Αντιδράσεις έρχονται με ήχο. Ηχημεία

Στείλτε την καλή σας δουλειά στη βάση γνώσεων είναι απλή. Χρησιμοποιήστε την παρακάτω φόρμα

Φοιτητές, μεταπτυχιακοί φοιτητές, νέοι επιστήμονες που χρησιμοποιούν τη βάση γνώσεων στις σπουδές και την εργασία τους θα σας είναι πολύ ευγνώμονες.

Δημοσιεύτηκε στις http://www.allbest.ru/

• Εισαγωγή
• 1. Η έννοια του ήχου. ηχητικά κύματα
• 1.1 Τομέας μελέτης ηχητικών επιδράσεων σε χημικές διεργασίες
• 1.2 Μέθοδοι ηχοχημείας
• 2. Χρήση του υπέρηχου ως μέθοδος εντατικοποίησης διαδικασίες χημικής τεχνολογίας
• 3. Η χρήση του υπερήχου ως τρόπου εντατικοποίησης χημικών διεργασιών
• συμπέρασμα
• Εισαγωγή
• Ο εικοστός πρώτος αιώνας είναι ο αιώνας των βιο- και νανοτεχνολογιών, της καθολικής πληροφορικής, της ηλεκτρονικής, του υπέρηχου και του υπερήχου. Ο υπέρηχος και ο υπέρηχος είναι μια κυματοειδής διαδοτική ταλαντωτική κίνηση των σωματιδίων του μέσου και χαρακτηρίζονται από έναν αριθμό χαρακτηριστικά γνωρίσματασε σύγκριση με τις διακυμάνσεις ακουστικό εύρος. Στο εύρος συχνοτήτων υπερήχων, είναι σχετικά εύκολο να ληφθεί κατευθυντική ακτινοβολία. υπερ ηχητικές δονήσειςπροσφέρονται καλά στην εστίαση, με αποτέλεσμα την αύξηση της έντασης των κραδασμών υπερήχων σε ορισμένες περιοχές έκθεσης. Όταν διαδίδεται σε αέρια, υγρά και στερεάαχ, οι ηχητικές δονήσεις δημιουργούν μοναδικά φαινόμενα, πολλά από τα οποία έχουν βρει πρακτική εφαρμογή σε διάφορους τομείς της επιστήμης και της τεχνολογίας, έχουν εμφανιστεί δεκάδες τεχνολογίες ήχου υψηλής απόδοσης και εξοικονόμησης πόρων. Τα τελευταία χρόνια, η χρήση ηχητικών δονήσεων έχει αρχίσει να διαδραματίζει όλο και πιο σημαντικό ρόλο στη βιομηχανία και την επιστημονική έρευνα. Θεωρητικές και πειραματικές μελέτες στον τομέα της υπερηχητική σπηλαίωσηκαι ακουστικές ροές, οι οποίες κατέστησαν δυνατή την ανάπτυξη νέων τεχνολογικών διεργασιών που συμβαίνουν υπό την επίδραση υπερήχων στην υγρή φάση.
• Επί του παρόντος, σχηματίζεται μια νέα κατεύθυνση στη χημεία - η χημεία του ήχου, η οποία καθιστά δυνατή την επιτάχυνση πολλών χημικών-τεχνολογικών διεργασιών και τη λήψη νέων ουσιών, μαζί με θεωρητικές και πειραματικές μελέτες στον τομέα των ηχοχημικών αντιδράσεων, πολλά πρακτικά έχει γίνει δουλειά. Η ανάπτυξη και η εφαρμογή τεχνολογιών ήχου ανοίγει επί του παρόντος νέες προοπτικές στη δημιουργία νέων ουσιών και υλικών, μεταδίδοντας νέες ιδιότητες σε γνωστά υλικά και μέσα, και ως εκ τούτου απαιτεί την κατανόηση των φαινομένων και των διεργασιών που συμβαίνουν υπό τη δράση των υπερήχων και των υπερήχων. τις δυνατότητες των νέων τεχνολογιών και τις προοπτικές εφαρμογής τους.
• 1. Η έννοια του ήχου. ηχητικά κύματα

Ο ήχος είναι ένα φυσικό φαινόμενο, το οποίο είναι η διάδοση μηχανικών δονήσεων με τη μορφή ελαστικών κυμάτων σε στερεό, υγρό ή αέριο μέσο. Με μια στενή έννοια, ο ήχος αναφέρεται σε αυτές τις δονήσεις, που εξετάζονται σε σχέση με το πώς γίνονται αντιληπτές από τα αισθητήρια όργανα των ζώων και των ανθρώπων.

Όπως κάθε κύμα, ο ήχος χαρακτηρίζεται από πλάτος και φάσμα συχνοτήτων. Ένας συνηθισμένος άνθρωπος μπορεί να ακούσει ηχητικές δονήσεις στο εύρος συχνοτήτων από 16-20 Hz έως 15-20 kHz. Ο ήχος κάτω από το εύρος της ανθρώπινης ακοής ονομάζεται υπέρηχος. υψηλότερο: έως 1 GHz - με υπέρηχο, από 1 GHz - με υπερήχο. Η ένταση ενός ήχου με πολύπλοκο τρόπο εξαρτάται από την αποτελεσματική ηχητική πίεση, τη συχνότητα και το σχήμα των δονήσεων, και το ύψος του ήχου εξαρτάται όχι μόνο από τη συχνότητα, αλλά και από το μέγεθος της ηχητικής πίεσης.

Τα ηχητικά κύματα στον αέρα είναι εναλλασσόμενες περιοχές συμπίεσης και αραίωσης. Τα ηχητικά κύματα μπορούν να χρησιμεύσουν ως παράδειγμα ταλαντωτικής διαδικασίας. Οποιαδήποτε διακύμανση σχετίζεται με παραβίαση της κατάστασης ισορροπίας του συστήματος και εκφράζεται στην απόκλιση των χαρακτηριστικών του από τις τιμές ισορροπίας με επακόλουθη επιστροφή στην αρχική τιμή. Για τις ηχητικές δονήσεις, ένα τέτοιο χαρακτηριστικό είναι η πίεση σε ένα σημείο του μέσου και η απόκλιση είναι ηχητική πίεση.

Εάν κάνετε μια απότομη μετατόπιση των σωματιδίων ενός ελαστικού μέσου σε ένα μέρος, για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας ένα έμβολο, τότε η πίεση θα αυξηθεί σε αυτό το μέρος. Λόγω των ελαστικών δεσμών των σωματιδίων, η πίεση μεταφέρεται σε γειτονικά σωματίδια, τα οποία με τη σειρά τους δρουν στα επόμενα και στην περιοχή υψηλή πίεση του αίματοςσαν να κινείται σε ένα ελαστικό μέσο. Την περιοχή της υψηλής πίεσης ακολουθεί η περιοχή μειωμένη πίεση, και έτσι, σχηματίζεται μια σειρά από εναλλασσόμενες περιοχές συμπίεσης και αραίωσης, που διαδίδονται στο μέσο με τη μορφή κύματος. Κάθε σωματίδιο του ελαστικού μέσου σε αυτή την περίπτωση θα ταλαντωθεί.

Σχήμα 1 - Η κίνηση των σωματιδίων κατά τη διάδοση ενός κύματος α) η κίνηση των σωματιδίων του μέσου κατά τη διάδοση ενός διαμήκους κύματος. β) η κίνηση των σωματιδίων του μέσου κατά τη διάδοση ενός εγκάρσιου κύματος.

Εικόνα 2 - Χαρακτηριστικά της διαδικασίας ταλάντωσης

Σε υγρά και αέρια μέσα, όπου δεν υπάρχουν σημαντικές διακυμάνσεις στην πυκνότητα, τα ακουστικά κύματα έχουν διαμήκη φύση, δηλαδή η κατεύθυνση της ταλάντωσης των σωματιδίων συμπίπτει με την κατεύθυνση της κίνησης του κύματος. Στα στερεά, εκτός από τις διαμήκεις παραμορφώσεις, προκύπτουν και ελαστικές διατμητικές παραμορφώσεις, οι οποίες προκαλούν τη διέγερση εγκάρσιων (διατμήσεων) κυμάτων. Στην περίπτωση αυτή, τα σωματίδια ταλαντώνονται κάθετα προς την κατεύθυνση διάδοσης του κύματος. Η ταχύτητα διάδοσης των διαμήκων κυμάτων είναι πολύ μεγαλύτερη από την ταχύτητα διάδοσης των κυμάτων διάτμησης.

1.1 Περιοχή μελέτης ηχητικών επιδράσεων σε χημικές διεργασίες

Ο κλάδος της χημείας που μελετά την αλληλεπίδραση ισχυρών ακουστικών κυμάτων και τις προκύπτουσες χημικές και φυσικοχημικές επιδράσεις ονομάζεται ηχοχημεία (sonochemistry). Η Sonochemistry διερευνά την κινητική και τον μηχανισμό των ηχοχημικών αντιδράσεων που συμβαίνουν στον όγκο ενός ηχητικού πεδίου. Το πεδίο της ηχοχημείας περιλαμβάνει επίσης ορισμένες φυσικές και χημικές διεργασίες σε ένα ηχητικό πεδίο: ηχοφωταύγεια, διασπορά μιας ουσίας υπό τη δράση του ήχου, γαλακτωματοποίηση και άλλες κολλοειδείς χημικές διεργασίες. Η ηχοφωταύγεια είναι το φαινόμενο της εμφάνισης λάμψης φωτός κατά την κατάρρευση των φυσαλίδων σπηλαίωσης που δημιουργούνται σε ένα υγρό από ένα ισχυρό υπερηχητικό κύμα. Μια τυπική εμπειρία για την παρατήρηση της ηχοφωταύγειας είναι η εξής: ένας συντονιστής τοποθετείται σε ένα δοχείο με νερό και δημιουργείται ένα στάσιμο σφαιρικό υπερηχητικό κύμα. Με επαρκή ισχύ υπερήχων, μια φωτεινή σημειακή πηγή γαλαζωπού φωτός εμφανίζεται στο κέντρο της δεξαμενής - ο ήχος μετατρέπεται σε φως. Η Sonochemistry δίνει την κύρια προσοχή στη μελέτη των χημικών αντιδράσεων που συμβαίνουν υπό τη δράση ακουστικών δονήσεων - ηχοχημικών αντιδράσεων.

