Producerea cimentului


Ce e cimentul?

Cimentul este un liant hidraulic care, în amestec cu apa, formează o pastă ceface priză [i se întăre[te. Cimentul reprezintă cel mai important material deconstruc]ie folosit la fabricarea betonului, prin amestec cu nisip, pietri[, ap\ [iaditivi. După întărire, î[i men]ine rezisten]a [i stabilitatea, chiar [i sub apă.

Cimentul este unul dintre cele mai vechi materiale de constructii din lume. Un liant hidraulic si un ingredient cheie in producerea de betoane si mortare, a intrat în folosirea pe scara larga in timpul Revolutiei Industriale.

Inceputuri
Amestecul de var, calcar, nisip si apa a fost utilizat din cele mai vechi timpuri. Egiptenii cunosteau si au folosit acest „liant” in urma cu 2600 de ani.

In primul secol al erei noastre, romanii au perfectionat acest „amestec” adaugand materie prima vulcanica provenita din regiunea Pozzoli, rezultand un liant cu proprietati hidraulice capabil sa fie utilizat la lucrari hidrotehnice..
In mai multe orase ale Romei antice s-au descoperit vestigii arheologice care dateaza din epoca respectiva – canale de scurgere – construite din acest liant.

Renasterea
In 1817, tânarul inginer Louis Vicat incerca sa perfectioneze proprietatile hidraulice ale unui amestec de var si cenusa vulcanica.

Louis Vicat a fost primul care a determinat intr-un mod precis, controlat si repetabil proportiile de calcar si dioxid de siliciu necesare pentru a obtine un amestec care, dupa ardere la o temperatura specifica si dupa un proces de macinare, se transforma intr-un liant hidraulic pentru aplicatii industriale. Cu alte cuvinte, era vorba despre ciment.

Totusi, a publicat rezultatele acestei cercetari fara sa isi breveteze inventia…

Industrializarea
Scotianul Joseph Asdin a redefinit compozitia cimentului dezvoltata de Louis Vicat si, in 1824, a depus o cerere de brevet pentru cimentul cu priza lenta. L-a denumit ciment Portland, datorita asemarii culorii si calitatii cimentului intarit cu piatra de Portland -un calcar exploatat in DORSET.

Prima uzina de ciment din Franta a fost construita in 1846 la Boulogne sur Mer. In 1868, Lafarge a inceput sa produca ciment la Teil, in Ardeche.

Utilizarea cimentului a luat avant odata cu dezvoltarea unor procese moderne si mai rapide de fabricare.
Secolul 20: inovatii semnate Lafarge
Lafarge a realizat 2 descoperiri importante care au marcat inceputurile secolului 20:
descoperirea cimentului alb, care foloseste caolin in loc de argila. Acest ciment are aceeasi rezistenta ca si un ciment gri comparabil, insa are calitati estetice mult mai bune;
descoperirea Ciment Fondu® in 1908 de catre Jules Bied, directorul laboratorului de cercetare Lafarge. Acest ciment, obtinut din calcar si bauxita, rezista la medii agresive si temperaturi ridicate. Este un material foarte versatil si poate fi utilizat ca liant de inalta performanta sau reactant chimic intr-o gama larga de aplicatii.
In prezent, Lafarge isi continua activitatile de cercetare, dezvoltare si inovatie, in scopul imbunatatirii continue a proprietatilor cimentului si dezvoltarii de noi lianti hidraulici.

Care sunt avantajele cimentului?

6-74d6af4869

Utilizare

Prin amestecul cimentului cu nisip, pietriș, alți aditivi și apă obținem beton – cel mai folosit material de construcții din lume.Deasemenea cimentul poate fi folosit de sculptori care reusesc ca creeze din acest material obisnuit adevaate opere de arta.

7545547-thai-cement-art-sculpture 13601735-dirty-trowel-with-glove-hand-plastering-cement-mortar-in-the-wall cement36234t cementart
images
tumblr_m4mypaKkf61qfskc8o1_1280

Materia prima

Materia prima pentru obtinerea cimentului este calcarul si argila care contine oxid de siliciu SiO2.

Principalele materii prime necesare pentru producerea cimentului (calcarul, argila) sunt extrase din cariere , unde după concasarea primară , sunt transportate pe amplasamentul fabricii pentru depozitare şi pregătire ulterioară . Argila are umiditate mare la exploatare astfel incat necesita uscare. Alte materii prime, minereul de fier (cenusa de pirita), zgura granulata  de furnal etc sunt aprovizionate de la furnizori externi.

Amestecul de materii prime se realizeaza in proportia stabilita prin retetele de fabricatie realizate in urma analizelor oxidice efectuate asupra materiilor prime

Chimismul producerii

Pentru a se obtine cimentul se produce o reactie chimica complexa.

1.Deshidratarea caolinitului:

Al2O3 . 2 SiO2 . 2H2O =>Al2O3.2SiO2 + 2H2O

2.Descompunerea calcarului:

CaCO3=>CaO + CO2

3.Formarea silicatilor si aluminatilor de calciu:

CaO +SiO2 => CaSiO3
CaO+ Al2O3 => Ca(AlO2)2.

Instalatii industriale

Producția cimentului începe în cariera de calcar, cu excavarea pietrei de calcar și a argilei. Apoi, acestea sunt sfârâmate în bucăți de mărimea unei monede. Aceste materii prime, împreună cu un material care are aport de fier, sunt omogenizate într-o pudră, numită ”faină brută”. Făina brută este încălzită la o temperatură de 1.450 ˚C. Temperatura înaltă transformă făina într-un material nou, numit clincher.

Clincherul este răcit brusc, fiind apoi măcinat împreună cu gipsul într-o pulbere fină. Acesta este cimentul Portland. Pentru obținerea diferitelor tipuri de ciment se adaugă zgură si/sau cenușă de termocentrală (material ce rezultă din arderea cărbunelui sau a altor materiale de proveniență minerală).

cats

Materiile prime în proporţiile stabilite dozate si cântărite cu ajutorul cântarelor de bandă sunt măcinate şi uscate in mori cu bile  sub forma unei pulberi fine numite faina bruta, folosindu-se mai ales gazele provenite de la instalaţia de exhaustare a cuptorului. Făina este omogenizată şi depozitată în silozuri  dupa care este introdusa in sistemul cuptorului rotativ.

Materialul se alimenteaza pe la partea superioara a cicloanelor si circula in sens descendent in contracurent cu gazele rezultate din procesul de ardere care circula prin cicloanele separatorului de la treptele inferioare spre cele superioare. In acest fel gazele se racesc pe masura ce faina bruta se preincalzeste  si incepe procesul de decarbonatare.

Materia prima aflata in suspensie se separa de gaze in fiecare treapta a schimbatorului si reintalneste gazele in treapta descendenta. Repetarea acestui proces (separare – amestecare) la fiecare treapta a schimbatorului pana la descarcarea fainii in cuptor asigura un bun transfer termic.

Procesul de clincherizare (transformarea fainii brute in clincher, produsul intermediar din care se produce cimentul) are loc in cuptorul rotativ . Temperatura existenta in cuptor pentru ca acest proces sa aiba loc este de 1450 0C, iar temperatura flacarii de aproximativ 2000 0C.

Untitled

Clincherul care paraseste cuptorul intra in răcitorul gratar  care are doua funcţii: să recupereze o cantitate cat mai mare de energie din clincherul fierbinte  astfel încât să fie utilizata in cadrul procesului; si să reducă temperatura clincherului la un nivel potrivit pentru folosirea lui ulterioară ca semifabricat la producerea cimentului.

Cimentul Portland este produs prin macinarea clincherului impreuna cu gipsul in morile de ciment . În cimenturile compozite există alţi compuşi (aditivi)  precum zgura granulată de furnal care este macinata impreuna cu clincherul. Pentru ca este aprovizionata cu umiditate mare, zgura este  uscata in uscatoare rotative  ce utilizeaza gaze calde de la cuptor sau racitorul gratar dar utilizeaza si pacura sau gaze.

