ტექნოლოგია და ბუნება

ჭუჭყისა და ჭუჭყის საწინააღმდეგო

ისტორია იმის შესახებ, თუ როგორ გარდაიქმნა ნავთობის გადამუშავების ნარჩენებისა და ჰაერის დამაბინძურებლების მჟავა ტარები გარემოს დაცვის საშუალებად

ქიმიის მეცნიერებათა კანდიდატი A.I.NEKHAEV

სამართლიანად აღინიშნა: ქიმიაში ჭუჭყიანი არ არის; ჭუჭყიანი არის ნივთიერება, ყველაზე ხშირად ნივთიერებების ნარევი, უადგილო. მჟავა ტარების ისტორია - სამწუხაროდ, ნავთობის გადამუშავების საკმაოდ გავრცელებული პროდუქტები - ამის კიდევ ერთი დადასტურებაა. რატომ "სამწუხაროდ" ცოტა მოგვიანებით გაიგებთ, ისევე როგორც გაიგებთ (ვინც არ იცის) როგორი ფრინველია ეს მჟავე ტარები. არა ბედნიერების ლურჯი ჩიტი, არამედ შავი...

დავიწყოთ ჩვენი ამბავი ნივთიერებით, რომელიც შეუდარებლად უფრო პოპულარულია, ვიდრე ყველა ტარი ერთად. ალქიმიკოსებმა მას ვიტრიოლის ზეთი უწოდეს - ჩვენ მას გოგირდმჟავას ვუწოდებთ.

რატომ სჭირდებათ ნავთობქიმიკოსებს გოგირდის მჟავა?

ეს მჟავა არა მხოლოდ ძალიან პოპულარული ნივთიერებაა, არამედ ძალიან მნიშვნელოვანია. უსაფუძვლო არ არის, რომ მისი წარმოების მოცულობა ქვეყნის ეკონომიკური პოტენციალის ერთ-ერთ ინდიკატორს წარმოადგენს.

გოგირდმჟავას უმეტესი ნაწილი ახლა იხარჯება მინერალური სასუქების წარმოებაზე, მაგრამ ის თითქმის თანაბრად აუცილებელია ქიმიური მრეწველობის ყველა სხვა ქვესექტორისთვის. და არა მხოლოდ ქიმიური: ლითონის დამუშავება, ტექსტილის, ტყავის და კვების მრეწველობა გოგირდმჟავას გარეშე არ შეუძლია. გამონაკლისი არც ნავთობგადამამუშავებელი და ნავთობქიმიური მრეწველობაა: ისინი მოიხმარენ გოგირდის მჟავას საკმაოდ ფართო მასშტაბით და სხვადასხვა მიზნებისთვის. Აი ზოგიერთი მაგალითი.

დღეს ყველაზე გავრცელებული სინთეზური სარეცხი საშუალებები (CMC) ამინოაქტიურია. ეს ნიშნავს, რომ მათ აქტიურ პრინციპს შეიცავს ანიონი - ყველაზე ხშირად HSO 3 შემადგენლობის ანიონში, რომელიც CMC-ში მოვიდა გოგირდის მჟავიდან, ყველაზე იაფი და ხელმისაწვდომი. მაგალითად, აბუსალათინის ზეთი გოგირდის მჟავას მოქმედებით ლაქების დამტოვებელი ნივთიერებიდან სარეცხ საშუალებად გარდაიქმნება. დღესდღეობით, მაღალი ხარისხის CMC-ის მისაღებად, როგორც წესი, სულფონირებულია არა ბუნებრივი, არამედ სინთეზური ნედლეული (ალკილბენზოლები), ხოლო ტექნიკური საჭიროებისთვის ყველაზე იაფი CMC იყო და მიიღება ნავთობის ნავთის და გაზზეთოვანი ფრაქციების სულფონაციით.

