1. Химиялық технологияның негізгі ұғымдары мен анықтамалары: химиялық технология,шикізат,реагент,мақсатты өнім,жанама өнімдер,қосымша материалдар,қалдықтар. Химиялық технология
Формалин өндірісі. Медицинада қолданылуы
жүктеу/скачать 5,58 Mb.
|
охт сессия ответ 30 сурак (1)
- Бұл бет үшін навигация:
- 18. Бейорганикалық заттар өндірісі. Күкірт қышқылы өндірісі. Бейорганикалық дәрілік заттар және олардың медицинадағы маңызы жайлы жалпы мәліметтер.
| 17. Формалин өндірісі. Медицинада қолданылуы.
Формалин-қарапайым альдегид, формальдегид газының сулы ерітіндісі. •Техникалық формалин-түссіз мөлдір жанғыш сұйықтық. Сақтау кезінде рұқсат 40°С жоғары емес температурада еритін ақ тұнба түзіледі.T =+20°C кезінде техникалықформалиннің тығыздығы 1,096 құрайды. Құрамында 36,5-37,5% формальдегид бар. Қасиеттері. Бұл суда және спиртте кез келген қатынастаеритін ерекше өткір иісі бар мөлдір, түссіз сұйықтық. Тотықтырғыштармен, камфорамен, ментолмен, тимолменжәне резорцинмен үйлеспейді. Ол метил спиртін қосқандатұрақтанады, бірақ 1%-дан аспайды. Шығару пішіні. Жақсы жабылған шыны немесе металл контейнерлерде шығарылады. Қараңғы жерде 9 °C төмен емес температурада сақтайды. Суық жерде ұзақ сақталғанда формальдегид параформальдегид түзе отырыпполимерленуге ұшырайды, ол қызған кезде жоғалып кететінақ үлпек түрінде тұнбаға түседі. Формалин теріні қалыңдатады және құрғатады, жиіқолданғанда тері құрғап, сынғыш болып, экзема дамиды. Формалиннің сулы ерітінділері ішке қабылдағаннан кейін антисептикалық және ашытуға қарсы әсер етеді, ал концентрлі ерітінділерді ішке қабылдағанда гастроэнтерит дамиды. •Тоқыма өнеркәсібінде ол өнімдердің қарсылығын арттыру үшін қолданыладыұсақтаужәне шөгу. Жақсарту үшін қағаз өнеркәсібінде кеңінен қолданыладықағаздыңберіктігі мен сапасы. •Медицинада формалин (бірақ жоғары сапалы) дезинфекциялық құрал ретіндеқолданыладықұрал, мысалы, бөлмелерді, киімдерді, құралдарды дезинфекциялауға, қолды өңдеуге арналған,биологиялық препараттарды сақтау үшін. Формальдегид – тұншықтыратынөткір иісі бар, қайнау температурасы-19,3, улы газ. 40% формальдегид ерітіндісі формалин деп аталады. Пропонон (диметилкетон) немесеацетон: CH3-C = O-CH3 - өткір иісібар түссіз сұйықтық, tboil. 56,24С, суда жақсы ериді. 18. Бейорганикалық заттар өндірісі. Күкірт қышқылы өндірісі. Бейорганикалық дәрілік заттар және олардың медицинадағы маңызы жайлы жалпы мәліметтер. Азотты фиксациялау – ауадағы молекулалық азотты өсімдіктерге сіңімтал, азоттың қосылыстарына ауыстыру. Табиғатта бұл арнайы микроорганизмдердің көмегімен іске асады. Іс жүзінде азоттың инертілігіне байланысты өте қиын. Атмосфера азотын фиксациялаудың: доға əдісі, цианамид əдісі, аммиак синтезі сияқты негізгі үш түрлі тəсілі белгілі. Доға əдісі табиғи құбылыстарға (найзағай) негізделіп ұсынылған. 3000-40000С температурада электр доғасы арқылы ауа ағыны өткенде инертті азот оксиді: N2 + O2 ↔ 2NO - 181,4 кДж. Бұл үдеріс қайтымды. Түзілген азот оксидінің шығымы 2% мөлшерде, температураны одан əрі жоғарылатса, азот оксидінің ыдырауы артып, шығым төмендейді. Температура төмендегенде азоттың тотығу жылдамдығы төмендейді. Цианамид əдісі кальций карбидінің азотпен тікелей қосылатындығына негізделген. Кальций карбиді, сөндірілген əктас пен көмір (антрацит немесе кокс) қоспасын электр пешінде қыздыру əдісімен алынады. Бұл кезде 2600-2900 кВт.