![]() |
Kimyasal Süreçler |
![]() |
![]() |
#1 |
Prof. Dr. Sinsi
|
![]() Kimyasal SüreçlerKimyasal süreçler Arıtımeviler Damıtma Elektroliz Kataliz Korozyon Kimyasal sentez Simyasal süreçler Kimyasal tepkimelerr ![]() Hidrometalurji Kristalizasyon Solvay işlemi ![]() Arıtımevi Arıtımevi (rafineri), ham petrolün işlenip, benzin ve dizel gibi daha kullanışlı petrol ürünlerine dönüştürüldüğü üretimliktir (fabrika) ![]() ![]() Damıtma Damıtma, iki veya daha fazla bileşen içeren bir karışımın ısıtılıp, buhar ve sıvı faz oluşturmak suretiyle daha uçucu bileşence zengin karışımların elde edilmesini sağlayan ayırma işlemidir ![]() ![]() ![]() Diğer bir tanımlama ile; tüm bileşenlerinin uçucu olmak zorunda olduğu, yüksek oranlarda ayırmaya izin veren bir çeşit ayırma prosesidir ![]() ![]() Distilasyonun gerçekleştirilebilmesi için temel şart, denge durumuna erişmiş buhar-sıvı sisteminde, buhar fazın sıvı fazdan farklı bileşime sahip olmasıdır ![]() ![]() Damıtma, özellikle organik bileşiklerin saflaştırılması ve ayrılmasında en çok kullanılan yöntemlerden biridir ![]() ![]() ![]() ![]() Çeşitli parametreler göz önüne alınarak distilasyon çeşitlerinin sınıflandırılması mümkündür ![]() ![]() ![]() ![]() Labaratuarda uygulanan basit bir damıtma örneği ![]() Kısa yoldan damıtma yöntemi Türleri Normal atmosfer basıncında yapılan destilasyon türleri Normal destilasyon: Kaynama sıcaklığına yakın sıcaklıklarda bozunmayan maddelere uygulanır ![]() Fraksiyonlu destilasyon: Kaynama noktaları birbirine yakın maddelerin ayrılmasında kullanılır ![]() Su buharı destilasyonu: Suda çözünmeyen ve miktarı az olan maddeleri uçucu olmayan karışımlardan ayırmak için özellikle madde 100 oC nin üzerinde kaynıyorsa ve kaynama noktasına yakın sıcaklıklarda bozunuyorsa su buharı destilasyonu kullanılır ![]() ![]() Kuru destilayon: Katı maddelerin ısı etkisiyle parçalanıp distile edilebilir maddeler vermesi ve bunların distile edilmesi esasına dayanır ![]() ![]() ![]() ![]() Normal atmosfer basıncından düşük basınçlarda yapılan destilasyon türü Vakum destilasyonu: Kaynama sıcaklıklarının altında bozunabilen maddeler için kullanılır ![]() Elektroliz Elektroliz, elektrik akımı yardımıyla, bir sıvı içinde çözünmüş kimyasal bileşiklerin ayrıştırılması işlemi ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Elektrolizle arıtılmış (%99,97+) saflıkta demir parçaları ve karşılaştırma için yüksek saflıkta (99,9999 % = 6N) 1 cm3 hacminde demirden bir küp ![]() Örneğin sofra tuzu içeren elektrolitte anotta klor açığa çıkarken nötr sodyum atomları su moleküllerini etkiliyerek katottan hidrojen açığa çıkmasına sebep olurlar ve elekrolitte sodyum hidroksit oluşur ![]() Elektroliz konusundaki 1800 yılında Anthony Carlisle ve William Nicholson, 1807 yılında Humphry Davy ve 1833 yılında Faraday'ın keşifleri ve, 1887 yılında Svante Arrhenius tarafından geliştirilen iyon teorisi, zamanımızın atom fiziğine temel teşkil etmişlerdir ![]() Kataliz Katalizör (Yunanca'dan κατάλυσις: çözülme), bir kimyasal tepkimenin aktivasyon enerjisini düşürerek tepkime hızını arttıran ve tepkime sonrasında kimyasal veya fiziksel yapısında bir değişiklik meydana gelmeyen maddelerdir ![]() ![]() ![]() ![]() Heterojen katalizör olarak en sık kullanılan katalizörler platin, osminyum, rodyum, rutenyum, paladyum gibi atom numarası büyük geçiş metallerinin kendileri veya kompleksleridir ![]() ![]() ![]() Canlıların vücudunda bulunan enzimler de çok iyi birer katalizördürler ![]() Korozyon Korozyon, metal veya metal alaşımlarının oksitlenme veya diğer kimyasal etkilerle aşınma durumu ![]() ![]() ![]() ![]() Yüzeyleri uygun şekilde korunmayan metal ve metal alaşımlarının bozunmaları önemli bir teknolojik sorundur Korozyonun Oluşumu Metal ve alaşımların