กระบวนการทางเคมีคืออะไร? กระบวนการทางเคมี: สาระสำคัญและบทบาทในธรรมชาติ

แปลงร่วมกันของสารสังเกตในธรรมชาติและเกิดขึ้นเป็นผลมาจากกิจกรรมของมนุษย์สามารถมองเห็นเป็นกระบวนการทางเคมี สารตั้งต้นที่สามารถอยู่ในพวกเขาเป็นสองหรือมากกว่าของสารในหนึ่งหรือในรัฐที่แตกต่างกันของการรวม ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความแตกต่างนี้ทำขึ้นระหว่างระบบที่เป็นเนื้อเดียวกันหรือต่างกัน มีเงื่อนไขและคุณสมบัติพิเศษของบทบาทของกระบวนการทางเคมีในธรรมชาติจะได้รับการกล่าวถึงในบทความนี้

อะไรคือความหมายโดยปฏิกิริยาทางเคมี

ถ้าผลของการทำงานร่วมกันของวัสดุที่เริ่มต้นที่อาจมีการเปลี่ยนแปลงส่วนของโมเลกุลและค่าใช้จ่ายอะตอมนิวเคลียสเหมือนกันพูดเกี่ยวกับปฏิกิริยาทางเคมีหรือกระบวนการ ผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นเป็นผลมาจากการเรียนการสอนของพวกเขาคนที่ใช้ในอุตสาหกรรมการเกษตรและครัวเรือน จำนวนมากของการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างสารที่เกิดขึ้นเช่นเดียวกับในชีวิตและไม่มีชีวิตในธรรมชาติ กระบวนการทางเคมีที่มีความแตกต่างขั้นพื้นฐานจากปรากฏการณ์ทางกายภาพและสมบัติของกัมมันตภาพรังสี สารเหล่านี้ใหม่รูปแบบโมเลกุลในขณะที่กระบวนการทางกายภาพไม่เปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของสารและปฏิกิริยานิวเคลียร์เกิดขึ้นอะตอมองค์ประกอบทางเคมีใหม่

เงื่อนไขของกระบวนการทางเคมี

พวกเขาอาจจะแตกต่างกันและขึ้นอยู่กับหลักธรรมชาติของสารเคมีเข้าพลังงานที่จำเป็นจากภายนอกเช่นเดียวกับสถานะของการรวม (ของแข็งสารละลายก๊าซ) ซึ่งกระบวนการที่เกิดขึ้น กลไกทางเคมีของการทำงานร่วมกันระหว่างสองคนหรือมากกว่าสารประกอบอาจจะดำเนินการภายใต้การกระทำของตัวเร่งปฏิกิริยา (เช่นกรดไนตริก) อุณหภูมิ (การผลิตของแอมโมเนีย) พลังงานแสง (สังเคราะห์) ด้วยความช่วยเหลือของเอนไซม์ในธรรมชาติที่อยู่อาศัยของการเกิดปฏิกิริยาเคมีกระบวนการหมักอย่างกว้างขวาง (แอลกอฮอล์กรดแลคติกกรด butyric) ที่ใช้ในอาหารและจุลชีววิทยาอุตสาหกรรม สำหรับผลิตภัณฑ์ในอุตสาหกรรมการสังเคราะห์สารอินทรีย์ซึ่งเป็นหนึ่งในเงื่อนไขที่สำคัญคือการปรากฏตัวของกลไกอนุมูลอิสระของกระบวนการเคมี ตัวอย่างจะเป็นการเตรียมความพร้อมของก๊าซมีเทนคลอรีน (ไดคลอโรมีเทน, trichloromethane, คาร์บอนเตตราคลอไรด์ที่ผลิตในผลมาจากปฏิกิริยาลูกโซ่

ปฏิกิริยาทางเคมีที่เป็นเนื้อเดียวกัน

พวกเขาเป็นชนิดพิเศษของการติดต่อระหว่างสองหรือมากกว่าสาร สาระสำคัญของกระบวนการทางเคมีที่เกิดขึ้นในขั้นตอนที่เป็นเนื้อเดียวกัน (เช่นก๊าซ - แก๊ส) ที่เกี่ยวข้องกับการเร่งปฏิกิริยาที่มีการดำเนินการเกิดปฏิกิริยาในการผสมปริมาณทั้งหมด ถ้าตัวเร่งปฏิกิริยาที่อยู่ในรัฐรวมกันและมีสารตั้งต้นมันเป็นเชิงซ้อนกับสารประกอบที่สามารถเคลื่อนย้ายเริ่มต้นขั้นกลาง

