Известные науке химические элементы образуют примерно 1 млн. неорганических и более 20 млн. органических веществ. В лабораториях синтезируется 200–250 тыс. новых соединений. Все они нашли широкое применение в различных сферах деятельности человека, начиная от медицины и заканчивая машиностроением, оборонным комплексом.
Применение неорганических веществ
К неорганическим относят соединения, которые не содержат углерод, а также углеродосодержащие вещества, традиционно относящиеся к неорганическим (карбиды, оксиды и др.).
Применение данных соединений достаточно распространено в повседневной деятельности человека, и без них невозможно полноценное ведение хозяйства, лечение, производство и т.п.
Пищевая сода
Гидрокарбонат натрия (NaHCO3 ) – представляет собой мелкий порошок белого цвета, без запаха, растворимый в воде. Используется преимущественно в кулинарии, для выпечки. Это обусловлено тем, что во время нагревания сода легко разлагается с выделением углекислого газа.
2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2.
Кроме этого гидрокарбонат натрия используется для придания пышности омлету, смягчения мяса, усиления аромата чая или кофе, добавления сладости плодам фруктов, очищения продуктов от нитратов и т.д.
Кальцинированная сода
Na2CO3 — применяется для бытовых нужд:
- мытья посуды (из фаянса, фарфора, керамики в том числе);
- чистки раковин, ванн, плитки;
- стирки (замачивание, кипячение натуральных тканей);
- смягчения жесткой воды;
- удобрения кислых дерново-подзолистых почв.
Для использования необходимо развести раствор от 10 до 100 °С.
стирка | 20-100 г на 10 л |
мытье посуды | 10-15 г на 1 л |
смягчение воды | 25-50 г на 10 л |
замачивание белья | 50-100 г на 10 л |
Соль
Поваренная соль (NaCl) – незаменимая приправа при приготовлении первых, вторых блюд, консервации и даже выпечки. Суточная норма натрия для организма человека составляет 1 г, но употребление значительно превышает эту норму (4-6 г). Осторожнее к потреблению данного продукта следует относиться людям, страдающим повышенным давлением, склонным к появлению отеков.
Серная кислота
Сильная двуосновная кислота (H2SO4) представляет собой бесцветную тяжелую маслянистую жидкость, не обладающую запахом. Широко распространено использование средства в различных отраслях промышленности:
- сельском хозяйстве (производство минеральных удобрений);
- химической (изготовление красителей, химволокна, взрывчатых веществ);
- пищевой (пищевая добавка E513)$
- металлообрабатывающей;
- в промышленном органическом синтезе (реакции дегидратации, гидратации, сульфирования, алкилирования).
Так же соединения серы используется в качестве электролита в свинцовых аккумуляторах.
Оксид цинка
Цинковые белила (ZnO) – представляет собой белый порошок, меняющий цвет при нагревании. Применение продукта известно в медицине, химической промышленности в качестве наполнителя или пигмента:
- при производстве красок и эмалей;
- при изготовлении бумаги, резины, пластмассы, косметики и парфюмерии;
- в составе мазей и присыпок.
Данное соединение обладает фотокаталитической активностью, что нашло свое применение при изготовлении самоочищающихся поверхностей, бактерицидных покрытий для помещений больниц и подобных учреждений.
Медный купорос
Сульфат меди II (CuSO4) – бесцветное кристаллическое соединение, растворимое в воде. При реакции с воздухом или водой образуется голубой пентагидрат.
Применяется вещество как основа для других соединений или в качестве индикатора влажности помещения. Медный купорос – эффективное средство в борьбе с вредителями, грибковыми заболеваниями. Но есть и безвредное применение - изготовление минеральных красок, меднение ванн, пищевые добавки (консервант).
Основные соли азотной кислоты: нитрат натрия, нитрат магния, нитрат аммония | Азотсодержащие удобрения (селитры). |
Соли фосфорной кислоты: Фосфат кальция | Фосфорные удобрения |
Прокаленный песок: Оксид кремния (IV) | Производство керамических изделий. |
Твердые и жидкие соли карбоновых кислот: Пальмитат натрия/калия | Мыла |
Твердая Сера | Используется при производстве резины. Для этого серу нагревают (вулканизируют) с каучуком. |
Кислые соли натрия, например: Гидрокарбонат натрия. | Твердое вещество, использующееся в качестве разрыхлителя теста, а также в качестве чистящего средства. |
Соединения аммония например: Карбонат аммония | Используется как разрыхлитель теста благодаря тому, что при нагревании образует газообразные продукты разложения в соответствии с уравнением: |
Карбоновые кислоты : Этановая (уксусная) кислота | Используется для консервирования овощей. Концентрированные растворы вызывают ожоги. |
Твердый Активированный уголь | Твердое вещество черного цвета используется в качестве поглотителя (адсорбента) в фильтрах, а также как лекарственное средство при различных видах отравлений. |
Раствор пищевого спирта: Этанол (этиловый спирт). | Основной компонент алкогольных напитков, может быть использован в качестве топлива. Жидкость со специфическим запахом. |
Жидкие трехатомные спирты: Глицерин | Используется в парфюмерии и пищевой промышленности. |
Кетоны: Ацетон | Распространенный растворитель. |
Изомерные соединения алканов: Тетрахлорид углерода CCl4 | Растворитель. |
Аммиак конц. | Сырье для получения удобрений (нитратов калия, натрия, аммония). Сырье для получения азотной кислоты. |
Аммиак раствор | Используется как компонент стеклоочистительных жидкостей, жидкость с резким запахом. |
Аллотропное соединение кислорода: Озон O3 | Дезинфекция (очистка) воды. |
Жидкий Хлор Cl2 | Дезинфекция (очистка) воды. |
Газообразный Ацетилен C2H2 | Используется для сварки и резки металла благодаря тому, что при горении ацетилена развивается крайне высокая температура – около 3000 оС |
Газообразный Метан | Основной компонент природного газа. Горючее для газовых плит. |
Раствор Лимонной кислоты | Используется для удаления накипи с внутренней поверхности чайника. |
Перекись водорода | Используется в качестве антисептика (дезинфицирующего средства) при обработке небольших ран и порезов. |
Изомерные соединения алкенов и их производных: Хлоропрен (2-хлорбутадиен-1,3) | Сырье для производства каучука. |
Спиртовой раствор Йода | Спиртовой раствор данного вещества используется для дезинфекции мелких порезов и царапин. |
Аминокислоты: Анилин | Производство красителей |
Применение органических веществ
Органические вещества – это класс химических соединений, объединяющий все вещества, в состав которых входит углерод.
Алканы
Предельные (насыщенные) углеводороды, атомами водорода: СН4 – метан (основа природного газа), С2Н6 – этан, С3Н8 – пропан, С8Н18 – октан (основа бензина).
- Применяются в качестве топлива: бензин, дизельное, авиационное, пропан-бутановая смесь для бытовых плит.
- Вазелин – незаменим в медицине, парфюмерии, косметологии.
- Входят в состав смазочных масел.
- Хладагент для холодильников.
- Петролейный эфир и циклогексан используются в качестве растворителя.
- Метан незаменимый компонент при производстве шин.
Широко распространено применение данной группы органических соединений в химической промышленности (для производства пластмасс, синтетических волокон и т.д.) и медицине.
Алкены
Соединения служат исходными веществами для получения ряда готовых продуктов:
- растворителей (спиртов, дихлорэтана, эфира);
- полимеров (полиэтилена, поливинилхлорида, полиизобутилена);
Этилен (Н2С=С Н2) используется для получения, тефлона, этилового спирта, уксусного альдегида, галогенопроизводных и многих других органических соединений.
Алкены применяются и для ускорения процесс созревания фруктов.
Алкины (ацетиленовые углеводороды)
Ацетилен – необходим в качестве исходного продукта в органическом синтезе при производстве:
- полимеров (каучука, поливинилхлорида и др.);
- растворителей (1,1,2,2-тетрахлорэтана , 1,1,2-трихлорэтена);
- уксусной кислоты.
Температура пламени вещества достигает 3150°С, что нашло свое применение при резке металла и в сварке.
Спирты
Алкоголи – производные углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода замещены на гидроксильную группу ОН.
Метанол (СН3ОН) –применяется в производстве муравьиной кислоты и формальдегида. Рассматривается как вариант для применения в качестве моторного топлива.
Этанол (С2Н5ОН)- востребован в виде исходного соединения для получения уксусной кислоты, сложных эфиров, карбоновых кислот. Вещество служит основой производства спиртосодержащей продукции и антисептических средств.
Этиленгликоль – компонент необходимый в производстве пластмасс, антифризов, органическом синтезе.
Глицерин – незаменим в разных отраслях промышленности, в том числе текстильной, пищевой, фармакологии.
Фенолы
Основное использование соединений приходится на химическую промышленность, медицину (производство синтетических смол, красителей, антисептиков, взрывчатых веществ и т.д.).
Альдегиды
Метаналь – используется при получении фенолформальдегидных и карбамидных смол, синтезе лекарственных средств, как дезинфицирующее средство.
Этаналь - нашел свое применение в органическом синтезе.
Карбоновые кислоты
Соединения, карбоксильной группы –СООН.
Муравьиная кислота (НСООН) –применяется в фармацевтической и пищевой промышленности. Уксусная кислота (СН3СООН) - востребована для производства искусственных волокон на основе целлюлозы и в пищевой промышленности.
Бензойная кислота (С6Н5СООН) – незаменима в фармацевтике для синтеза душистых веществ и красителей, а также в качестве консерванта для пищевых продуктов.
Сложные эфиры
Применяются в пищевой и парфюмерной отраслях в качестве отдушек. А также обеспечивают эластичность и пластичность пластмасс и резины.
Также широко распространено в пищевой промышленности, медицине применение глюкозы, аминов, аминокислот. Целлюлоза основной компонент при изготовлении бумаги, пленок, искусственных волокон и т.д.
Много соединений еще не изучено до конца, и возможно, благодаря науке человек сможет заменить натуральные продукты на искусственные, органических соединений природного происхождения применяется все меньше.
Смотри также:
- Понятие о металлургии: общие способы получения металлов
- Общие научные принципы химического производства (на примере промышленного получения аммиака, серной кислоты, метанола). Химическое загрязнение окружающей среды и его последствия
- Природные источники углеводородов, их переработка
- Высокомолекулярные соединения. Реакции полимеризации и поликонденсации. Полимеры. Пластмассы, волокна, каучуки
Как вы считаете, материал был полезен?