2023 Autor: Jake Johnson | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-05-24 23:12
Priprema supstance ili proizvoda u laboratoriji se uveliko razlikuje od obavljanja toga na industrijskom nivou, pošto je metodologija koju treba slediti izuzetno raznolika. U industriji su efikasnost i performanse reakcije, kao i njen ekonomski aspekt, izuzetno važni, dok se u laboratoriji obično koriste jednostavnije metode, koje su često manje efikasne.
Tako se, na primjer, klor lako priprema na laboratorijskom nivou, kroz reakciju koja se odvija između hlorovodonične kiseline i kalijum permanganata, slijedeći jednačinu:
MnO2 + 4 HCl → MnCl2 + 2 H2O + Cl2
Međutim, na industrijskom nivou, hlor se dobija elektrolizom rastvora jedinjenja natrijum hlorida.
Još jedan primjer je amonijak (NH3), koji se u industriji proizvodi od dušika i vodika, ali u laboratoriji se uglavnom sintetizira reakcijom natrijum hidroksida s nekim solima amonija:
NH4Cl + NaOH → NH3 + H2O + NaCl
U slučaju kiseonika, element koji se, kao i azot, u industriji dobija frakcionom destilacijom vazduha u tečnom stanju; Kada ga pripremamo u laboratoriji u manjem obimu, obično se radi termičkom razgradnjom jedinjenja kalijum hlorata, u prisustvu ugljen-dioksida.mangan:
2 KClO3 → 2 KCl + 3 O2
Broj efektivnih katalizatora koji povećavaju brzinu hemijskih reakcija je veoma važan, jer oko 70% hemijskih postupaka u industriji uključuje katalitički period.
Uopšteno govoreći, prije početka proizvodnje jedinjenja u hemiji, potrebna je serija detaljnih i konciznih studija kako bi se saznala njegova održivost u laboratoriji. Nakon ovih studija slijedi određeni broj manjih testova, svojevrsnih pilot testova, da bi se konačno prešlo na industrijska ispitivanja. Performanse predstavljene hemijskim postupcima daju nam osnove da možemo da izvršimo ono što je poznato kao materijalni bilansi, gde se mora izvršiti kvantitativno proučavanje svih materijala koji učestvuju, koji ulaze ili izlaze iz navedenog procesa, i koji, dakle, zajedno sa bilansima koji se prave na potrebnoj energiji, a koji se zasnivaju na principu očuvanja energije, daju nam osnove da možemo govoriti o opštoj ekonomskoj ceni postupka, vitalnoj činjenici u industrijskoj hemiji. Generalno, na nivou industrijskog interesa, hemijski proces mora biti u stanju da savršeno kombinuje odgovarajuće hemijske reakcije sa grupom operacija zasnovanih na hemijskim i fizičkim principima, kao što su kristalizacija, destilacija, itd.
U industrijskim postrojenjima koriste se reakcijski reaktori, koji mogu biti različitih tipova, kao idealniizbor njihovih veličina prema funkciji i potražnji koja postoji. Njegove karakteristike moraju biti u skladu sa uslovima koji će se izvoditi u radu, odnosno sa pritiskom i temperaturom, kao i sa svojstvima i fizikom reagensa.
Postoje relativno mali industrijski pogoni koji mogu dovesti do proizvodnje proizvoda određene vrijednosti, u količinama od tona godišnje. S druge strane, za proizvode za kojima postoji velika potražnja, vrši se veliki obim, kontinuirano i sa visokim stepenom automatizacije, dostižući visoke proizvodnje od stotine i stotine tona godišnje, posebno ako je u pitanju petrohemijski sektor., ili proizvodnju visoko traženih proizvoda kao što je amonijak.
Hemijsku industriju karakteriše visok nivo tehnologije, velika ulaganja i stalna potreba za poboljšanjem i traženjem procesa, kroz aktivnosti istraživanja i razvoja (I+D). Procjenjuje se da se oko 5% prodaje proizvoda reinvestira u istraživanje, iako taj postotak raste ako govorimo o drugim sektorima, kao što je farmaceutska industrija.
