ما هي عملية كيميائية؟ عملية كيميائية: جوهر ودورها في الطبيعة

تحويل المتبادل للمركبات لوحظ في الطبيعة، ويحدث كما يمكن رؤية نتيجة النشاط البشري والعمليات الكيميائية. يمكن المتفاعلة تكون فيها عن اثنين أو أكثر من المواد في واحد أو في ولايات مختلفة من التجميع. اعتمادا على هذا التمييز يتم بين أنظمة متجانسة أو غير متجانسة. الشروط والسمات الخاصة للدور العمليات الكيميائية في الطبيعة سيتم مناقشتها في هذه الورقة.

ما هو المقصود من التفاعل الكيميائي

في حال تعرض نتيجة تفاعل المواد الأولية لتغيير أجزاء من الجزيئات الذرية والرسوم النوى هي نفسها، ويقول عن ردود الفعل أو العمليات الكيميائية. منتجات تشكلت نتيجة لمسارها، الرجل يستخدم في الصناعة والزراعة والمنازل. وهناك عدد كبير من التفاعلات بين المواد يحدث، كما هو الحال في المعيشة وغير الحية في الطبيعة. العمليات الكيميائية هي الفرق الأساسي من الظواهر الفيزيائية وخصائص النشاط الإشعاعي. في هذه المواد الجديدة التي تشكلت جزيء، في حين أن العمليات الفيزيائية لا تغير من تكوين مركبات، وتحدث التفاعلات النووية ذرات العناصر الكيميائية الجديدة.

شروط الكيمياء العملية

قد تكون مختلفة وتعتمد في المقام الأول على طبيعة الكواشف مدخلات الطاقة اللازمة من الخارج، فضلا عن حالة التجميع (المواد الصلبة، والحلول، والغازات) التي تحدث هذه العملية. ويمكن تنفيذ الآلية الكيميائية للتفاعل بين اثنين أو أكثر من المركبات خارج إطار العمل من المحفزات (على سبيل المثال، حمض النيتريك)، ودرجة الحرارة (إنتاج الأمونيا)، الطاقة الضوئية (التمثيل الضوئي). وبمساعدة الأنزيمات الموجودة في الطبيعة الحية من تفاعل كيميائي عمليات التخمير على نطاق واسع (الكحول، وحامض اللبنيك، وحامض زبدي) المستخدمة في الصناعات الغذائية والميكروبيولوجية. للمنتجات في صناعة التركيب العضوي، أحد الشروط الرئيسية هو وجود آلية خالية من راديكالية من عملية كيميائية. على سبيل المثال سيكون إعداد الميثان المكلورة (ثنائي كلورو ميثان، ثلاثي كلور الميثان ورابع كلوريد الكربون تنتج نتيجة لسلسلة من ردود الفعل.

الحفز المتجانس

وهي أنواع خاصة من الاتصال بين اثنين أو أكثر من المواد. جوهر العمليات الكيميائية التي تحدث في مرحلة متجانسة (على سبيل المثال، الغاز - الغاز) التي تنطوي على مسرعات التفاعل، وإجراء التفاعلات في خليط من حجم كامل. إذا كان حافزا في نفس الدولة الإجمالية، وأن الكواشف، وأنها تشكل المجمعات مع المنقولة المركبات انطلاق المتوسطة.

الحفز المتجانس - تتم عملية كيميائية الأساسية، على سبيل المثال، في تكرير النفط، وإنتاج البنزين والنفتا وزيت الغاز، وأنواع الوقود الأخرى. فهو يستخدم تقنيات مثل إصلاح، المماكبة، التكسير التحفيزي.

الحفز غير المتجانس

في حالة الحفز غير المتجانس، والاتصال من الكواشف يحدث في معظم الأحيان على سطح صلب من الحافز. وشكلت ما يسمى المواقع المفعلة. المناطق التي فيها تفاعل الكواشف سريعا جدا، أي أن معدل التفاعل عالية. وهي أنواع محددة، ولعب دورا هاما أيضا في حال أن العمليات الكيميائية التي تحدث في الخلايا الحية. ثم الحديث عن عملية التمثيل الغذائي - التفاعلات الأيضية. أمثلة على الحفز المتجانس هو إعداد الصناعي للكبريتات الحمضية. خليط قواطع الغازية من ثاني أكسيد الكبريت والأكسجين يتم تسخين ومرت الرفوف مشبك مليئة مسحوق جسيمات أكسيد الفاناديوم، كبريتات vanadyl أو VOSO _4. ثم يتم امتصاص ثالث أكسيد الكبريت بنسبة حامض الكبريتيك المركز - الناتج المنتج. السائل شكلت، ودعا زيت. ويمكن تخفيفه بالماء للحصول على التركيز المطلوب من كبريتات الحمضية.

