Εκπαιδευτικό βιβλίο για τη χημεία. Θείο
Almurzinova Zavrish Bisembaevna , καθηγητής βιολογίας και χημείας MBOU «State Farm Basic Secondary School of Adamovsky District, Orenburg Region.
Θέμα - χημεία, βαθμός - 9.
Εκπαιδευτικό συγκρότημα: «Ανόργανη χημεία», συγγραφείς: Γ.Ε. Ρουτζίτης, Φ.Γ. Feldman, Μόσχα, «Διαφωτισμός», 2014.
Επίπεδο εκπαίδευσης – βασικό.
Θέμα : «Υδρόθειο. Σουλφίδια. Διοξείδιο του θείου. Θειικό οξύ και τα άλατά του». Αριθμός ωρών για το θέμα – 1.
Μάθημα Νο. 4 στο σύστημα μαθημάτων για το θέμα« Οξυγόνο και θείο ».
Στόχος : Με βάση τη γνώση της δομής του υδρόθειου και των οξειδίων του θείου, εξετάστε τις ιδιότητες και την παραγωγή τους, εισαγάγετε τους μαθητές σε μεθόδους αναγνώρισης θειούχων και θειωδών αλάτων.
Καθήκοντα:
1. Εκπαιδευτικό – μελέτη των δομικών χαρακτηριστικών και ιδιοτήτων των ενώσεων θείου (II) Και(IV) εξοικειωθούν με τις ποιοτικές αντιδράσεις σε θειούχα και θειώδη ιόντα.
2. Αναπτυξιακή – να αναπτύξουν τις δεξιότητες των μαθητών στη διεξαγωγή πειραμάτων, την παρατήρηση των αποτελεσμάτων, την ανάλυση και την εξαγωγή συμπερασμάτων.
3. Εκπαιδευτικό – ανάπτυξη ενδιαφέροντος για αυτό που μελετάται και ενσταλάξη δεξιοτήτων σε σχέση με τη φύση.
Προγραμματισμένα αποτελέσματα : να είναι σε θέση να περιγράψει τις φυσικές και χημικές ιδιότητες του υδρόθειου, του υδρόθειου οξέος και των αλάτων του. γνωρίζουν μεθόδους για την παραγωγή διοξειδίου του θείου και θειικού οξέος, εξηγούν τις ιδιότητες των ενώσεων του θείου(II) και (IV) βασίζονται σε ιδέες σχετικά με τις διεργασίες οξειδοαναγωγής· έχουν μια ιδέα για την επίδραση του διοξειδίου του θείου στην εμφάνιση όξινης βροχής.
Εξοπλισμός : Στον πίνακα επίδειξης: θείο, θειούχο νάτριο, θειούχο σίδηρο, διάλυμα λακκούβας, διάλυμα θειικού οξέος, διάλυμα νιτρικού μολύβδου, χλώριο σε κύλινδρο κλειστό με πώμα, συσκευή για την παραγωγή υδρόθειου και τη δοκιμή των ιδιοτήτων του, οξείδιο του θείου (VI), οξυγονόμετρο αερίου, ποτήρι 500 ml, κουτάλι για καύση ουσιών.
Κατά τη διάρκεια των μαθημάτων :
Οργάνωση χρόνου .
Διεξάγουμε μια συζήτηση σχετικά με την επανάληψη των ιδιοτήτων του θείου:
1) τι εξηγεί την παρουσία πολλών αλλοτροπικών τροποποιήσεων του θείου;
2) τι συμβαίνει με τα μόρια: Α) όταν ψύχεται το ατμό θείου. Β) κατά τη μακροχρόνια αποθήκευση πλαστικού θείου, γ) όταν οι κρύσταλλοι καθιζάνουν από διάλυμα θείου σε οργανικούς διαλύτες, για παράδειγμα σε τολουόλιο;
3) σε τι βασίζεται η μέθοδος επίπλευσης για τον καθαρισμό του θείου από ακαθαρσίες, για παράδειγμα από άμμο ποταμού;
Καλούμε δύο μαθητές: 1) σχεδιάστε διαγράμματα μορίων διαφόρων αλλοτροπικών τροποποιήσεων του θείου και μιλήστε για τις φυσικές τους ιδιότητες. 2) να συνθέσετε εξισώσεις αντίδρασης που χαρακτηρίζουν τις ιδιότητες του οξυγόνου και να τις εξετάσετε από την άποψη της οξείδωσης-αναγωγής.
Οι υπόλοιποι μαθητές λύνουν το πρόβλημα: ποια είναι η μάζα του θειούχου ψευδαργύρου που σχηματίζεται κατά την αντίδραση μιας ένωσης ψευδαργύρου με θείο, που λαμβάνεται με ποσότητα ουσίας 2,5 mol;
Μαζί με τους μαθητές διαμορφώνουμε τον στόχο του μαθήματος : εξοικειωθείτε με τις ιδιότητες των θειούχων ενώσεων με καταστάσεις οξείδωσης -2 και +4.
Νέο θέμα : Οι μαθητές ονομάζουν ενώσεις που τους είναι γνωστές στις οποίες το θείο εμφανίζει αυτές τις καταστάσεις οξείδωσης. Χημικοί, ηλεκτρονικοί και δομικοί τύποι υδρόθειου και οξειδίου του θείου (IV), θειικό οξύ.
Πώς μπορείτε να πάρετε το υδρόθειο; Οι μαθητές καταγράφουν την εξίσωση για την αντίδραση του θείου με το υδρογόνο και την εξηγούν από την άποψη της οξείδωσης-αναγωγής. Στη συνέχεια εξετάζεται μια άλλη μέθοδος για την παραγωγή υδρόθειου: η αντίδραση ανταλλαγής οξέων με θειούχα μετάλλων. Ας συγκρίνουμε αυτή τη μέθοδο με μεθόδους παραγωγής υδραλογονιδίων. Σημειώνουμε ότι ο βαθμός οξείδωσης του θείου στις αντιδράσεις ανταλλαγής δεν αλλάζει.
Ποιες ιδιότητες έχει το υδρόθειο; Σε μια συνομιλία, ανακαλύπτουμε τις φυσικές ιδιότητες και σημειώνουμε τη φυσιολογική επίδραση. Προσδιορίζουμε τις χημικές ιδιότητες πειραματιζόμενοι με την καύση υδρόθειου στον αέρα υπό διάφορες συνθήκες. Τι μπορεί να σχηματιστεί ως προϊόντα αντίδρασης; Θεωρούμε τις αντιδράσεις από την άποψη της οξείδωσης-αναγωγής:
2 Ν 2 S+3O 2 = 2Η 2 O+2SO 2
2Η 2 S+O 2 =2H 2 O+2S
Εφιστούμε την προσοχή των μαθητών στο γεγονός ότι με την πλήρη καύση εμφανίζεται πιο πλήρης οξείδωση (μικρό -2 - 6 μι - = μικρό +4 ) παρά στη δεύτερη περίπτωση (μικρό -2 - 2 μι - = μικρό 0 ).
Συζητάμε πώς θα πάει η διαδικασία εάν το χλώριο χρησιμοποιηθεί ως οξειδωτικός παράγοντας. Επιδεικνύουμε την εμπειρία της ανάμειξης αερίων σε δύο κυλίνδρους, το πάνω μέρος των οποίων είναι προγεμισμένο με χλώριο και το κάτω μέρος με υδρόθειο. Το χλώριο αποχρωματίζεται και σχηματίζεται υδροχλώριο. Το θείο κατακάθεται στα τοιχώματα του κυλίνδρου. Μετά από αυτό, εξετάζουμε την ουσία της αντίδρασης αποσύνθεσης του υδρόθειου και οδηγούμε τους μαθητές στο συμπέρασμα σχετικά με την όξινη φύση του υδρόθειου, επιβεβαιώνοντάς την με εμπειρία με τη λακκούβα. Στη συνέχεια πραγματοποιούμε μια ποιοτική αντίδραση στο ιόν σουλφιδίου και συνθέτουμε την εξίσωση αντίδρασης:
Να 2 S+Pb(ΑΡ 3 ) 2 =2NaNO 3 +PbS ↓
Μαζί με τους μαθητές διατυπώνουμε το συμπέρασμα: το υδρόθειο είναι μόνο αναγωγικός παράγοντας στις αντιδράσεις οξειδοαναγωγής, έχει όξινο χαρακτήρα και το διάλυμά του στο νερό είναι οξύ.
μικρό 0 →Σ -2 ; μικρό -2 →Σ 0 ; μικρό 0 →Σ +4 ; μικρό -2 →Σ +4 ; μικρό 0 →Η 2 μικρό -2 → Σ +4 ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ 2.
Οδηγούμε τους μαθητές στο συμπέρασμα ότι υπάρχει γενετική σύνδεση μεταξύ των ενώσεων του θείου και ξεκινάμε μια συζήτηση για τις ενώσειςμικρό +4 . Δείχνουμε πειράματα: 1) λήψη οξειδίου του θείου (IV), 2) αποχρωματισμός του διαλύματος φουξίνης, 3) διάλυση οξειδίου του θείου (IV) στο νερό, 4) ανίχνευση οξέος. Συνθέτουμε εξισώσεις αντίδρασης για τα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν και αναλύουμε την ουσία των αντιδράσεων:
2SΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ 2 + ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ 2 =2 SΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ 3 ; μικρόΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ 2 +2H 2 S=3S+2H 2 ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ.
