sirovine i hemikalije
Definicija sirovina
Sirovine su supstance u svom prirodnom ili poluprerađenom stanju - koje se koriste kao polazna osnova za proizvodnju druge robe. Oni su osnovni gradivni blokovi industrijskih i proizvodnih procesa. Ovi materijali se mogu dobiti iz različitih prirodnih izvora kao što su zemlja, šume i poljoprivredna polja. Na primjer, rude su vrsta sirovine. Željezna ruda, koja se uglavnom sastoji od željeznih oksida, iskopava se iz zemlje. Služi kao primarna sirovina za proizvodnju gvožđa ičelika. Kroz niz procesa topljenja i rafiniranja, željezna ruda se pretvara u željezo, a zatim dalje prerađuje u različite čelične proizvode koji su neophodni za građevinarstvo, proizvodnju automobila i mnoge druge industrije. Drugi primjer su poljoprivredni proizvodi. Pšenica je - široko korištena sirovina. Bere se sa farmi i može se preraditi u brašno koje se zatim koristi u pekarskoj industriji za pravljenje hleba, kolača i drugih pekarskih proizvoda. Pamuk je takođe važna poljoprivredna sirovina. Prede se u predivo, a zatim utkano u tkaninu, koja je osnova za tekstilnu i odjevnu industriju. Šumski proizvodi poput trupaca su sirovine za drvnu i papirnu industriju. Trupci se mogu rezati u građu za gradnju ili prerađivati u celulozu za proizvodnju papira.
Definicija hemikalija
Hemikalije se odnose na supstance koje su ili čista hemijska jedinjenja ili mešavine sa različitim hemijskim svojstvima. Mogu biti prirodni ili sintetički proizvedeni. Hemikalije pokrivaju širok spektar supstanci, uključujući hemijske lekove, hemijske preparate i hemijske proizvode. Na primjer, kiseline i baze su uobičajene vrste hemikalija. Sumporna kiselina ($$H_2SO_$$) je jaka kiselina sa širokim spektrom primjena. U hemijskoj industriji koristi se u procesima kao što su proizvodnja đubriva, deterdženata i boja. Takođe se koristi u preradi nafte. Natrijum hidroksid (NaOH), jaka baza, koristi se u proizvodnji papira, sapuna i deterdženata. Takođe je uključen u različite hemijske reakcije u laboratorijama i industrijskim okruženjima. Organska jedinjenja su još jedna značajna kategorija hemikalija. Etanol ($$C_2H_5O$$), uobičajena organska hemikalija, koristi se kao rastvarač u mnogim industrijama, kao što su farmaceutska i kozmetička industrija. Koristi se i kao biogorivo. Plastika, koja se proizvodi od raznih organskih polimera, ima široku primjenu u svakodnevnom životu, od materijala za pakovanje do robe široke potrošnje. Ove plastike se proizvode procesima hemijske polimerizacije koristeći monomere kao polaznu osnovumaterijala.
Značaj njihovog razlikovanja
Razlikovanje između sirovina i hemikalija je od velikog značaja kako u industrijskoj proizvodnji tako iu svakodnevnom životu. U industrijskoj proizvodnji ova razlika je ključna iz nekoliko razloga. Prvo, utiče na proizvodne procese. Sirovine često zahtijevaju početne korake obrade kako bi se pretvorile u oblik koji se može dalje koristiti. Na primjer, sirova nafta, sirovina, treba da se rafinira kroz složene procese destilacije i krekiranja u rafinerijama nafte kako bi se proizveli različiti hemijski proizvodi kao što su benzin, dizel i hemijske sirovine. Nasuprot tome, neke hemikalije se mogu direktno koristiti u hemijskim reakcijama bez opsežnog tretmana pre -. Drugo, upravljanje troškovima je pod uticajem ove diferencijacije. Troškovi sirovina često su povezani sa faktorima kao što su troškovi ekstrakcije, rudarstva ili uzgoja. Na primjer, na cijenu rude bakra, sirovine, utječu težina rudarenja i lokacija rudnika. Hemikalije, s druge strane, imaju troškove povezane s njihovom sintezom, pročišćavanjem i formulacijom. Razumijevanje ovih razlika u troškovima pomaže kompanijama da optimiziraju svoje proizvodne troškove. Treće, kvalitet proizvoda je usko vezan za prirodu sirovina i hemikalija. Kvalitet sirovina određuje osnovna svojstva finalnih proizvoda. Visokokvalitetna željezna ruda - rezultirat će čelikom visokog - kvaliteta. Za hemikalije, čistoća i konzistencija su ključni za osiguranje kvaliteta i performansi proizvoda koji ih koriste. U svakodnevnom životu, razlikovanje između sirovina i hemikalija je takođe važno za sigurnost i pravilnu upotrebu. Na primjer, prilikom rukovanja proizvodima za čišćenje, razumijevanje da li su aktivni sastojci sirovine - izvedene supstance ili hemikalije pomaže potrošačima da ih pravilno koriste. Neka sredstva za čišćenje sadrže jake hemikalije kao što je izbjeljivač (natrijum hipohlorit), a nepravilna upotreba može dovesti do zdravstvenih opasnosti kao što su iritacija kože ili respiratorni problemi. U pripremi hrane, poznavanje razlike između sirovina poput svježeg povrća i kemijskih aditiva (kao što su konzervansi i pojačivači okusa) ključno je za održavanje sigurnosti hrane i donošenje zdravih dijetalnih izbora.
