egz Egzamin do czytania


3. Otrzymywanie Al2O3 metodą Bayera.
Na wytwarzanie tlenku glinowego tą metodą składają się następujące operacje i procesy:
1) rozdrabnianie, prażenie i mielenie boksytu.
2) ługowanie prażonego boksytu.
3) oddzielanie roztworu glinianu sodowego od pozostałości.
4) rozkład glinianu sodowego i wytrącanie wodorotlenku glinowego.
5) oddzielanie osadu od nierozłożonego roztworu.
6) kalcynowanie wodorotlenku glinowego.
Surowy boksyt zawiera 10-20% wody higroskopijnej. Po wstępnym rozdrobnieniu na łamaczach poddaje się go prażeniu w temperatura 450 stopni celsjusza. Prażenie ma na celu wysuszenie i częściowe odwodnienie, rozkład substancji organicznych i ułatwienie mielenia. Mielenie prowadzi się w dużych młynach kulowych.
Prażony i zmielony boksyt miesza się z alkalicznym roztworem glinianu i napełnia się aparaty do ługowania.
Ługowanie prowadzi się w autoklawach, czynnikiem ługującym jest 30% roztwór Na O. Ha. , przy temperatura 200 stopni celsjusza, pod ciśnieniem 2,5-0,4 mega paskal. Po kilku godzinnym ługowaniu autoklawy opróżnia się, rozcieńczając jednocześnie zawiesinę ługami z przemywania.

Zaw. ziarn <0,04 milimetrów %
75-80
65
Temperatura stopni celsjusza
220
150
Ciśnienie mega paskal
2,5
0,4
Czas ługowania godzin
2
1
Moduł kaustyczny
1,6
1,6
roztwór glinianu, stosunek frakcji ciekłej do stałej
3:1
3:1

9:1
9:1

Al.( O. Ha. )3 + Na O. Ha. = NaAlO2 + 2H2O
SiO2 + 2Na O. Ha. = Na2SiO3 + H2O
2Na2SiO3 + 2NaAlO2 + nH2O = Na2O kropka Al2O3 kropka SiO2 kropka nH2O + 4Na O. Ha.
Tytan reaguje z Na O. Ha. i krzemionką tworząc tytaniany typu Na2O kropka TiO2 kropka SiO2.

Zawiesinę o temperatura 100 stopni celsjusza poddaje się odstawaniu i filtracji lub oddziela się ją i przemywa w odstojnikach Dorra. Następuje rozdział roztworu glinianu od szlamu czerwonego. Wydzielenie szlamu czerwonego (skład: Fe2O3 45%, Al2O3 14%, SiO2 11%, Na2O 8%, temperaturaiO2 poza tym CaO, V2O, Ga2O3).
Rozkład glinianu i wytrącanie wodorotlenku glinowego wyzyskuje się zmiany rozpuszczalności wodorotlenku glinowego z temperatura.
NaAlO2 = Al( O. Ha. )3 + Na O. Ha.
Reakcja przebiega po rozcieńczeniu i schłodzeniu roztworu. Aby proces wytrącania się wodorotlenku glinowego zapoczątkować dodaje się zawiesiny kryształków Al( O. Ha. )3.

moduł kaustyczny..
na początku 1,6 , na końcu 3,8.
temperatura.
na początku 60 stopni celsjusza, na końcu 40 stopni celsjusza.
stosunek ilości Al2O3 w szczepionce do Al2O3 w roztworze.
1-2
czas rozkładu godzin.
60

Po wytrąceniu osad odsącza się i przemywa na filtrach. Kalcynację wodorotlenku glinowego prowadzi się w piecach obrotowych opalanych gazem. Kalcynacja jest to proces prażenia połączony ze wstępnym rozkładem termicznym prażonego produktu W celu całkowitego odwodnienia proces prowadzi się w temperatura 1300 stopni celsjusza .
2Al( O. Ha. )3 = alfa Al2O3 + 3H2O.