Κατά κανόνα, οι ηχοχημικές διεργασίες μελετώνται στο εύρος υπερήχων (από 20 kHz έως αρκετά MHz). Οι ηχητικές δονήσεις στο εύρος των kilohertz και στο εύρος υπερήχων μελετώνται πολύ λιγότερο συχνά.

Η χημεία του ήχου διερευνά τις διαδικασίες της σπηλαίωσης. Η σπηλαίωση (από το λατινικό cavita - κενό) είναι η διαδικασία εξάτμισης και επακόλουθης συμπύκνωσης των φυσαλίδων ατμού σε ένα ρεύμα υγρού, που συνοδεύεται από θόρυβο και υδραυλικά σοκ, ο σχηματισμός κοιλοτήτων στο υγρό (φυσαλίδες σπηλαίωσης ή σπηλιές) γεμάτο με ατμό του υγρό στο οποίο εμφανίζεται. Η σπηλαίωση εμφανίζεται ως αποτέλεσμα τοπικής μείωσης της πίεσης στο υγρό, η οποία μπορεί να συμβεί είτε με αύξηση της ταχύτητάς του (υδροδυναμική σπηλαίωση), είτε με τη διέλευση ενός ακουστικού κύματος υψηλής έντασης κατά τη διάρκεια του μισού κύκλου αραίωσης (ακουστική σπηλαίωση ), υπάρχουν άλλοι λόγοι για το αποτέλεσμα. Προχωρώντας με τη ροή σε μια περιοχή με υψηλότερη πίεση ή κατά τη διάρκεια του μισού κύκλου συμπίεσης, η φυσαλίδα σπηλαίωσης καταρρέει, ενώ εκπέμπει ένα ωστικό κύμα.

1.2 Μέθοδοι ηχοχημείας

χρησιμοποιείται για τη μελέτη ηχοχημικών αντιδράσεων. παρακάτω μεθόδους: αντίστροφο πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο και φαινόμενο μαγνητοσυστολής για τη δημιουργία ηχητικών δονήσεων υψηλής συχνότητας σε ένα υγρό, αναλυτική χημεία για τη μελέτη των προϊόντων ηχοχημικών αντιδράσεων, αντίστροφο πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο - η εμφάνιση μηχανικών παραμορφώσεων υπό την επίδραση ηλεκτρικού πεδίου (χρησιμοποιείται στην ακουστική εκπομπών, σε συστήματα μηχανικής κίνησης - ενεργοποιητές).

Η μαγνητοσυστολή είναι ένα φαινόμενο που συνίσταται στο γεγονός ότι όταν η κατάσταση μαγνήτισης ενός σώματος αλλάζει, ο όγκος και οι γραμμικές του διαστάσεις αλλάζουν (χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία υπερήχων και υπερήχων).

Υπόηχος -- ηχητικά κύματαμε συχνότητα μικρότερη από αυτή που αντιλαμβάνεται το ανθρώπινο αυτί. Δεδομένου ότι το ανθρώπινο αυτί είναι συνήθως σε θέση να ακούει ήχους στην περιοχή συχνοτήτων 16-20 "000 Hz, τα 16 Hz συνήθως λαμβάνονται ως το ανώτερο όριο του εύρους συχνοτήτων υπερήχων. Το κατώτερο όριο του εύρους υπερήχων ορίζεται υπό όρους ως 0,001 Hz .

Ο υπέρηχος έχει μια σειρά από χαρακτηριστικά που σχετίζονται με τη χαμηλή συχνότητα ταλαντώσεων ενός ελαστικού μέσου: έχει πολύ μεγαλύτερα πλάτη ταλάντωσης. εξαπλώνεται πολύ πιο μακριά στον αέρα, αφού η απορρόφησή του στην ατμόσφαιρα είναι αμελητέα. παρουσιάζει το φαινόμενο της περίθλασης, με αποτέλεσμα να διεισδύει εύκολα στα δωμάτια και να ξεπερνά τα εμπόδια που καθυστερούν ηχητικούς ήχους; προκαλεί δόνηση μεγάλων αντικειμένων λόγω συντονισμού.

χημική σπηλαίωση υπερήχων κυμάτων

2. Χρήση του υπέρηχου ως τρόπου εντατικοποίησης των χημικών-τεχνολογικών διεργασιών

Η φυσική επίδραση στις χημικές αντιδράσεις σε αυτή την περίπτωση πραγματοποιείται σε συσκευές υπερήχων,- συσκευές στις οποίες χρησιμοποιούνται ακουστικοί κραδασμοί χαμηλής συχνότητας για την εντατικοποίηση τεχνολογικών διεργασιών σε υγρά μέσα (στην πραγματικότητα υπερηχητικός με συχνότητα έως 20 Hz, ήχος με συχνότητα έως 100 Hz). Οι ταλαντώσεις δημιουργούνται απευθείας στο επεξεργασμένο μέσο με τη βοήθεια εύκαμπτων εκπομπών διαφόρων διαμορφώσεων και σχημάτων ή άκαμπτων μεταλλικών εμβόλων που συνδέονται με τα τοιχώματα των τεχνολογικών δοχείων μέσω ελαστικών στοιχείων (π.χ. καουτσούκ). Αυτό καθιστά δυνατή την εκφόρτωση των τοιχωμάτων της συσκευής υπερήχων από κραδασμούς της πηγής, μειώνει σημαντικά τους κραδασμούς τους και το επίπεδο θορύβου σε βιομηχανικούς χώρους. Σε συσκευές υπερήχων διεγείρονται ταλαντώσεις με μεγάλα πλάτη (από μονάδες έως δεκάδες mm).

Ωστόσο, η χαμηλή απορρόφηση του υπέρηχου από το μέσο εργασίας και η δυνατότητα αντιστοίχισης του με τον εκπομπό των ταλαντώσεων (επιλογή κατάλληλων παραμέτρων πηγής) και το μέγεθος της συσκευής (για την επεξεργασία δεδομένων όγκων υγρού) καθιστούν δυνατή την επέκταση του μη γραμμικού φαινόμενα κυμάτων που προκύπτουν υπό την επίδραση του υπέρηχου σε μεγάλους τεχνολογικούς όγκους. Εξαιτίας αυτού, οι συσκευές υπερήχων διαφέρουν θεμελιωδώς από τις υπερηχητικές, στις οποίες τα υγρά επεξεργάζονται σε μικρό όγκο.

Στις συσκευές υπερήχων πραγματοποιούνται οι ακόλουθες φυσικές επιδράσεις (μία ή περισσότερες ταυτόχρονα): σπηλαίωση, εναλλασσόμενες και υψηλού πλάτους πιέσεις ακτινοβολίας (ηχητική ακτινοβολία), εναλλασσόμενες ροές υγρών, ακουστικά ρεύματα (ηχητικός άνεμος), απαέρωση του ρευστού και σχηματισμός ένα πλήθος φυσαλίδων αερίου και τα στρώματα ισορροπίας τους σε αυτό, μετατόπιση φάσης των ταλαντώσεων μεταξύ αιωρούμενων σωματιδίων και υγρού. Αυτές οι επιδράσεις επιταχύνουν σημαντικά τις οξειδοαναγωγικές, ηλεκτροχημικές και άλλες αντιδράσεις, εντείνουν 2-4 φορές τις βιομηχανικές διαδικασίες ανάμειξης, φιλτραρίσματος, διάλυσης και διασποράς στερεών υλικών σε υγρά, διαχωρισμού, ταξινόμησης και αφυδάτωσης αιωρημάτων, καθώς και καθαρισμού εξαρτημάτων και μηχανισμών κ.λπ. .

Η χρήση υπερήχων επιτρέπει πολλές φορές τη μείωση της ειδικής κατανάλωσης ενέργειας και μετάλλων και τις συνολικές διαστάσεις της συσκευής, καθώς και την επεξεργασία υγρών απευθείας στο ρεύμα κατά τη μεταφορά τους μέσω αγωγών, γεγονός που εξαλείφει την εγκατάσταση αναμεικτών και άλλων συσκευών.

Σχήμα 3 - Συσκευή Infrasonic για ανάμιξη αιωρημάτων: 1 - εκπομπός δόνησης μεμβράνης. 2 - διαμορφωτής πεπιεσμένου αέρα. 3 - συσκευή εκκίνησης. 4 - συμπιεστής

Μία από τις πιο κοινές εφαρμογές του υπέρηχου είναι η ανάμειξη εναιωρημάτων μέσω, για παράδειγμα, συσκευής υπερήχων σωλήνων. Ένα τέτοιο μηχάνημα αποτελείται από έναν ή περισσότερους σειριακά συνδεδεμένους υδροπνευματικούς εκπομπούς και μια συσκευή φόρτωσης.

