Sắt là kim loại được sử dụng nhiều nhất, chiếm khoảng 95% tổng khối lượng kim loại sản xuất trên toàn thế giới. Sự kết hợp của giá thành thấp và các đặc tính tốt về chịu lực, độ dẻo, độ cứng làm cho nó trở thành không thể thay thế được, đặc biệt trong các ứng dụng như sản xuất ô tô, thân tàu thủy lớn, các bộ khung cho các công trình xây dựng. Thép là hợp kim nổi tiếng nhất của sắt, ngoài ra còn có một số hình thức tồn tại khác của sắt như: Gang thô (gang lợn) chứa 4% – 5% cacbon và chứa một loạt các chất khác như lưu huỳnh, silic, phốt pho. Đặc trưng duy nhất của nó: nó là bước trung gian từ quặng sắt sang thép cũng như các loại gang đúc (gang trắng và gang xám). Gang đúc chứa 2% – 3.5% cacbon và một lượng nhỏ mangan. Các chất có trong gang thô có ảnh hưởng xấu đến các thuộc tính của vật liệu, như lưu huỳnh và phốt pho chẳng hạn sẽ bị khử đến mức chấp nhận được. Nó có điểm nóng chảy trong khoảng 1420–1470 K, thấp hơn so với cả hai thành phần chính của nó, làm cho nó là sản phẩm đầu tiên bị nóng chảy khi cacbon và sắt được nung nóng cùng nhau. Nó rất rắn, cứng và dễ vỡ. Làm việc với đồ vật bằng gang, thậm chí khi nóng trắng, nó có xu hướng phá vỡ hình dạng của vật. Thép carbon chứa từ 0,5% đến 1,5% cacbon, với một lượng nhỏ mangan, lưu huỳnh, phốt pho và silic. Sắt non chứa ít hơn 0,5% cacbon. Nó là sản phẩm dai, dễ uốn, không dễ nóng chảy như gang thô. Nó có rất ít cacbon. Nếu mài nó thành lưỡi sắc, nó đánh mất tính chất này rất nhanh. Các loại thép hợp kim chứa các lượng khác nhau của cacbon cũng như các kim loại khác, như crôm, vanađi, môlipđen, niken, vonfram, v.v. Ôxít sắt (III) được sử dụng để sản xuất các bộ lưu từ tính trong máy tính. Chúng thường được trộn lẫn với các hợp chất khác, và bảo tồn thuộc tính từ trong hỗn hợp này. Trong sản xuất xi măng người ta trộn thêm Sunfat Sắt vào để hạn chế tác hại của Crom hóa trị 6-nguyên nhân chính gây nên bệnh dị ứng xi măng với những người thường xuyên tiếp xúc với nó Show
 Hydro clorua là một chất khí không màu đến hơi vàng, có tính ăn mòn, không cháy, nặng hơn không khí và có mùi khó chịu ở nhiệt độ và áp suất thường. Dung dịch của khí HCl trong nước được gọi là axit clohidric. Axit clohidric thường được bán trên thị trường dưới dạng dung dịch chứa 28 - 35 % thường được gọi là axit clohydric đậm đặc. Hydro clorua có nhiều công dụng, bao gồm làm sạch, tẩy, mạ điện kim loại, thuộc da, tinh chế và sản xuất nhiều loại sản phẩm. Axit clohidric có rất nhiều công dụng như sử dụng trong sản xuất clorua, phân bón và thuốc nhuộm, trong mạ điện và trong các ngành công nghiệp nhiếp ảnh, dệt may và cao su. 1. Ứng dụng của hidro cloruaHydro clorua có thể được giải phóng từ núi lửa và nó có thể được hình thành trong quá trình đốt cháy nhiều loại nhựa. Sau đây là một số ứng dụng nổi bật của hidro clorua: - Sản xuất axit clohidric - Hidroclorinat hóa cao su - Sản xuất các clorua vinyl và alkyl - Là chất trung gian hóa học trong các sản xuất hóa chất khác - Làm chất trợ chảy babit - Xử lý bông - Trong công nghiệp bán dẫn (loại tinh khiết) như khắc các tinh thể bán dẫn; chuyển silic thành SiHCl3 để làm tinh khiết sillic. 2. Ứng dụng của axit clohidricAxit clohidric là một axit mạnh được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp. a. Tẩy gỉ thépMột trong những ứng dụng quan trọng của axit clohidric là dùng để loại bỏ gỉ trên thép, đó là các oxit sắt, trước khi thép được đưa vào sử dụng với những mục đích khác như cán, mạ điện và những kỹ thuật khác. HCl dùng trong kỹ thuật có nồng độ 18% là phổ biến, được dùng làm chất tẩy gỉ của các loại thép carbon. Công nghiệp tẩy thép đã phát triển các công nghệ "tái chế axit clohidric" như công nghệ lò phun hoặc công nghệ tái sinh HCl tầng sôi, quá trình này cho phép thu hồi HCl từ chất lỏng đã tẩy rửa. b. Sản xuất các hợp chất hữu cơTrong tổng hợp hữu cơ, axit clohidric được dùng để tổng hợp vinyl clorua và dicloroetan để sản xuất PVC. Tuy nhiên, quá trình này các doanh nghiệp sẽ sử dụng axit do họ sản xuất chứ không phải axit từ thị trường tự do. Một số chất hữu cơ khác được sản xuất từ axit HCl đó là bisphenol A , polycacbonat, than hoạt tính, axit ascobic cũng như một số sản phẩm của ngành Dược. c. Sản xuất các hợp chất vô cơCác hóa chất vô cơ được tổng hợp từ axit clohidric đó là sắt (III) clorua và polyaluminium clorua (PAC). Hai hóa chất này được sử dụng làm chất keo tục và chất đông tụ để làm lắng các thành phần trong quá trình xử lý nước thải, sản xuất nước uống và sản xuất giấy. Ngoài ra, các hợp chất vô cơ khác được sản xuất dùng HCl như muối canxi clorua, niken (II) clorua dùng cho việc mạ điện và kẽm clorua cho công nghiệp mạ và sản xuất pin. d. Kiểm soát và trung hòa pHTrong công nghiệp yêu cầu độ tinh khiết (thực phẩm, dược phẩm, nước uống), axit clohidric chất lượng cao được dùng để điều chỉnh pH của nước cần xử lý. Trong ngành công nghiệp không yêu cầu độ tinh khiết cao, axit clohidric chất lượng công nghiệp chỉ cần đủ để trung hòa nước thải và xử lý nước hồ bơi. e. Tái sinh bằng cách trao đổi ionAxit HCl chất lượng cao được dùng để tái sinh các nhựa trao đổi ion. Trao đổi cation được sử dụng rộng rãi để loại các ion như Na+ và Ca2+ từ các dung dịch chứa nước, tạo ra nước khử khoáng. Trao đổi ion và nước khử khoáng được sử dụng trong tất cả các ngành công nghiệp hóa, sản xuất nước uống, và một số ngành công nghiệp thực phẩm. f. Trong sinh vậtAxit gastric là một trong những chất chính tiết ra từ dạ dày. Nó chứa chủ yếu là axit clohidric và tạo môi trường axit trong dạ dày với pH từ 1 đến 2. Các ion Cl- và H+ được tiết ra riêng biệt trong vùng đáy vị của dạ dày bởi các tế bào vách của niêm mạc dạ dày vào hệ tiết dịch gọi là tiểu quản trước khi chúng đi vào lumen dạ dày. Axit gastric giữ vai trò như một chất kháng lại ác vi sinh vật để ngăn ngừa nhiễm trùng và là yếu tố quan trọng để tiêu hóa thức ăn. pH dạ dày thấp làm biến tính các protein và do đó làm chúng dễ bị phân hủy bởi các enzym tiêu hóa như pepsin. Sau khi ra khỏi dạ dày, axit clohydric của dịch sữa bị natri bicacbonat vô hiệu hóa trong tá tràng. Axit gastric là một trong những chất chính tiết ra từ dạ dày. Nó chứa chủ yếu là axit clohidric và tạo môi trường axit trong dạ dày với pH từ 1 đến 2. Dạ dày tự nó được bảo vệ khỏi axit mạnh bằng cách tiết ra một lớp chất nhầy mỏng để bảo vệ, và bằng cách tiết ra dịch tiết tố để tạo ra lớp đệm natri bicacbonat. Loét dạ dày có thể xảy ra khi các cơ chế này bị hỏng. Các thuốc nhóm kháng histamine và ức chế bơm proton (proton pump inhibitor) có thể ức chế việc tiết axit trong dạ dày, và các chất kháng axit được sử dụng để trung hòa axit có mặt trong dạ dày. Độc tínhHydro clorua và axit clohidric đều có tính ăn mòn mắt, da và màng nhầy. Phơi nhiễm cấp tính (ngắn hạn) qua đường hô hấp có thể gây kích ứng mắt, mũi và đường hô hấp, viêm và phù phổi ở người. Tiếp xúc cấp tính qua đường miệng có thể gây ăn mòn màng nhầy, thực quản, dạ dày, và tiếp xúc qua da có thể gây bỏng nặng, loét và để lại sẹo ở người. Tiếp xúc nghề nghiệp lâu dài với axit clohydric sẽ gây ra viêm dạ dày, viêm phé quản mãn tính, viêm da và nhạy cảm với ánh sáng ở người lao động. Tiếc xúc lâu dài ở nồng độ thấp cũng có thể gây ra sự đổi màu và mòn răng. Sắt(II) clorua là một hợp chất hóa học có công thức là FeCl2. Nó là một chất rắn thuận từ có nhiệt độ nóng chảy cao, và thường thu được dưới dạng chất rắn màu trắng. Tinh thể dạng khan có màu trắng hoặc xám; dạng ngậm nước FeCl2.4H2O có màu vàng lục. Trong không khí, nó dễ bị chảy rữa và bị oxi hoá thành sắt(III) clorua. Nó được điều chế bằng cách cho axit clohiđric tác dụng với mạt sắt rồi kết tinh sản phẩm thu được. Hợp chất được dùng làm chất cầm màu trong công nghiệp nhuộm vải sợi; dùng trong phòng thí nghiệm hoá học và điều chế sắt(III) clorua. H2 (hidro )Một số người coi khí hydro là nhiên liệu sạch của tương lai - được tạo ra từ nước và trở lại nước khi nó bị oxy hóa. Pin nhiên liệu chạy bằng hydro ngày càng được coi là nguồn năng lượng 'không gây ô nhiễm' và hiện đang được sử dụng trong một số xe buýt và ô tô. Hydro còn có nhiều công dụng khác. Trong công nghiệp hóa chất, nó được sử dụng để sản xuất amoniac cho phân bón nông nghiệp (quy trình Haber) và xyclohexan và metanol, là những chất trung gian trong sản xuất nhựa và dược phẩm. Nó cũng được sử dụng để loại bỏ lưu huỳnh khỏi nhiên liệu trong quá trình lọc dầu. Một lượng lớn hydro được sử dụng để hydro hóa dầu để tạo thành chất béo, ví dụ như để sản xuất bơ thực vật. Trong công nghiệp thủy tinh, hydro được sử dụng làm khí bảo vệ để chế tạo các tấm thủy tinh phẳng. Trong ngành công nghiệp điện tử, nó được sử dụng làm khí xả trong quá trình sản xuất chip silicon. Mật độ hydro thấp khiến nó trở thành sự lựa chọn tự nhiên cho một trong những ứng dụng thực tế đầu tiên của nó - làm đầy khí cầu và khí cầu. Tuy nhiên, nó phản ứng mạnh mẽ với oxy (để tạo thành nước) và tương lai của nó trong việc lấp đầy khí cầu đã kết thúc khi khí cầu Hindenburg bốc cháy. Vai trò sinh họcHydro là một nguyên tố cần thiết cho sự sống. Nó có trong nước và trong hầu hết các phân tử của sinh vật. Tuy nhiên, bản thân hydro không đóng một vai trò đặc biệt tích cực. Nó vẫn liên kết với các nguyên tử carbon và oxy, trong khi hóa học của sự sống diễn ra ở các vị trí hoạt động hơn liên quan đến, ví dụ, oxy, nitơ và phốt pho. Sự phong phú tự nhiênHydro dễ dàng là nguyên tố phong phú nhất trong vũ trụ. Nó được tìm thấy trong mặt trời và hầu hết các ngôi sao, và hành tinh sao Mộc có thành phần chủ yếu là hydro. Trên Trái đất, hydro được tìm thấy với số lượng lớn nhất là nước. Nó chỉ tồn tại dưới dạng khí trong khí quyển với một lượng rất nhỏ - dưới 1 phần triệu thể tích. Bất kỳ hydro nào đi vào bầu khí quyển đều nhanh chóng thoát khỏi lực hấp dẫn của Trái đất ra ngoài không gian. Hầu hết hydro được sản xuất bằng cách đốt nóng khí tự nhiên với hơi nước để tạo thành khí tổng hợp (hỗn hợp hydro và carbon monoxide). Khí tổng hợp được tách ra để tạo ra hydro. Hydro cũng có thể được sản xuất bằng cách điện phân nước. Trong y họcHydro có tác dụng hữu ích trong các mô hình động vật bị bệnh về chấn thương do thiếu máu cục bộ tái tưới máu cũng như bệnh viêm và bệnh thần kinh. Ngoài ra, hydro phân tử rất hữu ích cho các ứng dụng y tế và điều trị mới khác nhau trong môi trường lâm sàng. Trong nghiên cứu này, nồng độ hydro trong máu và mô của chuột đã được ước tính. Chuột Wistar được cho uống nước siêu giàu hydro (HSRW), tiêm vào màng bụng và tĩnh mạch nước muối siêu giàu hydro (HSRS), và hít khí hydro . Một phương pháp mới để xác định hydronồng độ sau đó được áp dụng bằng cách sử dụng ... sắc ký khí cảm biến, sau đó mẫu được chuẩn bị thông qua đồng nhất mô trong các ống kín khí. Phương pháp này cho phép xác định nồng độ hydro nhạy và ổn định . Các hydro tập trung đạt đến một đỉnh cao tại 5 phút sau khi uống và màng bụng, so với 1 phút sau khi tiêm tĩnh mạch. Sau khi hít phải khí hydro , nồng độ hydro được tìm thấy đã tăng lên đáng kể ở phút thứ 30 và duy trì mức tương tự sau đó. Những kết quả này chứng minh rằng việc xác định chính xác hydronồng độ trong máu chuột và mô cơ quan rất hữu ích và quan trọng cho việc áp dụng các liệu pháp điều trị và y tế mới khác nhau bằng cách sử dụng hydro phân tử. Nước hoặc nước muối siêu giàu hydro . Khả năng oxy hóa hydro của các mô động vật có vú trong các điều kiện tương tự như điều kiện gặp phải của hỗn hợp thở của thợ lặn sâu có chứa hydro đã được nghiên cứu. Thận, gan, lá lách, tim, phổi và cơ tứ đầu đùi đã được lấy ra khỏi chuột lang và chuột cống. Sau khi xay nhỏ hoặc đồng nhất, các mô, cùng với các tế bào bào chế từ tim chuột và tế bào nội mô mao mạch vỏ não của lợn được đặt trong đĩa petri và tiếp xúc với hydro được gắn thẻ triti ở áp suất 1 hoặc 5 megapascal (MPa) trong 1 giờ đặc biệt hệ thống phơi phóng được thiết kế. Heli ở áp suất 1 MPa được sử dụng làm chất mang. Đĩa petri chứa đầy nước cất hoặc nước muối dùng để kiểm soát âm tính. Sau khi giải nén, mức độ hydro bị oxy hóa bởi các mô và tế bào của động vật có vú được xác định bằng cách đo lượng triti được kết hợp bằng cách đếm chất lỏng. Các mô và tế bào kết hợp tritium chỉ với tốc độ từ 10 đến 50 nanomol trên gam mỗi phút (nmol / g / phút), tốc độ tương tự như tốc độ của các đối chứng âm tính. Các tác giả kết luận rằng các mô của động vật có vú không oxy hóa hydro trong điều kiện khắc nghiệt. Một lượng nhỏ sự kết hợp nhãn triti được quan sát thấy trong các mô có thể là do hiện tượng đồng vị phóng xạ, điều này đặt ra giới hạn phát hiện để xác định hydro oxy hóa ở 100 nmol / g / phút. Sản xuất hóa chấtTrong ống thổi oxy-hydro (hàn) và ánh đèn sân khấu; hàn tự động của thép và các kim loại khác; sản xuất amoniac , metanol tổng hợp, HCl, NH3; hydro hóa dầu, mỡ, naphtalen , phenol ; trong bóng bay và khí cầu; trong luyện kim để khử oxit thành kim loại; trong lọc dầu; trong phản ứng nhiệt hạch (ion hóa để tạo thành proton, deuteron (D) hoặc triton (T). Sản xuất amoniac , etanol và anilin ; hydrocracking, hydroforming và hydro hóa dầu mỏ; hydro hóa dầu thực vật; thủy phân than đá; chất khử tổng hợp hữu cơ và quặng kim loại; khử khí quyển để ngăn chặn quá trình oxy hóa; như ngọn lửa oxyhdrogen cho nhiệt độ cao; nguyên tử- hàn hydro ; bóng bay mang nhạc cụ; tạo ra hiđro clorua và hiđro bromua ; sản xuất kim loại có độ tinh khiết cao; nhiên liệu cho động cơ tên lửa hạt nhân để vận chuyển siêu thanh; nhiên liệu tên lửa; nghiên cứu đông lạnh. Năng lượngHydro là chất mang năng lượng đa năng có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho hầu hết mọi nhu cầu năng lượng cuối cùng. Pin nhiên liệu - một thiết bị chuyển đổi năng lượng có thể thu nhận và sử dụng hiệu quả năng lượng của hydro - là chìa khóa để biến điều đó thành hiện thực. Pin nhiên liệu tĩnh có thể được sử dụng để cung cấp điện dự phòng, cấp điện cho các địa điểm ở xa, phát điện phân tán và đồng phát (trong đó nhiệt lượng dư thừa thải ra trong quá trình phát điện được sử dụng cho các ứng dụng khác). Pin nhiên liệu có thể cung cấp năng lượng cho hầu hết mọi ứng dụng di động thường sử dụng pin, từ thiết bị cầm tay đến máy phát điện di động. Pin nhiên liệu cũng có thể cung cấp năng lượng cho giao thông vận tải của chúng ta, bao gồm xe cá nhân, xe tải, xe buýt và tàu biển, cũng như cung cấp năng lượng phụ trợ cho các công nghệ giao thông truyền thống. Page 2Natri trong dạng kim loại của nó là thành phần quan trọng trong sản xuất este và các hợp chất hữu cơ. Kim loại kiềm này là thành phần của natri clorua (NaCl, muối ăn) là một chất quan trọng cho sự sống. Các ứng dụng khác còn có: Trong một số hợp kim để cải thiện cấu trúc của chúng. Trong xà phòng (trong hợp chất với các axít béo). Làm trơn bề mặt kim loại. Làm tinh khiết kim loại nóng chảy. Trong các đèn hơi natri, một thiết bị cung cấp ánh sáng từ điện năng có hiệu quả. Như là một chất lỏng dẫn nhiệt trong một số loại lò phản ứng nguyên tử. Amoniac , còn được gọi là NH3 , là một chất khí không màu, có mùi đặc biệt bao gồm các nguyên tử nitơ và hydro. Nó được tạo ra một cách tự nhiên trong cơ thể con người và trong tự nhiên — trong nước, đất và không khí, ngay cả trong các phân tử vi khuẩn nhỏ. Đối với sức khỏe con người, amoniac và ion amoni là những thành phần quan trọng của quá trình trao đổi chất. Ứng dụng của amoniac trong đời sống và công nghiệp 1. Sản xuất phân bónỞ Mỹ tính đến năm 2019, khoảng 88% amoniac được sử dụng làm phân bón dưới dạng muối, dung dịch hoặc dạng khan của nó. Khi bón vào đất, nó giúp tăng năng suất của các loại cây trồng như ngô và lúa mì. [56] 30% lượng nitơ nông nghiệp được sử dụng ở Mỹ ở dạng amoniac khan và 110 triệu tấn được sử dụng trên toàn thế giới mỗi năm. 2. Tiền chất của các hợp chất nitơAmoniac trực tiếp hoặc gián tiếp là tiền chất của hầu hết các hợp chất chứa nitơ. Hầu như tất cả các hợp chất nitơ tổng hợp đều có nguồn gốc từ amoniac. Một dẫn xuất quan trọng là axit nitric . Vật liệu quan trọng này được tạo ra thông qua quá trình Ostwald bằng cách oxy hóa amoniac với không khí trên chất xúc tác bạch kim ở 700–850 ° C (1,292–1,562 ° F), ≈9 atm. Axit nitric được sử dụng để sản xuất phân bón , chất nổ và nhiều hợp chất hữu cơ. Amoniac cũng được sử dụng để tạo ra các hợp chất sau: Hydrazine, Hydrogen cyanide, Hydroxylamine và amoni cacbonat , Phenol , Urê , Axit amin , Acrylonitrile. Amoniac cũng có thể được sử dụng để tạo ra các hợp chất trong các phản ứng không được đặt tên cụ thể. Ví dụ về các hợp chất như vậy bao gồm: amoni peclorat , amoni nitrat , formamit , dinitơ tetroxit , alprazolam , etanolamin , etyl cacbamat , hexamethylenetetramin và amoni bicacbonat . 