Სხვა მაგალითი. ყველა ნავთობქიმიური პროდუქტის დაახლოებით მეხუთედი ალკოჰოლია. ალკოჰოლური სასმელების, მათ შორის ეთილის სპირტის წარმოების ყველაზე გავრცელებული მეთოდია ოლეფინების გოგირდმჟავა ჰიდრატაცია. რომელიც კვლავ მოითხოვს გოგირდის მჟავას. Სხვა მაგალითი. თანამედროვე მანქანის ძრავა განკუთვნილია მაღალი ოქტანის ბენზინზე. კლასიკური დარტყმის საწინააღმდეგო აგენტი ტეტრაეთილის ტყვია ხდება პერსონა ნონ გრატად, რადგან წამლავს ატმოსფეროს. დღესდღეობით მცდელობებია გაზრდილი ბენზინის ოქტანური რაოდენობა ალკილირების პროცესების გამოყენებით. ამ პროცესების შედეგად მიიღება განშტოებული ნახშირწყალბადის მოლეკულები. ბენზინს უმატებენ მისი ოქტანური რიცხვის გასაზრდელად, ალკილირების კატალიზატორი კი მაინც გოგირდმჟავაა... გოგირდმჟავას ნავთობქიმიური პროცესების კატალიზატორად გამოყენების სხვა შემთხვევებიც გამოვტოვოთ უმნიშვნელო - მოხმარების მასშტაბის უმნიშვნელოობის გამო. იგი ბევრად უფრო გამოიყენება ნავთობპროდუქტების გასაწმენდად: საწვავი, ზეთები, პარაფინი. მჟავა აშორებს უჯერი და არომატულ ნახშირწყალბადებს, ფისოვან ნივთიერებებს, გოგირდის და აზოტის ნაერთებს ზეთიდან - ყველაფერს, რაც ამცირებს საწვავის და ზეთების სტაბილურობას შენახვის დროს, აზიანებს მათ მოქმედებას, სუნს და ფერს. ნავთობპროდუქტების გოგირდის მჟავით გაწმენდა უძველესი და ტექნოლოგიურად უმარტივესი მეთოდია. მაგრამ ამავდროულად, ეს არის ჩამორჩენილი მეთოდი: არის დიდი დანაკარგი ნავთობის ძვირფასი კომპონენტების, მჟავა კოროზიას ახდენს აღჭურვილობას და რაც მთავარია, წარმოიქმნება ბევრი ნარჩენი, რომელსაც ერთად უწოდებენ მჟავა ტარს. ამის გამო, გოგირდის მჟავით გაწმენდის მეთოდები ახლა იცვლება (მაგრამ არა მთლიანად) უფრო მოწინავეებით, როგორიცაა ჰიდროგამწმენდი საწვავი ან ზეთის დამუშავება შერჩევითი გამხსნელებით. მსოფლიოში ნავთობის წარმოების დაახლოებით 90% ახლა ამ გზით მუშავდება. თუმცა, გავიხსენოთ წარმოების უზარმაზარი მასშტაბები: დარჩენილი ათი პროცენტის უკან ათასობით ტონა H 2 SO 4 დევს. ყველაზე ძვირფასი ზეთების გაწმენდა - ჰიდრავლიკური, ვაკუუმი, ელექტრო საიზოლაციო - ჯერ კიდევ ენდობა მხოლოდ გოგირდის მჟავას.

ამრიგად, გოგირდის მჟავის პოზიცია ნავთობის გადამუშავებასა და ნავთობქიმიკატებში საკმაოდ ძლიერი რჩება. და თუ ასეა, მაშინ მჟავა ტარის რაოდენობა აგრძელებს ზრდას.

ნარჩენების ბედი

შავი ბლანტი მასა, რომელიც შეიცავს 70% -მდე H 2 SO 4 პლუს საწყის ორგანულ ნაერთებს, ალკილის გოგირდის მჟავებს და სულფონაციის სხვა პროდუქტებს, პლუს ფისებს და პოლიმერებს - ეს ყველაფერი მჟავა ტარია. მათი კომპონენტები ნაწილობრივ ქიმიურად არის შეკრული, ნაწილობრივ უბრალოდ შერეული და მათი განცალკევება უკიდურესად რთულია.