с/т электр энергиясы жұмсалады. Аммиак синтезі. Аммиакты азот пен сутектің 1:3 қатынасында катализатор жіберу арқылы алады Ле-Шателье принципі бойынша қысымды көтергенде аммиактың шығымы арту керек, бұл тəжірибе жүзінде дəлелденген. Екінші жағынан, азот пен сутек қосылғанда 112 кДж жылу бөлініп шығады. Демек температура жоғары болса аммиак аз өндіріледі. Сондықтан реакцияны төменгі температурада жүргізу керек. Бірақ төменгі температурада реакцияның жүру жылдамдығы өте баяу. Сондықтан үдерісті тездету үшін катализатор қолдану керек. Бұл үдеріске ыңғайлы катализаторлар ретінде Mn, Fe, Rh, W, Re, Os, Pt, уран жəне т.б., яғни d жəне f ұяшықтары толмаған элементтер қолданылады. Осылардың ішінен Fe, Os, Re жəне уранның активтіліктері жоғары. Мұның үшеуі Re, U, Os қымбат əрі өндірісте қауіпті. Таза күкірт қышқылы (100%) түссіз май тəрізді сұйық зат. Ол 10,40C температурада кристалдық зат болып қатады. Ал 296,20C температурада қайнайды. Күкірт қышқылы суда ерігенде 1 моль 36 кДж жылу бөліп шығарады, өйткені ол сумен гидрат түзеді. Құрамындағы қоспаларға жəне концентрациясына байланысты күкірт қышқылы үш түрге бөлінеді: 1. Техникалық Н2SO4 (купорос майы) – 92,5 %. 2. Олеум 18,50% SO3 моногидрат құрамында бос қалпында болады, мұнара қышқылы 75% H2SO4 (нитроза əдісімен өндірілген). 3. Аккумулятор күкірт қышқылы 92-94% H2SO4. Қолданылуы: H2SO4 химия өнеркəсібінде ең көп өндірілетін реактив. Күкірт қышқылы активті жəне құны төмен болғандықтан, өнеркəсіп орындарында əртүрлі мақсатта қолданылады. Құрамында сутек жəне оттек бар органикалық қосылыстардан (клетчатка, қант) суды тартып алу үшін техникада пайдаланады. Қазіргі кезде күкірт қышқылын: контакты жəне нитроза əдістері сияқты негізгі екі əдіспен өндіреді . Күкірт қышқылын өндіру үшін өнеркəсіпте, алдымен күкірт ангидридін (SO3) алады. Өнеркəсіпте өндірілетін газ күкіртті ангидрид (SO2) күрделі қоспа, құрамында күкірт ангидридтен басқа: азот, оттек жəне т.б. қоспалар болады. Контакт əдісімен күкірт қышқылын өндіру: катализаторға зиян тигізетін заттардан газды тазарту, SO2-ні SO3-ке катализатор қатысымен тотықтыру, SO3-ті күкірт қышқылымен абсорбциялау сияқты үш сатыдан тұрады. Газ температурасы 30-400С-қа дейін төмендейді, осының əсерінен газ құрамындағы мышьяк, селен, т.б. қоспалардан тазартылады. Сонымен қатар, салқындату нəтижесінде күкірт ангидридінің біразы бу қалпында күкірт қышқылын түзіп, газ құрамында тұман түрінде болады. Газды тұманнан тазарту үшін ылғалды электросүзгішке (3) жібереді. (3)-те мышьяк, селен қосындыларымен тұман қалпында күкірт қышқыл газдан толық бөлінеді. Тазартылған газды толық құрғату үшін, газ құрғатқышта (4) 93-95% күкірт қышқылымен жанастырады. Осылай тазартылып құрғатылған газ контакт бөліміне келеді. Күкірт диоксидін контакт əдісімен тотықтыру. Күкірт диоксидін катализатордың қатысуымен тотықтыру күкірт қышқылын өндіру үдерісінің негізгі сатысы болып есептеледі. 2SO2+O2–>2SO3+189кДЖ 19.Азот қышқылы өндірісі.