ปฏิกิริยาทางเคมีที่เป็นเนื้อเดียวกัน - กระบวนการทางเคมีพื้นฐานจะดำเนินการยกตัวอย่างเช่นในการกลั่นน้ำมันปิโตรเลียมการผลิตน้ำมันแนฟทาน้ำมันก๊าซและเชื้อเพลิงอื่น ๆ มันจะใช้เทคโนโลยีเช่นการปฏิรูป isomerization แตกตัวเร่งปฏิกิริยา

ปฏิกิริยาทางเคมีที่แตกต่างกัน

ในกรณีของการเร่งปฏิกิริยาที่แตกต่างกันในรายชื่อผู้ติดต่อของสารตั้งต้นที่เกิดขึ้นบ่อยที่สุดบนพื้นผิวที่มั่นคงของตัวเร่งปฏิกิริยา มันก็กลายเป็นสิ่งที่เรียกว่าใช้งานเว็บไซต์ มันภูมิภาคที่ทำงานร่วมกันของสารตั้งต้นเป็นไปอย่างรวดเร็วมากกล่าวคือ อัตราการเกิดปฏิกิริยาเป็น สูง พวกเขาเป็นสายพันธุ์ที่เฉพาะเจาะจงและมีบทบาทสำคัญในกรณีที่กระบวนการทางเคมีที่เกิดขึ้นในเซลล์ที่มีชีวิต แล้วพูดคุยเกี่ยวกับการเผาผลาญอาหาร - ปฏิกิริยาการเผาผลาญอาหาร ตัวอย่างของปฏิกิริยาทางเคมีที่แตกต่างกันคือการเตรียมความพร้อมอุตสาหกรรมของซัลเฟตกรด คอนแทคผสมก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์และออกซิเจนจะมีความร้อนและผ่านชั้นวางของไม้ระแนงที่เต็มไปด้วยผงอนุภาคของวานาเดียมออกไซด์, ซัลเฟต vanadyl หรือ VOSO ₄ ส่งผลให้สินค้า - trioxide กำมะถันจะถูกดูดซึมแล้วโดยกรดกำมะถันเข้มข้น ของเหลวที่เกิดขึ้นเรียกว่าน้ำมัน มันสามารถนำมาเจือจางด้วยน้ำเพื่อให้ได้ความเข้มข้นที่ต้องการของซัลเฟตกรด

คุณสมบัติปฏิกิริยาความร้อน

การแยกหรือการดูดซึมของพลังงานในรูปของความร้อนที่มีความสำคัญในทางปฏิบัติ พอจะจำปฏิกิริยาการเผาไหม้เชื้อเพลิงก๊าซธรรมชาติถ่านหินพรุ พวกเขาเป็นตัวแทนกระบวนการทางกายภาพและทางเคมีลักษณะที่สำคัญคือความร้อนของการเผาไหม้ ปฏิกิริยาความร้อนเป็นที่แพร่หลายในโลกอินทรีย์และธรรมชาติที่ไม่มีชีวิต ตัวอย่างเช่นในระหว่างความแตกแยกย่อยอาหารของโปรตีนไขมันและคาร์โบไฮเดรตภายใต้อิทธิพลของสารที่ใช้งานทางชีวภาพ - เอนไซม์

พลังงานที่ปล่อยออกมาจะถูกเก็บไว้ในรูปแบบของพันธบัตรอุดมไปด้วยพลังงานของโมเลกุลของเอทีพี ปฏิกิริยา dissimilation มาพร้อมกับการเปิดตัวของพลังงานส่วนที่จะกระจายความร้อน อันเป็นผลมาจากการย่อยอาหารกรัมของโปรตีนแต่ละให้ 17 กิโลจูล 2 แป้ง - 17, 2 กิโลจูลไขมัน - 38.9 กิโลจูล กระบวนการทางเคมีที่เกิดขึ้นกับการเปิดตัวของพลังงานที่จะเรียกว่าคายความร้อนและการดูดซึมของ - สัตว์เลือดอุ่น ในอุตสาหกรรมการสังเคราะห์สารอินทรีย์และเทคโนโลยีอื่น ๆ คำนวณผลกระทบความร้อนปฏิกิริยาความร้อน นี้เป็นสิ่งสำคัญเช่นการได้อย่างถูกต้องคำนวณปริมาณของพลังงานที่ใช้เพื่อให้ความร้อนเตาปฏิกรณ์สังเคราะห์และคอลัมน์ซึ่งในปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นพร้อมกับการดูดซึมของความร้อน