Wskaźniki techniczno-ekonomiczne dla boksytowo-bemitowo-diasporowych (na 1 ton Al2O3).
zużycie boksytu.
2,2-2,4 ton.
zużycie Na O. Ha.
0,08 ton.
energia elektryczna.
250-300 kilowatogodzina.
para wodna.
do 3 ton.
Ługi po oddzieleniu wodorotlenku glinowego poddaje się zatężaniu w wyparkach próżniowych. Roztwór zawraca się do ługowania.


1. Wymień metody wydobywania siarki i omów Frascha.
Złoża S rodzimej wydobywa się sposobami górniczymi a następnie wydobytą rudę przerabia się na S. Metody przerobu rudy S można podzielić na 3 grupy: termiczne, ekstrakcyjne i flotacji, połączone z rafinacją otrzym. koncentratu.
Do metod termicznej możemy zaliczyć metodę Frascha. W tej metodzie Siarkę uzyskujemy bezpośrednio ze złoża pomijając przerób rudy na powietrzu.
Potrzebne jest wywiercenie otworu wiertniczego o śr. 200 milimetrów aż do spągu złoża w którym muszą być zawarte pokłady anhydrytu. Następnie do tak wywierconego otworu wprowadza się rurę o śr. 150 milimetrów tak aby dolny koniec rury opierał się na pokładzie anhydrytu zalegającym pod złożem Siarki. Dolna część tej rury na wys. złoża S ma otwory w ścianie w celu umożliwienia dopływu stopionej Siarki ze złoża do otworu wiertniczego. Do wnętrza rury wprowadza się rurę pośrednią o śr.100 milimetrów która jest zamocowana na płaskim pierścieniu, a w niej umieszcza się jeszcze jedną rurę o śr.25 milimetrów.

Metoda Frascha polega na wprowadzeniu podgrzanej wody do temperatura 165 stopni celsjusza a następnie wpompowanie jej pod ciśnieniem 15-18 atmosfer do otworu wiertniczego miedzy rurę zew. a pośrednią. Przez otwory w rurze zew. gorąca woda przenika do złoża powodując topnienie S. Stopiona Siarka przechodzi przez dolną część rury (perforowaną) do wnętrza i podnosi się na pewną wysokość dzięki ciśnieniu hydrostatycznemu, wytwarzanemu przez pompowanie wody. Aby ostatecznie wydobyć Siarkę z rury na zewnątrz doprowadza się sprężone gorące powietrze pod ciśnieniem 20-25 atmosfer przez rurę o śr. 25 milimetrów, i taka mieszanina stopionej Siarki i powietrza wydostaje się na zewnątrz miedzy rurą pośrednią a rurą 25 milimetrów. Na pow. S odpowietrza się i przepompowuje do zbiorników gdzie zastyga. Promień zasięgu otworu 40-80 m. Z jednego odwiertu uzyskuje się 300t/24 godzin. Wadą metody Frascha jest to, że 15-30% S zawartej w złożu jest wydobywane na zewnątrz, a ok. 70% S pozostają pod ziemią powodując straty. Czystość otrzymanej S wynosi 99,6%. Aby ta metoda była opłacalna musi być: zaw. S w złożu min.30%, duża miąższość pokładu min 30m, porowata struktura wapniaka umożliwiająca przenikanie gorącej wody do S, korzystne położenie złoża w bliskości zbiorników z wodą.

