Pavojingos medžiagos chemijoje

PAVOJINGOS MEDŽIAGOS Cheminių medžiagų ir preparatų įstatymas įgalioja:pateikti pilną informaciją apie cheminę medžiagą ar preparatą. SAUGOS DUOMENYS:pilna informacija apie pavojingą medžiagą ar gaminį;pavadinimas ir sudėtis;pavojaus identifikacija;pirmos pagalbos priemonės;avarijos metu taikytinos priemonės. Medžiagos klasifikuojamos pagal pavojingumo grupę: 1. Sporgstamuosius E 2. Oksiduojančios O 3. Ypač degios F+ 4. Labai degios F 5. Degios R10 6. Labai toksiškos T+ 7. Kenksimingos Xn 8. Toksiškos T 9. Dirginanačios Xl 10. Ardančios C 11. Pavojingos aplinkai N Ant pakuotės nurodoma:pavojingumo simboliai;standartinės rizikos fazės; standartinės saugos fazės. RIZIKOS FAZĖS-standartinių žodžių junginys,įspėjantis žmones apie medžiagos ar gaminio keliantį pavojų. Rizikos fazių deriniai:R14/15-smarkiai reaguoja su vandeniu,išskiria ypač degias dujas. SAUGOS FAZĖ- standartinių žodžių junginys patarientis vsrtotojui kaip apsisaugot nuo keliamo pavojaus. Saugos fazių deriniai-S1/2 laikyti užrakintą ir vaikams neprieinamoj vietoj. DUJŲ ženklinimas balionuose Azotas-balionas juodas,užrašo spalva geltona arba ruda juosta aplink balioną. Cheminių medžiagų neutralizavimas-demerkurizacija: 1.Sieros keturvalentis oksidas ir vanduo S4+ O2-2+H2O→ H2SO4 S6+ O3+H2O→ H2 (SO4)2- 2.Magnio oksidas ir druskos rūgštis Mg+2O-2+2H+Cl-→ Mg+2 Cl- 2 + H2O 3.Fosforo rūgštis ir geležies III chloridas H3PO4 +Fe Cl 3 →Fe(PO4)2+3HCl K2O+CaO→ P2 O4→ CO ir N2O Druskų nesudarantys oksidai ZnO;Al2 O3 gali pasireikšti su rūgštinėmis ir bazinėmis savybėmis Amfoteriniai: Zn(OH)2+HCl→Zn Cl2 + H2O Fe 2(OH)2+ H2 SO4 →Fe SO4+2 H2O Fe(OH)2+ H2 SO4→Fe2+│(H SO4)2 - (Fe2+ perteklius) 2Fe(OH)2+ H2 SO4→(Fe OH)2- SO42-+2 H2O Perteklius geležies hidroksido sulfatas VANDENS KIETUMO NUSTATYMAS Vandens kietumą nustato,vandeny ištirpusios kalcio ir magnio druskos;karbonatinį (laikiną) sudaro kalcio ir magnio vandenilio karbonatai. Mg(KCO3)2 Nekarbonatinį (pastovų ) sudaro kalcio ir magnio cloridai ir sulfatai Mg SO4 Vandens kietumas išreiškiamas kalcio arba magnio druskų milimolių skaičiumi viename litre vandens nuo 2 iki4 ml-vidutinio kietumo nuo 4 iki6 ml- kietas virš 6 ml –labai kietas CHEMINĖ TERMODINAMIKA IR TERMOCHEMIJA Kiekviena medžiaga turi cheminę energiją.Ją sudaro elektronų judėjimas atomuose;atomų judėjimas molekulėse,molekulių tarpusavio judėjimas ir sąveika. Absoliutus vidinės energijos dydis nėra žinomas,matuojamas jos pokytis proceso metu.Cheminė energija procese gali virsti šilumine elektros energija,mechanine ir šviesos energija,o visos nurodytos energijos rūšys gali būti paverstos chemine energija. Cheminė termodinamika spręndžia tokius uždavinius: 1.nustato sąlygas,kuriose procesas gali vykti savaime be pridėto išorinio darbo. 2.nustato medžiagų dalyvaujančių procese stabilumo ribas. 3.nustato sąlygas,kuriose gaunamas gryniausias produktas,t.y.prie kurių sustabdomos arba sulėtinamos šalutinės reakcijos. 4.nustato sąlygas (temperatūrą,slėgį,tūrį)kuriose produktas gaunamas su mažiausiomis energijos ir medžiagų sąnaudomis. TERMODINAMINĖ SISTEMA-kūnų grupė galinti saveikauti tarpusavy ir su aplinka keičiantis medžiagomis ir energija. Rūšys: 1.Homogeninė sistema-kurios visi komponentai yra viename agregatiniame būvyje. 2.Heterogeninė sistema-kurios atskiros dalys randasi skirtinguose agregatiniuose būviuose ir atskirtos viena nuo kitos fizikiniais fazių paviršiais,pvz.,vanduo ir ledas. 3.Fizikinė sistema-sistemos kūnai kūnai gali keistis su aplinka energija,bet ne medžiagomis:kristalizacija,medžiagų tirpimas,absorbcija. 4.Cheminė sistema-sistemos kūnai reaguoja tarpusavy,susidarant naujoms gali keistis su aplinka energija ir medžiagomis,pvz.,Zn+HCl 5.Atvira sistema-keičiasi su aplinka energija ir medžiagomis. 6.Uždara sistema-keičiasi su aplinka tik energija. 7.Izoliuota sistema-jokie mainai su aplinka nevyksta.. KOMPONENTAS-medžiaga kurią galima išskirti iš sistemos. PARAMETRAI-sistemos sąlygos apsprendžiantys dydžiai(temperatūra,slėgis tūris). PROCESAS- sistemos perėjimas iš vieno būvio į kitą. Priklausomai nuo parametrų termodinaminiai procesai skirstomi į: izoterminius,izobarinius,izochorinius. Cheminėms reakcijoms būdingi tik izobariniai procesai. CHEMINĖ TERMODINAMIKA-bendrosios termodinamikos dalis,kurioje nagrinėjamas energijos kitimas cheminėse reakcijose,fizikiniuose,cheminiuose procesuose. TERMOCHEMIJA-skirtingai nuo termidinamikos nagrinėja tik šiluminius cheminių reakcijų efektus. Pagrindinės termodinamikos charakteristikos: -vidinė sistemos energija (L) -bendroji energija-entapolija (H) -surištoji energija- entropolija (S) -izobarinis potencialas (G) –tai energija,kurią galima peversti naudingu darbu. ΔZ=Σz gal. Pv.- Σz pradinė medžiaga Z-suma bet,kurių termodinaminių savybių. ΔU- sistemos vidinės energijos pokytis. ΔU=U2 –U1 Šilumos kiekis sistemose gaunamas iš išorės Q,o reakcijose šiluminis efektas q. PAGRINDINIS TERMODINAMIKOS DĖSNIS Sistemoje energija nesigamina ir neišnyksta,bet vienos rūšies ekvivalentiniu santykiu virsta kitos rūšies energija. Pridėta išorinė energija sunaudojama sistemos vidinės energijos padidinimui ir darbui prieš išorines jėgas atlikti A=pΔV Qp= ΔU+ pΔV Sistemos išorinė ir vidinė energija yra jos pilnoji energija arba entalpija ΔH. Kai turime kondensuotą sistemą,sudarytą iš skysčių arba kietų kūnų,ją mažai veikia slėgio padidėjimas.Todėl:p1 v1= p2 v2 Todėl galima užrašyti,kad entalpijos pokytis lygus vidinės energijos pokučiui ΔH= ΔU Cheminės reakcijos gali būti termodinaminėmis arba termodinaminėmis lygtimis.Reakcijos,kurioms vykstant išsiskiria šiluma vadinamos-EGZOTERMINĖMIS. Termodinaminėse lygtyse reakcijos šiluminis efektas rašomas su pliuso ženklu.O termodinaminėse,entalpijos pokytis Δhminusinia,nes reakcijose susidariusią šilumą atiduoda aplinkai ir sistemos energija sumažėja. Procesai,kurių metu energija sunaudojama vadinama –ENDOTERMINĖMIS. Termocheminėse reakcijose šilumos efektas minus,o termodinaminėse ΔH plius,nes sistemos energija padidėja. Zn+ H2 SO4=Zn SO4+ H2(d)+143 kj/mol (termocheminė lygtis) Zn+ H2 SO4=Zn SO4(k)+ H2(d) ΔH=-143 kj/mol (termodinaminė) Termodinaminėse reakcijose nurodomi medžiagų agregatiniai būviai kokie jie būna standartinėse sąlygose. Termodinaminės standartinės sąlygos: -temperatūra 298° Kelvino Slėgis 101,325 k/Pa (kilo Paskalių) LAVUAZJE LAPLASO DĖSNIS Junginių susidarymo šiluma lygi jų skilimo į vienines medžiagas,iš kurių tie junginiai sudaryti,šilumai bet turi priešingą ženklą H2(d)+½ O2(d)→ H2 O(d) ΔH°=286 kJ/mol H2 O(d)→½ H2(d)+ ½O2(d) ΔH°=286 kJ/mol Junginių susidarymo standartinė entalpija ΔH- galima rasti žinynuose,rekcijos rašomos vienam junginio moliui,todėl galimi trpmeninei kooficientai. PAGRINDINIS TERMODINAMIKOS ARBA HESO DĖSNIS Reakcijų šiluma priklauso tik nuo reguojančių medžiagų ir reakcijos produktų rūšies ir būvio,o nepriklauso nuo reakcijos produktų susidarymo būdo. CH4(d)+2O2(d)≡CO2 + H2O(sk.) Reakcijos šiluminis efektas arba entalpijos pokytis: ΔH°=( ΔH°CO2+ 2ΔH°H2O)- ΔH°CH4 Šilumai apskaičiuoti: ΔH°CH4=( ΔH°CO2+ 2ΔH°H2O)- ΔH° ANTASIS TERMODINAMIKOS DĖSNIS ARBA PAGRINDINĖ TERMODINAMIKOS LYGTIS Tarp laisvosios energijos entalpijos ir surištosios energijos yra toks ryšys: ΔG= ΔH-T ΔS Ne visa sistemos energija gali būti paversta naudingu darbu.Dalis energijos,kuri vadinama