จลนพลศาสตร์และบทบาทในทฤษฎีของกระบวนการทางเคมี

ความเร็วในการคำนวณของอนุภาคปฏิกิริยา (โมเลกุลไอออน) - ปัญหาสำคัญหันอุตสาหกรรม วิธีการแก้ปัญหาของเธอให้ผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจและการทำกำไรของวงจรเทคโนโลยีในอุตสาหกรรมเคมี เพื่อเพิ่มความเร็วของปฏิกิริยาดังกล่าวได้เช่นการสังเคราะห์แอมโมเนียปัจจัยชี้ขาดคือการเปลี่ยนแปลงความดันในส่วนผสมของก๊าซไนโตรเจนและไฮโดรเจนถึง 30 เมกะปาสคาลและการป้องกันไม่ให้เพิ่มมากขึ้นในอุณหภูมิ (อุณหภูมิที่เหมาะสมคือ 450- 550 ° C)

กระบวนการทางเคมีที่ใช้ในการผลิต กรด sulphated, คือการเผาไหม้หนาแน่นออกซิเดชันของซัลเฟอร์ไดออกไซด์, ซัลเฟอร์ออกไซด์, การดูดซึมน้ำมันจะดำเนินการภายใต้เงื่อนไขที่แตกต่างกัน การทำเช่นนี้ใช้เตาหนาแน่นและคอนแทค พวกเขาคำนึงถึงความเข้มข้นของสารตั้งต้นอุณหภูมิและความดัน ปัจจัยทั้งหมดเหล่านี้มีความสัมพันธ์ที่จะตอบสนองด้วยความเร็วที่ยิ่งใหญ่ที่สุดซึ่งจะเป็นการเพิ่มซัลเฟตกรดจะให้ผลผลิต 96-98%

การไหลเวียนของสารทั้งกระบวนการทางกายภาพและทางเคมีในธรรมชาติ

สุภาษิตที่รู้จักกัน "เคลื่อนไหว - คือชีวิต" สามารถนำไปใช้กับองค์ประกอบทางเคมีที่เข้ามาในประเภทต่างๆของการปฏิสัมพันธ์ (สารประกอบปฏิกิริยาเปลี่ยนตัวสลายตัวแลกเปลี่ยน) โมเลกุลและอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีที่เดินทางมาถึงในการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่อง ในฐานะที่เป็นนักวิทยาศาสตร์ทั้งหมดข้างต้น ประเภทของปฏิกิริยาทางเคมี สามารถจะมาพร้อมกับปรากฏการณ์ทางกายภาพ: การปล่อยความร้อนหรือการดูดซึมของโฟตอนของแสงเปลี่ยนสถานะของการรวม กระบวนการเหล่านี้เกิดขึ้นในแต่ละเปลือกของโลก: เปลือกโลก hydrosphere และบรรยากาศชีวมณฑล ที่สำคัญที่สุดของเหล่านี้เป็นรอบของสารเช่นออกซิเจนคาร์บอนไดออกไซด์และไนโตรเจน ในต่อไปนี้เราจะพิจารณาชื่อเป็นไนโตรเจนไหลเวียนเกิดขึ้นในบรรยากาศดินและสิ่งมีชีวิต

interconversion ไนโตรเจนและสารประกอบของ

เป็นที่ทราบกันดีว่าไนโตรเจนเป็นส่วนสำคัญของโปรตีนและทำให้มีส่วนร่วมในการก่อตัวของทุกสายพันธุ์ของชีวิตบนโลก ไนโตรเจนถูกดูดซึมโดยพืชและสัตว์ในรูปแบบของไอออน: แอมโมเนียมไนเตรตและไนไตรท์ไอออน พืชที่เกิดจากรูปแบบการสังเคราะห์แสงไม่เพียง แต่ยังกลูโคสกรดอะมิโน, กลีเซอรีนกรดไขมัน ทั้งหมดของสารเคมีดังกล่าวข้างต้นเป็นผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในวงจรคาลวิน โดดเด่นนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียเค Timiryazev พูดถึงบทบาทของจักรวาลของพืชสีเขียวแบริ่งในใจโดยเฉพาะอย่างยิ่งและความสามารถในการสังเคราะห์โปรตีน

