Hipotekë 

Shembuj të aplikimit të teknologjive moderne kimike. Materiale tradicionale me veti të reja

Dërgoni punën tuaj të mirë në bazën e njohurive është e thjeshtë. Përdorni formularin e mëposhtëm

Studentët, studentët e diplomuar, shkencëtarët e rinj që përdorin bazën e njohurive në studimet dhe punën e tyre do t'ju jenë shumë mirënjohës.

Priti në http://www.allbest.ru/

AGJENCIA FEDERALE PËR ARSIM

INSTITUTI POLITEKNIK (DEGA) I UNIVERSITETIT TEKNIK SHTETËROR VOLGOGRAD

KRYETARI I TEKNOLOGJISË TË PËRGJITHSHME KIMIKE DHE BIOTEKNOLOGJISË.

PUNË INDIVIDUALE

Tema: Materialet e reja në kimi dhe mundësitë e zbatimit të tyre

E përfunduar:

student gr. VE-111

Kuznetsova O.V.

Kontrolluar:

Ivankin. O.M.

Volzhsky, 2008

Prezantimi

1. Materialet polimer

2. Pëlhura sintetike

3. Ruajtja dhe zëvendësimi i materialeve

6. Materialet optike

Bibliografi

Prezantimi

Materialet janë substanca nga të cilat prodhohen produkte të ndryshme: produkte dhe pajisje, makina dhe avionë, ura dhe ndërtesa, anije kozmike dhe qarqe mikroelektronike, përshpejtues të grimcave dhe reaktorë bërthamorë, veshje, këpucë, etj. Çdo lloj produkti kërkon materialet e veta me karakteristika të mirëpërcaktuara. Kërkesa të larta janë bërë gjithmonë për vetitë e materialeve.

Teknologjitë moderne bëjnë të mundur prodhimin e një shumëllojshmërie të gjerë materialesh me cilësi të lartë, por problemi i krijimit të materialeve të reja me veti më të mira mbetet i rëndësishëm edhe sot e kësaj dite.

Kur kërkoni për një material të ri me vetitë e dëshiruara, është e rëndësishme të vendosni përbërjen dhe strukturën e tij, si dhe të siguroni kushte për menaxhimin e tyre.

Në dekadat e fundit, materialet janë sintetizuar me veti të mahnitshme, për shembull, materiale për mburojat e nxehtësisë për anijet kozmike, superpërçuesit me temperaturë të lartë, etj. Vështirë se është e mundur të numërohen të gjitha llojet e materialeve moderne. Me kalimin e kohës, numri i tyre po rritet vazhdimisht.

Shumë elementë strukturorë të avionëve modernë janë bërë nga materiale polimer të përbërë. Një nga këto materiale - Kevlar për sa i përket një treguesi të rëndësishëm - raporti i forcës / peshës - tejkalon shumë materiale, përfshirë çelikun me cilësi më të lartë.

1. Materialet polimer

pëlhurë sintetike polimer

Plastika janë materiale të bazuara në polimere natyrale ose sintetike që janë në gjendje të marrin një formë të caktuar kur nxehen nën presion dhe ta ruajnë atë në mënyrë të qëndrueshme pas ftohjes. Përveç polimerit, plastika mund të përmbajë mbushës, stabilizues, pigmente dhe përbërës të tjerë. Nganjëherë përdoren emra të tjerë për plastikë - plastikë, plastikë.

Polimeret janë ndërtuar nga makromolekulat, të përbëra nga molekula të shumta të vogla bazë - monomere. Procesi i formimit të tyre varet nga shumë faktorë, variacione dhe kombinime të të cilave bëjnë të mundur marrjen e shumë llojeve të produkteve polimer me veti të ndryshme. Proceset kryesore për formimin e makromolekulave janë polimerizimi dhe polikondensimi.

Duke ndryshuar strukturën e molekulave dhe kombinimet e tyre të ndryshme, është e mundur të sintetizohet plastika me vetitë e dëshiruara. Një shembull është sinteza e plastikës me vetitë e dëshiruara. Një shembull është polimeri ABS. Ai përbëhet nga tre monomerë kryesorë: akrilonitrat (A), butadieni (B) dhe stiren (C). E para prej tyre siguron rezistencë kimike, e dyta - rezistencë ndaj ndikimit dhe e treta - ngurtësinë dhe lehtësinë e përpunimit termoplastik. Vlera kryesore e këtyre polimereve është zëvendësimi i metaleve në dizajne të ndryshme.

Materialet më premtuese me qëndrueshmëri të lartë termike ishin strukturat aromatike dhe heteroaromatike me një unazë të fortë benzeni: sulfid polifenileni, poliamide aromatike, fluoropolimerë, etj. Këto materiale mund të përdoren në një temperaturë prej 200 - 400 gradë. Konsumatorët kryesorë të plastikës rezistente ndaj nxehtësisë janë teknologjia e aviacionit dhe raketave.

2. Pëlhura sintetike

Që nga fillimi i shekullit të njëzetë. teknologjitë kimike filluan të fokusohen në krijimin e materialeve të reja fibroze. Deri më sot, një shumëllojshmëri e fibrave artificiale janë bërë kryesisht nga 4 lloje të materialeve kimike: celulozë (viskozë), poliamide, poliakrilonitril dhe poliesterë.

Vëllimi i prodhimit të materialeve sintetike për prodhuesit e veshjeve është nxitur nga kërkesa e konsumatorit, e cila ka shfaqur një prirje rënëse vitet e fundit. Në këtë drejtim, një nga detyrat më të rëndësishme të kimistëve është përafrimi në veti dhe cilësi materiale artificiale të natyrshme.

Risitë e sotme kanë ndikuar në gjeometrinë e fibrave. Prodhuesit e lëndëve të para të tekstilit përpiqen t'i bëjnë fijet sa më të holla të jetë e mundur.

U shfaqën gjithashtu fibra të zbrazëta. Ata i rezistojnë më mirë të ftohtit. Nëse një fije e tillë nuk është e rrumbullakët në seksion kryq, por ovale, atëherë pëlhura prej saj largon më lehtë djersën nga lëkura.

Një nga varietetet e sintetikës është Kevlar. Është 5 herë më rezistent ndaj grisjes se çeliku dhe përdoret për të bërë xhaketa antiplumb. Materiali i preferuar i stilistëve - elastik - është i përshtatshëm jo vetëm në veshje sportive, por edhe në kostume të përditshme. Ekziston një pëlhurë e bazuar në topa të vegjël xhami që reflektojnë dritën. Veshja e bërë prej saj është një mbrojtje e mirë për ata që janë jashtë natës.

Një teknologji origjinale për prodhimin e pëlhurës për veshjet e astronautëve, e cila është në gjendje ta mbrojë atë jashtë atmosferës nga të ftohtit rrëqethës të hapësirës dhe nxehtësia përvëluese e Diellit. Sekreti i rrobave të tilla është në miliona kapsula mikroskopike të ngulitura në pëlhurë ose shkumë - në masë.

Pëlhurat moderne shpesh përbëhen nga disa shtresa, të tilla si fletë metalike, fije dhe fibra që heqin djersën.

Pëlhurat më të fundit i kanë hapur rrugën teknologjisë moderne të veshjeve.

3. Zëvendësimi i materialeve

Materialet e vjetra po zëvendësohen me të reja. Kjo zakonisht ndodh në 2 raste: kur ka mungesë të materialit të vjetër dhe kur materiali i ri është më efektiv. Materiali zëvendësues duhet të ketë vetitë më të mira. Për shembull, plastika mund të klasifikohet si materiale zëvendësuese, megjithëse vështirë se është e mundur që ato të konsiderohen materiale të reja. Plastika mund të zëvendësojë metalin, drurin, lëkurën dhe materiale të tjera.

Jo më pak i vështirë është problemi i zëvendësimit të metaleve me ngjyra. Shumë vende ndjekin rrugën e konsumit të tyre ekonomik dhe racional. Përparësitë e plastikës për shumë aplikime janë mjaft të dukshme: një ton plastikë në inxhinierinë mekanike kursen 5 - 6 ton metale. Në prodhimin, për shembull, të vidave plastike, rrotave të ingranazheve, etj., numri i operacioneve të përpunimit zvogëlohet, produktiviteti i punës rritet me 300-1000%. Në përpunimin e metaleve, materiali përdoret me 70%, dhe në prodhimin e produkteve plastike - 90-95%.

Zëvendësimi i lëndës drusore filloi në gjysmën e parë të shekullit të 20-të. Para së gjithash, u shfaq kompensatë, dhe më vonë - dërrasë fibre dhe bordi grimcash. Në dekadat e fundit, druri është zëvendësuar nga alumini dhe plastika. Shembujt përfshijnë lodrat, sendet shtëpiake, varkat, strukturat e ndërtesave dhe të ngjashme. Në të njëjtën kohë, ka një tendencë për të rritur kërkesën e konsumatorit për mallra të prodhuara nga druri.

Në të ardhmen, plastika do të zëvendësohet nga materiale të përbëra, zhvillimit të të cilave i kushtohet vëmendje e madhe.