3. Chất tẩy rửaAmoniac gia dụng là một dung dịch NH3 trong nước, và được sử dụng làm chất tẩy rửa đa năng cho nhiều bề mặt. Vì amoniac tạo ra độ sáng bóng tương đối không có vệt, một trong những công dụng phổ biến nhất của nó là làm sạch thủy tinh, đồ sứ và thép không gỉ. Nó cũng thường được sử dụng để làm sạch lò nướng và các vật dụng ngâm để làm sạch bụi bẩn nướng trên lò. Amoniac gia dụng có nồng độ theo trọng lượng từ 5 đến 10% amoniac. Các nhà sản xuất sản phẩm tẩy rửa của Hoa Kỳ được yêu cầu cung cấp bảng dữ liệu an toàn vật liệu của sản phẩm trong đó liệt kê nồng độ được sử dụng. Amoniac gia dụng là một dung dịch NH3 trong nước, và được sử dụng làm chất tẩy rửa đa năng cho nhiều bề mặt. 4. Lên menDung dịch amoniac từ 16% đến 25% được sử dụng trong công nghiệp lên men như một nguồn nitơ cho vi sinh vật và để điều chỉnh pH trong quá trình lên men. 5. Chất kháng khuẩn cho các sản phẩm thực phẩmTrong một nghiên cứu, amoniac khan đã tiêu diệt 99,999% vi khuẩn gây bệnh động vật trong 3 loại thức ăn chăn nuôi , nhưng không tiêu diệt được thức ăn ủ chua . Amoniac khan hiện được sử dụng thương mại để giảm hoặc loại bỏ sự nhiễm vi sinh vật đối với thịt bò. Thịt bò nạc mịn (thường được gọi là " chất nhờn màu hồng ") trong ngành công nghiệp thịt bò được làm từ thịt bò vụn béo (c. 50–70% chất béo) bằng cách loại bỏ chất béo bằng cách sử dụng nhiệt và ly tâm, sau đó xử lý với amoniac để tiêu diệt E. coli . Quy trình này được Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ coi là hiệu quả và an toàn dựa trên một nghiên cứu cho thấy rằng phương pháp điều trị này làm giảm vi khuẩn E. coli xuống mức không thể phát hiện được. 6. Điện lạnhDo đặc tính hóa hơi của amoniac, nó là một chất làm lạnh hữu ích. Nó thường được sử dụng trước khi xuất hiện các chlorofluorocarbon (Freons). Amoniac khan được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng làm lạnh công nghiệp và sân chơi khúc côn cầu vì hiệu quả năng lượng cao và chi phí thấp. Nó có nhược điểm là độc hại và yêu cầu các thành phần chống ăn mòn, điều này hạn chế việc sử dụng trong gia đình và quy mô nhỏ. Cùng với việc sử dụng trong làm lạnh nén hơi hiện đại , nó được sử dụng trong một hỗn hợp cùng với hydro và nước trong tủ lạnh hấp thụ . Các chu kỳ Kalina, ngày càng có tầm quan trọng đối với các nhà máy điện địa nhiệt, phụ thuộc vào phạm vi sôi rộng của hỗn hợp amoniac-nước. Chất làm mát amoniac cũng được sử dụng trong bộ tản nhiệt S1 trên Trạm Vũ trụ Quốc tế theo hai vòng được sử dụng để điều chỉnh nhiệt độ bên trong và cho phép các thí nghiệm phụ thuộc vào nhiệt độ. Tầm quan trọng tiềm tàng của amoniac như một chất làm lạnh đã tăng lên khi phát hiện ra rằng CFCs và HFCs thông khí là những khí nhà kính cực kỳ mạnh và ổn định. 7. Để xử lý khí thảiAmoniac được sử dụng để lọc SO2 khỏi quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch, và sản phẩm thu được được chuyển thành amoni sunfat để sử dụng làm phân bón. Amoniac trung hòa các chất ô nhiễm nitơ oxit (NOx ) do động cơ diesel thải ra. Công nghệ này, được gọi là SCR ( khử xúc tác chọn lọc ), dựa trên chất xúc tác dựa trên vanadia. Amoniac có thể được sử dụng để giảm thiểu sự tràn phosgene ở dạng khí. 8. Làm nhiên liệuMật độ năng lượng thô của amoniac lỏng là 11,5 MJ / L, bằng khoảng một phần ba so với động cơ diesel . Có cơ hội chuyển đổi amoniac trở lại thành hydro, nơi nó có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho pin nhiên liệu hydro hoặc nó có thể được sử dụng trực tiếp trong pin nhiên liệu amoniac trực tiếp oxit rắn nhiệt độ cao để cung cấp nguồn năng lượng hiệu quả không thải ra khí nhà kính. Sự chuyển đổi amoniac thành hydro thông qua quá trình natri amide, để đốt cháy hoặc làm nhiên liệu cho pin nhiên liệu màng trao đổi proton, có khả năng. Việc chuyển đổi thành hydro sẽ cho phép lưu trữ hydro ở gần 18 % trọng lượng so với ≈5% đối với hydro dạng khí dưới áp suất. Động cơ amoniac hoặc động cơ amoniac, sử dụng amoniac làm chất lỏng hoạt động , đã được đề xuất và đôi khi được sử dụng. Nguyên tắc tương tự như nguyên tắc được sử dụng trong đầu máy không lửa , nhưng với amoniac làm chất lỏng hoạt động, thay vì hơi nước hoặc khí nén. Động cơ amoniac đã được sử dụng thử nghiệm vào thế kỷ 19 bởi Goldsworthy Gurney ở Anh và tuyến Xe điện Đại lộ St. Charles ở New Orleans vào những năm 1870 và 1880, và trong Thế chiến II, amoniac được sử dụng để cung cấp năng lượng cho xe buýt ở Bỉ. Amoniac đôi khi được đề xuất như một giải pháp thay thế thực tế cho nhiên liệu hóa thạch cho động cơ đốt trong. Chỉ số octan cao của nó là 120 và nhiệt độ ngọn lửa thấp cho phép sử dụng tỷ lệ nén cao mà không bị phạt do tạo ra NOx cao. Vì amoniac không chứa carbon nên quá trình đốt cháy của nó không thể tạo ra carbon dioxide , carbon monoxide , hydrocacbon hoặc muội than . Mặc dù việc sản xuất amoniac hiện tạo ra 1,8% lượng khí thải CO2 toàn cầu, một báo cáo của Hiệp hội Hoàng gia năm 2020 tuyên bố rằng amoniac "xanh" có thể được sản xuất bằng cách sử dụng hydro cacbon thấp (hydro xanh và hydro xanh). Hoàn toàn khử cacbon trong sản xuất amoniac và hoàn thành các mục tiêu không có thực có thể đạt được vào năm 2050. Tuy nhiên, không thể dễ dàng sử dụng amoniac trong các động cơ chu trình Otto hiện có vì phạm vi dễ cháy rất hẹp của nó , và cũng có những rào cản khác đối với việc sử dụng ô tô rộng rãi. Về nguồn cung cấp amoniac thô, các nhà máy sẽ phải được xây dựng để tăng mức sản xuất, đòi hỏi nguồn vốn và năng lượng đáng kể. Mặc dù nó là hóa chất được sản xuất nhiều thứ hai (sau axit sulfuric), quy mô sản xuất amoniac chỉ chiếm một phần nhỏ trong việc sử dụng xăng dầu trên thế giới. Nó có thể được sản xuất từ các nguồn năng lượng tái tạo, cũng như than đá hoặc năng lượng hạt nhân. Đập Rjukan 60 MW ở Telemark , Na Uy sản xuất amoniac trong nhiều năm từ năm 1913, cung cấp phân bón cho phần lớn châu Âu. So với hydro làm nhiên liệu , amoniac tiết kiệm năng lượng hơn nhiều và có thể được sản xuất, lưu trữ và phân phối với chi phí thấp hơn nhiều so với hydro phải được nén hoặc ở dạng chất lỏng đông lạnh. Động cơ tên lửa cũng được cung cấp nhiên liệu bằng amoniac. Các phản ứng Motors XLR99 động cơ tên lửa mà powered X-15 máy bay nghiên cứu hypersonic sử dụng amoniac lỏng. Mặc dù không mạnh bằng các loại nhiên liệu khác nhưng nó không để lại muội than trong động cơ tên lửa có thể tái sử dụng và mật độ của nó xấp xỉ với mật độ của chất ôxy hóa, ôxy lỏng, điều này giúp đơn giản hóa thiết kế của máy bay. Amoniac xanh được coi là nhiên liệu tiềm năng cho các tàu container trong tương lai. Vào năm 2020, các công ty Giải pháp năng lượng DSME và MAN đã công bố việc đóng một con tàu dựa trên amoniac, DSME có kế hoạch thương mại hóa nó vào năm 2025. 9. Như một chất kích thíchDấu hiệu chống meth trên bể chứa amoniac khan, Otley, Iowa . Amoniac khan là một loại phân bón nông trại phổ biến, cũng là một thành phần quan trọng trong việc tạo ra methamphetamine. Năm 2005, Iowa đã sử dụng tiền trợ cấp để phát hàng nghìn ổ khóa nhằm ngăn chặn tội phạm xâm nhập vào bể chứa. Amoniac, là hơi được giải phóng bởi các muối có mùi , được sử dụng đáng kể như một chất kích thích hô hấp. Amoniac thường được sử dụng trong sản xuất methamphetamine bất hợp pháp thông qua quá trình khử bạch dương . Phương pháp Birch sản xuất methamphetamine rất nguy hiểm vì kim loại kiềm và amoniac lỏng đều rất dễ phản ứng, và nhiệt độ của amoniac lỏng làm cho nó dễ bị sôi bùng nổ khi thêm chất phản ứng. 11. Dệt mayAmoniac lỏng được sử dụng để xử lý vật liệu bông, tạo ra các đặc tính như chất làm mềm , sử dụng chất kiềm. Đặc biệt, nó được sử dụng để giặt sơ đồ len. 12. Tăng gaỞ nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn, amoniac ít đậm đặc hơn khí quyển và có khoảng 45-48% sức nâng của hydro hoặc heli . Amoniac đôi khi được sử dụng để lấp đầy bóng bay thời tiết như một khí nâng . Do có nhiệt độ sôi tương đối cao (so với heli và hydro), amoniac có thể được làm lạnh và hóa lỏng trên khí cầu để giảm lực nâng và thêm dằn (và quay trở lại dạng khí để tăng lực nâng và giảm chấn lưu). 13. Chế biến gỗAmoniac đã được sử dụng để làm sẫm màu gỗ sồi trắng làm bằng gỗ quý trong Đồ thủ công & Thủ công mỹ nghệ và đồ nội thất theo phong cách Mission. Khói amoniac phản ứng với tannin tự nhiên trong gỗ và khiến gỗ thay đổi màu sắc. Một số người coi khí hydro là nhiên liệu sạch của tương lai - được tạo ra từ nước và trở lại nước khi nó bị oxy hóa. Pin nhiên liệu chạy bằng hydro ngày càng được coi là nguồn năng lượng 'không gây ô nhiễm' và hiện đang được sử dụng trong một số xe buýt và ô tô. Hydro còn có nhiều công dụng khác. Trong công nghiệp hóa chất, nó được sử dụng để sản xuất amoniac cho phân bón nông nghiệp (quy trình Haber) và xyclohexan và metanol, là những chất trung gian trong sản xuất nhựa và dược phẩm. Nó cũng được sử dụng để loại bỏ lưu huỳnh khỏi nhiên liệu trong quá trình lọc dầu. Một lượng lớn hydro được sử dụng để hydro hóa dầu để tạo thành chất béo, ví dụ như để sản xuất bơ thực vật. Trong công nghiệp thủy tinh, hydro được sử dụng làm khí bảo vệ để chế tạo các tấm thủy tinh phẳng. Trong ngành công nghiệp điện tử, nó được sử dụng làm khí xả trong quá trình sản xuất chip silicon. Mật độ hydro thấp khiến nó trở thành sự lựa chọn tự nhiên cho một trong những ứng dụng thực tế đầu tiên của nó - làm đầy khí cầu và khí cầu. Tuy nhiên, nó phản ứng mạnh mẽ với oxy (để tạo thành nước) và tương lai của nó trong việc lấp đầy khí cầu đã kết thúc khi khí cầu Hindenburg bốc cháy. Vai trò sinh họcHydro là một nguyên tố cần thiết cho sự sống. Nó có trong nước và trong hầu hết các phân tử của sinh vật. Tuy nhiên, bản thân hydro không đóng một vai trò đặc biệt tích cực. Nó vẫn liên kết với các nguyên tử carbon và oxy, trong khi hóa học của sự sống diễn ra ở các vị trí hoạt động hơn liên quan đến, ví dụ, oxy, nitơ và phốt pho. Sự phong phú tự nhiênHydro dễ dàng là nguyên tố phong phú nhất trong vũ trụ. Nó được tìm thấy trong mặt trời và hầu hết các ngôi sao, và hành tinh sao Mộc có thành phần chủ yếu là hydro. Trên Trái đất, hydro được tìm thấy với số lượng lớn nhất là nước. Nó chỉ tồn tại dưới dạng khí trong khí quyển với một lượng rất nhỏ - dưới 1 phần triệu thể tích. Bất kỳ hydro nào đi vào bầu khí quyển đều nhanh chóng thoát khỏi lực hấp dẫn của Trái đất ra ngoài không gian. Hầu hết hydro được sản xuất bằng cách đốt nóng khí tự nhiên với hơi nước để tạo thành khí tổng hợp (hỗn hợp hydro và carbon monoxide). Khí tổng hợp được tách ra để tạo ra hydro. Hydro cũng có thể được sản xuất bằng cách điện phân nước. Trong y họcHydro có tác dụng hữu ích trong các mô hình động vật bị bệnh về chấn thương do thiếu máu cục bộ tái tưới máu cũng như bệnh viêm và bệnh thần kinh. Ngoài ra, hydro phân tử rất hữu ích cho các ứng dụng y tế và điều trị mới khác nhau trong môi trường lâm sàng. Trong nghiên cứu này, nồng độ hydro trong máu và mô của chuột đã được ước tính. Chuột Wistar được cho uống nước siêu giàu hydro (HSRW), tiêm vào màng bụng và tĩnh mạch nước muối siêu giàu hydro (HSRS), và hít khí hydro . Một phương pháp mới để xác định hydronồng độ sau đó được áp dụng bằng cách sử dụng ... sắc ký khí cảm biến, sau đó mẫu được chuẩn bị thông qua đồng nhất mô trong các ống kín khí. Phương pháp này cho phép xác định nồng độ hydro nhạy và ổn định . Các hydro tập trung đạt đến một đỉnh cao tại 5 phút sau khi uống và màng bụng, so với 1 phút sau khi tiêm tĩnh mạch. Sau khi hít phải khí hydro , nồng độ hydro được tìm thấy đã tăng lên đáng kể ở phút thứ 30 và duy trì mức tương tự sau đó. Những kết quả này chứng minh rằng việc xác định chính xác hydronồng độ trong máu chuột và mô cơ quan rất hữu ích và quan trọng cho việc áp dụng các liệu pháp điều trị và y tế mới khác nhau bằng cách sử dụng hydro phân tử. Nước hoặc nước muối siêu giàu hydro . Khả năng oxy hóa hydro của các mô động vật có vú trong các điều kiện tương tự như điều kiện gặp phải của hỗn hợp thở của thợ lặn sâu có chứa hydro đã được nghiên cứu. Thận, gan, lá lách, tim, phổi và cơ tứ đầu đùi đã được lấy ra khỏi chuột lang và chuột cống. Sau khi xay nhỏ hoặc đồng nhất, các mô, cùng với các tế bào bào chế từ tim chuột và tế bào nội mô mao mạch vỏ não của lợn được đặt trong đĩa petri và tiếp xúc với hydro được gắn thẻ triti ở áp suất 1 hoặc 5 megapascal (MPa) trong 1 giờ đặc biệt hệ thống phơi phóng được thiết kế. Heli ở áp suất 1 MPa được sử dụng làm chất mang. Đĩa petri chứa đầy nước cất hoặc nước muối dùng để kiểm soát âm tính. Sau khi giải nén, mức độ hydro bị oxy hóa bởi các mô và tế bào của động vật có vú được xác định bằng cách đo lượng triti được kết hợp bằng cách đếm chất lỏng. Các mô và tế bào kết hợp tritium chỉ với tốc độ từ 10 đến 50 nanomol trên gam mỗi phút (nmol / g / phút), tốc độ tương tự như tốc độ của các đối chứng âm tính. Các tác giả kết luận rằng các mô của động vật có vú không oxy hóa hydro trong điều kiện khắc nghiệt. Một lượng nhỏ sự kết hợp nhãn triti được quan sát thấy trong các mô có thể là do hiện tượng đồng vị phóng xạ, điều này đặt ra giới hạn phát hiện để xác định hydro oxy hóa ở 100 nmol / g / phút. Sản xuất hóa chấtTrong ống thổi oxy-hydro (hàn) và ánh đèn sân khấu; hàn tự động của thép và các kim loại khác; sản xuất amoniac , metanol tổng hợp, HCl, NH3; hydro hóa dầu, mỡ, naphtalen , phenol ; trong bóng bay và khí cầu; trong luyện kim để khử oxit thành kim loại; trong lọc dầu; trong phản ứng nhiệt hạch (ion hóa để tạo thành proton, deuteron (D) hoặc triton (T). Sản xuất amoniac , etanol và anilin ; hydrocracking, hydroforming và hydro hóa dầu mỏ; hydro hóa dầu thực vật; thủy phân than đá; chất khử tổng hợp hữu cơ và quặng kim loại; khử khí quyển để ngăn chặn quá trình oxy hóa; như ngọn lửa oxyhdrogen cho nhiệt độ cao; nguyên tử- hàn hydro ; bóng bay mang nhạc cụ; tạo ra hiđro clorua và hiđro bromua ; sản xuất kim loại có độ tinh khiết cao; nhiên liệu cho động cơ tên lửa hạt nhân để vận chuyển siêu thanh; nhiên liệu tên lửa; nghiên cứu đông lạnh. Năng lượngHydro là chất mang năng lượng đa năng có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho hầu hết mọi nhu cầu năng lượng cuối cùng. Pin nhiên liệu - một thiết bị chuyển đổi năng lượng có thể thu nhận và sử dụng hiệu quả năng lượng của hydro - là chìa khóa để biến điều đó thành hiện thực. Pin nhiên liệu tĩnh có thể được sử dụng để cung cấp điện dự phòng, cấp điện cho các địa điểm ở xa, phát điện phân tán và đồng phát (trong đó nhiệt lượng dư thừa thải ra trong quá trình phát điện được sử dụng cho các ứng dụng khác). Pin nhiên liệu có thể cung cấp năng lượng cho hầu hết mọi ứng dụng di động thường sử dụng pin, từ thiết bị cầm tay đến máy phát điện di động. Pin nhiên liệu cũng có thể cung cấp năng lượng cho giao thông vận tải của chúng ta, bao gồm xe cá nhân, xe tải, xe buýt và tàu biển, cũng như cung cấp năng lượng phụ trợ cho các công nghệ giao thông truyền thống. NaNH2 (Natri amit )Page 3Clo là một chất khí có màu vàng lục, nặng hơn không khí và có mùi khó chịu. Clo được sử dụng chủ yếu làm chất tẩy trắng trong sản xuất giấy và vải để tạo ra nhiều loại sản phẩm. Bên cạnh đó, clo là một chất tẩy rửa và khử trùng gia đình được sử dụng phổ biến. Khí clo đã được sử dụng như một tác nhân chiến tranh hóa học trong Thế chiến thứ nhất. Trong những năm đầu của cuộc chiến, cả quân Đức và đồng minh đều sử dụng khí gây kích ứng làm vũ khí hóa học. Đầu năm 1915, Fritz Haber, một nhà hóa học người Đức đề xuất sử dụng clo làm vũ khí hóa học. Đến lúc này, quân đội Đức đã tiến vào Bỉ và Pháp. Trong tháng 2 và tháng 3 năm 1915, các đường hào đã được đào và các bình khí có chứa clo đã được lắp đặt ở phía bắc và đông bắc của Ypres, Bỉ. Các cuộc pháo kích của quân đồng minh, dẫn đến một số bình bị thủng và một số thương vong về khí đốt của quân Đức trong thời gian này. Đến đầu tháng 4 năm 1915, hơn 5000 bình chứa clo chứa khoảng 168 tấn clo đã được đặt dọc theo chiến tuyến bốn dặm gần Ypres. Vào ngày 22 tháng 4 năm 1915, khi một cơn gió mạnh thổi theo hướng của quân Đồng minh, các van được mở ra và clo được giải phóng trôi như một đám mây về phía chiến tuyến của Pháp và Canada. Đồ bảo hộ của quân đồng minh rất thô sơ, và ước tính thương vong cho trận chiến dao động từ 3000 đến 15000 người thiệt mạng hoặc bị thương. Sau cuộc tấn công này, quân Đức đã liên tiếp dẫn đầu các cuộc tấn công băng khí clo gần Ypres nhưng không chiếm được thị trấn. Hiện chưa có ghi chép nào về nồng độ gây ra thương vong. Hóa chất clo giúp giữ an toàn cho nước uống và bể bơi. Trước khi các thành phố bắt đầu xử lý nước uống thông thường bằng các chất khử trùng gốc clo, hàng nghìn người bị chết hàng năm do các bệnh lây truyền qua đường nước như bệnh tả, sốt thương hàn, kiết lỵ và viêm gan A. Chất khử trùng hồ bơi bằng clo giúp giữ an toàn cho nước bằng cách tiêu diệt các mầm bệnh trong nước dẫn đến bệnh tật, chẳng hạn như tiêu chảy, tai của người bơi lội hoặc phát ban trên da, kể cả bệnh nấm da chân. Nước tẩy clo và vôi clo là hai chất tẩy trắng quan trọng nhất trong giai đoạn đầu của các tiệm giặt là thương mại. Năm 1785, nhà hóa học người Pháp CL Bertholet (1748–1822) đã sản xuất chất lỏng tẩy clo đầu tiên bằng cách cho khí clo đi qua dung dịch kali cacbonat vớikết quả làkali hypoclorit . Khi điều này xảy ra ở Javelle, ngoại ô Paris, loại rượu tẩy clo được đặt tên là Eau de Javelle. Tên này vẫn không thay đổi cho đến đầu thế kỷ 20, mặc dù kali hypoclorit đã được thay thế bằng natri hypoclorit. Ngược lại với dung dịch tẩy clo lỏng, vôi đã khử clo thể hiện dạng thuận tiện nhất mà clo có thể được mua bán. Nó là một loại bột vụn không màu và cũng giữ được hàm lượng clo trong thời gian dài bảo quản ở nơi khô ráo. Vì lý do này, vôi được khử trùng bằng clo được sản xuất trong quy trình công nghiệplần đầu tiên vào năm 1799 bởi nhà hóa học người Anh Smithson Tennant (1761–1815), là chất tẩy trắng phổ biến hơn trong các tiệm giặt là thương mại. Hàm lượng clo trung bình từ 25 đến 36%. Chất khử trùng hồ bơi bằng clo giúp giữ an toàn cho nước bằng cách tiêu diệt các mầm bệnh trong nước dẫn đến bệnh tật, chẳng hạn như tiêu chảy, tai của người bơi lội hoặc phát ban trên da, kể cả bệnh nấm da chân. Vài ngày trước khi sử dụng vôi đã khử trùng bằng clo, nó phải được ngâm trong nước lạnh theo tỷ lệ 1:10 đến 1:20 tùy thuộc vào hàm lượng clo trong vôi. Sau đó, nước kiềm nổi trên mặt là dung dịch tẩy trắng. Đồ giặt được xử lý bằng dung dịch tẩy trắng 5–6% lạnh trong khoảng 15 phút. Sau đó, đồ giặt phải được giũ cho đến khi hết mùi clo. Natri bisulfit như antichlor đã được thêm vào bồn rửa cuối cùng. Ngoài ra, clo giúp thực phẩm an toàn và dồi dào bằng cách bảo vệ cây trồng khỏi sâu bệnh và giữ cho quầy bếp và các bề mặt tiếp xúc với thực phẩm khác được khử trùng, tiêu diệt vi khuẩn E.coli, salmonella và một loạt các vi trùng trong thực phẩm khác. Clo được dùng để sản xuất các loại thuốc mà chúng ta sử dụng như thuốc giảm cholesterol, kiểm soát cơn đau do viêm khớp và giảm các triệu chứng dị ứng. Các hợp chất khác của clo cũng có thể tìm thấy trong túi máu, thiết bị y tế và chỉ khâu phẫu thuật. Bên cạnh đó, clo cũng được sử dụng để sản xuất kính áp tròng, kính an toàn và ống hít. Clo đóng một vai trò quan trọng trong việc khai thác năng lượng mặt trời, làm sạch silicon trong các hạt cát và giúp biến đổi chúng thành các chip