Естественные процессы и технология производства: химические процессы и их использование

Химические процессы лежат в основе химической технологии, которая представляет собой науку о наиболее экономичных методах и средствах массовой химической переработки природного и сельскохозяйственного сырья в продукты потребления и применения в других отраслях материального производства.

Стадии химико-технологического процесса:

- подвод реагирующих веществ в зону реакции;

- химическая реакция;

- отвод полученных продуктов из зоны реакции.

Подвод реагирующего вещества осуществляют абсорбцией, адсорбцией, десорбцией, конденсацией, плавлением, растворением, испарением или возгонкой.

Химическая реакция протекает в несколько стадий, приводящих к образованию основного продукта, а также к ряду побочных.

Отвод отходов из зоны реакции осуществляется аналогично, как и подвод продуктов, в том числе конвекцией, диффузией и переходом вещества из одного агрегатного состояния в другое.

Химические процессы:

- гомогенные и гетерогенные,

- экзотермические и эндотермические,

- обратимые и необратимые,

- электрохимические, электролиз и катализ.

Гомогенные процессы – все реагирующие вещества находятся в одном агрегатном состоянии. В этих процессах реакции обычно протекают быстрее чем в гетерогенных.

Гетерогенные – реагирующие вещества находятся в разных агрегатных состояниях.

Экзотермические – процесс происходит с выделением тепла.

Эндотермические – процесс протекает с поглощением тепла. Количество выделяемой или поглощаемой при этом теплоты называют тепловым эффектом процесса.

Обратимые – химический процесс может протекать как в прямом, так и в обратном направлении.

Необратимые – процесс в котором равновесие в реакции полностью смещается в сторону продуктов реакции, а обратная реакция как правило не происходит. Теоретически все химические реакции в химической технологии обратимы.

Электрохимические – процессы превращения химической энергии в электрическую и электрохимической – в химическую. А поскольку электрический ток связан с перемещением электрических зарядов, то основное внимание в электрохимии сосредоточено на реакциях, в которых электроны переносятся от одного вещества к другому.

Электролиз – пропускание постоянного электрического тока через электролит, приводящее к протеканию химических реакций, которые в обычных условиях самопроизвольно не идут.

Основу каталитических процессов составляет катализ – наиболее эффективное и рациональное средство ускорения многих химических реакциях.