2. Surowce do otrzymywania cementu i przygotowanie ich, stapianie metodą suchą i mokrą.
Surowcami mogą być minerały poch. natural., produkty przemysłowe, związki mineralne zaw. główne skł. cementu czyli: wapno, krzemionka, tlenek glinu i żelaza. temperaturae minerały rzadko występują w jednym surowcu więc konieczne jest sporządzenie mieszaniny zawierającej te składniki. Przeważnie łączy się wapień i glinę lub wapień i margiel. Kamień wapienny wydobywa się przez odstrzeliwanie, a glinę lub margiel za pomocą koparek.
Wapień -węglan wapnia CaCO3 jest we wszystkich odmianach geologicznych używany do produkcji cementu. Najczęstsza postać to kalcyt i aragonit. Najbardziej rozpowszechnionymi formami węglanu są wapień i kreda. Wapień ma drobnoziarnistą, krystaliczna budowę, jest twardy, natomiast kreda ma miękką ziarnistą strukturę i jest bardziej ekonomiczniejszym surowcem. Składnik wapniowy w surowcach do produkcji cementu stanowi 76-80%.
Margiel- wapień z domieszkami krzemionki, substancji gliniastych i tlenku żelaza. Margiel jest formą przejściową między wapieniem i gliną. temperaturawardość mniejsza od wapieni, są doskonałymi sur. do produkcji cementu ponieważ zawierają składnik wapniowy i gliniasty już w homogenizowanym stanie.
Glina- ważny sur. do prod. cementu. Głównym skł. gliny są uwodnione glinokrzemiany. Gliny można podzielić na dwie grupy: kaolinową, montmorylonitowi. Skład chem. gliny może być różny: może być czysta lub z domieszkami: wodorotlenek żelaza, siarczek żelaza, piasek, węglan wapnia. Wodorotlenek żelaza wpływa na kolor gliny.

Klinkier cementu portlandzkiego powstaje przez prażenie do spieczenia mieszaniny surowców (wapniaka i gliny). W zależności od sposobu przygotowania sur. rozróżnia się metodę mokrą i suchą. Sposób mokry daje możliwość dokładniejszego i bardziej równomiernego wymieszania skł., a w sposobie suchym zużywa się mniej paliwa podczas spalania. Metoda sucha- mielenie sur. po uprzednim wysuszeniu i dalsze operacje dotyczą suchej mączki surowcowej, trudność w korygowaniu i homogenizowaniu mączki. Metoda mokra- łamanie kamienia na łamaczu młotkowym, mielenie po zmieszaniu z gliną rozszlamowaną w wodzie, łatwość korygowania i homogenizowania surowca- wysoka jakość klinkieru.
do 100 stopni celsjusza
suszenie mączki surowej
100-600 stopni celsjusza
podgrzewanie i rozkład minerałów ilastych
600-1250 stopni celsjusza
kalcynacja, czyli rozkład węglanów
600-700 stopni celsjusza
powst.CaO który reaguje z kwaśnymi tlenkami, utworzenie 2CaO kropka SiO2, CaO kropka Al2O3, CaO kropka Fe2O3
1000 stopni celsjusza
powst. 12CaO kropka 7Al2O3
1200 stopni celsjusza
3CaO kropka Al2O3 i 4CaO kropka Al2O3 kropka Fe2O3
ok. 1250 stopni celsjusza
spiekanie, pow. faza ciekła
ok. 1450 stopni celsjusza
pow. krzemian trójwapniowy i zanika wolny tlenek wapniowy
od 1450 stopni celsjusza
chłodzenie klinkieru

3. Surowce do otrzymywania glinu i ich charakterystyka, podział metod otrzymywania Al2O3
Każdy materiał powyżej 30% Al2O3
- boksyty: wodorotlenki typu ?Al( O. Ha. )3, alfa AlO O. Ha. , ?AlO O. Ha.
- gibbsyty- zawiera domieszki Fe2O3 (2%), mniejsze CaO, MgO, Na2O
- diaspor większa twardość niż gibbsyty, zanieczyszczenia Fe2O3 (6%), MnO (4,3%), Cr2O3 (5%), związki Ga,Ti,P
- boehmit- domieszki Fe2O3 (3,2%), SiO2 (5%), CaO, MgO, Ga2O3
- kaoliny Al2O3 kropka 2SiO2 kropka 2H2O, skład Al2O3 (37-40%), SiO2 (36-45%), h2O (12-25%)
- nefeliny (Na,K)Al2O3 kropka 2SiO2, Al2O3 (30-45%), SiO2 (40-45%), Na2O (12-15%), K2O (5-7%)
- ałunity K2SO4 kropka Al2(SO4)3 kropka 4Al( O. Ha. )3, Al2O3 (20-25%), SiO2 (30-55%), H2O (1-6%)

Metody otrzymywania: Bayera, Grzymka (alkaliczna), Bretsznajdera (kwaśna), przeróbka nefelinów.


