KIMIKA

Kimika industriala

Industria kimikoa ekoizpen sektore oso heterogeneoa da eta sekulako garrantzia du ekonomikoki. Konposatu kimiko oinarrizkoak eskari handia duten beste produktu kimiko batzuetan transformatzea helburu duten jarduerak batzen ditu kimika industrialak. Petrolioa hidrokarburoen nahasketa bat da eta energia ekoizteko eta produktu komikoak sortzeko erabiltzen da, besteak beste. Horrenbestez, industria petrokimikoak sekulako garrantzia duela esan dezakegu.

Kimika organiko industrialeko oinarrizko produktuak

Produktu kimiko organiko gehienak petroliotik, gas naturaletik eta ikatzetik lortzen direnak dira, eta hein txikiagoan, substantzia naturalen multzo batetik, garrantzitsuenak honako hauek dira: karbohidratoak, gantzak eta olioak. Ondorengo taulan ikus daitezke lehengai horien arteko erlazio batzuk, sintesiko bitartekari batzuk, eta produktu kimiko organiko garrantzitsu batzuk:

  • Petrolio gordina hidrokarburo ase eta kantitate txikiagoko hidrokarburo asegabeen arteko nahasketa konplexua da. Distilazio zatikatu bidez bereizten dira. Produktu kimikoak prestatzerakoan, karbono atomo kopuru txikiagoa duten zatikiak erabilgarriagoak dira. Frakzio arin horiek lortu ahal izateko, cracking katalitikoa bezalako operazioak egiten dira. Cracking katalitiko hori lortzeko katea luzeenak, katea motzago batzuetan zatitzen dira.
  • Gas naturala metanoak osatzen du batik bat. Ur lurrinarekin erreakzionatzen du tenperatura altuetan CO e H2-ko nahasketa bat lortzeko. Nahasketa horri sintesiko gasa deitzen zaio. Gas hori konposatu organikoak prestatzeko erabiltzen da (metanola eta beste alkohol batzuk, esate baterako).
  • Ikatzak hurrengo elementuak ditu, karbono, hidrogeno, nitrogeno, oxigeno eta sufre kantitate handiak. Airerik ez dagoen toki batean, tenperatura altuetan berotuz gero, kokea sortzen da, altzairua sortzeko erabiltzen dena.
  • Karbohidratoak (biomasa) batik bat polisakaridoak direla esan dezakegu. Landareek izan ohi dituzte, eta horrenbestez, eskuragarri ditugun eta berriztagarriak diren materiak direla esan dezakegu. Glukosa lortu ahal izateko erabiltzen den prozesurik ohikoena hartzidura da. Mikroorganismoen akzioa oso erabilia den modua da, eta horri esker, produktu kimiko ugari, erraz sintetiza daitezke.
  • Gantzak eta olioak, animaliak eta landareak, propanotriolaren estereak (glizerina) dira batik bat. Elikagai industrian erabiltzen dira bereziki. Etxeko xaboia, esate baterako, gantz azidoen nahasketaren sodio gatza da; gantzen eta olioen hidrolisi bidez sortzen da (saponifikazioa).

Kimika industrialeko prozesu erakusgarrienak

Prozesu industrial ugari daude, baina guztiek dute komunean oinarrizko konposatu kimikoak, eskari handia duten beste batzuetan egoki transformatzeko helburua. Azido sulfurikoa, kloroa, sodio hidroxidoa, amoniakoa eta azido nitrikoa sortzeko prozesu industrialak dira batik bat garrantzitsuenak eta interesgarrienak.

  • Azido sulfurikoa: mundu osoan gehien kontsumitzen den produktu kimikoa da, azido ez organiko merkea baita. Ongarriak eta beste produktu kimiko batzuk sortzeko erabili ohi da. Horrez gain, hainbat industriatan erabiltzen da petrolioaren errefinaketarako, pinturetarako, pigmentuak sortzeko, eta abar.

    Fabrikazio prozesurik ohikoena kontaktu metodoa da; metodo horren faserik kritikoena SO2 a SO3 bihurtzeko egiten den oxidazioa da. Kontaktu hori V2O5-ko katalizatzaile heterogeneo batean egiten da, euskarri porotsu inerte baten gainean.

  • Kloroa eta sodio hidroxidoa sodio kloruroaren elektrolisi bidez prestatzea.

    Sodio kloruroaren disoluzio akuosoen elektrolisiari gatzuna ere deitzen zaio eta industria kimikoko erreakziorik garrantzitsuenetariko bat dela esan behar da. Hasierako materiala, sodio kloruroa, ia mugagabea da, eta biltegi naturaletatik edo itsasoko uretik ateratzen da; hori dela eta, elektrolisian erabili aurretik, purifikazio operazioak egin behar dira material horrekin. Prozesua diafragma zeluletan, edo burdin nahiz merkurio katodoen zelulekin egiten da. Konposatu merke eta oparo bat, NaCl, industria mailan eskari handia duten bi oinarrizko produktutan transforma daiteke prozesu horri esker. Bi produktu horiek kloroa eta sodio hidroxidoa dira, baina hidrogenoa ere lortu ohi da (elementu hori ere baliagarria da).

  • Amoniakoa eta azido nitrikoa: amoniakoa sortzeko erabiltzen den metodo industriala, nitrogeno eta hidrogeno elementuak hartuta egiten den sintesia da. Nitrogenoa airetik lor daiteke, eta aldiz, hidrogenoa sintesi gasetatik eskuratutako hidrokarburoetatik.

    Amoniakoa kantitate izugarritan sortu ohi da, eta mundu osoko ekoizpena, urteko, ehun mila milioi tona baino gehiagokoa dela uste da. Sintesi bitartekari oso garrantzitsua da ongarrien industrian, batik bat amonio gatzak prestatzeko, eta azido nitrikoaren sintesia egiteko.

    Azido nitrikoa, amoniakoaren oxidazio katalitiko bidez egiten da industrialki. Airearekin harremanetan jartzean oxidatu egiten da tenperatura altutan, eta platinoaren aleazioan oinarritutako katalizatzaile bat badago, aleazio horrek %10 rodio izan ohi du gutxi gora-behera.

    Azido nitrikoa ongarriak (%65) eta lehergailuak (%25) sortzeko erabiltzen da batik bat. Neurri txikiagoan bada ere (%10), prozesu prestatzaile ugaritan erabiltzen da, batik bat agente oxidatzaile eta nitratzaile bezala.

Sodio kloruroaren elektrolisirako zelula baten eskema.

Oinarrizko produktuen ekoizpena

*EBko (Estatu Batuetako) datuak, 1993an.

Amoniakoaren sintesi industriala.