- •1. Предмет химическая технология, ее содержание. Технологические и технико-экономические показатели химического производства.
- •2. Виды и классификация сырья. Подготовка сырья к переработке. Методы обогащения сырья. Безотходная технология.
- •3. Виды и источники энергии, применяемой в химических производствах. Экономия и пути рационального использования энергии и теплоты реакции. Топливно-энергетическая проблема и пути ее решения.
- •4. Использование воды в химической промышленности. Характеристика природной воды. Технология подготовки питьевой воды.
- •5. Технология подготовки промышленной воды. Методы умягчения и обессолевания воды. Очистка сточных вод.
- •12. Катализ. Типы важнейших каталитических процессов. Свойства твердых катализаторов. Промышленные контактные массы и аппараты.
- •13. Сырье сернокислотной промышленности и его комплексное использование. Типы печей для обжига колчедана. Оптимальные условия.
- •14. Контактный способ получения серной кислоты. Технологическая схема. Теоретические основы производства серной кислоты.
- •15. Сорта, свойства и применение серной кислоты. Перспективы развития производства серной кислоты.
- •16. Теоретические основы синтеза аммиака. Устройство колонны синтеза. Схема.
- •17. Синтез аммиака при среднем давлении. Технологическая схема. Пути совершенствования производства аммиака.
- •18. Теоретические основы синтеза азотной кислоты.
- •19. Производство азотной кислоты комбинированным способом. Технологическая схема.
- •20. Прямой синтез концентрированной азотной кислоты. Свойства и применение азотной кислоты.
- •21. Химизация сельского хозяйства. Роль химической промышленности в реализации продовольственной программы.
- •22. Классификация минеральных удобрений. Калийные удобрения. Получение хлорида калия из сильвинита.
- •23. Фосфорные удобрения, их классификация. Производство простого суперфосфата. Схема.
- •24. Концентрированные и сложные фосфорные удобрения. Производство двойного суперфосфата.
- •25. Производство азотных удобрений. Схема синтеза аммиачной селитры.
- •26. Производство карбомида. Техноогическая схема. Свойства и применение карбомида.
- •27. Фосфорная кислота, способы получения, их сравнение.
- •28. Производство кормовых продуктов для животных, микро-бактериальные удобрения.
- •29. Средства защиты растений (ядохимикаты) и стимуляторы роста.
- •31. Черные металлы. Сплавы на основе железа, их классификация и свойства.
- •32. Производства чугуна. Сырье, химические реакции, устройство доменной печи. Пути интенсификации доменного процесса. Технологическая схема производства.
- •33. Производство стали. Мартеновский процесс, кислородно-конверторный процесс и выплавка стали в электропечах. Схема процессов.
- •34. Производство алюминия. Получение глинозема из бокситов, электролиз глинозема. Свойства алюминия и его сплавов. Схема.
- •35. Производство силикатных материалов. Классификация, свойства и назначение, сырье. Типовые процессы технологии силикатов, типы реакторов. Схема. Производство керамики.
- •36. Стекла. Классификация, сырье. Стадии производства, способы фомования.
- •37. Производство портландцемента. Схема.
- •38. Коксование каменных углей. Сырье, устройство коксовой батареии, химизм процесса. Переработка твердого топлива.
- •39. Коксовый газ, его разделение и использование. Переработка прямого коксового газа, сырого бензола, каменноугольной смолы.
29. Средства защиты растений (ядохимикаты) и стимуляторы роста.
Химические продукты в сельском хозяйстве находят применение также и в борьбе с вредителями (насекомыми и другими животными) и болезнями сельскохозяйственных растений, а также с сорняками. Эти вещества называют ядохимикатами или пестицидами. В повышении урожайности различных сельскохозяйственных культур они имеют исключительно большое значение, так как устраняют потери урожая} Каждый рубль, затраченный на ядохимикаты, сберегает урожай зерновых и овощей на 10—40 рублей, а урожай технических и плодовых культур — на 100 рублей и больше.
