उत्पादन के मामले में रूसी रासायनिक उद्योग दुनिया में ग्यारहवें स्थान पर है। देश के कुल औद्योगिक उत्पादन में उद्योग का हिस्सा 6% है। रासायनिक उद्यम 7% अचल संपत्तियों (मैकेनिकल इंजीनियरिंग, ईंधन उद्योग, ऊर्जा और धातु विज्ञान के बाद पांचवां स्थान) के लिए खाते हैं, जो औद्योगिक निर्यात के मूल्य का 8% और बजट में कर राजस्व का 7% प्रदान करते हैं। रासायनिक परिसर के उद्यम सभी उद्योगों के लिए कच्चे माल, अर्ध-तैयार उत्पादों, विभिन्न सामग्रियों (प्लास्टिक, रासायनिक फाइबर, टायर, वार्निश और पेंट, डाई, खनिज उर्वरक, आदि) के आपूर्तिकर्ता हैं और इसका महत्वपूर्ण प्रभाव हो सकता है। उनके विकास का पैमाना, दिशा और दक्षता।

रूसी रासायनिक उद्योग आज

बाजार सुधारों की शुरुआत के बाद से परिवर्तनों ने स्वामित्व के रूप में रासायनिक उत्पादन की संरचना को महत्वपूर्ण रूप से बदल दिया है: आज तक, रासायनिक परिसर में उद्यमों का सबसे छोटा समूह है जो राज्य के स्वामित्व में बना हुआ है। निजीकरण के परिणामस्वरूप, रासायनिक उद्यमों के एक महत्वपूर्ण हिस्से में हिस्सेदारी को नियंत्रित करना बाहरी निवेशकों के हाथों में चला गया। ये मुख्य रूप से तेल और गैस कंपनियां हैं।

उद्योग के विशेषज्ञों के अनुसार, रूसी रासायनिक उद्योग को गुणात्मक छलांग की जरूरत है, अन्यथा यह बिल्कुल अप्रतिस्पर्धी हो जाएगा। उद्योग के विकास में बाधा डालने वाले मुख्य कारकों में हमारे उद्योग के लिए आम समस्याएं हैं। सबसे पहले, यह संपत्ति का मूल्यह्रास है - रूसी उद्यमों में स्थापित तकनीकी उपकरण आधुनिक आवश्यकताओं से बेहद पीछे हैं (इसके एक महत्वपूर्ण हिस्से का सेवा जीवन 20 वर्ष या उससे अधिक है, अचल संपत्तियों के मूल्यह्रास की डिग्री लगभग 46% है) . अन्य समस्याएं विकसित देशों में रासायनिक उद्योग की आधुनिक प्रवृत्तियों के साथ रूसी रासायनिक परिसर के उत्पादन की संरचना की असंगति हैं, साथ ही यह तथ्य कि रूसी रासायनिक परिसर के उत्पादन का आधार कम डिग्री वाले उत्पाद हैं प्राथमिक कच्चे माल का पुनर्वितरण।

यदि हम उद्योग के रणनीतिक उद्देश्यों के बारे में बात करते हैं, तो ये तकनीकी पुन: उपकरण और मौजूदा का आधुनिकीकरण और नई आर्थिक रूप से कुशल और पर्यावरण के अनुकूल उत्पादन सुविधाओं का निर्माण, निर्यात क्षमता का विकास और रासायनिक उत्पादों के लिए आंतरिक बाजार और विकास हैं। रासायनिक परिसर के संसाधन, कच्चे माल और ईंधन और ऊर्जा आपूर्ति की। अन्य कार्यों के अलावा, विशेषज्ञ उच्च तकनीक वाले उत्पादों के उत्पादन में वृद्धि के साथ-साथ रूसी रासायनिक उद्योग के उद्यमों की अनुसंधान एवं विकास और नवीन गतिविधि की दक्षता बढ़ाने की दिशा में रासायनिक परिसर के संगठनात्मक और संरचनात्मक विकास को कहते हैं।

यह सब अधिक महत्वपूर्ण है, क्योंकि 2020 से 2030 की अवधि में, उद्योग और व्यापार मंत्रालय के विशेषज्ञों द्वारा किए गए विश्लेषण के अनुसार, रूसी रासायनिक उद्योग को नए उच्च की मांग को पूरा करने के कार्य का सामना करना पड़ेगा- मैकेनिकल इंजीनियरिंग, जहाज निर्माण, चिकित्सा, हेलीकॉप्टर इंजीनियरिंग, विमान निर्माण से तकनीकी सामग्री। , बिजली इंजीनियरिंग।

अंतरिक्ष, विमानन और परमाणु ऊर्जा क्षेत्रों में विकास के लिए नई रासायनिक सामग्री, मिश्रित सामग्री, सीलिंग सामग्री, ध्वनि इन्सुलेशन सामग्री, बिजली के तार और केबल और कोटिंग्स की भी आवश्यकता होगी। उत्पादों के तकनीकी गुणों के लिए पहले से ही उच्च आवश्यकताएं, जैसे उच्च शक्ति, विकिरण प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध, उच्च और निम्न तापमान जोखिम, और सामग्री की उम्र बढ़ने के प्रतिरोध में वृद्धि होगी।

उदाहरण के लिए, अब वैश्विक ऑटोमोटिव उद्योग में, पॉलिमर ऑटो घटकों के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में धातुओं के बाद दूसरे स्थान पर हैं। रूस में, उत्पादित सभी प्रकार के प्लास्टिक के ब्रांडों की कमी और सीमित सीमा है, जो निर्मित ऑटो घटकों की सीमा को बढ़ाने के लिए एक गंभीर बाधा उत्पन्न करता है।

रूस में निर्माण सामग्री की कुल मात्रा में बहुलक कंपोजिट का हिस्सा भी काफी कम है। जबकि सिविल इंजीनियरिंग मुख्य रूप से "पारंपरिक" सामग्री का उपयोग करता है, ऐसे क्षेत्रों में पुलों, रेलवे, रेलवे सुरंगों आदि के निर्माण में, बहुलक कंपोजिट की रूस में महत्वपूर्ण संभावनाएं हैं।

इस प्रकार, विशेषज्ञों का कहना है कि रूस में आवश्यक पॉलिमर का उत्पादन स्थापित करना आयात प्रतिस्थापन का एक महत्वपूर्ण खंड बन सकता है। इसी समय, निर्माण में रासायनिक उत्पादों का उपयोग लगातार बढ़ रहा है: ये निर्माण सामग्री में नई इन्सुलेशन सामग्री और योजक हैं, और इन्सुलेट सामग्री, और कोटिंग्स जो सूरज की रोशनी से बिजली उत्पन्न करती हैं, और सड़क की सतह जो यातायात प्रवाह को मापने की अनुमति देती हैं, आदि।

नए रासायनिक उत्पाद भी बाजार में दिखाई दे रहे हैं: लंबे जीवन चक्र वाले प्लास्टिक, आत्म-निदान और आत्म-अनुकूलन में सक्षम सामग्री, नई पीढ़ी के उच्च तकनीक वाले फाइबर, स्वयं-उपचार इको-रबर और स्मार्ट नैनोमटेरियल्स जो आकार बदलते हैं उपयोगकर्ता का अनुरोध। विशेषज्ञ सक्रिय झिल्ली के कार्य के साथ पॉलिमर के बारे में बात करते हैं जो अणुओं को सॉर्ट कर सकते हैं, अनाकार पॉलिमर के बारे में जो क्षतिग्रस्त कोटिंग्स की मरम्मत कर सकते हैं, रूस की वर्तमान नीति में बहुत महत्वपूर्ण आर्कटिक ईंधन आदि के बारे में बात करते हैं।

कई विशेषज्ञ जैविक रूप से व्युत्पन्न सामग्रियों के महत्व में और वृद्धि की भविष्यवाणी करते हैं। मध्यम अवधि में, नवीकरणीय संसाधनों ("सफेद" रसायन विज्ञान) से रासायनिक उत्पादों के बड़े पैमाने पर उत्पादन की उम्मीद है: जैव ईंधन, बायोडिग्रेडेबल पॉलिमर, बायोसेंसर और बायोचिप्स से उत्पाद। विशेषज्ञों के प्रारंभिक अनुमानों के अनुसार, बायोपॉलिमर (नवीकरणीय संसाधनों के आधार पर बने पॉलिमर) के बाजार में सालाना 8-10% की वृद्धि होगी और 2020 तक कुल पॉलिमर बाजार में उनकी हिस्सेदारी 25-30% हो जाएगी।

उद्योग और व्यापार मंत्रालय के अधिकारियों के अनुसार, यह सब रूस में भी उत्पादित किया जा सकता है, यदि घरेलू रासायनिक उद्योग में आवश्यक निवेश किया जाता है।

ऊर्जा और रसायन

अगर हम रसायन विज्ञान और ऊर्जा के बीच संबंधों के बारे में बात करते हैं, तो वे निकटतम हैं: रासायनिक उद्योग बड़ी मात्रा में ऊर्जा की खपत करता है। ऊर्जा को एंडोथर्मिक प्रक्रियाओं के कार्यान्वयन पर, सामग्री के परिवहन पर, ठोस पदार्थों को कुचलने और कुचलने, निस्पंदन, गैसों के संपीड़न आदि पर खर्च किया जाता है। कैल्शियम कार्बाइड, फास्फोरस, अमोनिया, पॉलीथीन, आइसोप्रीन के उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण ऊर्जा खपत की आवश्यकता होती है। स्टाइरीन, आदि पेट्रोकेमिकल्स के साथ, वे ऊर्जा-गहन उद्योग हैं। लगभग 7% औद्योगिक उत्पादों का निर्माण, वे पूरे उद्योग द्वारा उपयोग की जाने वाली ऊर्जा का 13-20% उपभोग करते हैं।

हालांकि, रसायन विज्ञान की उपलब्धियां ऊर्जा क्षेत्र के लिए काम करती हैं। पहले से ही आज, रसायनज्ञ ईंधन संसाधनों के अधिकतम और व्यापक ऊर्जा-तकनीकी उपयोग के मुद्दों पर काम कर रहे हैं - पर्यावरण को गर्मी के नुकसान में कमी, गर्मी की वसूली, स्थानीय ईंधन संसाधनों का अधिकतम उपयोग आदि।

उदाहरण के लिए, कई देश कोयले को तरल (साथ ही गैसीय) ईंधन में परिवर्तित करने के लिए एक लागत प्रभावी तकनीक विकसित कर रहे हैं। रूसी रसायनज्ञ भी इस समस्या पर काम कर रहे हैं। कोयले को संश्लेषण गैस में संसाधित करने की आधुनिक प्रक्रिया का सार इस प्रकार है। प्लाज्मा जनरेटर में जल वाष्प और ऑक्सीजन का मिश्रण डाला जाता है। फिर कोयले की धूल लाल-गर्म गैस मशाल में प्रवेश करती है, और रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोजन का मिश्रण बनता है, यानी संश्लेषण गैस। इससे मेथनॉल प्राप्त होता है, जो आंतरिक दहन इंजनों में गैसोलीन की जगह ले सकता है और पर्यावरणीय प्रभाव के मामले में तेल, गैस, कोयले के साथ अनुकूल रूप से तुलना करता है।