Сұйытылған азот қышқылын концентрлеу.Медицинада қолданылуы Азот қышқылы маңызды минералды қышқылдардың бірі. Сусыз азот қышқылы түссіз сұйық, ауада буланады. tқайнау =470C; tқату= 860C. Өндірісте сұйытылған азот қышқылының үш сортын, ал концентрленген азот қышқылының екі сортын өндіреді. Азот қышқылын өндірудің бірнеше əдістері бар. Олардың тарихи ретімен танысайық. Селитрадан алу ( Глаубер əдісі) XVII ғасырдың ортасынан бастап, ХХ ғасырдың басына дейін осы əдісті қолданды. NaNO3 + H2SO4 NaHSO4 + HNO3 Бұл əдіс селитраның қоры көп жерде қолданылды. Ауадан алу. Азот пен оттек 12000С реакцияласа бастап (электр ұшқынында) 30000С-та тепе-теңдік оңға қарай ығысады. Доға əдісі плазма үдерістерін қолдану нəтижесінде қайта жаңаруда. N2 + O2 2NO - 181,4 ɤȾɠ Осылай түзілген азот оксиді өздігінен оттекті оңай қосып алып, азоттың диоксидіне айналады: 2NO + O2 2NO2 + 112 ɤȾɠ Азот диоксиді сумен реакцияласып азот қышқылын түзеді: 3NO2 + H2O 2HNO3 + NO + 136 ɤȾɠ Бұл əдіс электр энергиясы арзан жерде болмаса, өте қымбат əдіс болғандықтан, қолданудан қалып келеді. Аммиакты тотықтырып алу əдісінің физика-химиялық негізі. Азот қышқылын аммиактан алудың негізін қалаған инженер И. И. Анд реев 1914 жылы Донбаста көмір кокстегенде шығатын аммиакты тотықтырып, азот қышқылын алуға болатындығын дəлелдеп, 1917 жылы Донбаста бірінші зауыт салды. Синтетикалық жолмен алынатын аммиактың 35%-ы азот қышқылын алуға кетеді. Өндірісте негізінен сұйытылған азот қышқылы алынады. Азот қышқылын аммиактан өндіру мына сатылармен жүреді: 1. Аммиакты катализатор қатысуымен азот оксидіне дейін тотықтыру: 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O + 907 ɤȾɠ 2.Азот оксидін оның диоксидіне дейін тотықтыру: 2NO + O2 2NO2 + 112 ɤȾɠ 3.Азот диоксиді сумен абсорбцияланады: NO2 + H2O 2HNO3 + NO + 136 ɤȾɠ Бөлінген азот оксиді диоксидке дейін тотығып, қайтадан абсорбцияланады. Аммиактың катализатор қатысуымен тотығуы. Бұл экзотермиялық үдеріс. Реакцияның жүру жағдайына байланысты аммиак пен оттегінің арасында мынандай реакциялар жүреді: 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O + 907 ɤȾɠ (1) 4NH3 + 4O22N2O + 6H2O + 1105 ɤȾɠ (2) 4NH3 + 3O2 2N2 + H2O + 1270 ɤȾɠ (3) Бұл реакциялар іс жүзінде қайтымсыз реакциялар, сондықтан үдерістің бағыты реакция жылдамдықтарының қатынасымен анықталады. Азот қышқылын концентрлеу Сұйытылған азот қышқылының ерітіндісін буландыру арқылы 68,4%-дық азот қышқыл ерітіндісін алуға болады. Осы себептен сұйытылған азот қышқылын концентрлеу суды өз құрамына жақсы қосып алатын концентрлі күкірт қышқылы-ның қатысуымен тарелка тəрізді барботаждау колоннасында іске асады. Барботаж – газды немесе буды сұйықтық қабаты қысым күші арқылы өткізе отырып бөлшектеу. Күкірт қышқылы сұйытылған азот қышқылындағы суды өзіне байланыстырып, 100% азот қышқылынан қайнау температурасы жоғары күкірт қышқылының гидратын түзеді. Сондықтан азот жəне күкірт қышқылдарының қоспасын қыздырғанда, бу қоспасында тек қана азот қышқылы шығады. Концентрлеу колоннасына берілетін сұйытылған азот қышқылы екіге бөлінеді. Бір бөлігі (2) буландырғышқа, екіншісі (1)-ге барады. Концентрациясы 92-94% күкірт қышқылын колоннаның жоғарғы жағынан береді. Қоспаны