Cimentul produs este insilozat si expediat vrac sau ambalat in saci auto sau pe calea ferata. Termen de valabilitate  este de 60 de zile de la data livrarii cu respectarea conditiilor de transport si de depozitare specificate de normele in vigoare

Care este specificul sta]iilor de betoaneHolcim ?

• Procesul de produc]ie este complet automatizat, garantând calitatea [icantitatea exactă de beton cerute de client.
• În sta]iile de betoane ale Holcim procesul tehnologic este complet închis,reducându-se astfel emisiile de praf [i zgomotul.
• Laboratoarele sunt dotate cu aparatură de ultimă genera]ie care acoperătoate domeniile de încercare.
• Betonul poate fi produs [i pe timp friguros datorită sistemului de încălzire aapei [i agregatelor.
• Prin sistemul de reciclare a betonului proaspăt agregatele pot fi recuperate[i utilizate în alte aplica]ii.
• Vizitarea sta]iilor poate fi f\cut\ în orice moment.
cats

Principii stiintifice

1.Alegerea materialelor prime de calitate superioara si purificarea acestora

2.Utilizarea complexa a materiei prime

3.Optimizarea suprafetei de contact in cuptoarele de pregatire a cimentului

4.Utilizarea conditiilor optime de temperatura,presiune si folosirea catalizatorului

5.Mentinerea circulatiei

6.Asigurarea periodicitatii

7.Folosirea contracurentului

8.Schimbul de caldura

9.Pentru reducerea pierderilor de caldura in mediul inconjurator se aplica izolarea termica a cuptoarelor pentru minimalizarea cedarii de caldura

10.Automatizarea

11.Mecanizarea

12.Electrificarea(Utilizarea eficienta a energiei electrice)

13.Tehnica securitatii si protectia muncii

14.Protectia mediului inconjurator

Importanța maselor plastice


”O molecula de baza pentru fabricarea tuturor tipurilor de plastic”

Scurt istoric

Cel mai vechi material plastic este celuloidul, fabricat in Statele Unite in 1870, pentru a inlocui fildesul bilelor de biliard. Cu acest produs, industria incepe sa produca pentru prima oara un tip de material care este folosit la fel de frecvent ca si o substanta naturala. Patruzeci de ani mai tarziu, in 1909, un chimist belgian, emigrat in Statele Unite, Leo Hendrik Baekeland (1863-1944) descopera bachelita, primul plastic considerat a fi un material frumos. Din punct de vedere chimic, bachelita reprezinta o revolutie. Materialele de baza folosite pana atunci pentru fabricarea plasticelor erau obtinute din materiale naturale. Bachelita insa, este fabricata in intregime din produse industriale. Ea constituie deci primul material plastic sintetic. Bachelita s-a folosit la fabricarea unui numar mare de obiecte: telefoane, bijuterii, porttigarete, aparate de radio, etc.

Ce sunt masele plastice?

Se numesc mase plastice materialele produse pe baza de polimeri, capabile de a capata la incalzire forma ce li se da si de a o pastra dupa racier. Dupa cantitatea in care se produc ele ocupa primul loc printer materialele polimere. Ele se caracterizeaza printr-o rezistenta mecanica mare, densitate mica, stabilitate chimica inalta, proprietati termoizolante si electroizolante etc. Masele plastice se fabrica din materii prime usor accesibile, din ele pot fi confectionate usor cele mai felurite articole. Toate aceste avantaje au determinat utilizarea lor in diversele ramuri ale economiei nationale si ale tehnicii, in viata de toate zilele.

Aproape toate masele plastice contin, in afara de polimeri (denumiti adesea rasini), componenti care le confera anumite calitati; substanta polimere serveste in ele in calitate de liant. O masa plastica este constituita din materialul de implutura ( faina de lemn, teseturi,azbest, fibre de sticla s.a.), care ii reduc costul si ii imbunatatesc proprietatile mecanice, plastifianti( de exemplu esteri cu punctual de fierbere inalt), care le sporesc elasticitaea, le reduc fragilitatea,stabilizatori (antioxidanti, fotostabilizatori), care contribuie la pastrarea proprietatilor maselor plastice in timpul proceselor de prelucrare si in timpul utilizarii, coloranti, care le dau culoarea necesara, si alte substante.

Clasificarea maselor plastice(termoplasttici si termoreactivi)

Pentru a ne comporta correct cu masele pastice, trebuie sa stim din ce fel de polimeri au fost produse ele – termoplastici sau termoreactivi.

Polimerii termoplastici( de exemplu polietilena) la incalzire devin moi si in aceasta stare isi schimba usor forma. La racier ele din nou se solidifica si isi pastreaza forma capatata. Fiind din nou incalzite, ele iarasi devin moi, pot capata o noua forma si tot asa mai departe. Din polimerii termoplastici pot fi formate prin incalzire si presiune diferite articole care in caz de necessitate pot fi din nou supuse aceluias mod de prelucrare.

Polimerii termoreactivi la incalzire devin plastici, apoi isi pierd plasticitatea devinind nefuzibili si insolubili, deoarece intre macromoleculele lor liare au loc interactiuni chimice, formindu-se o structura tridimensionala ( ca in cazul vulcanizarii cauciucului). Un astfele de material nu mai poate fi supus prelucrarii a doua oara: el a capatat o structura spatiala si si-a pierdut plasticitatea – proprietate necesara pentru acest scop.

Polipropilena

Polipropilena este un material plastic mai rezistent la căldură decât policlorura de vinil (PVC). Este folosită in industria materialelor plastice, mai ales la instalațiile de încălzire.

În anul 2007, piața globală a polipropilenei a avut un volum de 45.1 milioane tone, care a dus la o cifră de afaceri de 65 de miliarde de dolari americani (47.4 miliarde de Euro).

Proprietăți chimice și fizice

Cea mai mare parte din polipropilena comercială este izostatică și are un nivel intermediar de cristalinitate între cea a densității mici polietilenă (PEMD -polietilenă de mică densitate) și cea a densității ridicate polietilenă (PEMD – polietilenă de mare densitate). Polipropilena normală este dură și flexibilă, în special când este copolimerizată cu etilenă. Aceasta permite polipropilenei să fie utilizată ca un plastic pentru producția în industria de automobile concurând cu ABS. Polipropilena este ieftină și poate deveni translucidă când nu este colorată.

Policlorură de vinil

Policlorura de vinil cu numele prescurtat PVC este o substanță din categoria materialelor termoplastice cu o structură amorfă. Sunt două forme de PVC, „forma dură” și „forma moale” la care s-au adăugat stabilizatori. Forma moale este mai răspândită fiind PVC-ul, adecvată prelucrărilor tehnice, este forma care care se aplică pe dușumea, sau în construcții la conductele din material plastic.

Policlorura de vinil ia naștere prin polimerizarea (legarea) monomerelor de clorură de vinil (CH2 = CHCl)

Primul care a sintetizat clorura de vinil în laboratorul profesorului „Justus von Liebig” din Gießen a fost în anul 1835 chimistul francez Henri Victor Regnault, care a observat că sub acțiunea razelor solare clorura de vinil polimerizează dând naștere la o pulbere albă. Importanța acestei descoperiri a fost numai mai târziu observată. In 1912 chimistul german „ Fritz Klatte” face cercetări similare cu cele ale chimistului francez, acesta producând clorura de vinil din acetilenă și acid hipocloros. Clorura de vinil va fi utilizată la filme fibre sintetice, lacuri. Azi însă din motive de protecție a mediului înconjurător și prin dezvoltarea industriei chimice s-au descoperit alte substanțe PVC-ul este treptat înlocuit.