bảng điều khiển năng lượng mặt trời. Cánh tuabin gió được làm từ nhựa epoxy gốc clo giúp chuyển đổi năng lượng gió thành điện năng. Clo còn được sử dụng để sản xuất các bộ xỷ lý nhanh cung cấp năng lượng cho điện thoại thông minh, máy tính bảng và máy tính. Clo cũng được sử dụng để sản xuất chất làm lạnh điều hòa không khí dân dụng và thương mại, pin ô tô hybrid và nam châm hiệu suất cao. Xốp cách nhiệt bằng nhựa dẻo, được sản xuất bằng hóa học clo, làm tăng hiệu quả năng lượng của hệ thống sưởi ấm và điều hòa không khí trong nhà, giảm hóa đơn năng lượng và bảo tồn tài nguyên thiên nhiên. Cửa sổ vinyl tiết kiệm năng lượng giúp giảm chi phí sưởi ấm và làm mát và phát thải khí nhà kính. Nghiên cứu chỉ ra rằng sản xuất cửa sổ bằng nhựa vinyl đòi hỏi một phần ba năng lượng cần thiết để sản xuất cửa sổ nhôm. Và hóa học clo thậm chí còn góp phần tạo nên vẻ đẹp cho mọi căn phòng trong nhà bạn bằng cách giúp sản xuất sơn bền. Hóa chất clo được sử dụng để sản xuất áo chống đạn cho binh lính và cảnh sát. Hóa học clo cũng được sử dụng để sản xuất dù và kính nhìn ban đêm cũng như màn che buồng lái và công nghệ dẫn đường cho tên lửa. Hóa chất clo được sử dụng trên máy bay, tàu hỏa, ô tô và tàu thuyền, trong sản xuất đệm ghế, tấm cản, dầu phanh và túi khí giúp giữ cho hành khách an toàn và thoải mái. Hóa chất clo cũng được sử dụng để sản xuất cửa sổ chống vỡ, dây và cáp, vỏ tàu bằng thép và hệ thống định vị. Clo là một chất khí độc có màu vàng xanh, thường không ăn mòn như một sản phẩm khô mặc dù là một chất oxy hóa mạnh . Nó được bán thương mại dưới dạng khí điều áp. Nó phản ứng với ngay cả những vết nước để tạo thành lượng axit hipoclorơ và clohydric bằng nhau. Hỗn hợp oxy hóa có tính axit tạo thành có tính ăn mòn nghiêm trọng đối với hầu hết các hợp kim và vật liệu phi kim hữu cơ. Hợp kim thép, gang và đồng sẽ bốc cháy và cháy trong clo trên khoảng 205 ° C và titan sẽ bốc cháy và cháy tự nhiên trong clo khô ở nhiệt độ môi trường. Vật liệu để sản xuất và sử dụng clo được đề cập trong ChemCor 5 và cùng với axit clohydric và hydro clorua, in MTI Publication MS-3. Clo là một nguyên tố đặc biệt quan trọng trong địa hóa học vì nó có mặt ở khắp nơi trong chất lỏng, làm cho nó trở thành chất đánh dấu tuyệt vời của phản ứng đá chất lỏng và các quá trình bay hơi; Cl cũng hoạt động như một phối tử cho kim loại trong quá trình khoáng hóa quan trọng về mặt kinh tế và phá hủy ôzôn ở tầng bình lưu (O3 ) thông qua quá trình phát thải của núi lửa, đại dương và do con người gây ra. Clo cũng là một nguyên tố thiết yếu sinh học và việc đạt được các điều kiện bề mặt có độ mặn thấp có thể rất quan trọng đối với sự phát triển của sự sống trên bề mặt Trái đất (và có thể là của các hành tinh khác). Khi được xử lý đúng cách, theo hướng dẫn của nhà sản xuất thì thuốc tẩy clo không chỉ an toàn mà còn giúp giữ gìn sức khỏe cho con người bằng cách tiêu diệt vi trùng có hại trên bề mặt. Tuy nhiên, khi sử dụng sai chất tẩy clo như trộn với amoniac hoặc axit kết quả có thể gây hại cho sức khỏe của bạn. Trộn thuốc tẩy clo và amoniac sẽ tạo ra hơi độc. Nếu bạn vô tình tiếp xúc với khói do trộn thuốc tẩy và amoniac, ngay lập tức di chuyển ra khỏi vùng lân cận nơi có không khí trong lành và tìm kiếm sự chăm sóc của y tế khẩn cấp. Hơi có thể tấn công mắt và màng nhầy của bạn, nhưng mối đe dọa lớn nhất đến từ việc hít phải khí. Amoniac , còn được gọi là NH3 , là một chất khí không màu, có mùi đặc biệt bao gồm các nguyên tử nitơ và hydro. Nó được tạo ra một cách tự nhiên trong cơ thể con người và trong tự nhiên — trong nước, đất và không khí, ngay cả trong các phân tử vi khuẩn nhỏ. Đối với sức khỏe con người, amoniac và ion amoni là những thành phần quan trọng của quá trình trao đổi chất. Ứng dụng của amoniac trong đời sống và công nghiệp 1. Sản xuất phân bónỞ Mỹ tính đến năm 2019, khoảng 88% amoniac được sử dụng làm phân bón dưới dạng muối, dung dịch hoặc dạng khan của nó. Khi bón vào đất, nó giúp tăng năng suất của các loại cây trồng như ngô và lúa mì. [56] 30% lượng nitơ nông nghiệp được sử dụng ở Mỹ ở dạng amoniac khan và 110 triệu tấn được sử dụng trên toàn thế giới mỗi năm. 2. Tiền chất của các hợp chất nitơAmoniac trực tiếp hoặc gián tiếp là tiền chất của hầu hết các hợp chất chứa nitơ. Hầu như tất cả các hợp chất nitơ tổng hợp đều có nguồn gốc từ amoniac. Một dẫn xuất quan trọng là axit nitric . Vật liệu quan trọng này được tạo ra thông qua quá trình Ostwald bằng cách oxy hóa amoniac với không khí trên chất xúc tác bạch kim ở 700–850 ° C (1,292–1,562 ° F), ≈9 atm. Axit nitric được sử dụng để sản xuất phân bón , chất nổ và nhiều hợp chất hữu cơ. Amoniac cũng được sử dụng để tạo ra các hợp chất sau: Hydrazine, Hydrogen cyanide, Hydroxylamine và amoni cacbonat , Phenol , Urê , Axit amin , Acrylonitrile. Amoniac cũng có thể được sử dụng để tạo ra các hợp chất trong các phản ứng không được đặt tên cụ thể. Ví dụ về các hợp chất như vậy bao gồm: amoni peclorat , amoni nitrat , formamit , dinitơ tetroxit , alprazolam , etanolamin , etyl cacbamat , hexamethylenetetramin và amoni bicacbonat . 3. Chất tẩy rửaAmoniac gia dụng là một dung dịch NH3 trong nước, và được sử dụng làm chất tẩy rửa đa năng cho nhiều bề mặt. Vì amoniac tạo ra độ sáng bóng tương đối không có vệt, một trong những công dụng phổ biến nhất của nó là làm sạch thủy tinh, đồ sứ và thép không gỉ. Nó cũng thường được sử dụng để làm sạch lò nướng và các vật dụng ngâm để làm sạch bụi bẩn nướng trên lò. Amoniac gia dụng có nồng độ theo trọng lượng từ 5 đến 10% amoniac. Các nhà sản xuất sản phẩm tẩy rửa của Hoa Kỳ được yêu cầu cung cấp bảng dữ liệu an toàn vật liệu của sản phẩm trong đó liệt kê nồng độ được sử dụng. Amoniac gia dụng là một dung dịch NH3 trong nước, và được sử dụng làm chất tẩy rửa đa năng cho nhiều bề mặt. 4. Lên menDung dịch amoniac từ 16% đến 25% được sử dụng trong công nghiệp lên men như một nguồn nitơ cho vi sinh vật và để điều chỉnh pH trong quá trình lên men. 5. Chất kháng khuẩn cho các sản phẩm thực phẩmTrong một nghiên cứu, amoniac khan đã tiêu diệt 99,999% vi khuẩn gây bệnh động vật trong 3 loại thức ăn chăn nuôi , nhưng không tiêu diệt được thức ăn ủ chua . Amoniac khan hiện được sử dụng thương mại để giảm hoặc loại bỏ sự nhiễm vi sinh vật đối với thịt bò. Thịt bò nạc mịn (thường được gọi là " chất nhờn màu hồng ") trong ngành công nghiệp thịt bò được làm từ thịt bò vụn béo (c. 50–70% chất béo) bằng cách loại bỏ chất béo bằng cách sử dụng nhiệt và ly tâm, sau đó xử lý với amoniac để tiêu diệt E. coli . Quy trình này được Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ coi là hiệu quả và an toàn dựa trên một nghiên cứu cho thấy rằng phương pháp điều trị này làm giảm vi khuẩn E. coli xuống mức không thể phát hiện được. 6. Điện lạnhDo đặc tính hóa hơi của amoniac, nó là một chất làm lạnh hữu ích. Nó thường được sử dụng trước khi xuất hiện các chlorofluorocarbon (Freons). Amoniac khan được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng làm lạnh công nghiệp và sân chơi khúc côn cầu vì hiệu quả năng lượng cao và chi phí thấp. Nó có nhược điểm là độc hại và yêu cầu các thành phần chống ăn mòn, điều này hạn chế việc sử dụng trong gia đình và quy mô nhỏ. Cùng với việc sử dụng trong làm lạnh nén hơi hiện đại , nó được sử dụng trong một hỗn hợp cùng với hydro và nước trong tủ lạnh hấp thụ . Các chu kỳ Kalina, ngày càng có tầm quan trọng đối với các nhà máy điện địa nhiệt, phụ thuộc vào phạm vi sôi rộng của hỗn hợp amoniac-nước. Chất làm mát amoniac cũng được sử dụng trong bộ tản nhiệt S1 trên Trạm Vũ trụ Quốc tế theo hai vòng được sử dụng để điều chỉnh nhiệt độ bên trong và cho phép các thí nghiệm phụ thuộc vào nhiệt độ. Tầm quan trọng tiềm tàng của amoniac như một chất làm lạnh đã tăng lên khi phát hiện ra rằng CFCs và HFCs thông khí là những khí nhà kính cực kỳ mạnh và ổn định. 7. Để xử lý khí thảiAmoniac được sử dụng để lọc SO2 khỏi quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch, và sản phẩm thu được được chuyển thành amoni sunfat để sử dụng làm phân bón. Amoniac trung hòa các chất ô nhiễm nitơ oxit (NOx ) do động cơ diesel thải ra. Công nghệ này, được gọi là SCR ( khử xúc tác chọn lọc ), dựa trên chất xúc tác dựa trên vanadia. Amoniac có thể được sử dụng để giảm thiểu sự tràn phosgene ở dạng khí. 8. Làm nhiên liệuMật độ năng lượng thô của amoniac lỏng là 11,5 MJ / L, bằng khoảng một phần ba so với động cơ diesel . Có cơ hội chuyển đổi amoniac trở lại thành hydro, nơi nó có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho pin nhiên liệu hydro hoặc nó có thể được sử dụng trực tiếp trong pin nhiên liệu amoniac trực tiếp oxit rắn nhiệt độ cao để cung cấp nguồn năng lượng hiệu quả không thải ra khí nhà kính. Sự chuyển đổi amoniac thành hydro thông qua quá trình natri amide, để đốt cháy hoặc làm nhiên liệu cho pin nhiên liệu màng trao đổi proton, có khả năng. Việc chuyển đổi thành hydro sẽ cho phép lưu trữ hydro ở gần 18 % trọng lượng so với ≈5% đối với hydro dạng khí dưới áp suất. Động cơ amoniac hoặc động cơ amoniac, sử dụng amoniac làm chất lỏng hoạt động , đã được đề xuất và đôi khi được sử dụng. Nguyên tắc tương tự như nguyên tắc được sử dụng trong đầu máy không lửa , nhưng với amoniac làm chất lỏng hoạt động, thay vì hơi nước hoặc khí nén. Động cơ amoniac đã được sử dụng thử nghiệm vào thế kỷ 19 bởi Goldsworthy Gurney ở Anh và tuyến Xe điện Đại lộ St. Charles ở New Orleans vào những năm 1870 và 1880, và trong Thế chiến II, amoniac được sử dụng để cung cấp năng lượng cho xe buýt ở Bỉ. Amoniac đôi khi được đề xuất như một giải pháp thay thế thực tế cho nhiên liệu hóa thạch cho động cơ đốt trong. Chỉ số octan cao của nó là 120 và nhiệt độ ngọn lửa thấp cho phép sử dụng tỷ lệ nén cao mà không bị phạt do tạo ra NOx cao. Vì amoniac không chứa carbon nên quá trình đốt cháy của nó không thể tạo ra carbon dioxide , carbon monoxide , hydrocacbon hoặc muội than . Mặc dù việc sản xuất amoniac hiện tạo ra 1,8% lượng khí thải CO2 toàn cầu, một báo cáo của Hiệp hội Hoàng gia năm 2020 tuyên bố rằng amoniac "xanh" có thể được sản xuất bằng cách sử dụng hydro cacbon thấp (hydro xanh và hydro xanh). Hoàn toàn khử cacbon trong sản xuất amoniac và hoàn thành các mục tiêu không có thực có thể đạt được vào năm 2050. Tuy nhiên, không thể dễ dàng sử dụng amoniac trong các động cơ chu trình Otto hiện có vì phạm vi dễ cháy rất hẹp của nó , và cũng có những rào cản khác đối với việc sử dụng ô tô rộng rãi. Về nguồn cung cấp amoniac thô, các nhà máy sẽ phải được xây dựng để tăng mức sản xuất, đòi hỏi nguồn vốn và năng lượng đáng kể. Mặc dù nó là hóa chất được sản xuất nhiều thứ hai (sau axit sulfuric), quy mô sản xuất amoniac chỉ chiếm một phần nhỏ trong việc sử dụng xăng dầu trên thế giới. Nó có thể được sản xuất từ các nguồn năng lượng tái tạo, cũng như than đá hoặc năng lượng hạt nhân. Đập Rjukan 60 MW ở Telemark , Na Uy sản xuất amoniac trong nhiều năm từ năm 1913, cung cấp phân bón cho phần lớn châu Âu. So với hydro làm nhiên liệu , amoniac tiết kiệm năng lượng hơn nhiều và có thể được sản xuất, lưu trữ và phân phối với chi phí thấp hơn nhiều so với hydro phải được nén hoặc ở dạng chất lỏng đông lạnh. Động cơ tên lửa cũng được cung cấp nhiên liệu bằng amoniac. Các phản ứng Motors XLR99 động cơ tên lửa mà powered X-15 máy bay nghiên cứu hypersonic sử dụng amoniac lỏng. Mặc dù không mạnh bằng các loại nhiên liệu khác nhưng nó không để lại muội than trong động cơ tên lửa có thể tái sử dụng và mật độ của nó xấp xỉ với mật độ của chất ôxy hóa, ôxy lỏng, điều này giúp đơn giản hóa thiết kế của máy bay. Amoniac xanh được coi là nhiên liệu tiềm năng cho các tàu container trong tương lai. Vào năm 2020, các công ty Giải pháp năng lượng DSME và MAN đã công bố việc đóng một con tàu dựa trên amoniac, DSME có kế hoạch thương mại hóa nó vào năm 2025. 9. Như một chất kích thíchDấu hiệu chống meth trên bể chứa amoniac khan, Otley, Iowa . Amoniac khan là một loại phân bón nông trại phổ biến, cũng là một thành phần quan trọng trong việc tạo ra methamphetamine. Năm 2005, Iowa đã sử dụng tiền trợ cấp để phát hàng nghìn ổ khóa nhằm ngăn chặn tội phạm xâm nhập vào bể chứa. Amoniac, là hơi được giải phóng bởi các muối có mùi , được sử dụng đáng kể như một chất kích thích hô hấp. Amoniac thường được sử dụng trong sản xuất methamphetamine bất hợp pháp thông qua quá trình khử bạch dương . Phương pháp Birch sản xuất methamphetamine rất nguy hiểm vì kim loại kiềm và amoniac lỏng đều rất dễ phản ứng, và nhiệt độ của amoniac lỏng làm cho nó dễ bị sôi bùng nổ khi thêm chất phản ứng. 11. Dệt mayAmoniac lỏng được sử dụng để xử lý vật liệu bông, tạo ra các đặc tính như chất làm mềm , sử dụng chất kiềm. Đặc biệt, nó được sử dụng để giặt sơ đồ len. 12. Tăng gaỞ nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn, amoniac ít đậm đặc hơn khí quyển và có khoảng 45-48% sức nâng của hydro hoặc heli . Amoniac đôi khi được sử dụng để lấp đầy bóng bay thời tiết như một khí nâng . Do có nhiệt độ sôi tương đối cao (so với heli và hydro), amoniac có thể được làm lạnh và hóa lỏng trên khí cầu để giảm lực nâng và thêm dằn (và quay trở lại dạng khí để tăng lực nâng và giảm chấn lưu). 13. Chế biến gỗAmoniac đã được sử dụng để làm sẫm màu gỗ sồi trắng làm bằng gỗ quý trong Đồ thủ công & Thủ công mỹ nghệ và đồ nội thất theo phong cách Mission. Khói amoniac phản ứng với tannin tự nhiên trong gỗ và khiến gỗ thay đổi màu sắc. Hydro clorua là một chất khí không màu đến hơi vàng, có tính ăn mòn, không cháy, nặng hơn không khí và có mùi khó chịu ở nhiệt độ và áp suất thường. Dung dịch của khí HCl trong nước được gọi là axit clohidric. Axit clohidric thường được bán trên thị trường dưới dạng dung dịch chứa 28 - 35 % thường được gọi là axit clohydric đậm đặc. Hydro clorua có nhiều công dụng, bao gồm làm sạch, tẩy, mạ điện kim loại, thuộc da, tinh chế và sản xuất nhiều loại sản phẩm. Axit clohidric có rất nhiều công dụng như sử dụng trong sản xuất clorua, phân bón và thuốc nhuộm, trong mạ điện và trong các ngành công nghiệp nhiếp ảnh, dệt may và cao su. 1. Ứng dụng của hidro cloruaHydro clorua có thể được giải phóng từ núi lửa và nó có thể được hình thành trong quá trình đốt cháy nhiều loại nhựa. Sau đây là một số ứng dụng nổi bật của hidro clorua: - Sản xuất axit clohidric - Hidroclorinat hóa cao su - Sản xuất các clorua vinyl và alkyl - Là chất trung gian hóa học trong các sản xuất hóa chất khác - Làm chất trợ chảy babit - Xử lý bông - Trong công nghiệp bán dẫn (loại tinh khiết) như khắc các tinh thể bán dẫn; chuyển silic thành SiHCl3 để làm tinh khiết sillic. 2. Ứng dụng của axit clohidricAxit clohidric là một axit mạnh được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp. a. Tẩy gỉ thépMột trong những ứng dụng quan trọng của axit clohidric là dùng để loại bỏ gỉ trên thép, đó là các oxit sắt, trước khi thép được đưa vào sử dụng với những mục đích khác như cán, mạ điện và những kỹ thuật khác. HCl dùng trong kỹ thuật có nồng độ 18% là phổ biến, được dùng làm chất tẩy gỉ của các loại thép carbon. Công nghiệp tẩy thép đã phát triển các công nghệ "tái chế axit clohidric" như công nghệ lò phun hoặc công nghệ tái sinh HCl tầng sôi, quá trình này cho phép thu hồi HCl từ chất lỏng đã tẩy rửa. b. Sản xuất các hợp chất hữu cơTrong tổng hợp hữu cơ, axit clohidric được dùng để tổng hợp vinyl clorua và dicloroetan để sản xuất PVC. Tuy nhiên, quá trình này các doanh nghiệp sẽ sử dụng axit do họ sản xuất chứ không phải axit từ thị trường tự do. Một số chất hữu cơ khác được sản xuất từ axit HCl đó là bisphenol A , polycacbonat, than hoạt tính, axit ascobic cũng như một số sản phẩm của ngành Dược. c. Sản xuất các hợp chất vô cơCác hóa chất vô cơ được tổng hợp từ axit clohidric đó là sắt (III) clorua và polyaluminium clorua (PAC). Hai hóa chất này được sử dụng làm chất keo tục và chất đông tụ để làm lắng các thành phần trong quá trình xử lý nước thải, sản xuất nước uống và sản xuất giấy. Ngoài ra, các hợp chất vô cơ khác được sản xuất dùng HCl như muối canxi clorua, niken (II) clorua dùng cho việc mạ điện và kẽm clorua cho công nghiệp mạ và sản xuất pin. d. Kiểm soát và trung hòa pHTrong công nghiệp yêu cầu độ tinh khiết (thực phẩm, dược phẩm, nước uống), axit clohidric chất lượng cao được dùng để điều chỉnh pH của nước cần xử lý. Trong ngành công nghiệp không yêu cầu độ tinh khiết cao, axit clohidric chất lượng công nghiệp chỉ cần đủ để trung hòa nước thải và xử lý nước hồ bơi. e. Tái sinh bằng cách trao đổi ionAxit HCl chất lượng cao được dùng để tái sinh các nhựa trao đổi ion. Trao đổi cation được sử dụng rộng rãi để loại các ion như Na+ và Ca2+ từ các dung dịch chứa nước, tạo ra nước khử khoáng. Trao đổi ion và nước khử khoáng được sử dụng trong tất cả các ngành công nghiệp hóa, sản xuất nước uống, và một số ngành công nghiệp thực phẩm. f. Trong sinh vậtAxit gastric là một trong những chất chính tiết ra từ dạ dày. Nó chứa chủ yếu là axit clohidric và tạo môi trường axit trong dạ dày với pH từ 1 đến 2. Các ion Cl- và H+ được tiết ra riêng biệt trong vùng đáy vị của dạ dày bởi các tế bào vách của niêm mạc dạ dày vào hệ tiết dịch gọi là tiểu quản trước khi chúng đi vào lumen dạ dày. Axit gastric giữ vai trò như một chất kháng lại ác vi sinh vật để ngăn ngừa nhiễm trùng và là yếu tố quan trọng để tiêu hóa thức ăn. pH dạ dày thấp làm biến tính các protein và do đó làm chúng dễ bị phân hủy bởi các enzym tiêu hóa như pepsin. Sau khi ra khỏi dạ dày, axit clohydric của dịch sữa bị natri bicacbonat vô hiệu hóa trong tá tràng. Axit gastric là một trong những chất chính tiết ra từ dạ dày. Nó chứa chủ yếu là axit clohidric và tạo môi trường axit trong dạ dày với pH từ 1 đến 2. Dạ dày tự nó được bảo vệ khỏi axit mạnh bằng cách tiết ra một lớp chất nhầy mỏng để bảo vệ, và bằng cách tiết ra dịch tiết tố để tạo ra lớp đệm natri bicacbonat. Loét dạ dày có thể xảy ra khi các cơ chế này bị hỏng. Các thuốc nhóm kháng histamine và ức chế bơm proton (proton pump inhibitor) có thể ức chế việc tiết axit trong dạ dày, và các chất kháng axit được sử dụng để trung hòa axit có mặt trong dạ dày. Độc tínhHydro clorua và axit clohidric đều có tính ăn mòn mắt, da và màng nhầy. Phơi nhiễm cấp tính (ngắn hạn) qua đường hô hấp có thể gây kích ứng mắt, mũi và đường hô hấp, viêm và phù phổi ở người. Tiếp xúc cấp tính qua đường miệng có thể gây ăn mòn màng nhầy, thực quản, dạ dày, và tiếp xúc qua da có thể gây bỏng nặng, loét và để lại sẹo ở người. Tiếp xúc nghề nghiệp lâu dài với axit clohydric sẽ gây ra viêm dạ dày, viêm phé quản mãn tính, viêm da và nhạy cảm với ánh sáng ở người lao động. Tiếc xúc lâu dài ở nồng độ thấp cũng có thể gây ra sự đổi màu và mòn răng. N2 (nitơ )1. Hợp chất nitơ Phân tử nitơ trong khí quyển là tương đối trơ, nhưng trong tự nhiên nó bị chuyển hóa rất chậm thành các hợp chất có ích về mặt sinh học và công nghiệp nhờ một số cơ thể sống, chủ yếu là các vi khuẩn (xem Vai trò sinh học dưới đây). Khả năng kết hợp hay cố định nitơ là đặc trưng quan trọng của công nghiệp hóa chất hiện đại, trong đó nitơ (cùng với khí thiên nhiên) được chuyển hóa thành amôniắc (thông qua phương pháp Haber). Amôniắc, trong lượt của mình, có thể được sử dụng trực tiếp (chủ yếu như là phân bón), hay làm nguyên liệu cho nhiều hóa chất quan trọng khác, bao gồm thuốc nổ, chủ yếu thông qua việc sản xuất axít nitric theo phương pháp Ostwald. Các muối của axít nitric bao gồm nhiều hợp chất quan trọng như xanpet (hay diêm tiêu- trong lịch sử nhân loại nó là quan trọng do được sử dụng để làm thuốc súng) và nitrat amôni, một phân bón hóa học quan trọng. Các hợp chất nitrat hữu cơ khác, chẳng hạn trinitrôglyxêrin và trinitrotoluen (tức TNT), được sử dụng làm thuốc nổ. Axít nitric được sử dụng làm chất ôxi hóa trong các tên lửa dùng nhiên liệu lỏng. Hiđrazin và các dẫn xuất của nó được sử dụng làm nhiên liệu cho các tên lửa. 2. Khí nitơ Nitơ dạng khí được sản xuất nhanh chóng bằng cách cho nitơ lỏng (xem dưới đây) ấm lên và bay hơi. Nó có nhiều ứng dụng, bao gồm cả việc phục vụ như là sự thay thế trơ hơn cho không khí khi mà sự ôxi hóa là không mong muốn.