Chem folyamatok. Vegyi folyamatok. A reakció termikus hatására

Nem fogjuk túl gyorsan megítélni a legjelentősebb dolgokat.

Heraclit

Kémiai folyamat(Latól. processzus.- promóció) az anyagállapot szekvenciális változása, a fejlődés szakaszainak szoros kapcsolata, amely folyamatos, egy mozgást jelent. A kémiai folyamatok doktrínája az a tudományterület, amelyben a fizika, a kémia és a biológia legfejlettebb interpenetrációja van. A kémiai folyamatok a következőkre vannak osztva: hom-és heterogén(attól függően, hogy a összesített állapot Reagáló rendszerek) exo-és endotermikus(a felszabadult és felszívódó hőmennyiségtől függően), oxidatív, restaurálás(Az oxigénhez való kapcsolattól függően) stb.

Minden olyan folyamat, amely körülöttünk fordulhat elő, kombinálható három nagy csoportba.

1. Spontán folyamatok, amelyek használhatók
Energiát vagy munkát. Körülmények
A spontán folyamatok vagy a termo törvényei
Az általuk jellemzett hangszórók: a) elszigetelt
rendszer, azaz a rendszerben, amelyre bármilyen anyag kizárt
vagy energiacsere tól től környezetiösszegyűjtés
Minden energiatípusnak állandó értéke van; b) Változás
entalpi (a folyamat hőhatása, a) függ
a forrás anyagok és termékek fajai és feltételei, és nem függnek attól
Az átmeneti pályáról. A GESSA törvénynek és a képletnek nevezik
1840-ben

2. A költségek végrehajtásának folyamata
Energia vagy munka.

3. A kémiai rendszer önszerveződése, azaz szamoprózis
Ingyenes folyamat az energia megváltoztatása nélkül
A rendszer állománya csak az irányban történik

a rendszer rendszere növekszik, vagyis az entrópia csökkenése.

A különböző kémiai reagensekkel való kölcsönhatás képességét nemcsak atomi molekuláris szerkezetük, hanem a kémiai reakciók áramlásának feltételei is meghatározzák. Az egyik anyagok másokba való átalakítását kémiai reakciónak nevezik. A kémiai folyamatok feltételei elsősorban a termodinamikai tényezők jellemzik a reakciók függőségét a hőmérséklet, a nyomás és más körülmények között. A kémiai reakció sebessége a következő feltételeket és paramétereket is befolyásolja:

1) természetaz anyagokat (például az alkálifémeket vízben oldjuk, hogy lúg- és hidrogénkiszőtel, és a reakciót normál körülmények között azonnal bevezzük, és a cink, a vas és mások lassan és oxidok képződésével reagálnak, és a nemesfémek egyáltalán nem reagálnak );

2) Hőmérséklet. A növekvő hőmérséklet 10 ° C-on, a reakciósebesség 2-4-szer nő (az TRANT-Proteca szabály). Számos anyaggal az oxigén normális hőmérsékleten (lassú oxidáció) észrevehető sebességgel reagál. A növekvő hőmérséklet gyors reakció (égés) kezdődik;

3) koncentráció.Az oldott állapotban és gázokban lévő anyagok esetében a kémiai reakciók aránya a reakcióban lévő anyagok koncentrációjától függ. A tiszta oxigénben lévő anyagok égetése intenzíven történik, mint a levegőben, ahol az oxigénkoncentráció közel 5-szer kevesebb. Itt van a törvény színezes tömegek: Állandó hőmérsékleten a kémiai reakció sebessége közvetlenül arányos a reakcióban lévő anyagok koncentrációjának termékével;

4) reagáltatja a felületet.A szilárd állapotban lévő anyagok esetében a sebesség közvetlenül arányos a reagens anyagok felületével. A vasaló és a kén szilárd állapotban gyorsan reagáljon csak az előcsatvágás és keverés közben: a gallyak égetése és teljes;

5) Katalizátor.A reakciósebesség függ a katalizátoroktól, az olyan anyagoktól, amelyek felgyorsulnak kémiai reakciók, de maguk nem költenek. A bertolen-só és a hidrogén-peroxid bomlása felgyorsul a mangán-oxid (IV), stb.