Polistirenul

Polistirenul este un material polimeric, slab transparent, amorf sau parțial cristalin, termic prelucrabil (termoplastic). Se fabrică din monomer stirol, o hidrocarbură mai simplă lichidă, obținută din petrol. Polistirenul este unul din cele mai răspândite tipuri de masă plastică, cu un consum mondial (semnificativ) de miliarde de kilograme pe an.

Caracteristici

  • Este solid la temperatura camerei.
  • Este prelucrabil prin încălzire (termoplastic).
  • Are o temperatură de înmuiere de aproximativ 100 °C și redevine la stare solidă prin răcire.
  • Este utilizat ca material industrial (de construcție) sub formă masivă sau spongioasă (buretoasă)

Importanta maselor plastice

 Caracteristicile specifice ale materialelor plastice determina, si vor determina, realizarea unor produse la un înalt nivel calitativ, cu mari performante tehnologice si defiabilitate. In ultimii 50 de ani productia de materiale plastice s-a dublat practic la fiecare 5ani.
Putem spune ca nu exista nici o ramura a tehnicii care sa nu beneficieze de descoperirile si cercetarile care au dus la obtinerea polimerilor si pe aceasta baza a maselor plastice.
Acestea au patruns in tehnica inlocuind materialele clasice(lemn, metal, cermaica), insa polimerii sintetici s-au impus si au iesit din stadiul de materiale de inlocuire.
Masele plastice au permis rezolvarea unor probleme de cea mai mare importanta in domenii de varf ale tehnicii.
Cateva domenii in care folosirea de mase plastice este tot mai prezenta :
• Constructii de masini
• Materiale de constructii
• Aerospatiale
• Agricultura
• Electrotehnica
• Medicina
• Ambalaje
• Confectii de obiecte de uz casnic
In ziua de azi folosind mase plastice se realizeaza hartie sintetica si anume bancnote.
In concluzie masele plastice au devenit atat de comune in ziua de azi incat multe activitati ar avea de suferit daca ele nu ar exista.Masele plastice se pot utiliza cu succes: în industria grea, industria constructoare de mașini, aeronautică, industria alimentară (ambalaje, vafe, cutii, etc.),industria ușoară (bunuri de larg consum, jucării, etc.), industria farmaceutică (seringi de unică folosință, capsule și ambalaje, etc.) și multe altele.

Aceste piese executate din mase plastice prezintă următoarele avantaje:

  • Nu necesită prelucrări ulterioare și pot avea o formă suficient de complicată.
  • Permit executarea de găuri și adâncituri în orice secțiune, precum și presarea de filete.
  • Pot fi metalizate (numai ABS-ul natur), metalizarea fiind o acoperire galvanică și poate fi efectuată în diferite variante de culori, în variantă mată sau lucioasă.
  • Aspectul piesei este plăcut, designerul reușind să-și impună cu ușurință punctul de vedere, întrucât se poate realiza orice cerință estetică: joc de umbră și lumină prin alternări de suprafețe mate și suprafețe lucioase, suprafețe în relief sau în adâncime, suprafețe striate sau cu rizuri, etc.
  • Piesele rezultate se pot obține într-o mare varietate de culori, ce pot fi: obișnuite și metalizate. Aceste culori fie că se realizează conform mostrarului de culori transmis de către fabricantul de masă plastică, fie că este creat un mostrar nou de către designer împreună cu tehnologul de masă plastică.
  • Piesele din mase plastice se pot vopsi (de regulă se preferă ca vopsirea să aibă loc în aceeași culoare ca masa plastică, astfel încât dacă piesa este zgâriată, sau prin frecare se îndepărtează stratul de vopsea, să nu fie vizibil acest defect de discontinuitate a stratului de vopsea).
  • Se pot efectua injecții de două sau trei mase plastice de diferite culori, în vederea obținerii de diverse efecte estetice sau având ca scop obținerea de piese cu rezistență la uzură mai mare (vezi cazul tastaturii de calculator), sau cu alte scopuri.
  • Un mare avantaj al maselor plastice constă în faptul că acestea pot fi înfoliate. Această operație constă în acoperirea la cald, prin presare, a suprafețelor în relief (în jurul acestor suprafețe nu trebuie să existe alte porțiuni de suprafețe care să fie la aceeași cotă sau la o cotă peste nivelul celei ce urmează a fi înfoliate, deoarece fie se obține înfolierea unor zone ce nu au fost indicate de către designer, fie se deformează zonele ce depășesc cota respectivă, fie înfolierea nu va fi de calitate). Aceste folii pot fi mate sau lucioase, pot fi albe, negre, imitație furnir, argintii, aurii, sau în diferite alte culori.
  • Inscripționarea pieselor din mase plastice se poate efectua fie direct din sculă, fie aplicându-se ornamente din metal (aluminiu, oțel laminat, etc.) sau din masă plastică. Inscripționarea din sculă se realizează fie prin efecte speciale (joc de umbră și lumină care se realizează prin porțiuni alternante de suprafețe mate și lucioase, sau prin alternări de suprafețe striate cu porțiuni mate, sau cașerate, etc.) Un alt procedeu de inscripționare este cel rezultat din sculă (deci direct din injecție), aceasta nemaifiind la același nivel, ci în relief sau în adâncime. Inscripționarea este rodul activității creatoare a designerului, el fiind cel care va hotărî caracterul, modul de inscripționare sau dacă aceasta urmează a fi înnobilată prin înfoliere sau nu.
  • Un alt procedeu de inscripționare a maselor plastice este acela prin serigrafie, după desenul ciocan executat de către designer, cu ajutorul sitelor serigrafice și în varianta de culori serigrafice indicată de designer.
  • Piesele din mase plastice se pot asambla mecanic cu ajutorul șuruburilor și piulițelor, cu ajutorul șuruburilor autofiletante ( se pot executa în masa plastică bosaje, ce sunt niște găuri normalizate în funcție de dimensiunea șurubului ), cu clicuri elastice, popici elastici, prin presare, prin bercluire, profile conjugate, prin lipire cu ajutorul adezivilor, etc.
  • Se pot utiliza și în cazul creării de produse din materiale mixte, permițând asamblarea cu: lemnul, sticla, cauciucul, metalul, etc.
  • Se pot utiliza în situații în care se dorește reducerea frecării, ele comportându-se bine chiar și în absența lubrifiantului. Astfel există situații în care se execută piese ce urmează a efectua mișcări de rotații sau de translații ( roți dințate, lagăre, etc.), fie ca elemente cinematice de interior fie ca elemente de antrenare, de comandă (manete, butoane, volane, pedale).
  • Acolo unde din motive de rezistență sau în vederea realizării unor contacte electrice se impune utilizarea de piese metalice, se pot executa piese mixte, prin injecție de masă plastică pe reperul din metal.

Masele plastice au mai multe avantaje doar ca cel mai mare dezavantaj al lor acoperă avantajele şi deaceea eu cred ca ar trebui să ne folosm de masele plastice doar cu condiţia că după ce nu vom mai avea nevoie de acele obiecte confectionate din mase plastice să le ducem la reciclare!

Sursa lichida de hidrocarburi(petrolul)


Ce este petrolul?

Petrolul, sau țițeiul, împreună cu cărbunii și gazele naturale fac parte din zăcămintele de origine biogenă care se găsesc în scoarța pământului. Petrolul,  este un amestec de hidrocarburi solide și gazoase dizolvate într-un amestec de hidrocarburi lichide (oleioase) este un amestec de substanțe lipofile,  întrebuințată drept combustibil și ca materie primă în industria chimică.

Ce compoziţie are?

 Petrolul este un amestec de hidrocarburi (hidrocarburi gazoase si solide dizolvate in hidrocarburi lichide) , care mai contine si alti diferiti compusi , in proportii mici , ca de exmplu : compusi cu oxigen , compusi cu sulf , compusi cu azot si diferite substante minerale .

