1-variant “Umumiy kimyoviy texnologiya” fanining mazmuni, predmeti va metodi. Fanning mazmuni, vazifalari, predmeti va metodi

1. Keramik ashyolar ishlab chiqarish uchun xom ashyo, xom ashyoni tayyorlash.
2. Bug‘latish jarayonlari haqida umumiy tushuncha.
3. Kimyoviy va fizik usullar bilan vodorod ishlab chiqarish.
1.Keramika (qadimgi yunoncha: κέραμος [keramos] — tuproq) — tuproq (gil, kaolin) yoki anorganik moddalarni yuqori t-ralarda pishirish yoʻli bilan olinadigan nometall materiallar va buyumlar. Barcha sohalarda: uy-roʻzgʻorda (idish-tovoqlar), qurilishda (gʻisht, cherepitsa, quvurlar, koshinlar, devorlarni bezash buyumlari), texnikada (radiotexnika, elektrotexnika, kosmonavtika), temir yoʻlda, suv va havo transportida, haykaltaroshlik va amaliy sanʼatda K. keng tarqalgan. Tuzilishiga koʻra, dagʻal (notekis tarqalgan yirik zarralardan tashkil topgan, gʻovakligi 5 — 30%) va nafis (tekis tarqalgan mayda zarralardan tashkil topgan, gʻovakligi 5% gacha) turlarga boʻlinadi. D agʻal K.gakoʻpchilik qurilish materiallari, mas, gʻisht va koshin, nozik K.ga sopol, chinni, fayans, pyezo va segnetokeramika, ferritlar, kermetlar, baʼzi olovbardosh materiallar, yarim chinni va mayolika kiradi. Kimyoviy tarkibiga koʻra, K. oksid, karbid, nitrid, silitsid, optik va b. turlarga boʻlinadi.
KERAMIK MATERIALLAR VA ULARNING TURLARI Gilli massalar yoki ularning aralashmasiga mineral qu’shilmalar qu’shib, qoliplash va kuydirish yuli bilan olinadigan buyumlar va materiallar keramik materiallar deb ataladi. Qurilishda keramik materiallar va buyumlardan devorlar qurish va bino tomlarini yopish, pol, devor va fasadlarni qoplash, pechg va tutun trubalarini terish, kanalizatsiya va drenaj qurish hamda boshqa maqsadlar uchun foydalaniladi. Keramik buyumlar yasaladigan material keramika texnologiyasida keramik sopolak deb ataladi. Konstruktsiyasi jixatidan muljallangan buyicha keramik materiallar va buyumlar kuyidagi guruxlarga bulinadi: - devorbop (gisht, keramik toshlar, gishtdan qilingan bloklar va panellar); - tomlar uchun (ichi ko`ak toshlar, keramik toshlardan qilingan balkalar, tombop qoplama panellar, cherepitsa); - binolar fasadini qoplash uchun (keramik gisht va toshlar, fasad plitkalari); - binolar ichiga qoplash uchun (sirlangan plitkalar va fason detallar, pol uchun plitkalar); - kanalizatsiya va drenaj trubalari; - sanitariya-texnika buyumlari (rakovina, unitaz, yuvish bakchalari va boshqalar); - kislota bardoshli buyumlar (gisht, plitkalar, trubalar); - yul materiallari (gishtlar, toshlar); - issiqlik utkazmaydigan (govakli ichi bush gishtlar va toshlar); - engil betonlar uchun tuldirgichlar (keramzit, agloporit); - olovga bardoshli buyumlar (gisht va fason buyumlar). Keramik materiallar va buyumlar ishlab chikarish uchun gil asosiy xom ashyolar. Gil tog jinslarining mayda dispersiyali fraktsiyasi bulib, suv bilan plastik qorishma xosil qilish, qurigandan keyin unga berilgan shaklni saqlab qolish va pishirilgandan keyin tosh qattikligiga ega bulish xususiyatiga ega. KERAMIK MATERIALLAR VA BUYIMLAR IShLAB ChIQISh Keramik materiallar va buyumlar turli ulcham, shakl va xossalarga ega uladi, lekin ularni ishlab chikarish texnologiyasi taxminan bir xil buladi va xom+ashyo materiallarini qazib olish, xom+ashyo massasini tayyorlash, xom ashyoni qoliplash, quritish, pishirish, pishirilgan buyumlarni navlarga ajratish xamda omborda