[18] để bảo quản tính tươi của thực phẩm đóng gói hay dạng rời (bằng việc làm chậm sự ôi thiu và các dạng tổn thất khác gây ra bởi sự ôxi hóa),[19] trên đỉnh của chất nổ lỏng để đảm bảo an toàn Nó cũng được sử dụng trong: sản xuất các linh kiện điện tử như tranzito, điốt, và mạch tích hợp (IC). sản xuất thép không gỉ, bơm lốp ô tô và máy bay do tính trơ và sự thiếu các tính chất ẩm, ôxi hóa của nó, ngược lại với không khí (mặc dù điều này là không quan trọng và cần thiết đối với ô tô thông thường Ngược lại với một số ý kiến, nitơ thẩm thấu qua lốp cao su không chậm hơn không khí. Không khí là hỗn hợp chủ yếu chứa nitơ và ôxy (trong dạng N2 và O2), và các phân tử nitơ là nhỏ hơn. Trong các điều kiện tương đương thì các phân tử nhỏ hơn sẽ thẩm thấu qua các vật liệu xốp nhanh hơn. Một ví dụ khác về tính đa dụng của nó là việc sử dụng nó (như là một chất thay thế được ưa chuộng cho điôxít cacbon) để tạo áp lực cho các thùng chứa một số loại bia,[21] cụ thể là bia đen có độ cồn cao và bia ale của Anh và Scotland, do nó tạo ra ít bọt hơn, điều này làm cho bia nhuyễn và nặng hơn. Một ví dụ khác về việc nạp khí nitơ cho bia ở dạng lon hay chai là bia tươi Guinness. 3. Nitơ lỏng Nitơ hóa lỏng. Nitơ lỏng được sản xuất theo quy mô công nghiệp với một lượng lớn bằng cách chưng cất phân đoạn không khí lỏng và nó thường được nói đến theo công thức giả LN2. Nó là một tác nhân làm lạnh (cực lạnh), có thể làm cứng ngay lập tức các mô sống khi tiếp xúc với nó. Khi được cách ly thích hợp khỏi nhiệt của môi trường xung quanh thì nó phục vụ như là chất cô đặc và nguồn vận chuyển của nitơ dạng khí mà không cần nén. Ngoài ra, khả năng của nó trong việc duy trì nhiệt độ một cách siêu phàm, do nó bay hơi ở 77 K (-196°C hay -320°F) làm cho nó cực kỳ hữu ích trong nhiều ứng dụng khác nhau, chẳng hạn trong vai trò của một chất làm lạnh chu trình mở, bao gồm: làm lạnh để vận chuyển thực phẩm bảo quản các bộ phận thân thể cũng như các tế bào tinh trùng và trứng, các mẫu và chế phẩm sinh học. trong nghiên cứu các tác nhân làm lạnh để minh họa trong giáo dục trong da liễu học để loại bỏ các tổn thương da ác tính xấu xí hay tiềm năng gây ung thư, ví dụ các mụn cóc, các vết chai sần trên da v.v.[24] Nitơ lỏng có thể sử dụng như là nguồn làm mát để tăng tốc CPU, GPU, hay các dạng phần cứng khác. Nitơ lỏng là nitơ ở trạng thái lỏng, nhiệt độ của nó rất là thấp khoảng -196 độ C, ở nhiệt độ này thì bạn cũng biết nó có thể phá hủy mọi thứ liên quan đến cơ thể sống. Nitơ là một trong các loại khí công nghiệp và có ứng dụng rộng rãi, là khí trơ, không màu, không mùi, không độc hại, không gây cháy nổ. Nitơ lỏng có trọng lượng riêng là 0,807g/ml và có hằng số điện môi là 1,4. Số nguyên tử của nó là 7. Nitơ chiếm 78% trong bầu khí quyển, nitơ lỏng được nén lại bằng phương pháp chưng cất phân đoạn không khí => thu được nitơ long và oxi lỏng => Các khí nitơ lỏng nào sẽ được đưa vào thùng chứa và đưa vào sử dụng trong công nghiệp Các khí nitơ này đưa vào công nghiệp sẽ có hệ thống giàn hóa hơi biến khí Nitơ long này trở lại thành khí Nitơ thông thường Sau khi qua giàn hóa hơi nitơ được hóa hơi sẽ đưa qua các van áp để phân chia vào công nghiệp Nitơ lỏng được ứng dụng trong hằng trăm lĩnh vực kể không bao giờ hết cả, từ lĩnh vực thực phẩm đến lĩnh vực dệt nhuôm và còn rất nhiều lĩnh vực khác. Page 4Nếu chưa thấy hết, hãy kéo sang phải để thấy hết phương trình ==> Hãy kéo xuống dưới để xem điều kiện phản ứng Xin hãy kéo xuống dưới để xem và thực hành các câu hỏi trắc nghiệm liên quan ☟☟☟
cho cacbon tác dụng với NO2 Hiện tượng nhận biết 2C + 2NO2 => N2 + 2CO2Phương trình không có hiện tượng nhận biết đặc biệt. Trong trường hợp này, bạn chỉ thường phải quan sát chất sản phẩm N2 (nitơ) (trạng thái: khí) (màu sắc: không màu), CO2 (Cacbon dioxit) (trạng thái: khí) (màu sắc: không màu), được sinh ra Hoặc bạn phải quan sát chất tham gia C (cacbon) (trạng thái: rắn), NO2 (nitơ dioxit) (trạng thái: khí) (màu sắc: nâu đỏ), biến mất. Trong thực tế, sẽ có thể nhiều hơn 1 phương pháp điều chế từ C (cacbon) ra N2 (nitơ) Trong thực tế, sẽ có thể nhiều hơn 1 phương pháp điều chế từ C (cacbon) ra CO2 (Cacbon dioxit) Trong thực tế, sẽ có thể nhiều hơn 1 phương pháp điều chế từ NO2 (nitơ dioxit) ra N2 (nitơ) Trong thực tế, sẽ có thể nhiều hơn 1 phương pháp điều chế từ NO2 (nitơ dioxit) ra CO2 (Cacbon dioxit) Carbon đã được biết đến từ thời cổ đại dưới dạng muội than, than chì, than chì và kim cương. Tất nhiên, các nền văn hóa cổ đại không nhận ra rằng những chất này là các dạng khác nhau của cùng một nguyên tố. Carbon rất cần thiết cho tất cả các hệ thống sống đã biết, và nếu không có nó thì sự sống như chúng ta đã biết sẽ không thể tồn tại. Việc sử dụng kinh tế chủ yếu của cacbon ngoài thực phẩm và gỗ là ở dạng hydrocacbon, đáng chú ý nhất là khí mêtan trong nhiên liệu hóa thạch và dầu thô (dầu mỏ). Dầu thô được chưng cất trong các nhà máy lọc dầu của ngành công nghiệp hóa dầu để sản xuất xăng , dầu hỏa và các sản phẩm khác. Xenlulo là một loại polyme tự nhiên có chứa cacbon được sản xuất bởi thực vật ở dạng gỗ , bông , vải lanh, và cây gai dầu . Xenlulo được sử dụng chủ yếu để duy trì cấu trúc ở thực vật. Các polyme carbon có giá trị thương mại có nguồn gốc động vật bao gồm len , len cashmere và lụa . Chất dẻo được làm từ các polyme cacbon tổng hợp, thường có các nguyên tử oxy và nitơ được đưa vào các khoảng cách đều đặn trong chuỗi polyme chính. Nguyên liệu cho nhiều chất tổng hợp này đến từ dầu thô. GraphitViệc sử dụng cacbon và các hợp chất của nó rất đa dạng. Nó có thể tạo hợp kim với sắt, trong đó phổ biến nhất là thép cacbon . Graphite được kết hợp với đất sét để tạo thành 'chì' được sử dụng trong bút chì dùng để viết và vẽ . Nó cũng được sử dụng làm chất bôi trơn và chất màu , làm vật liệu đúc trong sản xuất thủy tinh , làm điện cực cho pin khô và mạ điện và tạo hình điện tử , trong bàn chải cho động cơ điện và như một bộ điều khiển nơtron trong lò phản ứng hạt nhân. Ứng dụng của than chì Than được sử dụng làm vật liệu vẽ trong các tác phẩm nghệ thuật , nướng thịt nướng , nấu chảy sắt và trong nhiều ứng dụng khác. Gỗ, than và dầu được sử dụng làm nhiên liệu để sản xuất năng lượng và sưởi ấm . Kim cương chất lượng đá quý được sử dụng trong đồ trang sức, và kim cương công nghiệp được sử dụng trong các công cụ khoan, cắt và đánh bóng để gia công kim loại và đá. Nhựa được làm từ hydrocarbon hóa thạch, và sợi carbon , do nhiệt phân của tổng hợp polyester sợi được sử dụng để củng cố chất dẻo để tạo tiên tiến, trọng lượng nhẹ vật liệu composite . Sợi carbon được tạo ra bằng cách nhiệt phân các sợi ép đùn và kéo dài của polyacrylonitrile (PAN) và các chất hữu cơ khác. Cấu trúc tinh thể và tính chất cơ học của sợi phụ thuộc vào loại nguyên liệu ban đầu và vào quá trình xử lý tiếp theo. Các sợi carbon làm từ PAN có cấu trúc giống như các sợi than chì hẹp, nhưng quá trình xử lý nhiệt có thể sắp xếp lại cấu trúc thành một tấm cuộn liên tục. Kết quả là sợi có độ bền kéo riêng cao hơn thép. Carbon đen được sử dụng làm đen sắc tố trong in mực , sơn dầu và nước màu sắc của nghệ sĩ, giấy carbon , kết thúc ô tô, Ấn Độ mực và máy in laser toner . Muội than cũng được sử dụng làm chất độn trong các sản phẩm cao su như lốp xe và trong các hợp chất nhựa . Than hoạt tính được sử dụng như một chất hấp thụ và hấp phụ trong vật liệu lọc trong các ứng dụng đa dạng như mặt nạ phòng độc , lọc nước và máy hút mùi nhà bếp , và trong y học để hút chất độc, chất độc hoặc khí từ hệ tiêu hóa . Cacbon được sử dụng trong quá trình khử hóa học ở nhiệt độ cao. Than cốc được sử dụng để khử quặng sắt thành sắt (nấu chảy). Làm cứng trường hợp của thép đạt được bằng cách nung các thành phần thép thành phẩm trong bột cacbon. Cacbua của silic , vonfram , boron và titan , là một trong những vật liệu được biết đến khó khăn nhất, và được sử dụng như chất mài mòntrong các dụng cụ cắt và mài. Các hợp chất cacbon tạo nên hầu hết các vật liệu được sử dụng trong quần áo, chẳng hạn như vải và da tự nhiên và tổng hợp , và hầu như tất cả các bề mặt nội thất trong môi trường xây dựng, ngoại trừ kính, đá và kim loại. Kim cươngCác viên kim cương công nghiệp rơi vào hai loại: một giao dịch với kim cương đá quý cấp và người kia, với những viên kim cương công nghiệp cấp. Mặc dù có một giao dịch lớn về cả hai loại kim cương, nhưng hai thị trường hoạt động khác nhau đáng kể. Không giống như các kim loại quý như vàng hoặc bạch kim , kim cương đá quý không được giao dịch như một loại hàng hóa : có một giá trị đáng kể trong việc bán kim cương và không có thị trường bán lại kim cương nào sôi động. Kim cương công nghiệp được đánh giá cao chủ yếu nhờ độ cứng và độ dẫn nhiệt, với các phẩm chất đá quý về độ trong và màu sắc hầu như không liên quan. Khoảng 80% kim cương được khai thác (tương đương khoảng 100 triệu carat hoặc 20 tấn hàng năm) không thích hợp để sử dụng vì đá quý được sử dụng trong công nghiệp (được gọi là bort ). Kim cương tổng hợp , được phát minh vào những năm 1950, được tìm thấy gần như ngay lập tức trong các ứng dụng công nghiệp; 3 tỷ carat (600 tấn ) kim cương tổng hợp được sản xuất hàng năm. Kim cương được sử dụng phổ biến trong công nghiệp là cắt, khoan, mài và đánh bóng. Hầu hết các ứng dụng này không yêu cầu kim cương lớn; trên thực tế, hầu hết các viên kim cương có chất lượng đá quý ngoại trừ kích thước nhỏ của chúng đều có thể được sử dụng trong công nghiệp. Kim cương được nhúng vào mũi khoan hoặc lưỡi cưa, hoặc nghiền thành bột để sử dụng trong các ứng dụng mài và đánh bóng. Các ứng dụng chuyên dụng bao gồm sử dụng trong các phòng thí nghiệm làm vật chứa cho các thí nghiệm áp suất cao (xem ô đe kim cương ), ổ trục hiệu suất cao và sử dụng hạn chế trong các cửa sổ chuyên dụng. Với những tiến bộ không ngừng trong sản xuất kim cương tổng hợp, các ứng dụng mới đang trở nên khả thi. Gây được nhiều hứng thú là việc kim cương có thể được sử dụng như một chất bán dẫn thích hợp cho vi mạch , và vì đặc tính dẫn nhiệt đặc biệt của nó, như một chất tản nhiệt trong thiết bị điện tử. NO2 được sử dụng làm chất trung gian trong sản xuất axit nitric, làm chất nitrat hóa trong sản xuất thuốc nổ hóa học NO2 cũng được sử dụng làm chất ức chế trùng hợp acrylat, làm chất tẩy trắng bột mì và làm chất khử trùng ở nhiệt độ phòng. 1. Hợp chất nitơ Phân tử nitơ trong khí quyển là tương đối trơ, nhưng trong tự nhiên nó bị chuyển hóa rất chậm thành các hợp chất có ích về mặt sinh học và công nghiệp nhờ một số cơ thể sống, chủ yếu là các vi khuẩn (xem Vai trò sinh học dưới đây). Khả năng kết hợp hay cố định nitơ là đặc trưng quan trọng của công nghiệp hóa chất hiện đại, trong đó nitơ (cùng với khí thiên nhiên) được chuyển hóa thành amôniắc (thông qua phương pháp Haber). Amôniắc, trong lượt của mình, có thể được sử dụng trực tiếp (chủ yếu như là phân bón), hay làm nguyên liệu cho nhiều hóa chất quan trọng khác, bao gồm thuốc nổ, chủ yếu thông qua việc sản xuất axít nitric theo phương pháp Ostwald. Các muối của axít nitric bao gồm nhiều hợp chất quan trọng như xanpet (hay diêm tiêu- trong lịch sử nhân loại nó là quan trọng do được sử dụng để làm thuốc súng) và nitrat amôni, một phân bón hóa học quan trọng. Các hợp chất nitrat hữu cơ khác, chẳng hạn trinitrôglyxêrin và trinitrotoluen (tức TNT), được sử dụng làm thuốc nổ. Axít nitric được sử dụng làm chất ôxi hóa trong các tên lửa dùng nhiên liệu lỏng. Hiđrazin và các dẫn xuất của nó được sử dụng làm nhiên liệu cho các tên lửa. 2. Khí nitơ Nitơ dạng khí được sản xuất nhanh chóng bằng cách cho nitơ lỏng (xem dưới đây) ấm lên và bay hơi. Nó có nhiều ứng dụng, bao gồm cả việc phục vụ như là sự thay thế trơ hơn cho không khí khi mà sự ôxi hóa là không mong muốn.[18] để bảo quản tính tươi của thực phẩm đóng gói hay dạng rời (bằng việc làm chậm sự ôi thiu và các dạng tổn thất khác gây ra bởi sự ôxi hóa),[19] trên đỉnh của chất nổ lỏng để đảm bảo an toàn Nó cũng được sử dụng trong: sản xuất các linh kiện điện tử như tranzito, điốt, và mạch tích hợp (IC). sản xuất thép không gỉ, bơm lốp ô tô và máy bay do tính trơ và sự thiếu các tính chất ẩm, ôxi hóa của nó, ngược lại với không khí (mặc dù điều này là không quan trọng và cần thiết đối với ô tô thông thường Ngược lại với một số ý kiến, nitơ thẩm thấu qua lốp cao su không chậm hơn không khí. Không khí là hỗn hợp chủ yếu chứa nitơ và ôxy (trong dạng N2 và O2), và các phân tử nitơ là nhỏ hơn. Trong các điều kiện tương đương thì các phân tử nhỏ hơn sẽ thẩm thấu qua các vật liệu xốp nhanh hơn. Một ví dụ khác về tính đa dụng của nó là việc sử dụng nó (như là một chất thay thế được ưa chuộng cho điôxít cacbon) để tạo áp lực cho các thùng chứa một số loại bia,[21] cụ thể là bia đen có độ cồn cao và bia ale của Anh và Scotland, do nó tạo ra ít bọt hơn, điều này làm cho bia nhuyễn và nặng hơn. Một ví dụ khác về việc nạp khí nitơ cho bia ở dạng lon hay chai là bia tươi Guinness. 3. Nitơ lỏng Nitơ hóa lỏng. Nitơ lỏng được sản xuất theo quy mô công nghiệp với một lượng lớn bằng cách chưng cất phân đoạn không khí lỏng và nó thường được nói đến theo công thức giả LN2. Nó là một tác nhân làm lạnh (cực lạnh), có thể làm cứng ngay lập tức các mô sống khi tiếp xúc với nó. Khi được cách ly thích hợp khỏi nhiệt của môi trường xung quanh thì nó phục vụ như là chất cô đặc và nguồn vận chuyển của nitơ dạng khí mà không cần nén. Ngoài ra, khả năng của nó trong việc duy trì nhiệt độ một cách siêu phàm, do nó bay hơi ở 77 K (-196°C hay -320°F) làm cho nó cực kỳ hữu ích trong nhiều ứng dụng khác nhau, chẳng hạn trong vai trò của một chất làm lạnh chu trình mở, bao gồm: làm lạnh để vận chuyển thực phẩm bảo quản các bộ phận thân thể cũng như các tế bào tinh trùng và trứng, các mẫu và chế phẩm sinh học. trong nghiên cứu các tác nhân làm lạnh để minh họa trong giáo dục trong da liễu học để loại bỏ các tổn thương da ác tính xấu xí hay tiềm năng gây ung thư, ví dụ các mụn cóc, các vết chai sần trên da v.v.