4. Materiale super të forta dhe rezistente ndaj nxehtësisë

Gama e materialeve për qëllime të ndryshme po zgjerohet vazhdimisht. Në dekadën e fundit, është krijuar një bazë natyrore-shkencore për zhvillimin e materialeve thelbësisht të reja me vetitë e dëshiruara. Për shembull, çeliku që përmban 18% nikel, 8% kobalt dhe 3-5% molibden është shumë i qëndrueshëm - raporti i forcës ndaj densitetit për të është disa herë më i madh se për disa lidhje alumini dhe titan. Fusha kryesore e aplikimit të saj është aviacioni dhe teknologjia raketore.

Kërkimi për lidhjet e reja të aluminit me rezistencë të lartë vazhdon. Dendësia e tyre është relativisht e ulët dhe ato përdoren në temperatura relativisht të ulëta - deri në rreth 320 gradë. Lidhjet e titanit me rezistencë të lartë korrozioni janë të përshtatshme për kushte të temperaturës së lartë.

Ka një zhvillim të mëtejshëm të metalurgjisë pluhur. Shtypja e metalit dhe pluhurave të tjera është një nga mënyrat premtuese për të rritur forcën dhe për të përmirësuar vetitë e tjera të materialeve të presuara.

Në dekadën e fundit, shumë vëmendje i është kushtuar zhvillimit të materialeve të përbëra, d.m.th. materiale të përbëra nga përbërës me veti të ndryshme. Materialet e tilla përmbajnë një bazë në të cilën shpërndahen elementët përforcues: fibra, grimca, etj. Kompozitat mund të përfshijnë qelq, metal, dru, materiale të prodhuara nga njeriu, duke përfshirë plastikën. Një numër i madh i kombinimeve të mundshme të komponentëve bën të mundur marrjen e një shumëllojshmërie materialesh të përbëra.

Kur kombinohen filamente poli- dhe me një kristal me matrica polimere (poliesterë, rrëshirë fenolike dhe epoksi), përftohen materiale që nuk janë inferiore në forcë ndaj çelikut, por 4 deri në 5 herë më të lehta.

Materiali i së ardhmes do të jetë ai që do të jetë jo vetëm i rëndë, por edhe rezistent ndaj ekspozimit të zgjatur ndaj një mjedisi agresiv.

Krijimi i materialeve rezistente ndaj nxehtësisë është një nga detyrat më të rëndësishme në zhvillimin e teknologjive moderne kimike.

Deri më sot, janë zhvilluar metoda premtuese për prodhimin e materialeve rezistente ndaj nxehtësisë. Këtu përfshihen: implantimi i joneve, në çdo sipërfaqe; sinteza e plazmës; shkrirja dhe kristalizimi në mungesë të gravitetit; depozitimi në sipërfaqe polikristaline, amorfe dhe kristalore duke përdorur rreze molekulare; kondensimi kimik nga faza e gazit në një shkarkim të plazmës me shkëlqim, etj.

Me përdorimin e teknologjive moderne, për shembull, nitridi i silikonit dhe silici i tungstenit, materiale rezistente ndaj nxehtësisë për mikroelektronikë, janë marrë. Nitridi i silikonit ka veti të shkëlqyera izoluese elektrike edhe me një trashësi të vogël të shtresës më pak se 0,2 µm. Silicidi tungsteni ka një rezistencë elektrike shumë të ulët. Këto materiale në formën e një filmi të hollë depozitohen në elementët e qarqeve të integruara. Spërkatja kryhet nga depozitimi i plazmës në një substrat më pak rezistent ndaj nxehtësisë pa një ndryshim të dukshëm në vetitë e tij.

Me interes praktik është një metodë për marrjen e materialeve të reja qeramike për prodhimin, për shembull, të një blloku cilindri tërësisht qeramik të një motori me djegie të brendshme. Kjo metodë konsiston në hedhjen e një polimeri që përmban silikon në një kallëp të një konfigurimi të caktuar, e ndjekur nga ngrohja, gjatë së cilës polimeri shndërrohet në një karabit silikoni ose nitrid silikoni rezistent ndaj nxehtësisë dhe të qëndrueshme.

Teknologjitë e reja bëjnë të mundur sintetizimin e materialeve më rezistente ndaj nxehtësisë.

5. Materiale me veti të pazakonta

Nitinol është një aliazh nikel-titan që ka vetinë e pazakontë për të ruajtur formën e tij origjinale. Prandaj, ndonjëherë quhet metal memorie, ose metal me memorie. Nitinol është në gjendje të ruajë formën e tij origjinale edhe pas formimit të ftohtë dhe trajtimit të nxehtësisë. Karakterizohet nga super - dhe termoelasticitet, rezistencë e lartë ndaj korrozionit dhe erozionit.

Në fillim, produktet nitinol shërbyen si një avantazh për qëllime ushtarake - ato u përdorën për të lidhur tubacione të ndryshme në avionë luftarakë, qasja në të cilat është e kufizuar.

Dizajni unik me ndihmën e bashkimeve nitinol u montua gjashtë vjet më parë në hapësirë. Montimi i një direk relativisht të gjatë për të montuar motorin me metoda tradicionale do të kërkonte që astronautët të qëndronin në hapësirë ​​për një kohë të gjatë, gjë që mund ta ekspozonte atë ndaj rrezatimit të tepërt hapësinor. Lidhjet e nitilit bënë të mundur montimin e shpejtë dhe të lehtë të një direk 14 m.

Përdorimi i bashkimeve të nitinolit mund të sjellë përfitimin më të madh jo për zgjidhjen e detyrave ushtarake të njëhershme dhe të fokusuara ngushtë, por për qëllime ekonomike kombëtare. Këto janë tubacionet e gazit, tubacionet e naftës, tubacionet e benzinës, tubacionet e ujit. Tubacionet e gazit, naftës dhe benzinës të mbushura me gaz të ndezshëm, vaj dhe benzinë, përkatësisht, paraqesin një rrezik të shtuar zjarri, dhe për këtë arsye saldimi nuk mund të përdoret për riparime, dhe të gjitha punët e restaurimit duhet të kryhen duke përdorur lidhje me fileto dhe fiksues. Kjo detyrë thjeshtohet shumë nga përdorimi i mëngëve nitinol rezistente ndaj korrozionit, të cilat funksionojnë kur kalohet përmes tyre një rrymë relativisht e vogël dhe nuk kërkohet flakë e hapur.

Kapëse nitinol, bashkime, spirale përdoren në mjekësi. Me ndihmën e kapëseve nitinol, pjesët e thyera të kockave lidhen në mënyrë më efektive. Falë kujtesës së formës, mëngët e nitilit fiksohen më mirë në çamçakëz, duke mbrojtur nyjet nga mbingarkesa. Nitinol, duke pasur aftësinë për të deformuar në mënyrë elastike me 8-10%, e percepton pa probleme ngarkesën, si një dhëmb i gjallë, dhe si rezultat dëmton më pak mishrat e dhëmbëve. Spiralja e nitinolit është në gjendje të rivendosë seksionin kryq të një ene të prekur nga një sëmundje e veçantë në trupin e njeriut.

Pa dyshim, nitinoli është një material premtues dhe shumë shembuj të tjerë të aplikimit të tij të suksesshëm do të bëhen të njohur në të ardhmen e afërt.

Kristalet e lëngëta janë lëngje që, si kristalet, kanë anizotropi të vetive të lidhura me orientimin e renditur të molekulave. Për shkak të varësisë së fortë të vetive të një kristali të lëngshëm nga ndikimet e jashtme, ata gjejnë një larmi aplikimesh në teknologji (në sensorët e temperaturës, pajisjet treguese, modulatorët e dritës, etj.). Sot, në tregun botëror për teknologjitë e ekranit, pajisjet me kristal të lëngshëm janë vetëm inferiorë ndaj kineskopëve, dhe për sa i përket efikasitetit të energjisë në ekranet me një zonë relativisht të vogël ekrani, ato nuk kanë konkurrentë.

Një substancë kristal i lëngët përbëhet nga molekula organike me një orientim të renditur kryesisht në një ose dy drejtime. Një substancë e tillë ka rrjedhshmëri si një lëng, dhe renditja kristalore e molekulave konfirmohet nga vetitë e saj optike. Ekzistojnë tre lloje kryesore të kristaleve të lëngëta: nematik, smektik dhe kolesterik.

Një nga drejtimet premtuese në kiminë e kristaleve të lëngëta është realizimi i këtyre strukturave në sintezën e polimereve. Karakteristikë e renditjes molekulare të kristaleve të lëngëta nematike. Është ky parim që qëndron në themel të prodhimit të fibrave artificiale me forcë tërheqëse jashtëzakonisht të lartë, të cilat mund të zëvendësojnë materialet për prodhimin e trupave të avionëve, jelekëve antiplumb, etj.

6. Materialet optike

Sinjali elektrik i dërguar përmes telit të bakrit po zëvendësohet gradualisht nga një sinjal drite shumë më informues që përhapet nëpër fibrat që përcjellin dritën.

