Студент бакалавриата
  1. Общая химия  1.1. Введение в Химию  1.2. Структура атома  1.2.1. Субатомные частицы  1.2.2. Атомная модель  1.2.3. Квантовые числа  1.2.4. Электронная конфигурация  1.2.5. Периодические тенденции  1.2.6. Изотопы и их применения  1.3. Химическая связь  1.3.1. Ионная связь  1.3.2. Ковалентные связи  1.3.3. Металлическая связь  1.3.4. Гибридизация  1.3.5. Молекулярная геометрия и теория ВЕСЗР  1.3.6. Полярность связи и дипольный момент  1.4. Стехиометрия  1.4.1. Понятие моль  1.4.2. Эмпирическая и молекулярная формула  1.4.3. Ограничивающий реагент и избыток реагента  1.4.4. Процентный выход и чистота  1.4.5. Расчет разведения  1.5. Состояния вещества  1.5.1. Газовые законы  1.5.2. Материя и межмолекулярные силы  1.5.3. Твёрдые тела и кристаллические структуры  1.5.4. Диаграмма фаз  1.5.5. Плазма и сверхкритическая жидкость  1.6. Химические реакции  1.6.1. Типы химических реакций  1.6.2. Балансировка химических уравнений  1.6.3. Термохимические реакции  1.6.4. Энергетические профили реакций  1.7. Растворы и смеси  1.7.1. Единицы измерения концентрации  1.7.2. Свойства синдрома  1.7.3. Растворимость и правила растворимости  1.7.4. Закон Генри и Закон Рауля  1.7.5. Partition coefficient  1.8. Химическое равновесие  1.8.1. Закон действия масс  1.8.2. Принцип Ле Шателье  1.8.3. Реакционный коэффициент  1.8.4. Чтобы воспользоваться этим онлайн-калькулятором для расчета константы равновесия, введите константу равновесия (Eq.) и нажмите кнопку расчета. Вот как можно объяснить расчет константы равновесия с заданными входными значениями -> 0.05 = 0.05/0.  1.8.5. Кислотно-щелочной баланс  1.9. Кислоты и основания  1.9.1. Определения Аррениуса, Брёнстеда–Лоури и Льюиса  1.9.2. pH и pOH  1.9.3. Титрование кислоты и основания  1.9.4. Буферный раствор  1.9.5. Кислотно-основной индикатор  1.9.6. Полипротные кислоты и основания  1.10. Электрохимия  1.10.1. Окислительно-восстановительные реакции  1.10.2. Гальванические и Электролитические Элементы  1.10.3. Уравнение Нернста  1.10.4. Электролиз  1.10.5. Законы электролиза Фарадея  1.11. Термодинамика  1.11.1. Законы термодинамики  1.11.2. Enthalpy, entropy and Gibbs free energy  1.11.3. Спонтанность реакций  1.11.4. Термодинамические циклы (закон Гесса, цикл Карно)  1.12. Кинетика  1.12.1. Закон скорости и порядок реакции  1.12.2. Энергия активации и катализаторы  1.12.3. Collision theory  1.12.4. Механизм реакции  1.12.5. Теория переходного состояния
