по Производственные технологии (стр. 2 из 6)
Рисунок 3 которые еще называются селитрами.
Как отмечает в своем исследовании британское консалтинговое агентство Merchant Research & Consulting Ltd., в целом мировой рынок азотной кислоты в настоящее время является достаточно насыщенным, однако спрос на промышленные химикаты неуклонно повышается.
Мировое производство азотной кислоты (рис. 4) оценивается в 750-800 млн. тонн. При этом только около 15-20% азотной кислоты поступает на рынок. Производство промышленных химикатов (главным образом, адипиновой кислоты, толуилендиизоцианатов (ТДИ) и нитробензола на базе азотной кислоты) сконцентрировано, в основном, в Западной Европе и США.Рисунок 4
Фосфорная кислота имеет большое значение как один из важнейших
компонентов питания растений. Фосфор используется растениями для построениясвоих самых жизненно важных частей - семян и плодов.
Производные ортофосфорной кислоты очень нужны не только растениям, но и животным. Кости, зубы, панцири, когти, иглы, шипы у большенства живых организмов состоят, в основном, из ортофосфата кальция. Кроме того, ортофосфорная кислота, образуя различные соединения с органическими веществами, активно участвуют в процессах обмена веществ живого организма сокружающей средой. В результате этого производные фосфора содержатся в костях, мозге, крови, в мышечных и соединительных тканях организмов человека и животных. Особенно много ортофосфорной кислоты в составе нервных(мозговых) клеток, что позволило А.Е. Ферсману, известному геохимику, назвать фосфор "элементом мысли". Весьма отрицательно (заболевание животных рахитом, малокровие, и др.) сказывается на состоянии организма понижение содержания в рационе питания соединений фосфора или введение их в неусвояемой форме.
Применение фосфорной кислоты
Применяют ортофосфорную кислоту в настоящее время довольно широко. Основным ее потребителем служит производство фосфорных и комбинированных удобрений. Для этих целей ежегодно добывается во всем мире фосфоросодержащей руды около 100 млн. т. Фосфорные удобрения не только способствуют повышению урожайности различных сельскохозяйственных культур, но и придают растениям зимостойкость и устойчивость к другим неблагоприятным климатическим условиям, создают условия для более быстрого созревания урожая в районах с коротким вегетативным периодом. Они также благоприятно действуют на почву, способствуя ее структуированию, развитию почвенных бактерий, изменению растворимости других содержащихся в почве веществ и подавлению некоторых образующихся вредных органических веществ.
Немало ортофосфорной кислоты потребляет пищевая промышленность. Дело в том, что на вкус разбавленная ортофосфорная кислота очень приятна и небольшие ее добавки в мармелады, лимонады и сиропы заметно улучшают их вкусовые качества. Этим же свойством обладают и некоторые соли фосфорной кислоты. Гидрофосфаты кальция, например, с давних пор входят в хлебопекарные порошки, улучшая вкус булочек и хлеба.
Интересны и другие применения ортофосфорной кислоты в промышленности.
Например, было замечено, что пропитка древесины самой кислотой и ее солями делают дерево негорючим. На этой основе сейчас производят огнезащитные краски, негорючие фосфодревесные плиты, негорючий фосфатный пенопласт и другие строительные материалы.
Различные соли фосфорной кислоты широко применяют во многих отраслях промышленности, в строительстве, разных областях техники, в коммунальном хозяйстве и быту, для защиты от радиации, для умягчения воды, борьбы с котельной накипью и изготовления различных моющих средств.
Фосфорная кислота, конденсированные кислоты и дегидротированные фосфаты служат катализаторами в процессах дегидратирования, алкилирования и полимеризации углеводородов.
Особое место занимают фосфорорганические соединения как экстрагенты, пластификаторы, смазочные вещества, присадки к пороху и абсорбенты в холодильных установках. Соли кислых алкилфосфатов используют как поверхностно-активные вещества, антифризы, специальные удобрения, антикоагулянты латекса и др. Кислые алкилфосфаты применяют для экстракционной переработки урановорудных щелоков.
Соляная кислота (хлористоводородная кислота) (Hydrochloric acid) - раствор хлористого водорода в воде, сильная одноосновная кислота. Бесцветная, "дымящая" на воздухе, сильно едкая жидкость (техническая соляная кислота желтоватая из-за примесей Fe, Cl2 и др.).
Максимальная концентрация при 20°C равна 38 % по массе, плотность такого раствора 1,19 г/см3. Соли соляной кислоты называются хлоридами.
Производство
Соляную кислоту получают растворением газообразного хлороводорода в воде.
В индустрии соляную кислоту получают следующими методами:
* сульфатным - получение хлорводорода действием концентрированной серной кислоты на хлорид натрия;
* синтетическим - получение хлорводорода сжиганием водорода в хлоре;
* из абгазов (побочных газов) ряда действий.