Το θειικό οξύ είναι μια ασταθής ένωση, αποσυντίθεται εύκολα σε οξείδιο του θείου (IV) και το νερό, επομένως υπάρχει μόνο σε υδατικά διαλύματα. Αυτό το οξύ είναι μέτριας ισχύος. Σχηματίζει δύο σειρές αλάτων: τα μεσαία είναι θειώδη (μικρόΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ 3 -2 ), όξινα – υδροθειώδη (H.S.ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ 3 -1 ).
Επιδεικνύουμε εμπειρία: ποιοτικός προσδιορισμός θειωδών, αλληλεπίδραση θειωδών με ισχυρό οξύ, που απελευθερώνει αέριομικρόΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ 2 πικάντικη μυρωδιά:
ΠΡΟΣ ΤΗΝ 2 μικρόΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ 3 + Ν 2 μικρόΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ 4 → Κ 2 μικρόΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ 4 + Ν 2 Ο +μικρόΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ 2
Ενοποίηση. Εργαστείτε σε δύο επιλογές για την κατάρτιση σχεδίων εφαρμογής: 1 επιλογή για υδρόθειο, η δεύτερη επιλογή για οξείδιο του θείου (IV)
Αντανάκλαση . Ας συνοψίσουμε το έργο:
Για ποιες διασυνδέσεις μιλήσαμε σήμερα;
Ποιες ιδιότητες παρουσιάζουν οι θειούχες ενώσεις;II) Και (IV).
Ονομάστε τους τομείς εφαρμογής αυτών των ενώσεων
VII. Εργασία για το σπίτι: §11,12, ασκήσεις 3-5 (σελ.34)
, , 21 , , ,
, 25-26 , 27-28 , , 30, , , , , , , , , , , , /2003;
, , , , , , , , , , , , , /2004
§ 8.1. Αντιδράσεις οξειδοαναγωγής
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΕΡΕΥΝΑ
(συνέχιση)
2. Το όζον είναι οξειδωτικός παράγοντας.
Το όζον είναι η πιο σημαντική ουσία για τη φύση και τον άνθρωπο.
Το όζον δημιουργεί μια οζονόσφαιρα γύρω από τη Γη σε υψόμετρο 10 έως 50 km με μέγιστη περιεκτικότητα σε όζον σε υψόμετρο 20–25 km. Όντας στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας, το όζον δεν επιτρέπει στις περισσότερες από τις υπεριώδεις ακτίνες του ήλιου, οι οποίες έχουν επιζήμια επίδραση στους ανθρώπους, τα ζώα και τα φυτά, να φτάσουν στην επιφάνεια της Γης. Τα τελευταία χρόνια έχουν ανακαλυφθεί περιοχές της οζονόσφαιρας με πολύ μειωμένη περιεκτικότητα σε όζον, οι λεγόμενες τρύπες του όζοντος. Δεν είναι γνωστό εάν οι τρύπες του όζοντος έχουν σχηματιστεί στο παρελθόν. Οι λόγοι για την εμφάνισή τους είναι επίσης ασαφείς. Πιστεύεται ότι τα φρέον που περιέχουν χλώριο από ψυγεία και δοχεία αρωμάτων, υπό την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας από τον Ήλιο, απελευθερώνουν άτομα χλωρίου, τα οποία αντιδρούν με το όζον και έτσι μειώνουν τη συγκέντρωσή του στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας. Οι επιστήμονες ανησυχούν εξαιρετικά για τον κίνδυνο των τρυπών του όζοντος στην ατμόσφαιρα.
Στα χαμηλότερα στρώματα της ατμόσφαιρας, το όζον σχηματίζεται ως αποτέλεσμα μιας σειράς διαδοχικών αντιδράσεων μεταξύ του ατμοσφαιρικού οξυγόνου και των οξειδίων του αζώτου που εκπέμπονται από κακώς ρυθμισμένους κινητήρες αυτοκινήτων και εκκενώσεις από γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας υψηλής τάσης. Το όζον είναι πολύ επιβλαβές για την αναπνοή - καταστρέφει τον ιστό των βρόγχων και των πνευμόνων. Το όζον είναι εξαιρετικά τοξικό (πιο ισχυρό από το μονοξείδιο του άνθρακα). Η μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωση στον αέρα είναι 10–5%.
Έτσι, το όζον στα ανώτερα και κατώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας έχει αντίθετα αποτελέσματα για τον άνθρωπο και τον ζωικό κόσμο.
Το όζον, μαζί με το χλώριο, χρησιμοποιείται για την επεξεργασία του νερού για τη διάσπαση των οργανικών ακαθαρσιών και την εξόντωση των βακτηρίων. Ωστόσο, τόσο η χλωρίωση όσο και ο οζονισμός του νερού έχουν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους. Όταν το νερό χλωριώνεται, τα βακτήρια καταστρέφονται σχεδόν εντελώς, αλλά σχηματίζονται οργανικές ουσίες καρκινογόνου φύσης που είναι επιβλαβείς για την υγεία (προωθούν την ανάπτυξη καρκίνου) - διοξίνες και παρόμοιες ενώσεις. Όταν το νερό οζονίζεται, τέτοιες ουσίες δεν σχηματίζονται, αλλά το όζον δεν σκοτώνει όλα τα βακτήρια και μετά από κάποιο χρονικό διάστημα τα υπόλοιπα ζωντανά βακτήρια πολλαπλασιάζονται άφθονα, απορροφώντας τα υπολείμματα των σκοτωμένων βακτηρίων και το νερό μολύνεται ακόμη περισσότερο με βακτηριακή χλωρίδα. Επομένως, ο οζονισμός του πόσιμου νερού χρησιμοποιείται καλύτερα όταν χρησιμοποιείται γρήγορα. Ο οζονισμός του νερού στις πισίνες είναι πολύ αποτελεσματικός όταν το νερό κυκλοφορεί συνεχώς μέσω του οζονιστή. Το όζον χρησιμοποιείται επίσης για τον καθαρισμό του αέρα. Είναι ένα από τα φιλικά προς το περιβάλλον οξειδωτικά μέσα που δεν αφήνουν επιβλαβή προϊόντα αποσύνθεσής του.
Το όζον οξειδώνει σχεδόν όλα τα μέταλλα εκτός από τα μέταλλα της ομάδας του χρυσού και της πλατίνας.
Οι χημικές μέθοδοι για την παραγωγή όζοντος είναι αναποτελεσματικές ή πολύ επικίνδυνες. Επομένως, σας συμβουλεύουμε να λαμβάνετε όζον αναμεμειγμένο με αέρα σε οζονιστή (η επίδραση μιας ασθενής ηλεκτρικής εκκένωσης στο οξυγόνο) που διατίθεται στο εργαστήριο φυσικής του σχολείου.
Το όζον λαμβάνεται συχνότερα με δράση σε αέριο οξυγόνο με μια αθόρυβη ηλεκτρική εκκένωση (χωρίς λάμψη ή σπινθήρες), η οποία εμφανίζεται μεταξύ των τοιχωμάτων των εσωτερικών και εξωτερικών δοχείων του οζονιστή. Ο απλούστερος οζονιστήρας μπορεί να κατασκευαστεί εύκολα από γυάλινους σωλήνες με πώματα. Θα καταλάβετε πώς να το κάνετε αυτό από το Σχ. 8.4. Το εσωτερικό ηλεκτρόδιο είναι μια μεταλλική ράβδος (μακρύ καρφί), το εξωτερικό ηλεκτρόδιο είναι μια συρμάτινη σπείρα. Ο αέρας μπορεί να φυσηθεί με μια αντλία αέρα ενυδρείου ή μια λαστιχένια λάμπα από ένα μπουκάλι ψεκασμού. Στο Σχ. 8.4 Το εσωτερικό ηλεκτρόδιο βρίσκεται σε έναν γυάλινο σωλήνα ( Γιατί νομίζεις?), αλλά μπορείτε να συναρμολογήσετε έναν οζονιστή χωρίς αυτόν. Τα ελαστικά βύσματα διαβρώνονται γρήγορα από το όζον.
Είναι βολικό να λαμβάνετε υψηλή τάση από το πηνίο επαγωγής του συστήματος ανάφλεξης του αυτοκινήτου ανοίγοντας συνεχώς τη σύνδεση σε μια πηγή χαμηλής τάσης (μπαταρία ή ανορθωτή 12 V).
Η απόδοση του όζοντος είναι αρκετά τοις εκατό.
Το όζον μπορεί να ανιχνευθεί ποιοτικά χρησιμοποιώντας ένα διάλυμα αμύλου ιωδιούχου καλίου. Μια λωρίδα διηθητικού χαρτιού μπορεί να εμποτιστεί σε αυτό το διάλυμα ή το διάλυμα μπορεί να προστεθεί σε οζονισμένο νερό και αέρας με όζον μπορεί να περάσει μέσα από το διάλυμα σε δοκιμαστικό σωλήνα. Το οξυγόνο δεν αντιδρά με ιόντα ιωδίου.
