المحترف وسام تميز ونشاط
عدد الرسائل : 126 نقاط التميز : 24 تاريخ التسجيل : 13/12/2007
| موضوع: العلاقة بين وحدات قياس درجة الحرارة + ,.,الصناعات الكيميائية الجمعة 21 ديسمبر 2007 - 21:20 | |
| Other temperature scales include the centigrade (Celsius) scale and the Fahrenheit scale. The size of one degree is the same on the Kelvin scale (K) as on the centigrade scale (°C). The zero point is different: temperature (K) = temperature (°C) + 273.15 Thus, the melting point of water is = 0°C = 273.15 K and the boiling point of water is = 100°C = 373.15 K On the Fahrenheit scale (°F), the melting point of water = 32°F while the boiling point = 212°F. Therefore the degree size is different on the Fahrenheit scale with 180 Fahrenheit degrees = 100 centigrade degrees. Conversion between centigrade and Fahrenheit is achieved using the following relationship: temperature (°C) = [temperature (°F) -32] * 5/9 هناك ثلاث وحدات مستخدمة في قياس درجات الحرارة المقياس المئوي والمقياس الفهرنهيتي والكلفن . الدرجة المطلقة = الدرجة المئوية + 273.15 فدرجة انصهار الماء = صفر درجة مئوي = 273.15درجة مطلقة ( كلفن ) ودرجة غليان الماء 100 درجة مئوي = 373.15 كالفن . وبالمقياس الفهرنهيتي درجة انصهار الماء 32 درجة وغليانه 212 درجة . ولتحويل المئوي الى فهرنهيت أو العكس يمكن استخدام العلاقة التالية : الدرجة المئوي = الدرجة بالفهرنهيت - 32 * 5/9 * أنواعها : (1) الهيدروجين
يمكن الحصول على الهيدروجين والأكسجين بالتحليل الكهربي للماء في وجود كمية قليلة من حمض معدني . إلا أن لأفضل طريقة للحصول على الهيدروجين هي عن طريق غاز التصنيع ( H2 + CO ) إما بإستخدام البترول أو الغاز الطبيعي أو الفحم كمصدر خام .
C + H2O .............................> CO + H2
(2) الأكسجين والنيتروجين
إن أفضل طريقة للحصول عليهما هي التقطير التجزيئي للهواء المسال . وتتم إسالة الهواء عن طريق ضغطه ثم دفعه في خزان خلال صمام ذو فتحة ضيقة , تؤدي هذه العملية إلى تبريد الهواء وتتكرر هذه العملية بحيث يتمدد الهواء في خزان آخر وهكذا . وفي كل مرة يستخدم الهواء البارد في تبريد الهواء في الخطوات السابقة حتتى تتم إسالة الهواء عند درجة حرارة منخفضة تصل إلى 200م , يترك الهواء ليتبخر حيث يتصاعد النيتروجين أولاً عند -196م ثم يليه الأكسجين عند -183م .
(3) الكلور والصودا الكاوية
يتم الحصول على الكلور والصودا الكاوية (هيدروكسيد الصوديوم) بواسطة التحليل الكهربي لمحلول كلوريد الصوديوم (ملح الطعام) في الماء, حيث يتصاعد الكلور في إتجاه المصعد (+) بينما يتصاعد الهيدروجين في إتجاه المهبط (ــ) ويتكون هيدروكسيد الصوديوم في المحلول المائي . NaCl + H2O ...................................> NaOH + Cl2 + H2
يستخدم الكلور في تصنيع كلوريد الهيدروجين عن طريق تسخين الهيدروجين والكلور في أفران معينة. علماً بأن كلوريد الهيدروجين يمكن الحصول عليه كناتج جانبي من بعض الصناعات البتروكيميائية مثل صناعة كلوريد الفاينل . H2 + Cl2 ...............................> 2 HCl
بالإضافة إلى ذلك فإن للكلور استخدامات عديدة مثل كلورة المركبات العضوية وغير العضوية . ولهيدروكسيد الصوديوم استخدامات عديدة في تحضير كثير من المركبات العضوية وغير العضوية مثل تصنيع كربونات الصوديوم (صودا الغسيل) وذلك بإمرار غاز CO2 في محلول هيدروكسيد الصوديوم .