Hidrocarburile existente in petrol fac parte din urmatoarele clase : alcani , cicloalcani si hidrocarburi aromatice . Petrolul nu contine hidrocarburi aciclice nesaturate (acestea apar insa in unele produse de cracare) .

a) Alcanii intra in proportia cea mai mare in petrol . Ei se gasesc mai ales in fractiunile usoare . Astfel , gazele de sonda sunt alcatuite aproape numai din alcani inferiori , care se gasesc amestecati in zacamant (adeseori ei erup din pamant formand gaze naturale) . In fractiunile cu puncte de fierbere mai inalte (fractiuni medii) , proportia de alcani scade . In schimb , parafina care este formata din alcani cu un numar mare de atomi de carbon , peste 16 se gaseste in proportii ridicate in fractiunile de ulei .

b) Cicloalcanii (naftenele) se gasesc de asemenea in proportie mare . In petroluri exista numai naftene cu cicluri de C5 si C. In fractiunile inferioare se gasesc derivati ai ciclopentanului si ciclohexanului cu una sau mai multe catene alchilice de lungimi diferite . In frctiunile superioare sunt prezente naftene policiclice cu 2-6 cicluri , in ale caror molecule se gasesc si catene alchilice .

c)Hidrocarburile aromatice se gasesc in proportie mai redusa decat celelalte hidrocarburi . Totusi , proportia lor in petrol variaza in limite foare largi . Astfel in fractiunile usoare se gasesc in proportie de 4-20% hidrocarburi aromatice monociclice ; in fractiunile care fierb peste 2000C , creste continutul in compusi cu mai multe nuclee aromatice . Cu cat continutul in hidrocarburi aromatice din fractiunile grele este mai mare , cu atat petrolul respectiv contine mai mult asfalt .

Dintre celelalte clase de substante organice care se gasesc in petrol , se mentioneaza compusii cu oxigen : acizi grasi , acizi naftenici si fenoli , care imprima petrolului caracter acid : compusii cu sulf : hidrogen sulfurat , mercaptani etc. , care imprima petrolului miros neplacut si proprietati corosive ; compusii cu azot , care au caracter bazic ; diferite substante organice cu stuctura complexa continand O , S si , uneori , N , denumite rasini siasfaltene .

Ce proprietăţi fizice are?

Proprietatile fizice ale petrolului sunt determinate de compozitia sa. Este un lichid vascos, a carui culoare variaza de la galben pana la negru,cu fluorecență verde-albăstruie ,cu miros caracteristic.Este mai ușor ca apa și insolubil in ea.Fiind un amestec din diverși compuși ,petrolul nu are punct de fierbere definitiv , el se distilează continuu ,la temperatura de 30-360 C.

Chimia sursei

Distilarea este procedeul fizic de separare a componentelor amestecurilor de lichide miscibile; consta in incalzirea, la fierbere, a amestecului de lichide si condensarea vaporilor in dispozitive, numite condensatoare (refrigerente).Deoarece in urma distilarii petrolului brut se obtin amestecuri de hidrocarburi saturate , cu puncte de

fierbere apropiate, numite fractii, operatia se numeste distilare fractionata. Ea se face industrial in coloane de distilare fractionala.

Componentele rezultate in urma distilarii fractionate la presiune atmosferica, a petrolului brut, sunt:

– fractia C1-C4 , numita gaze usoare, este folosita atat ca materie prima in petrochimie cat si ca gaz combustibil;

– fractiile: C5-C6, numita eter de petrol si respectiv C6 –C7, numita solvent nafta usoara sunt folosite ca solventi; de asemenea, fractia nafta usoara este principalul constituent al benzinei, de aceea se mai numeste si benzina usoara;

– fractia C6-C10, numita nafta constituie materia prima atat pentru obtinerea benzinelor (se mai numeste si benzina grea), cat si in petrochimie;

– fractia C11-C15, numita cherosen sau petrol lampant, este folosita drept carburant in turboreactoare (pentru avioane), dar si pentru incalzirea locuintelor;

– fractia C12-C20, numita motorina este folosita drept carburant in motoarele Diesel;

– fractia > C20, se numeste reziduu atmosferic si este rezidiul solid ramas dupa distilarea petrolului brut; este materie prima: in urma distilari la presiunea scazuta a reziduului atmosferic se obtin: lubrifianti si pacura, iar ca reziduu, asfaltul.Fractiile principale obtinute in urma distilarii pot fi folosite ca atare sau pot fi supuse unor procedee de rafinare avansata, cu scopul de a obtine produse no

Rezervele mondiale de petrol

1.Arabia Saudita: Rezervele de petrol cunoscute sunt de 259,9 de miliarde de barili, echivantul a 19,2% din totalul rezevelor de pe Glob. Productia zilnica este de 9,76 de milioane de barili, in timp ce consumul este de 2,43 de milioane de barili. Arabia Saudita exporta zilnic aproape 1,1 de milioane de barili.

2.Canada: Detine 12,9% din totalul rezervelor mondiale de petrol, adica 175,2 de miliarde de barili. Produce intr-o zi 3,29 de milioane de barili, fiind al saselea cel mai mare producator mondial de petrol, consuma 2,15 de milioane de barili, iar exporturile zilnice catre SUA ajung la 2,71 de milioane de barili.

3.Iran: Rezervele de petrol ajung la 10,1% din total, adica 137,6 de miliarde de barili. Productia zilnica este de 4,18 milioane de barili, iar consumul este de 1,69 de milioane de barili. Iranul nu exporta catre SUA. Iran este al cincelea cel mai mare producator de petrol din lume.

4.Irac: Detine 8,5% din totalul rezervelor mondiale de petrol, adica 115 de miliarde de barili. Produce intr-o zi 2,4 de milioane de barili, consuma 0,63 de milioane de barili, iar exporturile zilnice catre SUA ajung la 0,33 de milioane de barili. Cu toate acestea, tara se afla pe locul 12 in clasamentul mondial al producatorilor de petrol.

5.Kuweit: Are 101,5 de milioane de barili in rezerva, echivalentul a 7,5% din rezervele mondiale. Produce intr-o zi 2,5 de milioane de barili, consuma 372.000 de barili si exporta catre SUA 125.000 de barili. Kuweit este pe locul 11 in clasamentul celor mai mari producatori de petrol din lume.

6.Venezuela: Rezervele de petrol sunt de 99,3 de miliarde de barili, adica 7,3% din total. Productia zilnica este de 2,47 de milioane de barili, tara fiind al 13-a cel mai mare producator de petrol din lume, iar consumul zilnic este de 0,72 de milioane de barili. Venezuela exporta intr-o zi catre SUA 0,91 de milioane de barili.

7.Emiratele Arabe Unite: Al 7-lea  producator mondial de petrol are rezerve de 97,8 de miliarde de barili, adica 7,2% din total. Productia zilnica se ridica la 2,79 de milioane de barili, consumul este de 429.000 de barili, iar exportrile catre SUA sunt de 10.000 de barili pe zi.

8.Rusia: Detine 4,4% din rezervele mondiale de petrol, adica 60 de miliarde de barili. Rusia este al doilea cel mai mare producator de petrol din lume, cu o productie zilnica de 9,93 de milioane de barili. Consumul este de 2,74 de milioane de barili pe zi, iar catre SUA se exporta in acelasi interval 0,51 de milioane de barili.

9.Libia: Are rezerve de 44,3 de miliarde de barili (3,2% din total), produce intr-o zi 1,79 de milioane de barili, consuma 264.000 de barili si exporta catre SUA 66.000 de barili.

