталады?
А) CO2 + CO В) CO2 + Н2 С) CO + Н2 Д) O2 + H2 Е) CO + O2
13. Мұнай крекингінің белсенді компоненттері:
А) силикагель
В) карборунд
С) цеолит
Д) алюмосиликатар
Е) металдардың тотықтары.
14. Жартылай кокстеу температурасы:
А) 2000 В) 250-3000 С) 350-4000 Д) 450-5000 Е) 550-6000
15. Синтетикалық шайырларды өндірістік мөлшерде шығару кезінде қолданатын, тек көмірдің кокстеу процесінде түзілетін ароматты көмірсутекті атаңыз:
А) бензол В) толуол С) ксилол Д) нафталин Е) этилбензол
16. Синтез-газ дан өндірісте тұрмыстық газ - метанды алуға болады. Метандару реакциясын жетілдіретін катализаторды атаңыз:
А) NiO В)Ni С) Сr Д) Cu Е) CuO
17. мұнай өнімдердің гидротазалау кезінде азот қандай қосылыс ретінде бөлінеді?
А) элементті азот В) аммиак С) метиламин Д) гидразин Е) нитрометан
18. Лугри бойынша (тығыздалған қабаттағы) көмірдің газификация температурасын көрсетіңіз:
А) 7000 В) 8000 С) 9000 Д) 10000 Е) 11000
19 Копперса-Тотуена бойынша (тығыздалған қабаттағы) көмірдің газификация температурасын көрсетіңіз:
А) 1100-12000 В) 1200-13000 С) 1300-14000 Д) 1400-15000 Е) 1500-16000
20. Винклера бойынша (қайнау қабаттағы) көмірдің газификация температурасын көрсетіңіз:
А) 800-9000 В)9800-10000 С) 1000 - 11000 Д) 1100-12000 Е) 1200-13000
21. <<технология>> терминін алғаш енгізген:
A. Н.Н. Семенов
B. П.А. Ильенков
C. И. Бекман
D. К. Либих
E. Ф.А. Денисов
22. Химиялық ауысулар арқылы, шикізатты өңдеуге арналған машиналар мен аппараттарда жүретін процесстер мен операция үйлесімділігі аталады:
A. химиялық-технологиялық процесс
B. химиялық өндіріс
C. технологиялық процесс
D. химиялық - технологиялық жүйе
E. химиялық процесс
23. химиялық құрамын өзгертпей, тек фазалардың компоненттік құрамын өзгертіп жүретін фаза аралық алмасу аталады:
A. механикалық процесс
B. жылуалмасу процесс
C. химиялық процесс
D. массаалмасу процесс
E. энергетикалық процесс
24. ХТП-тің техникалық көрсеткіштеріне жатады:
A. өнім шығымы, шығын коэффициенттері, процесс интенсивтілігі, еңбек өнімділігі
B. еңбек өнімділігі, шығын коэффициенттері, өнім шығымы, өнімнің өзқұндылығы
C. өнім шығымы, сенімділік, процесс интесивтілігі, капиталды кішігірім шығындар
D. өндіріс өнімділігі, өнім шығымы, шығын коэффициенттері, процесс интенсивтілігі, капиталды кішігірім шығындар, өнім сапасы
E. өнім сапасы, өнім шығымы, қауіпсіздік.
25. алынған өнім мөлшерінің теориялық алуға болатын өнім мөлшеріне қатынасы аталады:
A. өзқұндылық
B. интенсивтілік
C. шығын коэффициенттер
D. өндіріс құатты
E. өнім шығымы
Емтихан сұрақтары
* Процентпен көрсетілген практикалық алынған өнімнің теориялық мүмкіндікке (максимальды) қатынасы қалай аталады?
* Пайдалы көлем бірлігіне немесе аппараттың жұмыс қабатының өнімділігі басқаша қалай аталады?
* ŋ = (gпрак/ gтеорет) * 100% өрнегі көрсетеді
* Құм, қиыршық тас, саз балшық, туф, ізбестас, бор шикізаттың қандай түрі?
* Өсімдіктік және жануар майы жатады ...
* <<Қаражыра>> жерінде өндірілетін көмір қалай аталады?
* Флотацияланған бөлшек қабатына гидрофобты қасиет беретін активті флотационды агент қалай аталады?
* Уақытша судың кермектілігінің құрамында қандай заттардың болуына негізделген?
