ኬሚካላዊ ሂደት ምንድን ነው? ኬሚካላዊ ሂደት: በተፈጥሮ ውስጥ ምንነት እና ሚና

ዝርዝር ሁኔታ:

ኬሚካላዊ ሂደት ምንድን ነው? ኬሚካላዊ ሂደት: በተፈጥሮ ውስጥ ምንነት እና ሚና
ኬሚካላዊ ሂደት ምንድን ነው? ኬሚካላዊ ሂደት: በተፈጥሮ ውስጥ ምንነት እና ሚና
Anonim

በዱር አራዊት ውስጥ የሚስተዋሉ ውህዶች፣ እንዲሁም በሰዎች እንቅስቃሴ ምክንያት የሚከሰቱ ውህዶች እርስ በርስ የሚደረጉ ለውጦች እንደ ኬሚካላዊ ሂደቶች ተደርገው ሊወሰዱ ይችላሉ። በውስጣቸው ያሉት ሬጀንቶች በአንድ ዓይነት ውስጥ ያሉ ወይም በተለያዩ የመደመር ሁኔታዎች ውስጥ ያሉ ሁለት ወይም ከዚያ በላይ ንጥረ ነገሮች ሊሆኑ ይችላሉ። በዚህ ላይ ተመስርተው, ተመሳሳይነት ያላቸው ወይም የተለያዩ ስርዓቶች ተለይተዋል. የማካሄድ ሁኔታዎች፣ የትምህርቱ ገፅታዎች እና በተፈጥሮ ውስጥ ያሉ ኬሚካላዊ ሂደቶች ሚና በዚህ ጽሑፍ ውስጥ ይብራራሉ።

ኬሚካላዊ ምላሽ ማለት ምን ማለት ነው

በመጀመሪያዎቹ ንጥረ ነገሮች መስተጋብር የተነሳ የሞለኪውሎቻቸው አካል ክፍሎች ለውጦች ከተደረጉ እና የአተሞች ኒዩክሊየስ ክሶች ተመሳሳይ ከሆኑ ስለ ኬሚካዊ ግብረመልሶች ወይም ሂደቶች ይናገራሉ። በፍሰታቸው ምክንያት የተፈጠሩት ምርቶች በኢንዱስትሪ, በግብርና እና በዕለት ተዕለት ሕይወት ውስጥ ሰው ይጠቀማሉ. በጣም ብዙ የግንኙነቶች ብዛትበንጥረ ነገሮች መካከል, በህይወት እና ግዑዝ ተፈጥሮ ውስጥ ይከሰታል. ኬሚካላዊ ሂደቶች ከሬዲዮአክቲቭ አካላዊ ክስተቶች እና ባህሪያት መሠረታዊ ልዩነት አላቸው. በውስጣቸው የአዳዲስ ንጥረ ነገሮች ሞለኪውሎች ይፈጠራሉ ፣ አካላዊ ሂደቶች የውህዶችን ስብጥር አይለውጡም ፣ እና የአዳዲስ ኬሚካላዊ ንጥረ ነገሮች አተሞች በኑክሌር ምላሽ ውስጥ ይነሳሉ ።

መሰረታዊ የኬሚካላዊ ሂደት
መሰረታዊ የኬሚካላዊ ሂደት

በኬሚስትሪ ውስጥ ያሉ ሂደቶችን ተግባራዊ ለማድረግ ሁኔታዎች

እነሱ ሊለያዩ ይችላሉ እና በዋነኝነት የተመካው በሪኤጀንቶች ባህሪ ፣ ከውጭ የኃይል ፍሰት አስፈላጊነት ፣ እንዲሁም ሂደቱ በሚከሰትበት የመሰብሰብ ሁኔታ (ጠንካራዎች ፣ መፍትሄዎች ፣ ጋዞች) ላይ ነው። በሁለት ወይም ከዚያ በላይ በሆኑ ውህዶች መካከል ያለው የኬሚካላዊ የግንኙነት ዘዴ በካታላይትስ (ለምሳሌ የናይትሪክ አሲድ ምርት) ፣ የሙቀት መጠን (አሞኒያ ማግኘት) ፣ የብርሃን ኃይል (ፎቶሲንተሲስ) ስር ሊከናወን ይችላል። ሕያው ተፈጥሮ ውስጥ ኢንዛይሞች ተሳትፎ ጋር, ምግብ እና microbiological ኢንዱስትሪዎች ውስጥ ጥቅም ላይ የኬሚካል ምላሽ የመፍላት (አልኮሆል, lactic አሲድ, butyric) መካከል ሂደቶች ሰፊ ናቸው. በኦርጋኒክ ውህደት ኢንዱስትሪ ውስጥ ምርቶችን ለማግኘት ከዋና ዋና ሁኔታዎች አንዱ የኬሚካላዊ ሂደት የነጻ-radical ዘዴ መኖር ነው. ለምሳሌ በሰንሰለት ምላሾች የሚመነጩ የክሎሪን የክሎሪን ተዋጽኦዎች የሚቴን (ዲክሎሜቴን፣ ትሪክሎሜቴን፣ ካርቦን tetrachloride) ማምረት ነው።