surištąja energija entalpija izoliuotoje sistemoje turi didėti tam,kad procesas vyktų savaime. ENTROPIJA- tai sistemos netvarkingumo matas ji didėja augant temperatūrai,lydantis medžiagoms,tirpstamt metalams t.y. kai sistema pereina į didesnės energijos būvį Krintant temperatūrai,kristalizuojantis medžiagoms ir pan. entropija mažėja.Naudingą darbą atlieka laisvoji energija vadinama-IZOBARINIU PROCESU,arba laisvąja energija: -kad procesas vyktų savaime ΔG0. Termodinamikoje skiriami intensyvumo ir ekstensyvumo faktoriai. INTENSYVUS FAKTORIUS- tai temperatūra,elektrinis potencialas,osmosinis slėgis ir t.t. EKSTENSYVUS FAKTORIUS- medžiagos masė,dujų tūris,elektros kiekis kulonais ir t.t. Entropija priklauso nuo temperatūros: S-entropija;q- šiluminis efektas;T-temperatūra. TREČIASIS TERMODINAMIKOS DĖSNIS Bet kurios termodinaminės sistemos entropija prie absoliutaus 0 lygi 0. KURAS IR JO RŪŠYS Vienas svarbiausių termodinamikos uždavinių tai optimalaus kuro panaudojimo slygų nustatymas.Kuras skirstomas į iškastinį arba mineralinį.Kurą gauname iš atsinaujinančių energijos išteklių..Pagal agregatinį būvį kuras skistomas į kietąjį,skystąjį ir dujinį.Atskirą kuro grupę sudaro branduolinis kuras. KIETASIS IŠKASTINIS KURAS Pagrindinę šio kuro dalį sudaro iškastinė anglis,jos yra keliatas rūšių: 1.ANTRACITAS-tai seniausia iškastinė anglis turinti apie 95% elementinės anglies ir didžiausią šilumingumą(kaloriningumą),jos ištekliai sudaro 10-15% nuo bendrojo iškastinių anglių kiekio. 2.AKMENS ANGLIS-tai plačiausiai naudojamos iškastinės anglys,turi apie 90% elementinės anglies. 3.RUDOJI ANGLIS- turi apie 70% elementinės anglies didelį peleningumą (apie 35% ) ir žemą šilumingumą,todėl vartojama tik kaip vietinis kurasDar vartojama kaip žaliava kitoms kuro rūšims gauti:dujiniam ir skystam kurui. 4.DURPĖS- tai jauniausia iškastinių anglių rūšis,turi 60-65% elementinės anglies,žemą šilumingumą ir didelį peleningumą.Vartojama tik kaip vietinis kuras ir kaip žaliava besieriam koksui gaminti. DEGIEJI STALŪNAI- tai poringa klintis kurios poros užpildytos bitumu ir kitais naftos dariniais.Be kuro paskirties dar naudojamas skalūnų alyvai ir kitiems produktams gaminti. SKYSTASIS KURAS- tai pirmiausia nafta ir jos produktai.Iš naftos krekingo būdu gaunami šviesieji naftos produktai-dyzelinas,ir sunkieji produktai –mazutas ir bitumas.Beto procesų metu gaunami tarpiniai produktai:propanbutano,etileno,propileno ir kitos dujos. ORIMULSIJA- sudaryta iš bitumo darinių ir vandens.Vandens kiekis siekia 30%.Jos vartojimas sukialia daug aplinkosauginių problemų. DUJINIS KURAS Tai pirmiausia gamtinės dujos turinčios daugiau kaip 90% meteno.Jų šilumingumas pats didžiausias iš visų kuro rūšių.Tai paaiškina tuo,kad dujos gerai susimaišo su oru ir jų degimui nereikia dujų pertekliaus,beto nesuvsrtojana energija reikalinga kieto kuro dalelėms ar stambioms naftos molekulėms suardyti.Gamtinės dujos be kuro paskirties dar plačiai naudojamos chemijos pramonėje:amoniakui,etanoliui,matanoliui ir kitiems organiniams produktams gauti. KURO KALORINGUMAS(kJ/kg) Akmens anglys- 32000 Nafta- 44000 Gamtinės dujos- 50000 Be gamtinių dujų kaip kuras gali būti vartojamas generatorinės kokso ir rifomingo dujos.Generatorinės dujos gaunamos iš kietojo kuro šachtinėse krosnyse,kietas kuras paduodamas į krosnies viršų,o oksidatorius į apačią.Priklausomai nuo oksidatoriaus rūšies skirstomas į orines dujas;garų oro dujas ir garų dujas. ORINIŲ DUJŲ GAVIMAS C+ O2= CO2+395 kJ (apatinėje generatoriaus dalyje) C+O2→2CO-172 kJ (aukštesniam sluoksnyje) Orinės dujos susideda iš CO;azoto (N2 ) ir nedidelio kiekio CO2 GARŲ-ORO DUJŲ GAVIMAS C+H2O→CO+ H2O→ CO2+ H2 CO+ H2O→ CO2+ H2 C+ CO2→ 2CO Čia į apatinę dalį paduodamos garų dujos ir susidaro ne tik CO2,bet ir vandenilis. BRANDUOLINIS KURAS Vienintelė žaliava branduoliniam kurui gauti,tai gamtinis uranas.Svarbiausia jo dalis tai radioaktyvusis izotopas U235 ,kurio gamtiniame urane būna 0,1-0,5%.Uranas gamtoje randamas:fosfatų,silikatų,arsenatų ir kitų junginių pavidale.Eksplotuojamos rūdos,kuriuose yra daugiau kaip 0,1% urano.Urano rūdos perdirbimas iki branduolinio kuro elementų vadinamas –šeliais,vykdomas per keliatą stadijų: 1-oji tai rūdos kondensavimas,ten rūda priklausomai nuo jos sudieties,apdoruojama sieros rūgšties arba natrio karbonato tirpalais.Sieros rūgštis vartojama sunkiai tirpioms rūdoms,o vartojant natrio karbonatą gaunamas švaresnis produktas,Toliau tirpalas nukreipiamas į anijotinį perskirimą,kur atskiriami uranilo jonai. 2-oji stadija:ofinavimas tai visų bendrųjų medžiagų valymas.Ofinavime uranilo jonai apdorojami azoto rūgštimi ir po eilės tarpinių stadijų gaunamas uranilo heksafloridas. UF4+Fe(d)→ UF6 3-oji stadija-Urano sodrinimas radioaktyviu izotopu U235 ,tai atliekama dujų difuzinėje gamykloje,leidžiant urano heksaflorido dujas,kurių galutiniame produkte koncentruojasi lengvesnis radioaktyvus izotopas. 4-oji stadija-šelių gamyba.Seniai šelems buvo vartojamas urano dioksidas,dabar metalinis uranas diferguojamas kietuose metaluose. BIOKURAS Tai iš biomasės gaunami atsinaujinantys energijos itekliai.Lietuvoje naudojamos tokios biokuro rūšys:naftos ir medienos atliekos;šiaudai;žemės ūkio perdirbamosos pramonės atliekos skirtos biodujų gamybai. Atskira dalį sudaro transportui skirtas biokuras-biokuras biodegalai.Lietuvoje pradėti gaminti tokie biodegalai-biodyzelinas(riebių rūgščių metilesteris) ir bevandenis bioetanolis. Riebalų rūgščių metilesteris gaunamas peresterinant aliejų ar kitus riebalus metanoliu šarminėje aplinkoje. Na OH+R4 OH→ R4O Na+ H2O CH2-OCOR1 R4 OCOR1+CH2-OH CH- OCOR2+3 R4Ona+3 H2O→ R4 OCOR2+CH-OH+3NaOH CH2-OCOR3 R4 OCOR3+CH2-OH GYVAVIMO CIKLO ĮVERTINIMAS Gyvavimo ciklo energijos veiksmingumo rodiklis R1-iš biodyzelino išgaunamas energijos (šilumingumo) santykis su bendrosiomis energijois sąnaudomis(E) Qb- biodyzelino išgaunama energija E-bendrosios energijos sanaudos biodyzelinui pagaminti Tam kad biodegalai būtų atsinaujinančių energijos išteklių ir jiems būtų taikomas įstatymas numatytos nuolaidos,energijos veiksmingumo rodiklis turi būti didesnis už vienetą. CHEMINĖ KINETIKA IR PUSIAUSVYRA Cheminė reakcija – tai procesas, kai iš vienų medžiagų susidaro kitos. Homogenines- kai reaguoja vienodos fazės mežiagos (dujos +dujos).Heterogeninės – kai reaguoja skirtingos fazės medžiagos (dujos +kieta) Fazė – sistemos, atskirta paviršiumi nuo kitos sistemos dalies.Įmetus ledą į vandenį – 3 fazių sistema -skysta,atskiras fazes gali sudaryti ir vienodos agregatinės būsanos (aliejus,vanduo). Reakcijos pagal mechanizmą skirstomos į : • Monomolekulinės – išskilimo (iš 1-į 2) • Dimolekulinės – reaguoja 2 susidariusios dalelės. • Trimolekulinės. • Tetramolekulinės -2NO+2 H2 → N2+2 H2O • Polemolekulinės • Grandininės (daugelis degimų ir kt.) • Fotocheminnės (energija gaunama iš šviesos ) -susidaro aktyvios dalelės, kurios toliau sukuria naujas aktyvias dalelias. Mokslas, kuris nagrinėja cheminių reakcijų greitį ir jų priklausomybę nuo įvairių faktorių. Reakcijų greitis labai įvairus.Greitos reakcijos – sprogimas, degimas (vyksta sekundės dalimi).Lėtos reakcijos – gyvuose organizmuose (kvėpavimas – lėta oksidacija). Dažnai reakcijos greitį reikia reguliuoti, todėl paranku žinoti nuo kurių faktorių priklauso. Kiekviena reakcija veda į naujų produktų susidarymą.Reakcijų greitis matuojamas arba susidarančių medžiagų koncentracijos pokyčiu per laiko vienetą. dc – reguojančių medžiagų koncentracijos pokytis. Dτ – labai trumpas laiko tarpas. CHEMINĖ PUSIAUSVYRA Cheminė pusiausvyra esti tol, kol yra pastovios sistemos sąlygos (koncentracija, temperatūra, slėgis). Jas pakeitus cheminė pusiausvyra sutrinka ir po kurio laiko susidaro nauja pusiausvyra, atitinkanti naujas sąlygas. Sakoma, kad pusiausvyra pasislinko tiesioginės ar atgalinės reakcijos kryptimi. Pusiausvyros poslinkio kryptį nusako La Šatelje principas: 1. Koncentracija. Padidinus, kurios nors medžiagos koncentraciją, intensyviau ima vykti ta reakcija, kurioje ta medžiaga suvartojama 2. Temperatūra. Didinant temperatūrą, pusiausvyra pasislenka endoterminėmis reakcijos kryptimi. 