[24] Nitơ lỏng có thể sử dụng như là nguồn làm mát để tăng tốc CPU, GPU, hay các dạng phần cứng khác. Nitơ lỏng là nitơ ở trạng thái lỏng, nhiệt độ của nó rất là thấp khoảng -196 độ C, ở nhiệt độ này thì bạn cũng biết nó có thể phá hủy mọi thứ liên quan đến cơ thể sống. Nitơ là một trong các loại khí công nghiệp và có ứng dụng rộng rãi, là khí trơ, không màu, không mùi, không độc hại, không gây cháy nổ. Nitơ lỏng có trọng lượng riêng là 0,807g/ml và có hằng số điện môi là 1,4. Số nguyên tử của nó là 7. Nitơ chiếm 78% trong bầu khí quyển, nitơ lỏng được nén lại bằng phương pháp chưng cất phân đoạn không khí => thu được nitơ long và oxi lỏng => Các khí nitơ lỏng nào sẽ được đưa vào thùng chứa và đưa vào sử dụng trong công nghiệp Các khí nitơ này đưa vào công nghiệp sẽ có hệ thống giàn hóa hơi biến khí Nitơ long này trở lại thành khí Nitơ thông thường Sau khi qua giàn hóa hơi nitơ được hóa hơi sẽ đưa qua các van áp để phân chia vào công nghiệp Nitơ lỏng được ứng dụng trong hằng trăm lĩnh vực kể không bao giờ hết cả, từ lĩnh vực thực phẩm đến lĩnh vực dệt nhuôm và còn rất nhiều lĩnh vực khác. CO2 (Cacbon dioxit )Carbon dioxide được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm, công nghiệp dầu mỏ và công nghiệp hóa chất. Hợp chất này có nhiều mục đích sử dụng thương mại khác nhau nhưng một trong những ứng dụng lớn nhất của nó như một chất hóa học là trong sản xuất đồ uống có ga; nó cung cấp sự lấp lánh trong đồ uống có ga như nước soda, bia và rượu vang sủi bọt. Carbon dioxide được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm, công nghiệp dầu mỏ và công nghiệp hóa chất. 1. Ngành công nghiệp thực phẩmCarbon dioxide là một chất phụ gia thực phẩm được sử dụng như một chất đẩy và chất điều chỉnh độ chua trong ngành công nghiệp thực phẩm. Bột nở sử dụng trong các loại bánh nướng tạo ra khí cacbonic làm cho khối bột bị phình to ra, do tạo ra các lỗ xốp chứa bọt khí. Men bánh mì tạo ra khí cacbonic bằng sự lên men trong khối bột, trong khi các loại bột nở hóa học giải phóng ra khí cacbonic khi bị nung nóng hoaặc bị tác dụng với các axít. Cacbon điôxít lỏng và rắn là chất làm lạnh quan trọng, đặc biệt là trong công nghiệp thực phẩm, trong đó chúng tham gia vào quá trình lưu trữ và vận chuyển các loại kem và các thực phẩm đông lạnh. Cacbon điôxít được sử dụng để sản xuất nước giải khát cacbonat hóa và nước sôđa. Theo truyền thống, quá trình cacbonat hóa trong bia và vang nổ có được do lên men tự nhiên, nhưng một số nhà sản xuất cacbonat hóa các đồ uống này một cách nhân tạo. 2. Khí trơCacbon điôxít thông thường cũng được sử dụng như là khí điều áp rẻ tiền, không cháy. Các áo phao cứu hộ thông thường chứa các hộp nhỏ chứa cacbon điôxít đã nén để nhanh chóng thổi phồng lên. Các ống thép chứa cacbonic nén cũng được bán để cup cấp khí nén cho súng hơi, bi sơn, bơm lốp xe đạp, cũng như để làm nước khoáng xenxe. Sự bốc hơi nhanh chóng của cacbon điôxít lỏng được sử dụng để gây nổ trong các mỏ than. Cacbon điôxít dập tắt lửa, và một số bình cứu hỏa, đặc biệt là các loại được thiết kể để dập cháy do điện, có chứa cacbon điôxít lỏng bị nén. Cacbon điôxít cũng được sử dụng như là môi trường khí cho công nghệ hàn, mặc dù trong hồ quang thì nó phản ứng với phần lớn các kim loại. Nó được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp ô tô mặc dù có chứng cứ đáng kể cho thấy khi hàn trong môi trường này thì mối hàn giòn hơn so với các mối hàn trong môi trường các khí trơ, và các mối hàn này theo thời gian sẽ giảm phẩm cấp do sự tạo thành của axít cacbonic. Nó được sử dụng làm việc này chủ yếu là do nó rẻ tiền hơn nhiều so với các khí trơ như agon hay hêli. 3. Sản xuất dược phẩm và một số ngành công nghiệp chế biến khácCacbon điôxít lỏng là một dung môi tốt cho nhiều hợp chất hữu cơ, và được dùng để loại bỏ cafêin từ cà phê. Nó cũng bắt đầu nhận được sự chú ý của công nghiệp dược phẩm và một số ngành công nghiệp chế biến hóa chất khác do nó là chất thay thế ít độc hơn cho các dung môi truyền thống như các clorua hữu cơ. 4. Vai trò sinh họcThực vật cần có cacbon điôxít để thực hiện việc quang hợp, và các nhà kính có thể được làm giàu bầu khí quyển của chúng bằng việc bổ sung CO2 nhằm kích thích sự tăng trưởng của thực vật. Người ta cũng đề xuất ý tưởng cho cacbon điôxít từ các nhà máy nhiệt điện đi qua các ao để phát triển tảo và sau đó chuyển hóa chúng thành nguồn nhiên liệu điêzen sinh học. Nồng độ cao của cacbon điôxít trong khí quyển tiêu diệt có hiệu quả nhiều loại sâu hại. Các nhà kính được nâng nồng độ CO2 tới 10.000 ppm (1%) trong vài giờ để tiêu diệt các loại sâu bệnh như rầy trắng (họ Aleyrodidae), nhện v.v. Trong y học, tới 5% cacbon điôxít được thêm vào ôxy nguyên chất để trợ thở sau khi ngừng thở và để ổn định cân bằng O2/CO2 trong máu. Một dạng phổ biến của laser khí công nghiệp là laser cacbon điôxít, sử dụng cacbon điôxít làm môi trường. Cacbon điôxít cũng hay được bơm vào hay gần với các giếng dầu. Nó có tác dụng như là tác nhân nén và khi hòa tan trong dầu thô dưới lòng đất thì nó làm giảm đáng kể độ nhớt của dầu thô, tạo điều kiện để dầu chảy nhanh hơn trong lòng đất vào các giếng hút. Trong các mỏ dầu đã hoàn thiện thì một hệ thống ống đồ sộ được sử dụng để chuyển cacbon điôxít tới các điểm bơm. 5. Băng khôBăng khô là thương hiệu cho cacbon điôxít rắn (đóng băng). Làm lạnh thực phẩm, các mẫu sinh học và các mặt hàng mau hỏng khác. Sản xuất "sương mù băng khô" để tạo các hiệu ứng đặc biệt. Khi băng khô tiếp xúc với nước thì cacbon điôxít đóng băng thăng hoa thành hỗn hợp khí cacbon điôxít lạnh và không khí lạnh ẩm ướt. Điều này sinh ra sự ngưng tụ và hình thành sương mù; xem thêm máy tạo sương mù. Băng khô là thương hiệu cho cacbon điôxít rắn (đóng băng). Làm lạnh thực phẩm, các mẫu sinh học và các mặt hàng mau hỏng khác. Hiệu ứng sương mù của hỗn hợp băng khô với nước được tạo ra tốt nhất là với nước ấm. Các viên nhỏ băng khô (thay vì cát) được bắn vào bề mặt cần làm sạch. Băng khô không cứng như cát, nhưng nó tăng tốc quá trình bằng sự thăng hoa để "không còn gì" tồn tại trên bề mặt cần làm sạch và gần như không tạo ra nhiều bụi gây hại phổi. Tăng gây mưa từ các đám mây hay làm giảm độ dày của mây nhờ sự kết tinh nước trong mây. Sản xuất khí cacbon điôxít do cần thiết trong các hệ thống như thùng nhiên liệu hệ thống trơ trong các máy bay B-47. Các ống lót trục bằng đồng thau hay kim loại khác được cho vào băng khô để làm chúng co lại sao cho chúng sẽ khớp với kích thước trong của lỗ trục. Khi các ống lót này ấm trở lại, chúng nở ra và trở nên cực kỳ khít nhau. Page 5Cacbon monoxit, công thức hóa học là CO, là một chất khí không màu, không mùi, bắt cháy và có độc tính cao. Nó là sản phẩm chính trong sự cháy không hoàn toàn của cacbon và các hợp chất chứa cacbon. Có nhiều nguồn sinh ra cacbon monoxit. Khí thải của động cơ đốt trong tạo ra sau khi đốt các nhiên liệu gốc cacbon có chứa cacbon monoxit, đặc biệt với nồng độ cao khi nhiệt độ quá thấp để có thể thực hiện việc ôxi hóa trọn vẹn các hydrocacbon trong nhiên liệu thành nước (dạng hơi) và cácbon điôxít, do thời gian có thể tồn tại trong buồng đốt là quá ngắn và cũng có thể là do không đủ lượng oxy cần thiết. Thông thường, việc thiết kế và vận hành buồng đốt sao cho có thể giảm lượng CO là khó khăn hơn rất nhiều so với việc thiết kế để làm giảm lượng hydrocacbon chưa cháy hết. Cacbon monoxit cũng tồn tại với một lượng đáng kể trong khói thuốc lá. Trong gia đình, khí CO được tạo ra khi các nguồn nhiên liệu như xăng, hơi đốt, dầu hay gỗ không cháy hết trong các thiết bị dùng chúng làm nhiên liệu như xe máy, ô tô, lò sưởi và bếp lò v.v. Khí cacbon monoxit có thể thấm qua bê tông hàng giờ sau khi xe cộ đã rời khỏi ga ra. Trong quá khứ, ở một số quốc gia người ta sử dụng cái gọi là town gas để thắp sáng và cung cấp nhiệt vào thế kỷ XIX. Town gas được tạo ra bằng cách cho một luồng hơi nước đi ngang qua than cốc nóng đỏ; chất tạo thành sau phản ứng của nước và cacbon là hỗn hợp của hydro và cacbon monoxit. Phản ứng như sau: H2O + C -t0 → CO + H2 Khí này ngày nay đã được thay thế bằng hơi đốt tự nhiên (metan) nhằm tránh các tác động độc hại tiềm ẩn của nó. Khí gỗ, sản phẩm của sự cháy không hoàn toàn của gỗ cũng chứa cacbon monoxit như là một thành phần chính. FeO được xúc tác với Fe2O3 tạo ra Fe3O4: Fe2O3 + FeO ---> Fe3O4 Trong công nghiệp, FeO là hợp chất quan trọng để tác dụng với chất khử mạnh sản xuất ra sắt: FeO + H2 t°C> Fe + H2O FeO + CO t°C> Fe + CO2 2Al + 3FeO t°C> Al2O3 + Fe FeO được dùng làm chất khử khi tác dụng với các chất có tính oxi hóa mạnh: 4FeO + O2 → 2Fe2O3 3FeO + 10HNO3 loãng → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O CO2 (Cacbon dioxit )Carbon dioxide được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm, công nghiệp dầu mỏ và công nghiệp hóa chất. Hợp chất này có nhiều mục đích sử dụng thương mại khác nhau nhưng một trong những ứng dụng lớn nhất của nó như một chất hóa học là trong sản xuất đồ uống có ga; nó cung cấp sự lấp lánh trong đồ uống có ga như nước soda, bia và rượu vang sủi bọt. Carbon dioxide được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm, công nghiệp dầu mỏ và công nghiệp hóa chất. 1. Ngành công nghiệp thực phẩmCarbon dioxide là một chất phụ gia thực phẩm được sử dụng như một chất đẩy và chất điều chỉnh độ chua trong ngành công nghiệp thực phẩm. Bột nở sử dụng trong các loại bánh nướng tạo ra khí cacbonic làm cho khối bột bị phình to ra, do tạo ra các lỗ xốp chứa bọt khí. Men bánh mì tạo ra khí cacbonic bằng sự lên men trong khối bột, trong khi các loại bột nở hóa học giải phóng ra khí cacbonic khi bị nung nóng hoaặc bị tác dụng với các axít. Cacbon điôxít lỏng và rắn là chất làm lạnh quan trọng, đặc biệt là trong công nghiệp thực phẩm, trong đó chúng tham gia vào quá trình lưu trữ và vận chuyển các loại kem và các thực phẩm đông lạnh. Cacbon điôxít được sử dụng để sản xuất nước giải khát cacbonat hóa và nước sôđa. Theo truyền thống, quá trình cacbonat hóa trong bia và vang nổ có được do lên men tự nhiên, nhưng một số nhà sản xuất cacbonat hóa các đồ uống này một cách nhân tạo. 2. Khí trơCacbon điôxít thông thường cũng được sử dụng như là khí điều áp rẻ tiền, không cháy. Các áo phao cứu hộ thông thường chứa các hộp nhỏ chứa cacbon điôxít đã nén để nhanh chóng thổi phồng lên. Các ống thép chứa cacbonic nén cũng được bán để cup cấp khí nén cho súng hơi, bi sơn, bơm lốp xe đạp, cũng như để làm nước khoáng xenxe. Sự bốc hơi nhanh chóng của cacbon điôxít lỏng được sử dụng để gây nổ trong các mỏ than. Cacbon điôxít dập tắt lửa, và một số bình cứu hỏa, đặc biệt là các loại được thiết kể để dập cháy do điện, có chứa cacbon điôxít lỏng bị nén. Cacbon điôxít cũng được sử dụng như là môi trường khí cho công nghệ hàn, mặc dù trong hồ quang thì nó phản ứng với phần lớn các kim loại. Nó được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp ô tô mặc dù có chứng cứ đáng kể cho thấy khi hàn trong môi trường này thì mối hàn giòn hơn so với các mối hàn trong môi trường các khí trơ, và các mối hàn này theo thời gian sẽ giảm phẩm cấp do sự tạo thành của axít cacbonic. Nó được sử dụng làm việc này chủ yếu là do nó rẻ tiền hơn nhiều so với các khí trơ như agon hay hêli. 3. Sản xuất dược phẩm và một số ngành công nghiệp chế biến khácCacbon điôxít lỏng là một dung môi tốt cho nhiều hợp chất hữu cơ, và được dùng để loại bỏ cafêin từ cà phê. Nó cũng bắt đầu nhận được sự chú ý của công nghiệp dược phẩm và một số ngành công nghiệp chế biến hóa chất khác do nó là chất thay thế ít độc hơn cho các dung môi truyền thống như các clorua hữu cơ. 4. Vai trò sinh họcThực vật cần có cacbon điôxít để thực hiện việc quang hợp, và các nhà kính có thể được làm giàu bầu khí quyển của chúng bằng việc bổ sung CO2 nhằm kích thích sự tăng trưởng của thực vật. Người ta cũng đề xuất ý tưởng cho cacbon điôxít từ các nhà máy nhiệt điện đi qua các ao để phát triển tảo và sau đó chuyển hóa chúng thành nguồn nhiên liệu điêzen sinh học. Nồng độ cao của cacbon điôxít trong khí quyển tiêu diệt có hiệu quả nhiều loại sâu hại. Các nhà kính được nâng nồng độ CO2 tới 10.000 ppm (1%) trong vài giờ để tiêu diệt các loại sâu bệnh như rầy trắng (họ Aleyrodidae), nhện v.v. Trong y học, tới 5% cacbon điôxít được thêm vào ôxy nguyên chất để trợ thở sau khi ngừng thở và để ổn định cân bằng O2/CO2 trong máu. Một dạng phổ biến của laser khí công nghiệp là laser cacbon điôxít, sử dụng cacbon điôxít làm môi trường. Cacbon điôxít cũng hay được bơm vào hay gần với các giếng dầu. Nó có tác dụng như là tác nhân nén và khi hòa tan trong dầu thô dưới lòng đất thì nó làm giảm đáng kể độ nhớt của dầu thô, tạo điều kiện để dầu chảy nhanh hơn trong lòng đất vào các giếng hút. Trong các mỏ dầu đã hoàn thiện thì một hệ thống ống đồ sộ được sử dụng để chuyển cacbon điôxít tới các điểm bơm. 5. Băng khôBăng khô là thương hiệu cho cacbon điôxít rắn (đóng băng). Làm lạnh thực phẩm, các mẫu sinh học và các mặt hàng mau hỏng khác. Sản xuất "sương mù băng khô" để tạo các hiệu ứng đặc biệt. Khi băng khô tiếp xúc với nước thì cacbon điôxít đóng băng thăng hoa thành hỗn hợp khí cacbon điôxít lạnh và không khí lạnh ẩm ướt. Điều này sinh ra sự ngưng tụ và hình thành sương mù; xem thêm máy tạo sương mù. Băng khô là thương hiệu cho cacbon điôxít rắn (đóng băng). Làm lạnh thực phẩm, các mẫu sinh học và các mặt hàng mau hỏng khác. Hiệu ứng sương mù của hỗn hợp băng khô với nước được tạo ra tốt nhất là với nước ấm. Các viên nhỏ băng khô (thay vì cát) được bắn vào bề mặt cần làm sạch. Băng khô không cứng như cát, nhưng nó tăng tốc quá trình bằng sự thăng hoa để "không còn gì" tồn tại trên bề mặt cần làm sạch và gần như không tạo ra nhiều bụi gây hại phổi. Tăng gây mưa từ các đám mây hay làm giảm độ dày của mây nhờ sự kết tinh nước trong mây. Sản xuất khí cacbon điôxít do cần thiết trong các hệ thống như thùng nhiên liệu hệ thống trơ trong các máy bay B-47. Các ống lót trục bằng đồng thau hay kim loại khác được cho vào băng khô để làm chúng co lại sao cho chúng sẽ khớp với kích thước trong của lỗ trục. Khi các ống lót này ấm trở lại, chúng nở ra và trở nên cực kỳ khít nhau. Page 6Nếu chưa thấy hết, hãy kéo sang phải để thấy hết phương trình ==> Hãy kéo xuống dưới để xem điều kiện phản ứng Xin hãy kéo xuống dưới để xem và thực hành các câu hỏi trắc nghiệm liên quan ☟☟☟ Phương Trình Hoá Học Lớp 10 Phương Trình Hoá Học Lớp 11 Phương Trình Hoá Học Lớp 12 Phương trình hóa học vô cơ Trong thực tế, sẽ có thể nhiều hơn 1 phương pháp điều chế từ Cl2 (clo) ra HCl (axit clohidric) Trong thực tế, sẽ có thể nhiều hơn 1 phương pháp điều chế từ Cl2 (clo) ra S (sulfua) Trong thực tế, sẽ có thể nhiều hơn 1 phương pháp điều chế từ H2S (hidro sulfua) ra HCl (axit clohidric) Trong thực tế, sẽ có thể nhiều hơn 1 phương pháp điều chế từ H2S (hidro sulfua) ra S (sulfua) Clo là một chất khí có màu vàng lục, nặng hơn không khí và có mùi khó chịu. Clo được sử dụng chủ yếu làm chất tẩy trắng trong sản xuất giấy và vải để tạo ra nhiều loại sản phẩm. Bên cạnh đó, clo là một chất tẩy rửa và khử trùng gia đình được sử dụng phổ biến. 1. Ứng dụngSơ đồ ứng dụng của clo a. Sử dụng làm vũ khíKhí clo đã được sử dụng như một tác nhân chiến tranh hóa học trong Thế chiến thứ nhất. Trong những năm đầu của cuộc chiến, cả quân Đức và đồng minh đều sử dụng khí gây kích ứng làm vũ khí hóa học. Đầu năm 1915, Fritz Haber, một nhà hóa học người Đức đề xuất sử dụng clo làm vũ khí hóa học. Đến lúc này, quân đội Đức đã tiến vào Bỉ và Pháp. Trong tháng 2 và tháng 3 năm 1915, các đường hào đã được đào và các bình khí có chứa clo đã được lắp đặt ở phía bắc và đông bắc của Ypres, Bỉ. Các cuộc pháo kích của quân đồng minh, dẫn đến một số bình bị thủng và một số thương vong về khí đốt của quân Đức trong thời gian này. Đến đầu tháng 4 năm 1915, hơn 5000 bình chứa clo chứa khoảng 168 tấn clo đã được đặt dọc theo chiến tuyến bốn dặm gần Ypres. Vào ngày 22 tháng 4 năm 1915, khi một cơn gió mạnh thổi theo hướng của quân Đồng minh, các van được mở ra và clo được giải phóng trôi như một đám mây về phía chiến tuyến của Pháp và Canada. Đồ bảo hộ của quân đồng minh rất thô sơ, và ước tính thương vong cho trận chiến dao động từ 3000 đến 15000 người thiệt mạng hoặc bị thương. Sau cuộc tấn công này, quân Đức đã liên tiếp dẫn đầu các cuộc tấn công băng khí clo gần Ypres nhưng không chiếm được thị trấn. Hiện chưa có ghi chép nào về nồng độ gây ra thương vong. b. Vệ sinh, khử trùngHóa chất clo giúp giữ an toàn cho nước uống và bể bơi. Trước khi các thành phố bắt đầu xử lý nước uống thông thường bằng các chất khử trùng gốc clo, hàng nghìn người bị chết hàng năm do các bệnh lây truyền qua đường nước như bệnh tả, sốt thương hàn, kiết lỵ và viêm gan A. Chất khử trùng hồ bơi bằng clo giúp giữ an toàn cho nước bằng cách tiêu diệt các mầm bệnh trong nước dẫn đến bệnh tật, chẳng hạn như tiêu chảy, tai của người bơi lội hoặc phát ban trên da, kể cả bệnh nấm da chân. Nước tẩy clo và vôi clo là hai chất tẩy trắng quan trọng nhất trong giai đoạn đầu của các tiệm giặt là thương mại. Năm 1785, nhà hóa học người Pháp CL Bertholet (1748–1822) đã sản xuất chất lỏng tẩy clo đầu tiên bằng cách cho khí clo đi qua dung dịch kali cacbonat vớikết quả làkali hypoclorit . Khi điều này xảy ra ở Javelle, ngoại ô Paris, loại rượu tẩy clo được đặt tên là Eau de Javelle. Tên này vẫn không thay đổi cho đến đầu thế kỷ 20, mặc dù kali hypoclorit đã được thay thế bằng natri hypoclorit. Ngược lại với dung dịch tẩy clo lỏng, vôi đã khử clo thể hiện dạng thuận tiện nhất mà clo có thể được mua bán. Nó là một loại bột vụn không màu và cũng giữ được hàm lượng clo trong thời gian dài bảo quản ở nơi khô ráo. Vì lý do này, vôi được khử trùng bằng clo được sản xuất trong quy trình công nghiệplần đầu tiên vào năm 1799 bởi nhà hóa học người Anh Smithson Tennant (1761–1815), là chất tẩy trắng phổ biến hơn trong các tiệm giặt là thương mại. Hàm lượng clo trung bình từ 25 đến 36%. Chất khử trùng hồ bơi bằng clo giúp giữ an toàn cho nước bằng cách tiêu diệt các mầm bệnh trong nước dẫn đến bệnh tật, chẳng hạn như tiêu chảy, tai của người bơi lội hoặc phát ban trên da, kể cả bệnh nấm da chân. Vài ngày trước khi sử dụng vôi đã khử trùng bằng clo, nó phải được ngâm trong nước lạnh theo tỷ lệ 1:10 đến 1:20 tùy thuộc vào hàm lượng clo trong vôi. Sau đó, nước kiềm nổi trên mặt là dung dịch tẩy trắng. Đồ giặt được xử lý bằng dung dịch tẩy trắng 5–6% lạnh trong khoảng 15 phút. Sau đó, đồ giặt phải được giũ cho đến khi hết mùi clo. Natri bisulfit như antichlor đã được thêm vào bồn rửa cuối cùng. Ngoài ra, clo giúp thực phẩm an toàn và dồi dào bằng cách bảo vệ cây trồng khỏi sâu bệnh và giữ cho quầy bếp và các bề mặt tiếp xúc với thực phẩm khác được khử trùng, tiêu diệt vi khuẩn E.coli, salmonella và một loạt các vi trùng trong thực phẩm khác. c. Trong chăm sóc sức khỏeClo được dùng để sản xuất các loại thuốc mà chúng ta sử dụng như thuốc giảm cholesterol, kiểm soát cơn đau do viêm khớp và giảm các triệu chứng dị ứng. Các hợp chất khác của clo cũng có thể tìm thấy trong túi máu, thiết bị y tế và chỉ khâu phẫu thuật. Bên cạnh đó, clo cũng được sử dụng để sản xuất kính áp tròng, kính an toàn và ống hít. d. Năng lượng và môi trườngClo đóng một vai trò quan trọng trong việc khai thác năng lượng mặt trời, làm sạch silicon trong các hạt cát và giúp biến đổi chúng thành các chip bảng điều khiển năng lượng mặt trời. Cánh tuabin gió được làm từ nhựa epoxy gốc clo giúp chuyển đổi năng lượng gió thành điện năng. e. Công nghệ thông minhClo còn được sử dụng để sản xuất các bộ xỷ lý nhanh cung cấp năng lượng cho điện thoại thông minh, máy tính bảng và máy tính. Clo cũng được sử dụng để sản xuất chất làm lạnh điều hòa không khí dân dụng và thương mại, pin ô tô hybrid và nam châm hiệu suất cao. f. Xây dựngXốp cách nhiệt bằng nhựa dẻo, được sản xuất bằng hóa học clo, làm tăng hiệu quả năng lượng của hệ thống sưởi ấm và điều hòa không khí trong nhà, giảm hóa đơn năng lượng và bảo tồn tài nguyên thiên nhiên. Cửa sổ vinyl tiết kiệm năng lượng giúp giảm chi phí sưởi ấm và làm mát và phát thải khí nhà kính. Nghiên cứu chỉ ra rằng sản xuất cửa sổ bằng nhựa vinyl đòi hỏi một phần ba năng lượng cần thiết để sản xuất cửa sổ nhôm. Và hóa học clo thậm chí còn góp phần tạo nên vẻ đẹp cho mọi căn phòng trong nhà bạn bằng cách giúp sản xuất sơn bền. g. Quân sựHóa chất clo được sử dụng để sản xuất áo chống đạn cho binh lính và cảnh sát. Hóa học clo cũng được sử dụng để sản xuất dù và kính nhìn ban đêm cũng như màn che buồng lái và công nghệ dẫn đường cho tên lửa. h. Giao thôngHóa chất clo được sử dụng trên máy bay, tàu hỏa, ô tô và tàu thuyền, trong sản xuất đệm ghế, tấm cản, dầu phanh và túi khí giúp giữ cho hành khách an toàn và thoải mái. Hóa chất clo cũng được sử dụng để sản xuất cửa sổ chống vỡ, dây và cáp, vỏ tàu bằng thép và hệ thống định vị. i. Các ngành công nghiệp chế biếnClo là một chất khí độc có màu vàng xanh, thường không ăn mòn như một sản phẩm khô mặc dù là một chất oxy hóa mạnh . Nó được bán thương mại dưới dạng khí điều áp. Nó phản ứng với ngay cả những vết nước để tạo thành lượng axit hipoclorơ và clohydric bằng nhau. Hỗn hợp oxy hóa có tính axit tạo thành có tính ăn mòn nghiêm trọng đối với hầu hết các hợp kim và vật liệu phi kim hữu cơ. Hợp kim thép, gang và đồng sẽ bốc cháy và cháy trong clo trên khoảng 205 ° C và titan sẽ bốc cháy và cháy tự nhiên trong clo khô ở nhiệt độ môi trường. Vật liệu để sản xuất và sử dụng clo được đề cập trong ChemCor 5 và cùng với axit clohydric và hydro clorua, in MTI Publication MS-3. 