Adobe Systems C9500 Užitá chemie – Polymerní materiály 1 C9500 Užitá chemie 10. lekce Základní chemické výroby Mgr. Ing. Radka Kopecká, Ph.D. 175344@mail.muni.cz Adobe Systems 2 Amoniak Haberova-Boschova syntéza amoniaku Haber-Boschův proces a období umělých hnojiv Adobe Systems 3 Kyselina dusičná Oxidující Žíravý HNO3 je silná minerální kyselina. První příprava ve 14. století někde v Evropě, ovšem je možné, že se ji podařilo připravit již ve 12. století v Indii. Čistá bezvodá kyselina dusičná (100%) je bezbarvá kapalina s hustotou 1,513 g/cm3, která při teplotě -42 °C tuhne a vytváří bílé krystaly a vře při 83 °C. Na světle a vzduchu se již za pokojové teploty rozkládá na kyslík, oxid dusičitý a vodu. 4HNO3 → 4NO2 + O2 + 2H2O Oxid dusičitý se následně rozpustí ve zbývající kyselině dusičné a začne ji zbarvovat do žluta. Zeptali jsme se vědců: V jakých případech lze lít vodu do kyseliny? | Věda | Lidovky.cz 2. Sloučeniny dusíku Kyselina dusičná 65% čistá 1000 ml OMEZENÍ | FUNCHEM CZ - distributor chemikálií, dodavatel služeb v oblasti chemie Adobe Systems 4 Kyselina sírová •nejvíce vyráběná chemická látka •v roce 2009 – vyrobeno 67 500 kt •Kyselina sírová (vitriol) je silná dvojsytná kyselina, hustá olejnatá kapalina, neomezeně mísitelná s vodou. •Koncentrovaná (96–98%) má dehydratační a oxidační účinky. •Je hygroskopická. •Je nebezpečnou žíravinou. •Je velmi reaktivní, •Roztok oxidu sírového v kyselině sírové se nazývá oleum. KYSELINA SÍROVÁ 1L 96% -98% - Čističe odpadů, jedy na myši, kyseliny, smola na prasata | První písecký velkoobchod, spol. s r.o. Adobe Systems 5 Adobe Systems 6 Kyselina chlorovodíková 2 NaCl (aq) + 2 H2O (l) → Cl2 (g) + 2 NaOH (aq) + H2 (g) Adobe Systems Kyselina trihydrogenfosforečná a superfosfát Rozlišujeme 2 způsoby přípravy kyseliny fosforečné, a to výrobu termickou a extrakční. Termická výroba vychází z elementárního fosforu a produkuje koncentrovanou a velmi čistou kyselinu. Extrakční výroba je založená na rozkladu přírodního fosforečnanu minerální kyselinou, nejčastěji kys. sírovou poskytuje zředěnou a znečištěnou kyselinu. Termická výroba kyseliny fosforečné sestává ze dvou stupňů: 1)spálení elementárního fosforu na oxid: 4 P + 5O2 → P4O10 + vývoj tepla 2) slabě exotermní reakce oxidu fosforečného s vodou P4O10 + 6 H2O → 4 H3PO4 Extrakční proces výroby kyseliny fosforečné je založen na rozkladu přírodních fosforečnanů, nejčastěji apatitu s obsahem fluoru, zpravidla kyselinou sírovou. Vzniklá kyselina je znečištěná prvky - Si, Ca, Fe, Al, Cr, Zn, V, Ni, Cu, Mn, As a Pb. Při rozkladu fosforečnanu při teplotě 80°C vzniká dihydrát síranu vápenatého, při teplotě rozkladu při 90 až 110°C vzniká hemihydrát a nad 110°C bezvodý síran, tzv. anhydrit. Příslušné postupy výroby kyseliny označujeme jako dihydrátový, hemihydrátový a anhydritový proces. Ca5(PO4)3F + 5H2SO4 + xH2O → 5 CaSO4.x H2O + 3 H3PO4 + HF Superfosfát je minerální hnojivo s různým obsahem fosforu, rozpustné ve vodě. Superfosfáty se rozlišují podle obsahu fosforu: •jednoduchý superfosfát – obsah P = 7,5–8,5 %, •dvojitý superfosfát – obsah P = 12–15 %, •trojitý superfosfát – obsah P = 21 %. Adobe Systems 8 Chlor a Hydroxid sodný •V průmyslové praxi se chlor a hydroxid sodný vyrábí třemi metodami: diafragmovou, amalgámovou a membránovou. •V České republice se NaOH vyrábí klasickou amalgámovou metodou. Hydroxid sodný – Wikipedie Plynný chlor Adobe Systems 9 Soda Luxon Soda krystalická přípravek 1 kg bílá Adobe Systems 10 Kovy (metalurgie) Výrobou kovů se zabývá vědní obor zvaný metalurgie (neboli hutnictví). 1) Zkoncentrování rudy 2) Chemické separační postupy 3) Chemický děj, kterým je získán surový elementární kov Redukce chemickým činidlem = redukce pomocí redukčních činidel: uhlík (ve formě koksu), oxid uhelnatý CO, vodík, kov Fe3O4 + 4 C → 4 CO + 3 Fe FeO + CO → Fe + CO2 2 AgCl + H2 → 2 Ag + 2 HCl Cr2O3 + 2 Al → Al2O3 + 2 Cr Elektroredukce Tepelný rozklad sloučenin Slitiny kovů Adobe Systems 11 Kovy Novinky - Tašky na třídění Tříděný odpad: Chrášťany u Prahy Adobe Systems 12 Mléko a mléčné produkty Mléko vzniká metabolickými přeměnami z krve a mízy. Mléko tvoří z 86-88 % voda, 12-14 % je sušina – bílkoviny, tuky, sacharidy, minerální látky, vitaminy, enzymy a hormony. Hlavním mléčným cukrem je laktóza, která je složena z jedné molekuly glukózy a jedné molekuly galaktózy navzájem spojené β-1-4 glykosidickou vazbou. Úprava mléka fyzikálními pochody: a)filtrace, b)deaerace, c)odstřeďování, d)zahřívání, e)homogenizace, f)chlazení. Výroba másla Máslo je ztuhlá emulze vody a tuku, obsahující výhradně mléčný tuk (min. 80 %). Máslo se vyrábí tzv. stloukáním ze smetany. Výroba jogurtů Jogurty jsou fermentované mléčné výrobky (při výrobě probíhají řízené mikrobiologické procesy mléčného kvašení). Výroba sýrů Sýry vznikají vysrážením kaseinu působením kyseliny mléčné (vzniká zkvašováním laktosy činností bakterií mléčného kvašení) nebo syřidla. Čerstvé kozí mléko – Farma pod Zvičinou Adobe Systems Ivan Bednář: Pijme pivo s bobkem | ParlamentniListy.cz – politika ze všech stran 13 Pivo 1)Příprava mladiny 2) Kvašení mladiny probíhá přidáním kvasinky Saccharomyces cerevisiae, které obsahují enzym maltázu štěpící maltózu na dvě molekuly glukózy. Během fermentace mladiny převážná část cukerných látek zkvasí na ethanol, oxid uhličitý a vedlejší produkty. 3) Při nízkých teplotách pomalu dokvašuje zbylý extrakt kvasnicemi, pivo se čiří, sytí vznikajícím oxidem uhličitým a dozrává. Filtrací se z piva odstraňují kalicí látky. Adobe Systems 14 Cukr řepný (sacharóza)