3. Η χρήση υπερήχων στην εντατικοποίηση των χημικών διεργασιών

Υπέρηχος microns - ηχητικά κύματα που έχουν συχνότητα υψηλότερη από αυτή που αντιλαμβάνεται το ανθρώπινο αυτί, συνήθως, ο υπέρηχος εννοείται ότι σημαίνει συχνότητες πάνω από 20.000 Hertz. Οι δονήσεις υψηλής συχνότητας που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία δημιουργούνται συνήθως χρησιμοποιώντας πιεζοκεραμικούς μετατροπείς. Σε περιπτώσεις όπου η δύναμη των υπερηχητικών δονήσεων είναι πρωταρχικής σημασίας, χρησιμοποιούνται μηχανικές πηγές υπερήχων.

Η επίδραση του υπερήχου στις χημικές και φυσικοχημικές διεργασίες που συμβαίνουν σε ένα υγρό περιλαμβάνει: την έναρξη ορισμένων χημικών αντιδράσεων, την αλλαγή του ρυθμού και μερικές φορές της κατεύθυνσης των αντιδράσεων, την εμφάνιση λάμψης στο υγρό (ηχοφωταύγεια), τη δημιουργία σοκ. κύματα στο υγρό, γαλακτωματοποίηση μη αναμίξιμων υγρών και σωματιδίων συνένωσης μέσα στο κινούμενο μέσο ή στην επιφάνεια του σώματος), γαλακτώματα, διασπορά (λεπτή άλεση στερεών ή υγρών) στερεών και πήξη (συνδυάζοντας μικρά διασκορπισμένα σωματίδια σε μεγαλύτερα συσσωματώματα) στερεά σωματίδια σε υγρά, απαέρωση υγρών κ.λπ. Για την εφαρμογή τεχνολογικών διαδικασιών χρησιμοποιούνται συσκευές υπερήχων.

Επίδραση του υπερήχου σε διάφορες διαδικασίεςσχετίζεται με τη σπηλαίωση (ο σχηματισμός σε ένα υγρό κατά τη διέλευση ενός ακουστικού κύματος κοιλοτήτων (φυσαλίδες σπηλαίωσης) γεμάτων με αέριο, ατμό ή μείγμα αυτών).

Οι χημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν σε ένα υγρό υπό την επίδραση υπερήχων (αντιδράσεις ήχου-χημικών) μπορούν υπό όρους να χωριστούν σε: α) αντιδράσεις οξειδοαναγωγής που συμβαίνουν σε υδατικά διαλύματα μεταξύ διαλυμένων ουσιών και προϊόντων αποσύνθεσης μορίων νερού μέσα σε μια φυσαλίδα σπηλαίωσης (H, OH, ), για παράδειγμα:

β) Αντιδράσεις μεταξύ διαλυμένων αερίων και ουσιών με υψηλή τάση ατμών μέσα στη φυσαλίδα σπηλαίωσης:

γ) Αλυσιδωτές αντιδράσεις που ξεκινούν όχι από ριζικά προϊόντα αποσύνθεσης νερού, αλλά από κάποια άλλη ουσία που διασπάται σε μια φυσαλίδα σπηλαίωσης, για παράδειγμα, ισομερισμός μηλεϊνικού οξέος σε φουμαρικό οξύ υπό τη δράση του Br, το οποίο σχηματίζεται ως αποτέλεσμα ηχοχημικής διάστασης.

δ) Αντιδράσεις που περιλαμβάνουν μακρομόρια. Για αυτές τις αντιδράσεις, όχι μόνο η σπηλαίωση και τα συναφή κρουστικά κύματα και οι αθροιστικοί πίδακες είναι σημαντικές, αλλά και οι μηχανικές δυνάμεις που διασπούν τα μόρια. Οι προκύπτουσες μακρορίζες παρουσία του μονομερούς είναι ικανές να ξεκινήσουν τον πολυμερισμό.

ε) Έναρξη έκρηξης σε υγρά και στερεά εκρηκτικά.

στ) Αντιδράσεις σε υγρά μη υδατικά συστήματα, για παράδειγμα, πυρόλυση και οξείδωση υδρογονανθράκων, οξείδωση αλδεΰδων και αλκοολών, αλκυλίωση αρωματικών ενώσεων κ.λπ.

Το κύριο ενεργειακό χαρακτηριστικό των ηχοχημικών αντιδράσεων είναι η ενεργειακή απόδοση, η οποία εκφράζεται από τον αριθμό των μορίων του προϊόντος που σχηματίζονται με κόστος 100 eV απορροφούμενης ενέργειας. Η ενεργειακή απόδοση των προϊόντων των αντιδράσεων οξειδοαναγωγής συνήθως δεν ξεπερνά μερικές μονάδες και για τις αλυσιδωτές αντιδράσεις φτάνει σε αρκετές χιλιάδες.

Υπό τη δράση του υπερήχου σε πολλές αντιδράσεις, είναι δυνατό να αυξηθεί ο ρυθμός αρκετές φορές (για παράδειγμα, στις αντιδράσεις υδρογόνωσης, ισομερισμού, οξείδωσης κ.λπ.), μερικές φορές η απόδοση αυξάνεται επίσης ταυτόχρονα.

Είναι σημαντικό να λαμβάνεται υπόψη ο αντίκτυπος των υπερήχων στην ανάπτυξη και εφαρμογή διαφόρων τεχνολογικών διεργασιών (για παράδειγμα, όταν εκτίθεται σε νερό, στο οποίο διαλύεται ο αέρας, σχηματίζονται οξείδια του αζώτου), προκειμένου να κατανοηθούν οι διεργασίες που συνοδεύουν την απορρόφηση του ήχου στα μέσα.

συμπέρασμα

Επί του παρόντος, οι ηχητικές δονήσεις χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία, αποτελώντας έναν πολλά υποσχόμενο τεχνολογικό παράγοντα που καθιστά δυνατή, εάν είναι απαραίτητο, την απότομη εντατικοποίηση των διαδικασιών παραγωγής.

Η χρήση ισχυρών υπερήχων σε τεχνολογικές διαδικασίες για την παραγωγή και την επεξεργασία υλικών και ουσιών επιτρέπει:

Μειώστε το κόστος μιας διαδικασίας ή ενός προϊόντος,

Λήψη νέων προϊόντων ή βελτίωση της ποιότητας των υπαρχόντων,

Εντατικοποίηση παραδοσιακών τεχνολογικών διαδικασιών ή τόνωση της εφαρμογής νέων,

Συμβάλετε στη βελτίωση της περιβαλλοντικής κατάστασης μειώνοντας την επιθετικότητα των υγρών διεργασίας.

Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι ο υπέρηχος έχει εξαιρετικά δυσμενή επίδραση στους ζωντανούς οργανισμούς. Για τη μείωση τέτοιων επιπτώσεων, συνιστάται η τοποθέτηση εγκαταστάσεων υπερήχων σε ειδικούς χώρους, χρησιμοποιώντας συστήματα τηλεχειρισμού για τεχνολογικές διεργασίες. Η αυτοματοποίηση αυτών των εγκαταστάσεων έχει μεγάλο αποτέλεσμα.

Ένας πιο οικονομικός τρόπος προστασίας από τις επιπτώσεις των υπερήχων είναι η χρήση ηχομονωτικών περιβλημάτων που κλείνουν εγκαταστάσεις υπερήχων ή οθόνες που βρίσκονται στη διαδρομή των υπερήχων. Αυτές οι σήτες είναι κατασκευασμένες από λαμαρίνα χάλυβα ή ντουραλουμίν, πλαστικό ή ειδικό καουτσούκ.

Κατάλογος πηγών που χρησιμοποιήθηκαν

1. ΜαργκούληςΜ.Α. Βασικές αρχές της χημείας του ήχου (χημικές αντιδράσεις σε ακουστικά πεδία). εγχειρίδιο επίδομα για χημ. και χημικός τεχνολόγος. Ειδικότητες ΑΕΙ / Μ.Α. Μαργκούλης. Μ.: Γυμνάσιο, 1984. 272 ​​σελ.

2. Suslik K.S. Υπέρηχος. Οι χημικές, φυσικές και βιολογικές επιδράσεις του. Έκδοση: VCH, N. Y., 336 p.

3. Kardashev G.A. Φυσικές μέθοδοι εντατικοποίησης διεργασιών χημικής τεχνολογίας. Μόσχα: Χημεία, 1990, 208 σελ.

5. Φωτεινότητα

6. Υπερηχογράφημα

Φιλοξενείται στο Allbest.ru

Παρόμοια Έγγραφα

Διαδικασίες χημικής τεχνολογίας. Ανάπτυξη σχεδίου χημικής-τεχνολογικής διαδικασίας. Κριτήρια βελτιστοποίησης. Τοπολογική μέθοδος και HTS. Έννοιες και ορισμοί της θεωρίας γραφημάτων. Παράμετροι του τεχνολογικού τρόπου των στοιχείων CTS. Μελέτη στοχαστικών διεργασιών.

διάλεξη, προστέθηκε 18/02/2009


Θεωρία χημικών διεργασιών οργανικής σύνθεσης. Λύση: κατά την αλκυλίωση του βενζολίου με προπυλένιο παρουσία οποιωνδήποτε καταλυτών, λαμβάνει χώρα διαδοχική υποκατάσταση ατόμων υδρογόνου με το σχηματισμό ενός μείγματος προϊόντων διαφορετικών βαθμών αλκυλίωσης.

θητεία, προστέθηκε 01/04/2009


οργανική σύνθεσηως τμήμα της χημείας, το αντικείμενο και οι μέθοδοι μελέτης της. Η ουσία των διεργασιών αλκυλίωσης και ακυλίωσης, χαρακτηριστικές αντιδράσεις και αρχές ροής. Περιγραφή των αντιδράσεων συμπύκνωσης. Χαρακτηριστικά, σημασία της νίτρωσης, αντιδράσεις αλογόνωσης.

