Bahan Buatan Dalam Industri

Aloi Kuprum

by
  1. Contoh-contoh aloi kuprum adalah
    1. Kupro-nickel
    2. Gangsa
    3. Loyang
  2. Kebanyakan aloi kuprum mempunyai permukaan berkilat

Kupro-nickel

Komponen: Cu 75%, Ni 25%
Kegunaan: Syiling

Gangsa

Komponen: Cu 90%, Sn 10%
Kegunaan: Barang hiasan, pingat, kunci, karya seni, periuk dan kuali
Loyang
Komponen: Cu 70%, Zn 30%

Kegunaan: Barang hiasan, alat-alat elektrik, alat-alat musik, loceng, paku , skrew, periuk.

Aloi

by
  1. Aloi ialah campuran yang terdiri daripada dua atau lebih logam mengikut kadar peratusan yang ditetapkan.
  2. Campuran logam-logam ini akan mengubah sifat logam asal dan menghasilkan aloi vang mempunyai sifat-sifat yang dikehendaki.

Kekerasan Aloi Berbanding dengan Logam Tulen

  1. Sifat-sifat logam seperti mulur, mudah ditempa, dan mudah berkarat menyebabkannya kurang berguna untuk tujuan-tujuan tertentu.
  2. Sifat-sifat logam tulen ini boleh diubah melalui pengaloian.
  3. Kehadiran atom-atom logam asing dalam logam asal mengganggu struktur atom logam asal. Ini menjadikan aloi lebih keras daripada logam asal.
    (Logam tulen – Atom-atom boleh menggelongsor antara satu sama lain dengan mudah)
    (Aloi – Kehadiran atom-atom asing menghalang atom-atom daripadamenggelongsor antara satu sama lain. Ini menyebabkan aloi tidak mudah dimulurkan atau ditertempakan berbanding dengan logam tulen.)

Tujuan-Tujuan Membuat Aloi

  1. Logam tulen dialoikan dengan logam lain untuk
    1. menambahkan kekerasan
      Contoh:
      Magnalium diperbuat daripada aluminium dan magnesium untuk meningkatkan kekerasan logam tulen tetapi pada masa yang sama, mengekalkan kekilauannya.
    2. mencegah kakisan
      Contoh
      Keluli nirkarat yang boleh menahan karat dibuat dengan menambah karbon, kromium dan nikel ke dalam besi.
    3. membaiki rupa
      Contoh:
      Kuprum dan antimoni yang ditambah kepada timah menghasilkan piuter, yang digunakan untuk membuat barang hiasan.

Q & A

Q: Terangkan mengapa aloi kuprum lebih keras daripada tembaga tulen?
A:

  1. Terdapat atom-atom asing di dalam aloi kuprum, .
  2. Atom-atom asing ini dapat menghalang penggelongsoran antara lapisan-lapisan atom kuprum. Ini menjadikan logam lebih keras, kurang tempa dan mulur.

Sifat-Sifat Ammonia

by
  1. Ammonia ialah satu gas yang tidak berwarna dan berbau sengit.
  2. Ammonia lebih ringan daripada udara.
  3. Gas ammonia bersifat alkali. Ia menukar kertas litmus merah ke biru.
  4. Ammonia melarut dalam air menghasilkan alkali lemah.
    NH3 + H2O → NH4+ + OH–
  5. Gas ammonia bertindak balas dengan gas hidrogen klorida membentuk wasap ammonium klorida
    NH3 + HCl → NH4Cl
    tindak balas ini digunakan sebagai ujian bagi gas ammonia
  6. Ammonia ialah sejenis alkali. Oleh itu ia bertindak balas dengan asid dalam peneutralan untuk membentuk garam.
    Contoh:
    2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4
    NH3 + HNO3 → NH4NO3
    H3PO4 + 3NH3 → (NH4)3PO4
  7. Ion-ion hidroksida dalam larutan ammonium akueus bertindak balas dengan ion logam (kecuali ion Na+, ion K+ dan ion Ca2+) untuk membentuk mendakan hidroksida logam.
    Contoh
    Mg2+ + 2OH– → Mg(OH)2
    Fe2+ + 2OH– → Fe(OH)2
    Al3+ + 3OH– → Al(OH)2

Ujian Ammonia

  1. Ammonia adalah satu-satu gas alkali. Ia dapat dikenal pasti dengan kertas litmus merah yang lembap. Sebagai gas beralkali, ia menukar kertas litmus merak kepada biru.
  2. Ammonia pekat apabila bertindak balas dengan asid hidroklorik pekat menghasilkan wasap putih.
    Gas Ammonia + Gas Hidrpgen Klorida → Ammonium Koorida
    NH3 (g) + HCl (g) → NH4Cl

Proses Ostwald

by

Proses Ostwald

Pengenalan

  1. Dalam industri, asid nitrik dihasilkan oleh pengoksidaan ammonia dengan platinum yang dipanaskan sebagai mangkin.
  2. Pengoksidaan ammonia menghasilkan oksida nitrogen yang kemudiannya boleh dilarutkan di dalam air untuk menghasilkan asid nitrik.

Tindak Balas

  1. Pada mulanya, nitrogen (II) oksida dibentuk daripada pengoksidaan ammonia menggunakan platinum sebagai mangkin.
    Ammonia + Oksigen→ Nitrogen(II) Oksida+ Stim
    4NH3 (g) + 5O2 (g) → 4NO (g) + 6H2O (g)
  2. Nitrogen(II) oksida disejukkan dengan cepat sebelum bergabung dengan oksigen (dari udara yang berlebihan) untuk membentuk nitrogen (IV) oksida. 
    2NO (g) + O2 (g) → 2NO2 (g)
  3. Nitrogen(IV) oksida bercampur dengan udara yang berlebihan, kemudian bertindak balas dengan air untuk membentuk asid nitrik.
    Nitrogen(IV) Oksida + Oksigen (udara) + Air → Asid Nitrik
    4NO2 (g) + O2 (g) + 2H2O (ce) → HNO3 (ak)

Kegunaan Asid Nitrik

  1. Kebanyakan asid nitrik yang dibuat dalam industri digunakan untuk membuat baja yang penting, seperti ammonium nitrat.
  2. Penggunaan lain asid nitrik termasuk membuat bahan letupan, seperti nitrogliserin, atau TNT (trinitrotoluene), dan membuat pewarna.
  3. Pewarna moden seperti pewarna azo, boleh dibentuk dengan penurunan pelbagai sebatian nitrogen.

Proses Haber

by

Proses Haber

  1. Ammonia dihasilkan dalam industri melalui Proses Haber.
  2. Dalam proses Haber, gas nitrogen, N2 (dari udara) bertindak balas dengan gas hidrogen, H2 (diperoleh terutamanya dari gas asli).
  3. Campuran dimampatkan kepada tekanan tinggi 200 atmosfera pada suhu kira-kira 450 ° C.
  4. Besi digunakan sebagai pemangkin untuk mempercepatkan kadar reaksi.
  5. Persamaan kimia di bawah menunjukkan tindak balas ini:
    N2 (g) + 3H2 (g) → 2NH3 (g)
  6. Sekitar 98% campuran diubah menjadi ammonia, NH3.
  7. Gas nitrogen dan hidrogen yang tidak bertindak dikitar semula dan disalurkan semula ke dalam reaktor bersama sumber gas nitrogen dan gas hidrogen yang baru.

Ringkasan


Ammonia

by
  1. Formula ammonia ialah NH3
  2. Ammonia ialah sebatian yang sangat berguna dalam industri.

Penggunaan Ammonia

  1. Dalam Industri sebahagian besar ammonia digunakan dalam pembuatan baja bernitrogen. Misalnya
    Ammonium sulfat
    tindak balas ammonia dengan asid sulfurik
    2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4
    Ammonium nitrat
    tindak balas ammonia dengan asid nitrik
    NH3 + HNO3 → NH4NO3
  2. Kegunaan utama ammonia yang lain:
    1. Sebagai penyejuk dalam peti sejuk
    2. Membuat asid nitrik dalam proses Ostwald
    3. Membuat bahan letupan (dari asid nitrik)
    4. Mencegah susu getah membeku (untuk menyimpan susu getah dalam bentuk cecair)
    5. Menghasilkan ammonium klorida (elektrolit dalam pembuatan sel kering)

Sulfur Oksida dan Pencemaran Alam Sekitar

by

Pencemaran Alam Sekitar oleh Sulfur Dioksida

  1. Gas sulfur dioksida, SO2 ialah salah satu hasil sampingan Proses Sentuh. Ia merupakan salah satu sumber pencemaran alam sekitar.
  2. Gas sulfur dioksida ialah gas berasid dan beracun. Ia boleh mangakibatkan  pencemaran alam sekitar yang serius.
  3. Menyedut udara yang mengandungi gas sulfur dioksida boleh mengakibatkan penyakit di sistem pernafasan dan penyakit  paru-paru seperti asma dan bronkitis..
  4. Gas sulfur dioksida yang  terlarut di dalam air hujan menghasilkan asid sulfurus, H2SO3
    SO2 + H2O→ H2SO3
  5. Gas sulfur dioksida yang bertindak balas dengan oksigen di udara menghasilkan sulfur trioksida, 
  6. Gas sulfur trioksida melarut dalam air hujan menghasilkan asid sulfurik. Kedua-dua asid sulfurus dan asid sulfurik mengakibatkan pembentukan hujan asid.
  7. Kesan buruk hujan asid termasuk:
    1. merosakan bangunan konkrit kerana konkrit  mengandungi kalsium karbonat yang boleh bertindak balas dengan asid sulfurik
    2. mencepatkan kakisan bahan buatan logam
    3. menyebabkan pH tanah terlalu rendah sehingga tidak sesuai bagi pertanian
    4. merendahkan pH air sungai dan air kolam dan seterusnya membunuh hidupan akuatik
    5. menghapuskan nutrien tumbuhan dengan melarutkan mineral dalam tanah
  8. Suber-sumber sulfur dioksida utama  termasuk
    1.  pembakaran bahan api fosil seperti petroleum yang mengandungi sulfur.
    2. kilang-kilang pembuatan asid sulfurik
    3.  letupan gunung berapisi

Proses Sentuh

by

Penghasilan Asid Sulfurik Dalam Industri

  1. Dalam industri asid sulfurik dihasilkan melalui proses Sentuh
  2. Bahan mentah yang digunakan dalam proses Sentuh ialah
    1. sulfur,
    2. udara
    3. air.
  3. Proses Senruli melibatkan tiga peringkat, iaitu
    1. Peringkat I: SuIfur → Sulfur dioksida
    2. Peringkat II: Sulfur dioksida → Sulfur trioksida
    3. Peringkat III: Sulfur trioksida → Asid sulfurik

Peringkat I:

Pemanasan sulfur di udara menghasilkan gas sulfur dioksida, SO2.

S + O2 → SO2

Sulfur dioksida juga boleh dihasilkan dengan membakar sulfida logam seperti plumbum(II) sulfida atau zink sulfida dalam udara kering.

2PbS + 3O2 → 2PbO + 2SO2

Peringkat II

Penukaran sulfur dioksida kepada sulfur trioksida, S03

2S02 + 02 → 2S03

  1. Proses ini dilakukan dalam keadaan berikut untuk mendapatkan hasil yang optima:
    1. (Vanadium(V) oksida, V205 sebagai mangkin
    2. Suhu antara 450 °C – 550 °C
    3. Tekanan satu atmosfera
  2. Lebih kurang 99.5% sulfur dioksida, SO2 bertukar menjadi sulfur trioksida, SO3 melalui tindak balas ini.

Peringkat III

Penghasilan asid sulfurik pekat
Langkah 1:
Sulfur trioksida dilarutkan dalam asid sulfurik pekat untuk menghasilkan oleum, H2S2O7

S03 + H2SO4 → H2S207

Langkah 2:
Kemudian, oleum dicairkan oleh air untuk menghasilkan asid sulfurik pekat.

H2S207 + H20 → 2H2SO4

Nota Penting

  1. Kedua-dua langkah dalam peringkat ketiga adalah bersamaan dengan menambah sulfur trioksida, SO3 terus ke air.

    SO3 + H2O → H2SO4

  2. Bagaimanapun, ini tidak dilakukan dalam industri kerana sulfur trioksida, SO3 bertindak balas dengan sangat pantas dengan air.
  3. Ini akan menghasilkan kuantiti haba yang banyak dalam masa yang singkat. Akibatnya, banyak wasap asid sulfurik dihasilkan.
  4. Wasap itu sangat menghakis, mencemarkan udara dan sukar dikondensasikan.g

Ringkasan Proses Sentuh

Asid Sulfurik

by
  1. Asid sulfurik adalah asid mineral yang sangat menghakis dengan formula molekul H2SO4
  2. Asid sulfurik adalah asid diprotik.
  3. Asid sulfurik ialah bahan buatan yang sangat penting dalam industri. Ia merupakan bahan mentah kepada bahan buatan lain.

Kegunaan Asid Sulfurik

  1. Sebahagian besar asid sulfurik digunakan dalam pembuatan baja, seperti:
    1. Baja ammonium sulfat
      [tindak balas peneutralan antara asid sulfurik dan ammonia akueus]
      H2SO4 + 2NH3 → (NH4)2SO4
    2. Baja kalium sulfat
      [tindak balas peneutralan antara asid sulfurik dan kalium hidroksida.]
      H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H20
  2. Penggunaan asid sulfurik dalam yang lain termasuk
    1. membuat detergen
    2. sebagai elektrolit dalam akumulator asid plumbum
    3. membuat pigmen cat
    4. membuat gentian tiruan (polimer)
    5. sebagai agen penanggal oksida logam dalam pembersihan permukaan logam sebelum proses penyaduran logam elektrik