Лекция 1

Технология – совокупность процессов, лежащих в основе переработки сырья в конечный продукт и аппаратурного оформления.

Сырье – воздух, азот или кислород – исходный реагент.

Технология включает ряд технологических стадий.

Тонкий синтез – целенаправленный синтез, который обеспечивает получение целевого продукта с комплексом заданных свойств.

Реактор – аппарат, в котором осуществляются химические превращения.

Аппарат – оборудование, в котором протекают физические процессы.

Машины – насосы, фильтры.

Получение – совокупность последовательно протекающих процессов, лежащих в основе превращения исходного реагента в продукт реакции.

Получение гидратированных оксидов металлов:

• химическое осаждение;

• старение;

• фильтрация;

• отмывка твердой фазы от примесей;

• сушка осадка;

• термообработка;

• измельчение;

• классификация.

Продукты: целевые и побочные.

Чтобы получить целевой продукт с заданным составом и свойствами необходимо создать определенные условия на стадии химического взаимодействия и на последующих стадиях (оптимальные условия).

Оптимальные условия – совокупность технических параметров, при которых достигаются максимально возможные технологические показатели и заданный состав и свойства целевого продукта.

Технические параметры: температура, концентрация реагентов, соотношение между реагентами, давление, интенсивность перемешивания.

Технологические показатели: степень превращения, выход продукта, селективность, производительность, интенсивность, расходные коэффициенты.

Экономический показатель – себистоимость.

Лекция 2

При химическом осаждении образуется твердая фаза, состав и свойства которой зависят от условий ее получения. Термин «химическое осаждение» созвучен с термином «кристаллизация», однако химическое осаждение и кристаллизация, разные понятия, и они сводятся к следующему: при образовании твердой фазы в результате кристаллизации могут образовываться химические соединения, формирование которых не связано с протеканием химической реакции, т.е. в этом случае речь идет о физических процессах, лежащих в основе образования твердой фазы (растворение твердого вещества, насыщение жидкой фазы, образование и рост зародышей). Например: при получении насыщенного раствора NaCl в воде выпадает кристаллический хлорид натрия. Размер кристаллов зависит от температуры, при которой протекает кристаллизация, от наличия и интенсивности перемешивания.

Химическое осаждение обычно сопровождается протеканием химических реакций, в результате которых образуются насыщенные растворы того или иного вещества и предостерегая пересыщения формируется новая твердая фаза. При этом твердая фаза может иметь кристаллическое строение, а может являться рентгеноаморфной, метастабильной, структура которой не упорядочена и поэтому при изменении состояния системы в результате какого-то внешнего воздействия происходит постепенное упорядочение структуры образовавшегося вещества. Образующаяся твердая фаза при химическом осаждении отличается свойствами в зависимости от состава, обычно при химическом осаждении получаются трудно растворимые продукты, растворимость которых зависит от состава солевой среды и от химического состава продукта. Чем ниже растворимость осаждаемого продукта в данной солевой среде, тем выше выход. При химическом осаждении подбираются такие условия, чтобы растворимость была минимальной. В этом случае содержание ионов осаждаемого продукта в жидкой фазе также минимально. Различают методы химического осаждения по ряду признаков:

1. Временная характеристика, т.е. методы химического осаждения непрерывные и периодические. Непрерывные методы подразделяются на гетерогенное осаждение и гомогенное осаждение.

2. С учетом условий проведения выделяют метод гидротермального синтеза.

Названные методы химического осаждения позволяют получить неорганические соединения с широким комплексом свойств, в частности пористые материалы, монодисперсные, нанодисперсные, нанокомпозиты и т.д.