ميزات ردود الفعل الحرارية

العزلة أو امتصاص الطاقة في شكل حرارة هو من الأهمية العملية. ويكفي أن نشير إلى وقود الاحتراق رد فعل: الغاز الطبيعي والفحم والجفت. وهي تمثل العمليات الفيزيائية والكيميائية، فإن السمة الهامة حرارة الاحتراق. ردود الفعل الحرارية على نطاق واسع في العالم العضوي، وفي الطبيعة الجامدة. على سبيل المثال، أثناء الانقسام هضم البروتينات والدهون والكربوهيدرات تحت تأثير المواد الفعالة بيولوجيا - الانزيمات.

يتم تخزين الطاقة المنطلقة في شكل سندات الغنية بالطاقة من جزيئات ATP. ردود فعل عكس التمثل يرافقه الافراج عن الطاقة، يتبدد جزء منها على شكل حرارة. ونتيجة لعملية الهضم، كل غرام من البروتين يوفر 17 كج 2 النشا - 17، 2 كج الدهون - 38.9 كج. ويطلق على العمليات الكيميائية التي تحدث مع الافراج عن الطاقة الطاردة للحرارة، ومع امتصاصه - ماص للحرارة. في الصناعة، التركيب العضوي وغيرها من التكنولوجيات حساب التأثيرات الحرارية ردود الفعل الحرارية. وهذا أمر مهم، على سبيل المثال، لحساب كمية الطاقة المستخدمة لأغراض التدفئة المفاعلات التوليف والأعمدة، التي التفاعلات تجري يرافقه امتصاص الحرارة بشكل صحيح.

حركية ودورها في نظرية العمليات الكيميائية

حساب سرعة الجسيمات رد فعل (جزيئات، أيونات) - المشكلة الرئيسية التي تواجه هذه الصناعة. يوفر لها حل الفوائد الاقتصادية والربحية من الدورات التكنولوجية في الصناعة الكيميائية. لزيادة سرعة رد الفعل هذا مثل العوامل الحاسمة تخليق الأمونيا هي اختلاف الضغط في خليط الغاز من النيتروجين والهيدروجين إلى 30 ميجا باسكال، ومنع زيادة حادة في درجات الحرارة (درجة الحرارة المثلى هي 450- 550 ° C).

العمليات الكيميائية المستخدمة في تصنيع الأحماض كبريتية، وهي حرق البايرايت، أكسدة ثاني أكسيد الكبريت، أكسيد الكبريت، ويتم امتصاص زيت في ظل ظروف مختلفة. للقيام بذلك، استخدم البيريت الفرن والملامسات. أنها تأخذ في الاعتبار تركيزات المواد المتفاعلة ودرجة الحرارة والضغط. ترتبط كل هذه العوامل تتفاعل مع أكبر قدر من السرعة، مما يزيد من كبريتات لانتاج حامض 96-98٪.

تداول المواد، سواء العمليات الفيزيائية والكيميائية في الطبيعة

القول المأثور المعروف "الحركة - هو الحياة" يمكن تطبيقها على العناصر الكيميائية التي تدخل في أنواع مختلفة من التفاعل (مجمع رد الفعل، والاستبدال، والتحلل، والصرف). الجزيئات والذرات من العناصر الكيميائية وصوله في حركة مستمرة. كما العلماء، كل ما سبق أنواع التفاعلات الكيميائية يمكن أن تكون مصحوبة الظواهر الفيزيائية: إطلاق نار أو امتصاص فوتونات أشعة الضوء، وتغيير حالة التجميع. تحدث هذه العمليات في كل قذيفة من الأرض: الغلاف الصخري، الغلاف المائي، والغلاف الجوي، والمحيط الحيوي. وأهم هذه الدورات من المواد مثل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون والنيتروجين. في ما يلي نعتبر العنوان كما يحدث دوران النيتروجين في الغلاف الجوي والتربة والكائنات الحية.