Definicije
Sirovine
Opća definicija
Sirovine su materije koje su ili neprerađene ili su prošle samo prethodnu obradu i koriste se u proizvodnji druge robe. Oni služe kao temeljni gradivni blokovi u različitim proizvodnim i industrijskim procesima. Na primjer, rude su sirovine koje se kopaju iz zemlje. Željezna ruda, na primjer, ključna je sirovina u industriji proizvodnje čelika -. U svom je prirodnom stanju kada se vadi i zahtijeva daljnju obradu kako bi se željezo izvuklo i pretvorilo u upotrebljive čelične proizvode. Drugi primjer je drvo koje dolazi direktno iz šuma. Trupci se u svom osnovnom obliku mogu koristiti za građevinske svrhe kao što je izgradnja drvenih kuća ili se mogu preraditi u građu za izradu namještaja -. Ove supstance su polazna tačka u proizvodnom lancu i neophodne su za stvaranje širokog spektra krajnjih - proizvoda.
Vrste sirovina
Metalne rude: To su minerali iz kojih se mogu izdvojiti metali. Na primjer, boksit je glavna sirovina za proizvodnju aluminija. Boksit je bogat aluminijum oksidom i nizom procesa rafinacije dobija se aluminijum. Aluminij se zatim koristi u raznim industrijama, od avio-industrije za izradu dijelova za avione zbog svojih laganih i visokih svojstava čvrstoće -, do industrije ambalaže za pravljenje limenki. Ruda bakra, kao što je halkopirit, je još jedan primjer.Bakarse široko koristi u električnim instalacijama zbog svoje odlične električne provodljivosti.
Poljoprivredni proizvodi kao što su pšenica, pamuk i šećerna trska su važne sirovine. Pšenica je osnovna prehrambena kultura, ali je i sirovina u prerađivačkoj industriji hrane -. Može se samljeti u brašno koje se koristi za pravljenje kruha, tjestenine i drugih peciva. Pamuk je sirovina za tekstilnu industriju. Vlakna se pređu u pređu, a zatim utkaju u tkaninu koja se koristi za izradu odjeće, posteljine i drugih tekstilnih proizvoda. Šećerna trska se koristi u proizvodnji šećera. Nakon procesa ekstrakcije i prečišćavanja, šećer se koristi u industriji hrane i pića, od zaslađivanja bezalkoholnih pića do izrade konditorskih proizvoda.
Mineralna goriva kao što su ugalj, prirodni gas i sirova nafta su ključne sirovine, posebno u energetskoj i hemijskoj industriji. Ugalj se stoljećima koristio kao izvor energije za proizvodnju električne energije i u procesu proizvodnje čelika - kroz proizvodnju koksa. Prirodni plin se ne koristi samo za grijanje i proizvodnju električne energije, već i kao sirovina u nekim hemijskim procesima. Sirova nafta je možda najsvestranija od ovih sirovina. To je polazna tačka za proizvodnju širokog spektra proizvoda, uključujući benzin, dizel i mlazno gorivo za transport, kao i ključna hemijska sirovina za proizvodnju plastike, sintetičkih vlakana i raznih petrokemijskih proizvoda.
