La industria quimica
Páginas: 12 (2971 palabras)
Publicado: 17 de diciembre de 2013
LA INDUSTRIA QUÍMICA
El desarrollo de los procesos químicos industriales ha sido uno de los factores que más han influido en el crecimiento económico de las últimas décadas.
Sin embargo, el proceso no esta exento de riesgos. La fabricación de productos químicos agresivos para el ser humano y el medio en que vive, utilizados como paso intermedio en la obtención de objetos de consumo, obliga aextremar las precauciones y a exigir fuertes controles y una gran responsabilidad a quienes fabrican y manipulan esas sustancias.
El ácido sulfúrico
El ácido sulfúrico, H2SO4, se fabrica a partir del dióxido de azufre, SO2, en un proceso que transcurre en tres etapas:
Obtención de dióxido de azufre. Para ello, hay varios métodos:
- Combustión del azufre:S+O2 SO2
- Obtención de un metal a partir del sulfuro correspondiente.
4 FeS + 7 O2 2 Fe2O3 + 4 SO2
- Combustión de lignitos, productos derivados del petróleo o gas natural
El ácido sulfúrico se utiliza para fabricar ácido fosfórico, imprescindible en la industria de fertilizantes, también se utiliza en laindustria de los detergentes, en la fabricación de pinturas y pesticidas, en la obtención de plásticos y fibras, etc.
La importancia del ácido sulfúrico es muy grande: la producción anual de ácido sulfúrico de un país es uno de los indicadores más importantes de su economía.
La secuencia que sigue muestra, el procedimiento que utiliza la industria en la actualidad para obtener ácido sulfúrico:
a) Aire más azufre produce el dióxido de azufre.
b) Se eliminan las impurezas de la mezcla de gases y se la somete a una temperatura de 400 a 500ºC, a una presión de dos atmósferas.
c) Los gases pasan por el catalizador, oxido de vanadio (V2O5). El oxigeno y el dióxido de azufre se combina para formar trióxido de azufre.
d) Se reciclan los gases..
e) El trióxido de azufre se disuelve en el ácido sulfúrico diluido, obteniendo el ácido sulfúrico.
Amoniaco y ácido nítrico. Fertilizantes
Amoniaco
El amoniaco, NH3, es un gas a temperatura ambiente. Se trata de un compuesto muy importante en la industria y en la agricultura. La mayor parte de el se utiliza para obtener fertilizantes, productos de limpieza oácido nítrico.
El amoniaco se obtiene industrialmente combinando el hidrógeno con el nitrógeno.
El hidrógeno se obtiene al reaccionar metano con vapor de agua
Por su parte, el nitrógeno se obtiene quemando hidrógeno en aire. Como el aire esta formado por nitrógeno, oxigeno y pequeñas cantidades de otros gases, al reaccionar el oxigeno con el hidrógeno para formar vapor de agua.
El gas quequeda después de condensar el agua es, mayoritariamente, nitrógeno.
El nitrógeno no es muy reactivo. Para que reaccione con el hidrógeno, los dos gases se mezclan y se comprimen, para que las moléculas se aproximen. Después se pasa la mezcla por el conversor, un depósito circular que contiene un catalizador (planchas de hierro caliente).
La reacción de obtención del amoniaco tiene lugaren ambos sentidos; es reversible. Parte del amoniaco que se forma se descompone de nuevo en nitrógeno e hidrógeno. El rendimiento de la reacción es tan solo de un 10%.
El amoniaco se separa del nitrógeno y del hidrógeno disminuyendo la temperatura, ya que licua a –33ºC. El hidrógeno y el nitrógeno que no han reaccionado se devuelven al conversor y el amoniaco se almacena a presión, en estadolíquido.
Ácido nítrico
El ácido nítrico, HNO3, se obtiene al oxidar el amoniaco. Se utiliza para producir fertilizantes como el nitrato de potasio, y explosivos, como el TNT o la dinamita. También se usa para fabricar nailon o medicamentos. En la obtención del ácido nítrico distinguimos tres etapas:
a) Oxidación del amoniaco a monóxido de nitrógeno, NO, a 900ºC, utilizando para ello una...
El desarrollo de los procesos químicos industriales ha sido uno de los factores que más han influido en el crecimiento económico de las últimas décadas.
Sin embargo, el proceso no esta exento de riesgos. La fabricación de productos químicos agresivos para el ser humano y el medio en que vive, utilizados como paso intermedio en la obtención de objetos de consumo, obliga aextremar las precauciones y a exigir fuertes controles y una gran responsabilidad a quienes fabrican y manipulan esas sustancias.
El ácido sulfúrico
El ácido sulfúrico, H2SO4, se fabrica a partir del dióxido de azufre, SO2, en un proceso que transcurre en tres etapas:
Obtención de dióxido de azufre. Para ello, hay varios métodos:
- Combustión del azufre:S+O2 SO2
- Obtención de un metal a partir del sulfuro correspondiente.
4 FeS + 7 O2 2 Fe2O3 + 4 SO2
- Combustión de lignitos, productos derivados del petróleo o gas natural
El ácido sulfúrico se utiliza para fabricar ácido fosfórico, imprescindible en la industria de fertilizantes, también se utiliza en laindustria de los detergentes, en la fabricación de pinturas y pesticidas, en la obtención de plásticos y fibras, etc.
La importancia del ácido sulfúrico es muy grande: la producción anual de ácido sulfúrico de un país es uno de los indicadores más importantes de su economía.
La secuencia que sigue muestra, el procedimiento que utiliza la industria en la actualidad para obtener ácido sulfúrico:
a) Aire más azufre produce el dióxido de azufre.
b) Se eliminan las impurezas de la mezcla de gases y se la somete a una temperatura de 400 a 500ºC, a una presión de dos atmósferas.
c) Los gases pasan por el catalizador, oxido de vanadio (V2O5). El oxigeno y el dióxido de azufre se combina para formar trióxido de azufre.
d) Se reciclan los gases..
e) El trióxido de azufre se disuelve en el ácido sulfúrico diluido, obteniendo el ácido sulfúrico.
Amoniaco y ácido nítrico. Fertilizantes
Amoniaco
El amoniaco, NH3, es un gas a temperatura ambiente. Se trata de un compuesto muy importante en la industria y en la agricultura. La mayor parte de el se utiliza para obtener fertilizantes, productos de limpieza oácido nítrico.
El amoniaco se obtiene industrialmente combinando el hidrógeno con el nitrógeno.
El hidrógeno se obtiene al reaccionar metano con vapor de agua
Por su parte, el nitrógeno se obtiene quemando hidrógeno en aire. Como el aire esta formado por nitrógeno, oxigeno y pequeñas cantidades de otros gases, al reaccionar el oxigeno con el hidrógeno para formar vapor de agua.
El gas quequeda después de condensar el agua es, mayoritariamente, nitrógeno.
El nitrógeno no es muy reactivo. Para que reaccione con el hidrógeno, los dos gases se mezclan y se comprimen, para que las moléculas se aproximen. Después se pasa la mezcla por el conversor, un depósito circular que contiene un catalizador (planchas de hierro caliente).
La reacción de obtención del amoniaco tiene lugaren ambos sentidos; es reversible. Parte del amoniaco que se forma se descompone de nuevo en nitrógeno e hidrógeno. El rendimiento de la reacción es tan solo de un 10%.
El amoniaco se separa del nitrógeno y del hidrógeno disminuyendo la temperatura, ya que licua a –33ºC. El hidrógeno y el nitrógeno que no han reaccionado se devuelven al conversor y el amoniaco se almacena a presión, en estadolíquido.
Ácido nítrico
El ácido nítrico, HNO3, se obtiene al oxidar el amoniaco. Se utiliza para producir fertilizantes como el nitrato de potasio, y explosivos, como el TNT o la dinamita. También se usa para fabricar nailon o medicamentos. En la obtención del ácido nítrico distinguimos tres etapas:
a) Oxidación del amoniaco a monóxido de nitrógeno, NO, a 900ºC, utilizando para ello una...
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