10.Nigeria: Este pe locul zece atat din punctul de vedere al rezervelor de petrol, cat si al productiei. Rezervele dovedite sunt de 37,2 de miliarde de barili, adica 2,7% din totalul la nivel mondial. Productia zilnica se ridica la 2,21 de milioane de barili. Consumul in acelasi interval este de 272.000 de barili. Iar exporturile catre SUA ajung la 1,07 de milioane de barili.

Utilizare

Petrolul sau ţiţeiul – in mod justificat numit si “aurul negru“, pentru calităţile sale ca şi pentru avantajele ce rezultă din prelucrarea lui – s-a numărat printr-o “continuitate remarcabilă” în ce priveşte utilizarea lui în cursul istoriei, “apărând pretutindeni, universal şi multiplu, etern şi misterios”. Neîndoielnic, petrolul nu a fost dintotdeauna la fel de râvnit şi apreciat, ci de-abia în ultimii 100 de ani, s-a impus ca un produs extrem de căutat, ca un element al solului indispensabil bunei desfăşurări a vieţii economice moderne şi ca un important factor al politicii internaţionale, promovând, în consecinţă dese şi internaţionale conflicte diplomatice, economice şi chiar militare.

În decursul a numai câteva decenii, petrolul a devenit unul din elementele fundamentale ale vieţii economice moderne. El este după expresia fericită a unuia dintre specialiştii domeniului – “sângele economiei”. Potrivit opiniei lui Cesar Alimenti, petrolul constituie, în epoca contemporană “Meniu de boltă”, pentru industrie, transport şi prima condiţie pentru apărarea naţională a statelor.

Petrolul, consemna Eduard Ward, în 1960 – a devenit “universal şi internaţional”. Toate ţările au început să-l caute frenetic în solul lor, căci el aduce independenţă economică şi bogăţie.

Petrolul a reţinut – începând din jurul anului 1900 – tot mai mult atenţia statelor producătoare sau neproducătoare ale preţiosului combustibil şi unele şi celelalte s-au arătat preocupate să-şi asigure cantităţile necesare unei bune desfăşurări a vieţii lor economice, în primul rând, pentru statele producătoare, problema nu prezenta dificultăţi, iar unele dintre ele (SUA îndeosebi) s-au folosit de avantajul posedării unor bogate rezerve de ţiţei pentru s-şi extinde dominaţia economică şi în consecinţă, politică în diverse zone de pe glob.

Azi, petrolul acoperă 40% din aceste nevoi. În ciuda unei scăderi a consumului, lumea arde încă, în fiecare an, aproape 3 miliarde tone de produse petroliere, jumătate din acestea fiind furnizate doar de 8 companii.

Petrolul ca materie prima pentru industria chimica

 O ramura relativ recenta a industriei chimice , dar care se gaseste in dezvoltare rapida , este industria petrochimica , adica acea parte din tehnologia chimica organica care foloseste produse obtinute din petrol ca materii prime pentru sinteze .

Dezvoltarea recenta a petrochimiei , mai ales in comparatie cu carbochimia – adica a acelei ramuri a tehnologiei chimice organice care foloseste produse obtinute din gudroane de carbuni ca materii prime pentru sinteze – se datoreste complexitatii si varietatii compozitiei petrolurilor , care ingreuneaza extrem de mult izolarea componentelor individuale , chiar daca acestea fac parte predominant din clasa hidrocarburilor . O data insa initiata , petrochimia a luat o dezvoltare accelerata , mai ales stimulata de cerintele ivite dupa cel de-al doilea razboi mondial , intrecand cu mult ritmul de dezvoltare a industriei carbochimice . In prezent exista o mare varietate de produse petrochimice (peste 3000) , cu numeroase utilizari atat in ce priveste consumul productiv cat si ca bunuri de consum . Se apreciaza ca produsele industriei petrochimice reprezinta , pe plan mondial , circa o treime din valoarea totala a productiei chimice .

Spre deosebire de carbochimie , care prelucreaza in cea mai mare parte combinatii aromatice , petrochimia prelucreaza mai ales combinatii alifatice . Ca materii prime se folosesc unele hidrocarburi si compusi derivati , ca de exemplu alcani inferiori din gazele de sonda sau naturale , alcani superiori din fractiunile grele ( lampant , motorina ) sau chiar parafina , hidrocarburi aromatice , acizi naftenici etc . , care pot fi izolati cu destula puritate din fractiuni petroliere , astfel incat isi gasesc utilizirea fie ca atare , fie in sinteze – chimice . Sursele cele mai importante pentru obtinerea de produse nesaturate si aromatice care sa fie folosite ca materie prima pentru sinteze – chimice sunt insa procedeele de cracare si reformare (termice si mai ales catalitice) .

Daca se tine seama de complexitatea compozitiei petrolului , cum si de varietatea proceselor la care pot fi supuse subtantele organice , si anume : oxidare , reducere , sulfonare , nitrare , halogenare , polimerizare , alchilare etc . , ne putem da seama cat de mare este baza de materii prime pe care o prezinta petrolul pentru industria chimica .

Impactul negativ al petroluluii asupra mediului

Petrolul si poluarea aerului

Utilizarea petrolului provoaca poluari masive ale aerului in multe orase. Gazele de esapament evacuate de autoturisme si de alte masini cu combustie interna contin gaze otravitoare cum ar fi monoxidul de carbon, hidrocarburi nearse, oxizi de azot si plumb. Unii dintre acesti agenti de poluare reactioneaza cu lumina soarelui producand acel smog neplacut, fotochimic, care pluteste deasupra multor oras, cum ar fi Los Angeles sau Mexico City. Atunci cand acizii de azot se combina cu picaturile de apa din nori, ia nastere ploaia acida care polueaza lacurile si raurile, distrugand si padurile. S-au facut pasi importanti pentru a micsora efectul gazelor de esapament. Se produce benzina fara plumb, iar unele masini sunt dotate cu filtre catalitice care transforma gazele nocive in gaze inofensive. Insa eficienta acestor imbunatatiri este diminuate de cresterea consumului de petrol.

Poluarea apei cu reziduuri petroliere reprezinta o problema deosebit de importanta si greu de prevenit si remediat . Afecteaza atat apele de suprafata , cat si pe cele subterane . In prezent , acest gen de poluare a devenit ubicvitar , iar consecintele ei asupra proprietatilor organoleptice ale apei , faunei si florei acvatice sunt deosebit de nocive si durabile .

Reziduurile de petrol ajung in bazinele naturale de apa prin deversarea de ape reziduale rezultate de la rafinarii , uzini de cracare si alte instalatii de prelucrare a titeilui . Aceste reziduuri conduc la cresterea temperaturii si turbiditatii , la formarea unei pelicule de petrol la suprafata apei sau a unor emulsii ( apa- petrol sau petrol-apa ) si la schimbarea compozitiei apei , prin dizolvarea in aceasta a substantelor petroliere solubile , toxice in anumite concentratii , pentru organismele acvatice , om si animale .

Indicatorii de poluare cu reziduuri petroliere sunt substantele extractibile, ca indicatori chimic global, ce evidentiaza totalitatea reziduurilor si germenii petrol oxidanti , ca indicator bacteriologic care, folosind pentru dezvoltarea lor substantele petroliere , se inmultesc cu atat mai puternic, cu cat acest substrat este in cantitate mai mare. Germenii petrol-oxidanti sunt in acelasi timp si indicatori de autopurificare de reziduuri petroliere .