* Құрамында кальций ионының 1,5-3мг-экг/л бар су кермектіктің қандай типтегі классификациясына жатады
* Оттегі және көмір қышқыл газын байланыстыратын химиялық деаэрация процесінде зат ретінде қолданылатын заттарды көрсет.
* 1 мл суда бактерия саны санитарлы ережеге сәйкес жоғарыламауы керек
* 1л суды 10мин аралығында қайнатқанда жұмсалған калий перманганатының мг мөлшері анықталады
* Қазіргі уақытта суды жұмсарту және тұзсыздандырудың физико - химиялық әдістерінің ішінде төменде келтірілгендердің қайсысы эффективті
* Антинакипиннің құрамына кіретін жоғары молекулалық органикалық қосылыстар не ретінде қатысады
* Мұнайдың нафтенді компоненттеріне жатады
* Ауаның қатысынсыз тас көмірді қыздыру арқылы алынған құнды жоғары калориялы қатты қалдық аталады
* Қайнау температурасы төмен жоғары ұшқыш өнімді алу мақсатында мұнайды айдау арқылы төмен ұшқыш өнімді каталитикалық термиялық көпіршіктенуі аталады
* Гидрогенизация процесінде көмірдің деполимеризациясы мына сатыда жүреді
* Фосфаттардан құрамында лимон ерігіш фосфор (V) оксиді - термофосфатты (немесе балқытылған фосфаттар) тыңайтқышты мына жолмен алады
* Суперфосфат өндірісінің технологиялық схемасына кіретін жетілу (вызревания) камерасында қандай процестер жүреді
* Преципитаттың формуласын көрсетіңіз
* Суперфосфат өндірісінде концентрлі (62-68% жоғары) күкірт қышқылы ерітіндісін қолдану қажет емес, себебі ол әкеледі
* Фосфориттің қарапайым формуласын көрсетіңіз
* Саз балшықтың майлылығы құрамында ... жоғарылауына байланысты төмендейді
* Заттың шыны түзілту қабілеті келесі қасиеттердің болуына негізделген
* Цемент өндірісінде аздаған бөлшек кальций алюминаты мен силикат қоспасы аталады
* Желдету және вылеживание сазды минералдар процесінің жүруіне негізделген
* Шынының сулы ерітіндіге қатынасының тұрақтылығын береді...
* Терезе шынысының формуласын көрсетіңіз
* Көп тартпалы пеште колчеданның кептірілуі жүреді
* Сіңіргіш башняда күкірт (VI) оксидінің сіңірілуі күкірт қышқылы мына концентрацияда қолданылады
* Күкірт қышқылы өндірісінде алынған олеумнің құрамы келесі формуламен өрнектеледі
* Пириттегі күкірттің құрамы құрайды (теориялық)
* Күкіртті газдан басқа темір колчеданын жағудың суммарлы тотығу реакциясының өнімінің бірі
* Шекті қабатты жоғарылату үшін жанғыш газдарды су буынан, газ тәрізді селен қоспасы, мышьяк тотығы, күкірт ангидридін жуғыш башняда тазарту үшін толтырылады
* Көмір электродтар өндірісінің температура сатысының дұрыс схемасын таңдаңыз
* Күкірт қышқылының қандай қосылыс ерітіндісі нитроза деп аталады
* Алюминий алудың шикізаты болып табылмайды
* Натрий хлоридінің сулы ерітіндісінің электролизінің жалпы реакциясындағы коэффициенттердің суммасы құрайды
* Электротермиялық өндіріске жатпайды
* Көмір электродтар өндірісінің технологиялық процесінің дұрыс жалғаспалы сатысын таңдаңыз
* Алюминий өндірісінде <<выкрутки>> сатысы келесі реакцияға сәйкес келеді
* Натрий хлоридінің сулы ерітіндісінің электролиз процесінде ерітінді де келесі өнімдер жинақталуы мүмкін
* Метанол өндірісі процесін сипаттайтын қағидалардың қайсысы сәйкес келмейді
* Формальдегид өндірісінде катализатор ретінде көрсетілген заттардың қайсысы қолданылады
* Метанның тотығуының көрсетілген тізбекті реакцияларының қайсысы формальдегидтің түзілуіне әкеледі
* Этанолды алу процесінде өндірісте тізбек өнім ретінде тағамдық глюкозаны алады
*
* Келтірілген заттардың қайсысы табиғи каучуктың мономері болып табылады
* Өндірістік аммиак синтезінің реакциясы толық жүруі үшін қажетті оттегінің мөлшері теориялықтан неше есе жоғарылайды
