Транспортування та зберігання продукції неорганічної хімії

Тема 11. Продукція неорганічної хімії

План

Поняття неорганічної хімії

Асортимент, призначення, зберігання і перевезення кислот. Властивості кислот

Луги, їх класифікація, асортимент, призначення

Солі, їх класифікація, асортимент, призначення

Транспортування та зберігання продукції неорганічної хімії

1. Неорганічна хімія — галузь науки про хімічні елементи, їх прості та складні сполуки (крім органічних), а також закономірності перетворення цих речовин.

Основні напрямки досліджень:

Наукові основи синтезу неорганічних сполук, включаючи координаційні. Синтез у розчинах, розплавах, високотемпературний.

Будова та властивості неорганічних сполук. Дослідження природи хімічного зв'язку у простих і координаційних сполуках, включаючи кластерні, взаємозв'язків склад-структура.

Закономірності термодинаміки, кінетики та механізмів неорганічних реакцій. Рівноваги у розчинах і розплавах.

Розроблення наукових основ хімічних процесів одержання неорганічних сполук з комплексом різнофункціональних властивостей:

оптичних матеріалів,

кераміки,

матеріалів для хімічних джерел струму,

електролітів,

люмінофорів,

біологічно активних тощо.

 

2. Кислоти - це сполуки, які при електролітичній дисоціації утворюють іони водню. У водневих розчинах кислоти дисоціюють на іони водню і кислотний залишок. Кількість атомів водню, яка здатна заміщуватись металами з утворенням солей, визначає основність кислот. Розрізняють кислоти одноосновні (HCl, HN0з), двохосновні (H S0 ) і трьохосновні (НзР0 ).

За походженням кислоти бувають органічні (оцтова, лимонна) і неорганічні (сірчана, соляна, азотна), за агрегатним станом - тверді (борна, лимонна, стеаринова та ін.) і рідкі (соляна, азотна, фосфорна, сірчана та ін.).

Серед неорганічних кислот найбільше значення мають сірчана, азотна і соляна кислоти.

Сірчана кислота (H S0 ) - важка, масляниста, безколірна, досить гігроскопічна рідина питомою вагою 1840,7 кг/мЗ, температура кипіння 296,2 С. Реагуючи з водою, сірчана кислота виділяє велику кількість тепла, що супроводжується "кипінням " і розбризкуванням рідини. Тому для приготування розбавлених розчинів необхідно більш важку концентровану кислоту тонкою цівкою добавляти до води. Концентрована сірчана кислота вступає в реакцію майже з усіма металами, утворюючи кислі солі (гідросульфати) і середні солі (сульфати). Вони спричиняють сильні опіки.

Сировиною для виробництва сірчаної кислоти є пірит (сірчаний колчедан) Fe2S, гази, які утворюються в якості відходів при відновленні кольорових металів із їх руд, сірководень H2S, який міститься в газах при коксуванні вугілля, а також вільна сірка.

Існує два промислових способи одержання сірчаної кислоти: контактний і нітрозний.

Соляна (HCl) або хлористоводнева кислота - розчин хлористого водню у воді. Взаємодіє з багатьма металами і окисами. Соляна кислота - безколірна "димляча" на повітрі рідина (технічна соляна кислота жовтувата із-за домішок Fe, С12 та ін.). Максимальна концентрація соляної кислоти (при температурі 20 С) 36% за масою, питома вага такого розчину 1180 кг/мЗ.

Процес виробництва соляної кислоти складається з двох етапів: одержання газоподібного хлористого водню HCl і розчинення його у воді.

Азотна кислота (HN0 ) - сильна кислота, яка характеризується ярко вираженими окиснюючими властивостями. За зовнішнім виглядом це безколірна рідина з різким удушливим запахом; питома вага 1520 кг/мЗ; температура кипіння 84 С. При кипінні і на світлі розкладається, виділяючи N0 і забарвлюється в бурий колір. З водою азотна кислота змішується в будь-яких співвідношеннях. Тваринні і рослинні тканини при дії на них азотної кислоти дуже швидко руйнуються. Азотна кислота, реагуючи з металами, утворює солі (нітрати).