διάλεξη, προστέθηκε 28/12/2009


Στάδια μελέτης των διεργασιών καύσης και εκρήξεων. Οι κύριοι τύποι εκρήξεων, η ταξινόμηση τους ανάλογα με το είδος των χημικών αντιδράσεων και την πυκνότητα της ύλης. Αντιδράσεις αποσύνθεσης, οξειδοαναγωγής, πολυμερισμού, ισομερισμού και συμπύκνωσης, μείγματα στη βάση των εκρήξεων.

περίληψη, προστέθηκε 06/06/2011


Βιομηχανική επεξεργασία νερού. Ένα σύνολο λειτουργιών που παρέχουν καθαρισμό νερού. Ομογενείς και ετερογενείς μη καταλυτικές διεργασίες σε υγρές και αέριες φάσεις, οι νόμοι και οι μέθοδοι εντατικοποίησής τους. Σύγκριση διάφοροι τύποιχημικούς αντιδραστήρες.

διάλεξη, προστέθηκε 29/03/2009


Μέθοδοι λήψης βαφών. Λήψη σουλφανιλικού νατρίου με σύνθεση. Χαρακτηριστικά της πρώτης ύλης και του προϊόντος που προκύπτει. Υπολογισμός χημικών-τεχνολογικών διεργασιών και εξοπλισμού. Μαθηματική περιγραφή της χημικής μεθόδου λήψης σουλφανιλικού νατρίου.

διατριβή, προστέθηκε 21/10/2013


Η έννοια και ο υπολογισμός του ρυθμού των χημικών αντιδράσεων, η επιστημονική και πρακτική σημασία και εφαρμογή τους. Διατύπωση του νόμου της μαζικής δράσης. Παράγοντες που επηρεάζουν τον ρυθμό των χημικών αντιδράσεων. Παραδείγματα αντιδράσεων που συμβαίνουν σε ομοιογενή και ετερογενή συστήματα.

παρουσίαση, προστέθηκε 30/04/2012


Η έννοια και οι συνθήκες διέλευσης των χημικών αντιδράσεων. Χαρακτηρισμός αντιδράσεων σύνδεσης, αποσύνθεσης, υποκατάστασης, ανταλλαγής και εφαρμογή τους στη βιομηχανία. Αντιδράσεις οξειδοαναγωγής στην καρδιά της μεταλλουργίας, η ουσία του σθένους, τύποι μετεστεροποίησης.

περίληψη, προστέθηκε 27/01/2012


Η αξία του νερού για τη χημική βιομηχανία. Προετοιμασία νερού για διαδικασίες παραγωγής. Καταλυτικές διεργασίες, ταξινόμηση τους. Επίδραση ενός καταλύτη στον ρυθμό χημικών-τεχνολογικών διεργασιών. Ισορροπία υλικού του κλιβάνου για την καύση θείου.

δοκιμή, προστέθηκε 18/01/2014


Μηχανισμοί επίδρασης υπερήχων σε χημικές αντιδράσεις. Λογιστική για την ανάπτυξη και εφαρμογή τεχνολογικών διαδικασιών. Τεχνολογίες που πραγματοποιούνται με τη βοήθεια υπερήχων. Καθαρισμός και απολίπανση ακριβείας. Απαέρωση τήγματος και συγκόλληση πολυμερών και μετάλλων.

Οι χημικές αντιδράσεις είναι μέρος της καθημερινότητάς μας. Το μαγείρεμα στην κουζίνα, η οδήγηση αυτοκινήτου, αυτές οι αντιδράσεις είναι συχνές. Αυτή η λίστα περιέχει τις πιο εκπληκτικές και ασυνήθιστες αντιδράσεις που οι περισσότεροι από εμάς δεν έχουμε δει ποτέ.

10. Νάτριο και νερό σε αέριο χλώριο

Το νάτριο είναι ένα ιδιαίτερα εύφλεκτο στοιχείο. Σε αυτό το βίντεο, βλέπουμε μια σταγόνα νερού να προστίθεται στο νάτριο σε μια φιάλη αερίου χλωρίου. Κίτρινος- το έργο του νατρίου. Αν συνδυάσουμε νάτριο και χλώριο, παίρνουμε χλωριούχο νάτριο, δηλαδή συνηθισμένο επιτραπέζιο αλάτι.

9. Αντίδραση μαγνησίου και ξηρού πάγου

Το μαγνήσιο είναι πολύ εύφλεκτο και καίγεται πολύ έντονα. Σε αυτό το πείραμα, βλέπετε πώς το μαγνήσιο αναφλέγεται σε ένα κέλυφος ξηρού πάγου - παγωμένο διοξείδιο του άνθρακα. Το μαγνήσιο μπορεί να καεί σε διοξείδιο του άνθρακα και άζωτο. Λόγω του έντονου φωτός χρησιμοποιήθηκε ως φλας στην πρώιμη φωτογραφία, σήμερα εξακολουθεί να χρησιμοποιείται σε ναυτικούς πυραύλους και πυροτεχνήματα.

8. Αντίδραση αλατιού Berthollet και γλυκών

Το χλωρικό κάλιο είναι μια ένωση καλίου, χλωρίου και οξυγόνου. Όταν το χλωρικό κάλιο θερμαίνεται μέχρι το σημείο τήξης του, οποιοδήποτε αντικείμενο έρχεται σε επαφή μαζί του εκείνη τη στιγμή θα προκαλέσει τη διάσπαση του χλωρικού άλατος, με αποτέλεσμα την έκρηξη. Το αέριο που αναδύεται μετά τη διάσπαση είναι το οξυγόνο. Εξαιτίας αυτού, χρησιμοποιείται συχνά σε αεροσκάφη, διαστημικούς σταθμούς και υποβρύχια ως πηγή οξυγόνου. Η πυρκαγιά του σταθμού Mir συνδέθηκε επίσης με αυτήν την ουσία.

7. Φαινόμενο Meissner

Όταν ένας υπεραγωγός ψύχεται σε θερμοκρασία κάτω από τη θερμοκρασία μετάβασης, γίνεται διαμαγνητικός: δηλαδή, το αντικείμενο απωθείται από το μαγνητικό πεδίο, αντί να έλκεται από αυτό.

6. Υπερκορεσμός με οξικό νάτριο

Ναι, ναι, αυτό είναι το θρυλικό οξικό νάτριο. Νομίζω ότι όλοι έχουν ήδη ακούσει για το " υγρό πάγο". Λοιπόν, δεν υπάρχει τίποτα άλλο να προσθέσω)

5. Υπεραπορροφητικά πολυμερή

Γνωστά και ως υδρογέλη, είναι σε θέση να απορροφούν πολύ μεγάλη ποσότητα υγρού σε σχέση με τη δική τους μάζα. Για το λόγο αυτό χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία πάνας, καθώς και σε άλλους χώρους όπου απαιτείται προστασία από νερό και άλλα υγρά, όπως η κατασκευή υπόγειων καλωδίων.

4. Πλωτό εξαφθοριούχο θείο

Το εξαφθοριούχο θείο είναι ένα άχρωμο, μη τοξικό και μη εύφλεκτο αέριο που δεν έχει οσμή. Δεδομένου ότι είναι 5 φορές πιο πυκνό από τον αέρα, μπορεί να χυθεί σε δοχεία και ελαφρά αντικείμενα που βυθίζονται σε αυτό θα επιπλέουν σαν στο νερό. Ένα άλλο αστείο, εντελώς ακίνδυνο χαρακτηριστικό της χρήσης αυτού του αερίου είναι ότι χαμηλώνει απότομα τη φωνή, δηλαδή το αποτέλεσμα είναι ακριβώς το αντίθετο από αυτό της έκθεσης σε ήλιο. Το αποτέλεσμα μπορείτε να το δείτε εδώ:

3. Υπερρευστό ήλιο

Όταν το ήλιο ψύχεται στους -271 βαθμούς Κελσίου, φτάνει στο σημείο λάμδα. Σε αυτό το στάδιο (σε υγρή μορφή) είναι γνωστό ως ήλιο II, και είναι υπερρευστό. Όταν διέρχεται από τα λεπτότερα τριχοειδή αγγεία, είναι αδύνατο να μετρηθεί το ιξώδες του. Επιπλέον, θα «σέρνεται» προς τα πάνω αναζητώντας μια ζεστή περιοχή, φαινομενικά από τις επιπτώσεις της βαρύτητας. Απίστευτος!

2. Θερμίτης και υγρό άζωτο

Όχι, σε αυτό το βίντεο δεν θα ρίξουν υγρό άζωτο στους τερμίτες.

Ο θερμίτης είναι μια σκόνη αλουμινίου και οξείδιο μετάλλου που παράγει μια αλουμινοθερμική αντίδραση γνωστή ως αντίδραση θερμίτη. Δεν είναι εκρηκτικό, αλλά μπορεί να προκύψουν λάμψεις πολύ υψηλής θερμοκρασίας. Μερικοί τύποι πυροκροτητών «ξεκινούν» με την αντίδραση θερμίτη και η καύση γίνεται σε θερμοκρασία αρκετών χιλιάδων βαθμών. Στο παρακάτω κλιπ, βλέπουμε προσπάθειες «ψύξης» της αντίδρασης θερμίτη με υγρό άζωτο.