Përmirësimi i teknologjive për prodhimin e fijeve të kuarcit ka bërë të mundur reduktimin e humbjes së fluksit të dritës me rreth 100 herë në më pak se një periudhë dhjetëvjeçare. Fibra edhe më transparente mund të merren nga materiale të reja optike, të tilla si gotat me fluor, për shembull. Ndryshe nga gotat e zakonshme, të cilat përbëhen nga një përzierje oksidesh metalike, gotat fluori janë një përzierje e fluorideve metalike.

Fibra optike ofron mundësi jashtëzakonisht të mëdha për transmetimin e sasive të mëdha të informacionit në distanca të gjata. Tashmë sot, shumë centrale telefonike, televizione etj. përdorin me sukses komunikimin me fibër optike.

Teknologjia moderne kimike ka luajtur një rol të rëndësishëm jo vetëm në zhvillimin e materialeve të reja optike - fibrave optike, por edhe në krijimin e materialeve për pajisjet optike për ndërrimin, përforcimin dhe ruajtjen e sinjaleve optike. Pajisjet optike funksionojnë në shkallë të reja kohore për përpunimin e sinjaleve të dritës. Pajisjet moderne optike përdorin niobat litium dhe arsenid galium alumini.

Studimet eksperimentale tregojnë se stereoizomerët organikë, kristalet e lëngëta dhe poliacetilenet kanë veti optike më të mira se niobati i litiumit dhe janë materiale shumë premtuese për pajisjet e reja optike.

7. Materialet me veti elektrike

Fillimisht, materiale të tilla ishin kryesisht kristalet e vetme të silikonit dhe germaniumit që përmbanin përqendrime relativisht të ulëta të papastërtive. Disa kohë më vonë, kristalet e vetme të arsenidit të heliumit të rritur në nënshtresa fosfide indium me një kristal u bënë qendra e vëmendjes së zhvilluesve. Teknologjia moderne bën të mundur marrjen e disa shtresave të arsenidit të galiumit me trashësi të ndryshme me përmbajtje të ndryshme papastërti. Njësitë e punës të lazerëve dhe pajisjeve të ekranit me lazer të përdorura në linjat e komunikimit optik me valë të gjata janë bërë nga materiale galium arsenide.

Në procesin e zhvillimit të materialeve të reja gjysmëpërçuese, u zbuluan papritur vetitë gjysmëpërçuese të silikonit amorf (jo kristalor).

Deri më sot, janë zbuluar grupe krejtësisht të reja materialesh me përçueshmëri elektrike. Vetitë e tyre fizike varen kryesisht nga struktura lokale dhe lidhjet molekulare. Disa nga këto materiale janë inorganike, të tjerat janë komponime organike.

Në përçuesit polimer, molekulat e mëdha të sheshta shërbejnë si elementë të kolonës përcjellëse dhe formojnë makrocikle metalike që lidhen me njëri-tjetrin përmes atomeve të oksigjenit të lidhur në mënyrë kovalente. Një molekulë e tillë e krijuar kimikisht ka përçueshmëri elektrike, dhe kjo është një ndjesi e vërtetë. Atomet e një metali dhe grupi që e rrethon atë në një makrocikël planar mund të zëvendësohen dhe modifikohen në mënyra të ndryshme. Si rezultat, mund të merret një polimer me vetitë e dëshiruara përçuese elektrike.

Teknologjia për prodhimin e përçuesve polimer tashmë është zotëruar, dhe numri i varieteteve të përçuesve të tillë po rritet. Nën ndikimin e disa regentëve, poliparafenileni, sulfuri parafenileni, polipiroli dhe polimerët e tjerë fitojnë veti përçuese elektrike.

Në disa materiale të ngurta me një strukturë të lëvizshme jonike, lëvizshmëria e joneve krahasohet me lëvizshmërinë e joneve në një lëng. Materiale të ngjashme përdoren në pajisjet e kujtesës, ekranet, sensorët dhe si elektrolite dhe elektroda në bateri.

Gjatë krijimit të teknologjisë moderne mikroelektronike dhe pajisjeve shumë të ndjeshme, përdoren materiale të ndryshme me veti anizotropike elektrike, magnetike dhe optike. Veti të tilla posedojnë kristalet jonike, kristalet molekulare organike, gjysmëpërçuesit dhe shumë materiale të tjera.

Teknologjia moderne bën të mundur marrjen e një materiali në formë xhami, por jo me veti dielektrike, por me përçueshmëri metalike ose veti gjysmëpërçuese. Kjo teknologji bazohet në ngrirjen e shpejtë të një lëngu, në kondensimin e një faze gazi në një sipërfaqe shumë të ftohtë ose në implantimin e joneve në sipërfaqen e një trupi të ngurtë.

Kështu, me përdorimin e teknologjive moderne, është e mundur të merren materiale të reja me një grup të pazakontë të vetive.

8. Superpërçuesit me temperaturë të lartë

Superpërcjellësit janë substanca që kalojnë në gjendje superpërcjellëse në temperatura nën temperaturën kritike.

Shumë substanca kanë një veti superpërcjellëse: rreth gjysma e metaleve (për shembull, një aliazh nikel-titan me një temperaturë kritike prej 9,8 K), disa qindra lidhje dhe komponime ndërmetalike.

Superpërçueshmëria është zbuluar në substancat polimerike. E gjithë kjo tregon se shumë minerale kanë veti superpërçuese, por temperatura e tyre kritike mbeti relativisht e ulët për një kohë të gjatë.

Në fund të vitit 1986 U bë një zbulim i rëndësishëm: u zbulua se disa përbërës të ngurtë me bazë bakri dhe oksigjeni kalojnë në gjendje superpërcjellëse në temperatura mbi 90 K. Ky fenomen quhet superpërçueshmëri në temperaturë të lartë.

Përdorimi i ftohësve, madje edhe si ksenoni i lëngshëm, çon në mënyrë të pashmangshme në kompleksitetin e modeleve që përfshijnë materiale superpërçuese. Kjo është një nga arsyet e frenimit të prezantimit të gjerë të materialeve superpërcjellëse me temperaturë të lartë.

Përçueshmëria e temperaturës së lartë, e zbuluar më shumë se dhjetë vjet më parë, premtoi shumë perspektiva joshëse si në fushën e shkencës themelore ashtu edhe në zgjidhjen e problemeve thjesht teknike. Përpjekjet e studiuesve kryesorë në botë kishin për qëllim marrjen e materialeve të reja dhe studimin e strukturës së tyre. Hulumtimi vazhdon, asnjëri prej tyre nuk ka arritur ende të zgjidhë problemin e superpërçueshmërisë në përgjithësi, por secili ndihmon për ta kuptuar atë. Në strukturën kristalore të substancës janë gjetur shumë gjëra të rëndësishme dhe interesante.

9. Materialet për shpërbërjen e përbërjeve organometrike

Rezultatet e studimeve eksperimentale të fundit kanë treguar se shpërbërja termike e një sërë përbërjesh organometrike prodhon metale të pastra të formave të ndryshme të ngurta me veti unike. Këto komponime organometrike përfshijnë:

Karbonilet - W (CO) , Mo (CO) , Fe (CO) , Ni (CO) ,

Acetilacetonate metalike -

Dikarbonilacetonat rodium -

Këto komponime në gjendje të gaztë karakterizohen nga luhatshmëri e lartë. Ato dekompozohen kur nxehen në 100-150C. Si rezultat i disociimit termik, një fazë metalike e pastër mund të merret në forma të ndryshme të kondensuar: pluhura të imta, mustaqe metalike, materiale me shtresë të hollë jo poroze, metalone qelizore, fibra metalike dhe letër.

Pluhurat shumë të shpërndara përbëhen nga grimca me përmasa të vogla - deri në 1 - 3 mikron dhe përdoren për prodhimin e qermave - përbërjeve metalike me okside, nitride, boride të marra nga metalurgjia e pluhurit.

Fitilet metalike janë mustaqe me diametër 0,5 - 2,0 µm dhe gjatësi 5 - 50 µm. Mustaqet metalike janë me interes praktik për sintezën e materialeve të reja të përbëra me një matricë metalike ose plastike.

Materialet me shtresë të hollë jo poroze dallohen nga një densitet i lartë paketimi atomik. Për sa i përket reflektimit të dritës, ky material i afrohet argjendit.

Metalet qelizore formohen gjatë depozitimit të metalit si rezultat i depërtimit të avujve të përbërjeve organometrike në poret e çdo materiali. Në këtë mënyrë, formohet një strukturë metalike celulare.

10. Materiale me shtresë të hollë për ruajtjen e informacionit

Çdo kompjuter elektronik, duke përfshirë një kompjuter personal, përmban një pajisje ruajtëse informacioni - një pajisje ruajtëse e aftë për të grumbulluar dhe ruajtur një sasi të madhe informacioni.

