b>1.6 План изучения производства

План изучения химического производства, в зависимости от его характера, предварительной подготовки учащихся и других обстоятельств, может быть разнообразный. Однако теоретические соображения и опыт работы многих учителей показывают, что изучение производства целесообразно проводить примерно по следующему плану:

1. Продукт производства: повторение сведений о его составе, важнейших свойствах; способах получения и применения (беседа).

2. Химические реакции, лежащие в основе данного произведши, и условия протекания этих реакций (беседа с записью уравнений).

3. Сырьё и его подготовка к производственному процессу (коллекция природных образцов и схема важнейших аппаратов, используемых в процессе подготовки сырья к переработке).

4. Процесс производства по отдельным фазам (по схеме, моделям и т. п.), и в связи с этим: а) самые основные, наиболее типичные аппараты; б) общие принципы химического производства; в) средства интенсификации производства.

5. Успехи данной отрасли химической промышленности в нашей стране (данные народнохозяйственного плана, материал периодической печати, сообщение о передовиках производства и др.).

Глава II. ХАРАКТЕРИСТИКА ВЫБРОСОВ ОТДЕЛЬНЫХ ОТРАСЛЕЙ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И МЕРЫ ПРОФИЛАКТИКИ

2.1 Загрязнение окружающей среды

Химическая промышленность охватывает большое количество отраслей: производство основного органического синтеза, нефтехимические, коксохимические и другие- производства. Часть из них уже стала самостоятельными отраслями промышленности. Производство кислот, солей, щелочей, некоторых химических элементов, например хлора, связанного азота, минеральных удобрений, неорганических соединений отдельных химических элементов относит к основной химической промышленности, использующей для их получения минеральное сырье - воздух, серу, серный колчедан, поваренную соль, фосфорные руды и др.

Производство основных классов органических соединений основано на органическом синтезе. Поэтому тройное количество отраслей химической промышленности возникло на этой основе, а также на основе переработки горючих ископаемых - нефти и нефтепродуктов, каменною угля, нефтяного и природного газов, сланцев и древесины.

К таким отраслям химической промышленности относятся производства синтетических каучуков и резинотехнических изделий на их основе, пластических масс, синтетических и искусственных волокон, красителей, лаков, растворителей, взрывчатых веществ, синтетических моющих средств, лесохимических, химико-фармацевтических и многих других веществ, важных в народном хозяйстве.

Дифференциация химических производств отражается как на характере выпускаемой продукции, так и на выбросах в окружающую среду, что имеет определенное отношение к состоянию здоровья населения. Основными неблагоприятно действующими факторами, на здоровье являются химические вещества в различных фазовых состояниях в сочетании с физическими, механическими, гигиеническими и другими особенностями среды. Окружающая среда может загрязняться химическими веществами в твердом, жидком, газо- и парообразном состояниях. Воздух производственных помещений и окружающая среда могут загрязняться также аэрозолями с твердой и жидкой дисперсными фазами, различными газами, парами, в меньшей мере пылью.

Следовательно, окружающая среда представляет собой сложную систему физических, химических, биологических и социальных факторов, которые могут оказывать различное влияние при комплексном воздействии на организм человека.

В зависимости от технологического процесса В. Лейте на основе изучения характера и причин загрязнения атмосферного воздуха предприятиями химической промышленности выделил такие группы загрязнений:

1. Неполный выход продукции, обусловленный особенностями протекания реакций, исключающих использование исходных продуктов, либо в результате потерь конечного продукта;

2. Выброс в атмосферу примесей и загрязнений, содержащихся в сырье;

3. Потеря ряда веществ, используемых в производственных процессах;

4. Выделение пахучих веществ и продуктов окисления, попадающих в отходящий воздух в результате химических реакций, нагревания или сушки.