रूस में, कसैले तेल (उच्च आणविक भार हाइड्रोकार्बन होते हैं) के निष्कर्षण के लिए रासायनिक विधियों का भी विकास किया गया है, जिसका एक महत्वपूर्ण हिस्सा कीचड़ के गड्ढों में रहता है। स्ट्रेट में पंप किए गए पानी में तेल की उपज बढ़ाने के लिए, सर्फेक्टेंट जोड़े जाते हैं, उनके अणु तेल-पानी के इंटरफेस पर स्थित होते हैं, जिससे तेल की गतिशीलता बढ़ जाती है।

हाइड्रोजन ऊर्जा बहुत आशाजनक प्रतीत होती है, जो हाइड्रोजन के दहन पर आधारित होती है, जिसके दौरान कोई हानिकारक उत्सर्जन नहीं होता है। फिर भी, इसके विकास के लिए, हाइड्रोजन की लागत को कम करने, इसके भंडारण और परिवहन के विश्वसनीय साधन बनाने से जुड़ी कई समस्याओं को हल करना आवश्यक है। यदि ये कार्य प्राप्त करने योग्य हैं, तो हाइड्रोजन का व्यापक रूप से विमानन, जल और भूमि परिवहन, औद्योगिक और कृषि उत्पादन में उपयोग किया जाएगा। रूसी वैज्ञानिक इन मुद्दों पर अपने यूरोपीय सहयोगियों के साथ मिलकर काम कर रहे हैं।

प्रमुख क्षेत्रों में से एक "भारी" उच्च-चिपचिपापन तेल के लागत प्रभावी प्रसंस्करण के साथ-साथ तेल रिफाइनरियों के भारी अवशेषों से जुड़ी समस्याओं का समाधान है। यूरोपीय संघ के देशों में तेल शोधन की गहराई कम से कम 85% है, और पूर्वानुमान अवधि में यह मूल्य बढ़ जाएगा। रूसी तेल शोधन परिसर के उद्यमों में, ज्यादातर मामलों में भारी तेल अंशों के प्रसंस्करण के लिए माध्यमिक प्रक्रियाओं का आवश्यक सेट अनुपस्थित है, और शोधन की गहराई लगभग 70% है। इस सूचक में वृद्धि आपको अतिरिक्त लाभ प्राप्त करने और द्वितीयक कच्चे माल के उपयोग की दक्षता बढ़ाने की अनुमति देगी।

पहले से ही आज, रूसी विज्ञान अकादमी के पेट्रोकेमिकल संश्लेषण संस्थान ने ग्रोज़नी पेट्रोलियम इंस्टीट्यूट (ग्रोज़एनआईआई) के साथ मिलकर नैनोसाइज्ड उत्प्रेरक पर टार के हाइड्रोजनीकरण की तैयारी के लिए एक मौलिक रूप से नई तकनीक बनाई है, जिसके बाद पारंपरिक अत्यधिक कुशल प्रक्रियाओं का उपयोग करना संभव है। वैक्यूम डिस्टिलेट की कैटेलिटिक क्रैकिंग या हाइड्रोक्रैकिंग, यानी डीप ऑयल रिफाइनिंग के पारंपरिक तरीके। इसी समय, तेल शोधन की जटिलता तेल (तेल, तरल और ठोस पैराफिन, पेट्रोलियम एसिड, आदि) से मूल्यवान घटकों के तर्कसंगत निष्कर्षण और उत्पादों के निपटान के लिए पहले से मुश्किल के इष्टतम प्रसंस्करण दोनों को मानती है, उदाहरण के लिए, हल्की गैसें, डामर, रेत। अपशिष्ट मुक्त तेल शोधन, जो पर्यावरण पर मानव गतिविधियों के बढ़ते नकारात्मक प्रभाव के कारण विशेष रूप से तीव्र हो गया है, उपयोगी घटकों के अधिकतम निष्कर्षण के साथ सभी तेल अंशों के पूर्ण प्रसंस्करण के लिए भी प्रदान करता है: प्रौद्योगिकियों, उत्प्रेरक और अभिकर्मकों का उपयोग हानिकारक उत्सर्जन और अपशिष्ट के गठन को बाहर करता है।

इसके अलावा, गैस रसायन रूस के लिए सबसे दिलचस्प क्षेत्रों में से एक बना हुआ है, जिसे प्राकृतिक गैस को तरल उत्पादों में परिवर्तित करने के लिए सरल और लागत प्रभावी प्रौद्योगिकियों की सख्त आवश्यकता है, जो सीधे गैस उत्पादन क्षेत्रों में संचालन के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जिसमें ध्रुवीय क्षेत्रों और समुद्री शेल्फ पर।

रासायनिक उद्योग की मदद से, रूस न केवल प्राथमिक ऊर्जा संसाधनों में, बल्कि महंगे रसायनों और पर्यावरण के अनुकूल मोटर ईंधन के लिए अधिक लाभदायक बाजार में भी अपनी बाजार हिस्सेदारी का विस्तार कर सकता है। यह इस क्षेत्र में है कि आने वाले वर्षों में रूस के पास हाई-टेक बाजार में प्रवेश करने की सबसे बड़ी संभावना है। विश्व बाजार का अल्ट्रा-लो-सल्फर गैसोलीन और डीजल ईंधन के लिए संक्रमण, जो पर्यावरण के सुधार को प्रभावित करता है, एक महत्वपूर्ण घटना है जिसमें आर्थिक और राज्य तंत्र में बड़ी संख्या में लिंक शामिल हैं। यह संक्रमण तरल अंशों की गहरी और अति-गहरी शुद्धि के लिए प्रौद्योगिकियों के विकास के साथ-साथ तकनीकी और संबंधित रिफाइनरी गैसों के शुद्धिकरण और प्रसंस्करण के लिए नई प्रक्रियाओं के विकास के साथ है। यहां रूसी रसायनज्ञ भी योगदान दे सकते थे।

रूस का रासायनिक उद्योग परमाणु ऊर्जा के क्षेत्र में ऊर्जा उद्योग के साथ विशेष रूप से निकटता से संपर्क करता है। इसके अलावा, हम न केवल ईंधन तत्वों के उत्पादन के बारे में बात कर रहे हैं, बल्कि अधिक विदेशी परियोजनाओं के बारे में भी बात कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, यह परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के लिए है कि भविष्य में एक और आवेदन मिलेगा - हाइड्रोजन के उत्पादन के लिए। उत्पादित हाइड्रोजन का एक हिस्सा रासायनिक उद्योग द्वारा खपत किया जाएगा, जबकि दूसरा हिस्सा गैस टरबाइन इकाइयों को बिजली देने के लिए काम करेगा जो चरम भार पर चालू होते हैं।

नैनोमैटेरियल्स और बायोकैटलिसिस

विशेषज्ञ नई प्रौद्योगिकियों के विकास और रेडियोधर्मी अपशिष्ट निपटान के साधनों को रासायनिक उद्योग में आशाजनक प्रौद्योगिकियों के रूप में मानते हैं; आणविक डिजाइन, ऊर्जा के रासायनिक पहलू, जैसे कि वर्तमान के नए रासायनिक स्रोतों का निर्माण, गैर-तेल और नवीकरणीय कच्चे माल से ईंधन प्राप्त करने के लिए प्रौद्योगिकियों का विकास, उच्च ऊर्जा वाले पदार्थ और सामग्री, आदि।

नैनोकैमिस्ट्री में, सबसे "उन्नत" क्षेत्रों में नैनोकैटलिसिस, सूचना प्राप्त करने, प्रसंस्करण और संचारित करने के लिए नैनोमटेरियल्स का उत्पादन, आणविक स्मृति वाहक, और नैनोमोडुलेटर का विकास शामिल है।

जैव उत्प्रेरक प्रौद्योगिकियों का उपयोग जैव निम्नीकरणीय और विद्युत प्रवाहकीय पॉलिमर के उत्पादन के लिए किया जाना चाहिए; बढ़ी हुई तेल वसूली और जल उपचार के लिए उच्च आणविक भार पॉलिमर; धातु संरचनाओं के एंटीकोर्सिव और एंटीस्टेटिक कोटिंग्स, पेंट और वार्निश कोटिंग्स की दक्षता में बेहतर; बायोसेंसर और बायोचिप्स जो दवा, एयरोस्पेस और कंप्यूटर प्रौद्योगिकी में उपयोग के लिए अत्यधिक विशिष्ट जैविक धारणा और मान्यता के सिद्धांतों का उपयोग करते हैं। हम भारी धातुओं और रेडियोन्यूक्लाइड को हटाने सहित रासायनिक मिश्रणों के पृथक्करण और शुद्धिकरण, पाउडर कोटिंग्स के उत्पादन और अनुप्रयोग, पानी के विखनिजीकरण, पानी और मिट्टी के शुद्धिकरण की एक नई विधि का भी उल्लेख कर सकते हैं।

विशेषज्ञों के अनुसार, नैनो- और जैव प्रौद्योगिकी के विकास से उन्नत गुणों वाले उत्पादों की एक नई पीढ़ी का उदय होगा, जो बदले में, ऊर्जा सहित कई उद्योगों में उनके नए आवेदन को जन्म देगा। ये हैं, उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन भंडारण के लिए नई सामग्री, अलवणीकरण और उपचार संयंत्रों के लिए बेहतर झिल्ली, स्व-उपचार कोटिंग्स, आदि।

इस प्रकार, आधुनिक परिस्थितियों में, बिजली उद्योग को नवीनतम रासायनिक प्रौद्योगिकियों की आवश्यकता होती है, और रूसी उत्पादक भी इस मांग का जवाब दे रहे हैं।

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मारिया जैतसेवा, परमाणु ऊर्जा क्षेत्र के निदेशक, एनपीपी वीएमपी-नेवा एलएलसी: - वीएमपी रिसर्च एंड प्रोडक्शन होल्डिंग धातु और कंक्रीट के दीर्घकालिक संरक्षण के लिए कोटिंग्स के विकास, उत्पादन और कार्यान्वयन में माहिर हैं।