  2. Органическая химия  2.1. Структура и взаимосвязь  2.1.1. Гибридизация в углеродных соединениях  2.1.2. Резонанс и ароматизация  2.1.3. Molecular orbitals  2.1.4. Индуктивные и мезомерные эффекты  2.2. Углеводороды  2.2.1. Углеводороды  2.2.2. Алкены  2.2.3. Алкины  2.2.4. Ароматические соединения  2.2.5. Циклоалканы и Конформация  2.3. Функциональная группа  2.3.1. Алкоголи и фенолы  2.3.2. Эфиры и эпоксиды  2.3.3. Альдегиды и кетоны  2.3.4. Карбоновые кислоты и их производные  2.3.5. Aмин  2.3.6. Сложные эфиры и амиды  2.3.7. Тиолы и сульфиды  2.4. Стереохимия  2.4.1. Изомерия в стереохимии  2.4.2. Хиральность и оптическая активность  2.4.3. Структурный анализ  2.4.4. Диастереомеры и энантиомеры  2.5.1. Реакции замещения  2.5.2. Реакции элиминирования  2.5.3. Реакции присоединения  2.5.4. Радикальные реакции  2.5.5. Реакции перегруппировки  2.5.6. Перицветные реакции  2.6. Спектроскопия и структурный анализ  2.6.1. Инфракрасная спектроскопия  2.6.2. Ядерный магнитный резонанс  2.6.3. Масс-спектрометрия  2.6.4. УФ-видимая спектроскопия  2.6.5. Рентгеновская кристаллография  2.7. Химия полимеров  2.7.1. Полимеры добавления и конденсации  2.7.2. Механизм полимеризации  2.7.3. Биоразлагаемый полимер  2.7.4. Проводящие и умные полимеры
  3. Неорганическая химия  3.1. Координационная химия  3.1.1. Лиганды и координационные соединения  3.1.2. Теория кристаллического поля  3.1.3. Теория молекулярных орбиталей в координационных соединениях  3.1.4. Искажение Яна–Тейлора  3.2. Main Group Chemistry  3.2.1. Щелочные и щелочноземельные металлы  3.2.2. Галогены и благородные газы  3.2.3. Переходные металлы и их комплексы  3.2.4. Лантаниды и актиниды  3.3. Solid state chemistry  3.3.1. Кристаллические решетки и элементарные ячейки  3.3.2. Дефекты в твердых телах  3.3.3. Электрические и магнитные свойства  3.3.4. Сверхпроводимость  3.4. Биоорганическая химия  3.4.1. Ионы металлов в биологии  3.4.2. Энзиматические реакции с металлами  3.4.3. Отравление металлами и детоксикация  3.4.4. Металлопротеины и Металлоэнзимы
  4. Физическая химия  4.1. Квантовая химия  4.1.1. Дуализм волны и частицы  4.1.2. Уравнение Шрёдингера  4.1.3. Квантовые числа и орбитали  4.1.4. Атомная и молекулярная спектроскопия  4.2. Statistical mechanics  4.2.1. Распределение Максвелла-Больцмана  4.2.2. Функции разложения  4.2.3. Статистика Бозе–Эйнштейна и Ферми–Дирака  4.3. Химическая термодинамика  4.3.1. Энергия Гиббса  4.3.2. Фазовый переход  4.3.3. Термодинамическая эффективность  4.4. Поверхностная химия  4.4.1. Абсорбция и катализ  4.4.2. Коллоиды и эмульсии
  5. Аналитическая химия  5.1. Classical methods  5.1.1. Гравиметрический анализ  5.1.2. титриметр  5.2. Инструментальные методы  5.2.1. Хроматография  5.2.2. Спектроскопия  5.2.3. Электроанализаторные методы  5.2.4. Рентгеновская дифракция
  6. Промышленная химия  6.1. Нефтехимия  6.2. Принципы химической инженерии  6.3. Зеленая химия  6.4. Фармацевтика и синтез лекарств
  7. Биохимия  7.1. Углеводы  7.2. Белки и ферменты  7.3. Липиды и мембраны  7.4. Нуклеиновые кислоты  7.5. Метаболизм и биоэнергетика  7.6. Кинетика и механизм ферментов

