دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
فرمت فایل : word (قابل ویرایش) تعداد صفحات : 174 صفحه
مقدمه
پیدایش صنعت شیمیایی به دوران قدیم و عصر آتش نسبت داده می‌شود که در دورانهای مختلف دستخوش تحولات و دگرگونی زیادی گشته و نیز به علت رابطه نزدیکی که با فرهنگ و رشد جوامع داشته با آن آمیخته شده است.
سرمایه ای که یک کشور در کارخانه های شیمیایی بکار انداخته است فقط از ارزش ماشینها تشکیل نمی‌شود و بلکه ارزش تجربه و نیروی فکری شیمیدانها و مهندسان و ارزش کارهای پژوهشی آنها نیز بسیار اهمیت دارد به طوریکه امروزه رقابت شدیدی میان کشورها برای جلب مغزهای متفکر دیده می‌شود.
کارخانه های شیمیایی در میان کارخانه های موجود در یک کشور به منزله مادر کارخانه ها می‌باشد، و امروزه توسط فراورده ها و نتایج آزمایشگاهی در تصمیم های سیاسی کشور تاثیر عمیق دارد. اهمیت کارخانه های شیمیایی از دیدگاه اقتصادی و ملی در کشورهای مختلف متفاوت است ولی هدف های زیر در همه جا مشترک می‌باشد:
برآوردن نیازهای مردم از جهت خوراک، پوشاک، مسکن، حمل و نقل، بهداشت، پدافند و بهره گیری اصولی و صحیح از مواد و انرژی.
در بعضی از کشورها صادر کردن مواد شیمیایی جهت کسب ارز مورد نیاز از اهمیت زیادی برخوردار است. صنایع شیمیایی مواد جدید تولید کرده و مواد طبیعی موجود را تکمیل و پر بها می کند و این مواد در پیشرفت صنایع مکانیکی نقش ارزنده ای دارد.
امروزه در هر کشوری صنایع شیمیایی مهمترین تولید کنندگان مواد پایه برای سایر صنایع آن کشورها محسوب می‌گردند.
در کشورهائی که مواد اولیه طبیعی کمیاب است، کارخانه‌های شیمیایی، تنوع موادخام را فراوان تر می کنند و سعی دارند موادی را که از کشورهای بیگانه وارد می‌شوند را تولید نمایند.
بطور خیلی خلاصه می‌توان نقش صنایع شیمیایی را در جدول (1) جمع بندی نمود:
جدول 1
صنایع شیمیایی
صنایع معدنی
کاربرد تبدیلات شیمیایی برای مواد معدنی طبیعی
بهتر کردن کیفیت و سرویس های ارائه شده بوسیله آنها(آب، اورانیم)
تبدیل و تغییرات تکنیکی جهت تولید مواد مفید،(شیشه، سرامیک و ...)
تهیه و ساخت ترکیبات مختلف از آنها فلزات- گاز سنتزی،آلیاژها)
تولید مواد معدنی در سطح وسیع
مواد پایه ای و اصلی(اسیدهای معدنی، آمونیاک، سود و ...)
ترکیبات معدنی با ارزش صنعتی زیاد(نمکها، رنگها، کودها)
صنایع آلی
کاربرد تبدیلات شیمیایی برای مواد آلی طبیعی
بهتر کردن کیفیت و سرویس های ارائه شده به توسط آنها(لاستیک، فیبر طبیعی پوست، سلولز و ...)
تبدیل آنها به مواد با مصارف گوناگون(صابون، روغن، قند، ژلاتین و ...)
تهیه مشتقات و یا کالاهای با ارزش زیاد(سولفور، هیدروژن، کربن، نفت، دیزل، روغن های روان کننده و ...)
تولید مواد آلی یا مشتقات آنها با پایه مواد آلی
تهیه مواد آلی خالص(الکل، اسید رزین، مواد شوینده، حلال، رنگ ...)
تهیه مواد مخلوط (مواد منفجره، مواد پلاستیکی، رنگ روغن و ...)