Prodhimi i pajisjeve moderne të ruajtjes magnetike me kapacitet të lartë bazohet në përdorimin e materialeve me shtresë të hollë. Falë përdorimit të materialeve të reja magnetike dhe si rezultat i përmirësimit të teknologjisë së prodhimit të të gjithë elementëve me shtresë të hollë të një pajisjeje ruajtëse magnetike, dendësia e sipërfaqes së regjistrimit të informacionit është rritur pesë herë në një periudhë relativisht të shkurtër kohore.

Regjistrimi me një densitet të lartë sipërfaqësor kryhet në një bartës, shtresa e punës e së cilës është formuar nga një material me shtresë të hollë që përmban kobalt.

Një densitet i lartë regjistrimi mund të realizohet vetëm me ndihmën e transduktorëve, materiali i bërthamës magnetike me shtresë të hollë karakterizohet nga induksioni magnetik i ngopjes së lartë dhe përshkueshmëria e lartë magnetike. Një element shumë i ndjeshëm me shtresë të hollë përdoret për të riprodhuar informacionin e regjistruar me densitet të lartë dhe rezistenca elektrike ndryshon në një fushë magnetike. Një element i tillë quhet magnetorezistues. Është spërkatur nga një material magnetik shumë i përshkueshëm, si p.sh.

Kështu, me përdorimin e materialeve magnetike me shtresë të hollë në prodhimin e pajisjeve të ruajtjes së informacionit me kapacitet të lartë, tashmë është realizuar një densitet mjaft i lartë regjistrimi i informacionit. Me modernizimin e disqeve të tilla dhe futjen e materialeve të reja, duhet të presim një rritje të mëtejshme të densitetit të informacionit, gjë që është shumë e rëndësishme për zhvillimin e modernes. mjete teknike regjistrimin, grumbullimin dhe ruajtjen e informacionit.

Bibliografi

1. S.Kh. Karpenkov. Konceptet e shkencës moderne natyrore. Moska. 2001

2. Khomchenko G.P. Kimi për të hyrë në universitete. - Shkolla e lartë, 1985. - 357 f.

3. Furmer I.E. Teknologjia e përgjithshme kimike. - M.: Shkolla e lartë, 1987. - 334 f.

4. Lakhtin Yu.M., Leontieva V.P. Shkenca e Materialeve. -- M.: Mashinostroenie, 1990

Organizuar në Allbest.ru

Dokumente të ngjashme

    Drejtime të reja në zhvillimin e kimisë së polimereve, sinteza e polimereve me vetitë e dëshiruara. Formimi i mikrostrukturave të renditura në kopolimerë me strukturë blloku dhe të rastësishme. Rezultatet e studimeve eksperimentale, perspektiva e aplikimit industrial.

    abstrakt, shtuar 04/03/2011

    Karakterizimi i polimereve të biodegradueshëm (të biodegradueshëm) - materiale që shkatërrohen si rezultat i proceseve natyrore (mikrobiologjike dhe biokimike). Vetitë, metodat e prodhimit dhe fushat e përdorimit të polimereve të biodegradueshme.

    abstrakt, shtuar 05/12/2011

    Rëndësia e përdorimit të llojeve të avancuara të materialeve të përbëra, derdhja e materialeve të përbëra me veti të caktuara. Vetitë fizike dhe mekanike të polibutilen tereftalatit të modifikuar me një përzierje shumë të shpërndarë të hekurit dhe oksidit të tij.

    artikull, shtuar 03/03/2010

    Karakteristikat e përgjithshme të materialeve nanokompozite: analiza e vetive metafizike, fushat kryesore të aplikimit. Shqyrtimi i veçorive të metamaterialeve, metodat e krijimit. Njohja me vetitë fizike, elektronike dhe fotofizike të nanogrimcave.

    abstrakt, shtuar 27.09.2013

    Rreth termit "materiale ultra të pastra". Metodat për klasifikimin e materialeve me pastërti të veçantë. Marrja e metaleve të pastra me ngjyra. Satelitët e metaleve me ngjyra në xehe. shkëmbimi i joneve. Përdorimi i metodave kimike të pastrimit të materialeve në vend të atyre fizike.

    abstrakt, shtuar 27.02.2003

    Rezistenca kimike e materialeve me origjinë inorganike dhe organike. Llojet e materialeve strukturore inorganike: materiale silikate, qeramike, lidhëse. Materialet organike të ndërtimit: plastika, goma, goma, druri.

    abstrakt, shtuar 09/04/2011

    Fushat e aplikimit në mjekësi të polimereve sintetike. Materialet e përdorura për implantim. Polimerë fiziologjikisht aktivë të tretshëm në ujë. Struktura e xhelit të poliakrilamidit (PAAG) që përdoret në mjekësi. Rezultatet e aplikimit klinik të PAAG.

    abstrakt, shtuar 01/09/2012

    Plastika e bazaltit - materiale të përbërë polimer të shekullit XXI. Përbërja kimike e fijeve të bazaltit dhe qelqit. Sinteza e një antioksidanti polimer me qëllime të ndryshme funksionale. kopolimere termosensitive. Marrja e veshjeve të përbëra.

    përmbledhje, shtuar 04/05/2009

    Struktura kristalore e grafitit dhe skema e renditjes së ndërsjellë të shtresave në një strukturë gjashtëkëndore. Klasifikimi i materialeve karbon-grafit dhe prodhimi i tyre nga materiale të ngurta karboni (antracit, grafit, koks) dhe lidhës (katran, rrëshirë).

    abstrakt, shtuar 27.04.2011

    Polietileni, plastika, goma e shkumëzuar janë materiale artificiale (sintetike) të krijuara nga njeriu me ndihmën e shkencës së kimisë. Përdorimi i plastikës për të krijuar një mbulesë mbrojtëse në telat elektrikë metalikë. Materiale për prodhimin e kostumeve mbrojtëse.

Teknologjia në kuptimin e gjerë të fjalës kuptohet si një përshkrim shkencor i metodave dhe mjeteve të prodhimit në çdo industri.

Për shembull, metodat dhe mjetet e përpunimit të metaleve janë objekt i teknologjisë së metaleve, metodat dhe mjetet e prodhimit të makinave dhe aparateve janë objekt i teknologjisë së inxhinierisë mekanike.

Proceset e teknologjisë mekanike bazohen kryesisht në veprimin mekanik që ndryshon pamjen ose vetitë fizike të substancave të përpunuara, por që nuk ndikojnë në përbërjen e tyre kimike.

Proceset e teknologjisë kimike përfshijnë përpunimin kimik të lëndëve të para bazuar në fenomene kimike dhe fiziko-kimike që janë komplekse në natyrë.

Teknologjia kimike - shkenca e metodave më ekonomike dhe mjedisore të përpunimit kimik të lëndëve të para natyrore në mallra dhe mjete prodhimi.

Shkencëtari i madh rus Mendeleev i përcaktoi ndryshimet midis teknologjisë kimike dhe mekanike në këtë mënyrë: “... duke filluar me imitimin, çdo biznes i fabrikës mekanike mund të përmirësohet në parimet e tij edhe më themelore, nëse ka vetëm vëmendje dhe dëshirë, por në Në të njëjtën kohë, një gjë, pa njohuri paraprake, përparimi i impianteve kimike është i paimagjinueshëm, nuk ekziston dhe ndoshta nuk do të ekzistojë kurrë.”

Teknologji moderne kimike

Teknologjia moderne kimike, duke shfrytëzuar arritjet e shkencave natyrore dhe teknike, studion dhe zhvillon një sërë procesesh, makinash dhe aparatesh fiziko-kimike, mënyra optimale të zbatimit të këtyre proceseve dhe kontrollit të tyre në prodhimin industrial të substancave, produkteve, materialeve të ndryshme.

Zhvillimi i shkencës dhe industrisë ka çuar në një rritje të ndjeshme të numrit të industrive kimike. Për shembull, rreth 80,000 produkte të ndryshme kimike prodhohen aktualisht vetëm nga nafta.

Rritja e prodhimit kimik nga njëra anë dhe zhvillimi i shkencave kimike dhe teknike nga ana tjetër bënë të mundur zhvillimin e themeleve teorike të proceseve kimiko-teknologjike.

Teknologjia e materialeve zjarrduruese jo metalike dhe silikate;

Teknologji kimike e substancave sintetike biologjikisht aktive, farmaceutike kimike dhe kozmetike;

Teknologjia kimike e substancave organike;

Teknologjia dhe përpunimi i polimereve;

Proceset bazë të prodhimit kimik dhe kibernetika kimike;

Teknologjia kimike e bartësve të energjisë natyrore dhe materialeve të karbonit;

Teknologjia kimike e substancave inorganike.

Teknologjia kimike dhe bioteknologjia përfshin një sërë metodash, metodash dhe mjetesh për marrjen e substancave dhe krijimin e materialeve duke përdorur procese fizike, fiziko-kimike dhe biologjike.