жылытуға төменгі жағынан 2500С бу жіберіледі. Азот қышқылының буы (аз мөлшерде) су буы жəне азот қышқылының ыдырауынан пайда болған азот оксидтері колоннадан (3) тоңазытқыш конденсаторға жіберіліп, азот қышқылы конденсацияланады, ал нитрозды газдарын бөліп алып, азот қышқылын өндіретін цехта жартылай шикізат ретінде қолданады. Қолдану тәсілі және дозалары Ингаляциялық. Азоттың шала тотығы оттегімен қосылыста (оттегінің құрамы 30% кем емес) және газбен наркозға арналған арнайы аппараттардың көмегімен ингаляциялық анестезияға арналған басқа да дәрілермен қолданылады. Ауыру синдромын басу және алдын алу үшін емдік наркоз азоттың шала тотығының 40-70% концентрациясында жүргізіледі. Жалпы анестезияның қажетті тереңдігіне жылдам қол жеткізу үшін (кіріспе наркозы), азоттың шала тотығының концентрациясы – 70%, жалпы анестезияны демеу үшін – 40-50%; қажет болғанда– күштірек наркоздық дәрілер қосады: барбитураттар, фторотан, эфир. Азоттың шала тотығы берілгеннен кейін, оттегінің берілуін 4-5 минут ішінде (диффузиялық гипоксиядан сақтану үшін) жалғастыру керек. Босануда ауыруды басу үшін азоттың шала тотығы (40-70%) мен оттегінің қоспасын қолданумен үзілісті аутоанальгезия әдісі қолданылады: босанатын әйел толғақтың хабаршылары пайда болғанда қоспамен тыныстай бастайды және тыныстауды толғақтың жоғары шегінде немесе оның аяқталуына қарай тоқтатады. Эмоциональді қозуды төмендету, жүрек айнуы және құсудың алдын алу және әсерін күшейту үшін премедикация жүргізу көрсетілімде: 1-2 мл 0,5% диазепам (5-10 мг) ерітіндісін, 2-3 мл 0,25% дроперидол (5,0-7,5 мг) ерітіндісін бұлшықет ішіне енгізу. Артық дозалануы Симптомдары: брадикардия, аритмия, қан айналымының жеткіліксіздігі, АҚ төмендеуі, гипертониялық криз, тыныстың тарылуы, делирий, жедел гипоксия. Емі: брадикардияда –0,3-0,6 мг атропиннің енгізілуі, аритмияларда – қандағы газдар құрамын түзету, қан айналымының жеткіліксіздігі және артериялық гипотензияда – плазманы немесе плазма алмастыратын дәрілерді енгізу, жалпы анестезияның тереңдігін азайту немесе тоқтату, гипертермиялық кризде – ингаляцияны тоқтату, оттегіні беруді жоғарылату, антипиретиктерді енгізу, су-тұздық теңгерімнің бұзылуын және метаболикалық ацидозды түзету, қажет болғанда– дантролен (1 мг/кг) к/і тамшылатып және криз симптомдары қайтқанға дейін енгізуді жалғастырады (ең жоғары қосынды доза 10 мг/кг). Криздің қайталануының алдын алу үшін операциядан кейін 1-3 тәулік ішінде дантроленді ішке немесе к/і тағайындайды (тәулігіне 4-8 мг/кг 4 бөлінген дозаларда). Тыныстың тарылуы немесе өкпенің операциядан кейінгі талапқа сай емес вентиляциясы анестетиктің дозасын төмендету қажеттігімен өзара байланысты (егер ол әзірше қолданылатын болса), тыныс жолдарының өткізгіштігін қамтамасыз ету және өкпені жасанды желдету. Жалпы анестезиядан шыққаннан кейін делирий дамыған жағдайда апиындық анальгетиктің аз дозасын енгізеді. 20.Аммиак өндірісі,оның медицинада қолданылуы
N 2 + 3H 2 → 2NH3 + Q. Затты алу процесі 500 ° C температурада және 350 атм қысымда жүзеге асырылады. Катализатор қолданылады.Алдынан шыққан аммиак салқындату арқылы алынады. Реакцияға түспеген азот пен сутек синтезге оралады.