NaOH + CO2 ................................> Na2CO3 + H2O
(4) حمض الكبريتيك
يمكن إنتاجه عن طريق تسخين البيريت في أفران خاصة حيث ينتج منها غاز ثاني أكسيد الكبريت الذي يتفاعل مع أكسجين الهواء الجوي عند درجة حرارة 500م في وجود أكسيد الفانديوم كعامل مساعد ليعطي ثالث أكسيد الكبريت الذي هو الأخير يمرر في محلول 98% حمض كبريتيك ويخفف الحمض بالماء كلما أضفنا زيادة من الأكسيد , وبالتالي يتم الحصول على كمية كبيرة من حمض الكبريتيك المركز (98%) المحتوي على نسبة كبيرة ذائبة من ثالث أكسيد الكبريت .
SO2 + O2 ............................> SO3 SO3 + H2O ........................> H2SO4
كما يمكن الحصول على حمض الكبريتيك كناتج جانبي لبعض الصناعات البتروكيميائية حيث أن البترول المستخدم كمادة خام يحتوي على الكبريت الذي يمكن تحويله إلى حمض الكبريتيك .
(5) حمض النيتريك
يتم إنتاجه بأكسدة الأمونيا بأكسجين الهواء الجوي عند 900م وضغط جوي و فوق شبكة من البلاتينوم والروديوم كعامل مساعد . NH3 + O2 ..................................> HNO3
يستخدم حمض النيتريك لإنتاج نترات الأمونيوم (متفجر) وكعامل نترتة للمركبات الكيميائية المختلفة.
(6) الحديد
تختزل خامات الحديد ( أكسيد الحديديك و كربونات الحديد ) إلى معدن الحديد في أفران خاصة بواسطة أول أكسيد الكربون عند 400_900م حيث تفقد كربونات الحديد عند هذه الحرارة ثاني أكسيد الكربون ويتكون أكسيد الحديد FeO الذي يتم إختزاله كما في حالة أكسيد الحديديك الخام وذلك بواسطة أول أكسيد الكربون . Fe2O3 + CO ..............................> Fe + CO2 FeCO3 .............................> FeO + CO2 FeO + CO ..........................> Fe + CO2
ويتم الحصول على أول أكسيد الكربون من غاز التصنيع كما ذكرنا سابقاً أو عن طريق تفاعل الفحم مع الأكسجين عند درجة حرارة عالية . C + O2 ...................................> CO
كما أن ثاني أكسيد الكربون المتكون في عملية تصنيع الحديد يمكن تحويله إلى أول أكسيد الكربون غن طريق إختزاله بواسطة الفحم عند درجة حرارة الفرن الخاص بتصنيع الحديد , وبذلك يختزل أول أكسيد الكربون المتكون كميات أخرى من أكسيد الحديد .
(7) الألمنيوم
يوجد الألمنيوم في الطبيعة بوفرة وهو ثالث العناصر من حيث الوفرة بعد السليكون والأكسجين ، على شكل سليكات الألمنيوم كما في الطمي (الطين) وفي بعض الصخور , ويستفاد من هذه السليكات في صناعة الفخار والخزف والسيراميك حيث أنهم جميعاً يتكونون أساساً من سليكات الألمنيوم مخلوطة مع الرمل وهيدروكسيد الحديديك والجير بعد تحميصها عند درجات حرارة عالية . أما الألمنيوم النقي فلا يمكن الحصول عليه من سليكات الألمنيوم وإنما من خامات أقل إنتشاراً مثل البوكسايت (Al2O3.nH2O ) والكريولايت ( Na3AlF6 ) عن طريق التحليل الكهربي حيث يتجمع الألمنيوم على المهبط المبطن لخزان التفاعل وتحتاج هذه العملية إلى كميات كبيرة من الكهرباء لذلك يفضل إقامة مثل هذه الصناعة قرب مصادر كهرباء رخيصة نسبياً .
Al2O3 ...........................> Al + O2
( الحجر الجيري و الرخام
التركيب الكيميائي لكل منهما هو كربونات الكالسيوم CaCO3 والفرق بينهما هو أن الحجر الجيري مادة غير متبلورة , أما الرخام فهو متبلور وأشد صلابة . ويوجد كل منهما في الطبيعة إلا أن الحجر الجيري أكثر إنتشاراً من الرخام .