როგორც ცნობილია, წარმოების ნარჩენების გამოყენების ხარისხი ინდუსტრიის განვითარების ინდიკატორს და წარმოების კულტურის საზომს წარმოადგენს. ბოლო დრომდე, მჟავა ტარების განადგურება უიმედო საქმედ ითვლებოდა. ამ ნარჩენების მდინარეებში ჩაყრა საფუძვლიანი განეიტრალების შემდეგაც არ შეიძლება: ის ნელა იშლება და დიდ დროს იღებს. უმარტივესი გზაა ავად მჟავა ტარის დაწვა ჯერ მისი, ვთქვათ, ქვაბის საწვავში გახსნით. მაგრამ არც ეს არის გამოსავალი: წარმოიქმნება გრიპის აირები მნიშვნელოვანი SO 2 შემცველობით და ამ შემთხვევაში მჟავა ტარის გავლენა ბიოსფეროზე ძალიან უარყოფითი იქნება.

სწორედ ამიტომ, მრავალი ათწლეულის განმავლობაში, მჟავე ტარს ასხამდნენ უზარმაზარ საცავ აუზებში. ზედმეტია იმის თქმა, რომ თავად ეს აუზები და მათი უშუალო გარემო უსიცოცხლოა. „მასკენ არც ჩიტი მიფრინავს, არც ცხოველი მოდის, მხოლოდ შავი ქარიშხალი...“ შორს ატარებს გოგირდის დიოქსიდის მკვეთრ სუნს, რომელიც შერეულია არანაკლებ „სურნელოვანი“ ორგანული ნივთიერებებით. ეს არის მჟავე ტარის თანდათანობითი დაშლა შესანახ აუზებში.

შეუძლებელი იყო მჟავისა და ორგანული ნივთიერებების გამოუსწორებელი დანაკარგის შეგუება, მით უმეტეს, გარემოს დაბინძურება. გოგირდის მჟავა მრავალი წლის განმავლობაში წარმატებით ასუფთავებს ბევრ საკვებს. ახლა გაჩნდა კითხვა. გაასუფთავოს და ამავდროულად გამოიმუშავოს შემოსავალი ნარჩენებისგან.

ბუნებრივი კურსი: იმისათვის, რომ როგორმე გამოიყენოთ მჟავა ტარები, პირველ რიგში უნდა დაყოთ ისინი მინიმუმ ორ ძირითად კომპონენტად - ორგანულ ნივთიერებებად და გოგირდის მჟავად. ასეთი განცალკევების უმარტივესი ინსტრუმენტი შეიძლება იყოს წყლის ორთქლი. მის მიერ დამუშავებული ნარევი სტრატიფიცირდება. ზედა ფენა ორგანული ნივთიერებებია მჟავას კვალით, ქვედა ფენა შავი გაზავებული მჟავაა. დახარჯული მჟავა შეიძლება იყოს კონცენტრირებული ან გამოყენებული იქ, სადაც სუსტი მჟავა გაუმკლავდება, მაგალითად, ამონიუმის სულფატის ან სუპერფოსფატის წარმოებაში, ტყავის მრეწველობაში ან მარილიანი ნიადაგის გაუვალობისთვის.

არჩევანი შედარებით მცირეა, მით უმეტეს, რომ თითოეული ჩამოთვლილი ინდუსტრია უპირატესობას ანიჭებს ტექნიკურად მაინც სუფთა მჟავას... კონცენტრირებულ H 2 SO 4-ზე მეტი მოთხოვნაა, მაგრამ მჟავიდან ზედმეტი წყლის ამოღება ადვილი არ არის. პროდუქტიულობა დაბალია, აპარატურა კოროზირდება და რაც მთავარია, საჭიროა ჯერ ორგანული ნივთიერებების ნარჩენების ამოღება, რომლებიც აორთქლებისას მჟავას 40%-მდე იშლება. ასე რომ, გამოდის, რომ თამაში არ ღირს სანთელი.

მაგრამ ყველა ღრუბელს აქვს ვერცხლის საფარი. ჭუჭყიანი მჟავის თერმული დაშლა მომგებიანი ვარიანტი აღმოჩნდა. გოგირდის მჟავა იყოფა "იმისთვის, რომ მოკვდეს და განხორციელდეს" იმავე გოგირდმჟავად. დაშლის პროდუქტი - გოგირდის დიოქსიდი - საჭიროა როგორც ცელულოზის ამოღების მიზნით, ასევე როგორც კონსერვანტი ხილის შენახვისას და - რაც მთავარია - SO 2 გამოიყენება გოგირდმჟავას წარმოებისთვის. ძლიერი, სუფთა, შესაფერისი ნებისმიერი სამუშაოსთვის.