باید توجه کرد که صنعت جزئی از طبیعت و تمدن بشری است که قریحه انسان آنرا انتخاب و بر آن حکمفرما شده است و این صنعت خودبخود نه خوب است و نه بد، بلکه نحوه عمل کرد انسان و چگونگی کاربرد آن است که آنرا بعنوان عامل خوب یا بد جلوه می دهد. مثلاً مواد منفجره می‌تواند در جهت آسایش و رفاه و کسب درآمد برای جامعه از نظر تولید کانیهای مختلف، ایجاد راه ها وکندن کوه ها و غیره استفاده گردد و یا اینکه در اختیار افراد شرور، برای کشتار انسانها و ویران کردن شهرها قرار گیرد. یا اینکه نیرو و انرژی عظیم نهفته در اورانیم می‌تواند در جهت رفاه و تمدن بشر مورد استفاده واقع شده و چرخهای صنعتی و اقتصادی را بحرکت درآورد و یا باعث نابودی تمدن بشریت گردد. چنانکه در شعله های آتش هم عذاب است و هم رحمت، و لذا استفاده صحیح است که باید انتخاب گردد.
مفهوم واقعی شیمی صنعتی، شناختن و تسلط داشتن بر مناسب ترین و با صرفه ترین وسیله ها و امکانات و روشهائی است که کالاهای مورد نیاز را از راه تغییر دادن و جابجا کردن اجزاء مواد خام موجود تولید و عرضه نماید که از آن به عنوان تکنولوژی یاد می‌شود.
به عبارت دیگر تکنولوژی، علمی است که نحوه و روش تبدیل مواد اولیه به مواد مورد مصرف و وسایل تولید را مطالعه می کند و شامل دو شاخه کلی است: تکنولوژی شیمیایی و تکنولوژی مکانیکی. در حالت کلی در تکنولوژی شیمیایی، مواد خام بوسیله دگرگون شدن و تغییر ماهیت مواد اولیه، پربها و به مواد مورد نیاز تبدیل می گردند. ولی در تکنولوژی مکانیکی، تنها تغییر شکل مواد مورد نظر است و لذا تغییرات شیمیایی بمفهوم تغییر ماهیت مواد وجود ندارد.
با وجود این نباید صنعت شیمیایی را همواره با تغییر ماهیت مواد اولیه تصور کرد زیرا بسیاری از صنایع شیمیایی وجود دارند که تغییر شیمیایی بمفهوم تغییر ماهیت کلی مواد اولیه در آنها وجود ندارد، ولی چون روشهای شیمی صنعتی همانند استخراج، تبلور و غیره در آنها وجود دارد، جزء تکنولوژی شیمیایی محسوب می گردند، مانند صنایع قندسازی، صنایع روغن کشی و صنایع روغن های معطر و لوازم آرایشی و غیره.
قابل ذکر است که اساس کار صنایع شیمیایی در آزمایشگاه‌ها ریخته می‌شود و کارهای تحقیقاتی و پژوهشی شیمیدانهای امروز در آزمایشگاه ها، راه و روش مهندسان شیمی و اعمال صنایع شیمیایی کارخانه های فردا را تشکیل می دهند و علت تغییر و تبدیل سریع روشهای کار در صنعت نیز به همین خاطر می‌باشد.
صنعت شیمیایی روز به روز عوض می‌شود و پی در پی در حال پیشرفت و گسترش است و بر حسب گسترش و تغییر نوع مواد خام، ماهیت و روشهای کار صنایع شیمیایی روزبروز دگرگون می‌گردد. لذا در این صنایع نمی‌توان یک دستگاه را برای ساختن چندین نوع ماده مختلف بکار برد.
از طرف دیگر، در صنایع شیمیایی فقط گاه گاهی می‌توان از پروسس های قدیمی در کارهای نو بهره گرفت، ولی با وجود این باید شیمیدانها به دانش شیمی قدیمی و نو تسلط داشته باشند، چه بسا با وجود تنوع زیاد در کارها بعضی از پروسس ها و مخصوصاً پروسس‌های فیزیکی و مکانیکی تکرار می گردند. در حالت کلی در صنایع شیمیایی بعضی از پروسس ها شیمیایی و بعضی فیزیکی هستند و این پروسسها هستند که پایه صنعت شیمیایی را تشکیل می دهند و آمیزش این دو است که صنایع شیمیایی را بوجود می آورند.