3. Slėgis. Didinant slėgį, pusiausvyra pasislenka ta kryptimi, kur susidaro mažesnis dujinių medžiagų molekulių skaičius N2+3H2 2MH H = -92 kJ/mol; Q = +92 kJ/mol; (egzoterminė reakcija) 1. Didinti pradinių medžiagų koncentraciją, ir šalinti reakcijos produktus 2. Mažinti reakcijos mišinio temperatūrą 3. Didinti slėgį (800 atm), nes: 4 mol (89,6 litrai) 2 mol (44,8 litrai) Grįžtamos reakcijos - tai tokios reakcijos, kai produktai C, D reaguoja tarpusavyje ir vėl susidaro pradinės reakcijos A, B: pvz.: mA + nB pC + qD Kai medžiagų koncentracija, temperatūra ir slėgis nekinta ir reakcija abiem kryptimis (tiesioginės ir atgalinės r.) vyksta vienodu greičiu, tokia sistema vadinama pusiausvyraja. Tokią būseną apibūdina pusiausvyros konstanta K: H2 + J2->2HJ KATALIZATORIŲ ĮTAKA Jei katalizatorius pasigamina vykstant reakcijai, tai jis vadinamas autokatalizatoriumi, o procesas - autokatalizė Medžiagos, pagreitinančios katalizatorių veikimą, vadinamos promotoriais, o mažinančios - katalizatorių nuodais Gamtiniai (biologiniai) katalizatoriai vadinami fermentais arba enzimais -labai svarbi katalitinėmis savybėmis pasižyminti baltymų grupė. Jie, kaip ir neorganiniai katalizatoriai, neįeina į galutinį reakcijos produktų sudėtį, nors reakcijoje dalyvauja ir sudaro tarpinį junginį. Fermentai pasižymi dideliu specifiškumu, t.y. tam tikras vienas fermentas katalizuoja tik vieną kokią nors reakciją. Ląstelėje vyksta 1000-čiai skirtingų reakcijų, todėl joms katalizuoti reikalinga daugybė įvairiausių fermentų Stipriai pašildyti beveik visi fermentai (t.y. baltymai) denatūruojąs! (yra, pakeičia savo sandarą) ir nustoja aktyvumo. Žemesnėje kaip 0°C jie taip pat esti neveiklūs. Fermentai veikliausi 40°C-50°C temperatūroje. Sudaryti iš baltyminės dalies apoferinento ir nebaltyminės prostetinės grupės - koferniento (dažnai būna vitaminai, ypač B grupės) Pavadinimai trivialiniai - pepsinas, tripsinas Pavadinimas sudaromas priklausomai nuo medžiagos, kurią veikia + azė. Skaidantys maltozę - maltazė, gliukozidazė Pagal ES nomenklatūrą- skaitinis šifras 1.1.1.29 Katalizatoriai - tai medžiagos, kurios dalyvauja cheminėse reakcijose ir keičia jos greitį, bet pačios reakcijos metu išlieka nepakitusios Katalizatoriai yra skirstomi į teigiamus - kurie didina reakcijų greitį, ir neigiamus - mažina greitį (inhibitoriai - lėtina korozę, polimerų senėjimą) [vairių agregatinių būsenų, tačiau dažniausiai kieti, brangūs Pt, V, Pd Procesas - katalizė Homogeninė katalizė - kai katalizatoriaus ir reaguojančių medžiagų agregatinės būsenos vienodos Heterogeninė katalizė - skirtingos (reaguoja dujos, katalizatorius -kietas, pvz.: V2O5) Heterogeninės katalizės efektyvumas priklauso nuo katalizatoriaus paviršiaus ploto, nes katalizė vyksta ant katalizatoriaus paviršiaus Kuo katalizatorius smulkesnis - tuo katalizė efektyvesnė, todėl katalizatoriai išpresuojami į tinklelius, granuliuojami, milteliai A+B=AB l st. K + A -> KA 2st. KA + B->AB + K A+B->AB (katalizatorius šioje reakcijoje NO) Ist. 2NO + O2->2NO2 II st. (katalizatorius atsistato) Suminė O2+ 2SO2+ (2NO) -> 2SO3+ (2NO) Katalizatorius reakcijos metu nesunaudojamas, tačiau reakcijoje dalyvauja - sudaro tarpinį junginį TEMPERATŪROS ĮTAKA Reakcijos greičio priklausomybę nuo temperatūros išreiškia vant Hofo taisyklė: Pakėlus temperatūrą 10°C, reakcijos greitis padidėja nuo 2 iki 4 kartų -sistemos temperatūra ir reakcijos greitis prieš šildant ir pašildžius -reakcijos temperatūrinis koeficientas (2... 4) pvz.: Kiek kartų padidės reakcijos greitis, pakėlus temperatūrą nuo 0°C iki 100°C, jei temperatūrinis koeficientas vienu atveju lygus - 2, kitu - 3? KONCENTRACIJOS ĮTAKA REAKCIJOS GREIČIUI Reakcijos greičio priklausomybė nuo koncentracijos išraiškos įveikiančiųjų masių dėsnis: Cheminės reacijos greitis tiesiogiai proporcingas reguojančiųjų medžiagų molinių koncentracijų sandaugai. A ir B – medžiagos C ir D – produktai mA + nB →pC+qD V= V= , arba -reaguojančių medžiagų molekulinės koncentracijos. m,n – stecheometriniai kooficientai. k- Reakcijos greičio konstanta.K priklauso tik nuo reakcijos medžiagų prigimties ir temperatūros,bet nepriklauso nuo koncentracijos, kai ==1 mol/l6is d4snis galioja dujin4ms med=iagoms. 1 pvz. 2 H2 + O 2=2 H2O V= 2pvz. CaO(k)+ CO2(d)→CaCO3(k) V= Pastaba:Kietų medžiagų koncentracijos nerašomos. KONCENTRCIJOS ĮTAKA Apskaičiuoti kaip pasikeis reakcijos greitis, padidinus dujų slėgį 2 kartus. N2+3 H2↔2 NH3 SLĖGIO IR KONCENTRACIJOS RYŠYS Padidinus dujų slėgį 2 kartus dujų tūris 2 kartus sumažėja,o reguojančių medžiagų koncentracija 2 kartus padidėja. MEDŽIAGŲ PRIGIMTIES ĮTAKA Vienos medžiagos chemiškai aktyvios, o kitos inertiškos. CaO(k)+ CO2(d)→ CaCO3(k) HETEROGENINĖ-reakcijos vyksta dviejų fazių sąlyčio paviršiuje, todėl jos greitis priklausantis nuo dviejų difuzijos greičio (skverbimas gylyn), ir nuo kietos medžiagos paviršiaus ploto,tai yra nuo susmulkinimo laipsnio.Tuo atveju kietoji fazė bus nevientisa. Difuzija priklauso nuo temperatūros,nuo dujų slėgio ir nuo paviršiaus ploto. DISPERSINĖS SISTEMOS Tai sistemos sudarytos iš mažiausiai dviejų komponentų,iš kurių vienas paskleistas (disperguotas)kito komponeto masėje.Pastarasis sudaro ištisinę fazę ir vadinamas dispersine terpe. Dispersinė fazėvertinama pagal dispersinių dalelių skersmenį ar jam atitinkančio dydį dispersiškumą tai yra 1 padalintas iš dalelių dydžio.Pagal dalelių dydį dispersinės sistemos klasifikuojamos: 1. Stambiadispersines sistemas,dalelių dydis daugiau kaip 100Nm(nonmetrų) 109. 2. Koliodinės sistemos – dalelių dydis nuo 1iki 100 Nm. 3. Tikrieji tirpalai-dalelių dydis mažiau kaip viemas Nm. TIKRIEJI TIRPALAI Tai homogeninė sistema sudaryta iš tirpinio ir tirpiklio.Tirpikliu vadinamas tas komponentas,kurio sistemoje daugiau ir kuris nekeičia savo agregatinio būvio.Kai kuriomis savybėmis trpalai panašūs į dujų mišinius,tačiau yra skirtumų,tirpstant medžiagai procesas lydimas šiluminių efektų,kas rodo kad tarp tirpiklio ir tirpinio vyksta cheminė sąveika.Tirpinant medžiagą ir didinant jos koncentraciją tirpale bus pasiekta tokia koncentracija kai druska duotoj temperatūroj daugiau nebetirps,kiek įdėtos medžiagos molekulių ištirps,tiek jos išsikristalins,toks tirpalas vadinamas sočiuoju tirpalu.Jei sotūjį tirpalą skiesime ar kelsime temperatūrą jo koncentracija bus mažesnė – vadiname ne sočiuoju tirpalu.Lėtai šaldant sotųjį tirpalą medžiaga gali neišsikristalint,toks tirpalas prsotintas. Tirpstant druskai tirpiklio molekulės skverbiasi į kristalų vidų sumažindamos jungčių atsparumą iš druskos molekulės,pereina į tirpalą solvatuotame pavidale.Jei tirpiklis vanduo hidratuotame. Kai kurių medžiagų kristalai taip stipriai prisijungia vandenį,kad jie lieka druskai išsikristalinus.Tokios medžiagos vadinamos kristalo hidratais. CuSO4 ∙ 5 H2O MnSO4 ∙ 7 H2O O vanduo juose kristalizaciniu.Kristalizaciniam vandeniui pašalinti reikia aukštesnės temperatūros (200-300°C) negu džiovinimui. Absorbcija – dujų tirpumas skysčiuose. HENRIO DĖSNIS Pastovioj temperatūroj dujų tirpumas skysčiuose tiesiog proporcingas jų slėgiui.