1. Αντίδραση Briggs-Rauscher

Αυτή η αντίδραση είναι γνωστή ως ταλαντούμενη χημική αντίδραση. Σύμφωνα με τη Wikipedia: «Ένα πρόσφατα παρασκευασμένο άχρωμο διάλυμα γίνεται αργά πορτοκαλί, μετά γίνεται έντονα σκούρο μπλε, μετά αργά γίνεται ξανά άχρωμο· η διαδικασία επαναλαμβάνεται πολλές φορές σε κύκλο, σταματώντας τελικά σε ένα σκούρο μπλε χρώμα και το ίδιο το υγρό μυρίζει έντονα του ιωδίου». Ο λόγος είναι ότι κατά την πρώτη αντίδραση παράγονται ορισμένες ουσίες, οι οποίες με τη σειρά τους προκαλούν μια δεύτερη αντίδραση και η διαδικασία επαναλαμβάνεται μέχρι εξάντλησης.

Πιο ενδιαφέρουσα:

Απίστευτα γεγονότα

Το μοριακό υλικό στην καθημερινή μας ζωή είναι τόσο προβλέψιμο που συχνά ξεχνάμε τι καταπληκτικά πράγματα μπορεί να συμβούν στα βασικά στοιχεία.

Ακόμη και μέσα στο σώμα μας, λαμβάνουν χώρα πολλές εκπληκτικές χημικές αντιδράσεις.

Εδώ είναι μερικές συναρπαστικές και εντυπωσιακές χημικές και φυσικές αντιδράσεις σε σχήμα GIF που θα σας θυμίσουν ένα μάθημα χημείας.

χημικές αντιδράσεις

1. "Το φίδι του Φαραώ" - η αποσύνθεση του θειοκυανικού υδραργύρου

Η καύση του θειοκυανικού υδραργύρου οδηγεί στην αποσύνθεσή του σε τρία άλλα χημικά. Αυτές οι τρεις χημικές ουσίες με τη σειρά τους αποσυντίθενται σε τρεις ακόμη ουσίες, γεγονός που οδηγεί στην ανάπτυξη ενός τεράστιου «φιδιού».

2. Καίγοντας σπίρτο

Η κεφαλή του σπίρτου περιέχει κόκκινο φώσφορο, θείο και αλάτι Bertolet. Η θερμότητα που παράγεται από τον φώσφορο αποσυνθέτει το άλας Bertolet και απελευθερώνει οξυγόνο στη διαδικασία. Το οξυγόνο συνδυάζεται με το θείο για να παράγει μια βραχύβια φλόγα που χρησιμοποιούμε για να ανάψουμε ένα κερί, για παράδειγμα.

3. Φωτιά + υδρογόνο

Το αέριο υδρογόνο είναι ελαφρύτερο από τον αέρα και μπορεί να αναφλεγεί με φλόγα ή σπινθήρα, με αποτέλεσμα μια θεαματική έκρηξη. Γι' αυτό το ήλιο χρησιμοποιείται πλέον πιο συχνά από το υδρογόνο για την πλήρωση μπαλονιών.

4. Υδράργυρος + αλουμίνιο

Ο υδράργυρος διεισδύει στο προστατευτικό στρώμα οξειδίου (σκουριά) του αλουμινίου, με αποτέλεσμα να σκουριάζει πολύ πιο γρήγορα.

Παραδείγματα χημικών αντιδράσεων

5. Δηλητήριο φιδιού + αίμα

Μια σταγόνα δηλητηρίου οχιάς σε ένα δίσκο Petri με αίμα το κάνει να κουλουριαστεί σε ένα παχύ κομμάτι στερεής ύλης. Αυτό συμβαίνει στο σώμα μας όταν μας δαγκώνει ένα δηλητηριώδες φίδι.

6. Διάλυμα σιδήρου + θειικού χαλκού

Ο σίδηρος αντικαθιστά τον χαλκό σε διάλυμα, μετατρέποντας το θειικό χαλκό σε θειικό σίδηρο. Ο καθαρός χαλκός συλλέγεται στο σίδηρο.

7. Ανάφλεξη του δοχείου αερίου

8. Δισκίο χλωρίου + ιατρικό αλκοόλσε κλειστό μπουκάλι

Η αντίδραση οδηγεί σε αύξηση της πίεσης και τελειώνει με τη ρήξη του δοχείου.

9. Πολυμερισμός π-νιτροανιλίνης

Σε ένα gif, μερικές σταγόνες πυκνού θειικού οξέος προστίθενται σε μισό κουταλάκι του γλυκού π-νιτροανιλίνη ή 4-νιτροανιλίνη.

10. Αίμα σε υπεροξείδιο του υδρογόνου

Ένα ένζυμο στο αίμα που ονομάζεται καταλάση μετατρέπει το υπεροξείδιο του υδρογόνου σε νερό και αέριο οξυγόνο, δημιουργώντας έναν αφρό από φυσαλίδες οξυγόνου.

Χημικά πειράματα

11. Γάλλιο σε ζεστό νερό

Το γάλλιο, το οποίο χρησιμοποιείται κυρίως στα ηλεκτρονικά, έχει σημείο τήξης 29,4 βαθμούς Κελσίου, που σημαίνει ότι θα λιώσει στα χέρια σας.

12. Αργή μετάβαση του βήτα κασσίτερου σε τροποποίηση άλφα

Σε χαμηλές θερμοκρασίες, το βήτα αλλοτρόπο του κασσίτερου (ασημί, μεταλλικό) μετατρέπεται αυθόρμητα στο άλφα αλλοτρόπο (γκρι, σκόνη).

13. Πολυακρυλικό νάτριο + νερό

Το πολυακρυλικό νάτριο, το ίδιο υλικό που χρησιμοποιείται στις βρεφικές πάνες, λειτουργεί σαν σφουγγάρι για να απορροφά την υγρασία. Όταν αναμιγνύεται με νερό, η ένωση μετατρέπεται σε στερεό πήκτωμα και το νερό δεν είναι πλέον υγρό και δεν μπορεί να χυθεί.

14. Αέριο ραδονίου 220 θα εγχυθεί στον θάλαμο ομίχλης

Το ίχνος σχήματος V καθίσταται δυνατό από δύο σωματίδια άλφα (πυρήνες ηλίου-4) που απελευθερώνονται όταν το ραδόνιο διασπάται σε πολώνιο και στη συνέχεια σε μόλυβδο.

Πειράματα οικιακής χημείας

15. Μπάλες υδρογέλης και πολύχρωμο νερό

Σε αυτή την περίπτωση, λαμβάνει χώρα διάχυση. Το Hydrogel είναι ένα πολυμερές κόκκο που απορροφά πολύ καλά το νερό.

16. Ακετόνη + φελιζόλ

Το φελιζόλ είναι κατασκευασμένο από φελιζόλ, το οποίο όταν διαλυθεί σε ασετόν, απελευθερώνει αέρα στον αφρό, με αποτέλεσμα να μοιάζει σαν να διαλύετε μεγάλη ποσότητα υλικού σε μικρή ποσότητα υγρού.

17. Ξηρός πάγος + σαπούνι πιάτων

Ο ξηρός πάγος που τοποθετείται στο νερό δημιουργεί ένα σύννεφο, ενώ το απορρυπαντικό πιάτων στο νερό συγκρατεί το διοξείδιο του άνθρακα και τους υδρατμούς σε σχήμα φυσαλίδας.

18. Μια σταγόνα απορρυπαντικού που προστίθεται στο γάλα με χρωστικές τροφίμων

Το γάλα είναι κυρίως νερό, αλλά περιέχει επίσης βιταμίνες, μέταλλα, πρωτεΐνες και μικροσκοπικά σταγονίδια λίπους αιωρούμενα σε διάλυμα.

Το απορρυπαντικό πιάτων χαλαρώνει τους χημικούς δεσμούς που συγκρατούν τις πρωτεΐνες και τα λίπη σε διάλυμα. Τα μόρια λίπους μπερδεύονται καθώς τα μόρια του σαπουνιού αρχίζουν να πετούν για να συνδεθούν με τα μόρια λίπους μέχρι να αναμιχθεί ομοιόμορφα το διάλυμα.

19. Οδοντόκρεμα Elephant

μαγιά και ζεστό νερόαδειάζουμε σε δοχείο με απορρυπαντικό, υπεροξείδιο του υδρογόνου και χρωστικές τροφίμων. Η μαγιά χρησιμεύει ως καταλύτης για την απελευθέρωση οξυγόνου από το υπεροξείδιο του υδρογόνου, δημιουργώντας πολλές φυσαλίδες. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται μια εξώθερμη αντίδραση, με το σχηματισμό αφρού και την απελευθέρωση θερμότητας.

Χημικά πειράματα (βίντεο)

20. Burnout βολβών

Το νήμα βολφραμίου σπάει, προκαλώντας ηλεκτρικό βραχυκύκλωμα που κάνει το νήμα να λάμπει.

21. Ferrofluid σε γυάλινο βάζο

Ένα σιδηρορευστό είναι ένα υγρό που μαγνητίζεται σε μεγάλο βαθμό παρουσία μαγνητικού πεδίου. Χρησιμοποιείται σε σκληρούς δίσκους και στη μηχανολογία.

Ένα άλλο φερρορευστό.

22. Ιώδιο + αλουμίνιο

Η οξείδωση του λεπτώς διασκορπισμένου αλουμινίου συμβαίνει στο νερό, σχηματίζοντας σκούρο μοβ ατμούς.

23. Ρουβίδιο + νερό

Το ρουβίδιο αντιδρά πολύ γρήγορα με το νερό για να σχηματίσει υδροξείδιο του ρουβιδίου και αέριο υδρογόνο. Η αντίδραση είναι τόσο γρήγορη που αν πραγματοποιηθεί σε γυάλινο δοχείο, θα μπορούσε να σπάσει.

