post

Големи бедствия и аварии в химическата индустрия

След началото на Индустриалната революция много производства преминават от занаятчийските работилници в новопостроените механизирани фабрики. С развитието на химията като наука в края на XIX и в началото на XX век, започва създаването на химически продукти в индустриален мащаб.

Това от своя страна довежда до скок в химическите технологии и появата на огромни химически заводи. Тези колосални съоръжения на човешката инженерна мисъл се превръщат в източник на множество нови материали, които могат да бъдат суровини за други производства или просто продукти за ежедневните нужди на хората.

Интензивните процеси на химическа преработка и реакциите на веществата често се нуждаят от по-специални условия, като високо налягане, висока температура, наличието на токсични реагенти в реакторите и др. Те обаче от своя страна създават рискове за появата на инциденти и са предпоставки за възникване на тежки промишлени аварии, които се отличават с опустушителни последици за живата и неживата природа, а следователно за здравето и живота на хората засегнати от една такава катастрофа.

Според онлайн изданието www.psgdover.com посветено на опасните химични агенти, няколко инцидента свързани с химически производства могат да се изтъкнат като особено големи и трагични.

Експлозията във Фейзин (Франция)

Рафинерията във Фейзин, която на времето е притежавана от Elf, притежава капацитет да … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

post

Фосфорна киселина (ортофосфорна киселина)

Фосфорна киселина (ортофосфорна киселина, H3PO4) е химично съединение, което принадлежи към групата на оксокиселините. Тя е неорганична минерална киселина на безцветни кристали със слоест строеж. Температурата ѝ на топене е 42,5°С, а температурата ѝ на кипене е 158°С.

Строеж и свойства

Фосфорната киселина има молекулен строеж. Един централен фосфорен атом се свързва с четири кислородни атома. С първия фосфорът образува двойна връзка, а с останалите единични връзки. Те от своя страна се свързват с по един водороден атом.

Между молекулите на фосфорната киселина, в кристално състояние или стопилка, се образуват водородни връзки. В стопилката протичат процесите на автопротолиза и дехидратация, при което се получават сравнително високи концентрации на йоните:

3H3PO4 ⇌ H4PO4+ + H2P2O72- + H3O+

Водородните връзки се запазват и в концентрираните водни разтвори на фосфорна киселина, което им придава по-голям вискозитет.

Трите водородни атома в киселината са относително подвижни, от което следва, че тя е триосновна. Това означава, че от един мол фосфорна киселина, при дисоциация се отделят три мола водородни катиони. В разреден разтвор тя може да се дисоциира на три степени, но … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

post

Нуклеотиди – АТФ, ацетилкоензим А, НАД, ФАД

Нуклеотиди се наричат веществата, които са продукт на кондензация на някои хетероциклени органични съединения и монозахариди съдържащи фосфорна киселина в молекулата си.

Най-важните от биологична гледна точка са онези нуклеотиди, които служат като мономери, т.е. структурни единици, за големите молекули на нуклеиновите киселини (ДНК и РНК). Не им отстъпват по важност и съединения като аденозинтрифосфат и ацетилкоензим А, на които строежът също включва нуклеотиди.

Състав на нуклеотидите

Всеки нуклеотид се състои от три главни структурни елемента: азотна база, пентоза и фосфорна киселина.

1.) Азотната база се нарича още основа (проявява основни свойства) и представлява пуриново, пиримидиново или друго хетероциклено съединение. В структурата на азотната база има един или повече азотсъдържащи органични пръстени. Тя е свързана с монозахаридния остатък, който в случая е пентоза.

2.) Пентозата представлява монозахарид (въглехидратна молекула), който при рибонукленовата киселина (РНК) е рибоза (β-D-рибофураноза), а при дезоксирибонуклеиновата киселина (ДНК) е дезоксирибоза (β-D-2-дезоксирибофураноза). Двата монозахарида се различават само по една функционална група – хидроксилната, която при дезоксирибозата отсъства на втора позиция и е заменена от водород. Оттук идва и представката дезокси- в названието на съединението, заради липсата на кислороден атом.

Свързването става, като азотната база замества хидроксилната група на позиция 1′ в молекулата на … 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

Киселини и основи – електролити. Водороден показател pH

При разтварянето си много съединения се дисоциират на йони, в резултат на което образуват разтвори със специфични свойства. Наличието на водородни/хидроксилни йони в разтвора определя неговата киселинност/основност и количиствено това се представя от т. нар. водороден показател (pH) или съответно хидроксилен показател (pOH). Но дефинирането на понятията киселина и основа може да стане както в контекстта на теорията за електролитна дисоциация на Арениус, така и според протонната теория на Брьонстед – Лаури или електронната теория на Люис.

Киселини

Киселини, от гледна точка на теорията за електролитна дисоциация, са химически съединения, които във воден разтвор или стопилка се дисоциират на водородни катиони и киселинни аниони.

При дисоциацията химичната връзка между водородния атом и киселинния остатък се разкъсва. Броят молове водородни катиони (H+), които се образуват от един мол киселина определя нейната основност. Едноосновна киселина например е солната {1H+ + Cl}, а двуосновна е сярната киселина {2H+ + SO42-}. При дву- и многоосновните киселини електролитната дисоциация протича на етапи.

Водните разтвори на киселините се различават по сила. Разредените киселини реагират с всички метали, които в Реда на относителната активност се намират преди водорода. Индикацията на … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