Hemikalije
Opća definicija
Hemikalije su supstance koje se ili proizvode hemijskim reakcijama ili učestvuju u hemijskim reakcijama. Imaju specifičan hemijski sastav i različita hemijska svojstva. Ova svojstva određuju njihovo ponašanje u različitim kemijskim procesima i njihovoj primjeni. Na primjer, voda ($$H_2$$) je jednostavno hemijsko jedinjenje. Ima fiksni hemijski sastav od dva atoma vodika i jednog atoma kiseonika. Njegova hemijska svojstva, kao što je sposobnost rastvaranja mnogih supstanci (što ga čini univerzalnim rastvaračem), njegov visok toplotni kapacitet (koji pomaže u regulaciji klime na Zemlji i važan je u industrijskim procesima hlađenja) i njegova uloga u različitim hemijskim reakcijama, čine ga neophodnim u bezbroj primena, od bioloških procesa u živim organizmima do industrijske proizvodnje. Hemikalije mogu biti prirodne ili sintetičke. Prirodne hemikalije uključuju supstance poput kiseonika u vazduhu, koji je neophodan za disanje, i minerale koji se nalaze u zemlji. Sintetičke hemikalije, s druge strane, stvaraju ljudihemijskisintezu, kao što su mnogi farmaceutski lijekovi, plastika i sintetička gnojiva.
Vrste hemikalija
Organske hemikalije su jedinjenja koja sadrže atome ugljenika. Metanol ($$CH_3O$$) je jednostavna organska hemikalija. Koristi se kao rastvarač u mnogim hemijskim procesima, kao sirovina za proizvodnju formaldehida (koji se dalje koristi u proizvodnji plastike, smola i lepkova), au nekim slučajevima i kao alternativno gorivo. Drugi primjer je etilen ($$C_2H_$$), koji je jedan od najvažnijih građevinskih blokova u petrohemijskoj industriji. Koristi se za proizvodnju polietilena, jedne od najčešćih plastičnih masa na svijetu, koja se koristi u ambalaži, igračkama i bezbroj drugih potrošačkih proizvoda.
Neorganske hemikalije ne sadrže ugljenik - vodonične veze (uz neke izuzetke kao što su karbonati i cijanidi koji se još uvijek smatraju neorganskim). Sumporna kiselina ($$H_2SO_$$) je veoma važna neorganska hemikalija. Koristi se u velikim količinama u industriji đubriva za proizvodnju đubriva na bazi fosfata -. Također se koristi u obradi metala, na primjer, u procesima kiseljenja za uklanjanje rđe i kamenca s metalnih površina. Natrijum hlorid ($$NaC$$), obična kuhinjska so, je još jedna neorganska hemikalija. Osim upotrebe u hrani, koristi se u hemijskoj industriji za proizvodnju hlora i natrijum hidroksida putem elektrolize.
Fine hemikalije su visoke vrijednosti -, specijalizovane hemikalije koje se proizvode u relativno malim količinama. Farmaceutski intermedijeri su primjer. To su kemikalije koje se koriste u sintezi farmaceutskih lijekova, ali same po sebi nisu konačni lijek. Na primjer, određeni međuprodukt se može koristiti za stvaranje aktivnog sastojka u novom lijeku za borbu protiv raka -. Začini su takođe fine hemikalije. Jedinjenja poput vanilina, koja vaniliji daje njen karakterističan okus, proizvode se i koriste u industriji hrane i pića za dodavanje okusa proizvodima kao što su sladoled, pekarski proizvodi i pića.
Hemijske sirovine
Hemijske sirovine su osnovne supstance koje se koriste u proizvodnji hemikalija. Oni igraju ključnu ulogu u povezivanju koncepta sirovina sa pojmom hemikalija. U suštini, oni su polazni materijali od kojih se dobijaju složeniji hemijski proizvodi. Na primjer, sirova nafta je vitalna hemijska sirovina. Kroz niz procesa rafiniranja, kao što su destilacija, krekiranje i reforming, sirova nafta se može pretvoriti u širok spektar hemijskih proizvoda. Benzin, dizel i kerozin su neki od proizvoda goriva koji se dobijaju preradom sirove nafte. Osim toga, mnoge petrohemikalije poput etilena, propilena i benzena također se dobivaju iz sirove nafte. Ove petrokemije se zatim koriste kao gradivni blokovi za proizvodnju plastike, sintetičke gume i sintetičkih vlakana. Drugi primjer je sol (natrijum hlorid). Sol je hemijska sirovina koja se koristi u proizvodnji hlora i natrijum hidroksida elektrolizom slane vode (rastvor soli u vodi). Klor se koristi u proizvodnji PVC (polivinil hlorid) plastike, kao i u tretmanu vode za dezinfekciju zaliha vode. Natrijum hidroksid ima brojne primjene, uključujući u proizvodnji sapuna, deterdženata i u industriji izrade papira -. Hemijske sirovine su temelj na kojem se gradi hemijska industrija, omogućavajući stvaranje širokog spektra hemijskih proizvoda koje koristimo u svakodnevnom životu, od materijala u našim domovima i proizvoda koje konzumiramo dotehnologijekoji pokreću moderno društvo.