Το τελικό αποτέλεσμα των αντιδράσεων εκρηκτικού μετασχηματισμού εκφράζεται συνήθως με μια εξίσωση που συσχετίζει τον χημικό τύπο της αρχικής εκρηκτικής ύλης ή τη σύνθεσή της (στην περίπτωση ενός εκρηκτικού μείγματος) με τη σύνθεση των τελικών προϊόντων έκρηξης.

Η γνώση της εξίσωσης του χημικού μετασχηματισμού κατά τη διάρκεια μιας έκρηξης είναι απαραίτητη από δύο απόψεις. Από τη μία πλευρά, αυτή η εξίσωση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό της θερμότητας και του όγκου των αερίων προϊόντων μιας έκρηξης και, κατά συνέπεια, της θερμοκρασίας, της πίεσης και άλλων παραμέτρων της έκρηξης. Από την άλλη πλευρά, η σύνθεση των προϊόντων έκρηξης έχει ιδιαίτερη σημασία όταν πρόκειται για εκρηκτικά που προορίζονται για ανατίναξη σε υπόγειες εργασίες (εξ ου και ο υπολογισμός του αερισμού του ορυχείου έτσι ώστε η ποσότητα του μονοξειδίου του άνθρακα και των οξειδίων του αζώτου να μην υπερβαίνει έναν ορισμένο όγκο) .

Ωστόσο, κατά τη διάρκεια μιας έκρηξης, η χημική ισορροπία δεν επιτυγχάνεται πάντα. Σε εκείνες τις πολυάριθμες περιπτώσεις που ο υπολογισμός δεν επιτρέπει σε κάποιον να καθορίσει αξιόπιστα την τελική ισορροπία του εκρηκτικού μετασχηματισμού, στρέφεται στο πείραμα. Όμως και ο πειραματικός προσδιορισμός της σύστασης των προϊόντων τη στιγμή της έκρηξης συναντά σοβαρές δυσκολίες, αφού στα προϊόντα της έκρηξης στο υψηλή θερμοκρασίαμπορεί να περιέχει άτομα και ελεύθερες ρίζες (ενεργά σωματίδια), τα οποία δεν μπορούν να ανιχνευθούν μετά την ψύξη.

Τα οργανικά εκρηκτικά αποτελούνται κατά κανόνα από άνθρακα, υδρογόνο, οξυγόνο και άζωτο. Επομένως, τα προϊόντα έκρηξης μπορεί να περιέχουν τις ακόλουθες αέριες και στερεές ουσίες: CO 2, H 2 O, N 2, CO, O 2, H 2, CH 4 και άλλους υδρογονάνθρακες: NH 3, C 2 N 2, HCN, NO, N 2 O, C. Εάν η σύνθεση των εκρηκτικών περιλαμβάνει θείο ή χλώριο, τότε τα προϊόντα της έκρηξης μπορεί να περιέχουν SO 2 , H 2 S, HCl και Cl 2, αντίστοιχα. Στην περίπτωση της περιεκτικότητας σε μέταλλα στη σύνθεση εκρηκτικών, για παράδειγμα, αλουμίνιο ή ορισμένα άλατα (για παράδειγμα, νιτρικό αμμώνιο NH 4 NO 3, νιτρικό βάριο Ba (NO 3) 2, χλωρικά άλατα - χλωρικό βάριο Ba (ClO 3) 2, χλωρικό κάλιο KClO 3, υπερχλωρικά - αμμώνιο NHClO 4, κ.λπ.) στη σύνθεση των προϊόντων έκρηξης υπάρχουν οξείδια, για παράδειγμα Al 2 O 3, ανθρακικά, για παράδειγμα, ανθρακικό βάριο BaCO 3, ανθρακικό κάλιο K 2 CO 3 , διττανθρακικά (KHCO 3), κυανιούχα (KCN), θειικά (BaSO 4, K 2 SO 4), σουλφίδια (NS, K 2 S), θειώδη (K 2 S 2 O 3), χλωρίδια (AlC μεγάλο 3, BaCl2, KCl) και άλλες ενώσεις.

Η παρουσία και η ποσότητα ορισμένων προϊόντων έκρηξης εξαρτώνται κυρίως από την ισορροπία οξυγόνου της εκρηκτικής σύνθεσης.

Το ισοζύγιο οξυγόνου χαρακτηρίζει την αναλογία μεταξύ της περιεκτικότητας σε εύφλεκτα στοιχεία και του οξυγόνου στο εκρηκτικό.

Το ισοζύγιο οξυγόνου συνήθως υπολογίζεται ως η διαφορά μεταξύ της ποσότητας βάρους του οξυγόνου που περιέχεται στο εκρηκτικό και της ποσότητας οξυγόνου που απαιτείται για την πλήρη οξείδωση των εύφλεκτων στοιχείων που περιλαμβάνονται στη σύνθεσή του. Ο υπολογισμός πραγματοποιείται για 100 g εκρηκτικής ύλης, σύμφωνα με την οποία το ισοζύγιο οξυγόνου εκφράζεται ως ποσοστό. Η παροχή της σύνθεσης με οξυγόνο χαρακτηρίζεται από το ισοζύγιο οξυγόνου (KB) ή τον συντελεστή οξυγόνου a to, που εκφράζουν σε σχετικούς όρους την περίσσεια ή την έλλειψη οξυγόνου για την πλήρη οξείδωση εύφλεκτων στοιχείων σε ανώτερα οξείδια, για παράδειγμα, CO 2 και H2O.

Εάν ένα εκρηκτικό περιέχει τόσο οξυγόνο όσο είναι απαραίτητο για την πλήρη οξείδωση των εύφλεκτων στοιχείων που το αποτελούν, τότε το ισοζύγιο οξυγόνου του είναι ίσο με μηδέν. Εάν η περίσσεια - KB είναι θετική, με έλλειψη οξυγόνου - KB είναι αρνητική. Το ισοζύγιο των εκρηκτικών ως προς το οξυγόνο αντιστοιχεί σε CB - 0. α έως = 1.

Εάν ένα εκρηκτικό περιέχει άνθρακα, υδρογόνο, άζωτο και οξυγόνο και περιγράφεται από την εξίσωση C a H b N c O d, τότε οι τιμές του ισοζυγίου οξυγόνου και του συντελεστή οξυγόνου μπορούν να προσδιοριστούν από τους τύπους

(2)

όπου a, b, c και d είναι ο αριθμός των ατόμων C, H, N και O, αντίστοιχα, στον χημικό τύπο του εκρηκτικού. 12, 1, 14, 16 - στρογγυλοποιούνται στον πλησιέστερο ακέραιο αριθμό ατομικές μάζεςαντίστοιχα άνθρακα, υδρογόνο, άζωτο και οξυγόνο. ο παρονομαστής του κλάσματος της εξίσωσης (1) καθορίζει το μοριακό βάρος της εκρηκτικής ύλης: M = 12a + b + 14c + 16d.

Από την άποψη της ασφάλειας παραγωγής και λειτουργίας (αποθήκευση, μεταφορά, χρήση) εκρηκτικών, τα περισσότερα σκευάσματα έχουν αρνητικό ισοζύγιο οξυγόνου.

Σύμφωνα με το ισοζύγιο οξυγόνου, όλα τα εκρηκτικά χωρίζονται στις ακόλουθες τρεις ομάδες:

I. Εκρηκτικά με θετικό ισοζύγιο οξυγόνου: ο άνθρακας οξειδώνεται σε CO 2 , το υδρογόνο σε H 2 O , το άζωτο και η περίσσεια οξυγόνου απελευθερώνονται σε στοιχειακή μορφή.

II. Εκρηκτικά με αρνητικό ισοζύγιο οξυγόνου, όταν το οξυγόνο δεν επαρκεί για την πλήρη οξείδωση των συστατικών σε ανώτερα οξείδια και ο άνθρακας οξειδώνεται μερικώς σε CO (αλλά όλα τα εκρηκτικά μετατρέπονται σε αέρια).

III. Ένα εκρηκτικό με αρνητικό ισοζύγιο οξυγόνου, αλλά το οξυγόνο δεν επαρκεί για να μετατρέψει όλα τα εύφλεκτα συστατικά σε αέρια (υπάρχει στοιχειακός άνθρακας στα προϊόντα έκρηξης).

4.4.1. Υπολογισμός της σύστασης προϊόντων εκρηκτικής αποσύνθεσης εκρηκτικών

με θετικό ισοζύγιο οξυγόνου (ομάδα I εκρηκτικών)

Κατά τη σύνταξη των εξισώσεων για τις αντιδράσεις έκρηξης, τα εκρηκτικά με θετικό ισοζύγιο οξυγόνου καθοδηγούνται από τις ακόλουθες διατάξεις: ο άνθρακας οξειδώνεται σε διοξείδιο του άνθρακα CO 2, υδρογόνο σε νερό H 2 O, άζωτο και περίσσεια οξυγόνου απελευθερώνονται σε στοιχειακή μορφή (N 2, Ο 2).

Για παράδειγμα.

1. Γράψτε μια εξίσωση αντίδρασης (προσδιορίστε τη σύσταση των προϊόντων έκρηξης) της εκρηκτικής αποσύνθεσης μιας μεμονωμένης εκρηκτικής ύλης.

Νιτρογλυκερίνη: C 3 H 5 (ONO 2) 3, Μ = 227.

Καθορίζουμε την τιμή του ισοζυγίου οξυγόνου για τη νιτρογλυκερίνη:

KB > 0, γράφουμε την εξίσωση αντίδρασης:

C 3 H 5 (ONO 2) 3 \u003d 3CO 2 + 2,5H 2 O + 0,25O 2 + 1,5N 2.