Дәрігерлер аммиактың (аммиактың) сулы ерітінділерін қолданады күнделікті тәжірибеде: аммиакқа батырылған мақта адамды есінен тану күйінен шығарады. Адамдар үшін бұл дозадағы аммиак қауіпті емес.Адамның әсеріне байланысты аммиак дегеніміз не? Бұл токсикант. Тұншықтырғыш және нейротропты әсер етуі мүмкін, ингаляциямен улану өкпе ісінуіне және жүйке жүйесінің зақымдалуына әкелуі мүмкін зат ретінде жіктеледі. Аммиак булары теріні, көздің шырышты қабығын және тыныс алу жүйесін тітіркендіреді. Тамақтың тітіркенуі көрінетін заттың концентрациясы текше метріне 280 мг құрайды. метр, көз - текше метрге 490 мг. метр. Ауадағы сутегі нитридінің мөлшеріне байланысты тамақ ауруы, тыныс алудың қиындауы, жөтел, көз ауруы, мол лакримация, мүйізді қабық күйіп, көру қабілеті төмендеуі мүмкін. Құрамында аммиак мөлшері бір текше метрге 1,5 г. бір сағат ішінде өкпенің уытты ісінуі дамиды. Сұйық аммиак және оның ерітінділері (жоғары концентрацияда) теріге түскен кезде қызару, қышу, жану және дерматит мүмкін. Су өткізгіштің сұйылтылған нитриді булану кезінде жылуды сіңіретіндіктен, әр түрлі дәрежеде үсік жүруі мүмкін. 21.Метанол синтезінің физика-химиялық негіздері.Процестің технологиялық параметрлері.Метанол медицинада қолданылуы. Метанол өндірісіндегі процестердің физико – химиялық негіздемесі. Метанол түзілу реакциясының тепе-теңдігі. Метанол алу процессі сутегі мен көмірқышқыл газының әрекеттесуіне негізделген: 2Н2 + СО « СНзОН + 21,67 ккал Реакция тура және кері бағытта да жүруі мүмкін. Реакцияға қатысушы реагенттердің массалар заңына сәйкес кез-келген реакцияның жылдамдығы реагенттердің концентрацияларына тура пропорционал. Бұл кезде теакциялардың тура және кері бағыттары келесі өрнек арқылы анықталады: u1 = k1 [Н2]2 [СО] ; u2 = к2 [СНзОН] ; Мұндағы [Hz], [СО] және [СНзОН] — сутегі, көмірқышқыл газының және метанолдың концентрациялары. К1, K2 – температураға тәуелді тура және кері бағыттағы реакциялардың константалары. Тура және кері реакциялардың шарты бойынша тепе-теңдік келесі жағдайда теңеседі: k1 [Н2]2 [СО] = к2 [СНзОН] осыдан: Мұндағы К – реакция тепе-тіңдігінің константасы. Тепе-теңдік константасының мәні метанолдыің тепе-теңдік шығысын (равновесный выход) немесе өнімділігін есептеуде қажет. Тепе-теңдікті шығысы (өнімділігі) – бұл сутегі мен көмірқышқыл газының концентрациялары бар, нақты процестің температурасы мен қысымы белгілі болғандағы метанолдың теориялық максималды шығысы. Тепе-теңдік константасын теориялық та және экспериментальді жүзінде анықтауға болады. Костанта тәүрлі өлшемдермен берілуі мүмкін. Қысым. Техникалық есептеулерде көбіне тепе-теңдік константасы компоненттердің парциалды қысымдары арқылы беріледі. Қысым артқан және температура төмендеген кезде тепе-теңдік метанолдың шығымның өсуі жағына қарай артады. Өндірістік жағдайда метанол синтезі