उत्पादित एंटीकोर्सिव और अग्निरोधी सामग्री, साथ ही बहुलक फर्श कवरिंग में उच्च तकनीकी और परिचालन विशेषताएं होती हैं, जो उच्च-प्रदर्शन वर्णक, रासायनिक और मौसम प्रतिरोधी पॉलिमर, विशेष भराव और सहायक योजक के कारण प्राप्त होती हैं। हम ऊर्जा क्षेत्र में 17 वर्षों से अधिक समय से काम कर रहे हैं। आज हम उद्योग के विशेषज्ञों का ध्यान नई दिलचस्प सामग्री की ओर आकर्षित करते हैं जिनके पास पहले से ही परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में आवेदन का सकारात्मक अनुभव है। VINIKOR® EP-1155D तामचीनी को रिएक्टर ब्लॉक सहित नियंत्रित पहुंच क्षेत्र की सुरक्षा के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह रूस में एकमात्र ऐसी सामग्री है जिसने रिएक्टर ब्लॉक की सामान्य परिचालन स्थितियों के तहत नकली परीक्षण पास किए हैं। आज तक, परीक्षण 50 वर्षों के लिए सुरक्षात्मक मापदंडों के नुकसान के बिना कोटिंग के संचालन की संभावना की पुष्टि करते हैं। यह सब हमें इस सामग्री को डिजाइनरों और संयंत्रों की परिचालन सेवाओं, परमाणु कचरे के प्रसंस्करण के लिए संयंत्रों और भंडारण सुविधाओं की पेशकश करने की अनुमति देता है, जहां कहीं भी सुविधाओं की सुरक्षा के लिए रोसाटॉम की उच्च आवश्यकताएं हैं। पावर इंजीनियरिंग और हाइड्रोलिक इंजीनियरिंग सुविधाओं के लिए एक अन्य सामग्री IZOLEP®-हाइड्रो प्राइमर-तामचीनी है। इसका उपयोग पानी के नीचे के क्षेत्र में और चर गीलापन के क्षेत्र में स्थित धातु संरचनाओं की रक्षा के लिए किया जाता है। यह एनपीपी कूलिंग टॉवर में सफलतापूर्वक पूर्ण पैमाने पर परीक्षण पास कर रहा है।

रासायनिक उद्योग को उत्पादों की विस्तृत श्रृंखला के कारण राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के सभी क्षेत्रों के साथ घनिष्ठ संबंधों की विशेषता है। उत्पादन का यह क्षेत्र उच्च सामग्री खपत की विशेषता है। उत्पादों के उत्पादन में सामग्री और ऊर्जा की लागत अंतिम उत्पाद की लागत के 2/3 से 4/5 तक हो सकती है।

रासायनिक प्रौद्योगिकी का विकास कच्चे माल और ऊर्जा के एकीकृत उपयोग, निरंतर और अपशिष्ट मुक्त प्रक्रियाओं के उपयोग, पर्यावरण की पारिस्थितिक सुरक्षा, उच्च दबाव और तापमान के उपयोग, स्वचालन की उपलब्धियों को ध्यान में रखते हुए किया जाता है। और साइबरनेटाइजेशन।

रासायनिक उद्योग बहुत अधिक ऊर्जा की खपत करता है। ऊर्जा एंडोथर्मिक प्रक्रियाओं के कार्यान्वयन पर, सामग्री के परिवहन पर, ठोस पदार्थों के टुकड़े टुकड़े करने और कुचलने, निस्पंदन, गैसों के संपीड़न आदि पर खर्च की जाती है। कैल्शियम कार्बाइड, फास्फोरस, अमोनिया, पॉलीइथाइलीन, आइसोप्रीन, स्टाइरीन आदि के उत्पादन के लिए काफी ऊर्जा खपत की आवश्यकता होती है। पेट्रोकेमिकल के साथ रासायनिक उत्पादन, उद्योग के ऊर्जा-गहन क्षेत्र हैं। लगभग 7% औद्योगिक उत्पादों को जारी करते हुए, वे पूरे उद्योग द्वारा उपयोग की जाने वाली ऊर्जा के 13-20% के भीतर खपत करते हैं।

ऊर्जा स्रोत अक्सर पारंपरिक गैर-नवीकरणीय प्राकृतिक संसाधन होते हैं - कोयला, तेल, प्राकृतिक गैस, पीट, शेल। हाल ही में, वे बहुत जल्दी समाप्त हो गए हैं। तेल और प्राकृतिक गैस के भंडार विशेष रूप से त्वरित दर से घट रहे हैं, और वे सीमित और अपूरणीय हैं। अप्रत्याशित रूप से, यह एक ऊर्जा समस्या पैदा करता है।

80 वर्षों के दौरान, ऊर्जा के कुछ मुख्य स्रोतों को दूसरों द्वारा बदल दिया गया था: लकड़ी को कोयले से बदल दिया गया था, कोयला - तेल के लिए, तेल - गैस के लिए, हाइड्रोकार्बन ईंधन - परमाणु ईंधन के लिए। 1980 के दशक की शुरुआत तक, दुनिया की ऊर्जा मांग का लगभग 70% तेल और प्राकृतिक गैस से, 25% कोयले और भूरे कोयले से और केवल 5% ऊर्जा के अन्य स्रोतों द्वारा पूरा किया गया था।

विभिन्न देशों में, ऊर्जा की समस्या को अलग-अलग तरीकों से हल किया जाता है, फिर भी, रसायन विज्ञान इसके समाधान में महत्वपूर्ण योगदान देता है। इस प्रकार, केमिस्ट मानते हैं कि भविष्य में (लगभग 25-30 वर्ष) तेल अपनी नेतृत्व की स्थिति को बनाए रखेगा। लेकिन ऊर्जा संसाधनों में इसके योगदान में उल्लेखनीय रूप से कमी आएगी और कोयले, गैस, परमाणु ईंधन की हाइड्रोजन ऊर्जा, सौर ऊर्जा, पृथ्वी की गहराई की ऊर्जा और बायोएनेर्जी सहित अन्य प्रकार की नवीकरणीय ऊर्जा के बढ़ते उपयोग से इसकी भरपाई हो जाएगी।

पहले से ही आज, रसायनज्ञ ईंधन संसाधनों के अधिकतम और जटिल ऊर्जा-तकनीकी उपयोग के बारे में चिंतित हैं - पर्यावरण को गर्मी के नुकसान में कमी, गर्मी की वसूली, स्थानीय ईंधन संसाधनों का अधिकतम उपयोग आदि।

मुख्य विद्युत ऊर्जा के स्रोत

थर्मल पावर प्लांट

वे जैविक ईंधन - ईंधन तेल, कोयला, पीट, गैस, शेल पर काम करते हैं। थर्मल पावर प्लांट मुख्य रूप से उस क्षेत्र में स्थित हैं जहां प्राकृतिक संसाधन मौजूद हैं और बड़ी तेल रिफाइनरियों के पास हैं।

हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट

उन्हें उन जगहों पर खड़ा किया जाता है जहां एक बांध द्वारा बड़ी नदियों को अवरुद्ध कर दिया जाता है, और गिरते पानी की ऊर्जा के लिए धन्यवाद, एक विद्युत जनरेटर के टर्बाइन घूमते हैं। इस विधि से बिजली का उत्पादन सबसे अधिक पर्यावरण के अनुकूल माना जाता है क्योंकि इसमें विभिन्न प्रकार के ईंधन का दहन नहीं होता है, इसलिए कोई हानिकारक अपशिष्ट नहीं होता है।

जलविद्युत शक्ति संयंत्र

नाभिकीय ऊर्जा यंत्र

पानी को गर्म करने के लिए ऊष्मा ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जो परमाणु प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप निकलती है। अन्यथा, यह एक थर्मल पावर प्लांट के समान है।

परमाणु ऊर्जा संयंत्र

अपरंपरागत ऊर्जा स्रोत

इनमें हवा, सूरज, स्थलीय टर्बाइनों से निकलने वाली गर्मी और समुद्री ज्वार शामिल हैं। हाल ही में, उनका तेजी से अपरंपरागत अतिरिक्त ऊर्जा स्रोतों के रूप में उपयोग किया जा रहा है। वैज्ञानिकों का तर्क है कि 2050 तक अपरंपरागत ऊर्जा स्रोत मुख्यधारा बन जाएंगे, जबकि पारंपरिक ऊर्जा स्रोत अपना मूल्य खो देंगे।

सूर्य की ऊर्जा

इसे इस्तेमाल करने के कई तरीके हैं। सूर्य से ऊर्जा प्राप्त करने की भौतिक विधि के दौरान, गैल्वेनिक बैटरियों का उपयोग किया जाता है जो सौर ऊर्जा को विद्युत या तापीय ऊर्जा में अवशोषित और परिवर्तित कर सकती हैं। दर्पणों की एक प्रणाली का भी उपयोग किया जाता है जो सूर्य की किरणों को दर्शाता है और उन्हें तेल से भरे पाइप में निर्देशित करता है, जहां सूर्य की गर्मी केंद्रित होती है।

कुछ क्षेत्रों में सौर संग्राहकों का उपयोग करना अधिक समीचीन है, जिसकी सहायता से पर्यावरणीय समस्या को आंशिक रूप से हल करना और घरेलू जरूरतों के लिए ऊर्जा का उपयोग करना संभव है।

सौर ऊर्जा के मुख्य लाभ स्रोतों की सामान्य उपलब्धता और अटूटता, पर्यावरण के लिए पूर्ण सुरक्षा और ऊर्जा के मुख्य पर्यावरण के अनुकूल स्रोत हैं।

मुख्य नुकसान सौर ऊर्जा संयंत्र के निर्माण के लिए भूमि के बड़े क्षेत्रों की आवश्यकता है।

सौर ऊर्जा संयंत्र

पवन ऊर्जा

तेज हवा होने पर ही पवन फार्म विद्युत ऊर्जा का उत्पादन करने में सक्षम होते हैं। पवन का "ऊर्जा का मुख्य आधुनिक स्रोत" पवन टरबाइन है, जो एक जटिल संरचना है। इसमें दो ऑपरेटिंग मोड प्रोग्राम किए गए हैं - कमजोर और तेज हवा, और बहुत तेज हवा होने पर इंजन का स्टॉप भी होता है।

पवन ऊर्जा संयंत्रों (डब्ल्यूपीपी) का मुख्य नुकसान प्रोपेलर ब्लेड के रोटेशन के दौरान उत्पन्न शोर है। सबसे उपयुक्त छोटी पवन चक्कियां हैं, जिन्हें ग्रीष्मकालीन कॉटेज या व्यक्तिगत खेतों के लिए पर्यावरण के अनुकूल और सस्ती बिजली प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

पवन ऊर्जा संयंत्र

ज्वारीय बिजली संयंत्र

ज्वारीय ऊर्जा का उपयोग विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। सबसे सरल ज्वारीय बिजली संयंत्र बनाने के लिए, एक पूल, एक बांध या नदी के मुहाने या एक खाड़ी की आवश्यकता होती है। बांध हाइड्रो टर्बाइन और पुलिया से सुसज्जित है।