Εξίσωση αντίδρασης:
2I – + O 3 + H 2 O = I 2 + O 2 + 2OH – .
Να γράψετε τις εξισώσεις για τις αντιδράσεις κέρδους και απώλειας ηλεκτρονίων.
Φέρτε μια λωρίδα διηθητικού χαρτιού βρεγμένη με αυτό το διάλυμα στον οζονιστή. (Γιατί ένα διάλυμα ιωδιούχου καλίου πρέπει να περιέχει άμυλο;)Το υπεροξείδιο του υδρογόνου παρεμβαίνει στον προσδιορισμό του όζοντος χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο. (Γιατί?).
Υπολογίστε το EMF της αντίδρασης χρησιμοποιώντας τα δυναμικά του ηλεκτροδίου:
3. Αναγωγικές ιδιότητες του υδρόθειου και του θειούχου ιόντος.
Το υδρόθειο είναι ένα άχρωμο αέριο με τη μυρωδιά σάπιων αυγών (ορισμένες πρωτεΐνες περιέχουν θείο).
Για τη διεξαγωγή πειραμάτων με υδρόθειο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αέριο υδρόθειο, περνώντας το μέσω ενός διαλύματος με την ουσία που μελετάται ή να προσθέσετε προπαρασκευασμένο υδρόθειο στα υπό μελέτη διαλύματα (αυτό είναι πιο βολικό). Πολλές αντιδράσεις μπορούν να πραγματοποιηθούν με διάλυμα θειούχου νατρίου (αντιδράσεις με το σουλφιδικό ιόν S 2–).
Εργαστείτε με υδρόθειο μόνο υπό βύθιση! Μείγματα υδρόθειου με αέρα καίγονται εκρηκτικά.
Το υδρόθειο παράγεται συνήθως σε μια συσκευή Kipp με αντίδραση 25% θειικού οξέος (αραιωμένο 1:4) ή 20% υδροχλωρικού οξέος (αραιωμένο 1:1) σε θειούχο σίδηρο με τη μορφή τεμαχίων μεγέθους 1–2 cm. Εξίσωση αντίδρασης:
FeS (cr.) + 2H + = Fe 2+ + H2S (g.).
Μικρές ποσότητες υδρόθειου μπορούν να ληφθούν τοποθετώντας κρυσταλλικό θειούχο νάτριο σε μια πωματισμένη φιάλη μέσω της οποίας διέρχεται μια χοάνη σταγόνων με στρόφιγγα και σωλήνα εξόδου. Ρίχνουμε αργά 5–10% υδροχλωρικό οξύ από το χωνί (γιατί όχι θείο;), η φιάλη ανακινείται συνεχώς με ανακίνηση για να αποφευχθεί η τοπική συσσώρευση οξέος που δεν αντέδρασε. Εάν αυτό δεν γίνει, η απροσδόκητη ανάμειξη των συστατικών μπορεί να οδηγήσει σε βίαιη αντίδραση, αποβολή του πώματος και καταστροφή της φιάλης.
Μια ομοιόμορφη ροή υδρόθειου επιτυγχάνεται με θέρμανση οργανικών ενώσεων πλούσιων σε υδρογόνο, όπως η παραφίνη, με θείο (1 μέρος παραφίνης προς 1 μέρος θείου, 300 ° C).
Για να ληφθεί υδρόθειο νερό, το υδρόθειο διέρχεται από απεσταγμένο (ή βρασμένο) νερό. Περίπου τρεις όγκοι αερίου υδρόθειου διαλύονται σε έναν όγκο νερού. Όταν στέκεται στον αέρα, το υδρόθειο νερό σταδιακά γίνεται θολό. (Γιατί?).
Το υδρόθειο είναι ένας ισχυρός αναγωγικός παράγοντας: ανάγει τα αλογόνα σε υδραλογονίδια και το θειικό οξύ σε διοξείδιο του θείου και θείο.
Το υδρόθειο είναι δηλητηριώδες. Η μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωση στον αέρα είναι 0,01 mg/l. Ακόμη και σε χαμηλές συγκεντρώσεις, το υδρόθειο ερεθίζει τα μάτια και την αναπνευστική οδό και προκαλεί πονοκεφάλους. Συγκεντρώσεις πάνω από 0,5 mg/l είναι απειλητικές για τη ζωή. Σε υψηλότερες συγκεντρώσεις, επηρεάζεται το νευρικό σύστημα. Η εισπνοή υδρόθειου μπορεί να προκαλέσει καρδιακή και αναπνευστική ανακοπή. Μερικές φορές το υδρόθειο συσσωρεύεται σε σπηλιές και πηγάδια αποχέτευσης και ένα άτομο που παγιδεύεται εκεί χάνει αμέσως τις αισθήσεις του και πεθαίνει.
Ταυτόχρονα, τα λουτρά υδρόθειου έχουν θεραπευτική δράση στον ανθρώπινο οργανισμό.
3α. Αντίδραση υδρόθειου με υπεροξείδιο του υδρογόνου.
Μελετήστε την επίδραση του διαλύματος υπεροξειδίου του υδρογόνου σε νερό υδρόθειου ή διάλυμα θειούχου νατρίου.
Με βάση τα αποτελέσματα των πειραμάτων, συνθέστε εξισώσεις αντίδρασης. Υπολογίστε το EMF της αντίδρασης και βγάλτε συμπέρασμα για τη δυνατότητα διέλευσης της.
3β. Αντίδραση υδρόθειου με θειικό οξύ.
Ρίξτε στάγδην πυκνό θειικό οξύ σε δοκιμαστικό σωλήνα με 2–3 ml υδρόθειου νερού (ή διαλύματος θειούχου νατρίου). (προσεκτικά!)μέχρι να εμφανιστεί θολότητα. Τι είναι αυτή η ουσία; Ποια άλλα προϊόντα θα μπορούσαν να παραχθούν σε αυτή την αντίδραση;
Γράψτε τις εξισώσεις αντίδρασης. Υπολογίστε το EMF της αντίδρασης χρησιμοποιώντας τα δυναμικά του ηλεκτροδίου:
4. Διοξείδιο του θείου και θειώδες ιόν.
Το διοξείδιο του θείου, το διοξείδιο του θείου, είναι ο σημαντικότερος ατμοσφαιρικός ρύπος που εκπέμπεται από τους κινητήρες των αυτοκινήτων όταν χρησιμοποιούν κακώς καθαρή βενζίνη και από φούρνους στους οποίους καίγονται άνθρακας, τύρφη ή μαζούτ που περιέχουν θείο. Κάθε χρόνο, εκατομμύρια τόνοι διοξειδίου του θείου απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα λόγω της καύσης άνθρακα και πετρελαίου.
Το διοξείδιο του θείου εμφανίζεται φυσικά στα ηφαιστειακά αέρια. Το διοξείδιο του θείου οξειδώνεται από το ατμοσφαιρικό οξυγόνο σε τριοξείδιο του θείου, το οποίο απορροφώντας νερό (ατμό), μετατρέπεται σε θειικό οξύ. Η όξινη βροχή καταστρέφει τσιμεντένια μέρη κτιρίων, αρχιτεκτονικά μνημεία και γλυπτά λαξευμένα από πέτρα. Η όξινη βροχή επιβραδύνει την ανάπτυξη των φυτών και οδηγεί ακόμη και στο θάνατό τους και σκοτώνει τους ζωντανούς οργανισμούς στα υδάτινα σώματα. Τέτοιες βροχές ξεπλένουν φωσφορούχα λιπάσματα, τα οποία είναι ελάχιστα διαλυτά στο νερό, από καλλιεργήσιμες εκτάσεις, τα οποία, όταν απελευθερώνονται σε υδάτινα σώματα, οδηγούν σε γρήγορο πολλαπλασιασμό των φυκών και ταχεία βάλτο λιμνών και ποταμών.
Το διοξείδιο του θείου είναι ένα άχρωμο αέριο με έντονη οσμή. Το διοξείδιο του θείου πρέπει να λαμβάνεται και να επεξεργάζεται με βύθισμα.
Το διοξείδιο του θείου μπορεί να ληφθεί τοποθετώντας 5–10 g θειώδους νατρίου σε φιάλη κλεισμένη με πώμα με σωλήνα εξόδου και χοάνη σταγονιδίων. Από σταγονόμετρο με 10 ml πυκνού θειικού οξέος (πολύ μεγάλη προσοχή!)το ρίχνουμε σταγόνα σταγόνα στους κρυστάλλους θειώδους νατρίου. Αντί για κρυσταλλικό θειώδες νάτριο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το κορεσμένο διάλυμα του.
Το διοξείδιο του θείου μπορεί επίσης να παραχθεί από την αντίδραση μεταξύ μετάλλου χαλκού και θειικού οξέος. Σε μια φιάλη με στρογγυλό πυθμένα εξοπλισμένη με πώμα με σωλήνα εξόδου αερίου και χοάνη σταγονιδίων, τοποθετήστε χάλκινα ρινίσματα ή κομμάτια σύρματος και ρίξτε λίγο θειικό οξύ από τη χοάνη σταγονιδίων (περίπου 6 ml πυκνού θειικού οξέος λαμβάνονται ανά 10 g από χαλκό). Για να ξεκινήσει η αντίδραση, θερμάνετε ελαφρά τη φιάλη. Μετά από αυτό, προσθέστε το οξύ σταγόνα-σταγόνα. Να γράψετε τις εξισώσεις αποδοχής και απώλειας ηλεκτρονίων και τη συνολική εξίσωση.
