�ݺ�ߣ

ธาตุและสารประกอบในอุตสาหกรรม จัดทำโดย นางสาวจารุวรรณ ทวยมาตร นิสิต ประกาศนียบัตรบัณฑิตทางการสอน ปีการศึกษา 2545 คณะศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม

3. อุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับโซเดียมคลอไรด์ 1.อุตสาหกรรมแร่ 2. อุตสาหกรรมเซรามิกส์ 4. อุตสาหกรรมปุ๋ย ธาตุและสารประกอบในอุตสาหกรรม

อุตสาหกรรมแร่ การถลุงแร่ ดีบุก พลวง สังกะสีและแคดเมียม ประกอบด้วย เรื่อง แทนทาลัมและไนโอ๶�บียม เซอร์โคเนียม รัตนชาติ

แร่ คือ ธาตุหรือสารประกอบ อนินทรีย์ที่เกิดขึ้นเองมีโครงสร้าง องค์ประกอบและสมบัติเฉพาะตัว 1. จำแนกตามสมบัติทางกายภาพ แร่โลหะ รัตนชาติ แร่อโลหะ แร่เชื้อเพลิง 2. จำแนกแร่ตามประโยชน์ทางเศรษฐกิจ มี 2 ประเภท แร่ประกอบหิน หมายถึง แร่ที่เป็นส่วนประกอบแยกกระจายในหินเช่น แกรนิต ควอร์ตช์ เฟลด์สปาร์ และไมกา ชนิดของแร่

แร่อโลหะ เช่น เฟลด์สปาร์ยิบซัม ดินขาว แกรไฟต์ หินอ่อนทรายแก้ว แร่รัตนชาติ ถ่านหิน แร่เศรษฐกิจและอุตสาหกรรม หมายถึง มีค่าทางเศรษฐกิจ และมีปริมาณมากนำมาใช้ประโยชน์ มี 2 ชนิด แร่โลหะ ที่เป็นธาตุอิสระเช่น ทองคำ ทองแดง เงิน และส่วนใหญ่พบในรูปสารประกอบออกไซด์

การถลุงแร่ คือ การทำให้โลหะแยกตัวออกจากสินแร่ เป็นปฏิกิริยารีดอกช์ มักใช้คาร์บอนเป็นตัวรีดิวช์ ปฏิกิริยา ดังนี้ คาร์บอนไดออกไชด์ การถลุงสินแร่ที่เป็นสารประกอบออกไซด์ การถลุงสินแร่ที่เป็นสารประกอบชัลไฟด มี 2 ประเภท + + 1. สารประกอบ ออกไชด์ คาร์บอน โลหะ + + สารประกอบ ซัลไซด์ ออกซิเจน ก๊าชซัลเฟอร์ สารประกอบออกไชด์

+ + 2. การถลุงสารประกอบคาร์บอเนต สารประกอบคาร์บอเนต สารประกอบ ออกไชด์ คาร์บอนไดออกไชด์ + + + สารประกอบ ซัลไซด์ คาร์บอน โลหะ ซัลเฟอไดออกไชด์ สารประกอบออกไชด์ คาร์บอน โลหะ คาร์บอนไดออกไชด์

ดีบุก ( Sn ) ถลุงได้จากแร่แคสซิเทอไรต์ ( SnO 2 ) ส่วนมากพบในภาคใต้ ระนอง พังงา ภูเก็ต สุราษธานี นครศรีธรรมราช กาญจนบุรี ตาก แม่ฮ่องสอน เชียงราย วิธีการถลุง นำเอาแร่แคสซิเทอไรต์ ( SnO 2 ) ผสมกับถ่านโค๊ก และดินปูน ในอัตราส่วน 20 :4:5 ใส่ในเตาเผาแบบนอน ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นดังนี้ C(s) + O 2 (g) CO 2 (g) CO 2 (g) + O 2 (g) 2CO(g) 2CO (g) + SnO 2 Sn (l) + 2CO 2 (g)

