Многие химические реакции, с которыми вы познакомились в течение курса осуществляют в промышленных условиях при производстве важнейшей для повседневной жизни химической продукции.

Пластмассы, синтетические волокна, фармацевтические препараты, удобрения, мыла и моющие средства, красители, пестициды, косметика и парфюмерные изделия и даже компоненты пищи - все это только некоторые виды продукции, выпуск которой полностью или частично зависит от химической промышленности. Одиннадцать первых мест по объему производства принадлежат следующим химическим веществам: Н2SO4, NH3, N2, СаО, О2, С2H4, NaOH, Сl2, HCl, HgPO4, HNO3. Эти-то вещества и используют я больших количествах далее для получения столь необходимых видов продукции, как названные выше.

Даже если речь идет о 100%-ном природном продукте, это означает лишь то, что в нем нет синтетических добавок, и совсем не означает, что при получении не использовали какие-либо химические технологии.

Химическая промышленность — это отрасль народного хозяйства, производящая продукцию на основе химической переработки сырья.

ВМС — это вещества с очень большой молекулярной массой, молекулы которых содержат повторяющиеся группировки атомов.

Способы получения полимеров: Неорганическая химия.

­

Волокна — ВМС природного и синтетического происхождения, перерабатываемые в нити; характеризуются высокой упорядоченностью молекул.

Производство серной кислоты

Схема процесса

Производство аммиака

Схема процесса:

Рассмотрим реакцию, лежащую в основе получения целевого продукта:

N2 +3H2 = 2NH3 + 92 кДж

Подбор оптимальных условий проведения синтеза осуществляется исходя из характеристик химической реакции. (Используют все знания по химическому равновесию)

Реакция обратимая, гомогенная (исходные вещества и продукты — это газы) и идет с уменьшением объема, следовательно, смещению равновесия в сторону продуктов способствует повышенное давление.

Реакция экзотермическая, повышение температуры смещает химическое равновесие в сторону исходных веществ, а понижение температуры — в сторону продуктов реакции, но при этом скорость синтеза будет очень мала. Поэтому реакцию проводят при оптимальной для данного процесса температуре: 450–500 °С. Исходную смесь газов сначала нагревают в теплообменнике за счет движущихся противотоком выходящих газов, а затем в зоне экзотермической реакции. (Противоток — это движение различных веществ навстречу друг другу с целью создания наилучших условий для обмена энергией.)

Для ускорения синтеза, быстрейшего установления равновесия используют катализатор — восстановленное железо, активированное оксидами калия, алюминия и др. Реагенты и продукты реакции находятся в газовой фазе и образуют гомогенную систему. Реакция протекает на поверхности твердых катализаторов. Такая реакция составляет особый класс гетерогенно-каталитических реакций. Большое значение имеет площадь поверхности катализатора. Катализатор изготавливают в виде губчатых гранул или таблеток. Поскольку активность катализатора сильно снижается от присутствия примесей, то реагирующие газы подвергают тщательной очистке (от воды, соединений серы и др.).

При всех указанных условиях проведения реакции равновесный выход продукта составляет не более 20%. Поэтому синтез продукта осуществляется по способу многократной циркуляции, т. е. непрореагировавшую смесь газов многократно возвращают в производство после отделения от нее полученного продукта.