Химические вещества, загрязняющие окружающую среду, действуют на организм человека различными путями, вызывая комплекс патологических сдвигов. Этой проблеме посвящены многие работы по токсикологии, профессиональной и коммунальной гигиене, профессиональным болезням и т. д. Следует отметить, что проникновение загрязнителей окружающей среды в организм происходит, как известно, через дыхательные пути, кожу и органы пищеварения. Поступление веществ через органы дыхания является основным и наиболее опасным путем. Поверхность легочных альвеол равна 90-100 м2 при среднем их растяжении, а толщина альвеолярных мембран - 0,001-0,004 мм. Это создает благоприятные условия для быстрого проникновения газов, паров и пыли в кровь, минуя печень, которая является механическим и биохимическим барьером, защищающим организм от отравления ядами. Химические вещества, загрязняющие окружающую среду и попадающие в организм человека через органы пищеварения, проникают в печень через систему воротной вены. В печени происходит их задержка, обратное выделение с желчью, а также частичная нейтрализация, что резко уменьшает отрицательное действие загрязнителей. Некоторые химические вещества в желудочном соке претерпеваю: изменения, повышающие их токсичность. Так, из ультрамариновой пыли выделяется сероводород, а из комплексных цианистых соединений -- синильная кислота. Из метилового спирта в организме может образовываться муравьиным альдегид, являющийся ядом для центральной нервной системы. Токсическое действие загрязнителей, попавших в желудок, зависит от быстроты перехода содержимого желудка и кишки, где в основном происходит всасывание веществ и кровь.

2.2 Экологическое воздействие выбросов химических производств

Загрязнение окружающей среды отходами химической промышленности достигает в настоящее время больших размеров. Достижения человеческого разума, обусловившие возникновение научно-технической революции, стали одновременно причиной коренного изменения экологии человека. Естественная среда его обитания, которой на протяжении многих веков была природа, сильно изменилась. Построено много городов с асфальтированными улицами и множеством транспортных средств, загрязняющих воздух.

История показывает, что человек всегда стремился создавать материальные блага и, не задумываясь над последствием своих открытий, старался, во что бы то ни стало достичь осуществления своих замыслов. А внешняя среда тем временем подвергалась и продолжает подвергаться превращениям и загрязнениям.

Истощение месторождений полезных ископаемых и других, казалось бы на первый взгляд, неисчерпаемых ресурсов в конечном счете не может обойтись без тяжелых последствий. Созданные людьми шахты смещают вещество земной коры в десять раз больше, чем землетрясения. Отходы сырья составляют 98 %. Они-то и засоряют, загрязняют окружающую среду.

Одна треть населения планеты испытывает острый недостаток в чистой воде, из-за чего 500 млн. человек постоянно страдают кишечно-желудочными заболеваниями. Если в 70-х годах XX столетия продолжала недоедать одна треть населения земного шара, то 43 государства испытывают недостаток в обыкновенной питьевой воде.

Ежегодно в атмосферу выбрасывается 500 млн. т загрязнений. Одни только электростанции выбрасывают каждый год 100-200 млн. т золы и 60 млн. т сернистого ангидрида. Атмосфера пашей планеты содержит 2,31012 т углекислого газа. Источниками выделения его являются вулканы, горячие источники, живые организмы, горючие ископаемые. При сжигании топлива ежегодно в атмосферу поступает не менее 1 1010 т углекислого газа, создавая этим тепловой эффект и дальнейшее загрязнение атмосферы. Это в свою очередь ведет к нарушению химического равновесия в воздушной среде, изменению климата и другим глобальным последствиям. Углекислый и сернистый газы, загрязняющие атмосферу, можно использовать для получения различных полимерных материалов. В настоящее время осуществлено промышленное производство ароматических поликарбонатов. В лабораториях сейчас получают полисульфоны, материалом для которых служит сернистый газ. Реакция их синтеза, как и в случае с СО, инициируется пероксидами или с помощью жесткой радиации. Из полимеров, содержащих до 50 % SО2, изготавливают, например, плиты и пленки. Мембраны из полимеров, содержащих SО2 с некоторыми олефинами гибки, прочны, не токсичны, пропускают кислород так же хорошо, как и силоксановые, а углекислоту - в шесть раз лучше. Поэтому полисульфоновые мембраны перспективны для аппаратов искусственного кровообращения.