* Каталитикалық өндірістік аммиактың тотығуы үшін қажетті оттектің теориялық қажетті мөлшері, O2 және NH3 қатынасымен көрсетіледі және сандық құрайды
* Қандай жағдайда NO2 димеризация сатысы (азот қышқылы өндірісі процесінде) максимальды
* Азот қышқылы синтезінің комбинирлі әдісіне қатысты емес белгі
* Азот қышқылы мен судың азеотропты қоспасының құрамындағы азот қышқылының концентрациясы қандай
* Концентрлі азот қышқылы өндірісінде азот оксидінің сіңірілу қалдық мөлшерінде флегма ретінде қолданылады
* Новолак синтезі мономерінің шығатын заты
* Орынбасушылары бір бағытта орналасқан полимерлер қалай аталады
* Қандай полимерлер органикалық деп аталады
* Мономер молекуласының құрылымдық түйіннен қандай айырмашылығы бар
* Термопластикалық немесе новолакты смолалар алынады
* Берілген өндіріс процесінде алынған дайын өнім бірлігіне жұмсалған шикізат және энергияның әрбір түрінің мөлшері қалай аталады
* Өндірісте бір жұмысшыға келетін уақыт бірлігінде алынған өнеркәсіп өнімінің мөлшері қалай аталады
* V = gпрак / ԏ теңдігі көрсетіледі
* Корунд, слюда, магнезит, асбест, графит шикізаттың қандай түріне жатады
* Жануар сүйектері шикізат классификациясы бойынша жатқызылады ...
* Баскунчак көліндегі ас тұзы технологиялық терминология бойынша аталады
* Коллоиды қоспаны тудыратын технологиялық жүйелер үшін келтірілген нұсқалардың қайсысы негативті
* Суда өлшенген дөрекі дисперсті бөлшектердің болуы анықталады
* Суды залалсыздандыру әдісі болып табылмайды
* Қандай процестің барысында судағы еріген органикалық қоспалар жойылады
* Қандай заттардың негізінде суда тұрақты кермектілік болады
* Қандай процестің барысында судан еріген көмір қышқыл газы мен оттегі жойылады
* Төменде көрсетілген әдістердің ішінде суды жұмсартудың ізбесті әдісі
* Қатты отынды химиялық өңдеу кезінде ауаның қатысынсыз шикізатты қыздыру процесі қалай аталады, оның барысында құрамына кіретін күрделі өнімдер ыдырайды және өз араларында әрекеттеседі
* Ароматты көмірсутектер мен сутекті алудың негізгі көзі болып табылатын және оның сапасын арттыратын тура айдаудағы бензин ароматизация процесі аталады
* Газогенераторда көмір газификациясының дұрыс жалғаспалы сатысын көрсетіңіз
* Қатты отынды химиялық өңдеу кезінде ауаның қатысынсыз шикізатты қыздыру процесі қалай аталады, оның барысында құрамына кіретін күрделі өнімдер ыдырайды және өз араларында , сонымен қатар айдамалы сутекпен әрекетеседі
* Жерасты көмір газификациясы туралы ой ең алғаш айтылды
* Мочевинаны алудың кең таралған қазіргі өнеркәсіптік әдісі негізделген
* Жай суперфосфаттың формуласын көрсетіңіз
* Суперфосфат өндірісінде пулпаның құрамын кіреді
* Суперфосфат өндірісінің дұрыс технологиялық схемасын көрсетіңіз
* Кептіру және жағу кезінде формасын сақтайтын және жарылыссыз формалану қабілетін анықтайтын саздың технологиялық қасиеті қалай аталады
* Силикат өнеркәсібінде қолданылатын трепелдер басты түрде құралады
* Химиялық тұрақты лабораториялық шыны өзінің құрамында жоғары мөлшерде
* Сазды минералдардың кристалдарының ісінуіне және саздың жалпы технологиялық қасиетін арттыратын сазды бөлшек ішінен судың молекулаларын тартуға қабілетті процес аталады
* Силикат өнеркәсібінде қолданылатын талькті жыныстар басты түрде құралады
* Химиялық тұрақты лабораториялық шыны өзінің құрамында жоғары мөлшерде
* Жоғары жанғыш гипстің формуласы
* Көп тартпалы пеште колчеданды жағуды болатын негізгі реакция
* Күкірт қышқылын контактілі әдіспен алғанда бірінші жуғыш башняда күкіртті газды жуу жүргізіледі