CURIOZITATI

  • Petrolul a fost descoperit deja cu cativa mii de ani in urma, prin faptul ca are densitate mai redusa ca apa sarata, fiind gasita in caverne si zone cu straturi sedimentare calcaroase, argiloase, sau nisipoase, la suprafata ca de exemplu in jurul Hanovrei si Braunschweig din Germania
  • Straturile de petrol situate la suprafata prin oxidare se transforma in asfalt acesta fiind deja descoperit in orient in urma cu ca. 12 000 de ani in Mesopotamia antica. Oamenii au invatat sa floseasca asfaltul, prin amestecare cu nisip si alte materiale ce etanseaza peretii corabiilor.
  • Petroleum este un cuvant de origine romana care provine din „oleum petrae“ = ulei de piatra denumire pe care romanii au preluat-o de la egipteni care descopera petrol la suprafata in regiunea muntilor Golfului Suez se presupune ca in antichtate romanii foloseau petrolul ca lubrifiant la osiile carelor romane, sau in timpul Bizantului acesta era parte componenta a focului grecesc o arma temuta in luptele navale de odinioara.
  • Asia este pe primul loc pe glob la rezerve si productia de petrol.
  • Prima rafinarie din lume s-a infiintat la Ploiesti, construita de fratii Mehedinteanu la marginea orasului, in apropierea garii de Sud
  • Bucurestiul a fost primul oras din lume iluminat public cu petrol lampant
  • Savantul roman, LAZAR EDELEANU, a reusit pentru prima data in lume, rafinarea produselor petroliere cu bioxid de sulf, adica separarea din petrol a unor grupuri de hidrocarburi componente, fara modificarea lor chimica.

Alchenele


Ce sunt alchenele?
Alchenele sunt hidrocarburi acilcice ,nesaturate care conţin în molecula lor o dubla legatură între atomii de carbon , care au formula generală CnH2n.

Importanta alchenelor

Alchenele cu cele mai multe directii de valorificare sunt etena(C2H4) si propena (C3H6).Ele sunt folosite :

  • Ca materie primă pentru obţinerea altor compuşi chimici :etanol,propanol, etilenglicol(folosit ca antigel) ,glicerina(folosită în industria farmaceutică si cosmetică) ,solvenţi şi acid acetic

  • stimulatori ai proceselor vegetative:etena accelereayă încolţirea seminţelor ,precum şi înflorirea şi coacerea fructelor şi legumelor.
  • monomeri pentru obţinerea maselor plastice : etena şi propena sunt monomeri pentru obţinerea polietelenei respectiv a polipropilenei

Utilizarea alchenelor

ETENA

Etena este prima hidrocarbura din seria hidrocarburilor aciclice nesaturate cu o dubla legatura. Formula moleculara: C2H4. Ea este întrebuinţată ca materie primă în industria chimică de sinteză pentru obţinerea alcoolului etilic, a cauciucului sintetic, a materialelor plastice, a unor dizolvanţi etc .

S-a demonstrat ca sub acţiunea etenei, adăugată în atmosfera din sere, în cantităţi mici, lămâile şi  roşiile se coc mai repede.

Aproximativ 90 % de etena se foloseşte pentru a produce oxid de etilena,diclorură de etilenă(diclor-etenă) etil-benzen si o variaţie de tipuri de polietelenă.

PROPENA 

Propenă este al doilea produs cel mai important  în industria petrochimică după etilenă. Este materia prima pentru o mare varietate de produse. Propena este necesar pentru producerea mase plastice,de filme, ambalaje,capace şi dispozitive de închidere, precum şi pentru alte aplicaţii.În anul 2008, vanzarile la nivel mondial de propena atins o valoare de peste 90 de miliarde de dolari SUA.
Propenă şi benzen sunt convertite în acetonă şi fenol. Propenă este, de asemenea,folosite pentru a produce izopropanol (propan-2-ol), acrilonitril,oxid de propilenă (epoxipropan) şi epiclorhidrină.

BUTENA

Butena(C4H8) – în forma sa pură este utilizat în sinteza organică şi în producţia de benzină . Utilizarea sa principală este cauciucul sintetic(98%din cantitatea mondiala de butena ) .

MASELE PLASTICE

Cel mai larg alchenele se utilizează pentru confectionarea maselor plastice.

Masele plastice sunt produse tehnologice de sinteză în compoziţia cărora intră un compus macromolecular sintetic şi alte substanţe (plastificanţi,coloranţi, antioxidanţi) adaugate pentru a le conferi proprietăţi superioase.

Masele plastice înlocuesc metalele,lemnul,pielea în fabricarea unor articole tehnice,ambalaje, îmbrăcăminte etc.,dar în egală măsură ei pot fi consideraţi materiale noi cu proprietăţi superioare compuşilor naturali,cu largă utilizare,atît în industrie cît şi în viaţa de zi cu zi.

Masele plastice se împart în :

POLIETILENA

In drumul mereu ascendent al materialelor plastice, o deosebita importanta a avut descoperirea facuta de Karl Ziegler, in anul 1954, si anume ca amestecul de combinatii organo-aluminice si tetraclorura de titan catalizeaza polimerizarea etilenei la presiuni joase. Pana la acea data, polietilena se obtinea numai prin polimerizarea radicalica la presiuni de ordinul catorva mii sau chiar zeci de mii de atmosfere (5000-20.000 atmosfere, conducand la asa numita polietilena de presiune inalta si foarte inalta sau polietilena de densitate joasa (0,92 g/cm3). Macromoleculele acestui polimer prezinta numeroase ramificatii, ceea ce face ca materialul plastic sa aiba o cristalinitate de numai 40-50%. Ca urmare, polietilena de densitate joasa se caracterizeaza prin rezistenta termica si mecanica relativ scazute (polietilena moale).
Procedeul Ziegler a revolutionat tehnologia de obtinere a polietilenei, permitand obtinerea industriala a acesteia la presiuni de numai cateva atmosfere.
Polietilena obtinuta prin procedeul Ziegler este cunoscuta sub numele de polietilena de mare densitate, (0,97 g/cm3) sau polietilena dura. Pe langa utilizarile clasice in domeniul ambalajelor, ea are si alte intrebuintari, cum ar fi: conducte de presiune, izolatii electrice, rezervoare foarte mari, ambarcatiuni usoare sau chiar roti dintate.
Descoperirea lui Karl Ziegler a fost dezvoltata cu succes de lucrarile lui Giulio Natta si ale scolii sale. In anul 1955 Giulio Natta pune bazele polimerizarii stereospecifice care permite obtinerea polimerilor stereoregulati, folosind drept catalizator de polimerizare produsii de reactie ai combinatiilor organo-aluminice cu compusii materialelor traditionale (asa numitii catalizatori Ziegler-Natta). Importanta acestor descoperiri rezulta si din faptul ca in 1963, celor doi savanti le-a fost decernat premiul Nobel pentru chimie.
Cu acesti catalizatori au fost polimerizati cei mai diversi momomeri, obtinnandu-se materiale plastice cu proprietati noi. Una din proprietatile de baza este aceea ca sunt apte de a cristaliza, datorita aranjamentului spatial regulat al monomerilor si ai substituentilor acestora, faptul acesta conferindu-le o rezistenta mecanica si termica superioara celor ale materialelor plastice atactice (nestereoregulate). In acest sens o mare realizare a constituit-o obtinerea polipropilenei izotactice cu structura cristalina a carei temperatura de topire este de circa 165°C, pe cand polipropilena atactica, amorfa are intervalul de inmuiere la 100-120°C. Deosebit de interesanta este obtinerea unor polimeri de propilena stereobloc. Sinteza decurge astfel incat in macromolecule se gasesc blocuri cristaline si amorfe. Un asemenea material plastic se topeste intr-un interval larg de temperatura, (100-170°C) ceea ce ii faciliteaza prelucrarea.
Pentru a imbunatati calitatile maselor plastice se recurge si la alte procedee. Materialele plastice izotactice se utilizeaza atat ca atare, cat si sub forma compozitiilor lor ranforsate (cu fibre de sticla, grafit, fibre de azbest etc). Ranforsarea (armarea) materialelor plastice mareste mult rezistenta mecanica si greutatea specifica, dar in acelasi timp creste si pretul lor.
Alte cai e modificare a proprietatilor materialelor plastice constau in formarea de aliaje intre ele, grefari de macromolecule pe un material dat etc. (- CH2-CH2-)n este o substanta solida, de culoare alba, termoplastica, putin grasoasa la pipait, asemanatoare cu parafina. Acesta asemanare poate fi inteleasa daca vom lua in consideratie faptulca acest polimer prezinta prin structura sa o idrocartbura saturata (parafina) cu o masa moleculara mare. De aci se poate trage concluzia despre inflamabilitatea polietilenei si despre stabilitatea ei chimica fata de reagenti. Polietilena arde cu o flacara albastrie luminoasa. Solutiile de acizi, baze si oxidanti( permanganat de caliu) asupra ei nu influenteaza. Acidul azotic concentrat o distruge.