В мире ежегодно выбрасывается в атмосферу около 150 млн. т SО2. В воздушное пространство скандинавских стран ветром заносится из промышленных регионов большое количество SO2, в результате чего здесь выпадают «кислые» дожди и рН поверхностных вод изменяется до 3,5 [4]. Следовательно, чтобы поверхностные воды были пригодными для питья, их необходимо подщелачивать. Не удивительно, что в отдельных районах потребление питьевой воды приводит к заболеваниям сердца.

Загрязнение атмосферы углекислым газом и другими веществами увеличивает расход кислорода.

Человечество вынуждено будет прибегнуть к созданию новых технологий, при которых будет поглощаться углекислый газ и выделяться кислород.

соединения шестивалентного хрома, чем трехвалентного. Опасны яды, находящиеся в высокодисперсном пародымообразном состоянии, поскольку такое состояние облегчает проникновение их в организм через дыхательные пути. Часто токсический эффект зависит от продолжительности действия яда на организм, от его растворимости в крови, лимфе и т. д.

Индивидуальную чувствительность людей к различным веществам обусловливает состояние центральной нервной системы или всего организма. Этим объясняется то, что в промышленных условиях нередко наблюдаются пиления сенсибилизации людей к некоторым ядам, ведущие к возникновению аллергических заболеваний, бронхиальной астмы и других специфических заболеваний, что делает невозможным дальнейшую их профессиональную деятельность.

Большинство ядов оказывает отрицательное действие на организм в целом, хотя нередко наблюдается преобладающее поражение определенных, органов. Бензол, например, поражает кроветворные органы и центральную нервную систему, свинец вызывает изменения нервной системы и поражает кровь, а иногда - изменения в печени,- сосудах и т. д. Избирательность поражения отдельных органов обусловлена особенностями веществ, их физико-химическими свойствами, в частности, неодинаковой растворимостью к воде, жирах и липоидах, различиями в обмене веществ в тканях организма, а также определенным химическим сродством этих тканей к яду, что приводит к избирательному накоплению его в определенных органах.

Эти данные свидетельствуют о том, что комплексный учет фактором окружающей среды позволит намечать мероприятия по оздоровлению ее и тем самым исключать вредные для здоровья людей условия. Трудность заключается в том, что комбинированное действие этих факторов еще недостаточно изучено. В то же время опыт проведения природоохранных мероприятий в ряде промышленных центров в соответствии с современными гигиеническими требованиями показывает, что в этих районах наблюдается уменьшение общей заболеваемости, в том числе хроническими болезнями.

Химическая промышленность столь многогранна, что полная характеристика ее чрезвычайно затруднительна, и поэтому мы остановимся лишь на некоторых производствах, заслуживающих с точки зрения загрязнения окружающей среды особого внимания.

Среди производств неорганического синтеза внимание обращается на особенности получения и применения минеральных удобрений, аммиака и продуктов на его основе, кальцинированной соды, дихромата калия, силикатов. Обзор особенностей основного органического синтеза ограничивается рассмотрением основных аспектов переработки нефти, каменного угля, древесины, получения и применения каучука, капролактама, химических волокон и пластических масс, производства пестицидов, поверхностно-активных веществ. В разделе кратко рассмотрены особенности загрязнения окружающей среды травильными и гальваническими производствами. Перечень производств охватывает основные вещества неорганической и органической природы, значение которых и объем выпускаемой ими продукции для нужд народного хозяйства очевидны. Ознакомление с ними показывает, что многое делается сегодня для того, чтобы новые материалы, новые вещества выпускались при помощи технологий, дающих минимальное количество отходов и позволяющих сохранить в чистоте окружающую нас природу.

Глава III. Ознакомление учащихся с химическими производствами

3.1 Производство извести как пример первоначального изучения химического производства в VIII классе

На специальном уроке в VIII классе учитель даёт учащимся первоначальное представление о применении химии в производстве и знакомит их с элементами техники этого производства.