Οι ιδιότητες του διοξειδίου του θείου μπορούν να μελετηθούν περνώντας το αέριο μέσω ενός διαλύματος αντιδραστηρίου ή με τη μορφή υδατικού διαλύματος (θειικό οξύ). Τα ίδια αποτελέσματα λαμβάνονται όταν χρησιμοποιούνται οξινισμένα διαλύματα θειώδους νατρίου Na 2 SO 3 και θειώδους καλίου K 2 SO 3. Σε έναν όγκο νερού διαλύονται έως και σαράντα όγκοι διοξειδίου του θείου (λαμβάνουμε διάλυμα ~6%).
Το διοξείδιο του θείου είναι τοξικό. Με ήπια δηλητηρίαση, αρχίζει ένας βήχας, μια καταρροή, εμφανίζονται δάκρυα και αρχίζει η ζάλη. Η αύξηση της δόσης οδηγεί σε αναπνευστική ανακοπή.
4α. Αλληλεπίδραση θειικού οξέος με υπεροξείδιο του υδρογόνου.
Προβλέψτε τα προϊόντα αντίδρασης του θειικού οξέος και του υπεροξειδίου του υδρογόνου. Δοκιμάστε την υπόθεσή σας με την εμπειρία.
Προσθέστε την ίδια ποσότητα διαλύματος υπεροξειδίου του υδρογόνου 3% σε 2–3 ml θειικού οξέος. Πώς να αποδείξετε τον σχηματισμό των αναμενόμενων προϊόντων αντίδρασης;
Επαναλάβετε το ίδιο πείραμα με οξινισμένα και αλκαλικά διαλύματα θειώδους νατρίου.
Γράψτε τις εξισώσεις αντίδρασης και υπολογίστε το emf της διαδικασίας.
Επιλέξτε τα δυναμικά ηλεκτροδίων που χρειάζεστε:
4β. Αντίδραση μεταξύ διοξειδίου του θείου και υδρόθειου.
Αυτή η αντίδραση λαμβάνει χώρα μεταξύ αερίου SO 2 και H 2 S και χρησιμεύει για την παραγωγή θείου. Η αντίδραση είναι επίσης ενδιαφέρουσα γιατί οι δύο ατμοσφαιρικοί ρύποι αλληλοκαταστρέφονται. Γίνεται αυτή η αντίδραση μεταξύ διαλυμάτων υδρόθειου και διοξειδίου του θείου; Απαντήστε σε αυτή την ερώτηση με εμπειρία.
Επιλέξτε δυναμικά ηλεκτροδίων για να προσδιορίσετε εάν μια αντίδραση μπορεί να συμβεί σε διάλυμα:
Προσπαθήστε να πραγματοποιήσετε έναν θερμοδυναμικό υπολογισμό της πιθανότητας αντιδράσεων. Τα θερμοδυναμικά χαρακτηριστικά των ουσιών για τον προσδιορισμό της πιθανότητας αντίδρασης μεταξύ αέριων ουσιών είναι τα εξής:
Σε ποια κατάσταση ουσιών - αέριων ή σε διάλυμα - είναι προτιμότερες οι αντιδράσεις;
Το θειικό οξύ είναι ένα από τα κύρια προϊόντα μεγάλης κλίμακας της χημικής βιομηχανίας. Χρησιμοποιείται σε διάφορους τομείς της εθνικής οικονομίας, αφού διαθέτει ένα σύνολο ειδικών ιδιοτήτων που διευκολύνουν την τεχνολογική του χρήση. Το θειικό οξύ δεν καπνίζει, είναι άχρωμο, άοσμο και βρίσκεται σε υγρή κατάσταση σε συνηθισμένες θερμοκρασίες. Σε συμπυκνωμένη μορφή δεν διαβρώνει τα σιδηρούχα μέταλλα. Ταυτόχρονα, το θειικό οξύ είναι ένα από τα ισχυρά ορυκτά οξέα, σχηματίζει πολυάριθμα σταθερά άλατα και είναι φθηνό. Το άνυδρο θειικό οξύ (μονοένυδρο) H2SO4 είναι ένα βαρύ ελαιώδες υγρό που αναμιγνύεται με νερό σε όλες τις αναλογίες, απελευθερώνοντας μεγάλη ποσότητα θερμότητας.
Πρώτες ύλες διεργασίας: θειοπυρίτες, στοιχειακό θείο, υδρόθειο, θειούχα μετάλλων όπως χαλκόπυρίτης CuFeS 2 , λάμψη χαλκού CuS 2 , θειικά:γύψος CaSO 4 2Η 2 Ο, ανυδρίτης CaSO 4 , mirabilite Na 2 ΕΤΣΙ 4 10Η 2 Οκαι τα λοιπά.
Η παραγωγή αερίου θείου από υδρόθειο, που εκχυλίζεται κατά τον καθαρισμό καύσιμων και αερίων διεργασίας, βασίζεται στη διαδικασία ατελούς οξείδωσης σε στερεό καταλύτη. Σε αυτή την περίπτωση εμφανίζονται οι ακόλουθες αντιδράσεις:
H2S + 1.5O2 = SO2 + H2O;
2H 2 S + SO 2 = 2H 2 O + 1,5S 2.
Σημαντικές ποσότητες θείου μπορούν να ληφθούν από υποπροϊόντα της παραγωγής μη σιδηρούχων μετάλλων, όπως ο χαλκός:
2FeS 2 = 2FeS +S 2;
SO 2 + C = S + CO 2;
CS 2 + SO 2 = 1,5S 2 + CO 2;
2COS + SO 2 = 1,5S 2 + 2CO 2
Παραγωγή διοξειδίου του θείου με καύση θείου, υδρόθειου και άλλων τύπων πρώτων υλών
Όταν καίγεται 1 mole θείου, καταναλώνεται 1 mole οξυγόνου. Αυτό παράγει 1 mole διοξειδίου του θείου:
S (αέριο) + O2 (αέριο) = · S02 (αέριο)-j - 362,4 kJ (86,5 kcal).
Επομένως, όταν καίγεται θείο σε αέρα που περιέχει 21% οξυγόνο, είναι δυνατό (θεωρητικά) να ληφθεί 21% διοξείδιο του θείου. Η απόδοση διοξειδίου του θείου εδώ είναι υψηλότερη από ό,τι κατά την καύση πυριτών και μείγματος ψευδαργύρου. Με την καύση του θείου για την παραγωγή θειικού οξέος, επιτυγχάνεται η πιο ευνοϊκή αναλογία SO2 και οξυγόνου. Εάν καίτε θείο με ελαφρά περίσσεια αέρα, μπορείτε να πάρετε διοξείδιο του θείου με υψηλή περιεκτικότητα σε SO2. Ωστόσο, σε αυτή την περίπτωση η θερμοκρασία αναπτύσσεται μέχρι τους 1300°C, γεγονός που οδηγεί στην καταστροφή της επένδυσης του κλιβάνου. Αυτό περιορίζει την παραγωγή αερίου με υψηλή συγκέντρωση S02 από θείο.
Το υδρόθειο καίγεται για να σχηματίσει S02 και H20:
2H2S + 302 = 2S02+2H20-f 1038,7 kJ (247,9 kcal).
Οι υδρατμοί που σχηματίζονται σε αυτή την περίπτωση εισέρχονται στη συσκευή επαφής με το μείγμα αερίων και από αυτό για απορρόφηση.
Όσον αφορά τον τεχνολογικό σχεδιασμό, η παραγωγή θειικού οξέος από σιδηροπυρίτες είναι η πιο περίπλοκη διαδικασία και αποτελείται από πολλά διαδοχικά στάδια.
Το σχηματικό διάγραμμα αυτής της παραγωγής φαίνεται στο σχήμα.
1 – παραγωγή αερίου ψησίματος: 1 – ψήσιμο πυριτών, 2 – ψύξη αερίου σε λέβητα ανάκτησης, 3 – γενικός καθαρισμός αερίου, 4 – ειδικός καθαρισμός αερίου. 11 – επαφή: 5 – θέρμανση αερίου στον εναλλάκτη θερμότητας, 6 – επαφή. 111 – απορρόφηση: 7 – απορρόφηση οξειδίου του θείου (6) και σχηματισμός θειικού οξέος.
Το διοξείδιο του θείου S02 είναι ένα άχρωμο αέριο, 2,3 φορές βαρύτερο από τον αέρα, με έντονη οσμή. Όταν διαλυθεί στο νερό, σχηματίζεται ασθενές και ασταθές θειικό οξύ SO2 + H2O = H2SO3.
2. Άνθρακας. Παίρνοντας κόκα κόλα.
Οπτανθρακοποίηση κάρβουνων
Ένα σημαντικό μέρος των κάρβουνων υποβάλλεται σε χημική επεξεργασία υψηλής θερμοκρασίας (πυρογενετική). Σκοπός αυτής της επεξεργασίας είναι η παραγωγή πολύτιμων δευτερογενών προϊόντων, τα οποία χρησιμοποιούνται περαιτέρω ως καύσιμα και ενδιάμεσα προϊόντα για οργανική σύνθεση. Σύμφωνα με το σκοπό και τις συνθήκες, οι διαδικασίες πυρογενετικής επεξεργασίας του άνθρακα χωρίζονται σε τρεις τύπους: πυρόλυση, αεριοποίηση, υδρογόνωση.
