เคมีเป็นศาสตร์ที่มีการประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวันอย่างกว้างขวางมาก การพัฒนาอย่างรวดเร็วทางเคมีมีส่วนอย่างมากในความก้าวหน้าในด้านต่างๆเช่นสุขภาพสิ่งแวดล้อมอุตสาหกรรมและสาขาอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับเคมี หากคุณใส่ใจทุกแง่มุมของชีวิตไม่สามารถแยกออกจากผลิตภัณฑ์เคมีได้ อาหารที่เรารับประทานยาวัสดุทำความสะอาดเช่นสบู่ผงซักฟอกยาสีฟันการขนส่งเป็นส่วนน้อยของผลิตภัณฑ์เคมีที่ใช้
แน่นอนว่าทุกคนสามารถสัมผัสได้ถึงประโยชน์ของผลิตภัณฑ์เคมีต่างๆเหล่านี้ซึ่งทำให้ชีวิตง่ายขึ้น ควรสังเกตว่าเคมีเป็นส่วนหนึ่งของสาขาวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาองค์ประกอบองค์ประกอบโครงสร้างคุณสมบัติของสสารและการเปลี่ยนแปลงและพลังงานที่มาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้
ในการสนทนานี้เราจะเปิดเผยเกี่ยวกับกระบวนการสร้างธาตุและสารประกอบ นี่คือกระบวนการที่เป็นปัญหาซึ่งรวมถึงอัลคาไลดินอัลคาไลฮาโลเจนอลูมิเนียมและอื่น ๆ อีกมากมาย
อัลคาไล (โซเดียม)
การผลิตธาตุและสารประกอบโซเดียมทำได้โดยใช้กระบวนการ Downs คือการอิเล็กโทรลิซิสของ NaCl หลอมเหลว น้ำเกลือที่มี NaCl จะถูกระเหยจนแห้งจากนั้นของแข็งที่เกิดขึ้นจะถูกบดและละลาย ในขณะเดียวกันเพื่อลดต้นทุนการให้ความร้อน NaCl (จุดหลอมเหลว 8010C) จะถูกผสมกับ CaC12 1 ส่วนเพื่อลดอุณหภูมิการหลอมเป็น 5800C
ดินอัลคาไลน์ (แมกนีเซียม)
การผลิตธาตุและสารประกอบแมกนีเซียมสามารถหาได้จากกระบวนการ Downs โดยที่แมกนีเซียมจะตกตะกอนเป็นแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์โดยการเติม Ca (OH) 2 ลงในน้ำทะเล หลังจากนั้นเติมกรดไฮโดรคลอริกเพื่อให้ได้คลอไรด์ซึ่งจะได้ผลึกของแมกนีเซียมคลอไรด์ (MgCl.6H2O)
(อ่านเพิ่มเติม: อุปกรณ์ Golgi คืออะไร)
หลังจากนั้นจะทำการอิเล็กโทรลิซิสของผลึกแมกนีเซียมที่หลอมรวมโดยการเติมแมกนีเซียมคลอไรด์ที่ไฮโดรไลซ์บางส่วนลงในส่วนผสมของโซเดียมและแคลเซียมคลอไรด์ที่ผสมแล้ว สิ่งนี้ทำเพื่อหลีกเลี่ยงการก่อตัวของ MgO เมื่อผลึก MgCl.6H2O ได้รับความร้อน จากนั้นแมกนีเซียมจะเกิดขึ้นที่แคโทด
ฮาโลเจน
- ฟลูออรีน
การเตรียมองค์ประกอบและสารประกอบฟลูออรีนสามารถหาได้โดยใช้กระบวนการ Moissan ตามชื่อของบุคคลแรกที่แยกฟลูออรีน H. Moissan (1886) กระบวนการนี้ใช้วิธีอิเล็กโทรลิซิส HF ละลายใน KHF2 ที่หลอมรวม ด้วยปฏิกิริยา: 2 HF H 2 (g) + F 2 (g)