Šis dėsnis netaikomas ėsant dideliam dujų slėgiui arba kai dujos reaguoja su skysčiu, ar disocijuoja jame į jonus. HENRIO IR DALTONO DĖSNIS Dujų mišinio kiekvieno komponento tirpumas,esant pastoviai temperatūrai,tiesiog proporcingas jo parcialiniam slėgiui. Parcialinis slėgis lygus komponento turiniai dalei nuo bendrojo dujų mišinio slėgio.Maišant du skysčius artimus savo pališkumui jie maišosi bet kokiu sąntykiu.Jei poliškumas skiriasi tai skysčiai gali tirpti vienas kitame arba netirptri.Jei tirpsta tai keliant temperatūrą tirpumas didėja, o pakankamai ją pakėlus skysčiai pilnai susimaišo,tokią temperatūrą vadiname kinetinia tirpumo temperatūra.Jei dviejuose nesimaišančiuose skysčiuose tirpiname trečiajį komponentątai jų koncentracijos sąntykis bus pastovus dydis: -tai pasiskirstymo dėsnis naudojamas ekstrakcijoje.Energetinius tirpinio pokyčius galime įvertinti tokiomis stadijomis: 1.Energija suvartojama,kristalų gardeliai suardyti Δh pokytis teigiamas tai endoterminis procesas. 2.Dalelių solvatacija ar hidrotacija Δh neigiama procesas – egzoterminis. 3.Solvatuotų dalelių difizija į tirpalą – procesas endoterminis Δh+,tačiau jo įtaka dėl mažos reikšmės nedidelė,todėl ar procesas bus endoterminis ar egzoterminis priklauso nuo dviejų pirmų. Procesas EGZOTERMINIS:NaNO3;K NO3;NaCl;CO(NH2)2 (karbonidas) Procesas ENDOTERMINIS: K2SO4,NaOH Koncentracijos: procentinė, ekvivalentinė, molinė. Molinė- išreiškia ištirpusios medžiagos molių skaičių 1000 g tirpiklio. NEELEKTROLITŲ TIRPALAI -Tai tirpalai madžiagų, kurios nedisocijuoja į jonus ir tirpalai nelaidūs elektros srovei.Pakankamai praskiedus jiems galima pritaikyti dujų slėgius.Tokiems tirpalams būdinga garų slėgio dispersija, osmosinis slėgis, užšalimo temperatūros dispersija ir virimo temperatūros padidėjimas.Uždaroje sistemoje kaitinant tirpalą dalis tirpiklio molekulių išgaruoja.Garavimas vyksta tol kol nusistovi pusiausvyra būdinga tai temperatūrai,kiek molekulių išgaruoja, tiek jų kondensuojasi į tirpalą.Garų slėgis į tirpalą vadinamas – sočiųjų garų slėgiu.Kadangi tirpale dalis tirpiklio molekulių yra sujungtos į solvatus ar hidratus, tai sočiųjų garų slėgis virš tirpalo visada mažesnis,nei virš gryno tirpiklio,tas reiškinys vadinamas garų slėgio sumažėjimu arba depresija. Garų slėgių depresijos ir gryno tirpiklio garų slėgio santykis vadinamas santykine garų slėgio depresija. Δp=p-p1 kur p yra gryno tirpiklio sočiųjų garų slėgis, p1 – tirpalo. I RAULIO DĖSNIS Tirpalo garų slėgio sumažėjimas lygus ištirpintos medžiagos molinei daliai: N – tirpiklio molekulių skaičius; n – ištirpintos medžiagos molekulių skaičius. OSMOSINIS SLĖGIS Sukialianti osmosą jėga vadinama osmosiniu slėgiu. Jei vamzdelis kurio apatinė dalis pertverta pusiau laidžia membrana ir jis įmerktas į tirpiklį tai tirpalo lygis vamzdelyje pakils, lyginant su trpiklio lygio aukščio L;toks reiškinys vadinamas osmosu, o jėga verčianti tirpalą pakilti osmosiniu slėgiu. Van‘t Hofas osmosiniam slėgiui įvertinti pritaikė pakeistą Mendelėjavo –Klaiperono dujų slėgį:vietoj V vienetas i6 C p=CRT VAN‘T HOFO DĖSNIS Praskiesto tirpalo osmosinis slėgis lygus slėgiui kurį tirpinys turėtų būdamas dujomis toje pat temperatūroje ir užimdamas tūrį lygų tirpalo tūriui. II RAULIO DĖSNIS AB – grynas vanduo A1 B1 – druskos tirpalas. Praskiestų tirpalų temperatūros padidėjimas arba stingimo temperatūros depresija yra proporcinga tirpalo molinei koncentrcijai: Δt=cK Skysčiai užšąla kai jų kietos fazės (ledo) ir skystos fazės slėgiai susilygina,tačiau jei į vandenį pridėsime druskos,tai tirpalas užšals žemesnėje temperatūroje nei grynas tirpiklis,nes jo garų slėgis mažesnis.Skirtumas tarp gryno vandens ir tirpalo užšalimo temperatūros vadinamas tirpalo stingimo depresija Δt. Skysčiai užverda kai jų garų slėgis susilygina su aplinkos slėgiu,gryno vandens virimo temperatūra 373°C, o pridėjus druskos tirpalo virimo temperatūra padidėja,skirtumas Δt – vadinamas virimo temperatūros pakilimu; Δs – stingimo. ELEKTROLITŲ TIRPALAI Elektrolitai tai medžiagos,kurios išlyditos ar tirpaluose disocijuoja į jonus ir todėl tampa laidžiomis elektros srovei. Pirmasis elektrolitų disocijaciją į jonus aprašė Lietuvos mokslininkas Teodoras Grotus 1805 m.Vėliau šį reiškinį tyrė Arenijus.Elektrolitams disocijuojant į jonus dalelių skaičius tirpale bus didesnis nei tos pačios koncentracijos neelektrolitų tirpale,todėl garų slėgio depresija osmosinis slėgis,stingimo temperatūros depresija ir virimo temperatūros padidėjimas bus didesnis. Elektrolitai sujungti jonine jungtimi disocijuoja taip: NaCl→Na++Cl- Sujungti kovalentine poline jungtimi: HCl+ H2O→ H2O++Cl- – elektrolitų disocijos laipsnis priklauso nuo tirpiklio molekulių poliškumo, o šis nuo dialektrin4s skvarbos l. Vandens skvarba didžiausia, todėl pališkumas didžiausias;pvz vandens l=8, etanolio l=22. Pagal prigimtį elektrolitai skirstomi į stiprius , silpnus ir vidutinius. STIPRŪS ELEKTROLITAI- HCl; H2SO4;NaOH;beveik visos druskos. SILPNI ELEKTROLITAI -H2S; H2CO3; NH4OH;beveik visos organinės rūgštys išskyrus skruzdžių. VIDUTINIO STIPRUMO ELEKTROLITAI – H3PO4; H2SO3; O HC - skruzdžių rūgštys OH Stiprių elektrolitų disocijacijos laipsnis praktiškai lygus 1 (=1);o silpnų daug mažesnis. Tam kad įvertinti skirtumą tarp elektrolitų ir neelektrolitų tirpalų naudojamas izotoninis kooficientas. IZOTONINIS KOOFICIENTAS – (i )- jis rodo ,kiek kartų dalelių skaičius elektrolito tirpale yra didesnis už jų skaičių tos pačios koncentrcijos neelektrolito tirpale.i- priklauso nuo jonų skaičiaus į kuriuos disocijuoja molekulė. Na 2SO4→2Na++ SO42- n=3,tai skiedžiant tirpalą i→3 ir i santykis aprašomas lygtimi: ; tam kad koreguoti pirmo ir antro Raulio dėsnius ir Van‘t Hofo dėsnio lygtis į jas įrašomas elektrolitams izotoninis kooficientas. p=iCRT galima apskaičiuoti iš akvivalentinio laidumo. Disocijacijos laipsnį eksparementiškai galima nustatyti iš elektrolitų tirpalo ekvivalentinio laidumo. EKVIVALENTINIS LAIDUMAS- tai laidumas tirpalo kuriame ištirpintas vienas ekvivalentas ir visas tirpalas patalpintas tarp dviejų elektrodų,atstumas tarp kurių 10mm. -ekvivalentinis laidumas - prie begalinio praskiedimo (x=1) Taip apskaičiuotas disocijacijos laipsnis vadinamas tiriamuoju,nes stipriems elektrolitams kurių disocijacija negrįžtamas procesas jis plaktiškai =1. Silpnų elektrolitų disocijacija yra pusiausvirinis gryžtamas procesas,todėl jiems gali būti taikoma pusiausvyros konstanta. CH3COOH ↔ CH3 COO+H+ Rūšys tarp disocijacijos konstantos ir disocijacijos laipsnio nustatomas lygtimi: Kadangi silpniems elektrolitams α yra labai mažas dydis todėl paprastiems skaičiavimams 1-α gali būti prilygintas vienetui. Tada lygtis įgaus tokį pavidalą: K=cα2 ir Elektros srovę pernešančių jonų skaičius apibūdina aktyvių jonų aktyvumas (a) A=fc f7;bazių ir šarmų Cr>K>Na>Li Technikoje metalais vadinamos medžiagos pasižymi: • Laidumu elektrai ir šilumai; • Plastiškumu; • Magnetinėm savybėm. Šias savybes nulemia metališkoji jungtis – matalai kristalinėmis medžiagomis kuriuose yra laisvų elektronų PAPLITIMAS GAMTOJE: Daugiau nei ¾ visų cheminių elementų M(83 iš 105) 99% žemės plutos masės sudaro 9 elementai: O2;Si;Al;Fe;Ca;Na;K;Mg;Ti. Skiriamoji metalų ir nemetalų linija periodinėje lentelėje:B;Si;As;Te;At. SKIRSTYMAS: Lengvieji:q>5g/cm3(šarminiai,ž.