Proizvodnja i prerada
Proizvodnja sirovina
Proizvodnja sirovina često počinje vađenjem iz prirodnih izvora. Za metalne rude, proces obično počinje rudarenjem. Na primjer, u slučaju eksploatacije željezne rude, izvode se veliki - otvoreni kop - ili podzemni rudarski radovi. U eksploataciji - eksplozivi se koriste za razbijanje stijene koja sadrži rudu, a zatim se koristi velika oprema za pomicanje zemlje - kao što su bageri i kiperi za uklanjanje otkrivke i izvlačenje rude. Nakon što je željezna ruda iskopana, ona se podvrgava preliminarnoj preradi, koja obično uključuje drobljenje i prosijavanje. Velika ruda veličine - se drobi u manje komade pomoću drobilica, a zatim se prosije da se odvoje različite čestice veličine -. Ova preliminarna obrada čini rudu pogodnijom za dalju preradu u fazi topljenja za ekstrakciju željeza.
Poljoprivredni proizvodi kao sirovina prate drugačiji proizvodni proces. Uzmimo pšenicu kao primjer. Prvo, farmeri pripremaju tlo oranjem, drljanjem i dodavanjem gnojiva kako bi stvorili pogodno okruženje za klijanje sjemena. Zatim se seje seme pšenice, a tokom perioda rasta usev se navodnjava i štiti od štetočina i bolesti. Kada pšenica dostigne zrelost, žanje se kombajnom. Nakon žetve, pšenica se često suši kako bi se njen sadržaj vlage smanjio na odgovarajući nivo za skladištenje i dalju preradu. Ovaj proces sušenja pomaže u sprečavanju kvarenja tokom skladištenja i važan je preliminarni korak prije mljevenja pšenice u brašno.
Za prirodne resurse kao što je drvo, proces proizvodnje počinje selekcijom stabala u šumi. Drvosječe pažljivo biraju stabla koja zadovoljavaju određene kriterije kao što su vrsta, veličina i kvaliteta. Odabrana stabla se zatim ruše, a grane i lišće uklanjaju. Trupci se transportuju iz šume, obično kamionima ili u nekim slučajevima, raftingom u područjima sa odgovarajućim plovnim putevima. Nakon što su u pilani, trupci se uklanjaju kore, a zatim seku na različite veličine drveta prema zahtjevima tržišta.
Proizvodnja hemikalija
Hemijske reakcije
Proizvodnja hemikalija u velikoj meri zavisi od hemijskih reakcija. Jedna od najčešćih vrsta reakcija je sinteza, gdje se dvije ili više supstanci kombinuju da bi formirale novo jedinjenje. Na primjer, u proizvodnji amonijaka ($$NH_$$), plinovitog dušika ($$N_$$) i vodonika ($$H_$$) reagiraju pod visokim pritiskom i u prisustvu katalizatora prema reakciji: $$N_2 + 3H_2 \\rightleftharpoons 2NH_$$. Ova reakcija je ključna jer se amonijak široko koristi u proizvodnji đubriva, koja su neophodna za modernu poljoprivredu.
Važne su i reakcije razgradnje. Na primjer, u proizvodnji kisika u nekim industrijskim procesima, vodikov peroksid ($$H_2O_$$) se razlaže na vodu ($$H_2$$) i kisik ($$O_$$) prema reakciji: $$2H_2O_2 \\rightarrow 2H_2O+O_$$. Ova reakcija razgradnje može se katalizirati kako bi se povećala brzina proizvodnje kisika.