Учитель начинает с характеристики продукта производства - с извести. Напоминает учащимся, что с известью они уже, знакомы, так как она широко применяется в практической жизни - в строительстве и в домашнем хозяйстве. Предлагает учащимся рассказать о том, в каком виде и для чего именно она используется. Подчёркивает, что известняк и известь - вещества разные, что известняк - это горная порода, природное сырьё для получения извести. Показывает образец известняка. Отмечает его состав, формулу и название записывает на доске. Обращает внимание учащихся на то, что известь бывает двух видов: негашёная и гашёная. Формулы и соответствующие названия их тоже записывает на доске. Образцы извести показывает. Характеризует свойства известняка, негашёной и гашёной извести и сравнивает их между собой.

Затем учитель переходит к сущности химических реакций, лежащих в основе производства извести. Сообщает учащимся, что известняк непрочный, что при прокаливании он разлагается, получаются два вещества - углекислый газ и окись кальция. Записывает на доске уравнение реакции. При наличии соответствующих условий демонстрирует опыт: небольшой, тонкий кусочек известняка (или мела) прокаливает на сильном пламени примуса, газа и т. п. Указывает, что получающаяся при прокаливании известняка окись кальция и есть негашёная известь и что её, по способу получения, ещё иначе называют «жжёная известь». В случае необходимости учитель показывает учащимся и сам процесс гашения извести. Берёт в фарфоровую чашечку кусок окиси кальция и обливает её небольшим количеством воды. Обращает внимание учащихся на то, как взятый кусок извести постепенно впитывает воду, разогревается и рассыпается, образуя гашёную известь, или так называемую «пушонку». Записывает на доске уравнение реакции.

Особо подчёркивает, что гашёная известь, хотя и плохо, но растворяется в воде и что водный раствор её называется известковой водой. Растворяет гашёную известь, получает белую мутную жидкость - так называемое «известковое молоко». Немного отстоявшееся «известковое молоко» фильтрует, получает бесцветный, совершенно прозрачный раствор - известковую воду. Замечает, что именно такую известковую воду используют для обнаружения углекислого газа, что при пропускании углекислого газа известковая вода мутнеет.

Из всего сказанного учитель делает общий вывод о том, что в основе производства извести лежит реакция разложения (при прокаливании) известняка.

Наконец, знакомит учащихся с тем, как именно эта реакция осуществляется в производстве. Показывает схему известково-обжигательной печи (рис. 1).

Рис. 1 Известково-обжигательная печь

Объясняет, как эта печь устроена; как она загружается известняком; почему известняк предварительно дробится на сравнительно небольшие куски; откуда в печь поступает горячий газ и необходимый для его сгорания воздух; как в этой печи осуществляется один из основных производственных принципов -- противоток; куда из печи удаляется углекислый газ, из какой части печи и как именно выгружается полученная известь.

При этом учитель знакомит учащихся и с тем, как в дальнейшем, перед употреблением, из негашёной извести в большом количестве получают гашёную известь и для чего известь используют. Сообщает, что известь используют не только в строительстве, но и в борьбе с вредителями сельскохозяйственных растений, например «известковое молоко» - против гусениц моли (малинной и смородинной), против зимующих па плодовых деревьях вредителей (яблонной медяницы, тли и др.), «пушонку» - для уничтожения слизней на овощных культурах, для дезинфекции почвы в подпользях, а в составе так называемого «известково-серного отвара» - для (борьбы с клещиками (хлопчатника, цитрусовых, огурцов, смородины, винограда и других сельскохозяйственных культур). С целью закрепления материала учащимся предлагаются вопросы о том: в чём различие между известняком, негашёной и гашёной известью, какая реакция происходит при гашении извести; какая реакция лежит в основе производства извести; каковы устройство и принцип действия известковообжигательной печи; какие процессы происходят в известковообжигательной печи; для чего используется известь. С целью же закрепления материала учащиеся решают производственную задачу, например, такого содержания: Сколько известняка, содержащего 10% примеси, потребуется для получения 28 т негашёной извести?