2. Vai trò sinh họcClo là một nguyên tố đặc biệt quan trọng trong địa hóa học vì nó có mặt ở khắp nơi trong chất lỏng, làm cho nó trở thành chất đánh dấu tuyệt vời của phản ứng đá chất lỏng và các quá trình bay hơi; Cl cũng hoạt động như một phối tử cho kim loại trong quá trình khoáng hóa quan trọng về mặt kinh tế và phá hủy ôzôn ở tầng bình lưu (O3 ) thông qua quá trình phát thải của núi lửa, đại dương và do con người gây ra. Clo cũng là một nguyên tố thiết yếu sinh học và việc đạt được các điều kiện bề mặt có độ mặn thấp có thể rất quan trọng đối với sự phát triển của sự sống trên bề mặt Trái đất (và có thể là của các hành tinh khác). 3. An toànKhi được xử lý đúng cách, theo hướng dẫn của nhà sản xuất thì thuốc tẩy clo không chỉ an toàn mà còn giúp giữ gìn sức khỏe cho con người bằng cách tiêu diệt vi trùng có hại trên bề mặt. Tuy nhiên, khi sử dụng sai chất tẩy clo như trộn với amoniac hoặc axit kết quả có thể gây hại cho sức khỏe của bạn. Trộn thuốc tẩy clo và amoniac sẽ tạo ra hơi độc. Nếu bạn vô tình tiếp xúc với khói do trộn thuốc tẩy và amoniac, ngay lập tức di chuyển ra khỏi vùng lân cận nơi có không khí trong lành và tìm kiếm sự chăm sóc của y tế khẩn cấp. Hơi có thể tấn công mắt và màng nhầy của bạn, nhưng mối đe dọa lớn nhất đến từ việc hít phải khí. Hydro sunfua được sử dụng chủ yếu để sản xuất axit sunfuric và lưu huỳnh. Nó cũng được sử dụng để tạo ra nhiều loại sulfua vô cơ được sử dụng để tạo ra thuốc trừ sâu, da, thuốc nhuộm và dược phẩm. Hydrogen sulfide được sử dụng để sản xuất nước nặng cho các nhà máy điện hạt nhân (cụ thể là các lò phản ứng CANDU ). Hydrogen sulfide cũng có thể được sử dụng trong nông nghiệp như một chất khử trùng. Nó cũng được sử dụng rộng rãi trong phân tích hóa học. Lò luyện sắt, bãi chôn lấp, nhà máy chế biến thực phẩm và nhà máy bia là một số ví dụ về các nguồn công nghiệp sản xuất hoặc sử dụng hydro sunfua. Khí phải được xử lý đúng cách vì khí hydro sunfua phát thải có thể gây nguy hiểm. Trong xây dựngQuá trình sunfua hóa bề mặt của kim loại bằng hydro sunfua cho phép thay đổi các tính chất vật lý hoặc hóa học của chúng. Hydro sunfua được sử dụng để thụ động hóa các bức tường của lò phản ứng hoạt động ở nhiệt độ cao trong các hoạt động hóa dầu như crackinh hơi nước và hydrodealkyl hóa. Điều trị này ngăn ngừa các phản ứng thứ cấp mong muốn. Một công dụng khác của hydro sunfua là tạo ra một lớp sunfua trên bề mặt của dây hoặc tấm thép được phủ bằng sơn hoặc nhựa. Xử lý này bảo vệ lớp phủ hoặc cải thiện hoạt động của sơn lót kết dính. Trong sản xuất các hóa chất khácViệc sử dụng chính của hydrogen sulfide là trong sản xuất axit sulfuric và lưu huỳnh nguyên tố. Các nhà sản xuất sử dụng natri hydrosunfua, natri sulfua và các sulfua vô cơ tương tự để tạo ra các sản phẩm như thuốc trừ sâu, da, thuốc nhuộm và dược phẩm. H2S được sử dụng để điều chế các sunfua vô cơ mà bạn cần để tạo ra các sản phẩm đó. Là một thuốc thử và chất trung gian, hydro sunfua có lợi vì nó có thể điều chế các loại hợp chất lưu huỳnh bị khử khác. Thuốc thử là chất bắt đầu tham gia phản ứng hóa học. Trong một quá trình hóa học, chất trung gian là một chất mà quá trình đó tạo ra. Chất này, không phải là sản phẩm cuối cùng, có thể dùng làm nguyên liệu cho bước tiếp theo của quy trình. Trong các ứng dụng khácMột số nhà máy điện hạt nhân sử dụng hydrogen sulfide để sản xuất nước nặng, một giải pháp thay thế cho nước thông thường cho phép các lò phản ứng hạt nhân sử dụng nhiên liệu uranium thông thường thay vì uranium đã được làm giàu. Nông dân sử dụng H2S như một chất khử trùng nông nghiệp và bạn sẽ tìm thấy nó trong một số loại dầu cắt gọt, là chất làm mát và chất bôi trơn được thiết kế đặc biệt cho các quy trình gia công và chế tạo kim loại cũng như các chất bôi trơn khác. Hydrogen sulfide cũng được sử dụng trong chiến tranh hóa học. Nhiều cơ sở công nghiệp, chẳng hạn như lò luyện sắt, bãi chôn lấp, nhà máy chế biến thực phẩm và nhà máy bia, sản xuất hoặc sử dụng hydrogen sulfide. Nếu một trong số họ xử lý khí này không đúng cách hoặc vô tình thải ra, khí thải không mong muốn có thể thoát ra ngoài không khí. Hydro clorua là một chất khí không màu đến hơi vàng, có tính ăn mòn, không cháy, nặng hơn không khí và có mùi khó chịu ở nhiệt độ và áp suất thường. Dung dịch của khí HCl trong nước được gọi là axit clohidric. Axit clohidric thường được bán trên thị trường dưới dạng dung dịch chứa 28 - 35 % thường được gọi là axit clohydric đậm đặc. Hydro clorua có nhiều công dụng, bao gồm làm sạch, tẩy, mạ điện kim loại, thuộc da, tinh chế và sản xuất nhiều loại sản phẩm. Axit clohidric có rất nhiều công dụng như sử dụng trong sản xuất clorua, phân bón và thuốc nhuộm, trong mạ điện và trong các ngành công nghiệp nhiếp ảnh, dệt may và cao su. 1. Ứng dụng của hidro cloruaHydro clorua có thể được giải phóng từ núi lửa và nó có thể được hình thành trong quá trình đốt cháy nhiều loại nhựa. Sau đây là một số ứng dụng nổi bật của hidro clorua: - Sản xuất axit clohidric - Hidroclorinat hóa cao su - Sản xuất các clorua vinyl và alkyl - Là chất trung gian hóa học trong các sản xuất hóa chất khác - Làm chất trợ chảy babit - Xử lý bông - Trong công nghiệp bán dẫn (loại tinh khiết) như khắc các tinh thể bán dẫn; chuyển silic thành SiHCl3 để làm tinh khiết sillic. 2. Ứng dụng của axit clohidricAxit clohidric là một axit mạnh được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp. a. Tẩy gỉ thépMột trong những ứng dụng quan trọng của axit clohidric là dùng để loại bỏ gỉ trên thép, đó là các oxit sắt, trước khi thép được đưa vào sử dụng với những mục đích khác như cán, mạ điện và những kỹ thuật khác. HCl dùng trong kỹ thuật có nồng độ 18% là phổ biến, được dùng làm chất tẩy gỉ của các loại thép carbon. Công nghiệp tẩy thép đã phát triển các công nghệ "tái chế axit clohidric" như công nghệ lò phun hoặc công nghệ tái sinh HCl tầng sôi, quá trình này cho phép thu hồi HCl từ chất lỏng đã tẩy rửa. b. Sản xuất các hợp chất hữu cơTrong tổng hợp hữu cơ, axit clohidric được dùng để tổng hợp vinyl clorua và dicloroetan để sản xuất PVC. Tuy nhiên, quá trình này các doanh nghiệp sẽ sử dụng axit do họ sản xuất chứ không phải axit từ thị trường tự do. Một số chất hữu cơ khác được sản xuất từ axit HCl đó là bisphenol A , polycacbonat, than hoạt tính, axit ascobic cũng như một số sản phẩm của ngành Dược. c. Sản xuất các hợp chất vô cơCác hóa chất vô cơ được tổng hợp từ axit clohidric đó là sắt (III) clorua và polyaluminium clorua (PAC). Hai hóa chất này được sử dụng làm chất keo tục và chất đông tụ để làm lắng các thành phần trong quá trình xử lý nước thải, sản xuất nước uống và sản xuất giấy. Ngoài ra, các hợp chất vô cơ khác được sản xuất dùng HCl như muối canxi clorua, niken (II) clorua dùng cho việc mạ điện và kẽm clorua cho công nghiệp mạ và sản xuất pin. d. Kiểm soát và trung hòa pHTrong công nghiệp yêu cầu độ tinh khiết (thực phẩm, dược phẩm, nước uống), axit clohidric chất lượng cao được dùng để điều chỉnh pH của nước cần xử lý. Trong ngành công nghiệp không yêu cầu độ tinh khiết cao, axit clohidric chất lượng công nghiệp chỉ cần đủ để trung hòa nước thải và xử lý nước hồ bơi. e. Tái sinh bằng cách trao đổi ionAxit HCl chất lượng cao được dùng để tái sinh các nhựa trao đổi ion. Trao đổi cation được sử dụng rộng rãi để loại các ion như Na+ và Ca2+ từ các dung dịch chứa nước, tạo ra nước khử khoáng. Trao đổi ion và nước khử khoáng được sử dụng trong tất cả các ngành công nghiệp hóa, sản xuất nước uống, và một số ngành công nghiệp thực phẩm. f. Trong sinh vậtAxit gastric là một trong những chất chính tiết ra từ dạ dày. Nó chứa chủ yếu là axit clohidric và tạo môi trường axit trong dạ dày với pH từ 1 đến 2. Các ion Cl- và H+ được tiết ra riêng biệt trong vùng đáy vị của dạ dày bởi các tế bào vách của niêm mạc dạ dày vào hệ tiết dịch gọi là tiểu quản trước khi chúng đi vào lumen dạ dày. Axit gastric giữ vai trò như một chất kháng lại ác vi sinh vật để ngăn ngừa nhiễm trùng và là yếu tố quan trọng để tiêu hóa thức ăn. pH dạ dày thấp làm biến tính các protein và do đó làm chúng dễ bị phân hủy bởi các enzym tiêu hóa như pepsin. Sau khi ra khỏi dạ dày, axit clohydric của dịch sữa bị natri bicacbonat vô hiệu hóa trong tá tràng. Axit gastric là một trong những chất chính tiết ra từ dạ dày. Nó chứa chủ yếu là axit clohidric và tạo môi trường axit trong dạ dày với pH từ 1 đến 2. Dạ dày tự nó được bảo vệ khỏi axit mạnh bằng cách tiết ra một lớp chất nhầy mỏng để bảo vệ, và bằng cách tiết ra dịch tiết tố để tạo ra lớp đệm natri bicacbonat. Loét dạ dày có thể xảy ra khi các cơ chế này bị hỏng. Các thuốc nhóm kháng histamine và ức chế bơm proton (proton pump inhibitor) có thể ức chế việc tiết axit trong dạ dày, và các chất kháng axit được sử dụng để trung hòa axit có mặt trong dạ dày. Độc tínhHydro clorua và axit clohidric đều có tính ăn mòn mắt, da và màng nhầy. Phơi nhiễm cấp tính (ngắn hạn) qua đường hô hấp có thể gây kích ứng mắt, mũi và đường hô hấp, viêm và phù phổi ở người. Tiếp xúc cấp tính qua đường miệng có thể gây ăn mòn màng nhầy, thực quản, dạ dày, và tiếp xúc qua da có thể gây bỏng nặng, loét và để lại sẹo ở người. Tiếp xúc nghề nghiệp lâu dài với axit clohydric sẽ gây ra viêm dạ dày, viêm phé quản mãn tính, viêm da và nhạy cảm với ánh sáng ở người lao động. Tiếc xúc lâu dài ở nồng độ thấp cũng có thể gây ra sự đổi màu và mòn răng. S (sulfua )Lưu huỳnh có nhiều ứng dụng công nghiệp. Thông qua dẫn xuất chính của nó là axít sulfuric (H2SO4), lưu huỳnh được đánh giá là một trong các nguyên tố quan trọng nhất được sử dụng như là nguyên liệu công nghiệp. Nó là quan trọng bậc nhất đối với mọi lĩnh vực của nền kinh tế thế giới. Sản xuất axít sulfuric là sử dụng chủ yếu của lưu huỳnh, và việc tiêu thụ axít sulfuric được coi như một trong các chỉ số tốt nhất về sự phát triển công nghiệp của một quốc gia. Axít sulfuric được sản xuất hàng năm ở Hoa Kỳ nhiều hơn bất kỳ hóa chất công nghiệp nào khác. Lưu huỳnh cũng được sử dụng trong ắc quy, bột giặt, lưu hóa cao su, thuốc diệt nấm và trong sản xuất các phân bón phốtphat. Các sulfit được sử dụng để làm trắng giấy và làm chất bảo quản trong rượu vang và làm khô hoa quả. Do bản chất dễ cháy của nó, lưu huỳnh cũng được dùng trong các loại diêm, thuốc súng và pháo hoa. Các thiosulfat natri và amôni được sử dụng như là các tác nhân cố định trong nhiếp ảnh. Sulfat magiê, được biết dưới tên gọi muối Epsom có thể dùng như thuốc nhuận tràng, chất bổ sung cho các bình ngâm (xử lý hóa học), tác nhân làm tróc vỏ cây, hay để bổ sung magiê cho cây trồng. Cuối thế kỷ XVIII, các nhà sản xuất đồ gỗ sử dụng lưu huỳnh nóng chảy để tạo ra các lớp khảm trang trí trong các sản phẩm của họ. Do điôxít lưu huỳnh được tạo ra trong quá trình nung chảy lưu huỳnh nên các đồ gỗ với lớp khảm lưu huỳnh đã bị loại bỏ rất nhanh. Từ xa xưa, người ta đã biết dùng Lưu huỳnh để làm đẹp da và trị mụn trứng cá. Tuy nhiên đến nay vẫn chưa có nghiên cứu nào tìm ra cách hoạt động của Lưu huỳnh trong việc điều trị mụn. Bằng thực nghiệm, người ta đã kết luận Lưu huỳnh có khả năng kháng viêm và kháng khuẩn cao, từ đó làm xẹp nốt mụn một cách nhanh chóng. Để đạt hiệu quả cao, Lưu huỳnh có thể được kết hợp với Axit Salicylic (BHA) hay Resorcinol trong thành phần dược liệu. Page 7Clo là một chất khí có màu vàng lục, nặng hơn không khí và có mùi khó chịu. Clo được sử dụng chủ yếu làm chất tẩy trắng trong sản xuất giấy và vải để tạo ra nhiều loại sản phẩm. Bên cạnh đó, clo là một chất tẩy rửa và khử trùng gia đình được sử dụng phổ biến. Khí clo đã được sử dụng như một tác nhân chiến tranh hóa học trong Thế chiến thứ nhất. Trong những năm đầu của cuộc chiến, cả quân Đức và đồng minh đều sử dụng khí gây kích ứng làm vũ khí hóa học. Đầu năm 1915, Fritz Haber, một nhà hóa học người Đức đề xuất sử dụng clo làm vũ khí hóa học. Đến lúc này, quân đội Đức đã tiến vào Bỉ và Pháp. Trong tháng 2 và tháng 3 năm 1915, các đường hào đã được đào và các bình khí có chứa clo đã được lắp đặt ở phía bắc và đông bắc của Ypres, Bỉ. Các cuộc pháo kích của quân đồng minh, dẫn đến một số bình bị thủng và một số thương vong về khí đốt của quân Đức trong thời gian này. Đến đầu tháng 4 năm 1915, hơn 5000 bình chứa clo chứa khoảng 168 tấn clo đã được đặt dọc theo chiến tuyến bốn dặm gần Ypres. Vào ngày 22 tháng 4 năm 1915, khi một cơn gió mạnh thổi theo hướng của quân Đồng minh, các van được mở ra và clo được giải phóng trôi như một đám mây về phía chiến tuyến của Pháp và Canada. Đồ bảo hộ của quân đồng minh rất thô sơ, và ước tính thương vong cho trận chiến dao động từ 3000 đến 15000 người thiệt mạng hoặc bị thương. Sau cuộc tấn công này, quân Đức đã liên tiếp dẫn đầu các cuộc tấn công băng khí clo gần Ypres nhưng không chiếm được thị trấn. Hiện chưa có ghi chép nào về nồng độ gây ra thương vong. Hóa chất clo giúp giữ an toàn cho nước uống và bể bơi. Trước khi các thành phố bắt đầu xử lý nước uống thông thường bằng các chất khử trùng gốc clo, hàng nghìn người bị chết hàng năm do các bệnh lây truyền qua đường nước như bệnh tả, sốt thương hàn, kiết lỵ và viêm gan A. Chất khử trùng hồ bơi bằng clo giúp giữ an toàn cho nước bằng cách tiêu diệt các mầm bệnh trong nước dẫn đến bệnh tật, chẳng hạn như tiêu chảy, tai của người bơi lội hoặc phát ban trên da, kể cả bệnh nấm da chân. Nước tẩy clo và vôi clo là hai chất tẩy trắng quan trọng nhất trong giai đoạn đầu của các tiệm giặt là thương mại. Năm 1785, nhà hóa học người Pháp CL Bertholet (1748–1822) đã sản xuất chất lỏng tẩy clo đầu tiên bằng cách cho khí clo đi qua dung dịch kali cacbonat vớikết quả làkali hypoclorit . Khi điều này xảy ra ở Javelle, ngoại ô Paris, loại rượu tẩy clo được đặt tên là Eau de Javelle. Tên này vẫn không thay đổi cho đến đầu thế kỷ 20, mặc dù kali hypoclorit đã được thay thế bằng natri hypoclorit. Ngược lại với dung dịch tẩy clo lỏng, vôi đã khử clo thể hiện dạng thuận tiện nhất mà clo có thể được mua bán. Nó là một loại bột vụn không màu và cũng giữ được hàm lượng clo trong thời gian dài bảo quản ở nơi khô ráo. Vì lý do này, vôi được khử trùng bằng clo được sản xuất trong quy trình công nghiệplần đầu tiên vào năm 1799 bởi nhà hóa học người Anh Smithson Tennant (1761–1815), là chất tẩy trắng phổ biến hơn trong các tiệm giặt là thương mại. Hàm lượng clo trung bình từ 25 đến 36%. Chất khử trùng hồ bơi bằng clo giúp giữ an toàn cho nước bằng cách tiêu diệt các mầm bệnh trong nước dẫn đến bệnh tật, chẳng hạn như tiêu chảy, tai của người bơi lội hoặc phát ban trên da, kể cả bệnh nấm da chân. Vài ngày trước khi sử dụng vôi đã khử trùng bằng clo, nó phải được ngâm trong nước lạnh theo tỷ lệ 1:10 đến 1:20 tùy thuộc vào hàm lượng clo trong vôi. Sau đó, nước kiềm nổi trên mặt là dung dịch tẩy trắng. Đồ giặt được xử lý bằng dung dịch tẩy trắng 5–6% lạnh trong khoảng 15 phút. Sau đó, đồ giặt phải được giũ cho đến khi hết mùi clo. Natri bisulfit như antichlor đã được thêm vào bồn rửa cuối cùng. Ngoài ra, clo giúp thực phẩm an toàn và dồi dào bằng cách bảo vệ cây trồng khỏi sâu bệnh và giữ cho quầy bếp và các bề mặt tiếp xúc với thực phẩm khác được khử trùng, tiêu diệt vi khuẩn E.coli, salmonella và một loạt các vi trùng trong thực phẩm khác. Clo được dùng để sản xuất các loại thuốc mà chúng ta sử dụng như thuốc giảm cholesterol, kiểm soát cơn đau do viêm khớp và giảm các triệu chứng dị ứng. Các hợp chất khác của clo cũng có thể tìm thấy trong túi máu, thiết bị y tế và chỉ khâu phẫu thuật. Bên cạnh đó, clo cũng được sử dụng để sản xuất kính áp tròng, kính an toàn và ống hít. Clo đóng một vai trò quan trọng trong việc khai thác năng lượng mặt trời, làm sạch silicon trong các hạt cát và giúp biến đổi chúng thành các chip bảng điều khiển năng lượng mặt trời. Cánh tuabin gió được làm từ nhựa epoxy gốc clo giúp chuyển đổi năng lượng gió thành điện năng. Clo còn được sử dụng để sản xuất các bộ xỷ lý nhanh cung cấp năng lượng cho điện thoại thông minh, máy tính bảng và máy tính. Clo cũng được sử dụng để sản xuất chất làm lạnh điều hòa không khí dân dụng và thương mại, pin ô tô hybrid và nam châm hiệu suất cao. Xốp cách nhiệt bằng nhựa dẻo, được sản xuất bằng hóa học clo, làm tăng hiệu quả năng lượng của hệ thống sưởi ấm và điều hòa không khí trong nhà, giảm hóa đơn năng lượng và bảo tồn tài nguyên thiên