1. Surowce do otrzymywania H2SO4 oraz omówić metodę otrzymywania SO2 z pirytu i blendy cynkowej.
Podst. surowcami do produkcji kwasu siarkowego są: siarka, piryt i markazyt, blenda cynkowa, gips i anhydryt oraz masa pogazowa.

Piryt i markazyt
Dwusiarczek żelaza FeS2 występuje w dwóch odmianach krystalograficznych. Jedna z nich krystalizująca w układzie regularnym nazywa się pirytem, druga krystalizująca w układzie rombowym nosi nazwę markazytu. Piryt i markazyt znajdujący się w skorupie ziemskiej jest rodzimym dwusiarczkiem żelaza, który występuje w przyrodzie w stanie mniej lub więcej zanieczyszczonym składnikami złoża. Najczęściej spotykanymi domieszkami są związki cynku, ołowiu, miedzi, arsenu, wapnia, magnezu, baru, glinu oraz krzemionka. Piryt występuje w dużych złożach w wielu miejscach na kuli ziemskiej. Markazyt w odróżnieniu od pirytu nie tworzy większych samodzielnych złóż. Przeważnie występuje z blendą cynkową, z którą jest razem wydobywany i oddzielany przez flotację.
Blenda cynkowa
Jest podstawowym surowcem do produkcji cynku, a otrzymywany przy tym kwas siarkowy stanowi produkcję uboczną.
Gips i anhydryt
Siarczan wapniowy występuje w przyrodzie w dwóch głównych odmianach: jako siarczan bezwodny
anhydryt CaSO4 oraz jako siarczan dwuwodny, czyli gips CaSO4 kropka 2H2O. Pomimo małej zawartości S mają duże znaczenie jako surowiec do produkcji kwasu siarkowego.
Masa pogazowa
Masa która służyła do odsiarczania gazu ale nie nadaje się już do czyszczenia gazu.

Otrzymywanie SO2 z pirytu i blendy cynkowej
Podczas prażenia pirytu następują reakcje
4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2
3FeS2 + 8O2 = Fe3O4 + 6SO2
Piryt dysocjuje na siarczek żelazawy i pary siarki, całkowita dys. w temperatura niższej od 700 stopni celsjusza, można wyróżnić dwa stadia
FeS2 = FeS + S
4FeS + 7O2 = 2Fe2O3 + 4SO2
Siarka FeS ma strukturę porowatą co ułatwia dalsze prażenie, w czasie prażenia pirytów o grubszym ziarnie następuje rozsypywanie się ziaren. Obj. tworzącej się fazy stałej jest mniejsza od obj. fazy zanikającej. Do prażenia pirytów używa się mechanicznych pieców półkowych.
Prażenie blendy wymaga stosowania wyższych temperatura
2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2
Faza stała (ZnO) ma większą obj. od fazy zanikającej (ZnS) i powstając na pow. ziarn tworzy warstwę blokującą dostęp tlenu do ich wnętrza.
Wszystkie r. są egzotermiczne, więcej ciepła wydziela się przy prażeniu pirytu.