Таким образом, урок изучения производства извести строится по следующему плану:

Характеристика продукта производства: а) известь негашёная и гашёная (образцы и состав); б) известь и известняк (образцы и состав); в) применение извести (в строительстве, в борьбе с болезнями и вредителями сельскохозяйственных растений).

Сущность химической реакции, лежащей в основе производства извести: а) разложение известняка - получение негашёной извести (уравнение и демонстрация самой реакции); б) взаимодействие негашёной извести с водой -получение гашёной извести (демонстрация опыта, уравнение реакции); в) «известковое молоко» и «известковая вода» (демонстрация).

Закрепление материала: а) контрольные вопросы, б) решение производственных задач. [5, 6]

3.2 Переработка нефти

В процессе изучения этого производства нужно:

а) ознакомить учащихся с перегонкой и крекингом нефти;

б) вскрыть основные научные принципы промышленной переработки нефти;

в) показать успехи нефтяной промышленности.

Учитель сначала знакомит учащихся с нефтью -- объясняет:

а) народнохозяйственное значение нефти; б) важнейшие ее месторождения; в) способы добывания; г) неуклонный рост нефтедобычи в нашей стране; д) состав; е) физические свойства.

Большое значение при этом имеет демонстрация нефти и нефтепродуктов, а также (при наличии соответствующих условий) демонстрация опытов, характеризующих сравнительно растворимость и горючесть нефтепродуктов, бензин и керосин как растворители и др.

Только после этого следует познакомить учащихся с переработкой нефти - перегонкой и крекингом.

I. Перегонка нефти. Об основном принципе перегонки нефти и промышленности учащиеся получают представление на лабораторном опыте. Учитель демонстрирует перегонку нефти с перегретым паром (рис. 2).

Рис. 2 Перегонка нефти в лабораторных условиях

В колбе А нагревают воду - получает пар, а в колбе Б - одновременно нагревает нефть (при отсутствии нефти нагревает заранее приготовленную смесь мазута или машинного масла, керосина и бензина). Собранную в приемнике (вместе с водой) смесь углеводородов разделяет с помощью делительной воронки.

О перегонке нефти в промышленности учитель в лекционной фирме сообщает учащимся следующее. Перегонка нефти в промышленности происходит в специальной установке (рис. 3). Этот процесс основан на различных температурах кипения находящихся в нефти углеводородов. Процесс начинается в трубчатой печи, названной так потому, что внутри её находится стальной, очень большой длины, изогнутый трубопровод. Отапливается печь мазутом. Непрерывно перекачиваемая через трубопровод нефть нагревается, примерно до 400 С, и поступает в ректификационную колонну. Эта колонна имеет большое количество горизонтальных перегородок, так называемых тарелок с отверстиями. Нефтепродукты с низкой температурой кипения через отверстия тарелок поднимаются в верхнюю часть колонны, постепенно охлаждаются и в жидком состоянии задерживаются на той или иной тарелке. Нефтепродукты же с более высокой температурой кипения задерживаются на тарелках уже в нижней части колонны. Через отверстия тарелок летучие нефтепродукты поднимаются вверх, а жидкие стекают вниз (рис. 4).

Рис. 3 Перегонка нефти в промышленности

1 - трубчатая печь для нагревания нефти; 2 - ректификационная колонна.

Более полному отделению летучих нефтепродуктов от жидкости содействует подаваемый снизу перегретый пар, который идёт навстречу стекаемой жидкости.

Рис. 4 Движение нефтепродуктов через тарелки ректификационной колонны

Так последовательно, в направлении снизу вверх, при различной температуре из нефти выделяются: мазут, соляровое масло, керосин, лигроин и бензин. Пары бензина в холодильнике охлаждаются и конденсируются. Некоторая часть бензина возвращается в колонну для орошения и охлаждения поднимающихся вверх летучих нефтепродуктов.

Полученные нефтепродукты по особым трубам из ректификационной колонны выводятся и снова подвергаются перегонке. Путём последующей перегонки из мазута выделяют различные смазочные масла (веретённое, машинное, цилиндровое и др.), а также вазелин, парафин и другие ценные нефтепродукты. После окончательной фракционной перегонки нефти остается нелетучий продукт - гудрон.