Εκτός από την κύρια αντίδραση, οι αντιδράσεις διάστασης προχωρούν:

2CO 2 2CO + O 2;

O 2 + N 2 2NO;

2Η2Ο 2Η2 + Ο2;

H 2 O + CO CO 2 + H 2.

Αλλά επειδή KB \u003d 3,5 (πολύ περισσότερο από το μηδέν) - οι αντιδράσεις μετατοπίζονται προς το σχηματισμό CO 2, H 2 O, N 2, επομένως, η αναλογία αερίων CO, H 2 και NO στα εκρηκτικά προϊόντα αποσύνθεσης είναι ασήμαντη και μπορούν να παραμεληθούν.

2. Να συνθέσετε μια εξίσωση για την αντίδραση της εκρηκτικής αποσύνθεσης μικτών εκρηκτικών: αμμωνική, αποτελούμενη από 80% νιτρικό αμμώνιο NH 4 NO 3 (M = 80), 15% TNT C 7 H 5 N 3 O 6 (M = 227) και 5% αλουμίνιο Al (a.m. M = 27).

Ο υπολογισμός του ισοζυγίου οξυγόνου και του συντελεστή α σε ανάμεικτα εκρηκτικά πραγματοποιείται ως εξής: η ποσότητα καθενός από τα χημικά στοιχεία που περιέχονται σε 1 kg του μείγματος υπολογίζεται και εκφράζεται σε mol. Στη συνέχεια συνθέτουν έναν υπό όρους χημικό τύπο για 1 κιλό μικτής εκρηκτικής ύλης, παρόμοιο στην εμφάνιση με τον χημικό τύπο για ένα μεμονωμένο εκρηκτικό, και στη συνέχεια ο υπολογισμός πραγματοποιείται όπως στο παραπάνω παράδειγμα.

Εάν το ανάμεικτο εκρηκτικό περιέχει αλουμίνιο, τότε οι εξισώσεις για τον προσδιορισμό των τιμών των CB και α έχουν την ακόλουθη μορφή:

,

,

όπου e είναι ο αριθμός των ατόμων αλουμινίου στον υπό συνθήκη τύπο.

Απόφαση.

1. Υπολογίζουμε τη στοιχειακή σύσταση 1 κιλού αμμωνίου και γράφουμε τον υπό όρους χημικό τύπο του

%.

2. Γράψτε την εξίσωση αντίδρασης για την αποσύνθεση αμμωνίου:

C 4,6 H 43,3 N 20 O 34 Al 1,85 \u003d 4,6CO 2 + 21,65H 2 O + 0,925Al 2 O 3 + 10N 2 + 0,2O 2.

4.4.2. Υπολογισμός της σύστασης προϊόντων εκρηκτικής αποσύνθεσης εκρηκτικών

με αρνητικό ισοζύγιο οξυγόνου (II ομάδα ΒΒ)

Όπως σημειώθηκε προηγουμένως, κατά τη σύνταξη των εξισώσεων για τις αντιδράσεις εκρηκτικής αποσύνθεσης των εκρηκτικών της δεύτερης ομάδας, πρέπει να ληφθούν υπόψη τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: το υδρογόνο οξειδώνεται σε Η 2 Ο, ο άνθρακας οξειδώνεται σε CO, το υπόλοιπο οξυγόνο οξειδώνει μέρος του CO σε CO 2 και το άζωτο απελευθερώνεται με τη μορφή N 2.

Παράδειγμα:Να συνθέσετε μια εξίσωση για την αντίδραση της εκρηκτικής αποσύνθεσης της τετρανιτρικής πενταερυθριτόλης (PETN) C (CH 2 ONO 2) 4 Mthena \u003d 316. Το ισοζύγιο οξυγόνου είναι ίσο με -10,1%.

Από χημική φόρμουλαμαύρισμα μπορεί να φανεί ότι το οξυγόνο δεν είναι αρκετό μέχρι την πλήρη οξείδωση του υδρογόνου και του άνθρακα (για 8 υδρογόνα, χρειάζονται 4 άτομα οξυγόνου για να μετατραπούν σε H 2 O \u003d 4H 2 O) (για 5 at. άνθρακα, 10 άτομα οξυγόνου χρειάζονται για να μετατραπούν σε CO 2 \u003d 5CO 2) συνολικά 4 + 10 \u003d 14 at. οξυγόνο, και υπάρχουν μόνο 12 άτομα.

1. Συνθέτουμε την εξίσωση αντίδρασης για την αποσύνθεση του θερμαντικού στοιχείου:

C (CH 2 ONO 2) 4 \u003d 5CO + 4H 2 O + 1,5O 2 + 2N 2 \u003d 4H 2 O + 2CO + 3CO 2 + 2N 2.

Για να προσδιορίσετε την τιμή των συντελεστών CO και CO 2:

5CO + 1,5O 2 \u003d xCO + yCO 2,

x + y \u003d n - το άθροισμα των ατόμων άνθρακα,

x + 2y \u003d m - το άθροισμα των ατόμων οξυγόνου,

X + y \u003d 5 x \u003d 5 - y

x + 2y = 8 ή x = 8 - 2y

ή 5 - y \u003d 8 - 2y; y \u003d 8 - 5 \u003d 3; x \u003d 5 - 3 \u003d 2.

Οτι. συντελεστής σε CO x = 2; σε CO 2 y \u003d 3, δηλ.

5CO + 1,5 O 2 \u003d 2CO + 3CO 2.

Δευτερεύουσες αντιδράσεις (διασπάσεις):

Υδρατμοί: H 2 O + CO CO 2 + H 2;

2Η2Ο 2Η2 + Ο2;

Διάσταση: 2CO 2 2CO + O 2;

2. Για να εκτιμήσουμε το σφάλμα, υπολογίζουμε τη σύνθεση των προϊόντων της αντίδρασης εκρηκτικής αποσύνθεσης, λαμβάνοντας υπόψη τις πιο σημαντικές από τις δευτερεύουσες αντιδράσεις - την αντίδραση των υδρατμών (H 2 O + CO CO 2 + H 2).

Η εξίσωση αντίδρασης για την εκρηκτική αποσύνθεση του PETN μπορεί να αναπαρασταθεί ως:

C (CH 2 ONO 2) 4 \u003d uH 2 O + xCO + yCO 2 + zH 2 + 2N 2.

Η θερμοκρασία της εκρηκτικής διαρροής του θερμαντικού στοιχείου είναι περίπου 4000 0 Κ.

Συνεπώς, η σταθερά ισορροπίας των υδρατμών:

.

Καταγράφουμε και λύνουμε το σύστημα των εξισώσεων:

,

x + y = 5 (βλ. παραπάνω) είναι ο αριθμός των ατόμων άνθρακα.

2z + 2у = 8 είναι ο αριθμός των ατόμων υδρογόνου.

x + 2y + u = 12 είναι ο αριθμός των ατόμων οξυγόνου.

Ο μετασχηματισμός του συστήματος εξισώσεων ανάγεται σε λήψη τετραγωνική εξίσωση:

7,15 ε 2 - 12,45 ε - 35 = 0.

(Μια εξίσωση του τύπου ay 2 + wy + c = 0).

Η λύση του μοιάζει με:

,

,

y = 3,248, μετά x = 1,752; z = 0,242; u = 3.758.

Έτσι, η εξίσωση της αντίδρασης παίρνει τη μορφή:

C (CH 2 ONO 2) 4 \u003d 1,752CO + 3,248CO 2 + 3,758H 2 O + 0,242H 2 + 2N 2.

Μπορεί να φανεί από την εξίσωση που προκύπτει ότι το σφάλμα στον προσδιορισμό της σύνθεσης και της ποσότητας των εκρηκτικών προϊόντων αποσύνθεσης με μια κατά προσέγγιση μέθοδο είναι ασήμαντο.

4.4.3. Σύνταξη εξισώσεων για τις αντιδράσεις εκρηκτικής αποσύνθεσης εκρηκτικών

με αρνητικό KB ( III ομάδα)

Όταν γράφετε τις εξισώσεις για την αντίδραση αποσύνθεσης εκρηκτικών για την τρίτη ομάδα εκρηκτικών, είναι απαραίτητο να τηρείτε την ακόλουθη σειρά:

1. Προσδιορίστε το KB του με τον χημικό τύπο των εκρηκτικών.

2. οξειδώνει το υδρογόνο σε Η2Ο.

3. Οξείδωση άνθρακα με υπολείμματα οξυγόνου σε CO.

4. Γράψτε τα υπόλοιπα προϊόντα της αντίδρασης, ιδίως C, N, κ.λπ.

5. Ελέγξτε τις πιθανότητες.

Παράδειγμα : Να γράψετε μια εξίσωση για την εκρηκτική αποσύνθεση του τρινιτροτολουολίου (τροτυλ, τολ) C 6 H 2 (NO 2) 3 CH 3 .

Μοριακή μάζα Μ = 227; KB = -74,0%.

Απόφαση:Από τον χημικό τύπο, βλέπουμε ότι το οξυγόνο δεν επαρκεί για την οξείδωση του άνθρακα και του υδρογόνου: για την πλήρη οξείδωση του υδρογόνου χρειάζονται 2,5 άτομα οξυγόνου, για την ατελή οξείδωση του άνθρακα, 7 άτομα (μόνο 9,5 σε σύγκριση με τα υπάρχοντα 6 άτομα ). Σε αυτή την περίπτωση, η εξίσωση αντίδρασης για την αποσύνθεση του TNT έχει τη μορφή:

C 6 H 2 (NO 2) 3 CH 3 \u003d 2,5H 2 O + 3,5CO + 3,5 C + 1,5N 2.