يحضر الجير الحي من الحجر الجيري بالتسخين لمدة 3 أيام في قمائن خاصة . CaCO3 .....................................> CaO + CO2
يستخدم الجير الحي في صناعة الزجاج والورق والأسيتيلين والجير المطفأ . يمكن الحصول على الأسيتيلين بمعاملة الجير الحي بالكربون عند درجات حرارة عالية في أفران خاصة ليتكون كربيد الكالسيوم الذي بدوره يعامل بالماء لينتج الأسيتيلين . CaO + C ..........................> CaC2 + CO CaC2 + H2O ....................................> C2H2 + Ca(OH)2
هذا ويمكن تحضير الجير المطفأ من الجير الحي بإضافة الماء . ويستعمل في صنع الملاط الجيري (المونة) حيث تحضر المونة بخلط الجير المطفأ مع الرمل بنسبة 3:1 تقريباً . CaO + H2O ........................................> Ca(OH)2
(9) الإسمنت
يحضر خليط من الحجر الجيري والطفل (مكون من إتحاد أكسيدي الألمنيوم والحديد وأكسيد السليكون Al2O3,Fe2O3,SiO2 ) بنسبة 1:3 تقريباً , ويتم طحن الخليط وتسخينه عند درجة حرارة تتراوح بين 700 إلى 1500م ثم يضاف 3% من الجبس ويطحن الخليط فينتج الإسمنت الذي هو عبارة عن خليط من السليكات .
CaCO3 ................................> CaO + CO2 CaO + Al2O3,Fe2O3,SiO2 ......................................> سليكات ألومينات الكالسيوم ( إسمنت ) (10) الزجاج
يمكن تصنيع الزجاج بصهر الرمل ( ثاني أكسيد السليكون) عند درجة حرارة 1600م مع الحجر الجيري (كربونات الكالسيوم ) وكربونات الصوديوم , وإضافة كميات قليلة من الفلورسبار كصاهر , وثاني أكسيد المنجنيز لإزالة الألوان كما تضاف أملاح بعض المعادن الثقيلة للتلوين , حيث أن أكسيد الكوبالت يعطي الزجاج لون أزرق بينما اكسيد النيكل يعطيه اللون الأخضر وفلوريد الكالسيوم يكسب الزجاج اللون الأبيض الذي يجعله نصف شفاف . والزجاج ما هو إلا سليكات مزدوجة للصوديوم والكالسيوم CaSiO3 , Na2SiO3 .
SiO2 + CaCO3 .............................> CaSiO3 + CO2 SiO2 + Na2CO3 ..................................> Na2SiO3 + CO2
(11) التصوير
تتكون الأفلام من بروميد الفضة , حيث يتحلل جزء منها خلال تعرضها للضوء ثم يعامل الفيلم بعامل مختزل ضعيف حيث تختزل الفضة إلى معدن فضة على هيئة مناطق سوداء وذلك حسب كمية الضوء الساقط الناتج عن الأضواء المنعكسة للجزء المصوِِر . وتسمى هذه الصورة (الصورة السالبة) وهي صورة معاكسة للأصل أي أن الجزء الأسود في الأصل يصبح أبيض وهكذا , ولذلك تعاد العملية السابقة مرة أخرى لتنتج الصورة الموجبة المطابقة للأصل .
( 12 ) الأسمدة
سبق أن تحدثنا عن الأسمدة النيتروجينية العضوية مثل سماد اليوريا , إلا انه يوجد العديد من الأسمدة غير العضوية مثل كبريتات الأمونيوم والأسمدة الفوسفاتية .
يتم الحصول عل كبريتات الأمونيوم عن طريق إمرار النشادر في حمض كبريتيك مخفف .
NH3 + H2SO4 .............................................> (NH4)2SO4
أما الأسمدة الفوسفاتية فيمكن تصنيعها بطحن خامات الفوسفات التي لا تذوب في الماء ثم يضاف إليها حمض الكبريتيك المركز لينتج فوسفات تذوب في الماء تسمى تجارياً (سماد السوبر فوسفات) .
Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 .......................> Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4
| |
|
youss وسام التميز
عدد الرسائل : 81 نقاط التميز : 16 تاريخ التسجيل : 16/12/2007
| موضوع: رد: العلاقة بين وحدات قياس درجة الحرارة + ,.,الصناعات الكيميائية السبت 22 ديسمبر 2007 - 13:59 | |
| | |
|
BouhaliDima
عدد الرسائل : 15 تاريخ التسجيل : 04/01/2008
| موضوع: رد: العلاقة بين وحدات قياس درجة الحرارة + ,.,الصناعات الكيميائية الإثنين 28 يناير 2008 - 14:43 | |
| | |
|