šarminiai) Me;Ba;Ai;Ti. Lengviausi:Li – 0,59 g/ cm3 Sunkieji: q>5g/cm3 (susnkiausias Os – 22,7 g/cm3) Sunkiai besilydantys:W 3410°C,Fe 1535°C. Lengvai besilydantys: Hg - 40°C; Ga - 29°C; Na - 98°C Jodieji( Fe ir jos lydiniai bei komponentai Mn;Cr) Spalvotirji( Cu ir jo lydiniai;Zn;Sn) Taurieji (Pt šeimos metalai;Au;Ag) Retieji(mažai paplite W;Mb) Dirbtiniai( gamtoje nerandami Technecis;Prometis) Didžiausiu laidumu pasižymi: Ag>Au>Cu>Al Mažiausiai laidūs:Pb;Hg. Žemose temperatūrose Me paižymi superlaidumu. Kiečiausias metalas chromas – 805 balo (Moso skalėje) Minkščiausias Cezis – 0,2 balo;geležis – 0,4 balo;deimantas – 10 balo. METALŲ SAVYBĖS Geležis: p=7,8 g/cm3, lydiniai plačiausiai naudojami Ketus: Fe-C C 2-4% kietas, bet trapus, Fe3C Angliniai plienai: Fe-C CCr (30%)-Ni, Mo - 1. atsparus korozijai aukštoje temperatūroje - reaktyvinių variklių turbinos Švinas, alavas: akumuliatorių detalės, lydmetaliai Sn 61 - Pb 39 (lydosi - 230 C) Bismutas: labai žemos temperatūros lydmetaliai: Bi 50 — Pb 30 - Cd 10 - Sn, Hg - (lydosi 55 C - priešgaisrinė įr.) Kadmis: Cd-Ni-Cu (antifrikcinės savybės - guoliai) Volframas: W-Mo (50-50) - didžiausia varža, kaitinimo elementai iki 3000 C W85-Co10-C5- ypač kietas, ultrakietieji lydiniai dėl susidariusių karbidų (WC, TiC), abrazyvinės medžiagos, kalnakasyboje uolienoms gręžti Auksas: juvelyrikoje Žaliasis auksas: Au-In-Ag Rausvos spalvos: Au-Cu Baltasis auksas: Au-Ag Juvelyrikoje komponentų kiekis nusakomas praba, kuri parodo kiek Me yra 1000 masės dalių lydynio Praba 583 (583 dalys/1000 arba 58,3%) Karatai - masės dalys 24 dalyse lydynio 24-12 karatų 1000-x (583) 1.Lengvieji konstrukciniai metalai - Mg, Be, Al, Ti 2.Sunkieji konstrukciniai metalai - Fe, Co, Ni, Mn, Cr, Cu, Zn Mineralai, gavimas, fizinės-cheminės savybės, lydiniai Aliuminis: =2,7 g/cm3, lydiniai lengvi, atsparūs korozijai Duraliuminis: Al-Cu Cu 4-5% Siluminas: Al-Si Si 8-13% Magnalis: Al-Mg Mg 4-11% Naudojami lėktuvų, laivų statyboje, chemijos, maisto pramonėje, elektrotechnikoje Magnis: įeina į labai lengvų lydinių sudėtį Elektronas: Mg-Al (10%), Zn (4,5%), Mn (1,7%), =1,8 g/cm3 Nemagnetinis, lengvai presuojamas, lėktuvų, raketų detalės Varis: =8,96 g/cm3 Žalvaris: Cu-Zn Zn 10-50% Bronzos:Alavinė Sn iki 20% Aliuminė Al iki 10% Silicinė Si iki 15% Berilinė Be iki 2,5% Manganinas: Cu-Mn Mn iki 15% (1. didelė varža) Melchioras: Cu-Ni Ni 20-30% (juvelyrikoje) Naujasidabris: Cu (50%) - Ni (20%) - Zn (30%) (monetos, papuošalai, laivų statyba - labai atsparus NaCl tirpalams) METALŲ RŪDOS Gryni randami retai ir tik neaktyvūs: Au;Pt;dalis Ag;Cu;Hg; ir kt.junginiuose/mineraluose. Lengvieji Me gamtoj paplitę druskų pavidalu: chloridai,sulfatai,fosfatai,karbonatai pvz.:NaCl- holitas, Mg CO3 – magnezitas,rečiau oksidai:Al2O3 -boksitas. Sunkieji Me dažniausiai sutinkami oksiduose ir sulfiduose: Fe2O3 – hematitas, FeS2 – piritas,HnO2- piroliuzitas. Mineralai iš kurių gaunami Me – vadinami rūdomis. Polimetalinės druskos – iš jų išgaunami keli metalai CuFeS2 – chalkopiritas. Kompleksinės rūdos – iš jų išgaunami kiti techniškai svarbūs elementai,pvz As,Cl. Priemaišos vadinamos – bergždu. Rūdos koncentravimas – sodrinimu: • Mechaninis • Elektromagnetinis • Floatacinis (putų floatacija). Metalų gavimo būdai: 1.Termometalurgija (temperatūros apgalba) 2.Hidrometalurgija (iš vandenilinių tirpalų) KARBOTERMINIS – Me iš oksidinių rūdų išgaunami redukuojant juos C arba CO aukštoje temperatūroje (Cu,Zn,Fe,Sn,Pb) Redukuojami oksidai todėl sulfidinės rūdos deginamos: Karbonatinės hidroksidines rūdas galima anglimi redukuoti iškarto, nes jos skyla kaitinant: METALOTERMINIS – metalai iš oksidų,sulfidų, chloridų gaunami redukuojant kitais aktyviais metalais: (kaitinant su Na,Al,Mg) (aliumotermija) (natriotermija) Labai gryniems Me gauti reduktoriumi naudojamas vandenilis.H2 gaunamas redukuojant vandens garus C. HIDROMETALURGINIS – metalai gaunami iš druskų vandeninių tirpalų.Rūda sodrinama, tirpinama rūgštise arba šarmuose, tirpalas sukoncentruojamas, išvalomas ir taikoma redukcija aktyvesniais metalais (Au→Zn) Tirpalų elektrolizė – Cu;Ni;Sn labai gryniems Me gauti. METALŲ CHEMINĖS SAVYBĖS Laisvi Me gali būti tik – reduktorius – reakcijos metu atiduoda elektronus: reduktorius / oksidatorius Me redukcinės savybės tuo stipresnės, kuo mažesnis (neigiamasis) jo potencialas. Metalų aktyvumo eilė (įtampos lentelėje) LI – K – Ca – Mg – Al – Zn – Cr – Fe – Cd – Pb – H – Cu – Hg – Ag – Pt – As Metalų aktyvumas gali būti nustatomas iš jų druskų tirpalų: Kuo potencialų skirtumas didesnis- tuo reakcija vyksta lengviau.Visi aktyvesni už vandenilį metalai išstumia vandenį iš rūgščių. Labai aktyvūs metalai (šarminia) išstumia vandenilį net iš vandens: Metalai tiesiogiai reaguoja su nemetalais: Metalų reakcijos su stipriai pksiduotom rūgštim (HNO3,H2SO4) produktai priklauso nuo Me aktyvumo: Metalai praktiškai nereaguoja su tokiomis rūgštimis,kai susidaro vandenyje netirpios druskos: METALŲ LYDINIAI Lydinių gavimo būdai: • Sumaišius kelis išlydytus metalus; • Ištirpinus vieną metalą kito metalo lydale; • Sukepinus kelių metalų miltelius; • Vykdant kelių skirtingų Me druskų tirpalų elektrolizę; • Sukondensavus kelių lakių metalų garus. Nedideli kitų elementų priedai lydiniuose vadinami legiruojančiais priedais.Jie pagerina ar suteikia norimas savybes,kietumą, atsparumą, koroziją. Metalai – Mo; V; Cr; Ni; W; Ti. Nemetalai – Si; C; N2. LYDINIŲ TIPAI 1.Nehomogeniniai tirpalai – sudaryti iš kelių metalų, kurie išlyditi vienas kitame tirpsta gerai, o kiti ribotai (Bi – Cd). 2.Intermetaliniai junginiai (intemetalidai) tokio tipo lydinius sudaro Me, kurie reaguoja tarpusavy: Mg – Sb (Mg3;Sb2);Cu – Cn (Cu – Cn2). Homogeniniai lydiniai (kietieji tirpalai) – susidaro, kai du Me tipsta vienas kitame, neribotai tiek išlydyti, tiek kieti (Cu – Ni);(Ag – Au). METALŲ LYDINIAI Labai svarbi lydinių savybė jų lydimosi temperatūra nusako lydinio kristalizacijos diagrama. Lydimosi / stingimo temperatūra krinta pagal kreivę AEB žemiausia lydimosi temperatūra -60% Bi + 40% Cd. Toks lydinys vadinams entektiniu.Jo stingimo / lydimosi temperatūra vadinama entektina. ELEKTRONINIAI POTENCIALAI Jei metalo plokštelę įmerksime į vandenį tai metalo atomai hidratuosis ir jonų pavidale pereis į vandenį.Vanduo apie plokštelę įsielektrins teigiamai, o pati plokštelė dėl elektronų pertekliaus neigiamai – toks reiškinys vadinamas dvigubu elektriniu sluoksniu, o metalo plokštelė – elektrodu.Tarp plokštelės ir tirpalo susidarys potencialus skirtumas vadinamas elektrodiniu potencialu.