TEKNOLOGJIA KIMIKE:

Analiza dhe parashikime të zhvillimit të teknologjisë kimike;

Proceset e reja në teknologjinë kimike;

Teknologjia e substancave dhe materialeve inorganike;

Nanoteknologjitë dhe nanomaterialet;

Teknologjia e substancave organike;

proceset katalitike;

Petrokimi dhe përpunimi i naftës;

Teknologjia e materialeve polimer dhe kompozit;

Proceset kimike dhe metalurgjike të përpunimit të thellë të xehes, lëndëve të para teknogjene dhe dytësore;

Kimia dhe teknologjia e elementeve të rralla, të shpërndara dhe radioaktive;

Përpunimi i karburantit bërthamor të harxhuar, asgjësimi i mbetjeve bërthamore;

Problemet ekologjike. Krijimi i skemave teknologjike me pak mbetje dhe të mbyllura;

Proceset dhe pajisjet e teknologjisë kimike;

Teknologjia e barnave, kimikateve shtëpiake;

Monitorimi i sferës natyrore dhe teknologjike;

Përpunimi kimik i lëndëve djegëse të ngurta dhe lëndëve të para të rinovueshme natyrore;

Problemet ekonomike të teknologjisë kimike;

Kibernetika kimike, modelimi dhe automatizimi i prodhimit kimik;

Problemet e toksicitetit, duke siguruar sigurinë e prodhimit kimik. Siguria dhe Shëndeti në Punë;

Kontroll analitik i prodhimit kimik, cilësisë së produktit dhe certifikimit;

Teknologjia kimike e komponimeve makromolekulare

TEKNOLOGJIA KIMIKE RREZATIMORE (RCT) është një fushë e teknologjisë së përgjithshme kimike që i kushtohet studimit të proceseve që ndodhin nën ndikimin e rrezatimit jonizues (IR) dhe zhvillimit të metodave për përdorimin e sigurt dhe me kosto efektive të këtij të fundit në ekonominë kombëtare. , si dhe krijimin e pajisjeve të përshtatshme (pajisje, instalime).

RCT përdoret për të marrë mallra konsumi dhe mjete prodhimi, për t'u dhënë materialeve dhe produkteve të gatshme veti të përmirësuara ose të reja operacionale, për të rritur efikasitetin e prodhimit bujqësor, për të zgjidhur probleme të caktuara mjedisore, etj.

  1. 1. Hyrje3
  2. 2. Industria kimike3
  3. 3. Teknologjia kimike7
  4. 4. Përfundim8

Referencat 9

Prezantimi

Industria kimike është dega e dytë lider e industrisë pas elektronikës, e cila siguron më shpejt paraqitjen e arritjeve të përparimit shkencor dhe teknologjik në të gjitha sferat e ekonomisë dhe kontribuon në përshpejtimin e zhvillimit të forcave prodhuese në çdo vend. Një tipar i industrisë moderne kimike është orientimi i industrive kryesore intensive shkencore (farmaceutike, materiale polimerike, reagentë dhe substanca shumë të pastra), si dhe produkte të parfumerisë dhe kozmetikës, kimikateve shtëpiake, etj. për të siguruar nevojat e përditshme të një personi dhe shëndetin e tij.

Zhvillimi i industrisë kimike çoi në procesin e kimikizimit të ekonomisë kombëtare. Ai përfshin përdorimin e gjerë të produkteve të industrisë, futjen e plotë të proceseve kimike në sektorë të ndryshëm të ekonomisë. Industri të tilla si rafinimi i naftës, inxhinieria termike (me përjashtim të termocentraleve bërthamore), pulpa dhe letra, metalurgjia me ngjyra dhe me ngjyra, prodhimi i materialeve të ndërtimit (çimento, tulla, etj.), si dhe shumë industri ushqimore bazohen në përdorimi -vania proceset kimike të ndryshimit të strukturave të substancës origjinale. Në të njëjtën kohë, ata shpesh kanë nevojë për produktet e vetë industrisë kimike, d.m.th. duke stimuluar kështu zhvillimin e saj të përshpejtuar.

Industria kimike

Industria kimike është një industri që përfshin prodhimin e produkteve nga hidrokarburet, mineralet dhe lëndët e tjera të para me përpunim kimik. Prodhimi bruto i industrisë kimike në botë është rreth 2 trilionë. dollarë Vëllimi i prodhimit industrial të industrisë kimike dhe petrokimike në Rusi në vitin 2004 arriti në 528,156 milion rubla.

Industria kimike u bë një industri më vete me fillimin e revolucionit industrial. Fabrikat e para për prodhimin e acidit sulfurik, më i rëndësishmi nga acidet minerale të përdorura nga njeriu, u ndërtuan në 1740 (Britania e Madhe, Richmond), në 1766 (Francë, Rouen), në 1805 (Rusi, rajoni i Moskës), në 1810 (Gjermani, Leipzig). Për të përmbushur nevojat e industrive në zhvillim të tekstilit dhe qelqit, lindi prodhimi i sodës. Bimët e para të sodës u shfaqën në 1793 (Francë, Paris), në 1823 (Britania e Madhe, Liverpool), në 1843 (Gjermani, Schönebeck-on-Elbe), në 1864 (Rusi, Barnaul). Me zhvillimin në mesin e shekullit XIX. Bimët e plehrave artificiale u shfaqën në bujqësi: në 1842 në Britaninë e Madhe, në 1867 në Gjermani, në 1892 në Rusi.

Lidhjet e lëndëve të para, shfaqja e hershme e industrisë kontribuan në shfaqjen e Britanisë së Madhe si një lider botëror në prodhimin kimik gjatë tre çerekut të shekullit të 19-të. Nga fundi i shekullit të 19-të Gjermania po bëhet lider në industrinë kimike me kërkesën në rritje të ekonomive për substanca organike. Falë procesit të shpejtë të përqendrimit të prodhimit, një niveli të lartë zhvillimi shkencor dhe teknologjik, një politikë aktive tregtare, Gjermania në fillim të shekullit të 20-të. pushton tregun botëror të produkteve kimike. Në Shtetet e Bashkuara, industria kimike filloi të zhvillohej më vonë se në Evropë, por deri në vitin 1913, për sa i përket prodhimit të produkteve kimike, Shtetet e Bashkuara pushtuan dhe që atëherë kanë mbajtur vendin e parë në botë midis shteteve. Kjo lehtësohet nga burimet më të pasura minerale, një rrjet i zhvilluar transporti dhe një treg i fuqishëm vendas. Vetëm në fund të viteve 1980 industria kimike e vendeve të BE-së në terma të përgjithshëm e tejkaloi vëllimin e prodhimit në SHBA.

Tabela 1

Nënsektorët e industrisë kimike

Nënsektori

Kimi inorganike

Prodhimi i amoniakut, Prodhimi i sodës, Prodhimi i acidit sulfurik

Kimi organike

Akrilonitril, fenol, oksid etilen, karbamid

Qeramika

prodhimi i silikatit

Petrokimia

Benzen, etilen, stiren

Agrokimi

Plehrat, Pesticidet, Insekticidet, Herbicidet

Polimere

Polietileni, bakelit, poliestër

Elastomerët

Gome, neopren, poliuretane

Eksplozivët

Nitroglicerinë, Nitrat amonit, Nitrocelulozë

kimi farmaceutike

Medikamentet: Synthomycin, Taurine, Ranitidine...

Parfume dhe kozmetikë

Kumarinë, vanilinë, kamfor

Të gjitha tiparet specifike të industrisë kimike që janë vërejtur aktualisht kanë një ndikim të madh në strukturën e industrisë. Në industrinë kimike, pjesa e produkteve me vlerë të lartë intensive shkencore po rritet. Prodhimi i shumë llojeve të produkteve masive që kërkojnë shpenzime të mëdha të lëndëve të para, energjisë, ujit dhe që janë të pasigurta për mjedisin po stabilizohet apo edhe reduktohet. Megjithatë, proceset e rregullimit strukturor ecin ndryshe në grupe të caktuara shtetesh dhe rajonesh. Kjo ka një ndikim të dukshëm në gjeografinë e grupeve të caktuara të industrive në botë.

Ndikimin më të madh në zhvillimin e ekonomisë botërore dhe në kushtet e jetës së përditshme të shoqërisë njerëzore e pati në gjysmën e dytë të shekullit XX. materiale polimerike, produkte të përpunimit të tyre.

Industria e materialeve polimerike. Ajo dhe prodhimi i llojeve fillestare të hidrokarbureve për sintezë, gjysmëproduktet prej tyre përbëjnë 30 deri në 45% të kostos së produkteve të industrisë kimike në vendet e zhvilluara të botës. Kjo është baza e të gjithë industrisë, thelbi i saj, i lidhur ngushtë me pothuajse të gjitha industritë kimike. Lëndët e para për marrjen e hidrokarbureve fillestare, gjysmë-produktet dhe vetë polimeret janë kryesisht nafta, gazi natyror dhe i lidhur. Konsumi i tyre për prodhimin e kësaj game të gjerë produktesh është relativisht i vogël: vetëm 5-6% e naftës së prodhuar në botë dhe 5-6% e gazit natyror.