Існують слідуючі способи одержання азотної кислоти: аміачний (промисловий), лабораторний і дуговий.

 

Сірчана кислота випускається слідуюючих марок: купоросне масло (92-96 % H S04), камерна (65 % H S0 ), башенна (75% H S0 ), олеум (розчин сірчаного ангидрида S03 в сірчаній кислоті 18-20%), аккумуляторна (32-39 % H S0 ), реактивна ("ч" - чиста, "чда" - чиста для аналізу, "хч" - хімічно чиста, "оч" - особливої чистоти) і регенерована.

Сірчану кислоту башенну, купоросне масло і олеум зберігають і транспортують в сталевих, нефутерованих баках і цистернах. Для зберігання і перевезення кислоти більш низької концентрації сталеві ємкості футеруються кислостійкими матеріалами (керамікою, свинцем, поліізобути­леном, вініпластом). Ємкості для перевезення олеума викладаються термоізоляцією для попередження замерзання. Температура зберігання олеума - не нижче 5С.

Сірчана кислота використовується у виробництві добрив (40 %), кислот із їх солей, вибухових речовин, для очищення нафтопродуктів, виготовлення ліків і миючих засобів, фарбників, штучних волокон, пластмас, для виготовлення електролітів.

Соляна кислота виготовляється технічна синтетична і реактивна. Перша виробляється двух сортів з вмістом НС1 відповідно 31,0 і 27,5 %, а друга марок А - для підприємств кольорової металургії, Б - для медичної і харчової промисловості, сільського господарства та інших спеціальних цілей і В - для всіх інших споживачів. Вміст НС1 відповідно 35-38 %, не менше 31,5 % і не менше 31,0%.

Соляна кислота транспортується в сталевих, гумованих, герметично зачиняємих цистернах, скляних бутлях або поліетиленових каністрах місткістю до 40 л.

Пари кислоти подразнюють верхні дихальні шляхи і слизову оболонку очей, в результаті чого може бути викликаний катар дихальних шляхів, замутнення роговиці очей. Під дією на шкіру кислота викликає опіки і подразнення. Тому її зберігають в добре провітрюваних приміщеннях, герметичних, захищених від корозії ємкостях.

Соляна кислота використовується в гідрометалургії і гальвінопластиці, для очищення поверхні металів при паянні і луженні, одержання хлоридів цинку, марганцю, заліза та інших металів. Оскільки соляна кислота є складовою частиною шлункового соку, розведену НС1 використовують в медbцині при лікуванні хворих з пониженою кислотністю.

Азотна кислота випускається двох марок: розбавлена (50-60 % НЖ)3) і концентрована (більш високої концентрації "хч", "чда","ч" і "оч"). Вона є одним із крупнотонажних продуктів хімічної промисловості. ЇЇ широко використовують для одержання добрив, бездимного пороху, вибухових речовин, фарбників, пластмас, сірчаної кислоти, для травлення металів, в ракетній техніці (як окислювач) та ін.

 

3. Лугами називають розчинювані у воді гідрати окислів металів (гідрооксиди). В залежності від кількості гідроксильних груп (ОН) луги діляться на однокислотні NОН і багатокислотні Са(ОН)2.

Їдкий натр (каустична сода) - сильний луг, який одержується хімічним способом або електролізом водного розчину кухонної солі (електрохімічний метод). Виготовляється рідкий і твердий, технічний і реактивний, першого та другого сортів.

Твердий NaОН - біла непрозора, досить гігроскопічна маса або луска.

Агрегатний стан і метод одержання їдкого натра відбивається в його маркуванні. Наприклад, ТХ - твердий хімічний, ТР - твердий ртутний, РР -розчин ртутний, РД - розчин діафрагмний.

Використовується у виробництві штучних волокон, корда, як обмивочний обезжирюючий засіб та ін.

Рідкі луги перевозять і зберігають в залізничних цистернах, контейнерах, сталевих або поліетиленових бочках, тверді - в барабанах із чорної кровельної сталі або в поліетиленових мішках, які вкладені в 3-4-шарні паперові мішки або в металеві барабани.