2. Jaki wpływ mają uboczne dodatki do cementu na prażenie oraz czas wiązania.
Składniki uboczne to: tlenek magnezu, alkalia, siarka, chlor, fosfor, fluor.
Tlenek magnezu w ilości do 2% jest związany w głównych minerałach klinkieru, reszta występuje w postaci wolnego MgO. MgO reaguje z wodą tworząc Mg( O. Ha. )2 ale reakcja ta przebiega powoli. Mg( O. Ha. )2 ma większą objętość niż MgO, dlatego tworzy się w tym miejscu gdzie znajdują się ziarna MgO. Mg( O. Ha. )2 powiększając swą objętość rozsadza stwardniały zaczyn cementowy. MgO występuje głównie jako dolomit.
Alkalia K2O, Na2O pochodzą przeważnie z gliny i margli, w których zw. te występują w bardzo rozdrobnionym skaleniu i w ziarnach illitu. Niektóre kruszywa do betów zawierają niepożądane składniki wchodzące w reakcje z alkaliami powodując pęcznienie i pękanie betonów. Można temu zapobiec używając małej zawartości alkaliów.
Siarka wyst. głównie jako siarczek ( piryt, markazyt, FeSO4) w prawie wszystkich sur. do produkcji cementu. Zaw. w wapieniach ok. 0,16%, w glinach ok. 0,22%, w gazie ziemnym ok. 3,5%. W wyniku spalania, Siarka zawarta w surowej mączce i w paliwie utlenia się w strefie spiekania na SO2, który w atmosferze panującej w piecu łączy się z alkaliami i tlenem, tworząc bezwodny siarczan alkaliów, który związany w klinkierze jest korzystny dla początkowych wytrzymałości cementu. Jak jest więcej S to może nastąpić wzrost emisji SO2 w gazach odlotowych, zatykanie cyklonowych podgrzewaczy i tworzenie się pierścieniowych narostów. W celu regulowania czasu wiązania, potrzebna jest w cemencie niewielka ilość CaSO4, w postaci domielonego gipsu. Zaw. w cemencie SO3 2,5-4%, ma na celu zapobieganie zjawisku pęcznienia siarczanowgo.
Chlor zaw. w surowej mączce do produkcji cementu 0,01-0,1% wag. Chlor reaguje z alkaliami w piecu obrotowym tworząc chlorki alkaliów, które opuszczają piec obrotowy razem z gazami i kondensują się w podgrzewaczu. W strefie spiekania wyparowują. Powst. zamknięty obieg który prowadzi do powstania narostów i pierścieni w konsekwencji wyłączenia pieca z ruchu.
Fluor zaw. w surowcach 0,03-0,08%. Nie ulatniają się zbyt łatwo, nie tworzą zamkniętych obiegów w piecu w skutek czego nie zakłócają procesów.
Fosfor zaw. w sur. do produkcji cementu bardzo mała, P2O5 w klinkierze 0,05-0,25%. Kiedy są używane surowce o większej zawartości fosforu, zawartość P2O5 w klinkierze wynosi 2,5%. Zaw. poniżej 0,5 % może obniżyć początkową wytrzymałość cementu.

Po zmieleniu klinkieru z dodatkiem gipsu otrzymuje się cement portlandzki. Klinkier portlandzki zmielony bez żadnych dodatków wiąże się bardzo szybko z wydzieleniem dużej ilości Q. Jeśli chcemy wydłużyć początek wiązania, do klinkieru w czasie mielenia dodaje się 3-4% kamienia gipsowego który utrudnia wiązanie. Tworzy się na początku sól Candlota, a po wyczerpaniu dodanego gipsu zaczyna się proces wiązania.
Tworzenie się klinkieru: częściowy rozkład wapniaka na CaO i CO2 oraz skł. gliny kaolinitu Al2O3 kropka 2SiO2 kropka H2O. Kaolinit traci w temp. 500 stopni celsjusza wodę, tlenek glinowy i krzemionka reagują z wapniakiem i wapnem. Reakcja SiO2 i Al2O3 z wapniakiem w temperatura poniżej 900 stopni celsjusza. W wyższych temperatura ze skł. gliny (SiO2, Al2O3, Fe2O3) reaguje w coraz większym stopniu wapno. W końcowej fazie(T 1250 stopni celsjusza) następuje nadtapianie materiału i tworzenie się spieku, pojawia się faza ciekła i w temperatura 1400 stopni celsjusza powst. krzemian trójwapniowy i zanika tlenek wapniowy.