Šiam potencialui išmatuoti naudojamas standartinis vandenilio elektrodas. Tokio elektrodo potencialas laikomas lygiu 0. Tam kad išmatuoti bet kurio metalo standartinį potencialą metalo elektrodas įmerkiamas į jo druskos tirpalą, kuriame Me jonų aktyvumas lygus 1.Toks elektrodas sujungiamas su standartiniu vandenilio elektrodu ir išmatuojama elektrovaros jėga laikoma lygia to metalo standartiniam potencialui,pagal tai sudaroma Me įtampų eilė. Kada turime standartines sąlygas elektroniniam potencialui įvertinti naudojama Nernsto lygtis: n- jonų krūvis; E0 – metalo standartinis potencialas; a – jonų aktyvumas. GALVANINIAI ELEMENTAI Juose cheminė oksidacijos redukcijos energija paverčiama elektros energija.Elementai sudaryti iš dviejų puselemenčių perslirtų vienas nuo kito pusiau laidžia membrane. Į kiekvieną puselementį dedamas metalo elektrodas ir jis užpilamas to paties metalo druskos tirpalu. Elektrodai tarpusavyje sujungti išoriniu laidininku. Danieliaus ir Jakobio galvaninis elementas sudarytas iš cinko ir vario elektrodų įmerktų į jų druskų tirpalus. Chemiškai toks elementas vazduojamas: 2e Galvaniniuose elementuose anodas visada rašomas kairėj ir turi neigiamą krūvį. Anodų galvaninėje poroje būna aktyvesnis metalas kurio elektroninis potencialas yra neigiamesnis nei katodo Galima apskaičiuoti galvaninio elemento elektrovaros jėgą atimant iš katodo elektrodinio potencialo katodinį potencialą. Tam kad procesas vyktų savaime galvaninio elemento elektrovaros jėga turi bųti teigiamas dydis tam įvertinti naudojama formulė: F-Faradėjaus-(96500C) E- Galvaninio elemento elektrovaros jėga . . Galvaniniai elementai gali būti gryžtami ir negryžtami.Gryžtami tai tokie prie kurių prijungus išorinį energijos šaltinį turinti truputi didesnę elektrovaros jėgą nei pats elementas, vyksta priešingos reskcijos, tas pats Danieliaus ir Jakobio elementas Grįžtamai: Zn│ZnSO4 ¦¦Cu O4│Cu Negrįžtama: Zn│H2SO4 │Cu (Voltas) OKSIDACIJOS REDUKCIJOS GALVANINIAI ELEMENTAI Jie sudaryti iš inertinių platinos anglies elektrodų, o elektrolitas tai druskų su skirtingais oksidacijos laipsniais mišinys: Pt│Sn2+, Sn+4¦¦ Fe2+, Fe3+│Pt Koncentrciniai elementai juose elektrolitai žymiai skiriasi savo koncentrcijomis ir to pasekoje pereinant jonams iš aukštesnės koncentracijos į žemesnę susidaro elektrovaros jėga: Zn││Zn Sausas hermedinis elementas: │NH4 Cl│Mn O2 ,C Rezerviniai elementai (veikia užpylus vandeniu): Mg│Na Cl│Ag Cl Įtampos elementai: Ag│Ag Br│Cu Kuro elementai (aukštatemperatūriniai) Degimo energija betarpiškai sunaudojama elektros gamybai skiriant aukštatemperatūriniai ir žemetemperatūriniai, aukšto vidutinio ir žemo slėgio elementai. gaunama elektros energija ELEKTROLIZĖ Elektrolizė vyksta leidžiant pro elektrolitą (lydalą arba tirpalą) pastovę elektros srovę. Lydale: (K) (A) Tirpale: (K) (A) Na+ reguoja- 2,7V H2O reguoja- 0,83V Reakcijos tirpale sudėtingesnis nes dalyvauja vandens molekulės kadangi natriui redukuotis reikia 2,7 V, o vandeniui tik 0,83V, todėl ant katodo vyksta vandens elektrolizė ir išsiskiria vandenilis.. Mažiau aktyvūs metalai kurie įtampos eilėje randami po mangano skiriasi ant katodo elektrolizuojant vandeninius tirpalus nes jų potencialas teigiamesnis negu 0,83. Jei druska sudaryta iš bedeguonies rūgšties liekanos, tai jie lengvai oksiduoja ant anodo, O jei iš deguonies rūgšties liekanos tai ant anodo vyksta vandens molekulių elektrolizė ir išsiskiria deguonis. (K) (A) Visi šie aprašyti procesai vyjdomi su netirpiu (inertišku) anodu, kaianodas tirpus procesas vyksta taip: (A) TARADĖJAUS DĖSNIS I.Dėsnis.Vykstant elektrolizei, išsiskyrusios medžiagos masė tiesiog proporcinga pratekėjusiam pro tirpalą elektros kiekiui. II.Dėsnis.Lygūs elektrodai iš įvairių tirpalų išskiria cheminiams ekvivalentams proporcingus medžiagų kiekius Apibendrinimas . AKUMULIATORIAI Tai daugiakartinio veikimo grįžtami galvaniniai elementai. Kadangi vieno elemento elektrovaros jėga nedidelė,jie jungiami į sekcijas. Plačiausiai transporte ir kitose ūkio šakose naudojami švino rūgštiniai akumuliatoriai.Šio akumuliatoriaus elementas sudarytas iš dviejų elektrodų perskirtu seperatoriumi. Seperatoriai gaunami iš polimerų dažniausiai iš polichloriminų, stiklo audinio padengto polimerais ir pan. Elektrodai sudaryti iš švino arba švino stybio lydinio rėmelio į kurį įpresuojami švino ir švino dioksido milteliai, jie sudaro aktyviają masę. Elektrolitas tai svari sieros rūgštis be geležies, vario ir kitų metalų priemaišų. Rūgšties koncentracija priklauso nuo klimatinių sąlygų kuriuose akumuliatorius eksplotuojamas, ir svyruoja nuo 21 iki 41%.Lietuvoje naudojams elektrolitas kurio koncentracija svyruoja nuo 29 iki 32 %. Įmerkus naujo akumuliatoriaus elektrodus į sieros rūgštį masės paviršiuje susidaro sulfatas.Įkraunanttokį elementą pastovia elektros srove reakcijos vyksta: (A) (K) Pakrautame akumuliatoriuje elektrodas kurio aktyvioji masė bus švinas turi neigiamą krūvį anodą, o kurio švino dioksidas (PbO2) katodo krūvis teikgiamas,schematiškai galime užrašyti: (-)Pb│H2SO4 │Pb O2 (+) Akumuliatoriai savaime išsikrauna dėl tokių priežasčių:švino rėmelio korozijos trumpo sujungimo ir negryžtamos sulfatacijos. Rėmelio švinas ir švino dioksidas sudaro korozinę porą:rėmelis diformuojasi ir gali trumpai susijungti su kitu elektrodu.Kad to išvengti naudojamas švino ir stibio (Sb) lydinys tačiau stigis lėtai tirpsta ir pasivuoja aktyviają švino masę. Trumpas sujungimas taip pat gali įvykti dėl negryžtamos sulfatacijos ilgiau laikant užkrautą akumuliatorių švino sulfatas persikristalina į stambius kristalus kurie sudaro stulpelius tarp elektrodų. Tokį akumuliatorių sunku pakrauti, kraunama naudojant labai silpną elektrolitą ir mažas elektros sroves, kraunama 2-3 paras.Pakrovimą galima pagreitinti pridėjus EDTE (rusiškas Dilonas b) KOROZIJA Tai savaiminis metalų irimas, salygojamas aplinkos veiksnių. Reikia skirti nuo metalų erozijos kurias sukiale mechaninis poveikis pvz.:trintis. Dėl korozijos nutraukė eksplotaciją 30% metalinių įrenginių. Pagal poveikį korozija skrstoma į ištisinę ie vietinę: IŠTISINĖ – kaip paveiktas visas metalų paviršius ar didesni jų plotai; VIETINĖ – į dėmėtąją, taškinę ir židininę. Pagal korozijos mechanizmą skirstoma korozija į cheminę ir elektrocheminę. CHEMINĖ KOROZIJA Vyksta aplinkije nelaidžioje elektros srovei, ją gali sukelti dujos, sausi garai ir skysčiaia neelektrolitai. Jei pakaitinsime geležį ore iki 300° jos paviršiuje susidarys matoma oksidų plėvelė, o temperatūra pakils virš 600°C paviršius pasidengs trapiu nuodegų sluoksniu kurios sudarys: FeO;P2O3;Fe3O4.Tokios nuodegos trapios ir padidina korpzingumą.Jei norime apsaugoti plieną nuo korozijos jį galima kaitinti iki temperatūros ne daugiau 560°C. Tada plėvelę sudarys plastiškas Fe3O4,korozija gai būti kaip išorinė, taip ir vidinė, tarpkristalinė. Plieno ir ketaus dekorbinizacija: Ypatingai pavojinga vandenilinė korozija, nes dėl mažo vandenilio molekulių skersmens jis prasiskverbia į labai gilius metalo sluoksnius: Fe3C+2H2→3Fe+CH4 KARBONILINĖ KOROZIJA Fe+5CO→(CO)5 ELEKTROCHEMINĖ KOROZIJA Vyksta aplinkoje laidžioje elektros srovei.Susidaro daugybė korozinių galvaninių elementų. Katodas ir anodas yra trumpai sujungtas todėl nuolat veikiantis.Galvaninę porą gali sudaryti konstrukcijoj esantys skirtingi metalai, suvirinimo siūlės, to paties metalo oksidai ir pan. Korozija rūgščioje aplinkoje: (-)│HCl│Cu (+) (A) (K) PROCESAI: I.Anodinis procesas- hidratuotų jonų elektrolite bei elektronų anodiniuose ploteliuose sudarymas: II.Elektronų tekėjimas metale iš anodinių į katodinius plotelius ir anojinių bei katojinių maišymasis