 

4. Солями називають хімічні сполуки, які є продуктами заміщення водню металами в кислотах. Вони складаються із іона металу і кислотного залишку і поділяються на нормальні, кислі і основні. Продукти повного заміщення атомів водню в кислоті атомами металу називаються нормальними солями. Кислотні солі є продуктами часткового заміщення атомів водню кислоти на метал Са(НСО ) , а основні - продуктами часткового заміщення гідроксильних груп в молекулах основ на кислотні залишки та ін.

Розрізняють також солі двойні, змішанні і комплексні.

Солі сірчаної кислоти - це сульфати, гідросульфати, купороси, квасці.

Солі азотної кислоти (нітрати) - тверді кристалічні речовини білого кольору, добре розчинні у воді. Вони широко використовуються в сільському господарстві в якості азотних добрив, в піротехніці і виробництві пороху, для виготовлення вибухових сумішей, амоналів.

Крім того, в промисловості широке розповсюдження одержали слідуючі види солей.

Сода кальційована NaСО - білий дрібний кристалічний порошок, який легко розчиняється у воді з виділенням тепла. Вміст чистого продукту - менше 98 %. Питома вага 2530 кг/мЗ. У вологому приміщенні поглинає вологу і звалюється. Розрізняють соду кальційовану, аміачну і природну, її випускають технічною і реактивною. Використовують в хімічній, скляній, миловаренній, паперовій та в інших галузях.

Сода питна (харчова) NaНСО — білий порошок питомою вагою 2200 кг/мЗ. При нагріванні переходить в кальційовану соду. У воді розчинюється слабше, ніж кальційована.

Нашатир NН4Сl (хлорид амонія) - кристалічний порошок білого кольору. Легко розчиняється у воді. Використовується при пайці металів і нанесення на них покриття - цинкуванні, луженні та ін.

Хлорне вапно - білий порошок, який отримується хлоруванням гашеного вапна газоподібним хлором. Сильно поглинає вологу, легко втрачає хлор при зберіганні. Подразнює дихальні шляхи і шкіру. Використовується в якості дегазаційного і дезинфікуючого засобів.

Нітрит натрію - кристали білого кольору з жовтуватим відтінком. Використовується у виробництві фарбників і в медицині.

Тринатрій фосфат - кристали білого або світло-жовтого кольору. У воді добре розчиняється. Використовується для пом’якшення води і як антикорозійна присадка води, яка охолоджує дизель.

 

 

5. Продукція неорганічної хімії постачається споживачеві партіями, які супроводжуються документом про якість. Документ містить:

- найменування чи товарний знак підприємства-виробника;

- найменування продукту, його вид, марку та сорт;

- номер партії та транспортуючої ємності;

- дату виготовлення продукції та результати аналізу з підтвердженням якості продукції відповідно до вимог стандарту.

Кислоти транспортуються в цистернах, бочках, скляних пляшках чи перекачуються по кислотопроводу.

Соду можуть транспортувати в содовозах або спеціальних вагонах.

Перед зберіганням продукту, потрібно звернути увагу на гарантійний термін зберігання.

При зберігання кислот та содових продуктів слід дотримуватись вимог безпеки. Нп упаковках чи ємностях повинні бути нанесені попереджувальні знаки чи написи. Склади та площі для зберігання кислот повинні бути обладнанні засобами пожежогасіння та нейтралізації.

 

Питання для самоконтролю:

1. Назвіть основні види неорганічних кислот, визначте основні їх властивості і напрямки їхнього застосування.

2. Визначте види содових продуктів (лугів), розкрийте основи їх виробництва.

3. Які умови постачання продукції неорганічної хімії, кислот, содових продуктів і їдкого натру?

4. Назвіть правила безпеки і нейтралізації продукції неорганічної хімії.

5. Розкрийте сутність неорганічної хімії.

Література:

 

1. Оснач О. Ф. Товарознавство: Навчальний посібник – Київ: Центр навчальної літератури, 2004. – 219с.

2. Болотников А. А. Товарознавство. Курс лекцій. – К.: МАУП, 2002, Ч. 2. – 144 с.

3. Титаренко Л.Д. Теоретичні основи товарознавства / Л.Д. Титаренко. К.: Центр навчальної літератури, 2003. – 227 с.