3. Otrzymywanie kwasu solnego i chlorowodoru
1.metoda: 2NaCl + H2SO4 = (T 500) Na2SO4 + 2HCl spiekanie
2.metoda: C6H6 + Cl2 = C6H5Cl chlorowanie zw. organicznych
3.H2 + Cl2 = 2HCl synteza
Cl2 + H? = 2Cl
Cl + H2 = HCl + H
H + Cl2 =HCl + Cl
HCl tworzy azeotrop
20% wag HCl w 107 stopni celsjusza- proces adiabatyczny

Synteza chlorowodoru jest r. łańcuchową. Może być inicjowana sposobem technicznym lub fotochemicznym. Doprowadza się substraty do strefy r. z odpowiednimi prędk., pierwotnie były używane aparaty kwarcowe, obecnie metalowe i mieszane. Ciepło odprowadza się przez płaszcz wodny. Gazy w odpowiednim stosunku zwykle z nadmiarem H2 doprowadza się osobno i miesza w palniku. Otrzymany chlorowodór absorbuje w wodzie tworząc HCl || dobrze rozpuszcza się w wodzie, absorpcja może być izotermiczna i adiabatyczna. Izotermiczna- ciepło odprowadza się przez chłodzenie przeponowe. Ciepło jest oddawane przez dobrze przewodzące materiały węgla lub grafitu uszczelnionego. Aby otrzymać kw. stęż. i całkowicie wymyć chlorowodór z gazów należy utrzymać niską temperatura gazu i duże zużycie H2O do chłodzenia. Adiabatyczna- ciepło odprowadza się jako ciepło parowania H2O. temperatura wzrasta, kwas wrze i ciepło wydziela się w postaci pary. Nie musi być zbudowany z dobrze przewodzących materiałów.



1. Opisz sposoby usuwania H2S z gazu ziemnego.
Gaz ziemny składa się z: CH4, H2, N2, CO, CO2, H2S, S. Jeżeli gaz ziemny ma stanowić surowiec do syntezy (wytwarzanie amoniaku, metanolu), to zawartość S nie może w nim przekraczać 0,5 mg/m3 i konieczne jest dodatkowe zastosowanie głębokiego odsiarczania. Ponieważ siarkowodór i org. zw. S powodują zatrucie (dezaktywację) kat-ów syntezy. Siarkowodór wzmaga korozję aparatury i rurociągów oraz pogarsza pracę węzła mycia miedziowego ze względu na r. prowadzącą do powst. trudno rozpuszczalnego siarczku miedziowego, który osadza się w aparaturze. Istnieją 2 typy instalacji odsiarczania gazu ziemnego:* instalacje pracujące przy złożu, gdy zaw. siarkowodoru w wydobywanym gazie przekracza wartość dopuszczalna dla gazu kierowanego do rurociągów, stosuje się tu metodę absorpcyjną, która umożliwia usunięcie H2S do zaw. 5,7 mg H2S/m3, ** dodatkowe instalacje głębokiego odsiarczania pracujące w zakładach chemicznych, w nich gaz podgrzewa się do temperatura 400 stopni celsjusza, miesza się z odpowiednią ilością wodoru i kieruje do reaktora z kat. kobaltowo-molibdenowym, następuje uwodornienie org. zw. S do H2S, a następnie H2S jest adsorbowany w temperatura 400 stopni celsjusza w adsorberach wypełnionych tlenkiem cynkowym. Metody usuwania H2S i CO2 z gazu ziemnego dzieli się na absorpcyjne (mokre) i adsorpcyjne (suche). Metody absorpcyjne polegają na pochłanianiu H2S w ciekłych absorbentach. Metody adsorpcyjne stosuje się gdy stęż. H2S w gazie nie jest duże. Dobrą metodą usuwania H2S z gazu ziemnego jest absorpcyjne odsiarczanie monoetanoloaminą. Zachodzi reakcja

2HO-C2H4-NH2 + H2S = (HO-C2H4-NH3)2S r. egzotermiczna
2HO-C2H4-NH2 + CO2 + H2O = ( O. Ha. -C2H4-NH3)2CO3