nhiên. Cửa sổ vinyl tiết kiệm năng lượng giúp giảm chi phí sưởi ấm và làm mát và phát thải khí nhà kính. Nghiên cứu chỉ ra rằng sản xuất cửa sổ bằng nhựa vinyl đòi hỏi một phần ba năng lượng cần thiết để sản xuất cửa sổ nhôm. Và hóa học clo thậm chí còn góp phần tạo nên vẻ đẹp cho mọi căn phòng trong nhà bạn bằng cách giúp sản xuất sơn bền. Hóa chất clo được sử dụng để sản xuất áo chống đạn cho binh lính và cảnh sát. Hóa học clo cũng được sử dụng để sản xuất dù và kính nhìn ban đêm cũng như màn che buồng lái và công nghệ dẫn đường cho tên lửa. Hóa chất clo được sử dụng trên máy bay, tàu hỏa, ô tô và tàu thuyền, trong sản xuất đệm ghế, tấm cản, dầu phanh và túi khí giúp giữ cho hành khách an toàn và thoải mái. Hóa chất clo cũng được sử dụng để sản xuất cửa sổ chống vỡ, dây và cáp, vỏ tàu bằng thép và hệ thống định vị. Clo là một chất khí độc có màu vàng xanh, thường không ăn mòn như một sản phẩm khô mặc dù là một chất oxy hóa mạnh . Nó được bán thương mại dưới dạng khí điều áp. Nó phản ứng với ngay cả những vết nước để tạo thành lượng axit hipoclorơ và clohydric bằng nhau. Hỗn hợp oxy hóa có tính axit tạo thành có tính ăn mòn nghiêm trọng đối với hầu hết các hợp kim và vật liệu phi kim hữu cơ. Hợp kim thép, gang và đồng sẽ bốc cháy và cháy trong clo trên khoảng 205 ° C và titan sẽ bốc cháy và cháy tự nhiên trong clo khô ở nhiệt độ môi trường. Vật liệu để sản xuất và sử dụng clo được đề cập trong ChemCor 5 và cùng với axit clohydric và hydro clorua, in MTI Publication MS-3. Clo là một nguyên tố đặc biệt quan trọng trong địa hóa học vì nó có mặt ở khắp nơi trong chất lỏng, làm cho nó trở thành chất đánh dấu tuyệt vời của phản ứng đá chất lỏng và các quá trình bay hơi; Cl cũng hoạt động như một phối tử cho kim loại trong quá trình khoáng hóa quan trọng về mặt kinh tế và phá hủy ôzôn ở tầng bình lưu (O3 ) thông qua quá trình phát thải của núi lửa, đại dương và do con người gây ra. Clo cũng là một nguyên tố thiết yếu sinh học và việc đạt được các điều kiện bề mặt có độ mặn thấp có thể rất quan trọng đối với sự phát triển của sự sống trên bề mặt Trái đất (và có thể là của các hành tinh khác). Khi được xử lý đúng cách, theo hướng dẫn của nhà sản xuất thì thuốc tẩy clo không chỉ an toàn mà còn giúp giữ gìn sức khỏe cho con người bằng cách tiêu diệt vi trùng có hại trên bề mặt. Tuy nhiên, khi sử dụng sai chất tẩy clo như trộn với amoniac hoặc axit kết quả có thể gây hại cho sức khỏe của bạn. Trộn thuốc tẩy clo và amoniac sẽ tạo ra hơi độc. Nếu bạn vô tình tiếp xúc với khói do trộn thuốc tẩy và amoniac, ngay lập tức di chuyển ra khỏi vùng lân cận nơi có không khí trong lành và tìm kiếm sự chăm sóc của y tế khẩn cấp. Hơi có thể tấn công mắt và màng nhầy của bạn, nhưng mối đe dọa lớn nhất đến từ việc hít phải khí. Nước là một hợp chất liên quan trực tiếp và rộng rãi đến sự sống trên Trái Đất, là cơ sở của sự sống đối với mọi sinh vật. Đối với thế giới vô sinh, nước là một thành phần tham gia rộng rãi vào các phản ứng hóa học, nước là dung môi và là môi trường tàng trữ các điều kiện để thúc đẩy hay kìm hãm các quá trình hóa học. Đối với con người nước là thành phần chiếm tỷ trọng lớn nhất. Nước là một hợp chất liên quan trực tiếp và rộng rãi đến sự sống trên Trái Đất, là cơ sở của sự sống đối với mọi sinh vật 1. Tài nguyên nước và chu trình nước toàn cầuTrái Đất có khoảng 361 triệu km2 diện tích các đại dương (71% diện tích bề mặt Trái Đất). Trữ lượng tài nguyên nước có khoảng 1,5 tỉ km3, trong đó nước nội địa chỉ chiếm 91 triệu km3 (6,1%), còn 93,9% nước biển và đại dương. Tài nguyên nước ngọt chiếm 28,25 triệu km3 (1,88 % thủy quyển), nhưng phần lớn lại ở dạng đóng băng ở hai cực Trái Đất. Lượng nước thực tế con người có thể sử dụng được 4,2 triệu km3 (0,28%) thủy quyển. Các nguồn nước trong tự nhiên không ngừng vận động và chuyển trạng thái (lỏng, khí, rắn) tạo nên vòng tuần hoàn nước trong sinh quyển: Nước bốc hơi, ngưng tụ và mưa. Nước vận chuyển trong các quyển, hòa tan và mang theo nhiều chất dinh dưỡng, chất khoáng và một số chất cần thiết cho đời sống của động và thực vật. Chu trình tuần hoàn của nước Nước ao, hồ, sông và đại dương... nhờ năng lượng Mặt Trời bốc hơi vào khí quyển, hơi nước ngưng tụ lại rồi mưa rơi xuống bề mặt Trái Đất. Nước chu chuyển trong phạm vi toàn cầu, tạo nên các cân bằng nước và tham gia vào quá trình điều hòa khí hậu Trái Đất. Hơi nước thoát từ các loài thực vật làm tăng độ ẩm của không khí. Một phần nước mưa thấm qua đất thành nước ngầm, nước ngầm và nước bề mặt đều hướng ra biển để tuần hoàn trở lại, đó là chu trình nước. Tuy nhiên, lượng nước ngọt và nước mưa trên hành tinh phân bố không đều. Hiện nay, hàng trăm trên toàn thế giới mới sử dụng khoảng 4.000 km3 nước ngọt, chiếm khoảng 40% lượng nước ngọt có thể khai thác được. 2. Vai trò của nướcNước ngọt là tài nguyên có thể tái tạo được, nhưng sử dụng phải cân bằng giữa nguồn nước dự trữ và tái tạo. Sử dụng cần phải hợp lý nếu muốn cho sự sống tiếp diễn lâu dài, vì hết nước thì cuộc sống của động - thực vật sẽ không tồn tại. Trong Vũ trụ bao la chỉ có Trái Đất là có nước ở dạng lỏng, vì vậy giá trị của nước sau nhiều thập kỷ xem xét đã được đánh giá "Như dòng máu nuôi cơ thể con người dưới một danh từ là máu sinh học của Trái Đất, do vậy nước quý hơn vàng" Điều kiện hình thành đời sống thực vật phải có nước, nước chính là biểu hiện nơi muôn loài có thể sống được, đó là giá trị đích thực của nước. Môi trường nước không tồn tại cô lập với các môi trường khác, nó luôn tiếp xúc trực tiếp với không khí, đất và sinh quyển. Phản ứng hóa học trong môi trường nước có rất nhiều nét đặc thù khi so sánh với cùng phản ứng đó trong phòng thí nghiệm hay trong sản xuất công nghiệp. Nguyên nhân của sự khác biệt đó là tính không cân bằng nhiệt động của hệ do tính "mở" tiếp xúc trực tiếp với khí quyển, thạch quyển, sinh quyển và số tạp chất trong nước cực kỳ đa dạng. giữa chúng luôn có quá trình trao đổi chất, năng lượng (nhiệt, quang, cơ năng), xảy ra sôi động giữa bề mặt phân cách pha. Ngay trong lòng nước cũng xảy ra các quá trình xa lạ với quy luật cân bằng hóa học - quá trình giảm entropi, sự hình thành và phát triển của các vi sinh vật. a. Đời sống con ngườiNước rất cần thiết cho hoạt động sống của con người cũng như các sinh vật. Con người có thể không ăn trong nhiều ngày mà vẫn sống, nhưng sẽ bị chết chỉ sau ít ngày (khoảng 3 ngày) nhịn khát, vì cơ thể người có khoảng 65 - 86% nước, nếu mất 12% nước cơ thể sẽ bị hôn mê và có thể chết. Để hoạt động bình thường, cơ thể cần từ một đến bảy lít nước mỗi ngày để tránh mất nước; số lượng chính xác phụ thuộc vào mức độ hoạt động, nhiệt độ, độ ẩm và các yếu tố khác. Hầu hết lượng này được tiêu hóa qua các loại thực phẩm hoặc đồ uống khác ngoài việc uống nước lọc. Theo Hiệp hội Dinh dưỡng Anh khuyên rằng, đối với một người khỏe mạnh thì cần khoảng 2,5 lít tổng lượng nước mỗi ngày là mức tối thiểu để duy trì lượng nước thích hợp. Mỗi ngày trung bình mỗi người cần khoảng 2,5 đến 4 lít nước để cung cấp cho cơ thể. Khi cơ thể mất từ 10 đến 20 % lượng nước có thể trong cơ thể, động vật có thể chết. Thận khỏe mạnh có thể bài tiết từ 0,8 lít đến 1 lít nước mỗi giờ, nhưng căng thẳng như tập thể dục có thể làm giảm lượng nước này. Mọi người có thể uống nhiều nước hơn mức cần thiết trong khi tập thể dục, khiến họ có nguy cơ bị nhiễm độcnước có thể gây tử vong. Cụ thể, lượng nước cần thiết dành cho từng loại đối tượng như sau: - Đàn ông tiêu thụ khoảng 3 lít, phụ nữ là 2,2 lít - Phụ nữ mang thai cần 2,4 lít và phụ nữ đang cho con bú cần uống khoảng 3 lít bởi vì một lượng lớn chất lỏng bị mất trong quá trình cho con bú. Khoảng 20 % lượng nước nạp vào là từ thức ăn, trong khi phần còn lại đến hơi thở. Khi gắng sức và tiếp xúc với nhiệt, lượng nước mất đi sẽ tăng lên và nhu cầu chất lỏng hàng ngày cũng có thể tăng lên. b. Công nghiệp và nông nghiệpNhu cầu nước cho sản xuất công nghiệp và nhất là nông nghiệp rất lớn. Để khai thác một tấn dầu mỏ cần phải có 10m3 nước, muốn chế tạo một tấn sợi tổng hợp cần có 5600 m3 nước, một trung tâm nhiệt điện hiện đại với công suất 1 triệu kW cần đến 1,2 - 1,6 tỉ m3 nước trong một năm. Tóm lại, nước có một vai trò quan trọng không thể thiếu được cho sự sống tồn tại trên Trái Đất, là máu sinh học của Trái Đất nhưng nước cũng là nguồn gây tử vong cho một người, cho nhiều người và cả một cộng đồng rộng lớn. Vì vậy, nói đến nước là nói tới việc bảo vệ rừng, trồng rừng, phát triển rừng để tái tạo lại nguồn nước, hạn chế cường độ dòng lũ lụt, để sử dụng nguồn nước làm thủy điện, để cung cấp nước sạch. Phải sử dụng hợp lý nước sinh hoạt và sản xuất đi đôi với việc chống ô nhiễm nguồn nước đã khai thác sử dụng, phải xử lý nước thải sản xuất và sinh hoạt. 3. Sự thật thú vị- Khoảng 97% nước của Trái Đất là nước mặn (biển, đại dương), có hàm lượng muối cao, không thích hợp cho nhu cầu sinh hoạt của con người. Khoảng 2% nước thuộc dạng băng đá nằm ở hai cực Trái Đất. Chỉ có 1% nước của Trái Đất kể trên được con người sử dụng, trong đó: khoảng 30% dùng cho mục đích tưới tiêu, 50% dùng cho các nhà máy sản xuất năng lượng, 7% dùng cho sinh hoạt và 12% dùng cho sản xuất công nghiệp. Khoảng 97% nước của Trái Đất là nước mặn (biển, đại dương), có hàm lượng muối cao, không thích hợp cho nhu cầu sinh hoạt của con người. - Nước bề mặt dễ bị ô nhiễm bởi hóa chất bảo vệ thực vật, phân bón, chất thải của con người và động vật có trong nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp. - Bên cạnh đó, nước còn là một trong những chỉ tiêu xác định mức độ phát triển của nền kinh tế xã hội. Thí dụ, để có được 1 tấn sản phẩm thì lượng nước cần tiêu thụ như sau: than thì cần từ 3 đến 5 tấn nước; dầu mỏ từ 30 đến 50 tấn nước; giấy từ 200 - 300 tấn nước; gạo từ 5000 - 10000 tấn nước; thịt từ 20000 - 30000 tấn nước. - Bạn có biết nước tinh khiết nhất ở trong thiên nhiên là nước mưa và tuyết không? Nhưng chúng cũng chứa một số khí tan được và những chất khác có ở trong khí quyển như O2, N2, CO2, các muối amoni nitrat, nitrit và cacbonat, những dấu vết của các chất hữu cơ, bụi. - Nước ngầm là nước mưa rơi xuống mặt đất, thấm qua những lớp thấm nước như đất, cát đi đến lớp không thấm nước như đất sét sẽ tạo nên hồ nước ngầm. Thành phần của nước ngầm phụ thuộc vào những lớp đất mà nó đi qua và vào thời gian nó tiếp xúc với các lớp đó. - Nước sông chứa nhiều tạp chất và với lượng nhiều hơn so với nước ngầm. Ngoài các khí tan được của khí quyển như O2, N2, CO2 trong nước sông còn có các muối carbonat, sulfat, chloride, của một số kim loại như calci, magie và natri, các chất hữu cơ, một ít chất vô cơ ở dạng lơ lửng. Hydro clorua là một chất khí không màu đến hơi vàng, có tính ăn mòn, không cháy, nặng hơn không khí và có mùi khó chịu ở nhiệt độ và áp suất thường. Dung dịch của khí HCl trong nước được gọi là axit clohidric. Axit clohidric thường được bán trên thị trường dưới dạng dung dịch chứa 28 - 35 % thường được gọi là axit clohydric đậm đặc. Hydro clorua có nhiều công dụng, bao gồm làm sạch, tẩy, mạ điện kim loại, thuộc da, tinh chế và sản xuất nhiều loại sản phẩm. Axit clohidric có rất nhiều công dụng như sử dụng trong sản xuất clorua, phân bón và thuốc nhuộm, trong mạ điện và trong các ngành công nghiệp nhiếp ảnh, dệt may và cao su. 1. Ứng dụng của hidro cloruaHydro clorua có thể được giải phóng từ núi lửa và nó có thể được hình thành trong quá trình đốt cháy nhiều loại nhựa. Sau đây là một số ứng dụng nổi bật của hidro clorua: - Sản xuất axit clohidric - Hidroclorinat hóa cao su - Sản xuất các clorua vinyl và alkyl - Là chất trung gian hóa học trong các sản xuất hóa chất khác - Làm chất trợ chảy babit - Xử lý bông - Trong công nghiệp bán dẫn (loại tinh khiết) như khắc các tinh thể bán dẫn; chuyển silic thành SiHCl3 để làm tinh khiết sillic. 2. Ứng dụng của axit clohidricAxit clohidric là một axit mạnh được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp. a. Tẩy gỉ thépMột trong những ứng dụng quan trọng của axit clohidric là dùng để loại bỏ gỉ trên thép, đó là các oxit sắt, trước khi thép được đưa vào sử dụng với những mục đích khác như cán, mạ điện và những kỹ thuật khác. HCl dùng trong kỹ thuật có nồng độ 18% là phổ biến, được dùng làm chất tẩy gỉ của các loại thép carbon. Công nghiệp tẩy thép đã phát triển các công nghệ "tái chế axit clohidric" như công nghệ lò phun hoặc công nghệ tái sinh HCl tầng sôi, quá trình này cho phép thu hồi HCl từ chất lỏng đã tẩy rửa. b. Sản xuất các hợp chất hữu cơTrong tổng hợp hữu cơ, axit clohidric được dùng để tổng hợp vinyl clorua và dicloroetan để sản xuất PVC. Tuy nhiên, quá trình này các doanh nghiệp sẽ sử dụng axit do họ sản xuất chứ không phải axit từ thị trường tự do. Một số chất hữu cơ khác được sản xuất từ axit HCl đó là bisphenol A , polycacbonat, than hoạt tính, axit ascobic cũng như một số sản phẩm của ngành Dược. c. Sản xuất các hợp chất vô cơCác hóa chất vô cơ được tổng hợp từ axit clohidric đó là sắt (III) clorua và polyaluminium clorua (PAC). Hai hóa chất này được sử dụng làm chất keo tục và chất đông tụ để làm lắng các thành phần trong quá trình xử lý nước thải, sản xuất nước uống và sản xuất giấy. Ngoài ra, các hợp chất vô cơ khác được sản xuất dùng HCl như muối canxi clorua, niken (II) clorua dùng cho việc mạ điện và kẽm clorua cho công nghiệp mạ và sản xuất pin. d. Kiểm soát và trung hòa pHTrong công nghiệp yêu cầu độ tinh khiết (thực phẩm, dược phẩm, nước uống), axit clohidric chất lượng cao được dùng để điều chỉnh pH của nước cần xử lý. Trong ngành công nghiệp không yêu cầu độ tinh khiết cao, axit clohidric chất lượng công nghiệp chỉ cần đủ để trung hòa nước thải và xử lý nước hồ bơi. e. Tái sinh bằng cách trao đổi ionAxit HCl chất lượng cao được dùng để tái sinh các nhựa trao đổi ion. Trao đổi cation được sử dụng rộng rãi để loại các ion như Na+ và Ca2+ từ các dung dịch chứa nước, tạo ra nước khử khoáng. Trao đổi ion và nước khử khoáng được sử dụng trong tất cả các ngành công nghiệp hóa, sản xuất nước uống, và một số ngành công nghiệp thực phẩm. f. Trong sinh vậtAxit gastric là một trong những chất chính tiết ra từ dạ dày. Nó chứa chủ yếu là axit clohidric và tạo môi trường axit trong dạ dày với pH từ 1 đến 2. Các ion Cl- và H+ được tiết ra riêng biệt trong vùng đáy vị của dạ dày bởi các tế bào vách của niêm mạc dạ dày vào hệ tiết dịch gọi là tiểu quản trước khi chúng đi vào lumen dạ dày. Axit gastric giữ vai trò như một chất kháng lại ác vi sinh vật để ngăn ngừa nhiễm trùng và là yếu tố quan trọng để tiêu hóa thức ăn. pH dạ dày thấp làm biến tính các protein và do đó làm chúng dễ bị phân hủy bởi các enzym tiêu hóa như pepsin. Sau khi ra khỏi dạ dày, axit clohydric của dịch sữa bị natri bicacbonat vô hiệu hóa trong tá tràng. Axit gastric là một trong những chất chính tiết ra từ dạ dày. Nó chứa chủ yếu là axit clohidric và tạo môi trường axit trong dạ dày với pH từ 1 đến 2. Dạ dày tự nó được bảo vệ khỏi axit mạnh bằng cách tiết ra một lớp chất nhầy mỏng để bảo vệ, và bằng cách tiết ra dịch tiết tố để tạo ra lớp đệm natri bicacbonat. Loét dạ dày có thể xảy ra khi các cơ chế này bị hỏng. Các thuốc nhóm kháng histamine và ức chế bơm proton (proton pump inhibitor) có thể ức chế việc tiết axit trong dạ dày, và các chất kháng axit được sử dụng để trung hòa axit có mặt trong dạ dày. Độc tínhHydro clorua và axit clohidric đều có tính ăn mòn mắt, da và màng nhầy. Phơi nhiễm cấp tính (ngắn hạn) qua đường hô hấp có thể gây kích ứng mắt, mũi và đường hô hấp, viêm và phù phổi ở người. Tiếp xúc cấp tính qua đường miệng có thể gây ăn mòn màng nhầy, thực quản, dạ dày, và tiếp xúc qua da có thể gây bỏng nặng, loét và để lại sẹo ở người. Tiếp xúc nghề nghiệp lâu dài với axit clohydric sẽ gây ra viêm dạ dày, viêm phé quản mãn tính, viêm da và nhạy cảm với ánh sáng ở người lao động. Tiếc xúc lâu dài ở nồng độ thấp cũng có thể gây ra sự đổi màu và mòn răng. HClO (Hypochlorous acid )Trong tổng hợp hữu cơ, HClO chuyển anken thành clorua hiđrin. Trong sinh học, axit hipoclorơ góp phần hoạt hoá các bạch cầu trung tính bằng cách peôxi hoá các ion clorít, diệt vi khuẩn,được dùng trong xử lý nước, như là chất tiệt trùng trong các hồ bơi. Trong cung cấp nước và thực phẩm, những thiết bị đặc biệt tạo ra dung dịch HClO yếu từ nước và muối thường được sử dụng để tạo ra một lượng vừa đủ các chất diệt khuẩn an toàn hơn (do tính chất không bền của nó) nhằm xử lý bề mặt thực phẩm trước khi chế biến cũng như trong cung cấp nước Page 81. Nhiên liệu Mêtan là một nhiên liệu quan trọng. So với than đá, đốt cháy metan sinh ra ít CO2 trên mỗi đơn vị nhiệt giải phóng. Ở nhiều nơi, mêtan được dẫn tới từng nhà nhằm mục đích sưởi ấm và nấu ăn. Nó thường được biết tới với cái tên khí thiên nhiên. 2. Trong công nghiệp Mêtan được dùng trong nhiều phản ứng hóa công nghiệp và có thể được chuyên chở dưới dạng khí hóa lỏng. Trong hóa công nghiệp, mêtan là nguyên liệu sản xuất hydro, methanol, axit axetic và anhydrit axetic. 