Քիմիական արտադրություն

Քիմիական արտադրություն, Արդյունաբերության այն ճյուղը, որ զբաղվում է մետաղների, պլաստմասաների, կաուչուկների, մանրաթելերի, պարարտանյութերի և զանազան այլ քիմիական նյութերի արտադրությամբ, կոչվում է քիմիական արդյունաբերություն։ Քիմիական արդյունաբերությունը ապահովում է տնտեսության զարգացումը, կապի, հեռահաղորդակցության և փոխադրական միջոցների կատարելագործումը, գյուղատնտ եսական մթերքների արտադրության աճն, ու հասարակության կենսամակարդակի բարձրացումը։ Քիմիական արտադրության վրա մեծ ազդեցություն ունեն տեսական գիտելիքները, որոնց ցայտուն դրսևորումներն են ջերմաքիմիայի, քիմիական կինետիկայի, հավասարակշռության և կատալիզի մասին ուսմունքների զարգացումը։ Արտադրական գործընթացի արդյունավետությունը բարձրացնելու համար հարկավոր են

1. քիմիական ռեակցիայի արագությունը, որին հասնում են կիրառելով բարձր ջերմաստիճաններ, ելանյութերի մեծ կոնցետրացիաներ և կատալիզատորներ
2. դարձելի ռեակցիայի հավասարակշռությունը նպաստավոր ուղղությամբ տեղաշարժելը ( վերջանյութի ելքի մեծացումը)

Միայն վերոնշյալ խնդիրների գիտական մշակումների շնորհիվ հնարավոր դարձավ ամոնիակի սինթեզի նոր արտադրաեղանակի ստեղծումը, ծծմբական և ազոտական թթուների ստացման եղանակների կատարելագործումը․

 ${\displaystyle N_{2}+3H_{2}\Rightarrow 2NH_{3}}$
${\displaystyle FeS_{2}\rightarrow SO_{2}\rightarrow SO_{3}\rightarrow H_{2}SO_{4}}$
${\displaystyle NH_{3}\rightarrow NO\rightarrow NO_{2}\rightarrow HNO_{3}}$

Արտադրության արդյունավետության կարևոր ցուցանիշ է վերջանյութի ելքը (η), որը վերջանյութի՝ գործնականում ստացված զանգվածի (m_գ) հարաբերությունն է տեսականորեն հնարավոր զանգվածին (m_տ).

 ${\displaystyle \eta ={\frac {m_{g}}{m_{t}}}}$
       կամ
 ${\displaystyle \eta ={\frac {m_{g}}{m_{t}}}*100\%}$

Վերջանյութի տեսականորեն հնարավոր առավելագույն զանգվածը որոշվում է ռեակցիայի հավասարումով։ Որքան մեծ է վերջանյութի ելքը, այնքան ավելի քիչ են արտադրական թափոնները, էներգիայի և կողմնակի նյութերի ծախսը, այնքան ավելի շահութաբեր է արտադրությունը։ Քիմիական գիտության և ճարտարագիտության սերտ համագործակցության շնորհիվ լուծվել են վերոնշյալ խնդիրները։ Քիմիական արտադրությունները մեքենայացվում և ավտոմատացվում են աշխատանքի արտադրողականությունը բարձրացնելու և արտադրանքի ինքնարժեքն իջեցնելու նպատակով։ Ժամանակակից քիմիական արտադրությունը հագեցած է ռեակցիայի ընթացքը վերահսկող և կարգավորող բազմաթիվ չափիչ սարքերով, որոնց ցուցմունքները հաղորդվում են կենտրոնական վահանակին, ինչը հնարավորություն է տալիս ավելի արդյունավետ կառավարելու արտադրությունը։ Քիմիական զանազան արտադրություններում կիրառվում են մի շարք ընդհանուր սկզբունքներ․

1. հումքի ընտրություն, հանքաքարի հարստացում, մաքրում և համալիր օգտագործում,
2. փոխազդող նյութերի կոնցենտրացիայի, իսկ տարասեռ ռեակցիաների պարագայում՝ հպման մակերևույթի մեծացում,
3. բարենպաստ ջերմաստիճանի և ճնշման կիրառում,
4. գործընթացի անընդհատության, չփոխազդաց ելանյութերի շրջապտույտ,
5. ջերմափոխանակության իրագործում և հակահոսք,
6. անվտանգության տեխնիկա, հիգենայի պայմանների ապահովում, շրջակա միջավայրի պահպանություն։

Ծծմբական թթվի արտադրություն

Ծծմբական թթվի համաշխարհային տարեկան արտադրանքն անցնում է 100 միլիոն տոննայից։ Օգտագործվում է պարարտանյութերի, մետաղների, պլաստմասանների, կաուչուկների, մանրաթելերի և սինթետիկ լվացող միջոցների արտադրության ոլորտներում, նավթի վերամշակման ոլորտում։ Որպես հիմնական հումք ծառայում են բնության մեջ հանդիպող ծծումբը և պիրիտ (հրաքար)հանքաքարը՝ ${\displaystyle FeS_{2}}$ , որում ծծմբի զանգվածային բաժինը 45 % է։ Ծծմբական թթվի արտադրություն է կազմակերպվում նաև այն մետաղաարտադրական գործարաններում, որտեղ մետաղների ստացման համար օգտագործվում են սուլֆիդային հանքեր։ Պիրիտից (ծծմբի կոլչեդան),ինչպես նաև այլ հանքքանյութերից ծծմբական թթվի արտադրությունը բաղկացած է 3 հիմնական փուլերից․

1. Առաջին փուլ-իրականացվում է ${\displaystyle SO_{2}}$ -ի ստացումը
2. Երկրորդ փուլ-իրականացվում է ${\displaystyle SO_{2}}$ -ի օքսիդացումը
3. Երրորդ փուլ-իրականացվում է ${\displaystyle SO_{3}}$ -ի լուծումը ջրում․

Ամոնիակի արտադրություն

Ամոնիակից հսկայական քանակությամբ ստանում են ամոնիումի աղեր, ազոտական թթու և պայթուցիկ նյութեր։ Ամոնիակի արտադրության հիմքում ընկած է գերաժմանացի քիմիկոս, Նոբելյան մրցականի դափնեկիր Ֆ․ Հաբերի մշակած եղանակը, այն է, ամոնիակի անմիջական ստացումն ազոտից ու ջրածնից (ամոնիակի սինթեզ)․ ${\displaystyle N_{2}+3H_{2}\Rightarrow 2NH_{3}}$

${\displaystyle \triangle H=-92Kj}$

Աղբյուր

Քիմիա 12 դաս. ընդհանուր և բնագիտամաթեմատիկական հոսքեր Հեղինակ՝ Ա. Խաչատրյան, Լ. Սահակյան