tirpale. III.Katodinis procesas- katodinių plotelių elektronų jungimasis su tirpale esančiais depolizatoriais: D+ne→Dne Depolizatoriai – tai jonai atomai ir molekulės, prijungiantys elektronus.Neutralioje ir šarminėje aplinkoje vyksta deguoninė katodo depoliarizacija: (A) (K) Pagal aplinką elektrocheminė korozija skirstoma į atmosferinę ir požeminę. ATMOSFERINĖ korozija- metalų paviršiuje kondensuojasi atmosferoje esantys vandens garai ir vyksta metalų atomų hidrotacija.Korozija vyksta su deguonine depoliarizacija. Ją labai suintensyvina ore esantys SO2;NO2 ir kitos priemaišos.Labai svarbus metalų parinkimas konstrukcijose. Metalų sąlydis leistinas kaip korozijos greitis mažiau 50g/m2 sąlyginai leistinas nuo 50 iki 150 ir neleistinas kada daugiau 150 g/m2 per metus. Korozija kuo intensyvesnė, kuo toliau besiliečiantys metalai randasi vienas nuo kito įtampų lentelėje, tai yra kuo didesnis elektrodinių potencialų tarp jų. POŽEMINĖ korozija – priklauso nuo grunto drėgmės, grunto vandenyje ištirpusių medžiagų aerocijos, pH ir mikroorganizmų. Atskira korzijos problema sudaro klaidžiojančios požeminės srovės.Didžiausia kai grunto drėgmė 15-25%,o vandenyje pH 3. METALŲ APSAUGA NUO KOROZIJOS BŪDAI 1. apsauginės dangos -Metalinės dangos (anodinės ir katodinės) - Cheminės dangos (oksidinės, fosfatinės, chromatinės) -Nemetalinės dangos (organinės ir neorganinės) 2. korozinės aplinkos aktyvumo mažinimas (KAAM) -aplinkos pakeitimas inertine -depoliarizatorių pašalinimas -inhibitorių naudojimas 3. metalų legiravimas 4. elektrocheminė apsauga -Protektorinė apsauga -Elektrinė apsauga 5. konstrukcinės priemonės APSAUGINĖS DANGOS-METALINĖS Anodinės dangos - gaunamos padengus metalą kitu aktyvesniu metalu (pvz.: Fe padengus Zn, Al, Cd) A (-) Zn-2e -> Zn2+ (oksidacija) K(+) 2H+ + 2e -> H2 (pH 4OH (pH>7 - redukcija) Katodinės dangos - gaunamos padengus metalą kitu mažiau aktyviu metalu (pvz.: Fe padengus Cu, Ni, Cr) A(-) Fe° - 2e -> Fe2+ (oksidacija) K (+) 2H+ + 2e -> H2 (pH 4OH (pH>7 - redukcija) APSAUGINĖS DANGOS – CHEMINĖS Cheminės dangos (metalą junginių dangos) gaunamos metalo paviršiuje vykdant chemines reakcijas Oksidavimo būdu - Me paviršiuje sudaromas korozijai atsparus Me oksido sluoksnis. Oksidavimo būdai: -Terminis - oksido plėvelė gaunama kaitinant Me aukštoje t° - Garinis-terminis - t° + vandens garai -Cheminis oksidavimas - - stiprią oksidatorių tirpalais Kai kurie Me ore pasyvinasi savaime, pvz.: Al su oro deguonimi sudaro netirpią apsauginę plėvelę - A12O3 Fosfatavimo būdu - Me paviršius padengiamas fosfatų plėvele. Naudojami fosfatų (PO43-) tirpalai, susidarant sunkiai tirpiems fosfatams (rūdžių surišėjai) Chromatinės dangos - gaunamos veikiant Me bichromatų tirpalais (KCr207) Medžiagos, kuriomis paveiktas Me tampa atsparesnis korozijai, vadinamos pasyvatoriais - HNO, nitritai, chromatai, fosfatai Medžiagos, kurios spartina koroziją, vadinamos aktyvatoriais (depasyvatoriais) – Cl-, I-, F -jonai, HC1, NaCl APSAUGINĖS DANGOS – NEMETALINĖS Taikomos metalams apsaugoti nuo atmosferinės, aukštatemperatūrinės, cheminės ir kt. korozijos Neorganinės dangos skirstomos: Emalinės — Me paviršiuje išlydyti mineraliniai junginiai (silikatai), atsparios rūgštims, šarmams, bet neatsparios aukštai tc Keraminės — molio iv kitų mineralinių medžiagų (oksidų) išlydytos dangos Me paviršiuje, atsparios chemiškai, aukštai t°, bet neatsparios smūgiams (katilų, ch. reaktorių vidus, raketų pv.) Cementinės dangos - portlandcemenčio danga, pigios, dideliems pav. - rezervuarų vidus, vienodas plėt koef. su Fe Organines dangos skirstomos: Tepalai — paprasčiausia organinė danga, naudojamos laikinai apsaugai - sandėliavimo,, transportavimo metu Lakai - įvairių džiūstančių aliejinių medžiagų tirpalai organiniuose tirpikliuose, tinka nuo atmosferinės korozijos Emaliniai dažai - gaunami į lakus pridedant neorganinių ar organinių pigmentų (pvz,; spalvotų Me oksidų) Dervų (polimerinės) dangos- formaldehido, epoksidinių dervų, silikonės bei tefloninės dangos ypač atsparios chemiškai Gumos dangos - dengiama terminio vulkanizavimo būdu -kaučiuko tirpalas, dangos tvirtos mechaniškai elastingos. KOROZINĖS APLINKOS AKTYVUMO MAŽINIMAS (KAAM) Aplinkos pakeitimas inertine - įprastinė aplinka pakeičiama inertinėmis dujomis, C O (be vandens garų, sieros oksidų, nes spartina koroziją); taikoma, kai nedidelis aplinkos tūris -sandėliuojant, apdorojant Me mechaniškai. Depoliarizatorių pašalinimas-vandenyje tai H+bei ištirpęs O;šalinami kaitinant arba sujungiant chemiškai - pvz.: H+ neutralizuojamas kalkių tirpalu. Inhibitorių naudojimas - tai medžiagos, kurių net ir labai maži kiekiai, pridėti į agresyvią aplinką, labai sulėtina arba visai sustabdo korozijos procesą. Inhibitorių veikimo intensyvumą apibūdina korozijos lėtėjimo koeficientas (): Arba apsaugos laipsnis (z): i - korozijos greitis be inhibitoriaus (g/m2h) i' - korozijos greitis pridėjus inhibitoriaus (g/m2h) METALŲ LEGIRAVIMAS tai metalų ar jų lydinių savybių gerinimas (kartu ir antikorozinių) pridedant nedidelį kiekį kitų elementų Legiruojantys priedai - Cr, Ni, Mb, V, Nb, W, Ti, Si, C, Ge, N konstrukcinės priemonės Numato konstruktorius-projektuotojas Jei konstrukcija gaminama iš skirtingų metalų, reikia žinoti kaip jie derinasi pagal potencialus. Derinimo grupės: Zn, Al, Cd (kiti aktyvūs metalai) Fe, Pb, Sn, angliniai plienai Ni, Cr, Ni-Cr plienai Cu, Cu-Ni lydiniai, Ag, Au Patariama naudoti tik tos pačios grupės Me, nes jei Me potencialai 1. skirtingi - labai padidės korozijos greitis. Tuo atveju Me turi būti izoliuojami el. nelaidžiais intarpais Pb-Fe EVJ = -0,04 - (-0,13) = 0,09 V Al-Cu EVJ = 0,34 - (-1,66) = 2,00 V Kitos priemonės, nuo kurių priklauso atsparumas korozijai: -Paviršiaus lygumas (poliruoti atsparesni koroz. už šiurkščius) -Mechaniniai įtempimai skatina koroziją- mažinti -Aukštos temperatūros - numatyti aušinimą -Skysčių, drėgmės kaupimasis - nuolydžiai nutekėjimui -Kompleksinė apsauga - dujotiekiui (P + dervos + el.apsauga). ELEKTROCHEMINĖ APSAUGA Protektorinė apsauga: Saugoma metalinė konstrukcija sujungiama laidininku su aktyvesniu metalu - protektoriumi (Zn, Al, Mg) A(-)Zn0-2e→Zn2+ K(+) 2H++2e→H2 Protektorius (aktyvesnis Me) bus anodu, kuris koroduos, taip apsaugodamas po žeme esančią konstrukciją (vamzdžiai, kabeliai). Elektrinė apsauga: Saugoma metalinė konstrukcija jungiama laidininku prie neigiamo el. šaltinio poliaus, o Fe laužas prie teigiamo. Analogiška elektrolizei su tirpiu anodu. Taikoma dujotiekiams, garo katilams, automobiliams. Privalumai: nereikia brangesnių Me, didesni atstumai. Trūkumai: reikalingas el. srovės šaltinis A(-)Fe0-2e→Fe2- K(+) 2H++2e→H TRĄŠŲ SKIRSTYMAS Skirstomos pagal kilmę (gamybos būdą)į: • mineralines (gaminamos iš gamtinių uolienų ar mineralų, jas sudaro neorganinės medžiagos); • organines (dažniausiai jas sudaro ūkiuose besikaupiančios augalinės ir gyvūninės kilmės atliekos - žaliosios trąšos, kai apariami augalai, kompostai, srutos, mėšlas, durpes); • sintetines (gaminamos chem.sintezės būdu iš kelių elementų); • bakterinės trąšos - naudingai dirvožemio mikroflorai sustiprinti. Pagal sudėtį: • Paprastomis laikomos tokios trąšos, kurios turi kurį nors vieną pagrindinį maisto elementą: N, P arba K. (balastas) • Trąšos, kurių cheminę formulę sudaro keli augalams reikalingi maisto elementai (makroeletnentai), pvz., K