δευτερογενείς αντιδράσεις:

H 2 O + CO CO 2 + H 2;

Κατά τη διάρκεια χημικών αντιδράσεων, άλλες ουσίες λαμβάνονται από μία ουσία (δεν πρέπει να συγχέεται με τις πυρηνικές αντιδράσεις, στις οποίες χημικό στοιχείομετατρέπεται σε άλλο).

Οποιαδήποτε χημική αντίδραση περιγράφεται με μια χημική εξίσωση:

Αντιδραστήρια → Προϊόντα αντίδρασης

Το βέλος δείχνει την κατεύθυνση της αντίδρασης.

Για παράδειγμα:

Σε αυτή την αντίδραση, το μεθάνιο (CH 4) αντιδρά με το οξυγόνο (O 2), με αποτέλεσμα το σχηματισμό διοξειδίου του άνθρακα (CO 2) και νερού (H 2 O), ή μάλλον, υδρατμών. Αυτή ακριβώς είναι η αντίδραση που συμβαίνει στην κουζίνα σας όταν ανάβετε έναν καυστήρα αερίου. Η εξίσωση πρέπει να διαβαστεί ως εξής: ένα μόριο αερίου μεθανίου αντιδρά με δύο μόρια αερίου οξυγόνου, με αποτέλεσμα ένα μόριο διοξειδίου του άνθρακα και δύο μόρια νερού (ατμός).

Οι αριθμοί μπροστά από τα συστατικά μιας χημικής αντίδρασης ονομάζονται συντελεστές αντίδρασης.

Οι χημικές αντιδράσεις είναι ενδόθερμος(με απορρόφηση ενέργειας) και εξώθερμος(με απελευθέρωση ενέργειας). Η καύση του μεθανίου είναι χαρακτηριστικό παράδειγμα εξώθερμης αντίδρασης.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι χημικών αντιδράσεων. Η πιο κοινή:

• αντιδράσεις ένωσης;
• αντιδράσεις αποσύνθεσης;
• αντιδράσεις απλής υποκατάστασης.
• αντιδράσεις διπλής υποκατάστασης.
• αντιδράσεις οξείδωσης;
• αντιδράσεις οξειδοαναγωγής.

Αντιδράσεις σύνδεσης

Σε μια σύνθετη αντίδραση, τουλάχιστον δύο στοιχεία σχηματίζουν ένα προϊόν:

2Na (t) + Cl 2 (g) → 2NaCl (t)- ο σχηματισμός αλατιού.

Πρέπει να δοθεί προσοχή στην ουσιαστική απόχρωση των αντιδράσεων της σύνδεσης: ανάλογα με τις συνθήκες της αντίδρασης ή τις αναλογίες των αντιδραστηρίων που εμπλέκονται στην αντίδραση, το αποτέλεσμά της μπορεί να είναι διαφορετικά προϊόντα. Για παράδειγμα, υπό κανονικές συνθήκες καύσης άνθρακα, λαμβάνεται διοξείδιο του άνθρακα:
C (t) + O 2 (g) → CO 2 (g)

Εάν δεν υπάρχει αρκετό οξυγόνο, τότε σχηματίζεται θανατηφόρο μονοξείδιο του άνθρακα:
2C (t) + O 2 (g) → 2CO (g)

Αντιδράσεις αποσύνθεσης

Αυτές οι αντιδράσεις είναι, κατά τα άλλα, στην ουσία αντίθετες με τις αντιδράσεις της ένωσης. Ως αποτέλεσμα της αντίδρασης αποσύνθεσης, η ουσία αποσυντίθεται σε δύο (3, 4...) πιο απλά στοιχεία (ενώσεις):

• 2H 2 O (g) → 2H 2 (g) + O 2 (g)- αποσύνθεση νερού
• 2H 2 O 2 (g) → 2H 2 (g) O + O 2 (g)- αποσύνθεση υπεροξειδίου του υδρογόνου

Αντιδράσεις μονής υποκατάστασης

Ως αποτέλεσμα αντιδράσεων απλής υποκατάστασης, το πιο ενεργό στοιχείο αντικαθιστά το λιγότερο ενεργό στοιχείο στην ένωση:

Zn (t) + CuSO 4 (διάλυμα) → ZnSO 4 (διάλυμα) + Cu (t)

Ο ψευδάργυρος στο διάλυμα θειικού χαλκού εκτοπίζει τον λιγότερο ενεργό χαλκό, με αποτέλεσμα ένα διάλυμα θειικού ψευδαργύρου.

Ο βαθμός δραστηριότητας των μετάλλων κατά αύξουσα σειρά δραστηριότητας:

• Τα πιο δραστικά είναι τα μέταλλα των αλκαλίων και των αλκαλικών γαιών.

Η ιοντική εξίσωση για την παραπάνω αντίδραση θα είναι:

Zn (t) + Cu 2+ + SO 4 2- → Zn 2+ + SO 4 2- + Cu (t)

Ο ιονικός δεσμός CuSO 4, όταν διαλύεται στο νερό, αποσυντίθεται σε κατιόν χαλκού (φόρτιση 2+) και θειικό ανιόν (φόρτιση 2-). Ως αποτέλεσμα της αντίδρασης υποκατάστασης, σχηματίζεται ένα κατιόν ψευδαργύρου (το οποίο έχει το ίδιο φορτίο με το κατιόν του χαλκού: 2-). Σημειώστε ότι το θειικό ανιόν υπάρχει και στις δύο πλευρές της εξίσωσης, δηλαδή, με όλους τους μαθηματικούς κανόνες, μπορεί να αναχθεί. Το αποτέλεσμα είναι μια μοριακή εξίσωση ιόντων:

Zn (t) + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu (t)

Αντιδράσεις διπλής υποκατάστασης

Σε αντιδράσεις διπλής υποκατάστασης, δύο ηλεκτρόνια έχουν ήδη αντικατασταθεί. Τέτοιες αντιδράσεις ονομάζονται επίσης αντιδράσεις ανταλλαγής. Αυτές οι αντιδράσεις λαμβάνουν χώρα σε διάλυμα για να σχηματίσουν:

• αδιάλυτο στερεό (αντίδραση καθίζησης).
• νερό (αντιδράσεις εξουδετέρωσης).

Αντιδράσεις καθίζησης

Κατά την ανάμιξη ενός διαλύματος νιτρικού αργύρου (άλας) με διάλυμα χλωριούχου νατρίου, σχηματίζεται χλωριούχος άργυρος:

Μοριακή εξίσωση: KCl (διάλυμα) + AgNO 3 (p-p) → AgCl (t) + KNO 3 (p-p)

Ιωνική εξίσωση: K + + Cl - + Ag + + NO 3 - → AgCl (t) + K + + NO 3 -

Μοριακή-ιοντική εξίσωση: Cl - + Ag + → AgCl (t)

Εάν η ένωση είναι διαλυτή, θα είναι σε διάλυμα σε ιοντική μορφή. Εάν η ένωση είναι αδιάλυτη, θα καταβυθιστεί, σχηματίζοντας ένα στερεό.

Αντιδράσεις εξουδετέρωσης

Πρόκειται για αντιδράσεις μεταξύ οξέων και βάσεων, ως αποτέλεσμα των οποίων σχηματίζονται μόρια νερού.

Για παράδειγμα, η αντίδραση της ανάμειξης ενός διαλύματος θειικού οξέος και ενός διαλύματος υδροξειδίου του νατρίου (αλυσίβα):

Μοριακή εξίσωση: H 2 SO 4 (p-p) + 2NaOH (p-p) → Na 2 SO 4 (p-p) + 2H 2 O (l)

Ιωνική εξίσωση: 2H + + SO 4 2- + 2Na + + 2OH - → 2Na + + SO 4 2- + 2H 2 O (l)

Μοριακή-ιοντική εξίσωση: 2H + + 2OH - → 2H 2 O (g) ή H + + OH - → H 2 O (g)

Αντιδράσεις οξείδωσης

Πρόκειται για αντιδράσεις αλληλεπίδρασης ουσιών με αέριο οξυγόνο στον αέρα, στις οποίες, κατά κανόνα, απελευθερώνεται μεγάλη ποσότητα ενέργειας με τη μορφή θερμότητας και φωτός. Μια τυπική αντίδραση οξείδωσης είναι η καύση. Στην αρχή αυτής της σελίδας, δίνεται η αντίδραση της αλληλεπίδρασης του μεθανίου με το οξυγόνο:

CH 4 (g) + 2O 2 (g) → CO 2 (g) + 2H 2 O (g)

Το μεθάνιο αναφέρεται σε υδρογονάνθρακες (ενώσεις άνθρακα και υδρογόνου). Όταν ένας υδρογονάνθρακας αντιδρά με το οξυγόνο, απελευθερώνεται πολλή θερμική ενέργεια.

Αντιδράσεις οξειδοαναγωγής

Πρόκειται για αντιδράσεις στις οποίες ανταλλάσσονται ηλεκτρόνια μεταξύ των ατόμων των αντιδρώντων. Οι αντιδράσεις που συζητήθηκαν παραπάνω είναι επίσης αντιδράσεις οξειδοαναγωγής:

• 2Na + Cl 2 → 2NaCl - αντίδραση ένωσης
• CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O - αντίδραση οξείδωσης
• Zn + CuSO 4 → ZnSO 4 + Cu - αντίδραση μονής υποκατάστασης

Οι πιο λεπτομερείς αντιδράσεις οξειδοαναγωγής με μεγάλο αριθμό παραδειγμάτων επίλυσης εξισώσεων με τη μέθοδο ισοζυγίου ηλεκτρονίων και τη μέθοδο ημιαντίδρασης περιγράφονται στην ενότητα