Ядохимикаты применяются в следующих формах: 1)_дусты_ (порошки) для опыления (преимущественно с самолетов сельскохозяйственной авиации), в составе которых, кроме ядохимиката, содержится для его разбавления и экономии большое количество дешевого наполнителя (тальк, каолин, фосфоритная мука и др.); 2)_суспензии и эмульсии ядохимиката в воде с добавлением поверхностно-активного вещества для их стабилизации; применяются путем опрыскивания с самолетов или наземными средствами; 3) растворы в органическом растворителе или воде для опрыскивания или для замачивания семян; 4) аэрозоли в виде мельчайших капелек тумана или твердых частичек ядохимиката, образующихся при распылении из специальных машин; 5) пары легколетучих веществ; 6) приманки в виде отравленной пищи (зерна, хлеба, растворов сахара).
Инсектицидами называются химические средства борьбы с насекомыми — вредителями растений, продуктов и материалов растительного и животного происхождения. Инсектициды в зависимости от способа проникновения в организм насекомого делят на три группы: кишечные, контактные и дыхательные.
Важнейшими инсектицидами являются сейчас вещества контактного действия — органические соединения, вызывающие паралич у насекомых. Они действуют на насекомое, проникая через покровы его тела при контакте с ним. Из полихлорзаме-щенных производных углеводородов, ранее широко использовавшихся, применяют (и то в ограниченном размере — в посевах сахарной свеклы — из-за его ядовитости и большой устойчивости) лишь гексахлоран (гексахлорциклогексан) С6Н6С16 в виде одного из многих его стереоизомеров (у-изомера); он выделяется кристаллизацией из их смеси с выходом не более 12%.
Эффективны и в значительной степени лишены этого недостатка вследствие меньшей устойчивости к действию влаги
фосфорорганические инсектициды — производные фосфорной и тиофосфорной кислот. Для получения многих из них исходным веществом является хлорид фосфора (III), который, присоединяя серу, переходит в тиохлорид фосфора — полный хлор-ангидрид тиофосфорной кислоты:
PC13 + S > PSCL3,
Дальнейшим взаимодействием его с метиловым спиртом в присутствии едкого натра и затем с n-нитрофенолятом натрия синтезируют:
PSC13 + 2СН3ОН + 2NaOH ->• (СН3О)2 Р
метафос (диметил-4-нитрофенилтиофосфат), который применяют в виде дустов и 0,1—0,2-процентных эмульсий. Некоторые фосфорорганические инсектициды обладают так называемым внутрирастительным или «системным» действием. При опрыскивании растений они проникают в сосудистую систему растений и вызывают гибель вредителей, питающихся их соком (тли, клещи и т. д.). Метилмеркаптофос является диметил-Р-этилмеркаптоэтилтиофосфатом и применяется в виде водной эмульсии:
К дыхательным инсектицидам (фумигантам), проникающим в ткани вредителей через органы дыхания, относятся летучие жидкости. Новым ценным фумигантом является бромистый метил СН3Вг. Наряду с хлорпикрином ССЬМО2 он применяется для обеззараживания складских помещений, а также для затравливания сусликов, мышей и других грызунов. Появляющаяся у многих насекомых при смене поколений устойчивость к тем или иным инсектицидам вынуждает непрерывно обновлять и расширять их ассортимент.
Фунгицидами (от лат. fungus — гриб) называются химические средства борьбы с болезнями растений, вызываемыми грибками, вирусами и бактериями. Среди фунгицидов для обработки растений важное место занимает производное дитиокарбаминовой кислоты NH2C—SH — цинеб.
В садах и виноградниках для опрыскивания применяют бордосскую жидкость, ее готовят простым смешением раствора медного купороса с известковым молоком. Препаратом, одновременно действующим на вредителей и возбудителей грибковых заболеваний, является сера (инсектофунгицид). Чем меньше частицы серы, тем большего эффекта можно достигнуть при опыливании (например, в виде серного цвета или в тонко размолотом виде). Еще более эффективно действие коллоидной серы. Ее получают при очистке горючих газов от сероводорода. Другие фунгициды используют для протравливания семян перед посевом, которое производится большей частью втиранием в них дуста, содержащего фунгицид (сухое протравливание), или с добавлением небольшого количества воды во избежание пыления (полусухое протравливание).
Для протравливания семян хлопчатника используют 2,4,5-три-хлорфенолят меди (ТХФМ) (С13С6Н2О~)2 Си, что предупреждает заражение гоммозом и обусловливает повышение урожая хлопка,а для семян зерновых применяют другое производное дитиокарбаминовой кислоты — тетраметилтиурамдисульфид (ТМТД) [(CH3)2NC—S—]2, а также фентиурам — смесь ТМТД, ТХФМ и •у-изомера гексахлорана. Они заменили ранее применявшиеся, весьма токсические ртутьорганические соединения.