მაგრამ რისთვის არის კარგი მჟავა ტარის მეორე კომპონენტი - შავი "ბლანტი" ორგანული ნივთიერება? ის შეიძლება დაიწვას ქვაბის საწვავად. მაგრამ ეს ცუდი საწვავი იქნება: ის შეიცავს საკმაოდ ბევრ გოგირდს და სწრაფად დააკოქსებს ინჟექტორებს. გაცხელებისას შესაძლებელია მჟავა ტარის ორგანული ნაწილის ჰაერით დამუშავება და ამით ბიტუმად გადაქცევა. ბიტუმი იყო პირველი ნავთობპროდუქტი, რომელიც ჩავარდა ადამიანის ხელში (ძვ. წ. 3800 წელს!). უძველესი დროიდან მისი წყალგამძლეობა, შემკვრელი და ანტისეპტიკური თვისებები გამოიყენებოდა მშენებლობაში, მედიცინაში და გვამების მუმიფიკაციაში. დღეს დიდი რაოდენობით ბიტუმი გამოიყენება შენობებისა და გზების ასაშენებლად და ლითონის კონსტრუქციების კოროზიისგან დასაცავად. ბიტუმზე მოთხოვნა აჭარბებს მიწოდებას. მჟავა ტარიდან მისი მიღება ორმაგად სასარგებლოა: ყველაზე მავნე ჭუჭყი სასურველ პროდუქტად გარდაიქმნება...

ჟურნალი „ქიმია და ცხოვრება“ No10 1978 წ.

მიეკუთვნება სუსტი მოქმედების ერთ საბაზისო პრეპარატებს. ახასიათებს ფერის ნაკლებობა და მძაფრი სუნი. პრეპარატი ჰიგიროსკოპიულია, ხასიათდება მრავალი სახის გამხსნელთან ურთიერთობის უნარით და კარგად ერწყმის ორგანულ ნივთიერებებს და აირებს. აქტიურ ლითონებთან ურთიერთქმედებისას წარმოქმნის მარილებს, ხოლო როდესაც ტემპერატურა ეცემა -16 °C-მდე იქცევა კრისტალურ მასად.

მიღების მეთოდები და მეთოდები

ძმარმჟავას წარმოქმნის სამრეწველო მეთოდი არის კატალიზატორების გამოყენება აცეტალდეჰიდის ჟანგბადის დაჟანგვისთვის. პროცესი ხდება მაღალ წნევაზე და ტემპერატურაზე. ტექნოლოგიიდან გამომდინარე, შეიძლება გამოყენებულ იქნას მანგანუმის, როდიუმის ან კობალტის კატალიზატორები. კვების მრეწველობისთვის ძმარმჟავას წარმოებისთვის გამოიყენება ბიოკატალიტიკური მეთოდი ძმარმჟავას ბაქტერიების ფერმენტების და ეთანოლის შემცველი სითხეების გამოყენებით.

ნივთიერება ძველ დროში მეღვინეობის ტექნოლოგიის დარღვევის გამო აღმოაჩინეს. მჟავე ღვინოში წარმოქმნილი ძმარი გამოიყენებოდა ყოველდღიურ ცხოვრებაში, ხოლო მჟავა დაიწყო საკვების სანელებლად, წამლად და ორგანულ გამხსნელად.

ბუნებაში არის ბევრი მჟავა, ისევე როგორც მათი სხვადასხვა ქიმიური ნაერთები. მათ აქვთ აქტიური გავლენა მთელ მათ გარშემო არსებულ სამყაროზე.

აქ არის რამდენიმე საინტერესო ფაქტი მჟავების შესახებ.

სიკვდილის ტბასიცილიაში მდებარე ე.წ. მკვდარი". ტბის ნაპირებთან მცენარეები არ იზრდება, იქ თევზები ან სხვა ცოცხალი ორგანიზმები არ ცხოვრობენ და ფრინველები არასოდეს დაფრინავენ იქ. ვინც შემთხვევით ტბაში ჩავარდება, მაშინვე კვდება. თუ ხელი ჩაუშვით ტბაში რამდენიმე წამით, ხელის კანი მყისიერად გაწითლდება, ბუშტუკებით დაიფარება და დაიწყებს აქერცვლას, გამოაშკარავდება კუნთოვანი ქსოვილი. ფიქრობთ, რომ ეს საშინელებათა ფილმის ისტორიაა? არა, ეს რეალური სურათია ცხოვრებიდან.

და ეს მოხდება იმის გამო, რომ ტბა სხვა არაფერია, თუ არა წყალსაცავი აგრესიული საშიში გოგირდის მჟავა. 1999 წელს მკვლევარებმა ამ ტბის ფსკერზე მტკივნეული და საშიში შესწავლის შემდეგ დაადგინეს, რომ ეს მჟავა ორი მიწისქვეშა წყაროდან მოდის.

ცნობილია ისიც, რომ სიცილიაში მაფია ყოველთვის ამ ტბაში ახრჩობდა თავის მსხვერპლს და მცირე ხნის შემდეგ მათი კვალიც აღარ რჩებოდა.

უფრო საინტერესო ფაქტები მჟავების შესახებ. უცნაურად საკმარისია, მაგრამ მჟავას შეუძლია დაეხმაროს ისეთი მავნე ჩვევის წინააღმდეგ ბრძოლაში, როგორიცაა მოწევა. დიუკის უნივერსიტეტის სამედიცინო ცენტრის (აშშ) თანამშრომლებმა ამ ჩვევისგან თავის დასაღწევად სრულიად უნიკალური მეთოდი შექმნეს.

დღესდღეობით ამ მიზნით გამოიყენება სხვადასხვა მეთოდი, რის შედეგადაც გაწმენდილი ნიკოტინი (სხვადასხვა მავნე ნივთიერებების კანცეროგენების, აგრესიული ტარისა და ნახშირბადის მონოქსიდის სახით) პირდაპირ ხვდება სისხლში. ამისთვის იყენებენ გაჟღენთილ ლაქებს, საღეჭი რეზინას და ინჰალატორებს.

მკვლევართა მიერ შემუშავებული ტექნიკა გვთავაზობს მწეველის ორგანიზმში წარმოქმნილი ნიკოტინისა და პირუვიკ მჟავის თვისებების გამოყენებას. ამ ორი კომპონენტის ურთიერთქმედების შედეგად წარმოიქმნება ნიკოტინის ნაერთი პირუვატი. ეს ნაერთი ხვდება მწეველის ფილტვებში. ამჟამად მიმდინარეობს ახალი პროდუქტის საბოლოო ტესტები, რის შემდეგაც ის ყველასთვის ხელმისაწვდომი იქნება.

ორგანულ მჟავებთან დაკავშირებული საინტერესო ისტორიული ფაქტები: 1714 წელს პეტრე I-ის ბრძანებულებით პეტერბურგში დაარსდა სააფთიაქო ბაღი. იქ იზრდებოდა სამკურნალო მცენარეები, რომლებიც ამარაგებდნენ აფთიაქებს ან ამუშავებდნენ წამლებად. ასე რომ, რძეში მოთავსებული ერთ-ერთი მცენარის ფოთლები მას მჟავიანობისგან იცავს. ამ მცენარესთან შენახული ახალი ხორცი და თევზი უფრო დიდხანს ძლებს. მისი ფესვებიდან შეგიძლიათ მიიღოთ ყვითელი საღებავი. ბოჭკოების გამოყენება შესაძლებელია ბადეების დასამზადებლად, რომლებიც წყალში არ ლპება. ფოთლები ამოუწურავი საფუძველია დიასახლისის ფანტაზიისთვის ჯანსაღი და ჯანსაღი საკვების მომზადებაში. ეს მცენარე ანდერსენის ზღაპრიდან ვიცით. ამ მცენარის პირადმა გამოცდილებამ შეიძლება ცრემლი მოგიტანოთ. საბოლოოდ, ბრმასაც კი შეუძლია ამ მცენარის ამოცნობა. ეს არის... დაასახელეთ ეს მცენარე!