A kémiai reakcióba való belépéskor meg kell oldani az energiatartót, amely megfelel az aktiválási energiának, a felhalmozódás lehetősége, amely nagymértékben függ a hőmérséklettől. Sok reakció nem tud hosszú ideig véget érni. Ebben az esetben azt mondják, hogy a reakció elérte kémiai egyensúly. A kémiai rendszer az egyensúlyi állapotban van, ha a következő három feltétel végrehajtása:

1) A rendszerben nem fordul elő energiaváltás (H \u003d 0);

2) nincs változás a rendellenesség fokában (, S \u003d 0);

3) Az izobár potenciál (j \u003d 0) nem változik.

Szófájás, termodinamikai megközelítés, klasszikus kémiai reakciók, valamint a kémiai kinetika fő rendelkezései is megfogalmazva. A kémiai kinetikai vizsgálatok kémiai reakciókat vizsgálnak. A Le Chatella a kémiai egyensúlyi elmozdulás törvényét fogalmazta meg a kémiai reakciókban a külső tényezők hatása alatt - hőmérséklet, nyomás stb. A Le Chateel elvének megfelelően, ha a kémiai egyensúlyi állapot külső hatásúvá válik ( Hőmérséklet, nyomás vagy koncentráció változásai), akkor a kémiai reakció egyensúlya a másik oldalra tolódik, amely gyengíti ezt a hatást.

A kémiai reakciókat a kiindulási anyagok minőségének és reakciótermékek minőségének megváltoztatásával osztályozzák a következő típusokra:

kapcsolatreakciók- olyan reakciók, amelyekben az egyik anyag több anyagból van kialakítva, bonyolultabb, mint a kezdeti;

reakcióbomlás- olyan reakciók, amelyekben számos anyag egy komplex anyagból származik;

a helyettesítés reakciói- olyan reakciók, amelyekben az egyik elem atomjait egy másik elem egy másik eleme helyettesíti a komplex anyagban, és ugyanabban az időben két új - egyszerű és komplex alakul ki;

tőzsdei reakciók- olyan reakciók, amelyekben az anyagok reagáltatják alkatrészekEredményeként

milyen két új komplex anyag van kialakítva két komplex anyagból.

Által termikus hatás A kémiai reakciók feloszthatók hőtermelő- a hő felszabadulásával és endotermikus- a hő felszívódásával. Tekintettel a reakció katalízisére jelenségére katalitikus- katalizátorok használatával és nonkatalitikus- katalizátorok használata nélkül. A reakció reverzibilitása alapján megosztottak megfordíthatóés visszafordíthatatlan.

BAN BEN.Ostvald, a kémiai egyensúly feltételeinek feltárása, a katalízis jelenségének megnyitásához jött. Kiderült, hogy erősen a természet és különösen a reakciósebesség függ a kinetikus körülményektől, amelyeket katalizátorok és más adalékanyagok jelenléte határoz meg a reagensek, valamint az oldószerek, a reaktor falainak hatása, valamint más körülmények között. Jelenség katalízis- A vegyi folyamatok szelektív felgyorsítása az anyagok (katalizátorok) jelenlétében, amelyek köztes eljárásokban részt vesznek, de a reakció végén regenerálódnak, széles körben alkalmazzák az iparban, például a nitrogén és a hidrogén rögzítését, az érintkezési módszert kénsav és sok más előállítására. Először az ammónia szintézisét 1918-ban hajtották végre. A Gaurer, K. Bosh munkái alapján, K. Bosh és A. Mittsha katalizátorral, amely fémes vasaló, kálium- és alumínium-oxid adalékanyagokkal, hőmérsékleten 450-550 ° C nyomás 300-1000 atmoszféra. Jelenleg nagy figyelmet fordítanak a szerves mérleg- és fémkomplex katalizátorok használatára, amelyet nagy szelektivitás és szelektivitás jellemez. Ugyanez az ammónia szintézis folyamata, ha metallológiai katalizátort alkalmazunk hagyományos hőmérsékleten (18 ° C) és normál légköri nyomásMi nyílik nagy kilátások az ásványi nitrogén műtrágyák előállításában. A katalízis szerepe szerves szintézis. Ennek az irányban a legnagyobb sikereket fel kell ismerni, hogy mesterséges szintetikus gumit kapjunk a szovjet akadémikus S. V. Lebedev által a 20. század 20-as években végzett etil-alkoholból.