Ядохимикаты, применяемые в борьбе с грызунами, называют зооцидами. Фосфид цинка ZnsPa получают воздействием паров фосфора на цинк при высокой температуре. Применяется он для приготовления отравленных приманок. В желудке грызуна фосфид под действием соляной кислоты желудочного сока разлагается с образованием ядовитого фосфина:
Zn3P2 + 6HC1 = 2РН3 + 3ZnCl2
Крысид, или а-нафтилтиомочевина, выпускается в виде порошка и идет на приготовление отравленных приманок.
Гербициды (от лат. herbum — трава)—ядохимикаты, убивающие растения и применяемые в борьбе с сорняками. Уничтожение сорняков посредством гербицидов называют химической прополкой. Эта прополка в экономическом отношении выгодна благодаря большой экономии в рабочей силе. Данные ядохимикаты разделяются на гербициды сплошного действия, уничтожающие все виды растений, и на гербициды избирательного действия. Они могут быть неорганическими или органическими веществами. В зависимости от характера воздействия на растения их делят на контактные (действующие лишь в месте контакта) и системные (проникающие внутрь растения через его наземные части или корневую систему).
Наиболее широко используют производные феноксиуксусной кислоты — гербициды системного и избирательного действия против сорняков — двудольных растений. В то же время они относятся к числу стимуляторов роста растений. В точках роста листьев и корней присутствуют в ничтожных количествах природные стимуляторы роста — ауксины А и В и гетероауксин, или р-индолилуксусная кислота:
Громадной активностью обладают гибереллины — сложного строения вещества, выделяемые грибком Giberella fudjikuroi в питательную среду, в которой он живет и размножается.
Все перечисленные вещества относятся к карбоновым кислотам или их производным. В очень малых концентрациях они ускоряют укоренение пересаживаемых деревьев и рост растений овощных и садовых культур, в несколько больших, наоборот, тормозят рост — при опылении клубней картофеля устраняют их прорастание, предохраняют фруктовые деревья от преждевременного цветения и опадения плодов. В больших концентрациях они являются уже гербицидами.
В наибольшем количестве из гербицидов вырабатывается 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (сокращенно 2,4-Д) в виде ее растворимой в воде натриевой соли, которая образуется взаимодействием 2,4-дихлорфенолята натрия с натриевой солью хлоруксусной кислоты:
Раствором этой соли опрыскивают поля (посевы зерновых культур) с самолетов и наземных машин в количестве 1-—1,5 кг/га. Более эффективны аминная соль (смесь солей нескольких алифатических аминов) и особенно бутиловый эфир, применяемый (0,5 кг/га) в виде эмульсии. Вырабатываются также натриевая соль 2-метил-4-хлорфеноксиуксусной кислоты (сокращенно 2М-4Х) и 2,4,5-трихлорфеноксиуксусная кислота (сокращенно 2,4,5-Т) в виде бутилового эфира. Последний гербицид служит для уничтожения кустарников на лугах к пастбищах, а также осины и березы в молодых посадках ели и сосны. Все сорняки (одно- и двудольные) в посевах кукурузы и в междурядьях плодовых деревьев удаляют гербицидами (симазин, атразин, пропазин) — производными гетероцикла триазина:
Гербицидами системного и избирательного действия против однодольных сорняков являются натриевая соль трихлоруксус-ной кислоты (ТХА) CClsCOONa и изопропил-Ы-З-хлорфенил-карбамат 3-ClC6H4NHCOOCH(CH3)2 (сокращенно хлор-ИФК). Их вносят в почву до посева для уничтожения корней многолетних сорняков (овсюг, пырей и др.).
К гербицидам сплошного действия можно отнести хлораты натрия (NaClO3) и магния Мд(С1Оз)2-6Н2О. Они используются для борьбы с травой на дорогах и железнодорожных путях. Хлорат магния наряду с бутифосом (С4Н95)зР = О служит дефолиантом — средством для удаления листьев с растений хлопчатника до проведения уборки хлопка машинами; одновременно это способствует раскрытию коробочек с волокнами ослопка. Перед проведением уборки семян сахарной свеклы, огородных культур, клевера целесообразно высушивать растения, опрыскивая их раствором десиканта. Для этого применяют динитро-замещенные фенолы, пентахлорфенол — гербициды контактного действия.