Chemie (Fach) / Großtechnische Darstellung (Lektion)
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Diese Lektion wurde von wildpferd erstellt.
- Elektrolyse - Zur Gewinnung von Wasserstoff- Spaltung von Wasser in H² und ½ O² unter Strom- z.B. im Hofmannschen Apparat
- Steam Reforming - Zur Gewinnung von Wasserstoff- niedrig siedende Erdölfraktionen (kurzkettige Alkane wie CH4, C2H6) werden mit Wasserdampf umgesetzt und in Kohlenmonoxid und Wasserstoff gespalten (endotherm)- mit der Wassergas-Shift-Reaktion wird das Kohlenmonoxid zu CO² umgewandelt, dass leicht auswaschbar ist. Zurück bleibt H²
- Kippscher Apparat - Zur Gewinnung von Wasserstoff mithilfe unedler Metalle und Säure (H³O+)- Zwei Elektronen vom unedlen Metall bilden mithilfe der Säure Wasserstoffmoleküle und Wasser
- Knallgas-Reaktion - Reaktion von gasförmigen O² und H² zu H²O- stark exotherm, angewendet als Schweißbrenner oder Raketentreibstoff
- Sauerstoffherstellung - Ursprünglich aus edlen Oxiden (= Oxide edler Metalle) durch thermische Zersetzung (Einfluss von Hitze)- Zerfall in O² und edles Metall - lässt sich ebenfalls durch Elektrolyse darstellen- oder: Katalytische Zersetzung von H²O² (Wasserstoffperoxid)
- Linde-Verfahren - Zur Gewinnung von O², N², Ar und anderer Luftbestandteile- Ausnutzung des Joule-Thomson-Effekts: Gase erwärmen sich beim Verdichten und kühlen sich beim Entspannen wieder ab- Man gewinnt 'flüssige' Luft und kann die Stoffe durch Destillation trennen
- Anthrachinon-Verfahren - Zur technischen Herstellung von Wasserstoffperoxid (H²O²)- Durch „indirekte Hydrierung“ von Sauerstoff
- Chloalkalielektrolyse - Technische Darstellung von Chlor - Diaphragma/Membranverfahren- Zersetung von NaCl im Anodenraum; Zersetzung der Cl- Ionen in Cl² und 2e-- Zersetzung von Wasser in seine Ionen im Kathodenraum, auffüllen der H+ mit den e- zu H²
- Darstellung von Fluor - Aus Fluorwasserstoff (dieser gewonnen aus Reaktion von Flussspat CaF² mit Schwefelsäure)- Oxidation kann nur elektrochemisch erfolgen, da eine Oxidation von Fluor (stärkstes Oxidationsmittel) nicht möglich ist- Achtung: Darf NICHT in Wasser durchgeführt werden, da Fluor mit Wasser heftig reagiert!
- Darstellung von Halogenwasserstoffsäuren - für Chlor, Brom und Iod- kontrollierte Verbrennung von Wasserstoff mit Halogen
- Gewinnung von Schwefel - Schwefel wird aus elementaren Vorkommen, aus der Entschwefelung von Erdöl, sowie durch Oxidation von Schwefelwasserstoff- oder durch Reduktion von Schwefeldioxid gewonnen (mit Kohle)
- Frasch-Verfahren - zur Gewinnung von Schwefel- Auf 150° überhitztes Wasser wird in das Schwefellager gepumpt, zusammen mit Luft (unter hohem Druck, ~ 25 bar)- Das Wasser schmilzt den Schwefel und die Luft presst ihn hinaus- Pro Tonne Schwefel werden 10-15 Tonnen Wasser benötigt
- Claus-Prozess - Gewinnung von Schwefel aus Schwefelwasserstoff durch Herstellung von Schwefeldioxid und Wasser, dann weitere Zersetzung in Schwefel und Wasser
- Darstellung von Schwefeldioxid - Aus Schwefel mit Sauerstoff unter hoher Temperatur- Aus Sulfiden mit Sauerstoff ebenfalls unter hoher Temperatur- Aus Schwefelwasserstoff mit Sauerstoff zu Schwefeldioxid und Wasser (ebenfalls hohe Temperatur)- alle Reaktionen endotherm (Delta H negativ)
- Kontakt-Verfahren - Zur Herstellung von Schwefeltrioxid und H²SO4 (Schwefelsäure)- Mithilfe eines Katalysators- Schwefeldioxid wird eingeleitet und durch mehrere Kontaktschichten mit Katalysator geleitet, an denen die Reaktion stattfindet
- Darstellung von Stickstoff Großtechnisch über das Linde-Verfahren
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- Haber-Bosch-Verfahren - Zur technischen Herstellung von Ammoniak- Ein Synthesegemisch wird eingeleitet und durch mehrere Katalysator-Schichten geleitet, wobei N², H² und CO² entstehen- Das CO² wird ausgewaschen, H² und N² werden erneut erhitzt und durch einen weiteren Katalysator geleitet, der die Reaktion zu NH³ katalysiert- Gemisch wird dann durch einen Wärmetauscher geleitet, wobei NH³ flüssig wird und im Tank zurückbleibt (H² und N² werden zurück durch den Katalysator geleitet)- Folgt dem „Prinzip des kleinsten Zwanges“ von Le Chatelier: Bei hohem Druck und hoher Temperatur ist die Verbindung zu Ammoniak günstiger als das getrennt bleiben
- Herstellung von Stickstoffmonoxid - Entweder durch Luftverbrennung (N² und O² und Energie) zu NOoder das Ostwald-Verfahren
- Ostwald-Verfahren - Zur Herstellung von Stickstoffmonoxid- Katalytische NH³-Verbrennung zu Stickstoffmonoxid und Wasser- Kontaktzeit am Katalysator muss sehr klein sein, da sonst NO sofort wieder in O² und N² zerfällt - oder Salpetersäure in einer komplizierten Reaktion aus Distickstofftetroxid, Sauerstoff und Wasser
- Darstellung von Salpetersäure - Herstellung von Ammoniak im Haber-Bosch-Verfahren- Daraus Herstellung von Stickstoffmonoxid im Ostwald-Verfahren- Dann wird NO durch einen Oxidationsturm geleitet und Stickstoffdioxid entsteht- dieses wird dann mit Luft und Wasser durch einen Rieselturm geleitet, wobei Turmsäure ausfällt (50%ige HNO³)
- Darstellung von Phosphor - Weißer Phosphor: Umsetzung von Phorphorit mit Koks und Kies im elektrischen Lichtbogen