- คลอรีน
คลอรีนสามารถทำได้โดยใช้ 3 วิธี ได้แก่ กระบวนการ deacon (ออกซิเดชั่น) HCl ผสมกับอากาศแล้วไหลผ่าน CuCl 2ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาและปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิ± 4300C และความดัน 20 atm วิธีที่สองอิเล็กโทรลิซิสของสารละลาย NaCl โดยใช้ไดอะแฟรม วิธีที่สามคืออิเล็กโทรลิซิสของ NaCl ละลาย
- โบรมีน
โบรมีนในระดับอุตสาหกรรมผลิตโดยการสกัดน้ำทะเล เนื่องจากมีน้ำทะเลหนุนสูง (ประมาณ 70 ppm) ในขั้นต้น pH ของน้ำทะเลจะอยู่ที่ 3.5 แล้วทำปฏิกิริยากับ Cl 2 (g) เพื่อออกซิไดซ์ Br - เป็น Br 2 (g)
- ไอโอดีน
ในระดับอุตสาหกรรมไอโอดีนจะได้รับจากการทำปฏิกิริยา NaIO 3กับโซเดียมไบซัลไฟต์ (NaHSO 3 ) ที่ได้กรองและทำให้บริสุทธิ์I 2ตกตะกอน
อลูมิเนียม
การผลิตองค์ประกอบและสารประกอบอลูมิเนียมได้มาโดยใช้กระบวนการ Hall-Heroult ซึ่งกระบวนการนี้ประกอบด้วยสองขั้นตอน ได้แก่ ขั้นตอนการกลั่นและขั้นตอนอิเล็กโทรลิซิส
- ในขั้นตอนการกลั่นในขั้นตอนนี้อลูมิเนียมที่ผลิตจากอะลูมิเนียมที่มีเหล็กออกไซด์ (Fe203) และซิลิกาจะถูกทำให้บริสุทธิ์โดยการละลายอะลูมิเนียมลงใน NaOH (aq) เหล็กออกไซด์ (Fe203) ซึ่งเป็นด่างไม่ละลายในสารละลาย NaOH ปฏิกิริยา: Al 2 O 3 (s) + 2NaOH (ag) → 2NaAlO 2 (ag) + H2O
จากนั้นสารละลายจะถูกทำให้เป็นกรดเพื่อตกตะกอน Al (OH) 3 (s) Al2O3 บริสุทธิ์สามารถผลิตได้โดยให้ความร้อน Al (OH) 3 จากนั้นกรองเพื่อให้ได้ Al2O3 ปฏิกิริยา: NaAlO 2 (ag) + HCl (ag) + H2O → Al (OH) 3 (s) + NaCl (ag) 2Al (OH) 3 (s) → Al 2 O 3 (s) + 3H 2 O (g )
- ขั้นตอนอิเล็กโทรลิซิส Al 2 O 3 (ที่มีจุดหลอมเหลว 2,030 ° C) ผสมกับ cryolite (Na 3 AlF 6 ) (เพื่อลดจุดหลอมเหลวเป็น 1,000 ° C) สารละลาย Al 2 O 3ใน cryolite ถูกอิเล็กโทรไลต์โดยใช้คาร์บอนเป็นแคโทดและแอโนด
ไนโตรเจน
การผลิตองค์ประกอบและสารประกอบของก๊าซไนโตรเจน (N2) ดำเนินการโดยการทำให้เป็นของเหลวและการกลั่นแบบเศษส่วนของอากาศ ไนโตรเจนเหลวจะกลั่นตัวก่อนเนื่องจากจุดเดือดมีขนาดเล็กกว่าออกซิเจน หลังจากนั้นก๊าซไนโตรเจน (N2) สามารถเกิดขึ้นได้โดยปฏิกิริยาของสารละลาย NH4Cl (แอมโมเนียมคลอไรด์) และ NaNO3 (โซเดียมไนไตรท์)