Enzimek vagy biokatalalizátorok, kivételes szerepet játszanak a növényi és állati eredetű anyagok biológiai folyamatain és technológiáiban, valamint az orvostudományban. Jelenleg több mint 750 enzim ismert, és számuk évente nő. Az enzimek bifunkcionális és polifunkcionális katalizátorok, mivel itt van egy koherens hatása két vagy több különböző természetű katalizátorok csoportja az enzim aktív középpontjában bizonyos szubsztrátkapcsolatok polarizációjára. Ugyanez a koncepció az enzim katalitikus hatását és az enzimek kinetikájának elméletét képezi. A más katalizátorok enzimek fő különbsége rendkívül nagy aktivitás és kifejezett specifitás.

Önszerveződés vegyi rendszerek Biológiai, az egységük és a kapcsolata megerősíti a szervetlen szerves vegyületek szintézisét. 1824-ben a német Chemist F. Weller, a Burterus hallgatója először kapott egy szervetlen dicyan n-C-C-N-tól, amikor víz-oxidinsav vízzel vízzel fűtött - szerves kapcsolat. Újonnan kapott új organikus - karbamid (karbamid) a ciano ammóniumból. 1854-ben Franciaországban M. Bertlo szintetikus volt. Az 50-60-as évek kémia legnagyobb sikere. XX. Század Az egyszerű fehérjék első szintézise - a hormon inzulin és az enzim ribonukleurózis megjelent.

Kémiai reakció- Ez egy vagy több forrású anyag átalakítása az anyag kémiai összetételére vagy szerkezetére különbözik tőlük. A kémiai reakcióba tartozó forrásanyagokat hívják reagensek . A reagens kölcsönhatás által alkotott anyagokat hívják reakciótermékek . A nukleáris reakciókkal ellentétben kémiai reakciókkal nem változik teljes szám Atomok a reakció rendszerben, sem a kémiai elemek izotópos összetétele. Ez annak köszönhető, hogy a kémiai folyamatok nem befolyásolják az atommagokat, amelyek a reagensmolekulák részét képezik. Ezeket a folyamatokat a Valence elektronok kölcsönhatása végzi, és a reagens atomok külső elektronikai héjak szerkezetének változásával jár.

A kiindulási anyagok és a reakciótermékek számával és összetételével a kémiai reakciók súlyos négy fő típusa:

 c.gyakori – Az egyik komplex egy egyszerű vagy összetett anyagból van kialakítva: 2CU + O 2 \u003d 2CUO;

 bomlás - a komplex anyagból számos egyszerű vagy összetett anyag van kialakítva: 2H 2O \u003d 2H G + O 2;

 csere- Az egyszerű anyag helyettesíti az egyik összetett atomot:

FE + CUSO 4 \u003d FESO 4 + CU;

 cserede – kifinomult anyagok csere az összetevőkkel:

NaCl + H2 SO 4 \u003d HCI + NaHSO 4.

Az atomok oxidációjának megváltoztatásával kioszt:

 Reakciók az oxidáció mértékének változása nélkül (például ioncsere-reakciók):

NaOH + HCI \u003d NaCl + H20;

 Reakciók S. az oxidáció mértékének megváltoztatásával (redox reakciók): H 2 + CL 2 \u003d 2HCL.

A termikus hatás a reakciók kiosztása:

 hőtermelő- Az energiafelszabadítással áramló reakciók:

4al + 3O 2 \u003d 2A 2O 3 + q;

 endotermikus- Az energiafelszívódással kapcsolatos reakciók:

SASO 3 \u003d CAO + CO 2 - Q.

Által más anyagok jelenlétének szükségessége a reakciók kiosztása:

 katalitikus- Csak katalizátorok részvételével: SO 2 + O 2 SO 3;

 nonkatalitikus- Katalizátorok részvétele nélkül: 2NO + O 2 \u003d 2NO 2.

Által megfordítható a reakciók kiosztása:

 visszafordíthatatlan- áramló a teljes átalakulás a forrás anyagoknak termékek, amelyek irreverzíbilis reakció az oldatban, egy smallssaging anyag képződik - csapadékot, gáz, víz: BaCl2 + H 2SO 4 \u003d BaSO4 ↓ + 2 HCI;

 megfordítható- mind a reakciótermékek előállítására, mind a kiindulási anyagok megszerzésének irányába áramlik: n 2 + 3H 2 ↔2CO 2.