Reakcije pomjeranja su druga vrsta. U ekstrakciji bakra iz njegove rude može doći do reakcije istiskivanja. Ako bakar - koji sadrži rudu reaguje sa gvožđem, gvožđe može istisnuti bakar u jedinjenju. Na primjer, ako bakar sulfat ($$CuSO_$$) reaguje sa gvožđem ($$F$$), reakcija je $$Fe + CuSO_4 \\rightarrow FeSO_4+C$$. Ova reakcija se koristi za dobivanje bakra u čistijem obliku.
Uzmimo proizvodnju sumporne kiseline kao dublji primjer -. Sumporna kiselina se proizvodi procesom u više koraka -. Prvo, ako se sumpor koristi kao početni materijal, on se spaljuje u prisustvu kiseonika da bi se formirao sumpor dioksid ($$SO_$$): $$S + O_2 \\rightarrow SO_$$. Zatim, sumpor dioksid se dalje oksidira u sumpor trioksid ($$SO_$$) u prisustvu katalizatora kao što je vanadijev pentoksid ($$V_2O_$$): $$2SO_2+O_2 \\xrightarrow[]{V_2O_5} 2SO_$$. Konačno, sumpor trioksid se apsorbira u koncentriranu sumpornu kiselinu, a zatim se razrijedi vodom kako bi se dobila željena koncentracija sumporne kiseline. Reakcija za korak apsorpcije je $$SO_3 + H_2SO_4 \\rightarrow H_2S_2O_$$ (oleum), a zatim $$H_2S_2O_7 + H_2O \\rightarrow 2H_2SO_$$.
Proizvodni procesi
U proizvodnji hemikalija uključeno je nekoliko uobičajenih procesa. Destilacija je proces koji se široko koristi. Na primjer, u rafiniranju sirove nafte, destilacija se koristi za odvajanje različitih komponenti na osnovu njihovih tačaka ključanja. Sirova nafta se zagrijava u tornju za destilaciju, a kako temperatura raste, različiti ugljovodonici isparavaju na različitim nivoima tornja. Lakši ugljikovodici poput benzina isparavaju na nižim temperaturama i skupljaju se u gornjem dijelu tornja, dok teže komponente poput dizela i ulja za podmazivanje isparavaju na višim temperaturama i sakupljaju se na nižim razinama.
Kristalizacija je još jedan važan proces. Uproizvodnjasoli iz morske vode, na primjer, morska voda se prvo isparava kako bi se povećala koncentracija soli. Kako voda isparava, sol dostiže tačku zasićenja i počinje kristalizirati. Kristali soli se zatim mogu odvojiti od preostale slane vode kroz filtraciju ili centrifugiranje. Ovaj proces se koristi za dobivanje čiste soli iz složene mješavine morske vode.
Filtracija se koristi za odvajanje čvrstih tvari od tekućina ili plinova. U proizvodnji farmaceutskih proizvoda, na primjer, nakon kemijske reakcije, proizvod može biti u mješavini s neizreagiranim početnim materijalima, katalizatorima i drugim nečistoćama. Filtracija se može koristiti za uklanjanje čvrstih nečistoća, kao što je filtriranje čestica katalizatora iz reakcione smjese. Koriste se različiti tipovi filtera, kao što su papirni filteri, membranski filteri ili filteri od sinterovanog metala, u zavisnosti od prirode mešavine i potrebnog nivoa separacije.
Ekstrakcija je proces koji se koristi za odvajanje željene komponente iz smjese korištenjem odgovarajućeg rastvarača. U ekstrakciji prirodnih proizvoda poput eteričnih ulja iz biljaka koristi se otapalo kao što je heksan ili etanol. Biljni materijal je natopljen u rastvaraču, a eterična ulja se otapaju u rastvaraču. Nakon toga, mješavina esencijalnog ulja rastvarača - se odvaja od biljnog ostatka, a rastvarač se zatim uklanja, obično destilacijom, kako bi se dobilo čisto eterično ulje.
Uloga hemijskih sirovina u proizvodnji
Hemijske sirovine su u srcu hemijske proizvodnje. Oni su polazne supstance od kojih se gradi širok spektar hemijskih proizvoda. Na primjer, etilen je ključna hemijska sirovina. Služi kao gradivni blok za proizvodnju polietilena, jedne od najčešće korištenih plastičnih masa. Kroz reakciju polimerizacije, etilenski monomeri ($$CH_2=CH_$$) se spajaju kako bi formirali duge - polimere polietilena ($$(-CH_2 - CH_2 -)_$$). Polietilen se koristi u bezbroj aplikacija, od materijala za pakovanje poput plastičnih vrećica i boca do građevinskih materijala kao što su cijevi.