ออกซิเจน
การเตรียมธาตุและสารประกอบออกซิเจน (O2) ดำเนินการโดยการย่อยสลายเกลือที่มีออกซิเจนจำนวนมาก สารประกอบบางชนิดที่มีออกซิเจนจำนวนมากเช่นโพแทสเซียมคลอเรตโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตโพแทสเซียมไนเตรต ฯลฯ ผลิตก๊าซออกซิเจนเมื่อได้รับความร้อนสูง
กำมะถัน
การเตรียมธาตุและสารประกอบกำมะถันสามารถหาได้โดยการสกัดผ่านกระบวนการ Frasch กำมะถันที่อยู่ใต้ดินจะถูกทำให้เหลวโดยส่งน้ำที่ร้อนยวดยิ่งผ่านท่อด้านนอกของท่อสามศูนย์กลาง
กำมะถันเหลวถูกบังคับออกโดยการสูบลมร้อน หลังจากนั้นกำมะถันจะถูกปล่อยให้แข็งตัวเพื่อให้กำมะถันที่ได้รับด้วยวิธีนี้มีความบริสุทธิ์สูงถึง 99.6% เนื่องจากกำมะถันไม่ละลายในน้ำ
ซิลิโคน
การเตรียมองค์ประกอบและสารประกอบซิลิกอนสามารถหาได้โดยการผสมซิลิกาและโค้ก (เป็นตัวรีดิวซ์) และให้ความร้อนในเตาไฟฟ้าที่ระยะ 3.0000C ด้วยปฏิกิริยา SiO2 (l) + C (s) Si (l) + 2 CO (g)
เหล็ก
การผลิตองค์ประกอบและสารประกอบเหล็กทำได้โดยการระเบิดในอุปกรณ์ที่เรียกว่าเตาหลอมซึ่งทำจากอิฐซึ่งทนความร้อนได้สูง โดยที่มีวัสดุ 3 ชนิดรวมอยู่ในเตาเผานี้ ได้แก่ แร่เหล็กที่เกลื่อนไปด้วยทรายหินปูน (CaCO3) เพื่อจับสิ่งสกปรกและคาร์บอน (โค้ก) เป็นตัวรีดิวซ์
ทองแดง
ทองแดงสกัดจาก pyrite copper โดยวิธี pyrometallurgical ซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการลดโลหะ โดยที่การสกัดนี้เกี่ยวข้องกับขั้นตอนของการบดและการตั้งสมาธิการคั่วการถลุงหรือการหลอม ขั้นตอนคือ:
- ทองแดงสกัดจากคอปเปอร์ไพไรต์
- ทองแดงถูกบดก่อนแล้วกรอง
- แร่บดนี้มีความเข้มข้นโดยกระบวนการลอยเป็นฟอง
- แร่เข้มข้นจะถูกย่างในเตาหลอมแบบก้องกังวานที่มีอากาศถ่ายเท
- แร่ที่คั่วแล้วผสมกับโค้กและทรายแล้วนำไปหลอมในเตาหลอมในที่ที่มีอากาศ
- ในการถลุงการหลอมจะประกอบด้วยคอปเปอร์ซัลไฟด์เป็นส่วนใหญ่พร้อมกับเฟอร์รัสซัลไฟด์จำนวนเล็กน้อยที่เรียกว่าเคลือบด้านและถูกถ่ายโอนไปยังตัวแปลงเบสเซเมอร์
- ในตัวแปลงเบสเซเมอร์โลหะจะแข็งตัวและปลดปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ซึ่งส่งผลให้เกิดแผลในโลหะที่เรียกว่าตุ่มทองแดงหรือตุ่มทองแดง
- ทองแดงบริสุทธิ์ 99% หรือที่เรียกว่าทองแดงพุพองแล้วผ่านการกลั่น นอกจากนี้การทำให้บริสุทธิ์จะดำเนินการโดยการกลั่นด้วยไฟฟ้า
