WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаХімія → Хімія та вирішення сировинного та енергетичного дефіциту - Реферат

Хімія та вирішення сировинного та енергетичного дефіциту - Реферат

спосіб: сировину обробляють хлором, одержаний хлорид алюмінію електролітичним способом розкладають на алюміній і хлор.
А щодо іншого легкого металу - магнію, то запаси його колосальні і ще дуже довго не буде ніяких проблем з його сировиною.
Титан - корозійно стійкий суперник алюмінію і сталі. Застосування його в хімічній промисловості різко зросло за останні роки.
Уран і Торій - матеріали енергетики майбутнього. Тантал - родоначальник, особливо міцних кислотно і жаростійких сплавів. Без Платини, Іридію і Родію була б неможливою хімія каталізаторів. Найбільша кількість платинових металів, тобто більше 98%, знаходиться в південній Африці, Канаді і Росії. Світове виробництво їх складає 119 т., причому 60% цієї кількості виробляє Росія.
В морських водах нашої планети розчинено 4,5 млрд.т. урану, приблизно 3 млрд.т. марганцю, ванадію і нікелю, в млрд.т. золота(по 1,5 т. на кожного жителя нашої планети).
А які справи з неметалічною сировиною?
Якщо метали цікавили нас в елементарному стані, то значення неметалів полягає в утворених ними сполуках.
Хімікам ще довгий час можна не турбуватись за запаси таких елементів як сірка, фосфор, азон; оксиген і хлор. Крім піриту FeS2 є цілий ряд мінералів, що містять сірку. Це рентабельні родовища гіпсу CaSO4 x 2H2O, ангідриду (CaSO4 ), кізериту (MgSo4 x H2O).
Відомі величезні запаси мінералів, що містять фосфор. Світове виробництво фосфору досягло в 1974р. 25млн.т. Його вистачить і на XXI століття.
Значення азоту - складової частини білку ключового елементу виробництва добрив і інших важливих промислових продуктів - важко переоцінити. Проблема нестачі азоту на Землі ніколи не виникне хоча його доля 0,03% земної маси і він відноситься до елементів різноземельних. На кожен м2 поверхні планети приходиться більше 7,5т. азоту. Повітря - це оксан азоту!
Одним із найважливіших видів хімічної сировини є кисень. Найважливіші хімічні реакції - процеси окиснення - протікають при прямій участі цього елемента. Оксисен - найпоширеніший елемент. Нехватка кисню, навіть враховуючи забруднення навколишнього середовища, нам не загрожує. Причому, запаси кисню постійно поновлюються завдяки процесам життєдіяльності рослин( 1га лісу постачає 60тюкисню на рік), а також розщепленню ультрафіолетових випромінюванням водяної парив атмосферу.
Постійно зростає необхідність у хлорі. В основному за рахунок збільшення випуску хлоридної кислоти і вініл хлориду.
Але навіть у далекому майбутньому не виникне його дефіциту оскільки не дивлячись на його нестачу поширеність(приблизно 0,2%) він знаходиться в соляних залежах, морській воді, 1м3 якої містить 30кг NaCl. Це ж можна говорити про бром хоча його в 300разів менше, ніж хлору.
Все більшого значення набуває виробництво штучних будівельних матеріалів - гіпсу, будівельного розчину, цементу, бетону. Можна радіти, що необхідно для цих будівельних матеріалів сировина пісок, гравій, щебінь, глина, галька, вапняк, доломіт - є в колосальних кількостях всюди.
Поширеність елементів в земній корі підказує нам, що будівельним матеріалом майбутнього повинні стати силікати.
Ніякий хімічний продукт не може бути одержаний без води. Вода - це розчинник, носій тепла, вихідна речовина для добування водню і кисню. Промислові підприємства використовують 25% загальної потреби у воді, а енергетика - 41%. На кінець тисячоліття потреба у воді зросла в 3 рази. Виникає питання : чи не обідніють водні запаси на Землі? Земля - водяна зірка. Океани, моря, річки, озера, льод покривають 75% її поверхні. Радянські дослідники довели, що води на планеті 1386млн.м3. Якби всю воду рівномірно розподілити на планеті, то вона покрила б планету шаром в 2713м.
Але на долю прісної води припадає 25%. Ми використовуємо воду, яка не випаровується, а збирається в підземні води, чи просочується під грунт і підживлює ґрунтові води і джерела. Потенціальний запас прісної води складає приблизно 45000км3, або 11-12 тис.м3 на душу населення.