3. Mêtan trong khí quyển Trái Đất Mêtan trong khí quyển là một khí gây hiệu ứng nhà kính. Mật độ của nó đã tăng khoảng 150% từ năm 1750 và đến năm 1998, mật độ trung bình của nó trên bề mặt Trái Đất là 1745 ppb. Mật độ ở bán cầu Bắc cao hơn vì ở đó có nhiều nguồn mêtan hơn (cả thiên nhiên lẫn nhân tạo). Mật độ của mêtan thay đổi theo mùa, thấp nhất vào cuối mùa hè. 4. Quá trình phân huỷ Cơ chế phá hủy chính của mêtan trong khí quyển là qua tác dụng với gốc hydroxit (.OH): CH4 + ·OH → ·CH3 + H2O Phản ứng này diễn ra ở tầng đối lưu làm cho mêtan tồn tại được trong khoảng 9,6 năm. 5. Sự giải phóng đột ngột của sàng mêtan Ở áp suất lớn, ví dụ như ở dưới đáy đại dương, mêtan tạo ra một dạng sàng rắn với nước, được gọi là mêtan hydrat.Một số lượng chưa xác định nhưng có lẽ là rất nhiều mêtan bị giữ lại dưới dạng này ở đáy biển. Sự giải phóng đột ngột của một thể tích lớn mêtan từ những nơi đó vào khí quyển là một giả thuyết về nguyên nhân dẫn tới những hiện tượng Trái Đất nóng lên trong quá khứ xa, đỉnh cao là khoảng 55 triệu năm trước. Một tổ chức đã ước tính trữ lượng quặng mêtan hydrat dưới đáy đại dương vào khoảng 10 triệu triệu tấn (10 exagram). Giả thuyết rằng nếu Trái Đất nóng lên đến một nhiệt độ nhất định, toàn bộ lượng mêtan này có thể một lần nữa bị giải phóng đột ngột vào khí quyển, khuếch đại hiệu ứng nhà kính lên nhiều lần và làm Trái Đất nóng lên đến mức chưa từng thấy. 6. Mêtan bên ngoài Trái Đất Mêtan đã được phát hiện hoặc tin là tồn tại ở vài nơi trong Hệ Mặt Trời. Người ta cho rằng nó được tạo ra nhờ những quá trình phản ứng vô sinh. Nước là một hợp chất liên quan trực tiếp và rộng rãi đến sự sống trên Trái Đất, là cơ sở của sự sống đối với mọi sinh vật. Đối với thế giới vô sinh, nước là một thành phần tham gia rộng rãi vào các phản ứng hóa học, nước là dung môi và là môi trường tàng trữ các điều kiện để thúc đẩy hay kìm hãm các quá trình hóa học. Đối với con người nước là thành phần chiếm tỷ trọng lớn nhất. Nước là một hợp chất liên quan trực tiếp và rộng rãi đến sự sống trên Trái Đất, là cơ sở của sự sống đối với mọi sinh vật 1. Tài nguyên nước và chu trình nước toàn cầuTrái Đất có khoảng 361 triệu km2 diện tích các đại dương (71% diện tích bề mặt Trái Đất). Trữ lượng tài nguyên nước có khoảng 1,5 tỉ km3, trong đó nước nội địa chỉ chiếm 91 triệu km3 (6,1%), còn 93,9% nước biển và đại dương. Tài nguyên nước ngọt chiếm 28,25 triệu km3 (1,88 % thủy quyển), nhưng phần lớn lại ở dạng đóng băng ở hai cực Trái Đất. Lượng nước thực tế con người có thể sử dụng được 4,2 triệu km3 (0,28%) thủy quyển. Các nguồn nước trong tự nhiên không ngừng vận động và chuyển trạng thái (lỏng, khí, rắn) tạo nên vòng tuần hoàn nước trong sinh quyển: Nước bốc hơi, ngưng tụ và mưa. Nước vận chuyển trong các quyển, hòa tan và mang theo nhiều chất dinh dưỡng, chất khoáng và một số chất cần thiết cho đời sống của động và thực vật. Chu trình tuần hoàn của nước Nước ao, hồ, sông và đại dương... nhờ năng lượng Mặt Trời bốc hơi vào khí quyển, hơi nước ngưng tụ lại rồi mưa rơi xuống bề mặt Trái Đất. Nước chu chuyển trong phạm vi toàn cầu, tạo nên các cân bằng nước và tham gia vào quá trình điều hòa khí hậu Trái Đất. Hơi nước thoát từ các loài thực vật làm tăng độ ẩm của không khí. Một phần nước mưa thấm qua đất thành nước ngầm, nước ngầm và nước bề mặt đều hướng ra biển để tuần hoàn trở lại, đó là chu trình nước. Tuy nhiên, lượng nước ngọt và nước mưa trên hành tinh phân bố không đều. Hiện nay, hàng trăm trên toàn thế giới mới sử dụng khoảng 4.000 km3 nước ngọt, chiếm khoảng 40% lượng nước ngọt có thể khai thác được. 2. Vai trò của nướcNước ngọt là tài nguyên có thể tái tạo được, nhưng sử dụng phải cân bằng giữa nguồn nước dự trữ và tái tạo. Sử dụng cần phải hợp lý nếu muốn cho sự sống tiếp diễn lâu dài, vì hết nước thì cuộc sống của động - thực vật sẽ không tồn tại. Trong Vũ trụ bao la chỉ có Trái Đất là có nước ở dạng lỏng, vì vậy giá trị của nước sau nhiều thập kỷ xem xét đã được đánh giá "Như dòng máu nuôi cơ thể con người dưới một danh từ là máu sinh học của Trái Đất, do vậy nước quý hơn vàng" Điều kiện hình thành đời sống thực vật phải có nước, nước chính là biểu hiện nơi muôn loài có thể sống được, đó là giá trị đích thực của nước. Môi trường nước không tồn tại cô lập với các môi trường khác, nó luôn tiếp xúc trực tiếp với không khí, đất và sinh quyển. Phản ứng hóa học trong môi trường nước có rất nhiều nét đặc thù khi so sánh với cùng phản ứng đó trong phòng thí nghiệm hay trong sản xuất công nghiệp. Nguyên nhân của sự khác biệt đó là tính không cân bằng nhiệt động của hệ do tính "mở" tiếp xúc trực tiếp với khí quyển, thạch quyển, sinh quyển và số tạp chất trong nước cực kỳ đa dạng. giữa chúng luôn có quá trình trao đổi chất, năng lượng (nhiệt, quang, cơ năng), xảy ra sôi động giữa bề mặt phân cách pha. Ngay trong lòng nước cũng xảy ra các quá trình xa lạ với quy luật cân bằng hóa học - quá trình giảm entropi, sự hình thành và phát triển của các vi sinh vật. a. Đời sống con ngườiNước rất cần thiết cho hoạt động sống của con người cũng như các sinh vật. Con người có thể không ăn trong nhiều ngày mà vẫn sống, nhưng sẽ bị chết chỉ sau ít ngày (khoảng 3 ngày) nhịn khát, vì cơ thể người có khoảng 65 - 86% nước, nếu mất 12% nước cơ thể sẽ bị hôn mê và có thể chết. Để hoạt động bình thường, cơ thể cần từ một đến bảy lít nước mỗi ngày để tránh mất nước; số lượng chính xác phụ thuộc vào mức độ hoạt động, nhiệt độ, độ ẩm và các yếu tố khác. Hầu hết lượng này được tiêu hóa qua các loại thực phẩm hoặc đồ uống khác ngoài việc uống nước lọc. Theo Hiệp hội Dinh dưỡng Anh khuyên rằng, đối với một người khỏe mạnh thì cần khoảng 2,5 lít tổng lượng nước mỗi ngày là mức tối thiểu để duy trì lượng nước thích hợp. Mỗi ngày trung bình mỗi người cần khoảng 2,5 đến 4 lít nước để cung cấp cho cơ thể. Khi cơ thể mất từ 10 đến 20 % lượng nước có thể trong cơ thể, động vật có thể chết. Thận khỏe mạnh có thể bài tiết từ 0,8 lít đến 1 lít nước mỗi giờ, nhưng căng thẳng như tập thể dục có thể làm giảm lượng nước này. Mọi người có thể uống nhiều nước hơn mức cần thiết trong khi tập thể dục, khiến họ có nguy cơ bị nhiễm độcnước có thể gây tử vong. Cụ thể, lượng nước cần thiết dành cho từng loại đối tượng như sau: - Đàn ông tiêu thụ khoảng 3 lít, phụ nữ là 2,2 lít - Phụ nữ mang thai cần 2,4 lít và phụ nữ đang cho con bú cần uống khoảng 3 lít bởi vì một lượng lớn chất lỏng bị mất trong quá trình cho con bú. Khoảng 20 % lượng nước nạp vào là từ thức ăn, trong khi phần còn lại đến hơi thở. Khi gắng sức và tiếp xúc với nhiệt, lượng nước mất đi sẽ tăng lên và nhu cầu chất lỏng hàng ngày cũng có thể tăng lên. b. Công nghiệp và nông nghiệpNhu cầu nước cho sản xuất công nghiệp và nhất là nông nghiệp rất lớn. Để khai thác một tấn dầu mỏ cần phải có 10m3 nước, muốn chế tạo một tấn sợi tổng hợp cần có 5600 m3 nước, một trung tâm nhiệt điện hiện đại với công suất 1 triệu kW cần đến 1,2 - 1,6 tỉ m3 nước trong một năm. Tóm lại, nước có một vai trò quan trọng không thể thiếu được cho sự sống tồn tại trên Trái Đất, là máu sinh học của Trái Đất nhưng nước cũng là nguồn gây tử vong cho một người, cho nhiều người và cả một cộng đồng rộng lớn. Vì vậy, nói đến nước là nói tới việc bảo vệ rừng, trồng rừng, phát triển rừng để tái tạo lại nguồn nước, hạn chế cường độ dòng lũ lụt, để sử dụng nguồn nước làm thủy điện, để cung cấp nước sạch. Phải sử dụng hợp lý nước sinh hoạt và sản xuất đi đôi với việc chống ô nhiễm nguồn nước đã khai thác sử dụng, phải xử lý nước thải sản xuất và sinh hoạt. 3. Sự thật thú vị- Khoảng 97% nước của Trái Đất là nước mặn (biển, đại dương), có hàm lượng muối cao, không thích hợp cho nhu cầu sinh hoạt của con người. Khoảng 2% nước thuộc dạng băng đá nằm ở hai cực Trái Đất. Chỉ có 1% nước của Trái Đất kể trên được con người sử dụng, trong đó: khoảng 30% dùng cho mục đích tưới tiêu, 50% dùng cho các nhà máy sản xuất năng lượng, 7% dùng cho sinh hoạt và 12% dùng cho sản xuất công nghiệp. Khoảng 97% nước của Trái Đất là nước mặn (biển, đại dương), có hàm lượng muối cao, không thích hợp cho nhu cầu sinh hoạt của con người. - Nước bề mặt dễ bị ô nhiễm bởi hóa chất bảo vệ thực vật, phân bón, chất thải của con người và động vật có trong nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp. - Bên cạnh đó, nước còn là một trong những chỉ tiêu xác định mức độ phát triển của nền kinh tế xã hội. Thí dụ, để có được 1 tấn sản phẩm thì lượng nước cần tiêu thụ như sau: than thì cần từ 3 đến 5 tấn nước; dầu mỏ từ 30 đến 50 tấn nước; giấy từ 200 - 300 tấn nước; gạo từ 5000 - 10000 tấn nước; thịt từ 20000 - 30000 tấn nước. - Bạn có biết nước tinh khiết nhất ở trong thiên nhiên là nước mưa và tuyết không? Nhưng chúng cũng chứa một số khí tan được và những chất khác có ở trong khí quyển như O2, N2, CO2, các muối amoni nitrat, nitrit và cacbonat, những dấu vết của các chất hữu cơ, bụi. - Nước ngầm là nước mưa rơi xuống mặt đất, thấm qua những lớp thấm nước như đất, cát đi đến lớp không thấm nước như đất sét sẽ tạo nên hồ nước ngầm. Thành phần của nước ngầm phụ thuộc vào những lớp đất mà nó đi qua và vào thời gian nó tiếp xúc với các lớp đó. - Nước sông chứa nhiều tạp chất và với lượng nhiều hơn so với nước ngầm. Ngoài các khí tan được của khí quyển như O2, N2, CO2 trong nước sông còn có các muối carbonat, sulfat, chloride, của một số kim loại như calci, magie và natri, các chất hữu cơ, một ít chất vô cơ ở dạng lơ lửng. Cacbon monoxit, công thức hóa học là CO, là một chất khí không màu, không mùi, bắt cháy và có độc tính cao. Nó là sản phẩm chính trong sự cháy không hoàn toàn của cacbon và các hợp chất chứa cacbon. Có nhiều nguồn sinh ra cacbon monoxit. Khí thải của động cơ đốt trong tạo ra sau khi đốt các nhiên liệu gốc cacbon có chứa cacbon monoxit, đặc biệt với nồng độ cao khi nhiệt độ quá thấp để có thể thực hiện việc ôxi hóa trọn vẹn các hydrocacbon trong nhiên liệu thành nước (dạng hơi) và cácbon điôxít, do thời gian có thể tồn tại trong buồng đốt là quá ngắn và cũng có thể là do không đủ lượng oxy cần thiết. Thông thường, việc thiết kế và vận hành buồng đốt sao cho có thể giảm lượng CO là khó khăn hơn rất nhiều so với việc thiết kế để làm giảm lượng hydrocacbon chưa cháy hết. Cacbon monoxit cũng tồn tại với một lượng đáng kể trong khói thuốc lá. Trong gia đình, khí CO được tạo ra khi các nguồn nhiên liệu như xăng, hơi đốt, dầu hay gỗ không cháy hết trong các thiết bị dùng chúng làm nhiên liệu như xe máy, ô tô, lò sưởi và bếp lò v.v. Khí cacbon monoxit có thể thấm qua bê tông hàng giờ sau khi xe cộ đã rời khỏi ga ra. Trong quá khứ, ở một số quốc gia người ta sử dụng cái gọi là town gas để thắp sáng và cung cấp nhiệt vào thế kỷ XIX. Town gas được tạo ra bằng cách cho một luồng hơi nước đi ngang qua than cốc nóng đỏ; chất tạo thành sau phản ứng của nước và cacbon là hỗn hợp của hydro và cacbon monoxit. Phản ứng như sau: H2O + C -t0 → CO + H2 Khí này ngày nay đã được thay thế bằng hơi đốt tự nhiên (metan) nhằm tránh các tác động độc hại tiềm ẩn của nó. Khí gỗ, sản phẩm của sự cháy không hoàn toàn của gỗ cũng chứa cacbon monoxit như là một thành phần chính. H2O (nước )Nước là một hợp chất liên quan trực tiếp và rộng rãi đến sự sống trên Trái Đất, là cơ sở của sự sống đối với mọi sinh vật. Đối với thế giới vô sinh, nước là một thành phần tham gia rộng rãi vào các phản ứng hóa học, nước là dung môi và là môi trường tàng trữ các điều kiện để thúc đẩy hay kìm hãm các quá trình hóa học. Đối với con người nước là thành phần chiếm tỷ trọng lớn nhất. Nước là một hợp chất liên quan trực tiếp và rộng rãi đến sự sống trên Trái Đất, là cơ sở của sự sống đối với mọi sinh vật 1. Tài nguyên nước và chu trình nước toàn cầuTrái Đất có khoảng 361 triệu km2 diện tích các đại dương (71% diện tích bề mặt Trái Đất). Trữ lượng tài nguyên nước có khoảng 1,5 tỉ km3, trong đó nước nội địa chỉ chiếm 91 triệu km3 (6,1%), còn 93,9% nước biển và đại dương. Tài nguyên nước ngọt chiếm 28,25 triệu km3 (1,88 % thủy quyển), nhưng phần lớn lại ở dạng đóng băng ở hai cực Trái Đất. Lượng nước thực tế con người có thể sử dụng được 4,2 triệu km3 (0,28%) thủy quyển. Các nguồn nước trong tự nhiên không ngừng vận động và chuyển trạng thái (lỏng, khí, rắn) tạo nên vòng tuần hoàn nước trong sinh quyển: Nước bốc hơi, ngưng tụ và mưa. Nước vận chuyển trong các quyển, hòa tan và mang theo nhiều chất dinh dưỡng, chất khoáng và một số chất cần thiết cho đời sống của động và thực vật. Chu trình tuần hoàn của nước Nước ao, hồ, sông và đại dương... nhờ năng lượng Mặt Trời bốc hơi vào khí quyển, hơi nước ngưng tụ lại rồi mưa rơi xuống bề mặt Trái Đất. Nước chu chuyển trong phạm vi toàn cầu, tạo nên các cân bằng nước và tham gia vào quá trình điều hòa khí hậu Trái Đất. Hơi nước thoát từ các loài thực vật làm tăng độ ẩm của không khí. Một phần nước mưa thấm qua đất thành nước ngầm, nước ngầm và nước bề mặt đều hướng ra biển để tuần hoàn trở lại, đó là chu trình nước. Tuy nhiên, lượng nước ngọt và nước mưa trên hành tinh phân bố không đều. Hiện nay, hàng trăm trên toàn thế giới mới sử dụng khoảng 4.000 km3 nước ngọt, chiếm khoảng 40% lượng nước ngọt có thể khai thác được. 2. Vai trò của nướcNước ngọt là tài nguyên có thể tái tạo được, nhưng sử dụng phải cân bằng giữa nguồn nước dự trữ và tái tạo. Sử dụng cần phải hợp lý nếu muốn cho sự sống tiếp diễn lâu dài, vì hết nước thì cuộc sống của động - thực vật sẽ không tồn tại. Trong Vũ trụ bao la chỉ có Trái Đất là có nước ở dạng lỏng, vì vậy giá trị của nước sau nhiều thập kỷ xem xét đã được đánh giá "Như dòng máu nuôi cơ thể con người dưới một danh từ là máu sinh học của Trái Đất, do vậy nước quý hơn vàng" Điều kiện hình thành đời sống thực vật phải có nước, nước chính là biểu hiện nơi muôn loài có thể sống được, đó là giá trị đích thực của nước. Môi trường nước không tồn tại cô lập với các môi trường khác, nó luôn tiếp xúc trực tiếp với không khí, đất và sinh quyển. Phản ứng hóa học trong môi trường nước có rất nhiều nét đặc thù khi so sánh với cùng phản ứng đó trong phòng thí nghiệm hay trong sản xuất công nghiệp. Nguyên nhân của sự khác biệt đó là tính không cân bằng nhiệt động của hệ do tính "mở" tiếp xúc trực tiếp với khí quyển, thạch quyển, sinh quyển và số tạp chất trong nước cực kỳ đa dạng. giữa chúng luôn có quá trình trao đổi chất, năng lượng (nhiệt, quang, cơ năng), xảy ra sôi động giữa bề mặt phân cách pha. Ngay trong lòng nước cũng xảy ra các quá trình xa lạ với quy luật cân bằng hóa học - quá trình giảm entropi, sự hình thành và phát triển của các vi sinh vật. a. Đời sống con ngườiNước rất cần thiết cho hoạt động sống của con người cũng như các sinh vật. Con người có thể không ăn trong nhiều ngày mà vẫn sống, nhưng sẽ bị chết chỉ sau ít ngày (khoảng 3 ngày) nhịn khát, vì cơ thể người có khoảng 65 - 86% nước, nếu mất 12% nước cơ thể sẽ bị hôn mê và có thể chết. Để hoạt động bình thường, cơ thể cần từ một đến bảy lít nước mỗi ngày để tránh mất nước; số lượng chính xác phụ thuộc vào mức độ hoạt động, nhiệt độ, độ ẩm và các yếu tố khác. Hầu hết lượng này được tiêu hóa qua các loại thực phẩm hoặc đồ uống khác ngoài việc uống nước lọc. Theo Hiệp hội Dinh dưỡng Anh khuyên rằng, đối với một người khỏe mạnh thì cần khoảng 2,5 lít tổng lượng nước mỗi ngày là mức tối thiểu để duy trì lượng nước thích hợp. Mỗi ngày trung bình mỗi người cần khoảng 2,5 đến 4 lít nước để cung cấp cho cơ thể. Khi cơ thể mất từ 10 đến 20 % lượng nước có thể trong cơ thể, động vật có thể chết. Thận khỏe mạnh có thể bài tiết từ 0,8 lít đến 1 lít nước mỗi giờ, nhưng căng thẳng như tập thể dục có thể làm giảm lượng nước này. Mọi người có thể uống nhiều nước hơn mức cần thiết trong khi tập thể dục, khiến họ có nguy cơ bị nhiễm độcnước có thể gây tử vong. Cụ thể, lượng nước cần thiết dành cho từng loại đối tượng như sau: - Đàn ông tiêu thụ khoảng 3 lít, phụ nữ là 2,2 lít - Phụ nữ mang thai cần 2,4 lít và phụ nữ đang cho con bú cần uống khoảng 3 lít bởi vì một lượng lớn chất lỏng bị mất trong quá trình cho con bú. Khoảng 20 % lượng nước nạp vào là từ thức ăn, trong khi phần còn lại đến hơi thở. Khi gắng sức và tiếp xúc với nhiệt, lượng nước mất đi sẽ tăng lên và nhu cầu chất lỏng hàng ngày cũng có thể tăng lên. b. Công nghiệp và nông nghiệpNhu cầu nước cho sản xuất công nghiệp và nhất là nông nghiệp rất lớn. Để khai thác một tấn dầu mỏ cần phải có 10m3 nước, muốn chế tạo một tấn sợi tổng hợp cần có 5600 m3 nước, một trung tâm nhiệt điện hiện đại với công suất 1 triệu kW cần đến 1,2 - 1,6 tỉ m3 nước trong một năm. Tóm lại, nước có một vai trò quan trọng không thể thiếu được cho sự sống tồn tại trên Trái Đất, là máu sinh học của Trái Đất nhưng nước cũng là nguồn gây tử vong cho một người, cho nhiều người và cả một cộng đồng rộng lớn. Vì vậy, nói đến nước là nói tới việc bảo vệ rừng, trồng rừng, phát triển rừng để tái tạo lại nguồn nước, hạn chế cường độ dòng lũ lụt, để sử dụng nguồn nước làm thủy điện, để cung cấp nước sạch. Phải sử dụng hợp lý nước sinh hoạt và sản xuất đi đôi với việc chống ô nhiễm nguồn nước đã khai thác sử dụng, phải xử lý nước thải sản xuất và sinh hoạt. 3. Sự thật thú vị- Khoảng 97% nước của Trái Đất là nước mặn (biển, đại dương), có hàm lượng muối cao, không thích hợp cho nhu cầu sinh hoạt của con người. Khoảng 2% nước thuộc dạng băng đá nằm ở hai cực Trái Đất. Chỉ có 1% nước của Trái Đất kể trên được con người sử dụng, trong đó: khoảng 30% dùng cho mục đích tưới tiêu, 50% dùng cho các nhà máy sản xuất năng lượng, 7% dùng cho sinh hoạt và 12% dùng cho sản xuất công nghiệp. Khoảng 97% nước của Trái Đất là nước mặn (biển, đại dương), có hàm lượng muối cao, không thích hợp cho nhu cầu sinh hoạt của con người. - Nước bề mặt dễ bị ô nhiễm bởi hóa chất bảo vệ thực vật, phân bón, chất thải của con người và động vật có trong nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp. - Bên cạnh đó, nước còn là một trong những chỉ tiêu xác định mức độ phát triển của nền kinh tế xã hội. Thí dụ, để có được 1 tấn sản phẩm thì lượng nước cần tiêu thụ như sau: than thì cần từ 3 đến 5 tấn nước; dầu mỏ từ 30 đến 50 tấn nước; giấy từ 200 - 300 tấn nước; gạo từ 5000 - 10000 tấn nước; thịt từ 20000 - 30000 tấn nước. - Bạn có biết nước tinh khiết nhất ở trong thiên nhiên là nước mưa và tuyết không? Nhưng chúng cũng chứa một số khí tan được và những chất khác có ở trong khí quyển như O2, N2, CO2, các muối amoni nitrat, nitrit và cacbonat, những dấu vết của các chất hữu cơ, bụi. - Nước ngầm là nước mưa rơi xuống mặt đất, thấm qua những lớp thấm nước như đất, cát đi đến lớp không thấm nước như đất sét sẽ tạo nên hồ nước ngầm. Thành phần của nước ngầm phụ thuộc vào những lớp đất mà nó đi qua và vào thời gian nó tiếp xúc với các lớp đó. - Nước sông chứa nhiều tạp chất và với lượng nhiều hơn so với nước ngầm. Ngoài các khí tan được của khí quyển như O2, N2, CO2 trong nước sông còn có các muối carbonat, sulfat, chloride, của một số kim loại như calci, magie và natri, các chất hữu cơ, một ít chất vô cơ ở dạng lơ lửng. |