ተመሳሳይ ካታላይዝ

በሁለት ወይም ከዚያ በላይ በሆኑ ንጥረ ነገሮች መካከል ልዩ የግንኙነት አይነቶች ናቸው። በተመጣጣኝ ደረጃ (ለምሳሌ ፣ ጋዝ - ጋዝ) የፍጥነት ማጠናከሪያዎች ተሳትፎ ጋር የሚከሰቱ የኬሚካላዊ ሂደቶች ይዘትምላሾች በጠቅላላው ድብልቅ መጠን ውስጥ ምላሾችን ማከናወንን ያጠቃልላል። ማነቃቂያው ልክ እንደ ሪአክተሮቹ በተመሳሳይ የመደመር ሁኔታ ውስጥ ከሆነ፣ ከመነሻ ውህዶች ጋር የሞባይል መካከለኛ ውስብስቦችን ይፈጥራል።

ኬሚካላዊ ሂደቶች ናቸው
ኬሚካላዊ ሂደቶች ናቸው

Homogeneous catalysis እንደ ዘይት ማጣሪያ፣ ቤንዚን፣ ናፍታ፣ ጋዝ ዘይት እና ሌሎች ነዳጆች ውስጥ የሚያገለግል መሰረታዊ ኬሚካላዊ ሂደት ነው። እንደ ማሻሻያ፣ isomerization፣ catalytic cracking የመሳሰሉ ቴክኖሎጂዎችን ይጠቀማል።

Heterogeneous catalysis

በ heterogeneous catalysis ጊዜ የሪአክተሮቹ ግንኙነት ይከሰታል፣ ብዙ ጊዜ፣ በራሱ ጠንካራ ወለል ላይ። በእሱ ላይ ንቁ የሚባሉት ማዕከሎች ተፈጥረዋል. እነዚህ የአጸፋዊ ውህዶች መስተጋብር በጣም በፍጥነት የሚሄድባቸው ቦታዎች ናቸው, ማለትም, የምላሽ መጠን ከፍተኛ ነው. እነሱ ዝርያዎች-ተኮር ናቸው እና ኬሚካላዊ ሂደቶች በህይወት ሴሎች ውስጥ ከተከሰቱ ጠቃሚ ሚና ይጫወታሉ. ከዚያም ስለ ሜታቦሊዝም - የሜታቦሊክ ምላሾች ይነጋገራሉ. የ heterogeneous catalysis ምሳሌ የሰልፌት አሲድ የኢንዱስትሪ ምርት ነው። በእውቂያ አፓርተሩ ውስጥ የሰልፈር ዳይኦክሳይድ እና ኦክሲጅን ጋዝ ድብልቅ ይሞቃል እና በተበተኑ የቫናዲየም ኦክሳይድ ወይም የቫናዲል ሰልፌት VOSO 4 በተሞሉ የላቲስ መደርደሪያዎች ውስጥ ያልፋል። የተገኘው ምርት, ሰልፈር ትሪኦክሳይድ, ከዚያም በተጠራቀመ ሰልፈሪክ አሲድ ይወሰዳል. ኦሊየም የተባለ ፈሳሽ ይፈጠራል. የሚፈለገውን የሰልፌት አሲድ ክምችት ለማግኘት በውሃ ሊቀልጥ ይችላል።

የቴርሞኬሚካል ምላሾች ባህሪያት

በሙቀት መልክ ሃይልን መለቀቅ ወይም መምጠጥ ትልቅ ተግባራዊ ጠቀሜታ አለው። የነዳጅ ማቃጠል ምላሾችን ማስታወስ በቂ ነው: የተፈጥሮ ጋዝ, የድንጋይ ከሰል, አተር. እነሱ አካላዊ እና ኬሚካላዊ ሂደቶች ናቸው, አስፈላጊ ባህሪው የቃጠሎው ሙቀት ነው. የሙቀት ምላሾች በኦርጋኒክ ዓለም ውስጥ እና ግዑዝ ተፈጥሮ ውስጥ በሰፊው ተስፋፍተዋል። ለምሳሌ በምግብ መፍጨት ሂደት ውስጥ ፕሮቲኖች ፣ ቅባቶች እና ካርቦሃይድሬቶች በባዮሎጂካዊ ንቁ ንጥረ ነገሮች - ኢንዛይሞች ተግባር ይከፈላሉ ።