Industria e plastikës dhe rrëshirës sintetike. Rrëshirat sintetike përdoren kryesisht për prodhimin e fibrave kimike, dhe plastika janë më së shpeshti materialet fillestare për ndërtim. Kjo paracakton përdorimin e tyre në shumë fusha të industrisë, ndërtimit, si dhe produkteve të prodhuara prej tyre në jetën e përditshme. Shumë lloje të plastikës, madje më shumë nga markat e tyre janë krijuar në dekadat e fundit. Ekziston një klasë e tërë e plastikës industriale për produktet më të rëndësishme në inxhinierinë mekanike (fluoroplastika, etj.).

Industria e fibrave kimike revolucionarizoi të gjithë industrinë e lehtë. Në vitet '30. Roli i fibrave kimike në strukturën e tekstileve ishte i papërfillshëm: 30% e tyre ishin lesh, rreth 70% ishin pambuk dhe fibra të tjera me origjinë bimore. Fijet kimike po përdoren gjithnjë e më shumë për qëllime teknike. Shtrirja e zbatimit të tyre në ekonomi dhe konsum familjar është vazhdimisht në rritje.

Industria e gomës sintetike. Kërkesa për produkte gome në botë (vetëm një miliard goma automobilash prodhohen në vit) sigurohet gjithnjë e më shumë nga përdorimi i gomës sintetike. Ajo përbën 2/3 e prodhimit të përgjithshëm të gomave natyrale dhe sintetike. Prodhimi i kësaj të fundit ka një sërë përparësish (më pak kosto për ndërtimin e fabrikave sesa për krijimin e plantacioneve; më pak kosto pune për prodhimin e tij në fabrikë; çmim më i ulët në krahasim me gomën natyrale etj.). Prandaj, lëshimi i tij është zhvilluar në më shumë se 30 shtete.

Industria e plehrave minerale. Përdorimi i plehrave me azot, fosfor dhe potas përcakton në masë të madhe nivelin e zhvillimit të bujqësisë në vende dhe rajone. Plehrat minerale janë produktet më të prodhuara në masë të industrisë kimike.

Industria farmaceutike po bëhet gjithnjë e më e rëndësishme në mbrojtjen e shëndetit të popullsisë në rritje të botës. Kërkesa në rritje për produktet e saj është për shkak të:

1) plakja e shpejtë e popullsisë, kryesisht në shumë vende industriale të botës, e cila kërkon futjen e barnave të reja komplekse në praktikën mjekësore;

2) një rritje e sëmundjeve kardiovaskulare dhe onkologjike, si dhe shfaqja e sëmundjeve të reja (AIDS), të cilat kërkojnë ilaçe gjithnjë e më efektive për t'u luftuar;

3) krijimi i gjeneratave të reja të barnave për shkak të përshtatjes së mikroorganizmave në format e tyre të vjetra.

industria e gomës. Produktet e kësaj industrie po fokusohen gjithnjë e më shumë në plotësimin e nevojave të popullsisë.

Përveç produkteve të shumta të gomës shtëpiake (qilima, lodra, zorrë, këpucë, topa, etj.) që janë bërë mallra të zakonshme të konsumit, ka një kërkesë në rritje për komponentë gome për shumë lloje të produkteve inxhinierike. Kjo përfshin transportin jo-hekurudhor me bazë tokësore: goma për makina, biçikleta, traktorë, shasi avionësh, etj. Produktet e gomës si tubacionet, guarnicionet, izoluesit dhe të tjera janë thelbësore për shumë lloje produktesh. Kjo shpjegon gamën e gjerë të produkteve të gomës (ai tejkalon 0.5 milion artikuj).

Ndër produktet më të prodhuara në masë të industrisë, spikat prodhimi i gomave (gomave) për lloje të ndryshme transporti. Prodhimi i këtyre produkteve përcaktohet nga numri i automjeteve të prodhuara në botë, i vlerësuar në shumë dhjetëra miliona njësi të secilës prej tyre. Prodhimi i gomave konsumon 3/4 e gomës natyrale dhe sintetike, një pjesë e konsiderueshme e fibrave sintetike që përdoren për prodhimin e pëlhurës së kordonit - karkasë gomash. Përveç kësaj, për të marrë gomën si mbushës, nevojiten lloje të ndryshme bloze - gjithashtu produkt i njërës prej degëve të industrisë kimike - blozës. E gjithë kjo përcakton marrëdhënien e ngushtë të industrisë së gomës me degët e tjera të industrisë kimike.

Niveli i zhvillimit të ekonomisë së vendit mund të gjykohet nga niveli i zhvillimit të industrisë kimike. Furnizon ekonominë me lëndë të para dhe lëndë të para, bën të mundur aplikimin e proceseve të reja teknologjike në të gjithë sektorët e ekonomisë. Përbërja brenda industrisë e industrisë kimike është shumë komplekse:

1) kimia bazë,

2) kimia e sintezës organike.

Farmaceutika, fotokimia, kimikatet shtëpiake, parfumeria i përkasin kimisë së mirë dhe mund të përdorin lëndë të para organike dhe inorganike. Lidhjet ndërsektoriale të industrisë kimike janë të gjera - nuk ka një sektor të tillë të ekonomisë me të cilin nuk do të lidhej. Kompleksi shkencor, industria e energjisë elektrike, metalurgjia, industria e karburanteve, industria e lehtë - kimia - industria e tekstilit, bujqësia, industria ushqimore, ndërtimi, inxhinieria, kompleksi ushtarako-industrial. Industria kimike mund të përdorë një sërë lëndësh të para: naftë, gaz, qymyr, lëndë druri, minerale, madje edhe ajër. Prandaj, ndërmarrjet kimike mund të vendosen kudo. Gjeografia e industrisë kimike është e gjerë: prodhimi i plehrave potasë graviton drejt zonave të nxjerrjes së lëndëve të para, prodhimi i plehrave azotike - tek konsumatori, prodhimi i plastikës, polimereve, fibrave, gomës - në zonat e përpunimit. të lëndëve të para të naftës. Industria kimike është një nga degët kryesore të revolucionit shkencor dhe teknologjik, së bashku me inxhinierinë mekanike, kjo është dega më dinamike e industrisë moderne.

Karakteristikat kryesore të vendosjes janë të ngjashme me veçoritë e vendosjes së inxhinierisë mekanike; Në industrinë kimike botërore janë zhvilluar 4 rajone kryesore. Më i madhi prej tyre - Europa Perëndimore. Veçanërisht me shpejtësi në shumë vende të rajonit, industria kimike filloi të zhvillohej pas Luftës së Dytë Botërore, kur petrokimia filloi të prijë në strukturën e industrisë. Si rezultat, qendrat petrokimike dhe të rafinimit të naftës ndodhen në portet detare dhe në rrugët e tubacioneve kryesore të naftës.

Rajoni i dytë më i rëndësishëm janë Shtetet e Bashkuara, ku industria kimike karakterizohet nga një diversitet i madh. Faktori kryesor në vendndodhjen e ndërmarrjeve ishte faktori i lëndës së parë, i cili kontribuoi në masë të madhe në përqendrimin territorial të prodhimit kimik. Rajoni i tretë është Azia Lindore dhe Juglindore, Japonia luan një rol veçanërisht të rëndësishëm (me petrokimi të fuqishme të bazuar në naftën e importuar). Rëndësia e Kinës dhe vendeve të reja të industrializuara, të cilat janë të specializuara kryesisht në prodhimin e produkteve sintetike dhe gjysëm të gatshme, po rritet gjithashtu.

Rajoni i katërt janë vendet e CIS, të cilat kanë një industri kimike të larmishme, të fokusuar si në lëndët e para ashtu edhe në faktorët e energjisë.

Teknologji Kimike

Teknologjia kimike është shkenca e proceseve dhe metodave të përpunimit kimik të lëndëve të para dhe produkteve të ndërmjetme.

Rezulton se të gjitha proceset që lidhen me përpunimin dhe prodhimin e substancave, pavarësisht diversitetit të tyre të jashtëm, ndahen në disa grupe të lidhura, të ngjashme, në secilën prej tyre përdoren aparate të ngjashme. Gjithsej janë 5 grupe të tilla - këto janë procese kimike, hidromekanike, termike, transferimi në masë dhe mekanike.

Në çdo prodhim kimik, ne i takojmë njëkohësisht të gjitha ose pothuajse të gjitha proceset e listuara. Le të shqyrtojmë, për shembull, një skemë teknologjike në të cilën produkti C përftohet nga dy përbërës të lëngshëm fillestar A dhe B sipas reaksionit: A + B-C.

Komponentët fillestarë kalojnë përmes filtrit, në të cilin pastrohen nga grimcat e ngurta. Pastaj ato pompohen në reaktor, të ngrohur paraprakisht në temperaturën e reagimit në shkëmbyesin e nxehtësisë. Produktet e reaksionit, duke përfshirë përbërësin dhe papastërtitë e përbërësve që nuk kanë reaguar, dërgohen për t'u ndarë në një kolonë distilimi. Përgjatë lartësisë së kolonës, ekziston një shkëmbim i shumëfishtë i përbërësve midis lëngut që rrjedh dhe avullit që del nga kaldaja. Në këtë rast, avujt pasurohen me përbërës që kanë një pikë vlimi më të ulët se produkti. Duke dalë nga pjesa e sipërme e kolonës, çiftet e përbërësve kondensohen në deflegmator. Një pjesë e kondensatës kthehet në reaktor, dhe pjesa tjetër (gëlbaza) dërgohet për të ujitur kolonën e distilimit. Produkti i pastër hiqet nga kaldaja, duke u ftohur në temperaturë normale në shkëmbyesin e nxehtësisë.