* Күкірт қышқылын күкіртсутекті әдіспен алғанда күкірт қышқылының қандай маркасы өндіріледі
* Түсті металл сульфидінің көп мөлшерінде колчеданды шикізаттан пириттің құрамын жоғарылату әдісі
* Өз текті күкіртті жаққанда одан күкірт қышқылын өндіруде қолайлы пештің типі
* Су және күкірт қышқылының азеотропты қоспасы судағы күкірт қышқылының концентрациясы тең
* Электролитикалық өндіріске жатпайды
* Келтірілген материалдардың ішінде қайсысы жоғары температурада пресстелуге қабілетті
* Алюминийді электрохимиялық өндірісте электролиттің балқу температурасын төмендету үшін оған қосады
* Бинарлы қосылыстардан металдарды металлотермиялық әдіспен алуда шығатын зат ретінде қолданады
* Кальций карбиді өндірісіндегі шығатын шикізат
* Сары фосфордың қызылға ауысуы
* Оның электрохимиялық өндірісінде алюминий тотығы процесіндегі ыңғайлы еріткіш
* Бинарлы қосылыстардың термиялық ыдырау әдісі арқылы таза тығызбалқитын металды алу процесіндегі шығатын қосылыс ретінде қолданылады
* Орлов әдісі бойынша формальдегид өндірісінің реакциясы
* Көрсетілген заттардың қайсысы формальдегид өндіру процесінде бірінші абсорбционды колоннада флегма ретінде қолданылады
* Этанолды гидролиз әдісімен өндірудегі ағашты шикізаттың қандай құрамды бөлігі гизролиздендіргіш емес
* Этанолды рентабельді әдіспен өндірудегі экономикалық әдіс
* Көрсетілген реакция теңдеуі қандай процес
(C6H7O2(OH)2OH*NaON)n + nCS2 --> (C6H9O4CS - Sna)n + nH2O
* Резинаның дұрыс өңделуі үшін пластификатор ретінде қолданылады
* Өндірістік каталитикалық аммиак тотығуының теориялық қажетті оттектің мөлшері, O2 : NH3 қатынасымен көрсетіледі және сандық жағынан құрайды
* Аммиактың тотығуы кезінде платиналы катализаторлар үшін каталитикалық у болып табылатын зат
* Азот (IV) тотығы сумен әрекеттесуінің суммарлы реакциясын көрсетіңіз
* Азот қышқылы өндірісінде кететін газдар қандай қосылыспен дезактивтеледі
* Концентрлеу мақсатында пзот қышқылын айдау кезінде қолданылатын қосымша зат
* Полиформальдегид химиялық құрамы бойынша полимердің қандай типіне жатқызылады
* Азот қышқылының тура синтезінің реакциясын көрсетіңіз
* Қандай полимерлер гомополимерлер деп аталады
* Макромолекуланың құрамында болады
* Қандай заттарды талшық деп атайды
* Қандай заттарды пластификатор деп атайды
* Өндіріс процесінің берілген жағдайында уақыт бірлігінде берілген аппаратпен фактылық алынған дайын өнімнің мөлшері қалай аталады
* Берілген өндіріс процесінде салмақ бірлігін дайындауға байланысты барлық шығындардың (ақша негізінде) жиынтығы қалай аталады
* J = V/ủ = gпрак/ủ*ԏ және J = V/F = gпрак/F*ԏ теңдеуі көрсетеді
* Аң терісінің жамылғысы, джут, жмых, көксағыз және т.б. жатқызылады
* Жер қойнауындағы фосфат шикізаты мен металдық руданы өңдеу аталады
* Шикізатты флотационды байыту әдісі неге негізделген
* Судың қандай қасиеттері химико - технологиялық процестер үшін маңызды емес
* Судағы саздың бөлшегі, кремний қышқылы, гуминді заттар қандай процесс кезінде жойылады
* Төменде келтірілген әдістердің қайсысы суды жұмсартудың натронды әдісіне жатқызылады
* Өнеркәсіптің сулардан карбонатты дақты жою үшін қолданады
* Төменде келтірілген нұсқалардың ішінен еріген қоспа тудыратын технологиялық жүйе үшін негативті болып табылады
* Құрамында кальций ионының 3-6мг-экв/л мөлшері бар су кермектіліктің қай тип классификациясына жатқызылады
* Суды дайындау процесінде коагулияцияланатын қоспалардың бөлшектерін үлкейту үшін қолданылатын зат қалай аталады
* Қатты отынның жоғарылау сатысын көрсететін қатарды көрсетіңіз