saqlashni uz ichiga oladi. Gil qazib olish. Keramik materiallar va buyumlarni ishlab chikarish uchun gil, odatda, bevosita zavod yaqinida joylashgan kargerlardan ekskavatorlar va boshqa mashina xamda mexanizmlar yordamida qazib olinadi. Zavodga gil kuzovik agdariladigan vagonchalarda, avtosamosvallarda, tasmali transporterlarda, telejkali traktorlarda tashiladi. Xom ashyo massasini tayyorlash. Kargerdan qazib olingan va zavodga tashib keltirilgan gil tabiiy xolatdan kupincha buyumlar qoliplash uchun yaroqsiz buladi va tabiiy tuzilishini buzish, undan zararli aralashmalarni chikariy tashlash. Yirik aralashmalarni maydalash, gilga qushimchalar aralashtirish, shuningdek, qulay koliplanadigan massa xosil qilish uchun uni namlash kerak. Xom ashyo aralashmasi yarim quruq, plastik yoki xul (shliker) usullarida tayyorlanadi. Bu usullardan qaysi birini tanlash xom ashyo materiallarining xossalariga, keramik massasining tarkibiga va buyumlarni qoliplash usuliga, shuningdek, ularning ulchamlari va vazifasiga boglik. Yarim quruk usulda xom+ashyo materiallari quritiladi, bulaklanadi, maydalanadi va sinchiklab aralashtiriladi. Gil, odatda, quritish barabanlarida quritiladi, quruqlayin tuyish mashinasida, diz entegratorlar yoki sharli tegirmonlarda parchalanadi va maydalanadi, quraqli aralashtirgichlarda aralashtiriladi. Presslanadigan uqinning namligi 9-11%.
2.Bugʻlanish — moddalarning suyuq yoki qattiq agregat holatlaridan gaz holatiga oʻtish jarayoni. Bunda molekula suyuqlik (yoki qattiq jism)dan tashqariga bugʻlanib chiqishi uchun sirt chegarasidagi molekulalarning tortishish kuchini yengishi kerak. Undan tashqari, modda suyuq (yoki qattiq) holatdan bugʻ holatga oʻtayotganida hajmi kattalashadi. Bunda tashqi bosim kuchiga qarshi ish bajariladi. Bu ish suyuqdik (yoki qattiq jism) molekulalarining ichki energiyasi hisobiga bajariladi. Shuning uchun bugʻlanish paytida jism soviydi, qattiq jism suyuqlikka nisbatan sekin bugʻlanadi. Qattiq jismlarning suyuqlikka aylanmay buglanishi sublimatsiya deb ataladi.Bugʻlanish issiqligi — muayyan tradagi suyuqlik massa birligining bugʻlanishi uchun zarur issiqlik miqdori. Odatda, bu miqdor solishtirma yashirin bugʻlanish issiqligi deb yuritiladi. Xalqaro birliklar tizimid" uning birligi 2LBugʻning kondensatsiyalanish i — suyuqlik (yoki qattiq jism) molekulalarining tartibsiz issiklik harakati tufayli bugʻ holatidan qaytadan suyuqlik (yoki qattiq jism)ga aylanish jarayoni. Bugʻning kondensatsiyalanishi bugʻlanishga teskari jarayon. Bugʻ suyuqlik (yoki qattiq jism) bilan muvozanatda boʻlishi yoki muvozanatda boʻlmasligi mumkin. Bugʻ va suyuqlik (yoki qattiq jism) bir-biriga chegaradosh boʻlganda muvozanatlashgan kondensatsiyalanish kuzatiladi. Ular chegaradosh boʻlmagan hollarda esa bugʻ temperaturasi pasayganda yoki hajmi kichrayganda kondensatsiyalanish boshlanadi. Bugʻning qattiq jism sirtini hoʻllashhoʻllamasligiga qarab, kondensatsiyalanish tufayli tomchi yoki parda hosil boʻladi. B. sanoatda binolarni isitish va mexanik energiya olish uchun ishlatiladi . Uchuvchan bo'lmagan moddalar eritmalarini uning tarkibidagi erituvchini qaynatish paytida chiqarib yuborish yo'li bilan quyuqlashtirish jarayoni bug'latish deb yuritiladi. Agar bug'lanish jarayoni qaynash haroratidan past haroratda suyuqlikning yuzasida ro'y bersa, bug'latish jarayonida esa bug' eritmaning butun hajmidan ajralib chiqadi.