2. Opisz przemiany dihydratu siarczanu wapnia podczas jego ogrzewania.
Jako zaprawa i surowiec do wytwarzania materiałów budowlanych służy gips CaSO4 kropka 2H2O po częściowym odwodnieniu.
Pod wpływem temperatura następują przemiany fazowe gipsu: CaSO4 kropka 2H2O dwuwodnego w półwodny CaSO4 kropka 1/2H2O, a następnie w bezwodny siarczan wapnia anhydryt I, II i III.
Półwodny siarczan wapniowy podobnie jak i anhydryt III wyst. w dwóch odmianach alfa i beta.
Odwodnienie gipsu dwuwodnego do półwodnego powoduje w wyniku tworzenie się gipsu budowlanego. Całkowite odwodnienie gipsu i wypalenie go do temperatura rzędu 1000-1200 stopni celsjusza daje gips estrich, który w wyniku częściowego rozkładu CaSO4 w wysokiej temperatura zawiera także niewielkie ilości wolnego CaO.

Przemiana polega na utracie przez cząstkę dihydratu 1,5 mola wody, dzięki tej przemianie otrzymuje się gips półwodny, który ma zast. jako materiał wiążący.
Materiał wyjściowy (dwuhydrat CaSO4 kropka 2H2O) krystalizuje w układziejednoskośnym.
Półhydrat (CaSO4 kropka 1/2H2O) krystalizuje w układzietrygonalnym. (110-160 stopni celsjusza)
Anhydryt III CaSO4- rozpuszczalny, krystalizuje w układzieHeksagonalnym. (160-250 stopni celsjusza)
Anhydryt II CaSO4- nierozpuszczalny, krystalizuje w układzierombowym. (250-350 stopni celsjusza)
Estrichgips CaSO4 z domieszkami CaO, krystalizuje w układzieregularnym. (800-1000 stopni celsjusza)

3. Omów podstawy fizykochemiczne otrzymywania chloru na drodze elektrolizy.
NaCl + H2O = Cl2 + H2 + Na O. Ha.
Wodne roztwory chlorku sodowego zawierają jony Na+ i Cl- oraz jony powstałe w wyniku dysocjacji H2O czyli H+ i O. Ha. -
Do katody zmierzają Na+ i H+ ( stal-stały metal lub rtęć). Do anody zmierzają Cl- i O. Ha. - (grafit). Na katodzie rozkład H2O: 2H2O + 2e- = H2 + 2 O. Ha. -, na anodzie 2Cl- = Cl2 + 2e-
Jony sodowe i wodorotlenkowe Na+ + O. Ha. - = Na O. Ha. tworzą wodorotlenek sodowy w roztworze (ług sodowy) przestrzeń anodowa i katodowa oddzielona przeponą.
Metoda rtęciowa- na katodzie wydziela się Na+, który rozpuszcza się w rtęci tworząc amalgamat sodowy Na+ + e- + xHg = NaHgx || 2NaHgx || + 2H2O = 2Na O. Ha. + H2
To że na katodzie nie wydziela się Na lecz H2 wynika z różnicy potencjałów. Przepona jest potrzebna do oddzielenia części katodowej od anodowej. Przepuszcza tylko jony zatrzymuje cząsteczki. Wydzielający się chlor mógłby wejść z Na O. Ha. w niepotrzebną reakcję uboczną
2Na O. Ha. + Cl2 = NaOCl + NaCl + H2O

Przebieg procesu elektrolizy stopni celsjuszaenia się przede wszystkim na podstawie dwóch wskaźników: współczynnika rozłożenia soli i wydajności prądowej. Współczynnik rozłożenia soli określa jaka część NaCl wprowadzonego do elektrolizera przechodzi w Na O. Ha.
C1 stęż. Na O. Ha. w roztworze odbieranym z przestrzeni katodowej C2 stęż. NaCl w tym roztworze
Wydajność prądowa elektrolizera jest to stosunek masy danej substancji otrzymanej na elektrodzie m p do masy obliczonej teoretycznie m t.

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
pytania egzaminacyjne do wykladu teoriakultuy
zachecamy do czytania

więcej podobnych podstron