POLIPROPILENA

(-CH2-CH-)n este foarte asemanatoare cu polietilena.

CH3
Ea de asemenea este un material solid, grasos la pipait, de culoare alba, termoplastic. Ca si polietilena ea poate fi considerate hidrocarbura macromoleculara saturata (masa moleculara -80 000 – 200 000). Este un polimer stabil la mediile agresive. Spre deosebire de polietilena, ea devine moale la o temperatura mai inalta( de 160-170 C) si are o rezistenta mai mare. La prima vedere aceasta pare de neinteles. Prezenta in prolipropilena a numeroase grupe laterale – CH3 ar fi trebuit sa impiedice la alipirea macromoleculeleor una de alta. Rezistenta polimerului si temperatura lui de topire in acest caz ar fi trebuit nu sa creasca, ci sa descreasca. Pentru a intelege aceasta „contradictie”, este necesar sa examinam mai profound structura acestei substante.In procesul de polimerizare moleculele de propilena(sau de alt monomer cu o structura asemanatoare)pot sa se uneasca unele cu altele in diferite moduri, de exemplu:

CH2 – CH – CH2 – CH – CH2 – CH – CH2 – CH –

CH3 CH3 CH3 CH3

CH2 – CH – CH – CH2 – CH2 – CH – CH – CH2 –

CH3 CH3 CH3 CH3
Primul procedeu se numeste „cap-coada”, cel de-al doilea procedeu-„coada-cap”. E posibila si o varianta mixta de combinare.Polimerizarea propilenei se realizeaza in prezenta de catalizatori, ceea ce contribuie la formarea dintre toti polimerii posibili a polimerului cu o structura regulata corespunzatoare principiului „cap-coada”, caracterizata printr-o succesiune dreapta a grupelor metil in catena.Grupele- CH3 capata in cazul unei polimerizari de acest fel o orientare spatiala regulata. Daca ne vom inchipui ca atomii de carbon, care formeaza macromolecula zigzag, sint situati intr-un singur plan, atunci grupele metil vor fi situate sau de una si aceeasi parte a acestui plan, sau se vor succeed regulat de ambele parti ale lui.Clorura de polivinil(- CH2 – CH -)n – este un poilimer termoplastic, ale carui macromoleculele au o structura de tipul „cap-coada”(Mr de la 10 000 pine la 150 000). Ea se obtine prin polimerizarea prin radicali a clorurii de vinil CH2=CH. In prezenta de initiatori, din a caror dezintegrare rezulta radicali liberi pentru inceputul cresterii catenei. Faceti schema unei macromolecule crescinde de polimer prin formarea successive de radicali liberi.Pe baza de clorura de polivinil se obtin mase plastice de doua tipuri: viniplast , care are o regiditate considerabila, si plasticat, care e un material ceva mai moale. Pentru a preveni descompunerea acestui polimer, in masele plastice fabricate pe baza lui se introduc stabilizatori, iar pentru a obtine plasticate moi se introduc si plastifianti.Din viniplast se fabrica tevi rezistente la actiunea agentilor chimici, piese pentru aparatajul chimic, cutii de accumulator si multe altele.

POLISTIRENUL

(- CH2 – CH – )n.
C6H5 C6H5
Monomerul acestui polimer este stirenul CH2=CH. El reprezinta o imbinare de hidrocarburi nesaturate cu hidrocarburi saturate, ca si cum ar fi etilena, in a carui molecula un atom de hydrogen este substituit cu un radical de fenil – C6H5, sau benzen, in a carui molecula atomul de hydrogen este substituit cu un radical de vinil CH2=CH-. Polisterenul are o structura liniara, masa moleculara de la 50 000 pana la 300 000. Se obtine prin polimerizarea monomeruluiin prezenta de initiatori.
Spre deosebire de polimerii examinati mai inainte, polistirenul la incalzire se depolimerizeaza foarte usor, adica se dezintegreaza, formind monomerul initial:

-CH2 – CH – CH2 – CH – CH2 – CH – . nCH2=CH

C6H5 C6H5 C6H5 C6H5
Unul din dezavantajele polistirenului este rezistenta relativ mica la lovire, ceea ce-I reduce domeniile de utilizare. In present datorita cauciucului la sintetizarea polimerului se obtine polistiren rezistent la lovire. Acest polistiren este acum cel mai raspindit.O varietate de polimer este penopolistirenul. El se obtine, adaugind in timpul prepararii materialului a unei subtante de spumare. Ca rezultat polistirenul capata o structura asemanatoare cu o spuma solidificata cu porii inchisi. Acesta este un material foarte usor. Penopolistirenul se utilizeaza in calitate de material termo- si fonoizolator, la constructii, in tehnica frigorifica, industria mobilei.

MASELE PLASTICE FENOLFORMALDEHIDE

Rasina fenol- formaldehidica este o substanta macromoleculara care constituie baza maselor plastice ea se sintetizeaza nu prin polimerizare, ci prin reactia de policondensare si dupa proprietati nu e termoplastica, ci termoreactiva. Prin aceste doua particularitati si se deosebeste de celelalte mase plastice.Aceasta rasina se sintetizeaza prin incalzirea fenolului impreuna cu aldehida formica in prezenta de acizi sau de baze in calitate de catalizatori.Rasinele fenolformaldehidice se utilizeaza, de regula, ca parti componente ale diferitelor materiale artificiale. In afara de poilimeri care joaca rolul de lianti, in compozitia lor intra materiale de umplutura, substante de solidificare, coloranti si altele. In procesul de prelucrare la executarea articolelor din ele, de exemplu in timpul presarii la cald, o astfel de masa plastica la inceput e termoplastica, umple bine forma, apoi in timpul incalzirii si sub actiunea presiunii in ea se formeaza structura spatiala si ea devine articol solid monolit.
Articolele produse pe baza de mase plastice fenolformaldehidice se caracterizeaza printr-o rezistenta mecanica, rezistenta termica si stabilitate mare la actiunea acizilor, prin proprietati dielectrice bune.Din masele plastice fenolformaldehidice, la care in calitate de material de umplutura serveste faina de lemn, se prepara pulberi de presare, iar din acestea – prin presare la cald – un larg asortiment de articole electrotehnice, precum si multe aparate de uz casnic.Utilizind in calitate de material de umplutura materiale fibroase, de exemplu linters de bumbac, se obtin materialele cu fibre.Daca in calitate de material de umplutura se foloseste tesatura de bumbac, se obtine o masa plastica rezistenta denumita textolit ( piatra textila). Din ea se executa piese deosebit de importante pentru masini. Sunt foarte cunoscute materialele plastice cu straturi lemnoase. Ele se obtin prin prelucrarea furnirului de lemn cu rasina formaldehidica si prin presarea lui ulterioara. Fiind un material rezistent si ieftin, se folosesc in industria constructoare de masini, in transport, in diverse ramuri ale tehnicii, precum si pentru fabricarea mobilei.
Domenii de aplicare a materialelor plastice