но первые два способа теряют свое промышленное значение.
Более 90% соляной кислоты в СНГ в настоящее время получают их абгазного хлороводорода HCI, образующегося при хлорировании и дегидрохлорировании органических соединений, пиролизе хлорорганических отходов, хлоридов металлов, получении калийных нехлорированных удобрений и др.
Применение
* в гидрометаллургии и гальванопластике (травление, декапирование), для очистки поверхности металлов при паянии и лужении, для получения хлоридов цинка, марганца, железа и др. металлов;
* в смеси с ПАВ используется для очистки керамических и металлических изделий (тут необходима ингибированная кислота) от загрязнений и дезинфекции;
* в пищевой промышленности зарегистрирована в качестве регулятора кислотности, пищевой добавки E507.
Серная кислота является важнейшим продуктом основной химической промышленности, занимающейся производством неорганических кислот, щелочей, солей минеральных удобрений и хлора.
По разнообразию применения серная кислота занимает первое место среди кислот. Наибольшее количество ее расходуется для получения фосфорных и азотных удобрений. Будучи нелетучей кислотой, серная кислота используется для получения других кислот — соляной, плавиковой, фосфорной, уксусной и т. д. Много ее идет для очистки нефтепродуктов — бензина, керосина и смазочных масел — от вредных примесей. В машиностроении серной кислотой очищают поверхность металла от оксидов перед покрытием (никелированием, хромированием и др.). Серная кислота применяется в производстве взрывчатых веществ, искусственного волокна, красителей, пластмасс и многих других. Ее употребляют для заливки аккумуляторов. В сельском хозяйстве она используется для борьбы с сорняками (гербицид).
35. Характеристика важнейших видов технических стёкол (кварцевое, оптическое, электровакуумное, закаленное стекло, стекловолокно, триплекс), области их применения.
Кварцевое стекло(рис 5) представляет собой силикатное стекло, состоящее практически только из одного кремнезема. Оксид кремния в кварцевом стекле находится в аморфной форме и поэтому он не растрескивается при резком перепаде температур, как например кристаллический кварц. Рисунок 5
Кварцевое стекло обладает уникальным комплексом ценных физико-химических свойств: высокой оптической гомогенностью, малым поглощением света (обычное оконное стекло поглощает столько же света, сколько и кварцевое стекло толщиной 100 м), стойкостью к ионизирующим излучениям и лазерному излучению высокой интенсивности, низким коэффициентом температурного расширения, все изделия из кварцевого стекла термически и химически устойчивы, не подвергаются действию органических и неорганических кислот, кроме фтористоводородной и ортофосфорной (нагретой до температуры свыше 300 С).
Почти все аналитические растворы и осадки не вступают в химическое взаимодействие с кварцевым стеклом, поэтому кварцевая химическая посуда с успехом может заменять в лабораториях платиновую.
Изделия из кварцевого стекла эксплуатируются в условиях высоких температур и давлений (рабочая температура до 1250 С), динамических и вибрационных нагрузок, кинетического нагрева и резкого охлаждения, ядерных и космических излучений.
Свойства кварцевого стекла имеют важное значение для таких отраслей, как атомная энергетика, химическое машиностроение, радиоэлектроника , авиационная и космическая техника, металлургия, светотехника, прецизионное приборостроение и многих других.
Изобретение относится к области изготовления оптических материалов, а именно стекла, прозрачного в ИК-области спектра, и может быть использовано в технике и технологиях волоконно-оптических систем передачи (ВОСП).
Развитие телекоммуникаций с использованием волоконно-оптических систем передачи (ВОСП) поставило задачу всемерного повышения качественных характеристик стекла и, в первую очередь, снижения потерь при пропускании светового сигнала по стеклянному волокну. Потери исчисляются в Дб/км, показывающие снижение интенсивности света при его прохождении 1 км оптического волокна. Наличие потерь приводит к необходимости установки на опто-волоконном кабеле промежуточных усилителей, что усложняет, удорожает систему, снижает ее надежность. Сейчас действуют ВОСП с шагом установки промежуточных усилителей 50 - 80 км, что обусловлено имеющимся уровнем потерь 0,5 - 0,2 Дб/км. Важными параметрами являются температурная стабильность, пропускная способность волоконного кабеля. Повышение характеристик ВОСП по-прежнему задается качеством используемого стекла.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому и выбранному в качестве прототипа является оптическое стекло с наибольшей химической чистотой используемых стеклообразующих компонентов, с наименьшими загрязнениями кварцевого стекла оптически-активными ионами, атомами и комплексами (Cheo P. K. "Fiber optics. Devices and systems:, Prentice-Hall, 1985). Стекло, обладающее наибольшей химической однородностью, имеет и лучшие оптические характеристики.