kararlı halleri olan bileşik haline dönme eğilimleri yüksektir ![]() ![]() ![]() Korozyon, metalik malzemelerin içinde bulundukları ortamla reaksiyona girmeleri sonucu, dışardan enerji vermeye gerek olmadan, doğal olarak meydana gelen olaydır ![]() Korozyonun Sebepleri Korozyon olayları, her ortama ve her farklı tesir mekanizmalarına göre cereyan eder ![]() ![]() ![]() Elektro-Kimyasal Korozyon Olayları Elektro-kimyasal korozyon esasen anot rolündeki maddenin çözünmesidir ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Rutubetli Çelik Yüzeylerinin Elektro-Kimyasal Oksijen Korozyonu Metal parçalarının üst yüzeyleri rutubetli ortamlarda ve açık havada, bir oksit tabakası ile kaplanır ![]() ![]() Korozyona dayanan olaylar, havadaki oksijenin demir malzemesinin üstündeki su ile bağlantılı halde tesir etmesinden ileri gelmektedir ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Korozyon Elemanlarında Elektro-Kimyasal Korozyon Bu korozyon, bir galvanik eleman içinde cereyan eden aynı olaylardan ileri gelmektedir ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Normal bir hidrojen elektrodu ile yapılan ölçümler vasıtasıyla, Normal Potansiyel olarak isimlendirilen münferit elektrot malzemelerinin gerilimleri tayin edilmiş ve metallerin gerilim sırası tablosuna aktarılmışlardır ![]() Hidrojen sıfır potansiyelinden itibaren sola doğru asal olmayan metaller, sağa doğru asal metaller yer alırlar ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Bir galvanik elemanın şartları makina elemanlarında ve yapı parçalarında birçok yerlerde meydana gelir ![]() ![]() ![]() ![]() Kimyasal sentez İki farklı maddenin birleşerek kendi özelliklerini kaybedip yeni özellikte bir madde meydana getirmesi olayına sentez denir ![]() ![]() Simyasal süreçler Damıtma Damıtma, iki veya daha fazla bileşen içeren bir karışımın ısıtılıp, buhar ve sıvı faz oluşturmak suretiyle daha uçucu bileşence zengin karışımların elde edilmesini sağlayan ayırma işlemidir ![]() ![]() ![]() Çözelti Bir ya da daha fazla kimyasal maddenin, bir sıvı içersinde, herhangi bir oranda bir araya gelerek oluşturdukları homojen karışıma çözelti denir Diğer bir deyişle, bir maddenin başka bir madde içinde gözle görülemeyecek kadar küçük tanecikler halinde dağılarak, homojen karışım oluşturması olayına çözünme, elde edilen karışıma da çözelti denir ![]() Bir çözeltiyi oluşturan maddelerden genellikle çok olanına çözücü, az olanına da çözünen denir ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Kimyasal tepkimeler ![]() Kimyasal tepkime (kimyasal reaksiyon), iki veya daha fazla maddenin birbiri ile etkileşmesi sonucu kendi özelliklerini kaybederek yeni özellikte maddeler oluşturmasıdır ![]() ![]() Özellikleri Kimyasal tepkimelere giren maddeler ortamda tükenebilirler ![]() A + B (Girenler) ---> AB (Yeni madde-ürünler) A ve B, 2 ![]() ![]() Kimyasal Tepkimelerde Değiştirilebilen Özellikler Atomların hacmi veya çapı Atomların elektron düzenleri Toplam potansiyel enerji Toplam mol sayısı Bir mol atomun toplam ağırlığı Toplam molekül sayısı Toplam hacim Renk, koku, tat gibi fiziksel özellikler Kimyasal Tepkime Çeşitleri Sentez tepkimeleri İki ya da daha fazla basit bir madde başka bir madde oluşturuyorsa böyle tepkimeler Sentez tepkimeleri olarak adlandırılır ![]() ![]() 2 H2 + O2 → 2H2O 2 ![]() ![]() 3 ![]() ![]() ![]() Yer değiştirme tepkimeleri [değiştir] Bir elementin bir bileşikle tepkimeye girerek bu bileşiklerdeki elementlerden birinin yerini aldığı tepkimelere denir ![]() örnek: Zn + 2 HCI → ZnCI2 + H2 Hg(s)½O2(g)→ HgO (k) + ısı Tepkime kabı Tepkime kabı olarak bilim adamları genellikle ısıya dayanıklı olan saat camı kullanırlar ![]() Tepkime ısısı Bir kimyasal tepkimede bütün maddeleri aynı sıcaklıkta tutabilmek için tepkime sistemine eklenmesi veya sistemden uzaklaştırılması gereken ısı miktarıdır ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ÖRNEĞİN; H2 + Cl2 → 2 HCl + 44 kkal tepkimesinde tepkimeye giren H2 ve Cl2 moleküllerinde iki atomu bir arada tutan bağların koparılması enerji ister ![]() ![]() ![]() H2 + I2 + 12,4 kkal → 2HI tepkimesinde alınan enerji verilen enerjiden fazla olup bu tepkime de ısıalan tepkime olur ![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Kimyasal Süreçler |