A különböző kémiai reagensek kölcsönhatásának képességét nemcsak atomi molekuláris szerkezetük, hanem a kémiai reakciók áramlási feltételei is meghatározzák. Ezek közé tartoznak a termodinamikai tényezők (hőmérséklet, nyomás, stb.) És kinetikus (mindaz, ami az anyagok átadásához kapcsolódik, közbenső formák kialakulása). A kémiai reakciókra gyakorolt \u200b\u200bhatásuk a kémia fogalmi szintjén történik, amelyet általánosított a tanítások kémiai folyamatok .

A kémiai folyamatok doktrínája a fizika mélyépülésének területe,kémia és biológia.Valójában ez a gyakorlat alapja hazudik kémiai termodinamika és kinetikaaki ugyanolyan vonatkozik a kémia és a fizika számára. És a biológiai tudomány által végzett élő sejtek egyidejűleg egy mikroszkopikus kémiai reaktor, amelyben vannak olyan transzformációk, amelyek közül sok kémiai tanulmányok és makroszkópos skálán próbál megvalósítani. Így egy személy mély összeköttetést mutat, amely a fizikai, kémiai és biológiai jelenségek között létezik, ugyanakkor megcsodálja az új anyagok és anyagok megszerzéséhez szükséges tapasztalatok életformáját.

A legmodernebb kémiai technológiákat katalizátorok alkalmazásával hajtják végre - olyan anyagok, amelyek növelik a reakciósebességet a kiadások nélkül.

A modern kémia, amelynek irányát az elvével is megkapják energia aktiválás reagens (azaz az energiaellátás kívülről) a forráskötvények teljes szünetének állapotába. Ebben az esetben nagy energiákról beszélünk. Ez az úgynevezett a szélsőséges államok kémiájaMagas hőmérséklet, nagy nyomás, sugárzás nagy kvantumenergia (ultraibolya, röntgen, gamma sugárzás). Ezek a területek közé tartozik plimokémia(A reagensek plazmaként alapuló kémia), valamint olyan technológiák, amelyekben az eljárás aktiválása az irányított elektronikus vagy iongerendák miatt érhető el (Elionikus technológiák).

A szélsőséges állapotok kémiája lehetővé teszi, hogy olyan anyagokat és anyagokat szerezzen, amelyek egyedülállóak: kompozit anyagok, magas hőmérsékletű ötvözetek és fémporok, nitridek, szilíciumok és tűzálló fémek karbidjai, a bevonat tulajdonságaiban változatos.

A különböző termodinamikai feladatok megoldásakor speciális funkciók használata - termodinamikai potenciálok.A termodinamikai potenciálok kifejeződésének ismerete, a folyamatok egyéb jellemzői független rendszerparaméterekkel számíthatók ki. Adunk néhányat.

A termodinamika első indításának expressziójának helyettesítése dq.= du+ da a munkaformák da= pdvés a hőt a reverzibilis folyamatban dq.= TDS., kap du= TDS.– pdv (1).

Ez a kifejezés, amely a termodinamika első és második kezdetét ötvözi, belső energiafelvétellel, és a teljes különbség teljes egyenlete olyan, mint:

Az (1) kifejezéssel összehasonlítva:

Tehát az entrópia belső energiájának magánszármazéka megegyezik az ellenkező jelzéssel, amelyet a térfogatú származéknak megegyezik a nyomás, és maga a belső energia termodinamikai potenciál. Egy másik termodinamikai potenciál bemutatta G. Helmholz (1877). Megmutatta, hogy a funkció F. = U.– TS., Free Energy, a termodinamikai egyensúly kritériuma lehet.

Találjon teljes mértékben a szabad energiát: df.= du– TDS.– SDT., akkor a kifejezés (1) segítségével írhat: df.= TDS.– pdv– TDS.– SDT.= – SDT.– pdv. Figyelembe véve (mint korábban) df. ez egy teljes különbség a változóktól T.és V., kapunk:

.

A szabad energia fizikai jelentése F.nyilvánvaló, hogy a kifejezés df.. -Ért T.= const. dT.= 0, akkor df.= – pdv= – daVagyis a szabad energia csökkenése megegyezik a rendszer által az izotermikus folyamat során végzett munkával. Az állandó testhőmérséklet megőrzése az élő szervezetekben azt sugallja, hogy az általuk termelt munka a szabad energia csökkentésével történik.