የኬሚካላዊ ሂደቶች ይዘት
የኬሚካላዊ ሂደቶች ይዘት

የተለቀቀው ሃይል የተከማቸ በኤቲፒ ሞለኪውሎች ማክሮኤርጂክ ቦንድ መልክ ነው። የማስወገጃ ምላሾች ከኃይል መለቀቅ ጋር አብረው ይመጣሉ ፣ ከፊሉ በሙቀት መልክ ይሰራጫል። በምግብ መፍጨት ምክንያት እያንዳንዱ ግራም ፕሮቲን 17.2 ኪ.ግ ሃይል, ስታርች - 17.2 ኪ.ጂ, ስብ - 38.9 ኪ. ኃይልን የሚለቁ ኬሚካላዊ ሂደቶች ኤክሶተርሚክ ይባላሉ, እና እሱን የሚወስዱት ደግሞ endothermic ይባላሉ. በኦርጋኒክ ውህደት ኢንዱስትሪ እና ሌሎች ቴክኖሎጂዎች ውስጥ የቴርሞኬሚካል ግብረመልሶች የሙቀት ውጤቶች ይሰላሉ. ይህንን ማወቅ አስፈላጊ ነው, ለምሳሌ, ሬአክተሮችን ለማሞቅ ጥቅም ላይ የሚውለውን የኃይል መጠን በትክክል ለማስላት እና ምላሾች የሚፈጠሩበት አምዶች ውህደት, ሙቀትን ከመምጠጥ ጋር..

ኪነቲክስ እና በኬሚካላዊ ሂደቶች ንድፈ ሃሳብ ውስጥ ያለው ሚና

የምላሽ ቅንጣቶችን (ሞለኪውሎች፣ ion) ፍጥነትን ማስላት ለኢንዱስትሪው ፊት ለፊት ያለው በጣም አስፈላጊ ተግባር ነው። የእሱ መፍትሄ በኬሚካል ምርት ውስጥ የቴክኖሎጂ ዑደቶችን ኢኮኖሚያዊ ተፅእኖ እና ትርፋማነትን ያረጋግጣል. ለመጨመርየእንደዚህ ዓይነቱ ምላሽ ፍጥነት ፣ ለምሳሌ የአሞኒያ ውህደት ፣ ወሳኝ ምክንያቶች በናይትሮጅን እና በሃይድሮጂን ድብልቅ እስከ 30 MPa ባለው የጋዝ ድብልቅ ውስጥ ግፊት ላይ ለውጥ ፣ እንዲሁም የሙቀት መጠንን በከፍተኛ ሁኔታ መጨመር መከላከል (የሙቀት መጠኑ) 450-550°C ጥሩ ነው።

በተፈጥሮ ውስጥ የኬሚካላዊ ሂደቶች ሚና
በተፈጥሮ ውስጥ የኬሚካላዊ ሂደቶች ሚና

የሰልፌት አሲድ ለማምረት ጥቅም ላይ የሚውሉ ኬሚካላዊ ሂደቶች፡- ፒራይትስ ማቃጠል፣ ሰልፈር ዳይኦክሳይድ ኦክሳይድ፣ የሰልፈር ትሪኦክሳይድ በኦሉም መምጠጥ በተለያዩ ሁኔታዎች ይከናወናሉ። ለዚህም የፒራይት ምድጃ እና የመገናኛ መሳሪያዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ. የሬክተሮችን, የሙቀት መጠንን እና ግፊትን ግምት ውስጥ ያስገባሉ. እነዚህ ሁሉ ምክንያቶች ምላሹን በከፍተኛ ፍጥነት ለማከናወን ይዛመዳሉ, ይህም የሰልፌት አሲድ ምርትን ወደ 96-98% ይጨምራል.