Πυρόλυσηή ξηρή απόσταξηείναι η διαδικασία θέρμανσης στερεού καυσίμου χωρίς πρόσβαση αέρα, προκειμένου να ληφθούν αέρια, υγρά και στερεά προϊόντα για διάφορους σκοπούς. Υπάρχει πυρόλυση υψηλής θερμοκρασίας (οπτάνθρακα) Και πυρόλυση χαμηλής θερμοκρασίας (ημι-οπτάνθρακα).
Ημι-οπτάνθρακαπραγματοποιείται στους 500–580 o C προκειμένου να ληφθεί τεχνητό υγρό και αέριο καύσιμο. Τα προϊόντα ημι-οπτάνθρακα είναι πρώτες ύλες για οργανική σύνθεση, πίσσα (πηγή καυσίμων κινητήρων), διαλύτες, μονομερή και ημι-οπτάνθρακες, που χρησιμοποιούνται ως τοπικό καύσιμο και πρόσθετο στη γόμωση οπτανθρακοποίησης.
Διαδικασίες υδρογόνωσηΚαι αεριοποίησηχρησιμοποιούνται για την παραγωγή υγρών προϊόντων από άνθρακα που χρησιμοποιείται ως καύσιμο κινητήρα και εύφλεκτα αέρια.
Οπτανθρακοποίηση λιθάνθρακαπραγματοποιείται σε θερμοκρασία 900 - 1200 o C για την παραγωγή οπτάνθρακα, εύφλεκτων αερίων και πρώτων υλών για τη χημική βιομηχανία.
Οι επιχειρήσεις που έχουν άνθρακα οπτάνθρακα ονομάζονται εργοστάσια οπτάνθρακα. Υπάρχουν χωριστές χημικές μονάδες οπτάνθρακα με πλήρη κύκλο παραγωγής χημικών οπτάνθρακα, που βρίσκονται χωριστά από τις μεταλλουργικές επιχειρήσεις, και εργαστήρια χημικών οπτάνθρακα ως μέρος μεταλλουργικών εργοστασίων.
Το δομικό διάγραμμα παραγωγής οπτάνθρακα φαίνεται στο σχήμα.
Κάρβουνο
Παρασκευή άνθρακα
Χρέωση άνθρακα
Κοκ
Οπτάνθρακα
HydrogenOCG
PKG Coke στην αποθήκη
Ψύξη και διαχωρισμός
SB KUS
Overclocking
Overclocking
Επιμέρους αρένες της Faction KUS
Εξουδετέρωση
για επεξεργασία
Θειικό οξύ
Θειικό αμμώνιο
Εικ. Μπλοκ διάγραμμα παραγωγής οπτάνθρακα
Το διάγραμμα δείχνει: OKG – αντίστροφο αέριο φούρνου οπτάνθρακα. PKG – άμεσο αέριο φούρνου οπτάνθρακα. KUS – λιθανθρακόπισσα; SB – ακατέργαστο βενζόλιο.
Σύμφωνα με τη φυσικοχημική του φύση, η οπτανθρακοποίηση είναι μια σύνθετη ενδόθερμη διεργασία δύο φάσεων στην οποία λαμβάνουν χώρα θερμοφυσικοί μετασχηματισμοί της κωκ πρώτης ύλης και δευτερογενείς αντιδράσεις με τη συμμετοχή οργανικών ενδιάμεσων του πρώτου σταδίου οπτανθρακοποίησης. Η οπτανθρακοποίηση του άνθρακα πραγματοποιείται σε φούρνους οπτάνθρακα κατά παρτίδες, στους οποίους η θερμότητα μεταφέρεται στο φορτίο οπτάνθρακα μέσω του τοιχώματος του αντιδραστήρα.
3. Λήψη υδροχλωρικού οξέος. Υδροχλωρικό οξύ(υδροχλωρίδιο, υδροχλωρίδιο, υδροχλώριο) - HCl, διάλυμα υδροχλωρίου σε νερό. ισχυρό μονοπρωτικό οξύ. Άχρωμο (το τεχνικό υδροχλωρικό οξύ είναι κιτρινωπό λόγω ακαθαρσιών Fe, Cl 2 κ.λπ.), «κάπνισμα» στον αέρα, καυστικό υγρό. Η μέγιστη συγκέντρωση στους 20 °C είναι 38% κατά βάρος, η πυκνότητα ενός τέτοιου διαλύματος είναι 1,19 g/cm³. Μοριακή μάζα 36,46 g/mol. Τα άλατα του υδροχλωρικού οξέος ονομάζονται χλωρίδια. Ας εξετάσουμε τους κύριους τομείς χρήσης οξέος:
Μεταλλουργία. Τεχνικό υδροχλωρικό οξύχρησιμοποιείται για την απογύμνωση μετάλλων κατά την επικασσιτέρωση και τη συγκόλληση. Επίσης υδροχλωρικό οξύχρησιμοποιείται στην παραγωγή μαγγανίου, σιδήρου και άλλων ουσιών.
Ηλεκτροτυπία. Προς αυτή την κατεύθυνση τεχνικό υδροχλωρικό οξύδρα ως ενεργό μέσο κατά τη χάραξη και το τουρσί.
Βιομηχανία τροφίμων. Όλα τα είδη ρυθμιστών οξύτητας, για παράδειγμα, E507, περιέχουν οξύ. Και είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς σόδα (seltzer) νερό χωρίς μια τέτοια ουσία όπως υδροχλωρικό οξύ.
Φάρμακο. Σε αυτόν τον τομέα, φυσικά, δεν χρησιμοποιείται τεχνικό υδροχλωρικό οξύ, και καθαρισμένα ανάλογα, ωστόσο, εξακολουθεί να εμφανίζεται ένα παρόμοιο φαινόμενο. Συγκεκριμένα, μιλάμε για προσθήκη ουσίας στο γαστρικό υγρό σε περίπτωση ανεπαρκούς οξύτητας.
Σε μια στήλη αδιαβατικής απορρόφησης, λαμβάνεται υδροχλωρικό οξύ μειωμένης συγκέντρωσης, αλλά χωρίς οργανικές ακαθαρσίες. Το οξύ με υψηλότερη συγκέντρωση HCI παράγεται σε μια στήλη ισοθερμικής απορρόφησης σε μειωμένη θερμοκρασία. Ο βαθμός εξαγωγής του HCI από τα καυσαέρια όταν χρησιμοποιούνται αραιά οξέα ως απορροφητικά είναι 90-95%. Όταν χρησιμοποιείται καθαρό νερό ως απορροφητικό, ο βαθμός εκχύλισης είναι σχεδόν πλήρης.
4. Άμεση σύνθεση πυκνού νιτρικού οξέος.
Η άμεση σύνθεση του HNO 3 βασίζεται στην αλληλεπίδραση υγρών οξειδίων του αζώτου με νερό και αέριο οξυγόνο υπό πίεση έως 5 MPa σύμφωνα με την εξίσωση
2N 2 O 4 + O 2 + 2H 2 O → 4HNO 3
Το 100% διοξείδιο του αζώτου σε ατμοσφαιρική πίεση και θερμοκρασία 21,5 ° C μετατρέπεται πλήρως σε υγρή κατάσταση. Κατά την οξείδωση της αμμωνίας, το ΝΟ που προκύπτει οξειδώνεται σε NO 2, η περιεκτικότητα του οποίου στο μείγμα αερίων είναι περίπου 11%. Δεν είναι δυνατή η μετατροπή διοξειδίου του αζώτου τέτοιας συγκέντρωσης σε υγρή κατάσταση σε ατμοσφαιρική πίεση, επομένως η αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την υγροποίηση των οξειδίων του αζώτου.
Συγκέντρωση νιτρικού οξέος με χρήση υδατοαπαγωγών ουσιών. Είναι αδύνατο να ληφθεί συμπυκνωμένο νιτρικό οξύ με απόσταξη αραιού οξέος. Κατά τον βρασμό και την απόσταξη αραιού νιτρικού οξέος, μπορεί να εξατμιστεί μόνο σε περιεκτικότητα 68,4% HNO 3 (αζεοτροπικό μείγμα), μετά την οποία η σύνθεση του απεσταγμένου μείγματος δεν θα αλλάξει.
Στη βιομηχανία, η απόσταξη αραιωμένων υδατικών διαλυμάτων νιτρικού οξέος πραγματοποιείται παρουσία ουσιών που απομακρύνουν το νερό (συμπυκνωμένο θειικό οξύ, φωσφορικό οξύ, συμπυκνωμένα διαλύματα νιτρικών αλάτων κ.λπ.). Η χρήση ουσιών αφαίρεσης νερού καθιστά δυνατή τη μείωση της περιεκτικότητας σε υδρατμούς πάνω από το μείγμα που βράζει και την αύξηση της περιεκτικότητας σε ατμούς νιτρικού οξέος, μετά τη συμπύκνωση του οποίου λαμβάνεται 98% HNO 3.