Përcaktimi i modeleve të secilit prej grupeve të proceseve të inxhinierisë kimike hapi dritën jeshile për industrinë kimike. Në fund të fundit, tani llogaritja e çdo prodhimi kimik, më të ri, kryhet sipas metodave të njohura dhe pothuajse gjithmonë është e mundur të përdoren pajisje të prodhuara në masë.

Zhvillimi i shpejtë i teknologjisë kimike është bërë baza për kimikizimin e ekonomisë kombëtare të vendit tonë. Po krijohen degë të reja të prodhimit kimik dhe më e rëndësishmja, proceset dhe aparatet e teknologjisë kimike po futen gjerësisht në degët e tjera të ekonomisë kombëtare dhe në jetën e përditshme. Ato janë baza e prodhimit të plehrave, materialeve të ndërtimit, benzinës dhe fibrave sintetike. Çdo prodhim modern, pavarësisht se çfarë prodhon - makina, aeroplanë apo lodra për fëmijë, nuk është i plotë pa teknologji kimike.

Një nga problemet më interesante që mund të zgjidhet me ndihmën e teknologjisë kimike në të ardhmen e afërt është përdorimi i burimeve të Oqeanit Botëror. Uji i oqeanit përmban pothuajse të gjithë elementët e nevojshëm për njeriun. Ai përmban 5.5 milionë tonë ar dhe 4 miliardë ton uranium, sasi të mëdha hekuri, mangani, magnezi, kallaji, plumbi, argjendi dhe elementë të tjerë, rezervat e të cilave janë varfëruar në tokë. Por për këtë është e nevojshme të krijohen procese dhe aparate krejtësisht të reja të teknologjisë kimike.

konkluzioni

Industria kimike, si inxhinieria mekanike, është një nga industritë më komplekse për nga struktura e saj. Ai dallon qartë industritë gjysmë-produktesh (kimia bazë, kimia organike), bazë (materiale polimerike - plastika dhe rrëshira sintetike, fibra kimike, gome sintetike, plehra minerale), përpunim (ngjyra sintetike të llaqeve dhe bojrave, farmaceutike, fotokimike, reagentë, etj. kimikate shtëpiake, produkte gome). Gama e produkteve të saj është rreth 1 milion artikuj, lloje, lloje, marka produktesh.

Teknologjia kimike është shkenca e metodave dhe mjeteve më ekonomike dhe mjedisore të përpunimit të lëndëve të para natyrore në produkte të konsumit dhe produkte të ndërmjetme.

Ndahet në teknologjinë e substancave inorganike (prodhimi i acideve, alkaleve, sodës, materialeve silikate, plehrave minerale, kripërave etj.) dhe teknologjisë së substancave organike (gome sintetike, plastikë, ngjyra, alkoole, acide organike etj.);

Bibliografi

  1. 1. Doronin A. A. Zbulim i ri i kimistëve amerikanë. / Kommersant, nr 56, 2004
    1. 2. Kilimnik A. B. Kimi fizike: Libër mësuesi. Tambov: Shtëpia Botuese Tambov. shteti teknologjisë. un-ta, 2005. 80 f.
    2. 3. Kim A.M., Kimi Organike, 2004
      1. 4. Perepelkin K. E. Kompozita polimere të bazuara në fibra kimike, llojet kryesore, vetitë dhe aplikimet e tyre / Tekstili teknik nr. 13, 2006
    3. 5. Traven V.F. Kimia organike: Një tekst shkollor për universitetet në 2 vëllime. - M.: Akademkniga, 2004. - V.1. - 727 f., Vëll.2. - 582 f.

Çdo mësues dëshiron që lënda e tij të ngjall interes të thellë tek nxënësit e shkollës, në mënyrë që nxënësit jo vetëm të shkruajnë formula kimike dhe ekuacione të reagimit, por edhe të kuptojnë pamjen kimike të botës, të jenë në gjendje të mendojnë logjikisht, në mënyrë që çdo mësim të jetë një festë, performancë e vogël që sjell gëzim për nxënësit dhe mësuesin. Jemi mësuar me faktin që në mësim mësuesi tregon, dhe nxënësi dëgjon dhe mëson. Dëgjimi i informacionit të gatshëm është një nga mënyrat më joefikase të mësimdhënies. Njohuritë nuk mund të barten nga koka në kokë mekanikisht (dëgjuar - mësuar). Shumëkujt i duket se thjesht duhet ta bësh studentin të dëgjojë dhe gjërat do të shkojnë menjëherë pa probleme. Megjithatë, studenti, si çdo person, është i pajisur me vullnet të lirë, i cili nuk mund të injorohet. Prandaj, është e pamundur të shkelësh këtë ligj natyror dhe t'i nënshtrosh ato edhe për hir të qëllimeve të mira. Rezultati i dëshiruar nuk mund të arrihet në këtë rrugë.

Nga kjo rezulton se është e nevojshme që studenti të bëhet pjesëmarrës aktiv në procesin arsimor. Studenti mund të mësojë informacion vetëm në veprimtarinë e tij me interes për lëndën. Prandaj, mësuesi duhet të harrojë rolin e informatorit, ai duhet të luajë rolin e organizatorit të veprimtarisë njohëse të studentit.

Mund të veçohen lloje të ndryshme veprimtarie për zhvillimin e materialit të ri nga nxënësi: materiale, të materializuara dhe intelektuale. Veprimtaria materiale kuptohet si veprimtari me objekt studimi. Për kiminë, një objekt i tillë është një substancë, d.m.th. aktiviteti material në mësimet e kimisë është kryerja e eksperimenteve. Eksperimentet mund të kryhen nga nxënësit ose të demonstrohen nga mësuesi.

Veprimtaria e materializuar është veprimtari me modele materiale, formula, material tabelor, dixhital, grafik etj. Në kimi, ky është aktivitet me modele materiale molekulash, grila kristalore, formula kimike, zgjidhja e problemeve kimike, krahasimi i sasive fizike që karakterizojnë substancat në studim. Çdo aktivitet i jashtëm (aktiviteti me duar) reflektohet në tru, d.m.th. kalon në rrafshin e brendshëm, në veprimtari intelektuale. Duke kryer eksperimente, duke përpiluar formula dhe ekuacione kimike, duke krahasuar materialin dixhital, nxënësi nxjerr përfundime, sistemon fakte, vendos marrëdhënie të caktuara, nxjerr analogji etj.

Pra, mësuesi duhet të organizojë të gjitha llojet e veprimtarive edukative dhe njohëse në mësim për nxënësin. Është e nevojshme që veprimtaria edukative dhe njohëse e studentit të korrespondojë me materialin edukativ që duhet të mësohet. Është e nevojshme që si rezultat i veprimtarisë, nxënësi në mënyrë të pavarur të dalë në disa përfundime, në mënyrë që të krijojë njohuri për veten e tij.

Parimi më i rëndësishëm i didaktikës është parimi i krijimit të pavarur të njohurive, i cili qëndron në faktin se njohuritë nuk merren nga studenti në formë të përfunduar, por krijohen prej tij si rezultat i një veprimtarie të caktuar njohëse të organizuar nga mësuesi. .

Vetë-zbulimi i grimcave më të vogla të njohurive nga një student i jep atij kënaqësi të madhe, e lejon atë të ndjejë aftësitë e tij, e lartëson atë në sytë e tij. Nxënësi pohon veten si person. Nxënësi e ruan këtë gamë pozitive emocionesh në kujtesën e tij, përpiqet ta përjetojë përsëri dhe përsëri. Pra, ka një interes jo vetëm për temën, por për atë që është më e vlefshme - në vetë procesin e njohjes - interesi njohës. Zhvillimi i interesave njohëse dhe krijuese të studentëve lehtësohet nga lloje të ndryshme teknologjish: teknologjia kompjuterike, teknologjia e të mësuarit të bazuar në probleme dhe kërkimore, teknologjia e të mësuarit të lojës dhe përdorimi i testeve.