В основе фракционной перегонки нефти лежат общие технологические принципы: непрерывность процесса, поток и противоток и циркуляция продуктов переработки. Здесь же имеет место и непрерывная циркуляция тепла: тепло получившихся продуктов перегонки используется для предварительного подогрева нефти, а тепло дымовых газов - для некоторого подогрева воздуха, необходимого для сжигания в печи мазута.

Для проверки и закрепления изложенного материала учитель предлагает учащимся вопросы:

На каком свойстве нефти основана её фракционная перегонка?

Из каких аппаратов состоит нефтеперегонная установка?

Как в ректификационной колонне получаются важнейшие нефтепродукты?

Какие общие технологические принципы лежат в основе фракционной перегонки нефти?

2. Крекинг нефти. Химический способ переработки нефти - крекинг-процесс, при наличии соответствующих условий в упрощенной форме на уроке или на вне-классных занятиях, можно показать учащимся.

Учитель сначала уясняет учащимся сущность крекинга нефти. Сообщает им, что если нефть нагревать сильнее, чем при фракционной перегонке, то находящиеся в пей углеводороды начинают изменять свой химический состав; при этом молекулы их распадаются на более мелкие по составу молекулы -- образуется смесь жидких газообразных предельных и непредельных углеводородов с меньшим молекулярным весом, а следовательно, с более низкой температурой кипения - увеличивается выход наиболее пенного продукта - бензина. Напоминает учащимся общий состав и характерные химические свойства предельных и непредельных углеводородов. Обращает внимание учащихся на то, что образующиеся при крекинге непредельные углеводороды обнаруживают по обесцвечиванию ими бромной воды или раствора марганцевокислого калия.

Крекинг нефти демонстрируется на следующем приборе (рис. 5). В этом приборе три основные части: печь для нагревания крекируемого сырья - железная трубка-приёмник для жидких продуктов и приёмник для газа. В качестве крекируемого сырья используется керосин, предварительно очищенный от непредельных соединений или мазут, оставшийся после фракционной перегонки нефти. Нагревание производится с помощью газовых горелок, паяльной лампы, угольной жаровни. К получившимся жидким и газообразным продуктам приливается

К получившимся жидким и газообразным продуктам приливается бромная вода или раствор марганцевокислого калия - обнаруживаются образовавшиеся непредельные углеводороды. [6 - 8]

Рис. 5. Крекинг нефти в лабораторных условиях

3.3 Производство чугуна и стали (в X классе)

Цель этих занятий:

а) ознакомить учащихся с производством чугуна и переработкой чугуна в сталь;

б) обратить внимание на важнейшие аппараты и на самый процесс металлургического производства;

в) вскрыть научные принципы этого производства;

г) показать учащимся успехи металлургической промышленности (2).

План изучения

I. Доменный процесс.

1. Повторение: важнейшие руды железа; обогащение руд.

2. Доменная печь и принцип её действия (схема).

3. Загрузка домны и начало доменного процесса (механизация и автоматизация производства).

4. Различные температурные зоны в доменной печи.

5. Химические процессы в каждой температурной зоне.

6. Образование чугуна и шлака.

II. Переработка чугуна в сталь.

1. Повторение: а) понятие «сплав»; б) состав чугуна и стали, их важнейшие примеси.

2. Сущность переработки чугуна в сталь.

3. Бессемерование чугуна в сталь: а) химические реакции; б) условия их протекания; устройство конвертора (схема).

4. Мартеновский способ переработки чугуна в сталь: а) общая схема мартеновской печи; б) характерная особенность процесса; в) принцип рационального использования топлива; г) интенсификация процесса (кислородное дутьё).

III. Электрическая домна

1. Электропечь (рис. 6).

2. Принцип действия электропечи.

3. Роль электричества в работе электродомны.

Рис. 6 Электрическая доменная печь.