Τεχνολογικό σχήμα για τη συμπύκνωση νιτρικού οξέος με χρήση θειικού οξέος:
Σχήμα – Σχέδιο συμπύκνωσης αραιού νιτρικού οξέος παρουσία θειικού οξέος:
1, 4 – δεξαμενές πίεσης για νιτρικό και θειικό οξύ. 2 – φώτα ελέγχου. 3 – Εξατμιστήρας αραιωμένου νιτρικού οξέος. 5 – κουτί για τη ρύθμιση της παροχής οξέος, 6 – στήλη συγκέντρωσης, 7 – συμπυκνωτής ψυγείου. 8 – ψυγείο για το οξύ που κυκλοφορεί στον πύργο. 9 – ανεμιστήρας: 10 – πύργος απορρόφησης. 11 – συλλογή; 12 – αντλία; 13 – ψυγείο για συμπυκνωμένο νιτρικό οξύ, 14 – ψυγείο για εξαντλημένο θειικό οξύ
Το αραιό νιτρικό οξύ από τη δεξαμενή πίεσης 1 τροφοδοτείται στη στήλη 6 μέσω δύο μετρητών ροής 2 που συνδέονται παράλληλα. Ένα ρεύμα οξέος περνά στον εξατμιστή 3 και παρέχεται ως μείγμα υγρού και ατμού στη 10η πλάκα της στήλης 6, ένα άλλο ρεύμα χωρίς θέρμανση εισέρχεται στην υπερκείμενη πλάκα.
Θειικό οξύ από τη δεξαμενή πίεσης 4 μέσω του ρυθμιστή 5 τροφοδοτείται στο πάνω μέρος της στήλης 6 πάνω από την είσοδο της ψυχρής ροής νιτρικού οξέος. Ζωντανός ατμός εισάγεται στο κάτω μέρος της στήλης και όταν θερμαίνεται, το νιτρικό οξύ αρχίζει να εξατμίζεται από το τριμερές μείγμα.
Οι ατμοί νιτρικού οξέος σε θερμοκρασία 70–85 °C, ανεβαίνοντας προς τα πάνω, εξέρχονται από ένα εξάρτημα στο καπάκι της στήλης και εισέρχονται στο ψυγείο-συμπυκνωτή 7. Αυτοί οι ατμοί περιέχουν ακαθαρσίες οξειδίων του αζώτου και νερού.
Σε ένα ψυγείο-συμπυκνωτή, οι ατμοί του νιτρικού οξέος σε θερμοκρασία περίπου 30 ° C συμπυκνώνονται για να σχηματίσουν 98–99% HNO 3, ενώ τα οξείδια του αζώτου απορροφώνται εν μέρει από αυτό το οξύ. Το συμπυκνωμένο νιτρικό οξύ που περιέχει οξείδια του αζώτου κατευθύνεται στις δύο επάνω πλάκες και τις διοχετεύει σε σειρά, και τα οξείδια διοχετεύονται έξω από το διάλυμα από ατμούς νιτρικού οξέος που εισέρχονται στον συμπυκνωτή 7. Οι μη συμπυκνωμένοι ατμοί νιτρικού οξέος και τα απελευθερωμένα οξείδια του αζώτου αποστέλλονται για απορρόφηση στον πύργο 10, ποτίζεται με νερό. Το προκύπτον 50% οξύ εισέρχεται στη συλλογή 11 και αποστέλλεται ξανά για συμπύκνωση. Μετά την ψύξη, το συμπυκνωμένο νιτρικό οξύ αποστέλλεται στην αποθήκη τελικού προϊόντος.
Το αναλωμένο θειικό οξύ που περιέχει 65–85% H 2 SO 4 παρέχεται για συμπύκνωση. Κατά τη συμπύκνωση νιτρικού οξέος χρησιμοποιώντας θειικό οξύ 92–93%, η κατανάλωση του τελευταίου μειώνεται σημαντικά όταν παρέχεται 59–60% HNO 3 για συμπύκνωση αντί για 48–50%. Επομένως, σε ορισμένες περιπτώσεις είναι πλεονεκτικό να προ-συμπυκνώνεται 50% HNO 3 έως 60% με απλή εξάτμιση.
Ένα μεγάλο μειονέκτημα της συμπύκνωσης νιτρικού οξέος με θειικό οξύ είναι η υψηλή περιεκτικότητα σε ατμούς και ομίχλη H 2 SO 4 στα καυσαέρια μετά από ηλεκτροστατικούς κατακρημνιστές (0,3–0,8 g/m 3 αερίου). Επομένως, το θειικό οξύ αντικαθίσταται, για παράδειγμα, με νιτρικό μαγνήσιο ή ψευδάργυρο.
5. Απόκτηση κεραμικών.
Τα κεραμικά είναι μια εκτεταμένη σύνθετα ομάδα διηλεκτρικών υλικών, ενωμένη με έναν κοινό τεχνολογικό κύκλο. Επί του παρόντος, η λέξη κεραμικά αναφέρεται όχι μόνο σε υλικά που περιέχουν άργιλο, αλλά και σε άλλα ανόργανα υλικά με παρόμοιες ιδιότητες, η κατασκευή προϊόντων από τα οποία απαιτεί ψήσιμο σε υψηλή θερμοκρασία. Πηγή υλικού.Διάφορα φυσικά και τεχνητά υλικά χρησιμοποιούνται για την κατασκευή κεραμικών προϊόντων.
Τα τεχνητά και φυσικά υλικά - οξείδια, άλατα διαφέρουν ως προς την ποσοτική και ποιοτική περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες ξένων οξειδίων και, σύμφωνα με αυτό, ονομάζονται συμβατικά με τα γράμματα: Ch (καθαρό), αναλυτική ποιότητα (καθαρό για ανάλυση), ChCh (χημικά καθαρό) κ.λπ. Στο πρωτότυπο διακρίνονται επίσης οι πρώτες ύλες σύμφωνα με φυσικές και χημικές παραμέτρους (μέγεθος και σχήμα σωματιδίων, ειδική επιφάνεια, δραστηριότητα κ.λπ.).
Η πρώτη ύλη για την παραγωγή ραδιοφώνου και πιεζοκεραμικών είναι ένας μεγάλος αριθμός διαφορετικών αλάτων και οξειδίων: καολίνες, άργιλοι, άστριοι, υλικά που περιέχουν πυρίτιο, τάλκης - φυσικά πλαστικά υλικά. τεχνητά μη πλαστικά υλικά που παράγονται από τη βιομηχανία - τεχνική αλουμίνα και κορούνδιο, διοξείδια ζιρκονίου και τιτανίου, οξείδιο του βηρυλλίου, ανθρακικά βαρίου και στροντίου.
Οι άργιλοι και οι καολίνες αποτελούνται κυρίως από υδροαλουμινοπυριτικά άλατα (Al 2 O 3 * 2SiO 2 * H 2 O ) και μείγματα αλάτων σιδήρου, οξειδίων αλκαλίων και αλκαλικών γαιών και αλάτων. Από τους άστρους, οι πλέον κατάλληλοι για την παραγωγή κεραμικών είναι οι άστριοι καλίου-νάτριου (K 2 O*Al 2 O 3 *6SiO 2 ; Na 2 O * Al 2 O 3 * 6SiO 2 ). Η βάση των υλικών που περιέχουν πυρίτιο και του χαλαζία είναι το διοξείδιο του πυριτίου (SiO 2), το οποίο μπορεί να περιέχει διάφορα πρόσθετα (οξείδια σιδήρου, άργιλοι, άστριους κ.λπ.) Η σύνθεση των τάλκη ποικίλλει: από 3MgO*4SiO 2 *H2O έως 4MgO *5SiO 2 * H2O, ακαθαρσίες σε αυτά Fe 2 O 3, Al 2 O 3, CaO, Na 2 O, Cr 2 O, κ.λπ. Οι πιο ανεπιθύμητες ακαθαρσίες σε όλα τα φυσικά πλαστικά υλικά είναι τα άλατα σιδήρου.
Τα ονομαζόμενα φυσικά πλαστικά υλικά χρησιμοποιούνται για τη βελτίωση των πλαστικών ιδιοτήτων των υλικών πρέσας για προϊόντα χύτευσης και ως πρόσθετα σχηματισμού γυαλιού σε ραδιοκεραμικά. Τα τάλκη αποτελούν τη βάση τέτοιων τύπων ραδιοκεραμικών όπως ο στεατίτης και ο φορστερίτης.
Τεχνική αλουμίνα και κορούνδιοπου λαμβάνεται με χημική επεξεργασία της φυσικής πρώτης ύλης ορυκτού βωξίτη και φρύζοντάς την στους 1100–1200 0 C. Διοξείδιο του ζιρκονίου (Zr 2 O 2), τιτάνιο (TiO 2), κασσίτερο (SnO 2), οξείδια βηρυλλίου (B 2 O), Το στρόντιο (SrO), ο ψευδάργυρος (ZnO), ο μόλυβδος (PbO), το μαγνήσιο (MgO) λαμβάνονται επηρεάζοντας την πρώτη ύλη μέσω ενός συμπλέγματος χημικών και θερμικών αλληλεπιδράσεων.