สำหรับหินปูนที่ใส่ลงไปจะช่วยแยก SiO 2 ซึ่งเป็นสารปนเปื้อน ออกมาในรูปตะกรันโดยเกิดปฎิกิริยาดังนี้ CaCO 3 (s) CaO(s) + CO 2 (g) CaO(s) +SiO 2 (s) CaSiO 3 (l) งานฉาบแผ่นเหล็กเพื่อทำกระป๋องบรรจุอาหาร ทำบัดกรีผสมกับตะกั่ว และพลวงเป็นโลหะคอมพิวเตอร์เป็นชิ้นส่วนของเครื่องบิน ภาชนะบรรจุเชื้อเพลิงในเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณู ใช้อุตสาหกรรมเคลือบ ดีบุกที่ได้ต้องนำไปทำให้บริสุทธิ์อีกครั้ง ประโยชน์ของดีบุก

พบมากในสุราษฎรธานี เชียงใหม่ ลำปาง ลำพูน แร่ที่นำมาถลุงคือแร่สติบไนต์หรือพลวงเงิน ( Sb 2 S 3 ) ย่างก่อน คือ ให้ซัลไฟด์เป็นออกไซด์ก่อนโดยการเผา 2Sb 2 S 3 (s) + 9 O 2 (g) Sb 2 O 3 (s) + 6SO 2 (g) จากนั้นนำ Sb 2 O 3 มาถลุงต่อไป คือ ผสมกับถ่านหิน และ Na 2 CO 3 ในอัตราส่วน 20 : 4 : 1 เตาเผาแบบนอน อุณหภูมิคือ 800 – 900 C 0 C(s) + O 2 (g) 2CO(g) Sb 2 O 3 (s ) + 3CO(g) 2Sb(s) + 3CO 2

ผสมกับตะกั่วและดีบุกทำตัวพิมพ์โลหะ ผสมกับตะกั่วทำ แผ่นตะกั่วในแบตอรี่ใช้เป็นส่วนผสมในหัวกระสุนปืนใช้ในอุตสาหกรรม ยาง สี และเซรามิกส์ เป็นต้น ส่วน Na 2 CO 3 ที่เติมจะกำจัดโลหะปนเปื้อนให้กลายเป็นตะกอนลอยอยู่บน พลวงเหลวจากนั้นไขเอาพลวงเหลวออกจาเตาแล้วเทใส่เบ้าเพื่ออัดเป็นแท่ง ประโยชน์ของพลวง

เป็นแร่สังกะสีชนิดซิลิเกต ออกไซด์ ในรูปแร่เฮมิมอไฟต์ [Zn 4 (Si 2 O 7 )(OH)2H 2 O] แร่สมิทซอไนต ( ZnCO 3 ) ซิงค์ไคต์ (ZnO) ส่วนสินแร่ที่พบมากที่สุดอยู่ในรูป สฟาเลอไรต์ ( ZnS ) สังกะสีและแคดเมียม ในประเทศไทยพบในแม่สอด จังหวัดตาก ZnS (s) +3O 2 (g ) 2 ZnO (s) +2SO 2 (g) ZnCO 3 ZnO (s) +CO 2 (g) การถลุงคือ

ในการถลุงสังกะสีใช้อุณหภูมิที่ 1100 จากนั้นนำเอา ZnO มาทำปฏิกริยากับคาร์บอนซึ่งทำหน้าที่เป็น ตัวออกซิไดสจะได้สังกะสีกับก๊าชคาร์บอนไดออกไซด์ดังสมการ 2 ZnO(s) + C(s) 2Zn(s) + CO 2 (g) ให้ทำกล่องไฟฉายเคลือบแผ่นเหล็กใช้ มุงหลังคาบ้าน ยา และอาหารสัตว์ ผสมกับทองแดงเป็นทองเหลือง ใช้ในอุตสาหกรรมสี ประโยชน์ของสังกะสี