Interconversion النيتروجين ومركباته

ومن المعروف أن النيتروجين هو جزء أساسي من البروتين، وبالتالي يساهم في تشكيل أي وجميع أنواع الحياة على الأرض. يتم امتصاص النيتروجين من النباتات والحيوانات في شكل أيونات: الأمونيوم والنترات والنتريت أيون. النباتات الناتجة عن شكل التمثيل الضوئي لا الجلوكوز فحسب، بل أيضا الأحماض الأمينية والجليسرول والأحماض الدهنية. كل من المركبات الكيميائية المذكورة أعلاه هي المنتجات من التفاعلات التي تحدث في دورة كالفين. عالم روسي المتميز K. Timiryazev، تحدث عن دور الكوني من النباتات الخضراء، واضعة في الاعتبار، على وجه الخصوص، وقدرتها على تجميع البروتينات.

الحيوانات العاشبة والببتيدات من الأغذية النباتية، والحيوانات آكلة اللحوم - لحوم الضحايا. وفي الوقت تحت تأثير بكتريا التربة saprotrophic تعفن بقايا النباتات والحيوانات هناك عمليات البيولوجية والكيميائية المعقدة. ونتيجة لالنيتروجين بهم من المركبات العضوية العائدات إلى شكل غير العضوية (الأمونيا شكلت والنيتروجين الحر والنترات والنتريت). العودة إلى الغلاف الجوي والتربة، وجميع هذه المواد تمتص النباتات مرة أخرى. النيتروجين يدخل الجلد من خلال الثغور من الأوراق، والحلول من حامض النيتريك و حامض النيتروز وأملاح يتم امتصاصها من قبل جذور الشعر من جذور النباتات. إغلاق دورة تحويل النيتروجين إلى أكرر مرة أخرى. جوهر العمليات الكيميائية التي تحدث مع مركبات النيتروجين قد درس في الطبيعة بالتفصيل في بداية القرن 20th من قبل عالم روسي DN Pryanishnikov.

مسحوق المعادن

العمليات الكيميائية والتكنولوجيات الحديثة ويسهم إسهاما كبيرا في خلق مواد ذات خصائص فيزيائية وكيميائية فريدة من نوعها. هذا مهم بشكل خاص، خاصة بالنسبة للأجهزة والمعدات من مصافي النفط والشركات المنتجة غير العضوية والأحماض، والأصباغ والدهانات والبلاستيك. في صنعها تستخدم المبادلات الحرارية، وأجهزة اتصال، العمود التوليف، وخطوط الأنابيب. سطح المعدات في اتصال مع وسائل الإعلام العدوانية تحت ضغط عال. وعلاوة على ذلك، يتم إجراء عمليات الإنتاج جميع الكيميائية تقريبا تحت درجات حرارة عالية. موضعي والحصول على مواد ذات خصائص عالية المقاومة الحرارية وحامض، ومكافحة التآكل.

وتشمل مسحوق المعادن العمليات لإنتاج مساحيق المعادن، وتلبد إدخال سبائك الحديثة المستخدمة في تفاعلات مع المواد العدوانية كيميائيا.

المركبات وأهميتها

ومن بين التقنيات الحديثة، والعمليات الكيميائية أهمها إنتاج رد فعل من المواد المركبة. وتشمل هذه الرغوة، سيرميت norpapalsty. كما مصفوفة تستخدم لإنتاج المعادن والسبائك والسيراميك والبلاستيك. كما سواغ تستخدم سيليكات الكالسيوم، الطين الأبيض، Ferriday السترونتيوم والباريوم. جميع المواد المذكورة أعلاه إعطاء المواد المركبة وأثر المقاومة والحرارة ومقاومة التآكل.

ما هي التكنولوجيا الكيميائية

الصناعة والعلوم التعامل مع دراسة الوسائل والأساليب المستخدمة في تفاعلات المواد الخام المعالجة: النفط والغاز الطبيعي والفحم والمعادن، ودعا التكنولوجيا الكيميائية. وبعبارة أخرى، فإن العلم من العمليات الكيميائية التي تحدث نتيجة للنشاط البشري. كل من قاعدته النظرية حتى الرياضيات، وعلم التحكم الآلي، الكيمياء الفيزيائية، الاقتصاد الصناعي. بغض النظر عن ما تنطوي العملية الكيميائية في التكنولوجيا (تلقي حامض النترات التحلل من الحجر الجيري، وتركيب البلاستيك الفينول فورمالدهيد) - في ظل الظروف الحالية فإنه من المستحيل دون نظم التحكم الآلي لتسهيل النشاط البشري، باستثناء التلوث وضمان وجود التكنولوجيا مستمرة وغير النفايات من إنتاج المواد الكيميائية.

في هذه الدراسة، درسنا أمثلة على العمليات الكيميائية، سواء في الطبيعة (التمثيل الضوئي، عكس التمثل، ودورة النيتروجين) وفي هذه الصناعة.