* Суды дайындау процесінде коагулияцияланатын қоспалардың бөлшектерін үлкейту үшін қолданылатын ректификационды колонна
* Көмірді жаққаннан кейін қалатын зол қалай аталады
* Мұнайды тура айдау кезінде флегма-орошения ретінде қолданылады
* Фосфаттардан фосфор қышқылын, концентрлі тыңайтқышты, фосфор қосылыстары мен тұзды қандай жолмен алады
* Аммиактан және азот қышқылынан аммоний селитрасын алудың дұрыс технологиялық тізбегін көрсетіңіз
* Екіншілік суперфосфаттың формуласын көрсетіңіз
* Кальций фосфатының кристаллизациясы кезінде жай және екіншілік суперфосфатты алу толықтай аяқталады
* Калий тыңайтқышын өндірудің негізгі шикізаты сильвиниттің химиялық формуласы
* Глинисті минералдардың катион сіңіру оптимальды интенсивтілігі төменде көрсетілген қай қатар катиондарына сәйкес келеді
* Глинисто - полевошпатты глазурге сәйкес келетін формула
* Құрылыс жұмысында қолданылатын құрылыстық гипске келесі химиялық формула жауап береді
* Глинисті бөлшектің гранулометриялық құрамының азаюы қабілетті
* Тұзды глазурге сәйкес келетін формуланы көрсетіңіз
* Балқытылған шыны массасынан ауа көпіршіктерін жою процесі аталады
* Цементтің маркасы цементтің құрамына байланысты
* Күкірт (IV) оксидінің күкірт (VI) оксидіне тотығу процесінде мышьяк (III) оксиді катализаторы каталитикалық уға сезімталдық әсерінің қатары
* Күкіртті газды екінші жуғыш башняда жуу жүргізіледі
* Күкірт қышқылы өндірісінің нитрозды әдісіндегі азот және күкірт қышқылының қоспасы аталады
* Күкірт қышқылы өндірісінде шикізатты комплексті қолдану принципі заводтармен сәйкес келеді
* Механикалық қоспаларды жанғыш газдардан толық тазаруы және соңы жүргізіледі
* Күкірт қышқылының нитрозды өндірісінде қолданылатын NO және NO2 дұрыс эквимолекулярлы қатынасын көрсетіңіз
* Кальций цианамиді өндірісінің шикізаты
* Көмір электродтарын өндіруде тренияны азайту үшін формалаушы массаға қоспа ретінде қосады
* Тығыз балқитын металдарды алудың дұрыс схемасын көрсетіңіз
* Болатты электротермиялық әдіспен алуда флюс ретінде қолданылады
* Цианамид өндірісі процесінің катализаторы
* Балқыма электролизін алады
* Ұнтақты металлургия әдісінде дәнекерлеу сатысында келесі процестер жүреді
* Метанолды алудың кең таралған әдісінің реакциясы
* Формальдегидтің жоғары шығуында реакционды қоспа немен сұйылтылады
* Келтірілген тізбекті метанның тотығу реакциясының қайсысы метанолдың түзілуіне әкеледі
* Ағашты шикізат гидролизі процесінде этанолды гидролиз әдісі арқылы алуда катализатор ретінде қолданылатын зат
* Тура синтез гидратациясы арқылы этиленнен этанолды өндіру процесін сипаттайтын көрсетілімнің қайсысы дұрыс емес
* Келтірілген заттардың қайсысы табиғи каучук мономері болып табылады
* Резиналы бұйымдар өндірісінде толтырғыш ретінде қолданылатын зат
* Сірке қышқылы өндірісінің химиялық процесіндегі катализатор болып табылатын зат
* Аммиактың каталитикалық тотығуында азот қышқылы өндірісі процесінің бірінші сатысындағы реакция
* Азот қышқылы өндірісіндегі аммиак тотығуының өндірістік процесіндегі катализатор
* Азот (II) оксидінің сумен реакциясында түзілген азот (IV) оксидінің оптимальды температурасы
* Концентрлі 99% азот қышқылын алуға болатын жағдайды көрсетіңіз
* Нитроолеумнің ағаруының дұрыс әдісі
* Каучук дегеніміз не
* Қыздыру арқылы новолакқа уротропинді қосу кезінде не болады
* Термореактивті немесе резольды смолалар алынады
* Полимеризация процесі жүру үшін қажет
* Древеснослоистых пластиктерді алу үшін қандай материалдар қолданылады
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz