post

Масообменни процеси – пренос на маса

Масообменни процеси се наричат тези, при които се наблюдава пренос на дадено количество вещество между две контактуващи среди и преминаването му от едната фаза в другата. Масопреносът се прилага в химическата индустрия, когато се разделят смеси от различни вещества. За целта се използват процесите на адсорбция, абсорбция и дифузия, дестилация и ректификация, екстракция и др.

Фазата е еднородна среда, която често се асоциира с агрегатните състояния, но не е задължително различните фази да са в различно агрегатно състояние. Например смес от вода и олио е течност, но с две отделни ясно отличими фази. Веществата, които съставят дадена фаза се наричат нейни компоненти.

Осъществяването на различните видове масообменни процеси често става с помощта на дифузия или осмоза. Дифузията предствалява самоволно движение на частиците от място с висока тяхна концентрация към място с ниска. Класически пример е наливането на солена вода в сладка, като при това йоните на солта се разпределят равномерно в целия обем на разтворителя.

Ако между солената и сладката вода обаче, се постави полупропусклива мембрана, тогава ще се наблюдава процесът осмоза. При него водните молекули от сладката вода се насочват през мембраната към соления разтвор, за да намалят концентрацията на разтворените частици. Осмотично налягане е … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

post

Скорост на химичните реакции

Скорост на химичните реакции се нарича величината, която описва как се променят моларните концентрации на веществата спрямо времето, при протичането на химично взаимодействие.

Понятия

Химията е наука, която изучава материята. Но аз предпочитам да я възприемам като изследване на изменението… то е свързване и разпадане, а после трансформация (Walter White, Breaking Bad series).

Химична реакция е всяко изменение или взаимодействие на веществата и превръщането им от едно в друго. Тези процеси протичат за различно време (t) ако условията са различни.

Веществата, които участват в реакциите, могат да се измерват в маса, обем или в количество вещество (молове). Концентрацията им измерена в количество вещество (n) спрямо обема (V) на системата се нарича моларна концентрация (c).

c = n/V  (mol/m3) (лабораторно размерността обикновено е мол за литър);

Скорост на химичните реакции

Изразът за скорост на химичните реакции отразява изменението на моларната концентрация на веществата за единица време:

vср = ±Δc/Δt (mol/m3.s);

Тъй като често отделните вещества в реакцията изменят концентрацията си различно по време на взаимодействието, изразът за скоростта се съставя поотделно спрямо всяко вещество. Когато той касае реагентите, чиято концентрация намалява в течение на времето, полученият … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

post

Химично равновесие. Обратимост на химичните реакции

Химично равновесие се нарича състоянието, при което скоростта на правата реакция е равна на скоростта на обратната реакция. При химично равновесие концентрациите на реагентите и на продуктите остават постоянни в течение на времето и се наричат равновесни концентрации.

Обратимост на химичните реакции

Химична реакция е всяко изменение или взаимодействие на веществата и превръщането им от едно в друго. На теория всяка реакция е обратима, но практически съществуват огромен брой реакции, които са необратими по една или друга причина.

Необратима химична реакция е тази, която протича до край, като всички реагенти (изходни вещества) се превръщат изцяло в продукти (крайни вещества). Те се записват от ляво на дясно както следва: първо реагентите, еднопосочна стрелка сочеща на дясно и накрая реагентите:

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

Обратима химична реакция е тази, при която реагентите не взаимодействат напълно помежду си, дори ако се намират в стехиометрични количества. Причината е, че продуктите също влизат във взаимодействие един с друг и се преобразуват обратно в изходните вещества.

Реакцията на реагентите се означава със стрелка на дясно (→) и се нарича права. Реакцията на продуктите се назовава обратна и се означава със стрелка на ляво (←). … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

post

Хидролиза и реакции между разтвори на електролити

Хидролиза е процесът на взаимодействие на йоните на солите в дисоциирано състояние с йоните на водата в разтвора. Той може да се разглежда като обратен на процеса неутрализация.

Неутрализацията от гледна точка на теорията на електролитната дисоциация е реакция между разтвори на електролити – киселина и основа, в резултат на която се получава сол и вода. И още по-кратко казано, взаимодействие между хидроксилните и водородните йони в разтвора.

Реакции между разтвори на електролити

За да се осъществи реакция между разтвори на електролити, необходимо условие е, като продукт да се образува поне един слаб електролит (утайка, газ или вода). Както вече споменахме по-горе, такъв вид реакция е неутрализацията. Тя може да се изрази чрез пълно йонно уравнение или с помощта на съкратено, което представя формирането на слабия електролит, който в случая е вода:

{H+ + Cl} + {Na+ + OH} → {Na+ + Cl} + H2O (пълно йонно уравнение)
H+ OH– → H2O (съкратено йонно уравнение)

Друг вид реакции между разтвори на електролити са тези, при които се получава неразтворима утайка при взаимодействието на йоните в разтвора.

{Ba2+ + 2Cl} … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

post

Почва. Почвообразуване. Състав на почвата

Почва е повърхностният рохкав и плодороден слой на земната кора, който влиза в пряк контакт с атмосферата и биосферата. Неговите състав, физични, химични и биологични характеристики варират в зависимост от климатичните особености на средата и почвообразуващите фактори.

Почвообразуване

Процесите свързани с формирането на различните видове почва са продължителни, сравнително сложни и включват два основни етапа.

Изветряване на основните скали

Първият етап на почвообразуване включва изветряването на основните скали. Процесът представлява механично разрушаване и химическа трансформация на нестабилните скалообразуващите минерали. Факторите, които влияят на тези трансформации са слънчевата светлина, химически активните газове в атмосферата, водата, големите температурни амплитуди, движението на въздушните маси и дейността на растителните и животинските видове.

Като резултат от изветряването на скалите се формират нови минерали, често с по-малки размери и с различен химичен състав. Някои от тях в състава на почвата са гипс, калцит, доломит, халит и т.н. При разрушаването на алумосиликатите се образуват минералите изграждащи глините – алумохидросиликати. Измежду тях каолинитът и монтморийонитът се използват в производството на керамика. Първият се получава в кисела среда, а вторият в алкална.

Ca [Al2Si2O8] + 3H2O + 2CO2 → Al2Si2O5(OH)ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

post

Адсорбция. Адсорбент и адсорбат.

Поглъщането на едни вещества от други представлява съвкупност от процеси известни под общото название сорбция. Когато сорбционните процеси касаят хетерогенна система съставена от две вещества в различно агрегатно състояние (твърдо/газообразно, твърдо/течно или течно/газообразно) могат да се наблюдават два вида явления – абсорбция и адсорбция.

Течностите и газовете носят общото название флуиди. Явлението, при което молекулите на даден флуид проникват в целия обем на твърдото тяло или течността се нарича абсорбция. Абсорбцията е възможна благодарение на процеса дифузия. Веществото, което поглъща флуидните молекули се нарича абсорбент. Флуидът, чиито молекули биват погълнати от абсорбента, се назовава абсорбат. Абсорбция може да се наблюдава и на твърди частици от течност, какъвто е примерът с очистване на въздуха от запрашаване по време на дъжд.

Не винаги частиците на едната фаза проникват в другата. Явлението, при което молекулите на флуида се задържат на повърхността на твърдото тяло или течността се нарича адсорбция. На адсорбцията може да се гледа като на частен случай на абсорбция.

Веществото, което задържа на повърхността си други вещества, носи названието адсорбент. Веществото, което ще се адсорбира, се нарича адсорбтив, а когато е адсорбирано – адсорбат. Количеството на адсорбирано вещество в един квадраден … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

post

Агрегатни състояния

Агрегатно състояние е такова състояние на веществата, което се характеризира с точно определени физични параметри. Понятието фаза често се асоциира с понятието агрегатно състояние, но не винаги двете понятия се припокриват. В първия пример, който ще дадем, двуфазната система кока-кола с лед е в две различни агрегатни състояния – течно и твърдо. Двуфазната система вода и олио обаче, е само в едно агрегатно състояние – течно. Но въпреки това, оставени в покой, двете фази лесно могат да се разделят, като образуват обща гранична повърхност между тях.

Влияние на температурата и налягането

Трите основни агрегатни състояния на планетата Земя са твърдо, течно и газообразно. В зависимост от температурата и налягането веществата могат да се намират в едно от тези състояния. Пример за различните фази на веществото са неговите агрегатни състояния.

Когато едно вещество, при термична обработка достигне температурата си на топене (ТТ), то преминава от твърдо в течно агрегатно състояние, а когато достигне температурата си на кипене (ТК), същото вещество преминава от течно в газообразно състояние. Налягането е също фактор. Например водата при една атмосфера налягане има ТТ=00С и ТК=1000С. Ако понижим обаче налягането, ще се понижи и температурата и на кипене, а ще се повиши температурата … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