3.Metan va uglerod monooksidini konversiyalab vodorod olishning asoslari
Umuman metan va uglerod monooksidini kislorod (yoki havo), suv bug’i va uglerod dioksidi bilan konversiyalash mumkin. Shuni ta'kidlash kerakki, metan va uning gomologlarini kislorod yoki havo bilan to’liq va to’liqsiz oksidlash mumkin. To’liq oksidlash natijasida doimo suv bug’i va uglerod dioksidi olinadi:
CH4+ 2O2→ CO2+2H2O+ Q1
Ammo, vodorod ishlab chiqarish uchun esa, metanni to’liqsiz oksidlashkerakdir:
CH4+ 0,5O2→ CO+2H2+ Q2 (35,65 kJ)
Metan va boshqa uglevodorodlarni suv bug’i, uglerod uch oksidi bilan to’liqsiz oksidlab ham, vodorod olish mumkin:
CH4 + H2O → CO+2H2- Q3 (-206,19 kJ)
CH4+ CO2→ CO+2H2- Q4 (-247,36 kJ)
yoki metan gomologlarining to’liqsiz oksidlanishi:
Сn Н2n + nН2О(bug’) = (2n+1) Н2 +nCO -Q
Vodorod olish uchun amalga oshiriladigan yuqoridagi to’liqsiz oksidlash reaksiyalaridan ko’rinib turibdiki, ularning hammasi gomogen, qaytar va kislorod ishtirokida ketadigan reaksiya ekzotermik, lekin suv bug’i va uglerod dioksidi ishtirokida ketadigan reaksiyalar esa - endotermikdir. Lekin uchala reaksiya natijasida ham uglerod monooksidi hosil bo’ladi. Bu uglerod monooksidi keyinchalik suv bug’i bilan reaksiyaga kirishib, yana vodorod hosil qilishi mumkin:
СО + Н2О(bug’) = СО2 + Н2 + 41,17 kJ
Yuqoridagi reaksiyalardan xulosa qilish mumkinki, metanni uglerod dioksidi yoki kislorod bilan to’liqsiz oksidlansa, 1 mol metandan 2 mol vodorod olish mumkin. Agarda metan suv bug’I bilan to’liqsiz oksidlansa, 1 mol metandan 3 mol vodorod olish mumkin.
Metan va uglerod monooksidini bitta apparatda suv bug’i bilan to’liqsiz oksidlab, yuori chiqish bilan vodorod olish mumkinmi yoki yo’qmi, degan savolga toppish kerak. Buning uchun yuqoridagi reaksiyalarni birgalikda va ayrim termodinamik tekshirish ya’ni bu reaksiyalar natijasida hosil bo’ladsigan gaz aralashmasining muvazanat sharoitida tarkibini reaksion haroratga qarab o’zgarishini ko’rib chiqamiz:
х х х 3х
СН4 + Н2О(bug’) = СО + 3Н2 -206,19 kJ
х у у у
СО + Н2О(bug’) = СО2 + Н2 + 41,17 kJ
_____________________________________________________________
СН4 + 2Н2О(bug’) = СО2 + 4Н2 -165,02 kJ
Faraz qilaylik, dastlabki gaz aralashmasi 1 mol metan va n mol suv bug’idan iborat.
52-variant