Drugi primjer je benzen, koji se koristi kao hemijska sirovina u proizvodnji mnogih važnih hemikalija. To je ključna komponenta u sintezi najlona, sintetičkog vlakna. Benzen prolazi kroz niz hemijskih reakcija, uključujući nitraciju, redukciju i polimerizaciju, da bi na kraju proizveo najlon. Najlon se koristi u tekstilnoj industriji za izradu odjeće, kao i u proizvodnji raznih industrijskih proizvoda poput užadi i guma zbog svoje visoke čvrstoće i izdržljivosti.
U proizvodnji đubriva, amonijak, koji se proizvodi od azota i vodonika (hemijske sirovine), je osnovna hemijska sirovina. Amonijak može dalje reagirati s drugim supstancama kako bi se dobile različite vrste gnojiva. Na primjer, može reagirati sa azotnom kiselinom kako bi se proizveo amonijum nitrat ($$NH_4NO_$$), uobičajeno korišteno gnojivo na bazi dušika -. Ova đubriva su neophodna za obezbeđivanje biljaka neophodnim hranljivim materijama za rast i povećanje poljoprivredne produktivnosti. Hemijske sirovine tako igraju nezamjenjivu ulogu u omogućavanju proizvodnje raznolikih kemijskih proizvoda koji su neophodni za moderni život, od materijala koje svakodnevno koristimo do proizvoda koji pokreću različite industrije.
Prijave
Primjena sirovina
Sirovine nalaze široku primjenu u različitim industrijama, čineći osnovu mnogih proizvoda i procesa. U građevinskoj industriji drvo i kamen su osnovne sirovine. Drvo, poput bora i hrasta, koristi se u izgradnji kuća. Koristi se za uokvirivanje, stvarajući strukturalni skelet koji podržava zgradu. Prirodna čvrstoća i obradivost drveta čine ga pogodnim za zadatke poput izgradnje zidova, podova i krovova. Kamen se, s druge strane, koristi u razne svrhe. Granit i mermer se često koriste za radne ploče i dekorativne elemente u zgradama zbog svoje izdržljivosti i estetske privlačnosti. Krečnjak se koristi u proizvodnji cementa, koji je ključna komponenta betona, najrasprostranjenijeg građevinskog materijala u svijetu.
U energetskom sektoru, ugalj i prirodni gas su ključne sirovine. Ugalj se vekovima koristio za proizvodnju električne energije i grejanje. U termoelektranama se ugalj sagorijeva da bi se dobila para, koja pokreće turbine povezane na generatore, proizvodeći električnu energiju. Iako je njegova upotreba smanjena u nekim razvijenim zemljama zbog zabrinutosti za okoliš, još uvijek igra značajnu ulogu u energetskoj mješavini mnogih zemalja u razvoju. Prirodni plin se također koristi za grijanje kuća i poslovnih prostora. To je čistije - sagorevanje fosilnog goriva u poređenju sa ugljem i naftom. Pored toga, prirodni gas se koristi kao sirovina u nekim hemijskim procesima, kao što je proizvodnja đubriva i nekih petrokemikalija.
Tekstilna industrija se u velikoj mjeri oslanja na sirovine poput pamuka. Pamuk je prirodno vlakno koje se prede u pređu, a zatim plete ili pletu u tkaninu. Pamučna tkanina se široko koristi u proizvodnji odjeće zbog svoje prozračnosti, mekoće i udobnosti. Koristi se za izradu majica -, farmerki, donjeg rublja i mnogih drugih vrsta odjeće. Pamuk se takođe koristi u proizvodnji kućnog tekstila, kao što su posteljina, peškiri i zavese.
Primjena hemikalija
U industriji
Hemikalije igraju vitalnu ulogu u brojnim industrijama. U samoj hemijskoj industriji, katalizatori su esencijalne hemikalije. Na primjer, u Haber - Bosch procesu za proizvodnju amonijaka, koriste se katalizatori na bazi željeza -. Ovi katalizatori smanjuju energiju aktivacije potrebnu za reakciju između azota i vodonika da nastane amonijak, čineći proces efikasnijim i isplativijim -. Amonijak se, pak, koristi u proizvodnji đubriva, koja su ključna za savremenu poljoprivredu za povećanje prinosa.