![]() |
![]() |
#2 |
Prof. Dr. Sinsi
|
![]() Kimyasal SüreçlerHidrometalurji Hidrometalurji temel olarak, sıvı kimyasalların kullanılmasıyla uygulanan ekstraktif metalurji yöntemlerden biridir ![]() ![]() Hidrometalurji üç başlık altında incelenebilir: Liç Safsızlaştırma Metal Kazanımı Liç Liç işlemi, çözücü özellik gösteren sıvı kimyasalları kullanarak kıymetli metalleri kazanma işlemidir ![]() ![]() ![]() ![]() Temel türleri: Yerinde liç, yığın liçi ve kolon liçidir ![]() Safsızlaştırma Liç sonucunda metal ile birlikte, cevherde varolan diğer metaller de çözeltiye alınmış olabilir ![]() ![]() ![]() Solvent ekstraksiyon (SX) Sementasyon İyon değiştirme Solvent ekstraksiyon Solvent ekstraksiyonda esas amaç, istenilen metali, farklı faza geçirerek ayırmaktır ![]() ![]() Organik çözücü, yüklü çözelti üzerinde kullanıldığında, kıymetli metaller organiğe geçerler ![]() ![]() ![]() ![]() İyon değiştirme Doğal zeolit, reçine, aktif karbon gibi maddeler kullanılarak anyon-katyon değişimi sayesinde metaller kazanılabilir ![]() Metal Kazanımı Hidrometalurjide son adım metal kazanımıdır ![]() ![]() ![]() Elektrokazanım Gaz ile İndirgeme Metal ile Çöktürme Elektrokazanım Temel olarak, metal içeren çözelti içinden elektrik akımı geçirilmesi sonucu metalin indirgenmesi ve katot plakalar üzerinde birikmesi şeklinde uygulanır ![]() Metal ile Çöktürme Çözelti içerisine, daha aktif bir metal (Genelde Zn) talaşı karıştırılmasıyla uygulanır ![]() ![]() Kristalizasyon Katı bir maddenin uygun bir çözücü içinde soğukta az, sıcakta çok çözünmesi esasına dayanan bir fiziksel saflaştırma yöntemidir ![]() ![]() Bir funda üzerinde buzlanma sonrası oluşmuş kristalizasyon ![]() Yöntem Önce uygun çözücü seçilir ![]() ![]() ![]() ![]() Saflaştırılacak madde çözücü içinde ısıtılarak tamamen çözülmesi sağlanır ![]() ![]() ![]() Daha sonra süzme işlemine geçilir ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Madde renkli safsızlıklar içeriyorsa süzmeden önce bu safsızlıkların adsorblanması gerekir ![]() ![]() ![]() ![]() Süzme işlemi sonunda altta toplanan süzüntü üzeri saat camı ile kapatılarak soğumaya (kristallenmeye) bırakılır ![]() ![]() ![]() Bir süre beklendikten sonra kristallenme başlamamışsa şu yöntemlere başvurulmalıdır: Çözücü ısıtılarak buharlaştırılmalı, böylece maddenin çözeltideki derişimi artırılmalıdır ![]() Çözelti aşırı doygun olmuşsa kristallenmeyi başlatmak için aşılama yapılmalıdır ![]() Aşılama iki şekilde olur: Cam baget kristallenmeyen çözeltiye daldırılıp çıkarılır ![]() ![]() Çözeltiye bir miktar benzoik asit katılır ve kristallenme görülür ![]() Kristallenme tamamlandıktan sonra çözücüyü ortamdan çekmek için Nuçe erleni ve Büchner hunisi kullanılır ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Kristalleri üzerinde bulunduran süzgeç kağıdı spatül ile huni üzerinden alınır ve üzerinde süzgeç kâğıtları bulunan saat camı üzerinde kurutulur ![]() ![]() ![]() İşlem bitiminde saflık kontrolü yapılır ![]() ![]() Solvay işlemi Solvay işlemi veya amonyak-soda işlemi, Ernest Solvay tarafından 1860'ların sonlarında keşfedilen bir tür soda üretme yöntemidir ![]() ![]() ![]() ![]() NaCl + NH3 + CO2 + H2O → NaHCO3 + NH4Cl 2 NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O |
![]() |
![]() |
|