Fontos a kémiai folyamatok esetében termodinamikai potenciál, úgynevezett gibbs funkció (G.): G.= F.+ pv= U.– TS.+ pv. Differenciálódás, kapunk: dG.= du– TDS.– SDT.+ pdv+ VDP.. Figyelembe véve az (1) egyenletet (1) Az utolsó egyenlet a következőképpen írható át: dG.= TDS.– pdv– TDS.– SDT.+ pdv+ VDP.= – SDT.+ VDP.. Összehasonlítva a kapott egyenletet a teljes differenciálra vonatkozó kifejezéssel:

.

Gibbs potenciálot alkalmaznak az entrópia és térfogat számításaiban az izobaro-izotermikus folyamatokban. A rendszer vágya az egyensúlyra egy visszafordíthatatlan izobaro-izotermikus folyamatban dq.  TDS.És a Gibbs differenciálhasználat számára már a fenti egyenlőség helyett: dG.– SDT.+ VDP.. De mivel ebben a folyamatban dT. = 0,dP. \u003d 0, akkor dG. 0. És az egyensúlyi állapot létrehozása előtt történik, amikor és dG. ez nulla lesz. Azt lehet mondani, hogy a nem egyensúlyi izobár-izotermus folyamatokban a Gibbs funkció minimálisra csökken az egyensúlyi állapotban. A térfogatváltozás nélkül előforduló izotermikus folyamatokban a Helmholtz potenciálja szintén rendelet - ingyenes energia.

Ha a részecskék száma megváltozik, az úgynevezett részecskék kerülnek bevezetésre a rendszerben. kémiai potenciál(). Ezután az (1) egyenlet helyett írnia kell: du= TDS.– pdv+ dN.. Itt dN. – a részecskék számának megváltoztatása a rendszerben. Ennek megfelelően más potenciálokra vonatkozó kifejezések megváltoznak: df.= – SDT.– pdv+ dN.,dG.= – SDT.+ VDP.+ dN.. Ezután a megfelelő paraméterek állandó párjainak kémiai potenciáljára ( S.,V.), (T.,V.), (T.,p.) Tudsz írni:

.

Tehát a termodinamikai potenciál megegyezik azzal a változással, hogy a megfelelő folyamatban egy részecskét ér el. És a reakció lehetséges, ha a potenciál értékének csökkenését kíséri. Amikor a kő a gravitációs területre esik, a potenciális energia csökken. Az ilyen eljárást kémiai reakcióban figyeljük meg: amikor megy, a szabad energia alacsonyabb szintre emelkedik. Ezekben a példákban az analógia teljes, mivel nincs változás az entrópiában. De a kémiai reakciókban figyelembe kell venni az entrópia változását, és a reakció képessége nem jelenti azt, hogy spontán megy. A termodinamika elmagyarázza: A reakció csak az anyagok energiájának csökkenésével és az entrópia növekedésével csökken. Az entrópia növekszik, mivel egy kis molekulában az atomok helyét kevésbé rendezik, mint a nagy.

De a valódi folyamatok és feltételek a leggyakrabban nem egyensúlyban vannak, és a rendszerek nyitva vannak. Az ilyen folyamatokat figyelembe veszik nem egyensúlyi termodinamika.

A kémiai technológiák kémiai folyamata, amely a természeti és mezőgazdasági nyersanyagok tömeges kémiai feldolgozásának és eszközeinek a fogyasztási termékekre és a más iparágakban használt termékek tömeges kémiai feldolgozására és eszközeiről.

Mindezt az anyagi erőforrások kiadásaival kapcsolatban nemzetgazdaságHáromnegyed a kémiai tudás és a kémiai technológia, a "kémiai készségek" alkalmazásától függ. Több, mint Gogo, modern kémiai technológia mások elérése természettudományok - Alkalmazott mechanika, anyagi tudomány és cybernetika, tanulmányok, valamint fizikai és kémiai folyamatok, gépek és eszközök kombinációja, optimális módja ennek a folyamatoknak és azoknak a folyamatoknak a végzésére irányuló, számos iparágban történő kezelésének optimalizálása számos iparágban1 különböző anyagok, termékek, anyagok és Termékek. Vegyi technológia Ő a petrolkémiai, koksz-kémiai, szentséges papír, élelmiszer, mikrobiológiai iparágak, iparág tudományos alapja építőanyagok, fekete és színesfém kohászat és egyéb iparágak.

Az elmúlt évtizedekben vegyi anyagok technológiai folyamatok Szinte minden ipari ágazatban használják.

Vegyi és technológiai folyamat(Xtii) három egymással összefüggő szakaszra osztható:

A reakcióban reagáló anyagok benyújtása a reakciózónában;

Valójában kémiai reakciók;

A reakciózónából kapott termékek eltávolítása.