उच्च ज्वार पर पानी पूल में प्रवेश करता है और जब पूल और समुद्र के स्तर की तुलना की जाती है, तो पुलिया बंद हो जाती हैं। जैसे ही ज्वार आता है, जल स्तर कम हो जाता है, दबाव पर्याप्त हो जाता है, टर्बाइन और विद्युत जनरेटर अपना काम शुरू कर देते हैं, और धीरे-धीरे पानी पूल से निकल जाता है।

ज्वारीय बिजली संयंत्रों के रूप में नए ऊर्जा स्रोतों के कुछ नुकसान हैं - ताजे और खारे पानी के सामान्य आदान-प्रदान में व्यवधान; जलवायु पर प्रभाव, उनके काम के परिणामस्वरूप पानी की ऊर्जा क्षमता, गति और गति के क्षेत्र में परिवर्तन होता है।

लाभ - पर्यावरण मित्रता, उत्पादित ऊर्जा की कम लागत, जीवाश्म ईंधन के निष्कर्षण, दहन और परिवहन के स्तर में कमी।

अपरंपरागत भूतापीय ऊर्जा स्रोत

ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए पृथ्वी के टर्बाइनों (गहरे बैठे गर्म झरनों) की गर्मी का उपयोग किया जाता है। इस गर्मी का उपयोग किसी भी क्षेत्र में किया जा सकता है, लेकिन लागतों की भरपाई केवल वहीं की जा सकती है जहां गर्म पानी पृथ्वी की पपड़ी के जितना करीब हो सके - गीजर और ज्वालामुखियों की सक्रिय गतिविधि के क्षेत्र।

ऊर्जा के मुख्य स्रोत दो प्रकारों में प्रस्तुत किए जाते हैं - प्राकृतिक ताप वाहक (हाइड्रोथर्मल, स्टीम-थर्मल या स्टीम-वाटर स्रोत) का एक भूमिगत पूल और गर्म चट्टानों की गर्मी।

पहला प्रकार एक रेडी-टू-यूज़ भूमिगत बॉयलर है, जिससे पारंपरिक बोरहोल द्वारा भाप या पानी का उत्पादन किया जा सकता है। दूसरा प्रकार भाप या अत्यधिक गरम पानी प्राप्त करना संभव बनाता है, जिसे आगे ऊर्जा उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जा सकता है।

दोनों प्रकार का मुख्य नुकसान भूतापीय विसंगतियों की कम सांद्रता है जब गर्म चट्टानें या झरने सतह के करीब आते हैं। भूमिगत क्षितिज में अपशिष्ट जल के पुन: इंजेक्शन की भी आवश्यकता होती है, क्योंकि थर्मल पानी में जहरीले धातुओं और रासायनिक यौगिकों के कई लवण होते हैं जिन्हें सतही जल प्रणालियों में नहीं छोड़ा जा सकता है।

लाभ - ये भंडार अटूट हैं। ज्वालामुखियों और गीजर की जोरदार गतिविधि के कारण भूतापीय ऊर्जा बहुत लोकप्रिय है, जिसका क्षेत्र पृथ्वी के क्षेत्रफल का 1/10 भाग है।

भूतापीय विद्युत संयंत्र

नए आशाजनक ऊर्जा स्रोत - बायोमास

बायोमास प्राथमिक और माध्यमिक है। ऊर्जा प्राप्त करने के लिए, आप सूखे शैवाल, कृषि अपशिष्ट, लकड़ी आदि का उपयोग कर सकते हैं। ऊर्जा का उपयोग करने के लिए जैविक विकल्प हवा तक पहुंच के बिना किण्वन के परिणामस्वरूप खाद से बायोगैस प्राप्त करना है।

आज दुनिया में एक अच्छी मात्रा में कचरा जमा हो गया है, जो पर्यावरण को खराब करता है, कचरे का लोगों, जानवरों और सभी जीवित चीजों पर हानिकारक प्रभाव पड़ता है। इसलिए ऊर्जा के विकास की आवश्यकता है, जहां पर्यावरण प्रदूषण को रोकने के लिए द्वितीयक बायोमास का उपयोग किया जाएगा।

वैज्ञानिकों की गणना के अनुसार, बस्तियां अपने कचरे से ही पूरी तरह से खुद को बिजली प्रदान कर सकती हैं। इसके अलावा, व्यावहारिक रूप से कोई अपशिष्ट नहीं है। नतीजतन, आबादी को न्यूनतम लागत पर बिजली उपलब्ध कराने के साथ-साथ अपशिष्ट निपटान की समस्या का समाधान किया जाएगा।

लाभ - कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता नहीं बढ़ती है, अपशिष्ट उपयोग की समस्या हल हो जाती है, इसलिए पारिस्थितिकी में सुधार होता है।

बेलारूस गणराज्य के शिक्षा मंत्रालय

रूसी संघ के शिक्षा मंत्रालय

उच्च का राज्य संस्थान

व्यावसायिक शिक्षा

बेलारूसी-रूसी विश्वविद्यालय

"धातुओं की प्रौद्योगिकी" विभाग

रासायनिक प्रक्रियाओं की ऊर्जा।

रासायनिक मामले

छात्रों के स्वतंत्र कार्य और रसायन विज्ञान में व्यावहारिक कक्षाओं के संचालन के लिए पद्धतिगत निर्देश

मोगिलेव 2003

यूडीसी 54 द्वारा संकलित: डॉ। तकनीक। विज्ञान, प्रो. लवशेंको एफजी,

कैंडी। तकनीक। विज्ञान, एसोसिएट। लवशेंको जी.एफ.

रासायनिक प्रक्रियाओं की ऊर्जा। रासायनिक आत्मीयता। छात्रों के स्वतंत्र काम और रसायन विज्ञान में व्यावहारिक कक्षाओं के संचालन के लिए विधायी निर्देश।- मोगिलेव: बेलारूसी-रूसी विश्वविद्यालय, 2003.- 28 पी।

कार्यप्रणाली निर्देशों में ऊष्मागतिकी के मुख्य प्रावधान दिए गए हैं। विशिष्ट कार्यों को हल करने के उदाहरण प्रस्तुत किए जाते हैं। स्वतंत्र कार्य के लिए असाइनमेंट की शर्तें दी गई हैं।

बेलारूसी-रूसी विश्वविद्यालय के धातु प्रौद्योगिकी विभाग द्वारा अनुमोदित (1 सितंबर, 2003 की बैठक संख्या 1 के मिनट)।

समीक्षक कला। रेव पात्सी वी.एफ.

रिहाई के लिए जिम्मेदार लवशेंको जी.एफ.

© एफजी लवशेंको, जीएफ लवशेंको द्वारा संकलित

रासायनिक प्रक्रियाओं की ऊर्जा। रासायनिक मामले

मुद्रण के लिए हस्ताक्षरित प्रारूप 60x84 1/16। ऑफसेट पेपर। स्क्रीन प्रिंटिंग

CONV. प्रिंट एल उच। से। एल. सर्कुलेशन 215 प्रतियां। आदेश संख्या। _______

प्रकाशक और मुद्रण प्रदर्शन:

उच्च व्यावसायिक शिक्षा के राज्य संस्थान

"बेलारूसी-रूसी विश्वविद्यालय"

एलपी लाइसेंस नं।

२१२००५, जी. मोगिलेव, मीरा एवेन्यू।, ४३

गणराज्यों

रासायनिक प्रक्रियाओं की ऊर्जा

रासायनिक ऊष्मप्रवैगिकीरासायनिक ऊर्जा के अन्य रूपों में संक्रमण का अध्ययन करता है - थर्मल, इलेक्ट्रिकल, आदि, इन संक्रमणों के मात्रात्मक नियमों को स्थापित करता है, साथ ही साथ दी गई शर्तों के तहत रासायनिक प्रतिक्रियाओं के सहज पाठ्यक्रम की दिशा और सीमाएं स्थापित करता है।

ऊष्मप्रवैगिकी में अध्ययन का उद्देश्य प्रणाली है।

प्रणाली परस्पर का समुच्चय कहलाता हैमानसिक रूप से पदार्थों की क्रिया(यावास्तव में) से अलगवातावरण।

चरण - यह हैएक प्रणाली का हिस्सा जो संरचना और गुणों में सभी बिंदुओं पर सजातीय हैऔर इंटरफ़ेस द्वारा सिस्टम के अन्य भागों से अलग किया गया.

अंतर करना सजातीयतथा विजातीयसिस्टम सजातीय प्रणालियों में एक चरण होता है, विषम - दो या अधिक चरणों का।

एक और एक ही प्रणाली अलग-अलग राज्यों में हो सकती है। सिस्टम के प्रत्येक राज्य को थर्मोडायनामिक मापदंडों के मूल्यों के एक निश्चित सेट की विशेषता है। थर्मोडायनामिक मापदंडों में शामिल हैं तापमान, दबाव, बेड़ाएकाग्रता, एकाग्रता आदि।... कम से कम एक थर्मोडायनामिक पैरामीटर में बदलाव से पूरे सिस्टम की स्थिति में बदलाव आता है। नाज़ प्रणाली की थर्मोडायनामिक अवस्थावायुतसंतुलन यदि यह ter . की स्थिरता की विशेषता हैप्रणाली के सभी बिंदुओं पर और बदले बिना गतिशील पैरामीटरयह अनायास (श्रम लागत के बिना)।रासायनिक ऊष्मप्रवैगिकी में, एक प्रणाली के गुणों को उसके संतुलन राज्यों में माना जाता है।

एक राज्य से दूसरे राज्य में एक प्रणाली के संक्रमण के लिए शर्तों के आधार पर, थर्मोडायनामिक्स में इज़ोटेर्मल, आइसोबैरिक, आइसोकोरिक और एडियाबेटिक प्रक्रियाओं को प्रतिष्ठित किया जाता है। पहले वाले एक स्थिर तापमान पर आगे बढ़ते हैं ( टी= स्थिरांक), दूसरा - स्थिर दाब पर (पी = स्थिरांक), तीसरा - स्थिर आयतन पर (वी= कास्ट), चौथा - सिस्टम और पर्यावरण के बीच हीट एक्सचेंज की अनुपस्थिति में ( क्यू = 0).

रासायनिक प्रतिक्रियाएं अक्सर आइसोबैरिक-इज़ोटेर्मल परिस्थितियों में होती हैं ( पी= स्थिरांक, टी= स्थिरांक)। ऐसी स्थितियां तब मिलती हैं जब पदार्थों के बीच बातचीत बिना गर्म किए या उच्च लेकिन स्थिर तापमान पर खुले जहाजों में की जाती है।

प्रणाली की आंतरिक ऊर्जा।

जब कोई प्रणाली एक राज्य से दूसरे राज्य में जाती है, तो उसके कुछ गुण बदल जाते हैं, विशेष रूप से आंतरिक ऊर्जा यू.