สัตว์กินพืชที่มีโปรตีนจากอาหารจากพืชและสัตว์กินเนื้อ - เนื้อของเหยื่อ ในช่วงเวลาภายใต้อิทธิพลของแบคทีเรียดิน saprotrophic เน่าเปื่อยซากของพืชและสัตว์ที่มีกระบวนการทางชีวภาพและสารเคมีที่ซับซ้อน อันเป็นผลมาจากไนโตรเจนของพวกเขาจากสารประกอบอินทรีย์ดำเนินการรูปแบบอนินทรี (แอมโมเนียที่เกิดไนโตรเจนฟรีไนเตรตและไนไตรต์) กลับไปที่บรรยากาศและดินสารเหล่านี้ดูดซึมโดยพืชอีกครั้ง ไนโตรเจนเข้าสู่ผิวผ่านปากใบของใบและการแก้ปัญหาของกรดไนตริกและ กรดไนตรัส และเกลือดังกล่าวจะถูกดูดซึมโดยรากขนของรากพืช วงจรแปลงไนโตรเจนจะปิดให้ทำซ้ำอีกครั้ง สาระสำคัญของกระบวนการทางเคมีที่เกิดขึ้นกับ สารประกอบไนโตรเจน ในธรรมชาติได้รับการศึกษาในรายละเอียดในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย DN Pryanishnikov

ผงโลหะ

กระบวนการทางเคมีและเทคโนโลยีที่ทันสมัยจะทำให้ผลงานที่สำคัญไปสู่การสร้างจากวัสดุที่มีคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่ไม่ซ้ำกัน นี้เป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์และอุปกรณ์ของโรงกลั่นน้ำมันผู้ประกอบการผลิตอนินทรีกรด, สี, สี, พลาสติก ในการผลิตของพวกเขาแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีการใช้เครื่องมือติดต่อคอลัมน์สังเคราะห์ท่อ พื้นผิวอุปกรณ์อยู่ในการติดต่อกับสื่อเชิงรุกภายใต้ความกดดันสูง นอกจากนี้กระบวนการผลิตสารเคมีเกือบทั้งหมดจะดำเนินการภายใต้อุณหภูมิสูง เฉพาะที่จะได้รับวัสดุที่มีความต้านทานความร้อนและกรดสูงคุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อน

ผงโลหะรวมถึงกระบวนการในการผลิตผงโลหะและการเผาการแนะนำของโลหะผสมที่ทันสมัยที่ใช้ในการเกิดปฏิกิริยากับสารเคมีก้าวร้าว

คอมโพสิตและความสำคัญของพวกเขา

ท่ามกลางเทคโนโลยีที่ทันสมัยในกระบวนการทางเคมีที่สำคัญที่สุดคือการผลิตปฏิกิริยาของวัสดุคอมโพสิต เหล่านี้รวมถึงโฟม cermets norpapalsty ในฐานะที่เป็นเมทริกซ์ใช้สำหรับการผลิตโลหะและโลหะผสมเซรามิกพลาสติก ในฐานะที่เป็นสารเพิ่มปริมาณแคลเซียมซิลิเกตที่ใช้ดินเหนียวสีขาว Ferriday ธาตุโลหะชนิดหนึ่งและแบเรียม ทั้งหมดของสารดังกล่าวข้างต้นให้วัสดุคอมโพสิตทนต่อแรงกระแทกความร้อนและความต้านทานการสึกหรอ

เทคโนโลยีทางเคมีคืออะไร

อุตสาหกรรมวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาของวิธีการและวิธีการที่ใช้ในปฏิกิริยาของวัตถุดิบการประมวลผล: น้ำมันก๊าซธรรมชาติถ่านหินแร่ธาตุที่เรียกว่าเทคโนโลยีเคมี ในคำอื่น ๆ วิทยาศาสตร์ของกระบวนการทางเคมีที่เกิดขึ้นเป็นผลมาจากกิจกรรมของมนุษย์ ทั้งหมดของฐานทฤษฎีขึ้นคณิตศาสตร์ไซเบอร์เนติกส์เคมีกายภาพเศรษฐกิจอุตสาหกรรม ไม่ว่าสิ่งที่กระบวนการทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยี (ที่ได้รับจากการสลายตัวของกรดไนเตรตของหินปูนสังเคราะห์พลาสติกฟีนอลฟอร์มาลดีไฮด์) - ภายใต้เงื่อนไขปัจจุบันมันเป็นไปไม่ได้โดยไม่ต้องมีระบบการควบคุมอัตโนมัติเพื่ออำนวยความสะดวกในกิจกรรมของมนุษย์ไม่รวมมลพิษและตรวจสอบอย่างต่อเนื่องและไม่เสียเทคโนโลยีการผลิตสารเคมี

ในการศึกษานี้เราตรวจสอบตัวอย่างของกระบวนการทางเคมีทั้งในธรรมชาติ (สังเคราะห์ dissimilation วัฏจักรไนโตรเจน) และในอุตสาหกรรม