คือ แคดเมียม มีการกากแคดเมียมมาเติมกรดซัลฟิวริก ทำให้เป็นกลางด้วยปูนขาว นำไปกรองจะได้แคดเมียมพรุ่น ไปสกัดด้วยกรดซัลฟิวริกอีกครั้ง แล้วน้ำแคดเมียมซัลเฟต ที่ได้ไปแยกด้วยการอิเล็กโทไลซิส แล้วหล่อเป็นแท่ง ใช้ในอุตสาหกรรม ถ่านไฟฉาย แบตอรี่ สี และพลาสติก เคลือบเหล็กกล้า ทองแดงเพื่อป้องการการผุกร่อน ประโยชน์ของแคดเมียม ในการถลุงสังกะสีมีกากของเหลือที่ร้ายแรง

แทนทาลัม ( Ta ) และไนโอ๶�บียม ( Nb ) อยู่ร่วมกันในสินแร่ แทนทาไลต์ - โคลัมไบต์ [(FeMn)(TaNb) 2 O 6 ] ซึ่งพบได้ในตะกรัน ที่ได้จากการถลุงแร่ดีบุก แทนทาลัม ( Ta ) และไนโอ๶�บียม ( Nb ) เอากรันดีบุกมาบดแล้วละลายด้วยกรด HF และ H 2 SO 4 แล้ว เติมเมทิลไอโซบิวทิลคีโตน ( MIBK ) และพบว่าแทนทาลัมและไนโอ๶�บียม ละลายอยู่บนชั้น MIBK นำไปเติม H 2 SO 4 เจือจางพบว่าไนโอ๶�บียมละลาย อยู่บนในชั้นกรดปรับสภาพด้วย NH 3 นำตะกอนไปเผาจะได้ Nb 2 O 5 ผลิต Nb 2 O 5

แยกด้วยการผ่านไอ�Ȩ��ำเข้าไป แทนทาลัมจะอยู่ในชั้นน้ำ ในรูป H 2 TaF 7 เติม KCl แล้วไปตกผลึกจะได้ K 2 TaF 7 นำไปเผาจะได้ Ta 2 O 5 นำไปใช้ประโชน์ ได้เลยถ้าต้องการ Ta Nb จะต้องใช้ โลหะแคลเซียมทำปฏิกิริยาดังต่อไปนี้ ส่วนแทนทาลัมอยู่ในชั้น MIBK CaCl 2 Ta 2 O 5 (s) + 5Ca (s) 2Ta(s) +5CaO (s) CaCl 2 Nb 2 O 5 (s) + 5Ca (s) 2Nb(s) +5CaO (s)

ไนโอ๶�บียม เป็นโลหะสีเทาเงิน จุดหลอมเหลวสูง 2487 C 0 ความแข็งและความเหนียวใกล้เคียงกับทองแดงนำความร้อนนำไฟฟ้าใช้ทำโลหะผสมพิเศษคือไม่เป็นสนิม ใช้สร้างเครื่องอิเล็กโทรนิค อุปกรณ์นิวเคลียร์ สมบัติและประโยชน์แทนทาลัมและไนโอเบีย แทนทาลัม เป็นโลหะสีเงินมีจุดเดือด 5472 C 0 ทนไฟ แข็งแรง เหนียวใกล้กับเหล็กกล้า ในการสร้างเครื่องบินไอพ่นและจรวด ทำอุปกรณ์ไฟฟ้าเครื่องคอมพิวเตอร์ เครื่องอิเล็กโทรนิค เครื่องมือสื่อสาร

1. นำไปถลุงที่ 800-1000 C 0 ใช้คาร์บอนเป็นตัวรีดิวส์ 2. นำมาเผาที่ 500 C 0 โดยพ่นก๊าชคลอรีนตลอดเวลา จะได้ไอ ZrCl 4 นำไปผ่านเครื่องควบแน่นจะได้ผลึก ZrCl 4 นำไปทำปฎิกริยากับ แมกนีเซียม พบมากตามแหล่งดีบุก ในรูปของเซอร์คอน ( ZrSiO 4 ) การถลุง เซอร์โคเนียม