Учитель особо замечает, что в электродомну, вместе с рудой и флюсом загружают также уголь, но только уголь, необходимый для реакции восстановления железа. Уголь же, который в обычной домне поддерживает высокую температуру (играет роль топлива), в электродомне заменяется электрической энергией. [2, 6]

3.4 Синтез аммиака и азотной кислоты как пример комбинированного химического производства

В процессе изучения этого производства нужно:

а) ознакомить учащихся с сущностью синтеза аммиака и его окисления в азотную кислоту;

б) расширить уже имеющиеся у учащихся представления об условиях протекания химических реакций и способах управления ими в промышленности;

в) закрепить и углубить ранее приобретенные учащимися знания о научных принципах химических производств - дать представление о применении в химическом производстве оптимальных давлений и принципа циркуляции реагирующих веществ.

Изучение производства проводится примерно по следующему плану:

I. Синтез аммиака.

1. Азот и его свойства (повторение с записью уравнения реакции взаимодействия азота с водородом).

2. Аммиак, его получение в лаборатории, свойства и значение и народном хозяйстве (повторение с записью уравнений химических реакций и демонстрациями соответствующих опытов). Синтез аммиака в лабораторных условиях (рис. 7).

Рис 7. Синтез аммиака в лабораторных условиях

3. Синтез аммиака в промышленности: а) реакция взаимодействия азота с водородом и её обратимость, б) условия этой реакции (роль температуры, катализатора и давления), в) основные аппараты (колонна синтеза, холодильник-конденсатор, сепаратор-разделитель, компрессор и циркуляционный насос), принципы действия этих аппаратов (рис. 8).

Рис. 8 Синтез аммиака в промышленности

4. Получение исходной азотоводородной смеси: а) газогенератор, б) состав генераторного газа, в) способы удаления ненужных газов (уравнения реакций), г) конвертор, д) теплообменник, е) башни для поглощения углекислого газа и окиси углерода, ж) компрессоры, з) принцип противотока и теплообмена (рис. 9).

5. Обобщение и закрепление всех основных научных принципов синтеза аммиака в промышленности.

II. Окисление аммиака в азотную кислоту.

I. Реакции, лежащие в основе производства азотной кислоты: а) окисление аммиака (в присутствии катализатора) в окись азота (уравнение реакции); б) окисление окиси азота в двуокись азота и поглощение двуокиси азота водой (уравнение реакции).

2. Окисление аммиака в азотную кислоту в лабораторных условиях (демонстрация).

3. Получение азотной кислоты в промышленности: а) аммиачно-воздушная смесь; б) контактный аппарат; в) условия окисления; г) поглотительные башни и их действие - принцип противотока, увеличение поверхности соприкосновения газа и жидкости; поглощение двуокиси азота водой - использование давления (рис. 10). [6]

Заключение

Оптимальные температуры, теплообмен, катализаторы, дробление твердых веществ и всевозможные «насадки» - важнейшие средства ускорения химических процессов - общие научные принципы, типичные для всех современных химических производств.

Характерными условиями организации химических производств являются механизация и автоматизация: применение аппаратуры непрерывного действия, а также довольно широкое использование автоматического контроля над производственным процессом и управления этим процессом. Здесь же учитель отмечает охрану труда как одну из характерных особенностей организации производства.

В процессе последующего изучения химических производств сделанные на данном занятии обобщения ещё больше конкретизируются и углубляются.

ЛИТЕРАТУРА

Борисов И. Н. Об изучении химических производств, жури. «Химия в школе», 1954, № 1.

Шаповаленко С. Г, Вопросы политехнического обучения в процессе преподавания химии, журн. «Химия в школе», 1953, № 2.

Цветков Л. А., ред. Сборник «Производственные экскурсии по химии в школе, 1953.

Павлов Б. А. и др. Технология неорганических веществ. Пособие для учителей средней школы, 1954.

Вольфкович С. И. и др. Общая химическая технология, т. I, 1952.

Борисев М. И. Н., Методика преподавания химии, т. 2, 1954.

Цветков Л. А, Химические опыты при изучении каучука и нефти, М.: «Химия в школе», 1953, № 6.

Терпогосова К. А. Нефть и продукты её переработки, 1952.

Страницы: 1, 2