ir N arba P ir N, vadinamos sudėtinėmis. Tai yra trąšos, kurių sudėtį galima išreikšti viena formule. Jos neturi balasto, nes įsisavinami abu jonai: KNO3 K + NO3; Šios trąšos brangesnes, nes sudėtingesnė gamyba nei paprastų. • Kompleksinės trąšos (arba trąšų mišiniai), skirtingai nuo sudėtinių nėra cheminiai junginiai ir sudėties viena chemine formule išreikšti negalima. Jų sudėtyje gali būti 2 ir visi 3 maisto elementai. T.y. dvinarės ir trinarės, gali įeiti ir mikroelementai - B, Cu, Mo. Pagal formą: Skirstomos į birias (granuliuotos, milteliai) ir skystas (gėlėms), Granuliuotos - lėčiau tirpsta, ilgiau išsilaiko dirvožemyje, augalai geriau pasisavina, neteršia aplinkos. Skystos - greit išsiplauna į gilesnius dirvos sluoksnius, augalai nespėja įsisavinti, aplinka teršiama cheminėmis medžiagomis. Trąšos ir trąšų pramonė Lietuvoje Trąšomis vadinamos lengvai augalų įsisavinamos medžiagos, kurios tiesiogiai ar netiesiogiai skatina augalų vystymąsi, didina derlių, gerina produktų kokybę ir dirvožemio fizines, chemines ir biologines savybes. Visi cheminiai elementai skirstomi į biogeninius ir nebiogeninius. Biogeniniai - tai cheminiai elementai, įeinantys į gyvų organizmų sudėtį ir atliekantys tam tikras biologines funkcijas. • Tai O, C, H, N, P, S, Ca, K, Na, Fe, Cl. Ypač daug augalams reikia mineralinių maisto elementų - N, P ir K. Jie vadinami makroelementais, o trąšos - makroelementinėmis trąšomis. • Be makroelementų augalams reikia ir kitų elementų, pvz., B, Cu, Zn, Mo, V ir kt. Tačiau jų reikia labai mažai, todėl vadinami v mikroelementais, o trąšos - mikroelementinėmis trąšomis. Šie elementai skatina augimą dėl jų trūkumo augalai gali vysti, nežydėti, susirgti įv. ligomis, prarasti atsparumą; augalams kenkia ne tik šių elementų trūkumas, bet ir perteklius. Nebiogeniniai - augalams nereikalingi, tokie kaip Pb, Cd, Hg ir kt. Augalai nejaučia trukumo, bet kenkia perteklius. Biogeniniai elementai Nebiogeniniai elementai Per maža Optimali Toksiška Žema kritinė koncentracija Poveikio nėra Toksiška Kritinė koncentracija Elemento koncentracija Cu, Zn Elemento koncentracija Pb,Cd Pav. Tipinis biogeninių ir nebiogeninių SME poveikis derliui trąšų (chemijos) pramonė lietuvoje Trąšų (laip pal ir chemijos) gamyba Lietuvoje - labai išvystyta, Pradžia - 1929 m. Klaipėdoje veikė nedidelis superfosfato fabrikas "Artojas ". Gamino sieros r. iš pinto (FcS^) ir 50.000 (Anelus trąšų iŠ fosforito, tai leido Lietuvai užimti 6-tą vietą pasaulyje trąšų gamintojų tarpe. Žaliavos trąšų gamybai buvo plukdomos laivais iš Maroko. Vokiečiams užėmus Klaipėdą, gamyba buvo sustabdyta. Vėliau fabrikas pavadintas "Sirijumi", jame gamino galvaninius elementus, Buvusioje SSRS priėmus chemizavimo programą, 1962 m. Kėdainiuose ir 1 963 m, Jonavoje buvo pastatytos dvi didelės mineralinių trąšų gamybos įmonės. Kitos chemijos pramonės įmonės: Mažeikių „Nafta“ N.Akmenės „Akmenės cementas“ Panevėžio, Kauno Aleksoto stiklo fabrikai Kauno dirbtinio pluošto gamykla Buitinės chemijos KĖDAINIŲ CHEMIJOS GAMYKLA (DABAR "LlFOSA") Gaminama - kone, 98-99% H2SO4, ekstrakcinė fosforo rūgštis (sieros r. perteklius), HF (fluoro rūgštis), AIF3 1. Stadija — krosnyje deginama clcmcntinė .siera: S + O2 -> SO2 2. Stadija- 2SO2 + O2 -> 2SO3 SO3 + H2O -> naudojama superfosfato ir fosforo r. gamybai + 3CaSO4 Žaliava - Kolos apautai (/luoi-apatilas) [3Ca3(PO4)2'CaF2| - 42% PO5. Sumaišoma su sieros r., paliekama kelioms paroms ir gautas superfosfatas granuliuojamas ir džiovinamas. Susidaręs CaSO4 kaip balastas atskiriamas filtruose Fosforo rūgštis naudojama amofosų(mono ir di-) gamyboje: trąšų (chemijos) pramonė lietuvoje JONAVOS AZOTO TRĄŠŲ GAMYKLA (DABAR AB "ACHEMA") Šiuo metu gamina amoniaką , amonio salietrą karbamidą CO(NH2) , skystas trąšas "KAS '"; eilę organinių mcdžiagų — metanolį CH3OH, formaldehidą CHO O HC-H; konservantus, polivlnilacetatmę dispersiją PVA klijus, dažus, taip pat AlOCI,, kurie naudojami kaip koaguliantai valant nutekamuosius vandenis Amoniakas gaminamas iš oro azoto ir gamtinių dujų vandenilio: l , Gamtinės dujos konvertuojamos vandens garais ir oru: CH4 + II2O -> CO + 3H2 2. Konversija tęsiama, iš oro pasalinamas Q2 lieka N2; 2CH4 + O2 ->2CO + 4H2 3. Stadija: vandens garai CO iš gauto dujų mišinio pašalinamas absorbcijos metodu. Toliau dujų mišinys, susidedantis iš vandenilio ir azoto (3:1), suspaudžiamas iki 300 atm ir naudojant katalizatorius, 500°C gaunamas amoniakas: N2 + 3H2 — > 2NH3 - 400.000 -500.000 t/metus Iš amoniako ir proceso metu išskirtų C0? dujų gaunamas karbamidas: 2NH +CO2 -> NH2-CO-NH2 +H2O I40C,200atm Azoto rūgštis gaminama oksiduojant amoniaką, oro deguonimi 900yC anL platinos: 4NH3 + 5O2 -> 4NO + 6H2O -> 2NO +O -> 2NO2 3NO2 + H2O -> 2HNO3 + NO NH3 + HN03->NHNO3 (amonio salietra - 34% N) Sumaišius karbamidą ir NHNO3 gaminamos skystos azoto trąšos „ KAS“ (32%N). pagrindinės trąšos AZOTO TRĄŠOS - skaičiuojamas N % - Na, KNH4+ ir Ca2 nitratai - salietros: o NaN03-iki 16% N; o KNO3 - labai vertinga sudėtinė trąša (54 % K2O ir 13 % N): o Ca(NO)3 - 13 %N; o NH4NO - labai higroskopiškas O CO(NH2)2 arba H2N-C-NH2 - karbamidas (šlapalas) labai vertinga trąša, turinti daug azoto (46%). Tirpstant vandenyje vyksta reakcija; - Skystos azoto trąšos - amoniakas NH - 82 % N, amoniakinis vanduo NHOH arba NH H2O (iki 25 % N) vartojamos retai dėl aplinkoatiuginių sumetimu — NH nuodingumo. FOSFORO TRĄŠOS - apibūdinamos PO kiekiu Gamtiniai fosforojunginiai, fosforitai; - Ca(PO) (kalcio fosfatas). Kolos pusiasalyje kasami apatitai - 3Ca (PO4) Ca(F Cl ,OH )2 P-junginiai netirpūs vandenyje ir augalai nugali pasisavinti juose esančio fosforo. Malti fosforitai (fosforilmilčiai) gali būti vartojami kaip pigi trąša rūgščiuose dirvožemiuose. Rūgštys palaipsniui tirpina Ca fosfatą ir augalai pasisavina P. Apatitai turi būti chemiškai perdirbami į tirpias druskas Paprastas superfosfatas gaudamas veikiant Ca(PO) sieros rūgštimi: Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 -> Ca (14-20 %PO5) Dvigubo superfosfato gamybai naudojama fosforo rūgštis: (40-50 % PZO5). Amofosai NH4HPO - monoamofosas (NH4)2HPO4 - diamofosas(44-52%P2O5 ir-13%N) gaumami iš NH3 ir ortofosforo r. - Nitrofoska - trikomponentė kompleksinė trąša; N:P:K santykis įvairus makroelementų kiekio trąšose skaičiavimai Trąšas paprastai apibūdina N, P ir K procentas arba santykis. Užrašoma taip: N (kaip elem.) -. P(kaipP205): K(kaipK3O'] 20 20 30 l 2 l - kiek šiose trąšose yra makroelementų N ir K ? M=39+ 14 + 48 = 101 g/tnol N = 14g/mol K2O = 39-2+16 = 94 g/mol 101 g KNO3 -14gN 100 " -x 202 g KNO3 -94gK20 100 " Procentai svyruoja, nes trąšos nėra grynos medžiagos, jos luri daug įvairiu priemaišų (gryninti neapsimoka ekonomiškai - trąšos labai pabrangtų) pagrindinės trąšos KALIO TRĄŠOS - kalio kiekis trąšose perskaičiuojamas į KO. • KC1 (-60 % K?O) - gaunama iš gamtinių žaliavų - silvinito (KCl-NaCl), jūros vandens, balti, vandenyje tirpūs milteliai* • KSO4(-50%K2O) • KCO (kalio karbonatas, poiašas) -(-55-56 % KO), Galima gaminti ir iš augalų pelenų. Beržo pelenuose iki 15%KO, saulėgrąžų-net iki 40%; • KPO (kalio metafosfatas) - sudėtinė trąša, du elementai: K. + P • Cemento g-bos atliekose yra kalio - kaip kalio trąšos ir kaip kalkinimo priemone rūgščioms dirvoms, nes turi stipriai šarmine pH

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!