U farmaceutskoj industriji hemikalije se koriste za sintezu komponenti lijekova. Mnogi lijekovi su složena hemijska jedinjenja koja nastaju nizom hemijskih reakcija. Na primjer, sinteza aspirina uključuje reakciju salicilne kiseline s anhidridom octene kiseline u prisustvu katalizatora. Rezultirajuća acetilsalicilna kiselina je aktivni sastojak aspirina, koji se široko koristi kao sredstvo protiv bolova, snižavanje temperature i protivupalni lijek -.
U elektronskoj industriji hemikalije se koriste u različitim procesima. Na primjer, u proizvodnji poluvodiča koriste se kemikalije poput silicijum dioksida. Silicijum dioksid se koristi kao izolator u integrisanim kolima. Pomaže da se izoluju različite komponente na poluvodičkom čipu, sprečavajući neželjene električne struje da teče između njih i osiguravajući pravilno funkcionisanje elektronskog uređaja. Hemikalije se također koriste u procesima jetkanja koji stvaraju zamršene uzorke na poluvodičkim pločicama.
U automobilskoj industriji hemikalije se koriste u proizvodnji raznih komponenti. Plastika, koja se proizvodi od hemijskih polimera, koristi se u unutrašnjosti i eksterijeru automobila. Na primjer, polipropilen se koristi za izradu branika, komandnih ploča i unutrašnjih obloga. Ove plastike su lagane, izdržljive i mogu se oblikovati u različite oblike, smanjujući težinu vozila i poboljšavajući potrošnju goriva. Hemikalije se također koriste u proizvodnji maziva, koja su neophodna za nesmetan rad motora i drugih pokretnih dijelova u automobilu.
U svakodnevnom životu
Hemikalije su sastavni dio našeg svakodnevnog života, često u proizvodima koje koristimo, a da nismo ni svjesni njihove kemijske prirode. U proizvodima za čišćenje, deterdženti su najbolji primjer. Deterdženti sadrže surfaktante, hemikalije koje smanjuju površinski napon vode, omogućavajući joj da prodre i efikasnije ukloni prljavštinu i masnoću. Sadrže i druge hemikalije, poput gradiva, koje pomažu omekšavanju vode i poboljšavaju moć čišćenja deterdženta. Izbjeljivači, druga vrsta proizvoda za čišćenje, sadrže kemikalije poput natrijevog hipoklorita ili vodikovog peroksida, koji su jaka oksidirajuća sredstva koja mogu ukloniti mrlje i ubiti bakterije.
Aditivi za hranu su hemikalije koje se dodaju hrani da poboljšaju njen ukus, izgled i rok trajanja -. Konzervansi kao što su natrijum benzoat i kalijum sorbat se koriste za sprečavanje rasta mikroorganizama u hrani, produžavajući njen rok trajanja -. Pojačivači ukusa kao što je mononatrijum glutamat (MSG) dodaju se hrani kako bi poboljšali njen ukus. MSG stupa u interakciju s receptorima okusa na jeziku, pojačavajući slani okus poznat kao umami.
Kozmetika takođe sadrži širok spektar hemikalija. Parfemi i kolonjske vode sadrže aromatične hemikalije koje su zaslužne za njihov ugodan miris. Ove aromatične hemikalije mogu biti prirodne, poput eteričnih ulja ekstrahovanih iz biljaka, ili sintetičke, nastale hemijskom sintezom. Pigmenti se koriste u kozmetici kao što su ruževi, sjenila i puderi za dodavanje boje. Na primjer, titanov dioksid je uobičajen pigment koji se koristi u mnogim kozmetičkim proizvodima. Pruža bijelu boju i također ima svojstva blokiranja UV -, što može biti korisno u kremama za sunčanje i nekim proizvodima za njegu kože -.
Značaj hemijskih sirovina u primeni
Hemijske sirovine su veza između osnovnih supstanci i raznovrsnog spektra hemikalija koje se koriste u različitim primenama. Uzmimo metanol kao primjer. Metanol je jednostavna hemijska sirovina sa hemijskom formulom $$CH_3O$$. U energetskom sektoru, metanol se može koristiti kao alternativno gorivo. Može se miješati s benzinom ili koristiti direktno u nekim motorima, nudeći čišću opciju sagorijevanja - u poređenju sa tradicionalnim fosilnim gorivima.