የነገሮች ዑደት እንደ አካላዊ እና ኬሚካላዊ ሂደቶች በተፈጥሮ

“እንቅስቃሴ ሕይወት ነው” የሚለው የታወቀው አባባል ወደ ተለያዩ የግንኙነት ዓይነቶች በሚገቡ ኬሚካላዊ ንጥረ ነገሮች ላይም ሊተገበር ይችላል። የኬሚካል ንጥረ ነገሮች ሞለኪውሎች እና አቶሞች በቋሚ እንቅስቃሴ ላይ ናቸው። ሳይንቲስቶች እንዳረጋገጡት, ሁሉም ከላይ የተጠቀሱት የኬሚካላዊ ምላሾች ከአካላዊ ክስተቶች ጋር አብረው ሊመጡ ይችላሉ-የሙቀት መለቀቅ ወይም መምጠጥ, የፎቶኖች የብርሃን ልቀት, የመሰብሰብ ሁኔታ ለውጥ. እነዚህ ሂደቶች በእያንዳንዱ የምድር ዛጎል ውስጥ ይከሰታሉ: lithosphere, hydrosphere, ከባቢ አየር, ባዮስፌር. ከእነዚህ ውስጥ በጣም ጉልህ የሆኑት እንደ ኦክሲጅን, ካርቦን ዳይኦክሳይድ እና ናይትሮጅን የመሳሰሉ ንጥረ ነገሮች ዑደቶች ናቸው. በሚቀጥለው ርዕስ ላይ ናይትሮጅን በከባቢ አየር, በአፈር እና በአፈር ውስጥ እንዴት እንደሚዘዋወር እንመለከታለንህይወት ያላቸው ፍጥረታት።

የናይትሮጅን እና ውህዶቹ መስተጋብር

ናይትሮጅን የፕሮቲን ንጥረ ነገር አስፈላጊ አካል እንደሆነ ይታወቃል ይህም ማለት ሁሉንም አይነት ምድራዊ ህይወት ያለ ምንም ልዩነት በመፍጠር ይሳተፋል። ናይትሮጅን በእጽዋት እና በእንስሳት በ ions መልክ: ammonium, nitrate እና nitrite ions. በፎቶሲንተሲስ ምክንያት ተክሎች ግሉኮስ ብቻ ሳይሆን አሚኖ አሲዶች, ግሊሰሮል እና ቅባት አሲዶች ይሠራሉ. ከላይ ያሉት ሁሉም የኬሚካል ውህዶች በካልቪን ዑደት ውስጥ የሚከሰቱ ግብረመልሶች ናቸው. ታዋቂው ሩሲያዊ ሳይንቲስት K. Timiryazev ስለ አረንጓዴ ተክሎች አጽናፈ ሰማይ ሚና ከሌሎች ነገሮች በተጨማሪ ፕሮቲኖችን የማዋሃድ ችሎታን በመጥቀስ ተናግሯል።

ኬሚካላዊ ሂደት
ኬሚካላዊ ሂደት

ሄርቢቮሮች peptides የሚያገኙት ከተክሎች ምግብ ሲሆን ሥጋ በል እንስሳት ደግሞ ከአደን ስጋ ነው። በእጽዋት እና በእንስሳት መበስበስ ወቅት በሳፕሮሮፊክ የአፈር ባክቴሪያ ተጽእኖ ስር, ውስብስብ ባዮሎጂያዊ እና ኬሚካላዊ ሂደቶች ይከሰታሉ. በውጤቱም, ከኦርጋኒክ ውህዶች ናይትሮጅን ወደ ኦርጋኒክ ያልሆነ ቅርጽ (አሞኒያ, ነፃ ናይትሮጅን, ናይትሬትስ እና ናይትሬትስ ይፈጠራሉ). ወደ ከባቢ አየር እና አፈር ሲመለሱ, እነዚህ ሁሉ ንጥረ ነገሮች እንደገና በእፅዋት ይወሰዳሉ. ናይትሮጅን በቅጠሎች ስቶማታ ውስጥ ይገባል, እና የናይትሪክ እና ናይትረስ አሲድ መፍትሄዎች እና ጨዎቻቸው በእጽዋት ሥር ሥር ባለው የፀጉር ሥር ይዋጣሉ. የናይትሮጅን ሽግግር ዑደት እንደገና ለመድገም ይዘጋል. በተፈጥሮ ውስጥ ከናይትሮጅን ውህዶች ጋር የሚከሰቱ የኬሚካላዊ ሂደቶች ምንነት በ 20 ኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ በሩሲያ ሳይንቲስት ዲ.ኤን. ፕሪያኒሽኒኮቭ በዝርዝር ተጠንቷል.