अंदर का ऊर्जा प्रणाली के साथ प्रस्तुत करता हैउसकी पूरी ऊर्जा से लड़ो, जो गतिज से बनी हैऔर अणुओं, परमाणुओं, परमाणु नाभिक, विद्युत की संभावित ऊर्जारोनोव और अन्य... आंतरिक ऊर्जा में अणुओं, परमाणुओं और अंतर-परमाणु कणों के बीच काम करने वाले आकर्षण और प्रतिकर्षण की ताकतों के कारण अनुवाद, घूर्णी और कंपन आंदोलनों की ऊर्जा, साथ ही संभावित ऊर्जा शामिल है। इसमें अंतरिक्ष में सिस्टम की स्थिति की संभावित ऊर्जा और पूरे सिस्टम की गति की गतिज ऊर्जा शामिल नहीं है।

सिस्टम की पूर्ण आंतरिक ऊर्जा निर्धारित नहीं की जा सकती है, लेकिन इसके परिवर्तन को मापा जा सकता है  यूएक राज्य से दूसरे राज्य में जाने पर। मात्रा  यूसकारात्मक माना जाता है (  यू> 0) अगर किसी प्रक्रिया में सिस्टम की आंतरिक ऊर्जा बढ़ जाती है।

आंतरिक ऊर्जा थर्मोडायनामिक हैदुर्गंधमाहौल किस्मत प्रणाली... इसका मतलब यह है कि जब भी सिस्टम किसी दिए गए राज्य में होता है, तो उसकी आंतरिक ऊर्जा इस राज्य में निहित एक निश्चित मूल्य लेती है। नतीजतन, आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन प्रणाली के एक राज्य से दूसरे राज्य में संक्रमण के पथ और विधि पर निर्भर नहीं करता है और इन दो राज्यों में सिस्टम की आंतरिक ऊर्जा के मूल्यों में अंतर से निर्धारित होता है:

यू = यू 2 - उ 1 , (1)

कहां यू 1 तथा यू 2 – क्रमशः अंतिम और प्रारंभिक अवस्था में सिस्टम की आंतरिक ऊर्जा।

किसी भी प्रक्रिया में, ऊर्जा संरक्षण का नियम समानता द्वारा व्यक्त

क्यू = यू + ए, (2)

जिसका अर्थ है कि गर्मी क्यू, सिस्टम को आपूर्ति की गई अपनी आंतरिक ऊर्जा को बढ़ाने पर खर्च किया जाता है  यूऔर सिस्टम को काम करने के लिए एबाहरी वातावरण के ऊपर। समीकरण (2) - गणितीय व्यंजक ऊष्मप्रवैगिकी का पहला नियम .

ऊष्मप्रवैगिकी के पहले नियम से यह निम्नानुसार है कि प्रणाली की आंतरिक ऊर्जा में वृद्धि  यूकिसी भी प्रक्रिया में सिस्टम को दी गई गर्मी की मात्रा के बराबर होता है क्यू पूर्ण कार्य प्रणाली की मात्रा घटाएं ए;मात्राओं के बाद से क्यू तथा एसीधे मापने योग्य हैं, समीकरण (2) का उपयोग करके आप हमेशा मूल्य की गणना कर सकते हैं  यू .

ऊष्मप्रवैगिकी के पहले नियम में, कार्य ए का अर्थ है बाहरी वातावरण से सिस्टम पर कार्य करने वाले बलों के खिलाफ सभी प्रकार के कार्य का योग... इस राशि में बाहरी विद्युत क्षेत्र की ताकतों के खिलाफ काम, और गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की ताकतों के खिलाफ काम, और बाहरी दबाव की ताकतों के खिलाफ विस्तार का काम, और अन्य प्रकार के काम शामिल हो सकते हैं।

इस तथ्य के कारण कि विस्तार का कार्य रासायनिक अंतःक्रियाओं की सबसे विशेषता है, इसे आमतौर पर कुल से अलग किया जाता है:

ए = ए '+ पी वी, (पी =स्थिरांक), (3)

कहां ए' -विस्तार कार्य को छोड़कर सभी प्रकार के कार्य;

आर -बाहरी दबाव;

वी- सिस्टम के आयतन में परिवर्तन, अंतर के बराबर वी 2 – वी 1 (वी 2 – प्रतिक्रिया उत्पादों की मात्रा, ए वी 1 – प्रारंभिक सामग्री की मात्रा)।

यदि, किसी विशेष प्रक्रिया के दौरान, विस्तार कार्य ही एकमात्र प्रकार का कार्य है, तो समीकरण (3) रूप लेता है

ए = पी वी, (4)

तब ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम (2) का गणितीय व्यंजक इस प्रकार लिखा जाएगा:

क्यू पी =  यू +आर वी, (5)

कहां क्यू पी- लगातार दबाव में सिस्टम को आपूर्ति की जाने वाली गर्मी।

मान लें कि  यू = यू 2 – यू 1 तथा  वी = वी 2 – वी 1 , समीकरण (5) मात्राओं को समूहीकृत करके परिवर्तित किया जा सकता है यू तथा वी प्रणाली के अंतिम और प्रारंभिक राज्यों से संबंधित सूचकांकों द्वारा:

क्यू पी = (यू 2 यू टी ) + पी (वी 2 -वी टी ) = (यू 2 + पीवी 2 ) - (उ 1 + पीवी 1 ). (6)

योग (यू + पीवी) कहा जाता हैतापीय धारिता (गर्मी सामग्री) प्रणाली की और निरूपितपत्रएच :

एच = यू + पीवी।(7)

एन्थैल्पी को समीकरण (६) में प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं

क्यू पी = एच 2 - एच 1 =  एच, (8)

यानी निरंतर दबाव पर सिस्टम को आपूर्ति की जाने वाली गर्मी,प्रणाली की एन्थैल्पी की वृद्धि पर खर्च किया जाता है।

जहां तक ​​आंतरिक ऊर्जा का संबंध है, निकाय की एन्थैल्पी का निरपेक्ष मान प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित नहीं किया जा सकता है, लेकिन यह मान को मापकर संभव है क्यू पी , थैलीसी परिवर्तन खोजें  एचजब सिस्टम एक राज्य से दूसरे राज्य में संक्रमण करता है। मात्रा  एचसकारात्मक पर विचार करें (  एच> 0) यदि निकाय की एन्थैल्पी बढ़ जाती है। चूंकि मूल्य  एचअंतर से निर्धारित होता है ( एच 2 - एच 1 ) और प्रक्रिया के पथ और विधि पर निर्भर नहीं करता है, आंतरिक ऊर्जा की तरह, एन्थैल्पी को कहा जाता है प्रणाली की स्थिति के थर्मोडायनामिक कार्य.

रासायनिक प्रतिक्रियाओं के थर्मल प्रभाव।

बीजीय योगप्रतिक्रिया के दौरान अवशोषित गर्मी और बाहरी दबाव की ताकतों के खिलाफ काम को घटाकर सही काम (आर वी) नामवायुतरासायनिक प्रतिक्रिया का थर्मल प्रभाव .

थर्मोकेमिकल कानून।पर प्रक्रिया के पथ से एक रासायनिक प्रतिक्रिया की गर्मी की स्वतंत्रता पी= स्थिरांक और टी= कांस्ट 19वीं सदी के पूर्वार्द्ध में स्थापित किया गया था। रूसी वैज्ञानिक जी.आई. हेस: किसी रासायनिक अभिक्रिया का ऊष्मीय प्रभाव उसके पथ पर निर्भर नहीं करता हैप्रवाह, लेकिन केवल प्रकृति और भौतिक स्थिति पर निर्भर करता हैप्रारंभिक सामग्री और प्रतिक्रिया उत्पाद (हेस का नियम ).

रासायनिक ऊष्मप्रवैगिकी की शाखा जो थर्मल का अध्ययन करती हैरासायनिक प्रतिक्रियाओं के प्रभाव, कहा जाता हैऊष्मारसायन ... थर्मोकैमिस्ट्री में, रासायनिक प्रतिक्रिया के थर्मल प्रभाव की एक सरलीकृत अवधारणा का उपयोग किया जाता है, जो प्रक्रिया पथ से इसकी स्वतंत्रता के लिए शर्तों को पूरा करता है। यह गर्मी है क्यू टी , एक स्थिर तापमान पर प्रतिक्रिया (या प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप जारी) के दौरान सिस्टम को आपूर्ति की जाती है।

यदि सिस्टम को गर्मी की आपूर्ति की जाती है ( क्यू टी> ०), प्रतिक्रिया को एंडोथर्मिक कहा जाता है, अगर पर्यावरण में गर्मी जारी की जाती है ( क्यू टी < 0), реакцию называют экзотер­мической.

थर्मोकैमिस्ट्री, सबसे पहले, आइसोबैरिक-इज़ोटेर्मल प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करती है, जिसके परिणामस्वरूप केवल विस्तार का कार्य किया जाता है  वी... ऐसी प्रतिक्रियाओं का गर्मी प्रभाव क्यू पी , टी प्रणाली की थैलीपी में परिवर्तन के बराबर है  एच.

रासायनिक प्रतिक्रियाओं के समीकरण, जिसमें उनकी गर्मी का संकेत दिया जाता हैप्रभाव कहलाते हैंथर्मोकेमिकल समीकरण ... चूंकि पूरे सिस्टम की स्थिति पदार्थों के एकत्रीकरण की स्थिति पर निर्भर करती है, इसलिए पदार्थों की स्थिति (क्रिस्टलीय, तरल, भंग और गैसीय) को अक्षर सूचकांकों (के), (जी), (पी) का उपयोग करके थर्मोकेमिकल समीकरणों में दर्शाया जाता है। या (जी)। ऐसे कई संशोधन होने पर पदार्थ के एलोट्रोपिक संशोधन का भी संकेत दिया जाता है। यदि किसी पदार्थ के एकत्रीकरण की स्थिति या दी गई शर्तों के तहत उसका संशोधन स्पष्ट है, तो अक्षर सूचकांकों को छोड़ा जा सकता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, वायुमंडलीय दबाव और कमरे के तापमान पर, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन गैसीय होते हैं (यह स्पष्ट है), और उनकी बातचीत के दौरान बनने वाला एच 2 ओ प्रतिक्रिया उत्पाद तरल और गैसीय (जल वाष्प) हो सकता है। इसलिए, प्रतिक्रिया के थर्मोकेमिकल समीकरण में, एच 2 ओ की कुल स्थिति का संकेत दिया जाना चाहिए:

एच 2 + ½ ओ 2 = एच 2 ओ (जी) या एच 2 + ½ ओ 2 = एच 2 ओ (जी)।

वर्तमान में, यह एक अभिक्रिया के ऊष्मा प्रभाव को एन्थैल्पी में परिवर्तन के रूप में इंगित करने के लिए प्रथागत है  एचआइसोबैरिक-इज़ोटेर्मल प्रक्रिया की गर्मी के बराबर क्यू पी , टी . एन्थैल्पी परिवर्तन को अक्सर के रूप में लिखा जाता है  एच या  एच . ऊपर की ओर लिखा हुआ 0 प्रतिक्रिया के थर्मल प्रभाव के मानक मूल्य को दर्शाता है, और निचला तापमान उस तापमान को दर्शाता है जिस पर बातचीत होती है। कई प्रतिक्रियाओं के लिए थर्मोकेमिकल समीकरणों के उदाहरण नीचे दिए गए हैं:

2सी 6 एच 6 (जी) + 15ओ 2 = 12सीओ 2 + 6एच 2 ओ (जी),  एच = -6535.4 केजे, (ए)

2सी (ग्रेफाइट) + एच 2 = सी 2 एच 2,  एच = २२६.७ केजे, (बी)

एन २ + ३एच २ = २एनएच ३ (जी),  एच = -92.4 केजे। (वी)

प्रतिक्रियाओं (ए) और (सी) में, सिस्टम की थैलेपी घट जाती है (  एच <0). Эти реакции экзотермические. В реакции (б) энтальпия увеличивается ( एच > 0); प्रतिक्रिया एंडोथर्मिक है। तीनों उदाहरणों में, मात्रा  एच पदार्थों के मोल्स की संख्या को संदर्भित करता है, जो प्रतिक्रिया समीकरण द्वारा निर्धारित किया जाता है। प्रारंभिक पदार्थों या प्रतिक्रिया उत्पादों में से एक के किलो जूल प्रति मोल (kJ / mol) में व्यक्त की जाने वाली प्रतिक्रिया के थर्मल प्रभाव के लिए, थर्मोकेमिकल समीकरणों में भिन्नात्मक गुणांक की अनुमति है:

सी 6 एच 6 (जी) + 7 2 = 6СО 2 + 3Н 2 (जी),  एच = -3267.7 केजे,

एन 2 + = एनएच 3 (जी),  एच = -46.2 केजे।

रासायनिक यौगिकों के निर्माण की एन्थैल्पी।

तापीय धारिता (गर्मी) शिक्षा रासायनिक यौगिक एच टी बुलायाइस यौगिक का एक मोल प्राप्त करने की प्रक्रिया में एन्थैल्पी में परिवर्तनसाधारण पदार्थों से जो किसी दिए गए तापमान पर स्थिर होते हैं.

मानक तापीय धारिता (गरमाहट) छवि शिक्षा रासायनिक यौगिक एच , आगमन कॉल चेंजइस यौगिक के एक मोल के बनने के दौरान एन्थैल्पी,मानक अवस्था में (T = 298 K और = १०१.३ kPa), साधारण पदार्थों से,मानक राज्यों में भी और किसी दिए गए तापमान चरणों और संशोधनों पर थर्मोडायनामिक रूप से स्थिर(तालिका ए.1)।

साधारण पदार्थों के निर्माण की मानक एन्थैल्पी स्वीकार की जाती हैमेहनत बराबरशून्य यदि उनकी कुल स्थिति और संशोधनमानक परिस्थितियों में धनायन स्थिर हैं... इसलिए, उदाहरण के लिए, तरल ब्रोमीन (गैसीय नहीं) और ग्रेफाइट (हीरा नहीं) के गठन की मानक गर्मी शून्य के बराबर होती है।

मानक थैलेपीएक यौगिक का निर्माण - इसका एक मापथर्मोडायनामिक स्थिरता,ताकत, मात्रात्मक अभिव्यक्तियौगिक के ऊर्जा गुणनेनिया

थर्मोकेमिकल गणना।अधिकांश थर्मोकेमिकल गणनाएं पर आधारित होती हैं हेस के नियम का परिणाम : थर्मल प्रभावकिसी रासायनिक अभिक्रिया का प्रभाव उसके तापों (एंथैल्पी) के योग के बराबर होता हैप्रतिक्रिया उत्पादों का निर्माण माइनस हीट का योग (एंथल .)एनआईआई) प्रतिक्रिया समीकरण में उनके स्टोइकोमेट्रिक गुणांक को ध्यान में रखते हुए, प्रारंभिक पदार्थों का निर्माण।

एच घंटा =   एच गिरफ्तार (उत्पाद। जिला) -  एच आगमन (बाहर। अंदर।) (9)

समीकरण (९) अभिक्रिया में भाग लेने वाले पदार्थों की ज्ञात एन्थैल्पी द्वारा अभिक्रिया के ऊष्मीय प्रभाव को निर्धारित करने की अनुमति देता है, और गठन के एन्थैल्पी में से एक, यदि प्रतिक्रिया की गर्मी और गठन के अन्य सभी एन्थैल्पी हैं ज्ञात।

रासायनिक प्रतिक्रिया का ऊष्मीय प्रभाव एक स्थिर तापमान पर होने वाली प्रक्रिया का ऊर्जावान प्रभाव होता है। संदर्भ डेटा का उपयोग करना, जो 298 K को संदर्भित करता है, इस तापमान पर होने वाली प्रतिक्रियाओं के गर्मी प्रभाव की गणना करना संभव है। हालांकि, थर्मोकेमिकल गणना करते समय, आमतौर पर थोड़ी सी त्रुटि की अनुमति देते हुए, गठन की गर्मी के मानक मूल्यों का उपयोग करना संभव है, भले ही प्रक्रिया की स्थिति मानक से भिन्न हो।

चरण परिवर्तनों के थर्मल प्रभाव।चरण परिवर्तन अक्सर रासायनिक प्रतिक्रियाओं के साथ होते हैं। हालांकि, चरण परिवर्तनों के थर्मल प्रभाव, एक नियम के रूप में, रासायनिक प्रतिक्रियाओं के थर्मल प्रभाव से कम हैं। कुछ चरण परिवर्तनों के लिए थर्मोकेमिकल समीकरणों के उदाहरण नीचे दिए गए हैं:

एच 2 ओ (जी)  एच 2 ओ (जी),  एच = 44.0 केजे / मोल,

एच 2 ओ (के)  एच 2 ओ (जी),  एच = 6.0 केजे / मोल,

मैं २ (के) मैं २ (जी),  एच = 62.24 केजे / मोल।

उपरोक्त आंकड़ों के आधार पर यह नोट किया जा सकता है कि अधिक से कम संघनित अवस्था में एक चरण संक्रमण से सिस्टम की थैलीपी में वृद्धि होती है (गर्मी अवशोषित होती है - एक एंडोथर्मिक प्रक्रिया)।

टी
एफ
जी

किसी पदार्थ का अनाकार अवस्था से क्रिस्टलीय अवस्था में संक्रमण हमेशा ऊष्मा की रिहाई के साथ होता है (  एच <0) – процесс экзотермический:

एसबी (अनाकार) एसबी (के),  एच = -10.62 केजे / मोल,

2 3 (अनाकार) 2 3 (к),  एच = -25.08 केजे / मोल।

सहज और गैर-सहज प्रक्रियाएं।कई प्रक्रियाओं को अनायास किया जाता है, अर्थात बाहरी कार्य की लागत के बिना। उनके परिणामस्वरूप, बाहरी ताकतों के खिलाफ काम प्राप्त किया जा सकता है, जो सिस्टम की ऊर्जा में परिवर्तन के समानुपाती होता है। तो, पानी अनायास एक झुकी हुई ढलान से नीचे बह जाता है या गर्मी को अधिक गर्म शरीर से कम गर्म शरीर में स्थानांतरित कर दिया जाता है। एक स्वतःस्फूर्त प्रक्रिया के दौरान, सिस्टम उपयोगी कार्य करने की क्षमता खो देता है।

एक स्वतःस्फूर्त प्रक्रिया विपरीत दिशा में सहज रूप से आगे की तरह आगे नहीं बढ़ सकती है... इस प्रकार, पानी अपने आप झुकी हुई गर्त में नहीं बह सकता है, और गर्मी अपने आप ठंडे शरीर से गर्म शरीर में नहीं जा सकती है। पानी को ऊपर की ओर पंप करने के लिए या सिस्टम के ठंडे हिस्से से गर्म हिस्से में गर्मी को स्थानांतरित करने के लिए, सिस्टम पर काम किया जाना चाहिए। स्वतःस्फूर्त प्रक्रियाओं के विपरीत प्रक्रियाओं के लिए, शब्द " गैर सहज».

रासायनिक अंतःक्रियाओं का अध्ययन करते समय, दी गई परिस्थितियों में उनकी सहज घटना की संभावना या असंभवता का आकलन करना बहुत महत्वपूर्ण है, यह पता लगाने के लिए रासायनिक आत्मीयतापदार्थों की संख्या... एक मानदंड होना चाहिए जिसके द्वारा कुछ तापमानों और दबावों पर प्रतिक्रिया के सहज पाठ्यक्रम की मौलिक व्यवहार्यता, दिशा और सीमाएं स्थापित करना संभव होगा। ऊष्मप्रवैगिकी का पहला नियम ऐसा मानदंड प्रदान नहीं करता है। प्रतिक्रिया का गर्मी प्रभाव प्रक्रिया की दिशा निर्धारित नहीं करता है: एक्ज़ोथिर्मिक और एंडोथर्मिक दोनों प्रतिक्रियाएं स्वचालित रूप से हो सकती हैं।

आइसोलेटर में प्रक्रिया के सहज पाठ्यक्रम के लिए मानदंडबाथरूम सिस्टम देता हैऊष्मप्रवैगिकी का दूसरा नियम ... इस कानून पर विचार करने से पहले, हम सिस्टम की स्थिति के थर्मोडायनामिक फ़ंक्शन की अवधारणा को पेश करते हैं, जिसे कहा जाता है एन्ट्रापी.

एन्ट्रॉपी।किसी पदार्थ की एक निश्चित मात्रा की स्थिति को चिह्नित करने के लिए, जो बहुत बड़ी संख्या में अणुओं का संग्रह है, कोई या तो सिस्टम की स्थिति के तापमान, दबाव और अन्य थर्मोडायनामिक मापदंडों को इंगित कर सकता है, या इसके तात्कालिक निर्देशांक को इंगित कर सकता है। प्रत्येक अणु ( एक्स मैं , आप मैं , जेड मैं) और तीनों दिशाओं में गति की गति (वी ग्यारहवीं , वी यी , वी जि ). पहले मामले में, सिस्टम के मैक्रोस्टेट की विशेषता है, दूसरे में, माइक्रोस्टेट। प्रत्येक मैक्रोस्टेट बड़ी संख्या में माइक्रोस्टेट से मेल खाता है। माइक्रोस्टेट्स की संख्या जिसके माध्यम से इस मैक्रोस्टेट को महसूस किया जाता है उसे कहा जाता है तेराप्रणाली की स्थिति की गतिशील संभावनाऔर निरूपित करें वू.

केवल 10 गैस अणुओं से युक्त एक प्रणाली की थर्मोडायनामिक संभावना लगभग 1000 है, जबकि केवल 1 सेमी 3 गैस में 2.710 19 अणु (एन.यू.) होते हैं। उन संख्याओं पर आगे बढ़ने के लिए जो धारणा और गणना के लिए अधिक सुविधाजनक हैं, ऊष्मप्रवैगिकी में वे मात्रा का उपयोग नहीं करते हैं वू, और इसका लघुगणक एलएनडब्ल्यू. बाद वाले को बोल्ट्ज़मान स्थिरांक से गुणा करके (J / K) आयाम दिया जा सकता है क:

केएलएनडब्ल्यू = एस. (10)

मात्रा एस कहा जाता है एन्ट्रापी सिस्टम

एन्ट्रॉपी प्रणाली की स्थिति का एक थर्मोडायनामिक फ़ंक्शन है और इसका मूल्य विचाराधीन पदार्थ की मात्रा पर निर्भर करता है। इसलिए, किसी पदार्थ के एक मोल (J / (molK)) के साथ एन्ट्रापी के मान को जोड़ने की सलाह दी जाती है और इसे इस रूप में व्यक्त करते हैं

आरएलएनडब्ल्यू = एस. (11)

कहां आर = के.एन. ए – दाढ़ गैस स्थिरांक;

एन एअवोगाद्रो नियतांक है।

समीकरण (11) से यह निम्नानुसार है कि राज्य की थर्मोडायनामिक संभावना के लॉगरिदम के अनुपात में सिस्टम की एन्ट्रॉपी बढ़ जाती है वू. यह संबंध आधुनिक सांख्यिकीय ऊष्मप्रवैगिकी के केंद्र में है।

पर पी =स्थिरांकएन्ट्रापी तापमान का एक कार्य है टी,इसके अलावा, हिमांक और क्वथनांक वे बिंदु हैं जिन पर एन्ट्रापी विशेष रूप से तेजी से, अचानक बदल जाती है।

इसलिए, एन्ट्रापी एसप्रणाली के विकार का एक उपाय है... गैसें एन्ट्रापी के "वाहक" हैं। यदि अभिक्रिया के दौरान गैसीय पदार्थों के मोलों की संख्या बढ़ जाती है, तो एन्ट्रापी भी बढ़ जाती है... वे। गणना किए बिना, यदि आवश्यक हो, तो सिस्टम की एन्ट्रापी में परिवर्तन के संकेत को निर्धारित करना संभव है:

सी (के) + ओ 2 (जी) = सीओ 2 (जी), S  0;

2सी (क्यू) + ओ 2 (जी) = 2सीओ (जी), एस> 0;

एन 2 (जी) + 3 एच 2 (जी) = 2एनएच 3 (जी), एस< 0.

तालिका A.1 मान दिखाती है एसकुछ पदार्थ (ध्यान दें कि पदार्थों की एन्ट्रापी के निरपेक्ष मान ज्ञात हैं, जबकि फ़ंक्शन के निरपेक्ष मान) यूतथा एचज्ञात नहीं है)।

चूंकि एन्ट्रापी प्रणाली की स्थिति का एक कार्य है, तो एन्ट्रापी परिवर्तन ( एस) एक रासायनिक प्रतिक्रिया में प्रतिक्रिया उत्पादों के एंट्रोपियों के योग के बराबर होता है जो प्रारंभिक पदार्थों की एंट्रोपियों का योग घटाता हैप्रतिक्रिया समीकरण में उनके स्टोइकोमेट्रिक गुणांक को ध्यान में रखते हुए।

एस घंटा =  एस गिरफ्तार (उत्पाद। जिला) - एस आगमन (बाहर। अंदर।) (12)

पृथक में प्रक्रियाओं के पाठ्यक्रम की दिशा और सीमासिस्टम ऊष्मप्रवैगिकी का दूसरा नियम।पृथक सिस्टम गर्मी का आदान-प्रदान नहीं करते हैं या बाहरी वातावरण के साथ काम नहीं करते हैं। समीकरण (9) के आधार पर यह तर्क दिया जा सकता है कि क्यू = 0 तथा ए = 0 आकार  यूभी शून्य है, अर्थात्, एक पृथक प्रणाली की आंतरिक ऊर्जा स्थिर है (यू= कॉन्स्ट); स्थिर और इसकी मात्रा (वी = कॉन्स्ट)। पृथक प्रणालियों में, स्वकेवल वे प्रक्रियाएं जिनके साथ हैंप्रणाली की एन्ट्रापी की वृद्धि: एस>0 ; इस मामले में, प्रक्रिया के सहज प्रवाह की सीमा दी गई शर्तों के लिए अधिकतम एन्ट्रॉपी एस अधिकतम की उपलब्धि है।

माना प्रावधान सूत्रों में से एक का प्रतिनिधित्व करता है ऊष्मप्रवैगिकी का दूसरा नियम (कानून का एक सांख्यिकीय चरित्र है, अर्थात यह केवल उन प्रणालियों पर लागू होता है जिनमें बहुत बड़ी संख्या में कण होते हैं)। आंतरिक ऊर्जा और प्रणाली की मात्रा की स्थिरता की आवश्यकता रासायनिक प्रतिक्रियाओं के पाठ्यक्रम की दिशा और सीमा के लिए एक मानदंड के रूप में एन्ट्रापी के उपयोग को बाहर करती है, जिसमें पदार्थों की आंतरिक ऊर्जा अनिवार्य रूप से बदलती है, और विस्तार का कार्य भी बाहरी दबाव के खिलाफ किया जाता है।

रासायनिक प्रतिक्रियाओं के एन्ट्रापी और थैलेपी कारक,आइसोबैरिक-इज़ोटेर्मल स्थितियों में बहना।आइसोबैरिक-इज़ोटेर्मल स्थितियों में आगे बढ़ने वाली प्रक्रिया की प्रेरक शक्ति या तो सबसे कम ऊर्जा के साथ राज्य को पारित करने की प्रणाली की इच्छा हो सकती है, अर्थात, पर्यावरण में गर्मी छोड़ने के लिए, थैलेपी को कम करने के लिए ( एच<0), या प्रणाली की प्रवृत्ति उच्चतम थर्मोडायनामिक संभावना के साथ राज्य में जाने के लिए, यानी एन्ट्रॉपी को बढ़ाने के लिए ( एस>0). अगर प्रक्रिया इस तरह से आगे बढ़ती है कि  एच=0 , तब एन्ट्रापी की वृद्धि ही इसकी एकमात्र प्रेरक शक्ति बन जाती है। और इसके विपरीत, बशर्ते  एस = 0 प्रक्रिया के पीछे एकमात्र प्रेरक शक्ति थैलेपी का नुकसान है। इस संबंध में, हम थैलेपी के बारे में बात कर सकते हैं  एचऔर एन्ट्रापी टी एस प्रक्रिया कारक।

अधिकतम कार्य।डच भौतिक विज्ञानी-रसायनज्ञ वैन्ट हॉफ ने रासायनिक आत्मीयता का एक नया सिद्धांत प्रस्तावित किया, जो रासायनिक आत्मीयता की प्रकृति की व्याख्या किए बिना, इसे मापने के लिए एक विधि को इंगित करने तक सीमित है, अर्थात यह रासायनिक आत्मीयता का मात्रात्मक मूल्यांकन प्रदान करता है।

वैंट हॉफ रासायनिक आत्मीयता के माप के रूप में अधिकतम कार्य का उपयोग करता है ए या ए पर आगे बढ़ने वाली प्रतिक्रियाओं के लिए वी, टी= स्थिरांक या पी, टी =क्रमशः कास्ट।

अधिकतम कार्य उस ऊर्जा के बराबर होता है जिसे प्रतिक्रिया को रोकने के लिए, यानी रासायनिक आत्मीयता की ताकतों को दूर करने के लिए सिस्टम पर लागू किया जाना चाहिए। चूँकि अभिक्रिया धनात्मक अधिकतम कार्य करने की दिशा में आगे बढ़ती है, इसलिए चिह्न ए या ए रासायनिक संपर्क के सहज प्रवाह की दिशा निर्धारित करता है।

स्थिर आयतन पर अधिकतम कार्य है

ए = -  यू + टी एस(13)

ए = - (यू 2 - उ 1 ) + टी (एस 2 - एस 1 ) = - [(उ 2 - टीएस 2 ) - (उ 1 - टीएस 1 )] (14)

जहां यू 1, एस 1 और यू 2, एस 2 - प्रारंभिक और अंतिम राज्यों में क्रमशः आंतरिक ऊर्जा और सिस्टम की एन्ट्रॉपी का मूल्य।

अंतर (यू - टी) कहा जाता है हेल्महोल्ट्ज़ ऊर्जा सिस्टम और पत्र द्वारा निरूपित एफ. इस प्रकार,

ए = -  एफ. (15)

ऊर्जा सभ्यता, उत्पादन के विकास का आधार है, इसलिए रासायनिक उद्योग में इसे एक महत्वपूर्ण भूमिका सौंपी जाती है। बिजली की मदद से बिजली उपकरण उद्योग, रोजमर्रा की जिंदगी और कृषि में काम करते हैं।

इसका उपयोग रासायनिक उद्योग में कई औद्योगिक सुविधाओं में किया जाता है और कुछ तकनीकी प्रक्रियाओं (इलेक्ट्रोलिसिस) में भाग लेता है। यह काफी हद तक ऊर्जा क्षेत्र के लिए धन्यवाद है कि वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति के विकास के वेक्टर को सेट किया जा रहा है।

यह माना जाता है कि बिजली उद्योग "मोहरा ट्रोइका" के खंडों में से एक है। इसका क्या मतलब है? तथ्य यह है कि इस परिसर को सूचनाकरण और स्वचालन के बराबर रखा गया है। दुनिया के सभी देशों में ऊर्जा का विकास हो रहा है। उसी समय, कुछ परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के निर्माण पर ध्यान केंद्रित करते हैं, अन्य - थर्मल पावर प्लांट, और फिर भी अन्य मानते हैं कि बिजली के गैर-पारंपरिक स्रोत पुराने को बदलने के लिए आएंगे।

रासायनिक उद्योग में ऊर्जा की भूमिका

रासायनिक उद्योग में, सभी प्रक्रियाओं को एक प्रकार से दूसरे प्रकार में ऊर्जा के विमोचन, खपत या रूपांतरण के साथ किया जाता है। इसी समय, बिजली न केवल रासायनिक प्रतिक्रियाओं, प्रक्रियाओं पर खर्च की जाती है, बल्कि परिवहन, पीसने और गैसीय पदार्थों के संपीड़न पर भी खर्च की जाती है। इसलिए, रासायनिक खंड के सभी उद्यम बिजली के मुख्य उपभोक्ताओं में से हैं। उद्योग में ऊर्जा तीव्रता की अवधारणा है। यह प्राप्त उत्पाद की प्रति यूनिट बिजली की खपत को दर्शाता है। सभी उद्यमों में उत्पादन प्रक्रियाओं की अलग-अलग ऊर्जा तीव्रता होती है। इसके अलावा, प्रत्येक पौधा अपनी तरह की ऊर्जा का उपयोग करता है।