Απόκτηση κεραμικών.Η δομή των κεραμικών είναι ένα πολύπλοκο σύστημα που αποτελείται από τρεις κύριες φάσεις: κρυσταλλική, υαλώδη και αέρια. Η κρυσταλλική φάση (κύρια) αντιπροσωπεύει χημικές ενώσεις ή στερεά διαλύματα· καθορίζει τις χαρακτηριστικές ιδιότητες του κεραμικού υλικού. η υαλώδης φάση βρίσκεται στο κεραμικό υλικό με τη μορφή στρώσεων μεταξύ του κρυσταλλικού συστατικού ή χωριστών μικροσωματιδίων και δρα ως συνδετικό. η αέρια φάση αποτελείται από αέρια που περιέχονται στους πόρους του κεραμικού. Οι πόροι επιδεινώνουν τις ιδιότητες των κεραμικών, ειδικά σε υψηλή υγρασία.
Οι ιδιότητες των κεραμικών εξαρτώνται από τη σύνθεση του μείγματος (χημική και ποσοστιαία αναλογία ουσιών) και τον τρόπο επεξεργασίας.
Τα κεραμικά μπορούν να γίνουν με ψήσιμο μία ή δύο φορές. Αυτό έχει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του.
Στην παραγωγή κεραμικών, οι ακόλουθες τεχνολογικές μέθοδοι για την κατασκευή πιεζοκεραμικών είναι κοινές με βάση:
1) μηχανική ανάμειξη αρχικών ουσιών με τη μορφή σκόνης οξειδίων μετάλλων και αλάτων που αντιστοιχούν στη χημική σύνθεση του υλικού που κατασκευάζεται.
2) θερμική αποσύνθεση μεταλλικών αλάτων.
3) κοινή καθίζηση ανθρακικών αλάτων των αντίστοιχων μετάλλων ή ένυδρων αλάτων τους.
Τα αρχικά υλικά για την κατασκευή ραδιοπιεζοηλεκτρικών κεραμικών και φερρίτων είναι οξείδια μετάλλων και άλατα. Τα κύρια στάδια της τεχνολογικής διαδικασίας είναι τα ακόλουθα.
Το σύνολο των αρχικών ουσιών καθορίζεται από τις καθορισμένες μαγνητικές και ηλεκτρικές ιδιότητες των προϊόντων, το γεωμετρικό σχήμα και τις διαστάσεις.
Η ανάλυση των αρχικών οξειδίων και αλάτων πραγματοποιείται προκειμένου να προσδιοριστούν τα φυσικά και χημικά χαρακτηριστικά τους, ο τύπος και η ποσότητα των ακαθαρσιών, το μέγεθος και το σχήμα των σωματιδίων, η δραστηριότητα, π.χ. την ικανότητα να αντιδρά με άλλα συστατικά του μείγματος κ.λπ.
Ο υπολογισμός της μάζας και της αναλογίας των αρχικών συστατικών πραγματοποιείται με βάση τον χημικό τύπο του υλικού. Και στη συνέχεια, σύμφωνα με τον υπολογισμό, ζυγίζονται τα αρχικά εξαρτήματα.
Η άλεση ή η διάλυση και η ανάμειξη πραγματοποιείται για να ληφθεί ένα μείγμα που είναι ομοιογενές σε χημική σύνθεση και μέγεθος σωματιδίων. Οι επεμβάσεις αυτές γίνονται είτε με υγρό (νερό) είτε χωρίς νερό, δηλ. Εκτελέστε υγρή (ολισθηρή) ή ξηρή λείανση. Η υγρή λείανση ολοκληρώνεται με ξήρανση.
Η λειτουργία μπρικετοποίησης (κοκκοποίησης) χρειάζεται για να ληφθεί μια πιο συμπαγής μορφή του προκύπτοντος μείγματος (φόρτιση) και μια πιο ολοκληρωμένη αντίδραση κατά την επόμενη λειτουργία. Εδώ λαμβάνονται μπρικέτες, δισκία ή κόκκοι.
Η προκαταρκτική πυροδότηση της γόμωσης πραγματοποιείται για διεργασίες μερικής ή πλήρους διάχυσης μεταξύ των οξειδίων για τη μετατροπή τους σε κεραμικό υλικό (κεραμική σύνθεση) και τη μείωση της συρρίκνωσης κατά την τελική όπτηση.
Η δευτερογενής άλεση και ανάμιξη μπρικετών, δισκίων ή κόκκων πραγματοποιείται προκειμένου να ληφθούν προϊόντα με ομοιόμορφες ιδιότητες, ολοκληρωμένες διαδικασίες διάχυσης και να παρέχεται η δυνατότητα σχηματισμού του προϊόντος. Η επέμβαση γίνεται σε νερό ή χωρίς νερό και επομένως μετά την ολοκλήρωσή της, όπως στην πρώτη περίπτωση, το μείγμα που προκύπτει στεγνώνει.
Για τη βελτίωση της χύτευσης των σκονών, εισάγονται πλαστικοποιητές (συνδετικά, λιπαντικά) για τη βελτίωση της πρόσφυσης των μεμονωμένων σωματιδίων. Η εισαγωγή πλαστικοποιητών καθιστά δυνατή τη λήψη διαφόρων μαζών: για συμπίεση - σκόνες πρέσας, για χύτευση - ολισθήσεις και για σχηματισμό από πλαστικές μάζες - πλαστικές μάζες.
Οι κύριες μέθοδοι σχηματισμού είναι η συμπίεση, η χύτευση από πλαστικές μάζες και η χύτευση με ολίσθηση.
Τα χυτευμένα προϊόντα υποβάλλονται σε πυροσυσσωμάτωση υψηλής θερμοκρασίας, κατά την οποία προκύπτει ένα σύμπλεγμα ορισμένων μαγνητικών, ηλεκτρικών, μηχανικών ιδιοτήτων και φυσικών και μηχανικών χαρακτηριστικών που αντιστοιχούν στο δεδομένο υλικό (ραδιο-, πιεζοκεραμικά, φερρίτης).
6. Παρασκευή υδροξειδίου του νατρίου. Το υδροξείδιο του νατρίου μπορεί να παραχθεί βιομηχανικά με χημικές και ηλεκτροχημικές μεθόδους.
Το υδρόθειο υπάρχει σε τεχνητά αέρια . Μπορεί επίσης να είναι μέρος ορισμένων φυσικών αερίων. Το υδρόθειο (H 2 S) είναι ένα άχρωμο αέριο με ισχυρόςσυγκεκριμένη μυρωδιά. Υδρόθειο πιο βαρύαέρας. Η πυκνότητά του είναι r 0 = 1.539 κιλό/Μ 3. Το υδρόθειο είναι ισχυρό νευρικό αέριο , και είναι επίσης ερεθιστικό για την αναπνευστική οδό και τα μάτια. Η μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωση H 2 S είναι 0,01 mg/Μ 3. Όταν καίγεται υδρόθειο, σχηματίζεται διοξείδιο του θείου SO 2, δηλ. εμφανίζεται η ακόλουθη αντίδραση:
2H 2 S + 3O 2 = 2SO 2 + 2H 2 O
Η υψηλότερη θερμογόνος δύναμη του διοξειδίου του θείου είναι Qv = 25,727 MJ/Μ 3, χαμηλότερη – 23.715 MJ/Μ 3 .
Το διοξείδιο του θείου έχει πολύ μεγάλη εύφλεκτη περιοχή. Έτσι, το κατώτερο όριο είναι 4,3% vol., το ανώτερο 45,5% vol. Η θερμοκρασία ανάφλεξής του στον αέρα είναι 290…487 0 ΜΕ.
Η εργασία σε περιοχές με υψηλά επίπεδα διοξειδίου του θείου μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα βρογχίτιδα, δύσπνοια και μερική απώλεια συνείδησης . Η μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωση διοξειδίου του θείου είναι 0,02 mg/Μ 3 .
Στα θύματα δηλητηρίασης από υδρόθειο πρέπει να παρέχονται πρώτες βοήθειες. Είναι απαραίτητο να εξασφαλιστεί πρόσβαση σε καθαρό αέρα και, αν χρειαστεί, πραγματοποιήστε τεχνητή αναπνοή . Σε περίπτωση βλάβης στα μάτια, είναι απαραίτητο να μεταφερθεί το θύμα σε σκοτεινό δωμάτιο και να στάξουν τα μάτια με ένα μείγμα νοβοκαΐνης και αδρεναλίνης.
Τα θύματα δηλητηρίασης από διοξείδιο του θείου πρέπει να πλένουν τη μύτη και τα μάτια τους με διάλυμα σόδας. Εάν έχετε ασφυκτική βήχα, χρησιμοποιήστε κωδεΐνη και αλκαλική εισπνοή .