Az anyagok reakciójának tárgyaa gázok felszívódásával, adszorpcióval vagy deszorpcióval végezhető, gőzök kondenzálása, szilárd komponensek olvadása, vagy folyadékban feloldva, folyadékok vagy szublimáció elpárologtatása szilárd anyagok (lásd Parapara Parafa 4.2.3, 4.2.4).

Kémiai reakcióka HTP második szakaszában általában több egymást követő vagy párhuzamos szakaszba áramlik, ami a fő termék kialakulásához vezet, valamint számos mellékterméket (hulladékot), amelyet a fő forrásanyagokkal végzett szennyeződések kölcsönhatása képez . Ugyanazon termelési folyamatok elemzésében nem minden reakció gyakran veszi figyelembe, hanem csak azok, amelyek meghatározó hatást gyakorolnak a céltermékek minőségére és számára.

A reakciózónából kapott termékek desztillálásahasonlóan elvégezhető a takarmányhoz, beleértve az anyag diffúzióját, konvekcióját és átmenetét egy fázisból (gáz, szilárd, folyadék) a másikba. Ebben az esetben a technológiai folyamat teljes sebességét az elemi folyamatok három összetevőjének sebessége határozza meg, mint mások, mint mások.

A következő kémiai és technológiai folyamatok fajtái megkülönböztetnek:

Homogén és heterogén (lehet exotermiás és endotermikus, reverzibilis és visszafordíthatatlan);

Elektrokémiai;

Katalitikus.

HomogénfolyamatokÚgy hívják, hogy minden reagens egy fázisban van: gáz (g), szilárd (t), folyadék (g). Ezekben a folyamatokban a reakció általában gyorsabban halad, mint heterogén. Általánosságban elmondható, hogy a homogén rendszerekben lévő teljes technológiai folyamat mechanizmusa egyszerűbb, valamint a folyamatkezelés. Ezért a gyakorlatban gyakran arra törekszenek, hogy pontosan homogén folyamatokat folytassák, vagyis Az összetevőket egyetlen fázisba reagáltatják.

BAN BEN heterogén folyamatok vannak olyan anyagok, amelyek különböző állapotokban vannak (fázisok), vagyis két vagy három fázisban. A kétfázisú rendszerek példái lehetnek: g - (nem határozatlan); MR - T; J - T; T - T (csavart). A termelési gyakorlatban a rendszerek leggyakrabban megtalálhatók, g - g - t. Gyakran feldolgozzák a folyamatokat komplex heterogén rendszerekben (G - T, G - T - T, F - T).

A heterogén eljárások közé tartoznak a szilárd anyagok és folyadékok égésének (oxidáció), a fémek oldása savakban és lúgokban, stb.

Minden kémiai folyamat kiemelésével vagy a hő felszívódásával folytatódik: az elsőnek hívják hőtermelő,másodszor - endotermikus.A kiemelés száma

az én vagy a melegséggel felszívódott, a folyamat hőhatása (folyamathő).

Elméletileg a CTP-ben végrehajtott összes kémiai reakció reverzibilis. A feltételektől függően mind a közvetlen, mind az ellenkező irányban folytathatják. Sok esetben a reakciók egyensúlya teljesen eltolódik a reakciótermékek felé, és a fordított reakció általában nem folytatódik. Emiatt a technológiai folyamatok fel vannak osztva megfordíthatóés visszafordíthatatlan.Ez utóbbi csak egy irányban halad.

Elektrokémiai folyamatokezek a tudomány mint elektrokémia, amely úgy véli, és megvizsgálja a kémiai energia elektromos átalakulásának folyamatait, és fordítva. Mivel az elektromos áram az elektromos töltések mozgása, különösen az elektronok középpontjában az elektrokémia fókuszálása olyan reakciókra fókuszál, amelyekben az elektronok egy anyagból a másikra mozognak. A kémiai reakciókat Redoxnak nevezik.

Példák a megvalósításra vegyi energia átmenet elektromosegyetlen elektromos kisülésre szánt galvanikus elemek: folyamatos vagy szakaszos. A mentesítés után elveszítik a teljesítményt. Faj galvanikus elemek az elemek, például egy ólom akkumulátor. Ellentétben a galvanizáló elemekkel, az akkumulátor teljesítménye után a kisülés visszaállítható, ha egy DC-t egy külső forrásból átadja.