የዱቄት ሜታልርጂ

ዘመናዊ ኬሚካላዊ ሂደቶች እና ቴክኖሎጂዎች ልዩ የሆኑ አካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት ያላቸው ቁሶች እንዲፈጠሩ ከፍተኛ አስተዋፅኦ ያደርጋሉ። ይህ በተለይ በመጀመሪያ ደረጃ ለዘይት ፋብሪካዎች መሳሪያዎች እና መሳሪያዎች, ኦርጋኒክ አሲድ, ማቅለሚያዎች, ቫርኒሾች እና ፕላስቲኮች የሚያመርቱ ኢንተርፕራይዞች በጣም አስፈላጊ ነው. በምርታቸው ውስጥ የሙቀት ማስተላለፊያዎች, የመገናኛ መሳሪያዎች, የመገጣጠሚያዎች አምዶች, የቧንቧ መስመሮች ጥቅም ላይ ይውላሉ. የመሳሪያው ገጽታ በከፍተኛ ጫና ውስጥ ከአስጨናቂ ሚዲያዎች ጋር ግንኙነት አለው. ከዚህም በላይ ሁሉም ማለት ይቻላል የኬሚካል ምርት ሂደቶች በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ ይከናወናሉ. አግባብነት ያለው ከፍተኛ የሙቀት መጠን እና የአሲድ መከላከያ, የፀረ-ሙስና ባህሪያት ያላቸው ቁሳቁሶችን ማምረት ነው.

ኬሚካላዊ ሂደቶች
ኬሚካላዊ ሂደቶች

የዱቄት ብረታ ብረት ብረት የያዙ ዱቄቶችን ማምረት፣መገጣጠም እና በኬሚካላዊ ጠበኛ ንጥረ ነገሮች ምላሽ ውስጥ ጥቅም ላይ በሚውሉ ዘመናዊ ውህዶች ውስጥ ማካተትን ያጠቃልላል።

ቅንብር እና ትርጉማቸው

ከዘመናዊ ቴክኖሎጂዎች መካከል በጣም አስፈላጊዎቹ ኬሚካላዊ ሂደቶች የተቀናጁ ቁሳቁሶችን የማግኘት ምላሾች ናቸው። እነዚህም አረፋዎች, ሴርሜቶች, ኖርፓፓልትስ ያካትታሉ. ለማምረት እንደ ማትሪክስ, ብረቶች እና ቅይጥዎቻቸው, ሴራሚክስ እና ፕላስቲኮች ጥቅም ላይ ይውላሉ. ካልሲየም ሲሊኬት፣ ነጭ ሸክላ፣ ስትሮንቲየም እና ባሪየም ፌሪዴስ እንደ ሙሌት ጥቅም ላይ ይውላሉ። ከላይ ያሉት ሁሉም ንጥረ ነገሮች የተዋሃዱ ቁሳቁሶች ተፅእኖን የመቋቋም, ሙቀትን እና የመልበስ መከላከያ ይሰጣሉ.

የፊዚዮኬሚካላዊ ሂደቶች
የፊዚዮኬሚካላዊ ሂደቶች

የኬሚካል ምህንድስና ምንድን ነው

ጥሬ ዕቃዎችን ለማቀነባበር የሚረዱ ዘዴዎችን እና ዘዴዎችን የሚያጠና የሳይንስ ዘርፍ፡- ዘይት፣ የተፈጥሮ ጋዝ፣ የድንጋይ ከሰል፣ ማዕድናት፣ የኬሚካል ቴክኖሎጂ ይባል ነበር። በሌላ አነጋገር, በሰዎች እንቅስቃሴ ምክንያት የሚከሰቱ የኬሚካላዊ ሂደቶች ሳይንስ ነው. የንድፈ ሃሳቡ መሰረቱ በሂሳብ፣ በሳይበርኔትቲክስ፣ በፊዚካል ኬሚስትሪ እና በኢንዱስትሪ ኢኮኖሚክስ የተዋቀረ ነው። በቴክኖሎጂው ውስጥ ምን ዓይነት ኬሚካላዊ ሂደት ውስጥ እንደሚካተት ምንም ለውጥ አያመጣም (ናይትሬት አሲድ ማግኘት ፣ የኖራ ድንጋይ መበስበስ ፣ የ phenol-formaldehyde ፕላስቲኮች ውህደት) - በዘመናዊ ሁኔታዎች የሰውን እንቅስቃሴ የሚያመቻቹ ፣ የአካባቢ ብክለትን የሚያስወግዱ እና አውቶማቲክ ቁጥጥር ስርዓቶች ከሌለ የማይቻል ነው ። ቀጣይነት ያለው እና ከቆሻሻ ነጻ የሆነ የኬሚካል ምርት ቴክኖሎጂ።

በዚህ ጽሁፍ በዱር አራዊት (ፎቶሲንተሲስ፣ ዲስሚላይዜሽን፣ ናይትሮጅን ዑደት) እና በኢንዱስትሪ ውስጥ የሚከሰቱ የኬሚካላዊ ሂደቶችን ምሳሌዎች ተመልክተናል።

የሚመከር: