ដំណើរការគីមីជាអ្វី? ដំណើរការគីមី: សារៈសំខាន់និងតួនាទីនៅក្នុងធម្មជាតិ

ការបម្លែងទៅវិញទៅមកនៃសមាសធាតុសង្កេតឃើញនៅក្នុងធម្មជាតិ, និងការកើតឡើងជាលទ្ធផលនៃសកម្មភាពរបស់មនុស្សមួយអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថាជាដំណើរការគីមី។ reactants អាចមាននៅក្នុងការពួកគេជាពីរឬច្រើននៃសារធាតុក្នុងមួយឬនៅក្នុងរដ្ឋផ្សេងគ្នានៃការប្រមូលផ្តុំ។ ដោយអាស្រ័យលើភាពខុសគ្នានេះត្រូវបានធ្វើឡើងរវាងប្រព័ន្ធដូចគ្នាឬច្រើន។ លក្ខខណ្ឌនិងលក្ខណៈពិសេសនៃតួនាទីនៃដំណើរការគីមីនៅក្នុងធម្មជាតិនេះនឹងត្រូវបានពិភាក្សានៅក្នុងក្រដាសនេះ។

តើអ្វីដែលមានន័យដោយប្រតិកម្មគីមី

បើសិនជាលទ្ធផលនៃការអន្តរកម្មនៃសមា្ភារៈការចាប់ផ្តើមនេះត្រូវបានទទួលរងការផ្លាស់ប្តូរផ្នែកខ្លះនៃការចោទប្រកាន់និងម៉ូលេគុលបរមាណូស្នូលគឺដូចគ្នានិយាយអំពីប្រតិកម្មឬដំណើរការគីមី។ ផលិតផលបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការពិតណាស់របស់ពួកគេ, បុរសម្នាក់ដែលបានប្រើនៅក្នុងឧស្សាហកម្មកសិកម្មនិងគ្រួសារ។ មួយចំនួនធំនៃអន្តរកម្មរវាងសារធាតុនេះបានកើតឡើងដូចនៅក្នុងរស់នៅនិង nonliving នៅក្នុងធម្មជាតិ។ ដំណើរការមូលដ្ឋានមានភាពខុសគ្នាគីមីគឺមានបាតុភូតរាងកាយនិងពីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃការវិទ្យុសកម្ម។ សារធាតុថ្មីទាំងនេះម៉ូលេគុលបង្កើតឡើងខណៈដែលដំណើរការរាងកាយមិនផ្លាស់ប្តូរសមាសភាពនៃសមាសធាតុនេះហើយប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរកើតមានឡើងអាតូមធាតុគីមីថ្មី។

លក្ខខណ្ឌនៃការគីមីសាស្ត្រដំណើរការនេះ

ពួកគេអាចនឹងខុសគ្នានិងការពឹងផ្អែកជាចម្បងលើធម្មជាតិនៃការ reagents បញ្ចូលថាមពលចាំបាច់ពីខាងក្រៅព្រមទាំងរដ្ឋការនៃការប្រមូលផ្តុំ (សំណល់រឹង, ដំណោះស្រាយ, ឧស្ម័ន) ដែលដំណើរការនេះកើតឡើង។ យន្តការគីមីនៃសមាសធាតុអន្តរកម្មរវាងពីរឬច្រើនជាងនេះអាចត្រូវបានអនុវត្តនៅក្រោមសកម្មភាពនៃកាតាលីករ (ឧ, អាស៊ីតនីទ្រិចនៅក្នុងរាងកាយ), សីតុណ្ហាភាព (ការផលិតអាម៉ូញាក់), ថាមពលពន្លឺ (រស្មីសំយោគ) នេះ។ ដោយមានជំនួយពីអង់ស៊ីមនៅក្នុងធម្មជាតិដែលនៅរស់នៃប្រតិកម្មគីមីដំណើរការមេរីករាលដាល (ជាតិអាល់កុលអាស៊ីតឡាក់ទិ, អាស៊ីត butyric) ត្រូវបានប្រើក្នុងម្ហូបអាហារនិងឧស្សាហកម្មមីក្រូជីវសាស្ត្រ។ សម្រាប់ផលិតផលនៅក្នុងឧស្សាហកម្មសំយោគសរីរាង្គមួយក្នុងចំណោមលក្ខខណ្ឌសំខាន់គឺមានវត្តមាននៃយន្តការរ៉ាឌីកាល់សេរីនៃដំណើរការគីមីនេះ។ ឧទាហរណ៍មួយដែលនឹងត្រូវបានរៀបចំនៃឧស្ម័នមេតាន chlorinated (dichloromethane, trichloromethane, tetrachloride កាបូនផលិតនៅក្នុងលទ្ធផលនៃប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់នេះ។

Catalysis ដូចគ្នា

ពួកគេគឺជាប្រភេទពិសេសនៃការទំនាក់ទំនងរវាងសារធាតុពីរឬច្រើន។ សារៈសំខាន់នៃដំណើរការគីមីដែលកើតឡើងនៅក្នុងដំណាក់កាលដូចគ្នានេះ (ឧ, ឧស្ម័ន - ឧស្ម័ន) ពាក់ព័ន្ធនឹងឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនប្រតិកម្មគឺដើម្បីធ្វើប្រតិកម្មក្នុងល្បាយបរិមាណទាំងមូល។ បើសិនជាកាតាលីករគឺស្ថិតនៅក្នុងរដ្ឋសរុបដូចគ្នានេះដែរហើយថា reactants, វាបង្កើតជាអគារមួយនឹងសមាសធាតុដែលបានចាប់ផ្តើមចលនមធ្យម។

Catalysis ដូចគ្នា - ដំណើរការគីមីមួយដែលជាមូលដ្ឋានត្រូវបានធ្វើជាឧទាហរណ៍នៅក្នុងការចម្រាញ់ប្រេងផលិតកម្មប្រេងសាំង, naphtha ប្រេងឧស្ម័ននិងប្រេងឥន្ធនៈផ្សេងទៀត។ វាត្រូវបានប្រើបច្ចេកវិទ្យាដូចជាការធ្វើកំណែទម្រង់, isomerization, បំបែកកាតាលីករ។

Catalysis វិសភាគ

នៅក្នុងករណីនៃការ Catalysis វិសភាគនោះទំនាក់ទំនងរបស់ reactants នេះបានកើតឡើងជាញឹកញាប់បំផុតនៅលើផ្ទៃរឹងមួយនៃសារធាតុនេះ។ វាបានបង្កើតឡើងតំបន់ដែលសកម្មដូច្នេះគេហៅថា។ តំបន់វានៅក្នុងការទំនាក់ទំនងនៃការ reactants ដែលនេះគឺយ៉ាងរហ័សឧ អត្រាការប្រតិកម្មនេះគឺ ខ្ពស់។ ពួកគេគឺជាប្រភេទសត្វជាក់លាក់និងដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ផងដែរនៅក្នុងព្រឹត្តិការណ៍នេះថាដំណើរការគីមីដែលកំពុងកើតមាននៅក្នុងកោសិការស់នៅ។ បន្ទាប់មកនិយាយអំពីការរំលាយអាហារ - ប្រតិកម្មរំលាយអាហារ។ ឧទាហរណ៍នៃការ Catalysis វិសភាគគឺជាការរៀបចំទឹកអាស៊ីតស៊ុលនៃឧស្សាហកម្មនេះ។ នេះ Contactor លាយឧស្ម័នស្ពាន់ធ័រឌីអុកស៊ីតនិងអុកស៊ីសែនត្រូវបាន heated និងបានដើរឆ្លងដាក់បន្ទះឈើមួយដែលពោរពេញទៅដោយម្សៅល្អិតនៃអុកស៊ី vanadium ស៊ុល vanadyl ឬ VOSO _{4 ។} ផលិតផលនេះជាលទ្ធផល - បន្ទាប់មក trioxide ត្រូវបានស្រូបយកដោយស្ពាន់ធ័រអាស៊ីត sulfuric កំហាប់។ រាវបានបង្កើតឡើង, ដែលហៅថា oleum ។ វាអាចត្រូវបាន diluted ជាមួយទឹកដើម្បីទទួលបានការផ្តោតអារម្មណ៍ចង់បាននៃការ sulphate ទឹកអាស៊ីត។

លក្ខណៈពិសេសប្រតិកម្មហៅថា Thermochemical

ឯកោឬការស្រូបយកថាមពលក្នុងសំណុំបែបបទនៃកំដៅគឺជាការសំខាន់ជាក់ស្តែង។ Suffice វាទៅចាំនៅប្រតិកម្ម្រំមហះឥន្ធនៈ: ឧស្ម័នធម្មជាតិ, ធ្យូងថ្ម, peat ។ ពួកគេតំណាងឱ្យដំណើរការរាងកាយនិងគីមីលក្ខណៈសំខាន់គឺកំដៅនៃ្រំមហះនេះ។ ប្រតិកម្មកំដៅគឺមានការរីករាលដាលនៅលើពិភពលោកសរីរាង្គនិងក្នុងធម្មជាតិដែលគ្មានជីវិត។ ឧទាហរណ៍ក្នុងអំឡុងពេលបំបែកជាចំណែកការរំលាយអាហារប្រូតេអ៊ីនជាតិខ្លាញ់, កាបូអ៊ីដ្រាតស្ថិតនៅក្រោមឥទ្ធិពលនិងសារធាតុសកម្មជីវសាស្រ្តនៃការ - អង់ស៊ីម។

ថាមពលដែលបានចេញផ្សាយត្រូវបានរក្សាទុកនៅក្នុងសំណុំបែបបទនៃការមូលបត្របំណុលដែលសម្បូរថាមពលនៃម៉ូលេគុលព្រឹត្តិការណ៍ ATP ។ ប្រតិកម្ម dissimilation អមដោយការចេញផ្សាយនៃថាមពល, ជាផ្នែកមួយនៃការដែលត្រូវបានរលាយដែលជាកំដៅ។ ជាលទ្ធផលនៃការរំលាយអាហារមួយក្រាមនៃប្រូតេអ៊ីនដែលបានផ្តល់នូវការជារៀងរាល់ 17 គីឡូស៊ូលទៀត 2 ម្សៅ - 17, 2 ជាតិខ្លាញ់គីឡូស៊ូលទៀត - 38,9 គីឡូស៊ូលទៀត។ ដំណើរការគីមីដែលកើតឡើងជាមួយនឹងការចេញផ្សាយនៃថាមពលដែលត្រូវបានគេហៅ exothermic ហើយជាមួយនឹងការស្រូបយករបស់ខ្លួន - endothermic ។ នៅក្នុងឧស្សាហកម្ម, ការសំយោគសរីរាង្គនិងបច្ចេកវិទ្យាផ្សេងទៀតបានគណនាផលកម្ដៅប្រតិកម្មហៅថា Thermochemical ។ នេះគឺមានសារៈសំខាន់ឧទាហរណ៍ដើម្បីគណនាបានត្រឹមត្រូវចំនួនទឹកប្រាក់នៃថាមពលកំដៅត្រូវបានប្រើសម្រាប់រ៉េអាក់ទ័រសំយោគនិងជួរឈរដែលក្នុងនោះមានប្រតិកម្មប្រព្រឹត្តទៅបានអមដោយការស្រូបយកកំដៅ។

Kinetic និងតួនាទីរបស់ខ្លួននៅក្នុងទ្រឹស្តីនៃដំណើរការគីមី

ល្បឿនគណនានៃភាគល្អិតប្រតិកម្ម (ម៉ូលេគុល, អ៊ីយ៉ុង) - បញ្ហាចម្បងប្រឈមនឹងឧស្សាហកម្មនេះ។ ជាដំណោះស្រាយរបស់នាងបានផ្ដល់នូវផលប្រយោជន៍សេដ្ឋកិច្ចនិងប្រាក់ចំណេញនៃវដ្តបច្ចេកវិទ្យានៅក្នុងឧស្សាហកម្មគីមី។ ដើម្បីបង្កើនល្បឿននៃការដូចជាប្រតិកម្មដូចជាកត្តាសម្រេចចិត្តសំយោគអាម៉ូញាក់មានបំរែបំរួលសម្ពាធនៅក្នុងល្បាយឧស្ម័នអ៊ីដ្រូសែននិងនៃអាសូតដល់ 30 MPa និងការការពារការកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងនៅក្នុងសីតុណ្ហាភាព (សីតុណ្ហាភាពល្អបំផុតគឺ 450- 550 ° C) ។

ដំណើរការគីមីត្រូវបានគេប្រើនៅក្នុងការផលិតនៃ អាស៊ីត sulphated, ពោលគឺការដុត pyrite, កត់សុីនៃស៊ុលផួឌីអុកស៊ីន trioxide ស្ពាន់ធ័រ, ការស្រូបយក oleum ត្រូវបានអនុវត្តនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌផ្សេងគ្នា។ ដើម្បីធ្វើដូចនេះ, ប្រើ pyrite គុកភ្លើងនិង Contactor ។ ពួកគេបានយកទៅក្នុងគណនីប្រមូលផ្តុំនៃ reactants សីតុណ្ហភាពនិងសម្ពាធ។ កត្តាទាំងអស់នេះត្រូវបានទាក់ទងទៅនឹងប្រតិកម្មជាមួយនឹងល្បឿនធំបំផុតដែលបង្កើនអាស៊ីតដើម្បីទទួលបាន sulphate% 96-98 ។

ដំណើរឈាមរត់នៃសារធាតុទាំងពីរនេះដំណើរការរាងកាយនិងគីមីនៅក្នុងធម្មជាតិ

ពាក្យចាស់បានគេស្គាល់ថា«ចលនា - គឺជាជីវិត "អាចត្រូវបានអនុវត្តទៅធាតុគីមីចូលទៅក្នុងប្រភេទផ្សេងគ្នានៃការទំនាក់ទំនង (បរិវេណប្រតិកម្ម, ជំនួស, បំបែក, ការផ្លាស់ប្តូរ) ។ ម៉ូលេគុលនិងអាតូមនៃធាតុគីមីមកដល់នៅក្នុងចលនាបន្ត។ ក្នុងនាមជាអ្នកវិទ្យាសាស្រ្តទាំងអស់ខាងលើ ប្រភេទនៃប្រតិកម្មគីមី អាចត្រូវបានអមដោយបាតុភូតរាងកាយ: ការចេញផ្សាយនៃការកំដៅឬការស្រូបយកកាំរស្មីពន្លឺភូតុង, ការផ្លាស់ប្តូររដ្ឋនៃការប្រមូលផ្តុំនេះ។ ដំណើរការទាំងនេះកើតមានឡើងនៅក្នុងសែលគ្នានៃផែនដី: lithosphere, hydrosphere និងបរិយាកាស, ជីវមណ្ឌល។ សំខាន់បំផុតនៃការទាំងនេះគឺជាវដ្តនៃសារធាតុដូចជាអុកស៊ីសែន, កាបូនឌីអុកស៊ីតនិងអាសូតនេះ។ នៅខាងក្រោមនេះយើងចាត់ទុកថាជាការចរាចរចំណងជើងអាសូតកើតឡើងនៅក្នុងបរិយាកាសដីនិងសារពាង្គកាយមានជីវិត។

Interconversion អាសូតនិងសមាសធាតុរបស់វា

វាត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាអាសូតជាផ្នែកសំខាន់មួយនៃប្រូតេអ៊ីន, និងការចូលរួមនៅក្នុងការបង្កើតដូច្នេះការណាមួយនិងប្រភេទសត្វទាំងអស់នៃជីវិតនៅលើផែនដី។ អាសូតត្រូវបានស្រូបយកដោយរុក្ខជាតិនិងសត្វនៅក្នុងសំណុំបែបបទនៃអ៊ីយ៉ុងនេះ: ammonium, nitrate និងអ៊ីយ៉ុង nitrite ។ រុក្ខជាតិលទ្ធផលពីទម្រង់រស្មីសំយោគមិនតែប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែថែមទាំងជាតិស្ករអាមីណូអាស៊ីត, glycerol, អាស៊ីតខ្លាញ់។ ទាំងអស់នៃសមាសធាតុគីមីនៅខាងលើគឺជាផលិតផលនៃប្រតិកម្មកើតឡើងនៅក្នុងវដ្តលោក Calvin នេះ។ អ្នកវិទ្យាសាស្រ្តរុស្ស៊ីឆ្នើមឃេ Timiryazev បាននិយាយអំពីតួនាទីនៃរុក្ខជាតិបៃតងលោហធាតុបង្កើតនៅក្នុងចិត្តជាពិសេសនិងសមត្ថភាពរបស់ខ្លួនក្នុងការបំលែងប្រូតេអ៊ីន។

herbivores មាន peptides ពីចំណីអាហាររុក្ខជាតិនិងប្រភេទមំសាសី - សាច់របស់ជនរងគ្រោះ។ នៅពេលស្ថិតនៅក្រោមឥទ្ធិពលរបស់បាក់តេរីដី saprotrophic ស្អុយរលួយនៅសល់នៃរុក្ខជាតិនិងសត្វដែលមានដំណើរការជីវសាស្រ្តនិងគីមីស្មុគ្រស្មាញទេ។ ជាលទ្ធផលនៃអាសូតរបស់ពួកគេពីសមាសធាតុសរីរាង្គមួយដែលដំណើរការទៅសំណុំបែបបទដ (អាម៉ូញាក់បានបង្កើតឡើងអាសូតដោយឥតគិតថ្លៃ nitrates និង nitrites) ។ ត្រឡប់មកបរិយាកាសនិងដី, សារធាតុទាំងអស់នេះបានស្រូបយកដោយរុក្ខជាតិជាថ្មីម្តងទៀត។ អាសូតចូលស្បែកតាមរយៈការ stomata នៃស្លឹកនិងដំណោះស្រាយនៃអាស៊ីតនីទ្រីដនិង អាស៊ីតដ nitrous និងអំបិលនោះត្រូវបានស្រូបយកដោយសក់ជា root នៃការចាក់ឬសរុក្ខជាតិ។ វដ្តការបម្លែងអាសូតត្រូវបានបិទដើម្បីធ្វើឡើងវិញម្តងទៀត។ សារៈសំខាន់នៃដំណើរការគីមីទទួលយកកន្លែងជាមួយនឹង សមាសធាតុអាសូត នៅក្នុងធម្មជាតិត្រូវបានគេសិក្សាលម្អិតនៅដើមសតវត្សរ៍ទី 20 ដោយអ្នកវិទ្យាសាស្រ្តរុស្ស៊ី DN Pryanishnikov ។

ម្សៅលោហធាតុ

ដំណើរការគីមីទំនើបនិងបច្ចេកវិទ្យាត្រូវបានធ្វើឱ្យរួមចំណែកយ៉ាងច្រើនដល់ការបង្កើតនៃសមា្ភារៈមួយនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិរាងកាយនិងគីមីតែមួយគត់។ នេះគឺជាសារៈសំខាន់ជាពិសេសជាពិសេសសម្រាប់ឧបករណ៍និងឧបករណ៍នៃរោងចក្រស្លប្រេងសហគ្រាសផលិតដអាស៊ីត, មាតថាំ, ថ្នាំលាប, ផ្លាស្ទិច។ នៅក្នុងការផលិតរបស់ពួកគេផ្លាស់ប្តូកំដៅត្រូវបានប្រើ, បរិធានទំនាក់ទំនង, ជួរឈរសំយោគ, បំពង់។ ផ្ទៃឧបករណ៍គឺមាននៅក្នុងការទំនាក់ទំនងជាមួយប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយឈ្លានពានស្ថិតនៅក្រោមសម្ពាធខ្ពស់។ លើសពីនេះស្ទើរតែទាំងអស់របស់ផលិតកម្មត្រូវបានធ្វើឡើងនៅក្រោមគីមីសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ ទាក់ទងនឹងបញ្ហានេះត្រូវបានទទួលភាពធន់នឹងសម្ភារមានលក្ខណៈសម្បត្តិនិងអាស៊ីតខ្ពស់កម្ដៅប្រឆាំងនឹង corrosion ។

លោហធាតុម្សៅបញ្ចូលនូវដំណើរការសម្រាប់ការផលិតម្សៅហៈនិង sintering យ៉ាន់ស្ព័រទំនើបសេចក្តីណែនាំនៃការប្រើនៅក្នុងការប្រតិកម្មនេះជាមួយសារធាតុឈ្លានពានគីមី។

សារៈសំខាន់និងសមាសធាតុ

ក្នុងចំណោមបច្ចេកវិទ្យាទំនើបដំណើរការគីមីសំខាន់បំផុតគឺការផលិតសម្ភារសមាសធាតុប្រតិកម្ម។ ទាំងនេះរួមបញ្ចូលទាំងស្នោ, cermets norpapalsty ។ ក្នុងនាមជាម៉ាទ្រីសដែលបានប្រើសម្រាប់ការផលិតនៃលោហធាតុនិងយ៉ាន់ស្ព័រសេរ៉ាមិច, ប្លាស្ទិច។ ក្នុងនាមជា excipients បានប្រើ silicate កាល់ស្យូម, ដីឥដ្ឋស strontium Ferriday និងស្រដៀងនឹងបារីយ៉ូម។ ទាំងអស់នៃសារធាតុខាងលើនេះបានផ្តល់ឱ្យសមា្ភារៈសមាសធាតុធន់ទ្រាំនឹងផលប៉ះពាល់កំដៅនិងធន់ទ្រាំនឹងពាក់។

តើអ្វីជាបច្ចេកវិទ្យាគីមីគឺមួយ

ឧស្សាហកម្ម, វិទ្យាសាស្រ្តដោះស្រាយជាមួយការសិក្សានៃមធ្យោបាយនិងវិធីសាស្រ្តត្រូវបានប្រើក្នុងប្រតិកម្មវត្ថុធាតុដើមដំណើរការ: ប្រេង, ឧស្ម័នធម្មជាតិ, ធ្យូងថ្ម, សារធាតុរ៉ែ, ដែលហៅថាបច្ចេកវិទ្យាគីមី។ នៅក្នុងពាក្យផ្សេងទៀត, វិទ្យាសាស្រ្តនៃដំណើរការគីមីដែលកើតឡើងជាលទ្ធផលនៃសកម្មភាពរបស់មនុស្ស។ ទាំងអស់នៃទ្រឹស្តីរបស់ខ្លួនឡើងមូលដ្ឋានគណិតវិទ្យា cybernetics គីមីវិទ្យារាងកាយ, សេដ្ឋកិច្ចឧស្សាហកម្ម។ គ្មានបញ្ហាអ្វីដែលដំណើរការគីមីចូលរួមក្នុងបច្ចេកវិទ្យា (ទទួលបានការ decomposition អាស៊ីតនីត្រាតនៃថ្មកំបោរ, ការសំយោគនៃប្លាស្ទិច phenol-formaldehyde នេះ) - ស្ថិតនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌបច្ចុប្បន្នវាមិនអាចទៅរួចទេដោយគ្មានប្រព័ន្ធត្រួតពិនិត្យដោយស្វ័យប្រវត្តិដើម្បីជួយសម្រួលដល់សកម្មភាពរបស់មនុស្សដោយមិនរាប់បញ្ចូលការបំពុលបរិស្ថាននិងការធានាឱ្យបាននូវបច្ចេកវិទ្យាជាបន្តនិងមិនខ្ជះខ្ជាយផលិតគីមី។

នៅក្នុងការសិក្សានេះយើងបានពិនិត្យមើលឧទាហរណ៍នៃដំណើរការគីមីទាំងនៅក្នុងធម្មជាតិ (រស្មីសំយោគ, dissimilation, វដ្តអាសូត) និងនៅក្នុងឧស្សាហកម្មនេះ។