A Química é uma ciência com ampla aplicação na vida cotidiana. O rápido desenvolvimento no campo da química contribuiu muito para o progresso em vários campos, como saúde, meio ambiente, indústria e outros campos intimamente relacionados à química. Se você prestar atenção, todos os aspectos da vida não podem ser separados dos produtos químicos. Os alimentos que comemos, os medicamentos, os materiais de limpeza, como sabonete, detergente, pasta de dentes, transporte são uma pequena parte dos produtos químicos utilizados.
É claro que todos podem sentir os benefícios desses diversos produtos químicos, que tornam a vida mais fácil. Deve-se notar que a Química faz parte de um campo da ciência que estuda a estrutura, composição, estrutura, propriedades da matéria e suas mudanças, e a energia que acompanha essas mudanças.
Nesta discussão, revelaremos sobre o processo de fabricação de elementos e compostos. Aqui está o processo em questão, que inclui álcali, álcali do solo, halogênio, alumínio e muitos mais.
Alcalino (sódio)
A produção de elementos e compostos de sódio pode ser feita através do processo de Downs, nomeadamente a eletrólise do NaCl fundido. A salmoura contendo NaCl é evaporada à secura e então o sólido formado é esmagado e fundido. Enquanto isso, para reduzir os custos de aquecimento, NaCl (ponto de fusão 8010C) é misturado com 1 parte de CaC12 para reduzir a temperatura de fusão para 5800C.
Solo alcalino (magnésio)
A produção de elementos e compostos de magnésio pode ser obtida pelo processo de Downs. Onde, o magnésio é precipitado como hidróxido de magnésio pela adição de Ca (OH) 2 à água do mar. Em seguida, adiciona-se ácido clorídrico para obter o cloreto, do qual são obtidos cristais de cloreto de magnésio (MgCl.6H2O).
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Depois disso, a eletrólise dos cristais de magnésio fundidos adicionando primeiro o cloreto de magnésio parcialmente hidrolisado à mistura fundida de cloreto de sódio e cálcio. Isso é feito para evitar a formação de MgO quando os cristais de MgCl.6H2O são aquecidos. Então o magnésio será formado no cátodo.
Halogênio
- Flúor
A preparação dos elementos e compostos do flúor pode ser obtida pelo processo de Moissan, de acordo com o nome da primeira pessoa a isolar o flúor, H. Moissan (1886). Este processo usa o método de eletrólise de HF dissolvido em KHF2 fundido. Com a reação: 2 HF H 2 (g) + F 2 (g)
- Cloro
O cloro pode ser feito usando 3 métodos, a saber, o processo diácono (oxidação), o HCl é misturado com ar, então flui através de CuCl 2 que atua como um catalisador e a reação ocorre a uma temperatura de ± 4300C e uma pressão de 20 atm. A segunda maneira, eletrólise da solução de NaCl usando um diafragma. O terceiro método é a eletrólise do NaCl fundido.
- Bromo
Em escala industrial, o bromo é produzido pela extração da água do mar. Isso se deve ao alto teor de água do mar Br (aproximadamente 70 ppm). Inicialmente, o pH da água do mar é ajustado para 3,5 e então reagido com Cl 2 (g) para oxidar Br - a Br 2 (g).
- Iodo
Em escala industrial, o iodo é obtido pela reação de NaIO 3 com bissulfito de sódio (NaHSO 3 ). A obtido , filtrou-se e purificou-se I 2 precipitado .
Alumínio
A produção dos elementos e compostos de alumínio é obtida através do processo Hall-Heroult, onde este processamento inclui duas fases, nomeadamente a fase de refinação e a fase de electrólise.
- Na etapa de refino, nesta etapa, o alumínio produzido a partir da bauxita contendo óxido de ferro (Fe203) e sílica é purificado pela dissolução da bauxita em NaOH (aq). O óxido de ferro (Fe203), que é alcalino, não se dissolve na solução de NaOH. Reação: Al 2 O 3 (s) + 2NaOH (ag) → 2NaAlO 2 (ag) + H2O
A solução é então acidificada para precipitar Al (OH) 3 (s). Al2O3 puro pode ser produzido aquecendo Al (OH) 3 e, em seguida, filtrando-o para obter Al2O3. Reação: NaAlO 2 (ag) + HCl (ag) + H2O → Al (OH) 3 (s) + NaCl (ag) 2Al (OH) 3 (s) → Al 2 O 3 (s) + 3H 2 O (g )
- O estágio de eletrólise, Al 2 O 3 (com um ponto de fusão de 2.030 ° C) é misturado com criolita (Na 3 AlF 6 ) (para reduzir o ponto de fusão para 1.000 ° C). A solução de Al 2 O 3 em criolita foi eletrolisada usando carbono como cátodo e ânodo.
Azoto
A produção de elementos e compostos de nitrogênio gasoso (N2) é realizada por liquefação e destilação fracionada do ar. O nitrogênio líquido destila primeiro porque seu ponto de ebulição é menor que o oxigênio. Em seguida, o gás nitrogênio (N2) pode ser formado pela reação de uma solução de NH4Cl (cloreto de amônio) e NaNO3 (nitrito de sódio).
Oxigênio
A preparação dos elementos e compostos de oxigênio (O2) é realizada pela decomposição de sais que contêm muito oxigênio. Certos compostos contendo grandes quantidades de oxigênio, como clorato de potássio, permanganato de potássio, nitrato de potássio, etc., produzem gás oxigênio sob forte aquecimento.
Enxofre
A preparação de elementos e compostos de enxofre pode ser obtida por extração pelo processo de Frasch. O enxofre que está no subsolo é liquefeito pela passagem de água superaquecida pelo tubo externo de um arranjo de três tubos concêntricos.
O enxofre líquido é expelido bombeando ar quente. Depois disso, permite-se que o enxofre congele, de modo que o enxofre assim obtido tenha uma pureza de até 99,6% porque o enxofre não se dissolve na água.
Silicone
A preparação de elementos e compostos de silício pode ser obtida misturando sílica e coque (como um agente redutor) e aquecendo-os em um forno elétrico no prazo de 3.0000C com a reação SiO2 (l) + C (s) Si (l) + 2 CO (g).
Ferro
A fabricação de elementos e compostos de ferro pode ser feita por detonação em um dispositivo denominado alto-forno, que é feito de tijolos que são altamente resistentes ao calor. Onde, existem 3 tipos de materiais incluídos neste forno, nomeadamente minério de ferro com areia, calcário (CaCO3) para ligar impurezas e carbono (coque) como agente redutor.
Cobre
O cobre é extraído do cobre pirita pelo método pirometalúrgico, que envolve um processo de redução de metal. Onde, essa extração envolve as etapas de trituração e concentração, torrefação, fundição ou derretimento e bessemerização. As etapas são:
- O cobre é extraído da pirita de cobre.
- O cobre é primeiro triturado e depois filtrado.
- O minério triturado é concentrado por meio de um processo de flutuação por borbulhamento.
- O minério concentrado é torrado em um forno reverberatório com fornecimento de ar livre.
- O minério torrado é misturado com coque e areia e, em seguida, fundido em um alto-forno na presença de ar.
- Na fundição, o fundido contém principalmente sulfeto de cobre com uma pequena quantidade de sulfeto ferroso, conhecido como fosco, e é transferido para um conversor Bessemer.
- No conversor Bessemer, o metal se solidifica e libera gás dióxido de enxofre, que resulta em bolhas no metal conhecidas como bolhas de cobre ou bolhas de cobre.
- O cobre 99% puro, conhecido como cobre em bolha, é então refinado. Além disso, a purificação é realizada por refino eletrolítico.