1. Teknologji kompjuterike

Përdorimi i një kompjuteri dhe teknologjitë multimediale japin rezultate pozitive në shpjegimin e materialit të ri, modelimin e situatave të ndryshme, mbledhjen e informacionit të nevojshëm, vlerësimin e ZUN, etj., si dhe ju lejojnë të vini në praktikë metoda të tilla mësimore si: lojërat e biznesit, zgjidhjen e problemeve. ushtrime, prezantime dhe më shumë. Teknologjia kompjuterike bën të mundur që të ketë një vëllim të tillë informacioni që mësuesit që mbështeten në metodat tradicionale të mësimdhënies nuk e kanë. Programet e trajnimit multimedial përdorin animacione dhe shoqërim zëri, të cilat, duke vepruar në disa kanale informacioni të studentit menjëherë, përmirësojnë perceptimin, lehtësojnë asimilimin dhe memorizimin e materialit. Në mësimet e mia përdor programe të ndryshme në CD që më ndihmojnë të shpjegoj tema të reja ose të përsëris të vjetra, për të konsoliduar dhe sistemuar njohuritë e marra. Një shembull i një mësimi. Tema: “Nëngrupi i oksigjenit, karakteristik. Marrja e oksigjenit. Gjatë orës së mësimit u përdor një projektor multimedial, ku në ekran u demonstruan eksperimente që nuk mund të demonstrohen në laboratorin e shkollës. Në ekran u projektuan gjithashtu disa tabela. Fëmijëve iu kërkua të analizojnë, krahasojnë dhe të nxjerrin një përfundim. Nga sa u tha më sipër, konkludojmë se teknologjia kompjuterike rrit nivelin e arsimimit dhe zgjon interesimin e studentëve për lëndën.

2. Teknologjia e të nxënit të bazuar në problem

Teknologjia e të mësuarit të bazuar në problem përfshin krijimin e situatave problemore nën drejtimin e një mësuesi dhe veprimtarinë aktive të pavarur të studentëve për zgjidhjen e tyre, si rezultat i së cilës ekziston një zotërim krijues i njohurive, aftësive, aftësive dhe zhvillimit të aftësitë mendore. Situatat problematike në klasë mund të lindin në mënyrat më të papritura. Për shembull, në klasën e 8-të, kur studionte temën "Elektronegativiteti", një student bëri pyetjen: "A i jep hidrogjeni elektrone litiumit apo anasjelltas?" Shokët e klasës u përgjigjën se litiumi jep elektrone, pasi ka një rreze atomike më të madhe. Menjëherë një student tjetër pyeti: "Në çfarë do të kthehet hidrogjeni atëherë?" Mendimet u ndanë: disa konsideruan se atomi i hidrogjenit, duke shtuar një elektron, u shndërrua në një atom helium, pasi kishte dy elektrone, ndërsa të tjerët nuk u pajtuan me këtë, duke argumentuar se heliumi ka një ngarkesë bërthamore +2, dhe kjo grimcë ka +1. . Pra, çfarë është kjo grimcë? Është krijuar një situatë problematike, e cila mund të zgjidhet duke u njohur me konceptin e joneve. Situata problemore në klasë mund të krijohet nga vetë mësuesi. Shembull mësimi. Tema: "Substancat e thjeshta dhe komplekse". Mësuesi i ofron studentit një fushë të gjerë veprimtarie: i bën pyetje problematike, sugjeron të shkruani substanca të thjeshta dhe komplekse veçmas nga lista e substancave të ndryshme dhe e drejton vetë studentin, duke përdorur përvojën e tij jetësore, njohuritë e mësimeve të mëparshme, të përpiqet të të formulojë konceptin e substancave të thjeshta dhe komplekse. Nxënësi krijon njohuri për veten e tij, kështu që ka një interes jo vetëm për lëndën, por për vetë procesin e njohjes.

3. Hulumtoni teknologjinë e të mësuarit

Aktiviteti kërkimor i nxënësve të shkollës është një grup veprimesh me karakter kërkimor, që çon në zbulimin e fakteve të panjohura, njohurive teorike dhe metodave të veprimtarisë. Në këtë mënyrë studentët njihen me metodat kryesore të kërkimit në kimi, zotërojnë aftësinë për të përvetësuar në mënyrë të pavarur njohuri të reja, duke iu referuar vazhdimisht teorisë. Tërheqja e njohurive bazë për zgjidhjen e situatave problemore përfshin formimin dhe përmirësimin e aftësive të përgjithshme arsimore dhe speciale të studentëve (për të kryer eksperimente kimike, për të lidhur fenomenet e vëzhguara me ndryshimet në gjendjen e molekulave, atomeve, joneve, kryerjen e një eksperimenti kimik të mendimit, simulimin e thelbi i proceseve etj.) . Hulumtimi mund të kryhet me qëllim të marrjes së njohurive të reja, përgjithësimit, përvetësimit të aftësive, zbatimit të njohurive të marra, studimit të substancave, dukurive, proceseve të veçanta. Pra, kur studioj temën "Kripërat e acidit nitrik" në klasën e 9-të, përdor elemente të punës kërkimore. Studimi përfshin: kryerjen e një analize teorike; metodat e parashikimit për marrjen e substancave dhe vetitë e tyre; hartimin e një plani për verifikimin eksperimental dhe zbatimin e tij; formulimi i përfundimit. Rezulton një zinxhir logjik: analizë teorike - parashikim - eksperiment. Michael Faraday tha: “Asnjë shkencë nuk ka nevojë për eksperimente aq sa kimia. Ligjet, teoritë dhe përfundimet e tij bazë bazohen në fakte. Prandaj, kontrolli i vazhdueshëm nga përvoja është i nevojshëm.” Për të sistemuar njohuritë e marra, nxënësit plotësojnë tabelën:

Kripërat e acidit nitrik

Puna kërkimore e nxënësve kërkon më shumë kohë në mësim sesa ekzekutimi i detyrave sipas modelit. Sidoqoftë, koha e kaluar kompensohet më pas nga fakti që studentët kryejnë shpejt dhe saktë detyrat, mund të studiojnë në mënyrë të pavarur materiale të reja. Përveç kësaj, ndërgjegjësimi dhe forca e njohurive të tyre rritet, dhe shfaqet një interes i qëndrueshëm për këtë temë.

4. Teknologjia e mësimit të lojës

Lojërat intelektuale dhe krijuese (ITG) stimulojnë zhvillimin e interesave njohëse të nxënësve, kontribuojnë në zhvillimin e aftësive të tyre intelektuale dhe krijuese, u mundësojnë fëmijëve të pohojnë veten dhe të realizohen në sferën intelektuale dhe krijuese përmes lojës, ndihmojnë në plotësimin e mungesës. të komunikimit. ITI mund të përdoret jo vetëm në aktivitetet jashtëshkollore dhe jashtëshkollore, por edhe në klasë (kur mësohet materiali i ri, duke përsëritur atë që është mësuar, duke kontrolluar njohuritë e studentëve, etj.)

Lojërat më komplekse dhe që kërkojnë kohë dhe lojëra me role. Kryerja e lojërave të tilla ju lejon të arrini qëllimet e mëposhtme: t'i mësoni studentët të nxjerrin në pah gjënë kryesore në përmbajtjen e materialit arsimor, ta paraqesin atë në një formë të shkurtër; zhvillojnë aftësitë e analizës së tekstit, të menduarit shoqërues, pavarësinë e gjykimit, promovojnë vetëvendosjen e nxënësve, zhvillojnë aftësitë e komunikimit, zgjerojnë horizontet e tyre, përsërisin dhe përgjithësojnë materialin e studiuar. Në praktikën time, unë përdor sistematikisht format e lojës së organizimit të kontrollit të njohurive dhe vazhdimisht vërej se si kjo rrit interesin e studentëve për materialin që studiohet dhe lëndën në tërësi, pasi studentët që kanë lexuar kaq pak kohët e fundit, befas fillojnë të shfletojnë libra, referencë libra, enciklopedi. Kështu që në klasë, kur studioj tema që lidhen me ekologjinë, për shembull, në temën "Burimet natyrore të hidrokarbureve dhe përpunimi i tyre", përdor lojëra me role duke përdorur grupe ekspertësh. Klasa ndahet në dy grupe: "specialistë" dhe "gazetarë". Së pari zgjidhni materialin dhe përgatitni një ndihmë vizuale. I dyti përgatit pyetje që duhet t'i bëjnë gjatë lojës.

Për të konsoliduar materialet në klasat 8-9, përdor lojëra didaktike: "Kube kimike", "Lotto kimike", "Tic-Tac-Toe", "Gjeni gabimin", "Beteja kimike". Gjithashtu në aktivitetet jashtëshkollore kaloj lojëra spektakolare intelektuale dhe krijuese: "KVN", "Çfarë, ku, kur", "Ora e lavdisë".

5. Përdorimi i testeve në mësimet e kimisë

Përdorimi i testeve në klasat e kimisë është gjithashtu i dukshëm në procesin e futjes së teknologjive të reja. Kjo lejon testimin masiv të njohurive të studentëve. Metodologjia e testimit është një mjet universal për testimin e njohurive dhe aftësive. Testet janë një formë ekonomike e synuar dhe individuale e kontrollit. Testimi sistematik i njohurive në formën e testeve kontribuon në një asimilim të fortë të lëndës, kultivon një qëndrim të ndërgjegjshëm ndaj të mësuarit, formon saktësi, zell, qëllimshmëri, aktivizon vëmendjen dhe zhvillon aftësinë për të analizuar. Gjatë kontrollit të testit sigurohen kushte të barabarta testimi për të gjithë nxënësit, pra rritet objektiviteti i testimit të njohurive. Kjo metodë sjell shumëllojshmëri në punën edukative, rrit interesin për lëndën. Testet përfundimtare në klasat 8-10 kryhen në formën e një testi.