Folyamatok elektromos energia átmenet a vegyi anyaghozelektrolízis. Az elektrolízis ionelméleti elmélete szerint az elektroliton keresztüli közvetlen elektromos áram áthaladása ionokkal történik. Az elektródákon az elektroták ellátása, az elektrotok az ionokba vagy tőlük. Ugyanakkor, az elektromos területen, pozitívan feltöltött ionok (kationok) a katódra, hátrányosan feltöltött (anionok) - az anódhoz. A katóden, az anódon - az elektronban lévő ionok vagy molekulák oxidációja.

Az elektrolízist széles körben használták a következő fő ipari folyamatokban: fémek kivonása (alumínium, cink, részben réz); Fémek tisztítása (finomítás) (réz, cink stb.); galvanizáló bevonatok alkalmazása; Felületek eloxizálása (oxidáció).

A galvanizáló bevonatok (elektródepozíció) alkalmazása a katódon történik. Ebben az esetben a katód beavatkozik

elektrosuláris fémionokat tartalmazó elektrolit. Anódként egy elektródát alkalmazzák a fémből.

Az elektrodepozíciós módszer magában foglalja a galvanózist - 5-50 mm vastagságú bevonatot és a galvanoplasztikát - viszonylag vastag, de könnyen elválasztott rétegeket kap.

Galvanostegia védelmére használják termékeket a korróziótól, növeli a kopásállóságot, képessé tesszük fényt, elektromos vezetőképesség, hőállóság, antifrictions és egyéb tulajdonságait, valamint a díszítő szegély.

Elektroplasztika lehetővé teszi, hogy másolatokat kapjon, megemlítette a minta vagy a felületi megkönnyebbülés legkisebb részleteit.

Az anódizáló, vagy anódos oxidáció az oxid rétegének fémjének felszínén végzett képzés az elektrolízis során. Ezt a folyamatot rendszerint könnyű fém alapú ötvözeteknek vetik alá. A kapott oxidrétegek vékonyak lehetnek (kevesebb, mint 1 μm), és vastag fázisú vagy enaven-szerű (tucatnyi és több száz mkm). Szerkezetek I. kémiai összetétel Az oxidok a fém, az elektrolit és a folyamat körülményei jellegétől függenek. Ugyanakkor ugyanazon a fémen lehetséges, hogy különböző szerkezetű fázis-oxidokat kapjunk, és következésképpen különböző tulajdonságokkal (keménység, szín, elektromos vezetőképesség stb.). A vékony rétegeket főként az elektronikában használják. A fázisrétegek védelmet kapnak a korrózióból, biztosítsák a termékek kopásállóságát, átlátszó vagy színes dekoratív bevonatot képeznek.

Katalitikus folyamatoka katalízisnek nevezik, hogy megváltoztassák a kémiai reakciók sebességét.

Pozitív és negatív katalízis van, attól függően, hogy a katalizátor felgyorsítja-e a reakciót, vagy lelassítja. Szabály, kifejezés "katalízis*a reakció gyorsulása, míg az anyagok, a lassulás, hívják inhibitorok.

Az ipari katalizátorok fontos elemei vannak promóterek- A katalizátorhoz hozzáadott anyagok kis mennyiségben (általában a százalékos frakciók) növelik aktivitását, szelektivitást vagy stabilitást.

Olyan anyagok, amelyeknek a katalizátorra gyakorolt \u200b\u200bintézkedései a tevékenységének csökkenéséhez vagy a katalitikus hatás teljes megszűnéséhez vezetnek katalitikus mérgek.

Az iparágban, a platinában, a vasban, a nikkelben, a kobaltban és az oxidjaiban, a vanádium-oxid (V), az alumínium-szilikátok, néhány ásványi KIS-ben használják.

sok és sók; A katalizátorokat oxidatív és redukáló és sav-bázis reakciókban használják.

Az elektronok átadásával okozott katalitikus folyamatok a redox katalizáláshoz tartoznak. Az ammónia-termelésben használják, salétromsav, kénsav, stb.

A savkatalizálás magában foglalja a katalitikus krakkolást, a hidratálást, a dehidratációt, az izomerizációs reakciókat, a szerves anyagok kondenzációját.

Az iparban is van az úgynevezett polifunkciós katalízis, amelyben a fent tárgyalt két legfontosabb típusú katalízis kombinációja is van.