U hemijskoj industriji, metanol služi kao ključna sirovina za proizvodnju drugih hemikalija. Može se pretvoriti u formaldehid reakcijom oksidacije. Formaldehid se zatim koristi u proizvodnji plastike, smola i ljepila. Na primjer, urea - formaldehidna smola se široko koristi u proizvodnji iverice i šperploče. Ovi drveni - kompozitni materijali se koriste u građevinarstvu i industriji namještaja.
Metanol se također može koristiti u proizvodnji octene kiseline kroz reakciju karbonilacije. Sirćetna kiselina se koristi u proizvodnji octa, ali ima i industrijsku primjenu. Koristi se u proizvodnji acetata celuloze, koji se koristi u proizvodnji filtera za cigarete, fotografskog filma i nekih vrsta tekstila.
U farmaceutskoj industriji metanol se može koristiti kao otapalo u sintezi nekih lijekova. Također može biti početni materijal za sintezu farmaceutskih međuproizvoda, koji se dalje obrađuju kako bi se stvorili konačni lijekovi. Ovo pokazuje kako se jedna hemijska sirovina poput metanola može transformisati u različite hemikalije koje zadovoljavaju potrebe različitih industrija i našeg svakodnevnog života, naglašavajući značaj hemijskih sirovina u ukupnom hemijskom i industrijskom ekosistemu.
Sintetiziranje razlika i međusobne povezanosti
Razlike
Ukratko, sirovine i hemikalije imaju različite karakteristike. Sirovine su početne supstance u proizvodnom lancu, često u relativno neprerađenom ili minimalno - prerađenom stanju. Dobijaju se direktno iz prirode, kao što su rude metala, poljoprivredni proizvodi i prirodni resursi poput drveta. Njihova glavna uloga je da služe kao osnovni gradivni blokovi za dalju obradu. Na primjer, željezna ruda je sirovina koju je potrebno pretopiti da bi se dobilo željezo, koje se potom može koristiti u različitim proizvodnim procesima.
Hemikalije su, s druge strane, supstance sa specifičnim hemijskim sastavom i svojstvima, koje se često proizvode hemijskim reakcijama. Mogu biti prirodni ili sintetički. Hemikalije igraju ključnu ulogu u olakšavanju hemijskih procesa i koriste se u širokom spektru primjena, od industrijske proizvodnje do proizvoda za svakodnevni život -. Na primjer, sumporna kiselina je kemikalija koja se koristi u mnogim industrijskim procesima, uključujući proizvodnju gnojiva i preradu metala.
U smislu proizvodnje i prerade, sirovine se uglavnom izvlače iz prirodnih izvora i prolaze preliminarni tretman kao što su drobljenje, prosijavanje i sušenje. Hemikalije se, međutim, proizvode složenim kemijskim reakcijama i proizvodnim procesima kao što su destilacija, kristalizacija i polimerizacija.
Međusobno povezivanje (uključujući hemijske sirovine)
Uprkos njihovim razlikama, sirovine i hemikalije su usko povezane, a hemijske sirovine su ključna veza između njih. Hemijske sirovine su polazne supstance za proizvodnju hemikalija. Mnoge sirovine se mogu koristiti kao hemijske sirovine nakon nekog tretmana. Na primjer, sirova nafta je sirovina koja je također vitalna hemijska sirovina. Kroz procese rafiniranja, može se transformisati u različite hemikalije kao što su benzin, dizel i petrohemikalije kao što su etilen i benzol. Ove petrokemije se zatim koriste za proizvodnju plastike, sintetičkih vlakana i drugih hemijskih proizvoda.
Sol je još jedan primjer. Kao sirovina, može se koristiti kao hemijska sirovina u proizvodnji hlora i natrijum hidroksida putem elektrolize. Klor i natrijum hidroksid se zauzvrat koriste u mnogim industrijskim procesima i proizvodnji drugih hemikalija. Ovo pokazuje kako se sirovine, kroz srednji korak hemijskih sirovina, pretvaraju u raznolik spektar hemikalija koje su neophodne za savremeni život. I sirovine i hemikalije, s hemijskim sirovinama koje djeluju kao most, igraju nezamjenjivu ulogu u industrijskoj proizvodnji i ekonomskom razvoju, omogućavajući stvaranje širokog spektra proizvoda na koje se oslanjamo u svakodnevnom životu iu različitim industrijama.