құрамында сутегі мен көміртегінің оксидінен (ΙΙ) бөлек көмірқышқыл газынан(ΙV) тұратын газ қоспасынан жүргізеді. Сондықтан метанол синтезінің Н2—СО—CO2 жүйесінің газ қоспасынан тепе-теңдігін есптегенде келесі реакцияны ескеру қажет: СО2 + Н2( г)—> СО + Н2О — 9,8 ккал ; Метанолдың тепе-теңдік шығысы, (ΙΙ) және (ΙV) валентті көмірқышқыл газдарының ауысу дәрежелері температура мен қысымға тәуелді, сондай-ақ Н2 : СО қатынасының стехиометриясы да өзгереді. Қысым мен температураның метанолдың тепе-теңдік шығысына келесі газ құрамдарына әсер етеді : 1,25 көл.% СО2; 10,6 көл.% СО; 74,2 көл.% H2 ; 13,95 көл.% (СН4+N2) Қысым және температура артқан кезде метанол шығысы бірден өсіп, пропорционалды түрде СО және СО2 газдарының ауысу дәрежесі өседі (3800C t0-да): Қысым, кгс/см2 .......... 50 100 200 300 400 СН3ОН шығысы , көл. %...... 0,37 1,56 5,54 9,31 11,68 Ескерту ретінде, қысым арттырылып ,метанолың тепе-теңдік шығысының күрт өсуі температура да арттырылған кезде бақыланады. Мысалы, қысым 50-ден 300кгс/см2-қа өсірілгенде метанолдың 2800C-гі тепе-теңдік шығысы 2,4 есе, ал 3800C-де 2,3 есе (қатынасы H2 : СО =4 : 1) өзгереді. Температура. Температура артысымен метанолдың тепе-теңдік шығысы кемиді. Ең күрт төмендеу 3400С-де байқалады. Бұл жағдайда (300 кгс/см2) көмірқышқыл газдарының (ΙΙ), (ΙV) метанолға ауысу дәрежелері азая түседі, әсіресе көміртегінің (ΙΙ) оксидінің: Температура, °С ....... 250 300 340 360 380 400 Метанол шығысы, көл. %. . 15,44 14,81 12,88 11,37 9,31 7,40_____ Ауысу дәрежесі, % СО ........... 99,75 97,20 87,52 78,96- 66,19 53,29 СОз ........... 98,00 89,80 77,00 71,50 66,61 64,00 50 кгс/см2 қысым кезінде жіне температураның 180-нен 3000-ге өскенде метанолдың тепе-теңдік шығысы 7есе кемиді. (қатынасы Н2 :СО=3,6; көмірқышқыл газының (ΙΙ) 6,0 көл. %). Соның өзінде Н2 :СО қатынасының метанолға өту дәрежесі 75,3-тен 14,6%-ға төмендейді.
Метанол өндірісте формальдегид, полимерлер, бояғыш заттар, фармацевтикалық препараттар алу үшін; Бояулар мен лактарды ерітетін еріткіш ретінде; Этил спиртін денатурациялануда қолданылады; Aнтифриз құрамына кіреді; Сумен (кез келген қатынаста), спиртпен, бензолмен, ацетонмен, т.б. органикалық еріткіштермен оңай араласады. Синтез-газдан катализдік реакция арқылы алынады. Формальдегид, сірке қышқылы, әр түрлі эфирлер алуда, бояғыш заттар мен дәрілік заттарды ерітуде, отынға қоспа ретінде қолданылады. Метанол әсерінен көз торлары, көру жүйкелері зақымданады, ал кейде емделмейтін соқырлық ауруы пайда болады ; Метил спиртімен жұмыс істегенде, оның өте улы екенін үмытпау керек. Бірнеше грамынан адам сокыр болады, одан көбірек болса, уланып өледі; Метил спирті клеткалар мен ұлпалардағы тотығу тотықтыру процестері мен қышқылды-сілтілік тепет-еңдікті бұзады. жүктеу/скачать 5,58 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|