– Industria de ambalaje este si va ramane si in viitor in lume principalul consumator de materiale plastice. Se estimeaza ca rata de dezvoltare a ambalajelor din plastic va fi in continuare in medie de 10% anual in lume, iar pe tari o dezvoltare proportionala cu produsul national brut. Materialele plastice au patruns adanc in domeniile de utilizare ale sticlei, tablelor si foliilor metalice, extinderea si perfectionarea sistemelor de ambalaje.
– In domeniul materialelor de constructii, masele plastice isi vor continua de asemenea ascensiunea, pe plan mondial atingandu-se ritmuri de crestere a productiei si consumului de 10-15%. Principalele categorii de produse sunt profilele din materiale plastice ca inlocuitor ai tablelor ondulate si profilelor metalice, panourile stratificate, elementele prefabricate cu izolatie termica si fonica din spume poliuretanice, retele sanitare si electice cuprinzand tevi din policlorura de vinil si poliolefine, instalatii sanitare din poliesteri armati, polimeri acrilici sau aliaje din diferite materiale plastice cum ar fi acrilonitrilul, butadiena si stirenul(ABS).
– Electrotehnica si electronica, beneficiari traditionali ai materialelor polimere, au cunoscut o patrundere relativ importanta a maselor plastice, in special polmerii traditionali ca policlorura de vinil, polietilena, polistirenul dar si unele mase plastice speciale cum sunt policarbonatii, poliacetalii, polifenilen oxidul etc.
– Industria constructiilor de masini si autovehicule a inregistrat cel mai inalt ritm de asimilare a mateeialelor plastice: in medie, pe plan mondial, 44% anual. Principalele tipuri de polimeri folositi sunt policlorura de vinil, poliolefinele si polimerii stirenici. Directiile de utilizare a materialelor plastice in constructia de masini se diversifica si se multiplica continuu.
– In agricultura ponderea ce mai mare o detin filmele de polietilena de joasa presiune, folosite pentru mentinerea umiditatii solului, protejarea culturilor in sere si solarii, impermeabilitatea rezervoarelor si canalelor.
– Industria aerospatiala. Conditiile principale impuse materialelor plastice utilizate in acest domeniu sunt: sa reziste la temperaturi ridicate si scazute, sa nu arda, iar daca ard sa nu produca fum. Astfel hublourile avioanelor se confectioneaza din policarbonat rezistent la foc si care are si o exceptionala rezistenta la soc. Pentru cabinele de pasageri se fosesc laminate din rasina epoxidica sau fenolica ranforsate cu fibre de sticla si acoperite cu un strat metalic subtire pentru o cat mai buna rezistenta la foc. La constructia navelor spatiale se utilizeaza placi cu structura sandwich de grafit-rasina epoxidica-bor-aluminiu care rezista la temperaturi ridicate.
– Industria nucleara. Politetrafluoretilena si politriclorfluoretilena, care rezista la compusii fluorurati agresivi cum este si hexaflurura de uraniu, se utilizeaza la instalatiile industriale destinate separarii izotopice a uraniului, ca elemente de legatura pentru pompe si compresoare, conducte, clape de vane etc. Pentru imbunatatirea rezistentei fata de radiatiile beta sau de amestecurile de radiatii si neutroni provenite de la pilele nucleare se utilizeaza polimeri fluorurati (fluoroplaste) grefati radiochimic cu monomeri de stiren, metil-metacrilat etc.
In sfarsit, cea mai interesanta aventura a materialelor plastice, pare sa devina in viitor, biocompatibilitatea. Prin grefarea pe lantul polimerului a unor grupari chimice adecvate se spera ca acesta nu va mai fi considerat strain de organismul uman. Cat de utila ar fi o asemenea proprietate pe langa medicina viitorului este usor de imaginat, la nivelul actual de cunostinte de care dispunem.

În raport cu materialele pe bază de produse din natură,masele plastice au atît avantaje cît şi dezavantaje ,sub aspectul funcţionalităţii lor.

Dezavantajele maselor plastice:

  1. Poluanţi
  2. Îmbătrînire
  3. rezistenţă şi conductivilitate redusă

Marele lor dezavantaj este că nu sut biodegradabile.Din acest motiv obiectele din masă plastică folosite trebuie să fie colectate separat şi distruse sau reciclate industrial.

Avantajele maselor plastice:

  1. Proprietăţi optice superioare
  2. rezistenţă laacţiunea agenţilor chimici
  3. rezistenţă mecanică
  4. izolatori chimici şi termici
  5. preţ de cost redus
  6. elasticitate

La folosirea unor mase plastice ,o anumită proprietate a lor poate deveni un avantaj sau dezavantaj.De exemplu ,calitatea de izolant termic este un avantaj dacă polimerul se foloseşte la confecţionarea de tîmplărie tip termopan,dar este un dezavantaj în cazul vaselor de bucătărie cu interiorul acoperit cu polietilenă,unde transferul termic reprezintă o condiţie a utilizării.

Masele plastice au mai multe avantaje doar ca cel mai mare dezavantaj al lor acoperă avantajele şi deaceea eu cred ca ar trebui să ne folosm de masele plastice doar cu condiţia că după ce nu vom mai avea nevoie de acele obiecte confectionate din mase plastice să le ducem la reciclare!

 

Importanţa nemetalului Seleniu (Se)


‘’Trupul stie mai bine decit un fiziolog sa-si inchidă rănile ‘’(Miguel de Unamuno)
 
  Corpul omenesc este alcatuit din sisteme de organe,organe,tesuturi,celule-în care se gasesc substanţe chimice care păzesc organismul de diferiţi factori (exogeni sau endogeni).
In organismele vii se găsesc 28 de elemente, dintre care 15 sunt metale şi 11 nemetale.
Metale: Ca, Na, Mg, Fe, Cu, Ni, Co, Mn, Al, Pb, Ti, Sn, Mo.
Nemetale: C, H, O, N, S, P, Cl, F, Br, I, As, Si, Se.
Elementele de bază (C, H, O, N) sunt in procente ridicate in corpul uman, după cum rezultă din următoarele date ce exprimă compoziţia procentuală a corpului:
O 56,1%                               Ca 2%
C 28%                                  Cl 1%
H 9,3%                                 P 1 %
N 2 %                                   S, Fe, Mg, F…1%
  Pe măsură ce comunitatea ştiinţifică observă acţiunea seleniului, se constată formidabila sa importanţă în realizarea funcţiilor vitale ale organismului.Seleniul este prezent in toate ţesuturile corpului, dar are concentraţia cea mai mare in rinichi, ficat, splină, pancreas.

Continuă lectura

Electroliza


Electroliza este procesul de oxidare care decurge la electrozi cînd curentul electric trece prin topitura sau soluţia electrolitului .Electrolitul fiind o substanță a cărei molecule prin dizolvare sau topire se disociază în ioni, permițând trecerea curentului electric continuu.

Condiţiile de electroliză sunt :
1. sursa de curent continuu
2. doi electrozi neutri
3.soluţia/topitura de electrolit

În procesul de electroliză cationii (ionii pozitivi) sunt dirijaţi spre catod (polul negativ), iar anionii (ionii negativi) sunt dirijaţi spre spre anod (pol pozitiv) unde îşi pierd sarcina şi se depun sau intră în reacţie chimică.

În unele cazuri, în procesul de electroliză intervin şi ionii apei; pe lângă reacţiile de descărcare a ionilor la electrozi au loc şi alte reacţii la care participă ionii solventului .În contiunuare voi prezenta experimental electroliza soluţiei de NaCI (la care participă şi ionii apei).

Experiment având la dispoziţie:

  • un tub îndoit în formă de U;
  • electrozi de cărbune;
  • un dop străbătut de un tub efilat;
  • o sursă de alimentare la curent;
  • fire conductoare.

Ecuatiile proceselor care au loc la electroliza soluţiei de NaCI:

Continuă lectura