حال اگر یک شیمیدان بخواهد بوسیله تغییر و تحول مواد مصرفی را پربها نماید که در آن اصول صرفه جوئی یعنی کاربستن کمترین مایه و بدست آوردن بهترین نتیجه، بکار گرفته شود، لازم است به موارد زیر توجه گردد:
1- پروسس‌هائی را نتخاب کند که در آن مواد خام مصرفی همیشه به آسانی بدست آید و واکنشها در شرایط بهتری انجام گیرد.
2- دستگاهها را طوری انتخاب و مرتب کند که کار مورد نظر با حداکثر صرفه جوئی انجام پذیرد.
منظور اول را می‌توان بوسیله یافتن اصول شیمیایی و فیزیکی یک واکنش و انجام تحقیقات عمیق که در آزمایشگاه‌ها صورت می‌گیرد، عملی کرد و نتیجه ایکه بدست می‌آید، راهنمائی برای انتخاب طرح کلی تأسیساتی خواهد بود که کار صنعتی در آن انجام می‌شود.
ولی منظور دوم(انتخاب ماشین آلات لازم و مرتب کردن آنها) مستلزم کار و تجربه و شناخت دستگاهها است که کار یک مهندس شیمی می‌باشد.
لذا شیمیدان بیشتر به واکنشها و قوائد و اصولی که برای انجام واکنشها لازم است می‌پردازد و بیشتر جنبه آزمایشگاهی دارد و مهندس شیمی بویژه بیشر از همه به ماشینها و کار کردن آنها و طرز ساختن مواد و محاسبات آنها توجه دارد. لذا لازم و ضروری است که این دو با هم همکاری داشته و زبان همدیگر را بدانند یعنی مهندس شیمی مقداری از قوانین و اصول شیمیایی و شیمیدان از اصول و کارکرد دستگاه ها و محاسبات بیلان ماده و انرژی آگاهی داشته باشد. همانطوریکه بیان شد اهمیت کارخانه های شیمیایی در کشورهای مختلف از دیدگاه اقتصادی متفاوت است، ولی هدف های زیر در همه جا مشترک می‌باشد.
- برآوردن نیازمندیهای مردم از نظر خوراک، پوشاک، مسکن، حمل و نقل، بهداشت و بهره گیری از مواد خام موجود و ارزان.
برای بعضی از کشورها صادر کردن مواد شیمیایی برای کسب ارز مورد نیاز، اهمیت فراوانی دارد و امروزه کارخانه های شیمیایی مهمترین تولید کننده مواد پایه برای صنایع مختلف همه کشورها می‌باشد و به همین جهت کمتر در مسیر بحرانهای اقتصادی قرار می‌گیرند.
در کشورهائی که مواد خام طبیعی کمیاب است، کارخانه‌های شیمیایی تنوع مواد خام را فراوانتر می کنند مانند: تهیه بنزین یا مواد پلاستیکی و الیاف مصنوعی. این کارخانجات سعی می‌کنند موادی را تولید کنند که از کشورهای خارجی وارد می‌شود. بعنوان مثال در ابتداء دانشمندان سعی می کردند که موادی را بکار برند که بجای کائوچوی طبیعی کاربرد داشته باشد که در نهایت موادی را تهیه کردند که بهتر از کائوچوی طبیعی بود.
اهمیت شایان توجه، اختراعات شیمی صنعتی برای اقتصاد یک کشور است. بعنوان مثال در سال 1913 آلمان معادل مبلغ 173 میلیون مارک، شوره طبیعی از شیلی خریداری می نمود که از آن آمونیاک تهیه می کرد. با ابداع روشهای تهیه کودهای مصنوعی، در سال 1929 آلمان توانست به اندازه 280 میلیون مارک کود شیمیایی ازته صادر کند که نتیجه آن صرفه جوئی ارزی معادل 500 میلیون مارک بوده است.