В 2000р.на кожного міського жителя припадало 6500м2корисної води. І здавалось, що це значно більше того, що можна витратити не економлячи і ніяких труднощів з забезпеченням водою не може бути. Але це не так. Уже до кінця тисячоліття гостро стала проблема води. Чому це так? По-перше, вода на планеті нерівномірно розподілена, по-друге, частина її непридатна для вживання, бо містить велику кількість мінеральних солей, або забруднена з вини людей. Тому турбота про задовільний стан водооснащення зводиться до проблем транспортування і очистки. Але ці проблеми можна розв'язати.
Карбон.
За поширеністю займає 13 місце. На його долю припадає 0,087%,що складає 20000блн.т. Якби людство зберегло потребу цього елемента на рівні 1970р., то його вистачило б на 500 років. Із запасів карбону 99,5% припадає на карбонатні породи, головним чином карбонати кальцію і магнію. 0,47% складає діоксид карбону в повітрі і в воді, 0,02% - на вугілля, нафту, газ, а 0,01% залишається на біосферу. Цей залишок складає 2блн.т.
Виходячи х цих даних можна зробити висновок, що для раціонального використання загальних запасів карбону, необхідно дотримуватись таких умов :
1. Хіміки повинні одержувати любі бажані сполуки із любих джерел карбону.
2. На енергетичні цілі використовувати лише 0,03% загальних запасів карбону, тобто карбон органічних чи добувних сполук.
3. Для хімічної промисловості використовувати колосальні запаси карбонатів, а органічні сполуки залишити енергетиці.
Насправді і енергетика і хімія із зростаючою інтенсивністю використовує саме 0,02% запасів карбону, які складають горючі речовини, в основному вугілля, нафта і газ. В якості вихідної речовини нафти і газу дає колосальні можливості для високоефективного розвитку хімічного виробництва. Добування необхідних для хімічної промисловості вуглеводнів із нафти і газу вимагає в порівнянні з використанням вугілля значно менших капіталовкладень і витрат на переробку сировини, оскільки при цьому відсутні енерго- і матеріалоємні проміжні стадії.
Продуктивність на одиницю робочої сили внафтохімії в 12-15 разів вища, ніж в карбохімії.
Зараз на земній кулі випускається рідкого палива, в тому числі бензинів і дизельного палива, більше 100млн.т. на рік. Якщо нефтяна промисловість США виробляє карбюраторне паливо, то європейські країни виробляють мазут і бензин-сирець, рідкий бутан, а також очищені гази для хімічної промисловості.
Всі способи переробки нафти приводять до перетворення її в приблизно дві дюжини простих сполук, з яких найважливіші - нижчі оліфіни, діолефіни (етилен, пропілен, бутадієн, ізопрен), ароматичні сполуки (бензол, толуол, ксилол) і газові суміші оксидів карбону з воднем. Це вихідні речовини для тисяч проміжних і кінцевих продуктів, які визначають профіль всього синтезу органічних сполук. Біля 80% всіх органічних хімікалій добувають із нафти і природного газу, а на початок третього тисячоліття ця доля зростає до 99%.
Бурхливий розвиток нафтохімії наочно ілюструють цифри, що відносяться до виробництва етилену, який є незамінною сировиною для виробництва пластмас, лаків і фарб.
Якщо в 1960р. у всіх країнах світу його вироблялось лише 3,4млн.т., то в 1975р. - уже 30млн.т., в 1980р. - більше 50млн.т.
Це ж можна сказати і про пропен, якого в 1980р.одержали більше 20млн.т.
На нафтохімічні цілі в 1975р. було використано 110млн.т. нафти.
Сьогодні здається казкою, коли говорять, що до ХІХст. нафту використовували лише в різних випадках, то для змазування коліс, то як ліки. В 1860р. світова потреба в ній складала 70тис.т. А в кінці ХІХст. вона виросла до 21млн., а ще через 75 років - до 2731млн.т., тобто в порівнянні з 1900р.зросла в 130 раз. Надійно розроблені і придатні для добування запасів нафти на земній кулі в 1974р. оцінювались в 97млрд.т. В 1980р. світова потреба нафти складала 4млрд.т., в 1990р. - 5млрд.т., а в
Loading...

 
 

Цікаве