Студент бакалавриата ↓


Промышленная химия


Промышленная химия — это важная подотрасль химии, которая занимается производством химических продуктов в крупных масштабах. Проще говоря, это ветвь химии, которая применяет физические и химические процессы для преобразования сырья в полезные для общества продукты. Продукты, производимые с помощью промышленной химии, затрагивают почти все аспекты современной жизни, от одежды, которую мы носим, до пищи, которую мы едим, лекарств, которые мы принимаем, и способов передвижения, которые мы используем.

Основы промышленной химии

В центре внимания промышленной химии находится преобразование химического сырья в химические продукты посредством различных процессов. Для этого требуется глубокое понимание как химических, так и инженерных принципов. Ниже приведены некоторые из основных концепций и процессов, встречающихся в промышленной химии:

  • Сырьевые материалы: Это исходные материалы, используемые в химической промышленности. Это может быть сырая нефть, природный газ, металлы, минералы, воздух, вода или сельскохозяйственные продукты.
  • Химические реакции: Сырьевые материалы должны проходить химические реакции для образования продуктов. Некоторые примеры включают горение, синтез, восстановление, окисление и полимеризацию.
  • Катализатор: Часто используется для ускорения реакций и повышения эффективности процесса. Катализатор не расходуется в реакции, которую он катализирует.
  • Методы разделения: После проведения химической реакции продукт может потребовать очистки. Важны такие методы, как дистилляция, фильтрация, выпаривание и центрифугирование.
  • Контроль качества: Обеспечение того, чтобы конечный продукт соответствовал определенным стандартам и нормативам перед его выходом на рынок.

Основные промышленные процессы

В промышленной химии используется несколько процессов для производства продукции. Вот некоторые из распространенных процессов:

Процесс Габера-Боша

Процесс Габера-Боша используется для синтеза аммиака из азота и водорода. Это был значительный прорыв в промышленной химии и сельском хозяйстве, поскольку аммиак является ключевым компонентом в удобрениях.

N2 (г) + 3H2 (г) ⇌ 2NH3 (г)
N2 + 3H2 2NH3 высокое давление и температура

Контактный процесс

Контактный процесс - это метод получения серной кислоты, одного из наиболее широко используемых промышленных химикатов.

2SO2 (г) + O2 (г) ⇌ 2SO3 (г)
SO3 (г) + H2O(л) → H2SO4 (л)

Полимеризация

Полимеризация играет важную роль в производстве пластмасс и резины. Она включает объединение мономеров в полимеры.

N C2H4 → [C2H4]ₙ
Полиэтилен (PE)

Применение в повседневной жизни

Промышленная химия оказывает значительное влияние на повседневную жизнь через различные области применения:

  • Фармацевтика: Промышленность, производящая лекарства, которые необходимы для поддержания здоровья и лечения болезней.
  • Пищевая промышленность: Химические вещества используются в качестве консервантов, усилителей вкуса и красителей.
  • Текстиль: Синтетические волокна, такие как полиэстер и нейлон, являются продуктами химической промышленности.
  • Энергетика: Промышленная химия способствует развитию эффективных видов топлива и технологий возобновляемой энергии.
  • Строительные материалы: Разработка цемента, красок и покрытий в значительной степени основана на промышленной химии.

Экологическое воздействие и устойчивые практики

Промышленная химия также подвергается критике за экологическое воздействие. Если химические процессы не управляются должным образом, они могут вызвать загрязнение. Внедрение устойчивых практик необходимо для снижения экологического следа:

  • Зеленая химия: Проектирование химических процессов и продуктов, минимально загрязняющих окружающую среду и уменьшающих отходы.
  • Рециркуляция и эффективность использования ресурсов: Рациональное использование ресурсов и энергии за счет переработки материалов и снижения количества отходов.
  • Контроль выбросов: Использование очистителей и фильтров для минимизации загрязнения воздуха и воды.

Вызовы промышленной химии

Промышленная химия сталкивается с постоянными вызовами. Для их преодоления требуется инновации и сотрудничество между химиками, инженерами, политиками и широкой общественностью. К основным вызовам относятся:

  • Дефицит ресурсов: Ограниченная доступность некоторых сырьевых материалов, таких как редкоземельные металлы, создает ограничения на поставки.
  • Экологические нормы: Строгие руководства требуют чистых процессов для снижения выбросов и отходов.
  • Рыночная конкуренция: Компаниям необходимо внедрять инновации, чтобы оставаться конкурентоспособными и соответствовать изменяющимся предпочтениям потребителей.

Заключение

Промышленная химия — это область, которая сочетает обширный мир химических наук с практическими приложениями, которые формируют нашу повседневную жизнь. От производства необходимых товаров до решения экологических проблем промышленная химия находится на переднем крае наших технологических достижений. Понимая и улучшая эти процессы, общество продолжает извлекать выгоду и двигаться в сторону более устойчивого и ответственного производства.


Студент бакалавриата → 6


U
username
0%
завершено в Студент бакалавриата

← Предыдущий (5.2.4)
Рентгеновская дифракция
Следующий (6.1) →
Нефтехимия

Комментарии 



Промышленная химия

https://www.chemistryelite.com/ug/6?ceal=ru