Δισουλφίδιο του άνθρακα
Ο δισουλφίδιο του άνθρακα υπάρχει συνήθως στα αέρια πυρόλυσης, τα οποία ανήκουν στην ομάδα των τεχνητών αερίων. Είναι ένα άχρωμο υγρό με συγκεκριμένη οσμή. Η πυκνότητά του στα 20 0 ΜΕφύλλα 2.263 κιλό/Μ 3. Οι ατμοί του δισουλφιδίου του άνθρακα είναι περισσότερο από 2,5 φορές βαρύτεροι από τον αέρα. Όταν καίγεται το δισουλφίδιο του άνθρακα, σχηματίζονται διοξείδιο του θείου και διοξείδιο του άνθρακα:
CS 2 + 3O 2 = CO 2 + 2SO 2 (5.6)
Τα όρια ευφλεκτότητας του δισουλφιδίου του άνθρακα στον αέρα είναι: κατώτερο - 1,25% vol., ανώτερο - 50% vol.
Η εισπνοή υψηλών συγκεντρώσεων ατμού δισουλφιδίου του άνθρακα έχει ναρκωτική επίδραση στον ανθρώπινο οργανισμό. Η μακροχρόνια εισπνοή μικρών συγκεντρώσεων δισουλφιδίου του άνθρακα οδηγεί σε ασθένειες του νευρικού συστήματος. Η μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωση δισουλφιδίου του άνθρακα στον χώρο εργασίας των βιομηχανικών χώρων είναι 0,01 mg/μεγάλο.
Πρώτες βοήθειες για δηλητηρίαση από δισουλφίδιο άνθρακα είναι να ξεπλύνετε τη μύτη και τα μάτια με διάλυμα σόδας.
Αμμωνία
Συνήθως περιέχεται σε αέρια πυρόλυσης που λαμβάνονται κατά την απόσταξη άνθρακα σε υψηλή θερμοκρασία. Αφενός η αμμωνία είναι πολύτιμο προϊόν, αφετέρου όμως είναι αρκετά τοξική. Σύμφωνα με τις ιδιότητές της, η αμμωνία είναι ένα άχρωμο αέριο με πολύ έντονη οσμή. Μόνο το 10% του διαλύματος αμμωνίας στο νερό είναι αμμωνία. Η βραχυπρόθεσμη εισπνοή υψηλών συγκεντρώσεων οδηγεί σε έντονο πότισμα και πόνο στα μάτια, ενώ προκαλεί επίσης κρίσεις ασφυξίας, βήχα, ζάλη και έμετο. Επιπλέον, σε σημαντικές συγκεντρώσεις, μπορεί επίσης να εμφανιστούν κυκλοφορικές διαταραχές και θάνατος από καρδιακή ανεπάρκεια. Εξαιρετικά έξτρα συν. η αμμωνία στον αέρα των βιομηχανικών χώρων είναι 0,02 mg/μεγάλο. Επιπλοκές των συνεπειών της δηλητηρίασης, ακόμη και σε χαμηλές συγκεντρώσεις αμμωνίας, μπορεί να εμφανιστούν όταν συνδυάζονται με υδρόθειο. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε απώλεια όσφρησης και να προκαλέσει χρόνια καταρροή της αναπνευστικής οδού. Σε περίπτωση οξείας δηλητηρίασης από αμμωνία, είναι απαραίτητο το θύμα να εισπνεύσει ατμό οξικού οξέος και διάλυμα μεθανόλης 10% σε χλωροφόρμιο.
Υδροκυάνιο
Το υδροκυάνιο είναι συστατικό τεχνητών αερίων, κυρίως αερίων πυρόλυσης. Σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης της αμμωνίας με το ζεστό κοκ. Η ποσότητα του υδροκυανίου που σχηματίζεται εξαρτάται από διάφορους παράγοντες: τη θερμοκρασία, την υγρασία του άνθρακα και την περιεκτικότητά του σε άζωτο. Σύμφωνα με τις φυσικοχημικές του ιδιότητες, το υδροκυάνιο είναι ένα υγρό που έχει μια συγκεκριμένη οσμή (μυρωδιά πικραμύγδαλου).
- (υδρόθειο) H2S, ένα άχρωμο αέριο με τη μυρωδιά σάπιων αυγών. Σημείο τήξεως;85.54.C, σημείο βρασμού;60.35.C; στους 0.C υγροποιείται υπό πίεση 1 MPa. Αναγωγικό μέσο. Υποπροϊόν κατά τη διύλιση προϊόντων πετρελαίου, οπτάνθρακα κ.λπ. σχηματίζεται κατά την αποσύνθεση... ... Μεγάλο Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό
Θειούχο ΥΔΡΟΓΟΝΟ- (H2S), ένα άχρωμο, δηλητηριώδες αέριο με τη μυρωδιά σάπιων αυγών. Σχηματίζεται κατά τις διαδικασίες αποσύνθεσης και βρίσκεται στο αργό πετρέλαιο. Λαμβάνεται από τη δράση του θειικού οξέος σε θειούχα μετάλλων. Χρησιμοποιείται στην παραδοσιακή ΠΟΙΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ. Ιδιότητες: θερμοκρασία... ... Επιστημονικό και τεχνικό εγκυκλοπαιδικό λεξικό
Θειούχο ΥΔΡΟΓΟΝΟ- ΥΔΡΟΓΟΝΟ Θειούχο, υδρόθειο, πολλά άλλα. όχι σύζυγος (χημ.). Αέριο που παράγεται από τη σήψη πρωτεϊνικών ουσιών, αναδίδοντας τη μυρωδιά των σάπιων αυγών. Το επεξηγηματικό λεξικό του Ουσάκοφ. D.N. Ο Ουσάκοφ. 1935 1940… Επεξηγηματικό Λεξικό του Ουσάκοφ
Θειούχο ΥΔΡΟΓΟΝΟ- ΘΕΙΟ ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ, ρε σύζυγο. Άχρωμο αέριο με έντονη, δυσάρεστη οσμή, που σχηματίζεται κατά την αποσύνθεση πρωτεϊνικών ουσιών. | επίθ. υδρόθειο, ω, ω. Επεξηγηματικό λεξικό Ozhegov. ΣΙ. Ozhegov, N.Yu. Σβέντοβα. 1949 1992… Επεξηγηματικό Λεξικό Ozhegov
υδρόθειο- ουσιαστικό, αριθμός συνωνύμων: 1 αέριο (55) ASIS Λεξικό Συνωνύμων. V.N. Τρίσιν. 2013… Συνώνυμο λεξικό
Θειούχο ΥΔΡΟΓΟΝΟ- άχρωμο δηλητηριώδες αέριο H2S με δυσάρεστη ειδική οσμή. Έχει ελαφρώς όξινες ιδιότητες. 1 λίτρο C. σε t 0 °C και πίεση 760 mm είναι 1,539 g. Βρίσκεται σε λάδια, φυσικά νερά και αέρια βιοχημικής προέλευσης, όπως... ... Γεωλογική εγκυκλοπαίδεια
Θειούχο ΥΔΡΟΓΟΝΟ- Θειούχο ΥΔΡΟΓΟΝΟ, H2S (μοριακό βάρος 34,07), άχρωμο αέριο με χαρακτηριστική οσμή σάπιων αυγών. Ένα λίτρο αερίου υπό κανονικές συνθήκες (0°, 760 mm) ζυγίζει 1,5392 g. Θερμοκρασία βρασμού 62°, τήξη 83°. Το S. είναι μέρος των αερίων εκπομπών... ... Μεγάλη Ιατρική Εγκυκλοπαίδεια
υδρόθειο- - Θέματα βιοτεχνολογίας EN υδρόθειο ... Οδηγός Τεχνικού Μεταφραστή
υδρόθειο- ΘΕΙΟ ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ, α, m Άχρωμο αέριο με έντονη, δυσάρεστη οσμή, που σχηματίζεται κατά την αποσύνθεση πρωτεϊνικών ουσιών και αντιπροσωπεύει ένωση θείου με υδρογόνο. Το υδρόθειο βρίσκεται σε ορισμένα μεταλλικά νερά και σε φαρμακευτικές λάσπες και χρησιμοποιείται... ... Επεξηγηματικό λεξικό ρωσικών ουσιαστικών
Βιβλία
- Πώς να κόψετε το κάπνισμα! (DVD), Pelinsky Igor, «Δεν υπάρχει τίποτα πιο εύκολο από το να κόψεις το κάπνισμα - το έχω ήδη κόψει τριάντα φορές» (Μαρκ Τουέιν). Γιατί οι άνθρωποι αρχίζουν να καπνίζουν; Για να χαλαρώσετε, να αποσπαστείτε, να μαζέψετε τις σκέψεις σας, να απαλλαγείτε από το άγχος ή... Κατηγορία: Ψυχολογία. Επιχείρηση Σειρά: Το μονοπάτι προς την υγεία και την τελειότητα Εκδότης: Sova-Film, Αγορά για 275 RUR
- Οι Vestimentiferans είναι εντερικά ασπόνδυλα της βαθιάς θάλασσας, V.V. Malakhov, Η μονογραφία είναι αφιερωμένη σε μια νέα ομάδα γιγάντιων (έως 2,5 m) ζώων βαθέων υδάτων που ζουν σε περιοχές υδροθερμικής δραστηριότητας βαθέων υδάτων και κρύων διαρροών υδρογονανθράκων. Πλέον… Κατηγορία: Ιατρική Εκδότης: Σύμπραξη Επιστημονικών Εκδόσεων ΚΜΚ, Αγορά για 176 RUR eBook(fb2, fb3, epub, mobi, pdf, html, pdb, lit, doc, rtf, txt)