1. बिजली... इसका उपयोग विद्युत रासायनिक और विद्युत चुम्बकीय तकनीकी प्रक्रियाओं के दौरान किया जाता है। बिजली का व्यापक रूप से इसे यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए उपयोग किया जाता है: पीसने, कुचलने, संश्लेषण, हीटिंग। विद्युत ऊर्जा का उपयोग पंखे, कम्प्रेसर, रेफ्रिजरेशन मशीन, पंपिंग उपकरण संचालित करने के लिए किया जाता है। उद्योग के लिए बिजली के मुख्य स्रोत परमाणु ऊर्जा संयंत्र, थर्मल पावर प्लांट और हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट माने जाते हैं।
2. रासायनिक उद्योग में तापीय ऊर्जा... उत्पादन में भौतिक कार्य करने के लिए तापीय ऊर्जा का उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग हीटिंग, सुखाने, पिघलने, वाष्पीकरण करने के लिए किया जा सकता है।
3. इंट्रान्यूक्लियर... यह हाइड्रोजन नाभिक के हीलियम नाभिक में संश्लेषण के दौरान जारी किया जाता है।
4. रासायनिक प्रकृति की ऊर्जा... इसका उपयोग गैल्वेनिक सेल, बैटरी में किया जाता है। इन उपकरणों में, यह एक विद्युत में बदल जाता है।
5. प्रकाश ऊर्जा... इसका दायरा फोटोकैमिकल प्रतिक्रियाएं, हाइड्रोजन क्लोराइड का संश्लेषण है।

तेल और गैस उद्योगों को सबसे गतिशील रूप से विकासशील ऊर्जा क्षेत्रों में से एक माना जाता है। संसाधनों का निष्कर्षण विश्व उत्पादन में अपना स्थान रखता है, इसे संपूर्ण सभ्यता के विकास में एक महत्वपूर्ण भूमिका सौंपी जाती है। तेल और गैस वे आधार हैं जिनके बिना रासायनिक उद्योग सामान्य रूप से कार्य नहीं करेगा।

रासायनिक उद्योग में ऊर्जा पर बहुत ध्यान दिया गया है। इसके बिना, आधुनिक उद्योग में अधिकांश रासायनिक प्रक्रियाओं को अंजाम देना असंभव होगा।

"रसायन विज्ञान-2016" परियोजना से क्या उम्मीद करें

प्रदर्शनी बड़ी मात्रा में नवीन विकास, तकनीकी प्रक्रियाओं, रासायनिक खंड के तरीकों को प्रस्तुत करेगी। प्रदर्शनी के विषयों में से एक ऊर्जा और रासायनिक उद्योग के विकास पर इसका प्रभाव होगा।

इस आयोजन में दुनिया भर से बड़ी संख्या में प्रतिभागियों के आने की उम्मीद है। साथ ही, प्रदर्शनी में आने वाले लोग न केवल अग्रणी निर्माताओं के उत्पादों से परिचित हो सकेंगे, बल्कि पारस्परिक रूप से लाभकारी अनुबंधों को समाप्त करने, सहयोग समझौतों पर हस्ताक्षर करने और मौजूदा व्यापार भागीदारों के बीच संबंधों को ताज़ा करने में सक्षम होंगे। रासायनिक उद्योग के घरेलू और विदेशी प्रतिनिधि इस कार्यक्रम में भाग लेकर खुश हैं, क्योंकि "रसायन विज्ञान" एक ऐसी परियोजना है जो संबंधित उत्पादन के सभी क्षेत्रों को कवर करती है।

काम का उद्देश्य आयन एक्सचेंज विधि का उपयोग करके परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के लिए जल उपचार की तकनीक से परिचित होना और पानी की गुणवत्ता की तुलना करना: परमाणु ऊर्जा संयंत्रों, पीने और झील के पानी की तकनीकी जरूरतों के लिए। आयन एक्सचेंज विधि और पानी की गुणवत्ता की तुलना का उपयोग करके परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के लिए जल उपचार की तकनीक से परिचित: परमाणु ऊर्जा संयंत्रों, पीने और झील के पानी की तकनीकी जरूरतों के लिए।

कार्य के उद्देश्य कालिनिन एनपीपी के उदाहरण का उपयोग करते हुए आधुनिक एनपीपी में तकनीकी जरूरतों के लिए उपयोग किए जाने वाले पानी की आवश्यकताओं का अध्ययन करने के लिए कार्य का उद्देश्य। कलिनिन परमाणु ऊर्जा संयंत्र के उदाहरण का उपयोग करके आधुनिक परमाणु ऊर्जा संयंत्र में तकनीकी जरूरतों के लिए उपयोग किए जाने वाले पानी की आवश्यकताओं का अध्ययन करें। आयन एक्सचेंज विधि के सिद्धांत से परिचित हों, आयन एक्सचेंज विधि के सिद्धांत से परिचित हों, उडोमल्या में जल सेवन स्टेशन पर जाएं और पीने के पानी और झील के पानी की रासायनिक संरचना से परिचित हों। उडोमल्या में जल सेवन स्टेशन पर जाएँ और पीने के पानी और झील के पानी की रासायनिक संरचना से परिचित हों। एनपीपी के दूसरे सर्किट के पेयजल और पानी के रासायनिक विश्लेषण के संकेतकों की तुलना करने के लिए। एनपीपी के दूसरे सर्किट के पेयजल और पानी के रासायनिक विश्लेषण के संकेतकों की तुलना करने के लिए।

काम के उद्देश्य कालिनिन एनपीपी की रासायनिक दुकान का दौरा करने और इससे परिचित होने के लिए कार्य के उद्देश्य: कलिनिन एनपीपी की रासायनिक दुकान पर जाएं और इससे परिचित हों: रासायनिक जल उपचार में पानी तैयार करने की प्रक्रिया; मॉड्यूलर विखनिजीकरण संयंत्र में जल शोधन की प्रक्रिया के साथ; दूसरे सर्किट की एक्सप्रेस प्रयोगशाला का दौरा करें; दूसरे सर्किट की एक्सप्रेस प्रयोगशाला का दौरा करें; विशेष जल उपचार के कार्य से सैद्धांतिक रूप से परिचित होना। विशेष जल उपचार के कार्य से सैद्धांतिक रूप से परिचित होना। पानी की तैयारी में आयन एक्सचेंज के महत्व के बारे में निष्कर्ष निकालना। पानी की तैयारी में आयन एक्सचेंज के महत्व के बारे में निष्कर्ष निकालना।

एनपीपी उपकरण सुरक्षा, विश्वसनीयता और संचालन की दक्षता के लिए कठोर आवश्यकताओं के अधीन है। एनपीपी उपकरण सुरक्षा, विश्वसनीयता और संचालन की दक्षता के लिए कठोर आवश्यकताओं के अधीन है। एनपीपी के जल-रासायनिक शासन को व्यवस्थित किया जाना चाहिए ताकि एनपीपी सिस्टम के उपकरण और पाइपलाइनों पर जंग और अन्य प्रभाव इसके सुरक्षित संचालन की सीमाओं और शर्तों का उल्लंघन न करें। एनपीपी के जल-रासायनिक शासन को व्यवस्थित किया जाना चाहिए ताकि एनपीपी सिस्टम के उपकरण और पाइपलाइनों पर जंग और अन्य प्रभाव इसके सुरक्षित संचालन की सीमाओं और शर्तों का उल्लंघन न करें। प्रासंगिकता

एनपीपी के दूसरे सर्किट में पेयजल और पानी की तुलनात्मक विशेषताएं संकेतक माप की इकाई पेयजल एमपीसी दूसरा सर्किट जल संदर्भ मान Femg / l 0.0945.00.005

BSN FSD 14 OH II BCHOV OH I 10 H I H II 78 पूर्व-शुद्ध (स्पष्ट) पानी बनाने के लिए रासायनिक जल उपचार (आयनीकरण) के विखनिजीकरण भाग का योजनाबद्ध आरेख

कंडेनसेट का 100% विद्युत चुम्बकीय फिल्टर के माध्यम से पारित किया जाता है, मिश्रित फिल्टर के माध्यम से 100% पानी और इसके एक हिस्से को पारित करना संभव है। तो, एक काम कर रहे मिश्रित-एक्शन फिल्टर (20% कंडेनसेट की शुद्धि) के साथ, विशिष्ट विद्युत चालकता में कमी आई: = 0.23 μS / सेमी - ब्लॉक डिसेलिनेशन प्लांट से पहले और χ = 0.21 μS / सेमी - ब्लॉक डिमिनरलाइजेशन प्लांट के बाद।

VVER-1000 रिएक्टर वाली बिजली इकाई में अपशिष्ट जल को इकट्ठा करने और संसाधित करने के लिए चार बंद सर्किट हैं: प्राथमिक सर्किट का संगठित रिसाव और ब्लोडाउन पानी; बोरिक ध्यान; भाप जनरेटर का उड़ा हुआ पानी; जल निकासी पानी और विशेष कपड़े धोने का पानी। इन प्रतिष्ठानों में शामिल हैं: यांत्रिक फिल्टर, एच-केशन एक्सचेंजर्स और ओएच-आयन एक्सचेंजर्स।

निष्कर्ष प्रीट्रीटमेंट और रासायनिक जल उपचार उपकरण से सभी नालियों को एक भूमिगत जल निकासी टैंक में एकत्र किया जाता है। न्यूट्रलाइजेशन के बाद गहरे कब्रिस्तान की फिल्टरेशन यूनिट में पानी की आपूर्ति की जाती है। खड़े पानी को लगभग 1.5 किमी की गहराई तक कुओं में डाला जाता है। इस प्रकार, एक गहरे निपटान स्थल के चालू होने से पर्यावरण में औद्योगिक गैर-रेडियोधर्मी अपशिष्ट जल के निर्वहन की संभावना बाहर हो जाती है।

निष्कर्ष आयन एक्सचेंज विधि द्वारा जल उपचार आपको उपकरणों के सुरक्षित, विश्वसनीय और किफायती संचालन के लिए आवश्यक आवश्यक मूल्यों को प्राप्त करने की अनुमति देता है। हालांकि, यह एक महंगी प्रक्रिया है: पीने के पानी के 1m 3 की लागत 6.19 रूबल है, और रासायनिक रूप से विखनिजीकृत पानी के 1m 3 की लागत 20.4 रूबल है। (2007 डेटा) - जिसके लिए जल परिसंचरण के बंद चक्रों का उपयोग किया जाता है।