სურათი 7 პრეზენტაციიდან "კარბოქსილის მჟავები და მათი თვისებები"ქიმიის გაკვეთილებისთვის თემაზე "კარბოქსილის მჟავები"

ზომები: 960 x 720 პიქსელი, ფორმატი: jpg. ქიმიის გაკვეთილის უფასო სურათის ჩამოსატვირთად, დააწკაპუნეთ სურათზე მარჯვენა ღილაკით და დააწკაპუნეთ „სურათის შენახვა როგორც...“. გაკვეთილზე სურათების საჩვენებლად ასევე შეგიძლიათ უფასოდ ჩამოტვირთოთ მთელი პრეზენტაცია „კარბოქსილის მჟავები და მათი თვისებები.pptx“ ყველა ნახატით zip არქივში. არქივის ზომაა 519 KB.

პრეზენტაციის ჩამოტვირთვა

კარბოქსილის მჟავები

„კარბოქსილის მჟავების ქიმიური თვისებები“ - კარბოქსილის მჟავების დასახელება. კარბოქსილის ჯგუფის სტრუქტურა. კარბოქსილის მჟავების ფორმულები. დავალება. კარბოქსილის მჟავების ქიმიური თვისებები. ფუნქციური ჯგუფი. კარბოქსილის მჟავები. სალიცილის მჟავა. ქიმიური თვისებები. კარბოქსილის მჟავების ტრივიალური სახელები. კარბოქსილის მჟავების ზოგადი თვისებები. გზა ცოდნისაკენ.

"კარბოქსილის მჟავების მაგალითები" - ჭიანჭველა მჟავა. ძმარმჟავა. ვალერინის მჟავა. კარბოქსილის მჟავების ქიმიური თვისებები. Სტეარინის მჟავა. შეისწავლეთ სტრუქტურა. ისინი ქმნიან ეთერებს. ლიმონის მჟავა. კარბოქსილის მჟავები. მჟავები. ინდიკატორი. ეს არის ორგანული ნივთიერებები. კარბოქსილის მჟავების კლასიფიკაცია. ოქსილის მჟავა.

"კარბოქსილის მჟავები და მათი თვისებები" - ორგანულ მჟავებთან დაკავშირებული საინტერესო ისტორიული ფაქტები. კლასიფიკაცია. კარბოქსილის მჟავების ფორმულების ჩაწერის ალგორითმი. მეთილპენტანოინის მჟავა. კარბოქსილის ჯგუფის სტრუქტურული ფორმულა. რომელი მჟავა უფრო ძლიერია? მჟავების სახელები. კარბოქსილის მჟავები. ეთანოინის ან ძმარმჟავა. კარბოქსილის მჟავების ფიზიკური თვისებები.

“Limit monobasic carboxylic acids” - მონობაზური კარბოქსილის მჟავები. ფიზიკური თვისებები. გაჯერებული კარბოქსილის მჟავების სტრუქტურა და ნომენკლატურა. კარბოქსილის მჟავები. ნახშირბადის ატომი. გაჯერებული მონობაზური კარბოქსილის მჟავები. აირისებრი ნივთიერებები. იზომერიზმის სახეები. აღმოჩენის ისტორია. ჭიანჭველა მჟავა. დაასახელეთ კარბოქსილის მჟავები. ტრივიალური სახელები.

"გაჯერებული კარბოქსილის მჟავები" - გაიმეორეთ კარბოქსილის მჟავების განმარტება. ესტერების ნომენკლატურა. სპილენძის აცეტატი. იზობუტილის აცეტატი. აირჩიეთ კარბოქსილის მჟავას ფორმულა. ნახშირბადის ატომი. კროსვორდები კარბოქსილის მჟავებზე. ტრივიალური სახელები. კარბოქსილის მჟავების ქიმიური თვისებები. ეთანი. კარბოქსილის მჟავების მომზადება. თვითკონტროლის ამოცანა.

"კარბოქსილის მჟავების კლასები" - მჟავების ჰომოლოგიური სერია. ვაშლის მჟავა. კარბოქსილის მჟავების კლასიფიკაცია ნახშირწყალბადის რადიკალის ბუნების მიხედვით. ფუნქციური ჯგუფი. კარბოქსილის მჟავების მომზადება. კარბოქსილის მჟავების გამოყენება. კარბოქსილის მჟავების იზომერიზმი. კარბოქსილის მჟავების კლასიფიკაცია. მონობაზური კარბოქსილის მჟავების წარმომადგენლები.

სულ 19 პრეზენტაციაა


დახურვა