ใช้ทำโลหะผสมเพื่อหุ้มแท่งเชื้อเพลิงยูเรเนียมเป็น โลหะในโครงสร้างแกนเตาปรมาณู ใช้เป็นวัสดุเคลือบเซรามิก เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการกลั่นน้ำมัน ZrCl 4 (s) + 6 Mg(l) Zr(s) + 2MgCl 2 (s) ประโยชน์เซอร์โคเนียม ภายใต้บรรยากาศก๊าชซฮีเลียม จะเกิดปฏิกิริยาดังสมการ

เพชรดี มณีแดง เขียวใสมรกต เหลืองใสสดบุษราคัม แดงแก่ก่ำโกเมนเอก สีหมอกเมฆนิลกาฬ มุกดาหาหมอกมัว แดงสลัวเพทาย สังวาลสายไพฑูรย์ แร่รัตนชาติ มีสมบัติต่างจากแร่ชนิดอื่นคือ แร่รัตนชาติเป็นแร่เศรษฐกิจประเภทอโลหะที่เกิดในรูปผลึกมีความสวยงาม หาได้ยาก และมีความคงทน

เพชรเทียม คือ สารประกอบหลายชนิดเช่น รูไทล์สังเคราะห์ ( TiO 2 ) สทอนเซียมไททาเนต (SrTiO 3 ) คิวบิกมอยศ์แซนไนต์ (SiC) และอื่น ๆ จะกระจายแสงความกว่าเพชร ทำให้มีความวาวมากกว่าเพชร เพชรสังเคราะห์ คือเพชรที่มีองค์ประกอบเหมือนเพชรจริงทุกประการ แต่เกิดจากการสังเคราะห์ เพชร ชนิดต่าง ๆ

สารอนินทรีย์ คือ รัตนชาติหรืออัญมณีที่ได้มาจากแร่ธาตุที่อยู่ใต้ผิวโลก มีโครงสร้างทางเคมีค่อนข้างคงที่ อะตอมภายในเรียงตัวกันอย่างมีระเบียบ เป็นผลึกมีเหลี่ยม มีมุม ผิวหน้าผลึกเรียบเช่น ทับทิม ไพลิน โกเมน มรกต บุษราคัม เป็นต้น แหล่งกำเนิดแร่รัตนชาติ สารอินทรีย์ คือ รัตนชาติ หรืออัญมณีที่ได้มาจากสิ่งมีชีวิต อะตอมภายในเรียงตัวกันอย่างไม่เป็นระเบียบมีความแข็งน้อย เช่น อำพัน ไข่มุก หินปะการัง กระ เปลือกหอย งาช้าง เป็นต้น

ระบบ ผลึกของแร่รัตนชาติ ระบบนี้มี 3 แกนมีแกนยาว 2 เท่ากัน ตัดกันที 90 0 ในระนาบเดียวกันส่วนแกนที่สามยาวกว่า 2 แกนแรก แร่ คือ เพทาย 1. ระบบไอโซเมทรอกหรือคิวบิก ระบบนี้มี 3 แกนเท่ากัน และตัดกันที่กึ่งกลางเป็นมุมฉาก แร่ที่จัดในระบบนี้คือ เพชร โกเมน เป็นต้น 2. ระบบเตตระโกนาล

ระบบนี้มี 4 แกน โดยที่ 3 แกนอยู่ในระนาบเดียวกันและตัดกันที่ 60 0 ส่วนแกนที่ 4 ตั้งฉากกับระนาบนี้แร่ที่อยู่ในระบบได้แก่ ควอร์ตช์ คอรันดรัม ทัวมาลีน 3. ระบบเฮกซะโกนาลหรือระบบไตรโกนาล ระบบมี 3 แกน ที่ยาวไม่เท่ากัน และทั้งสามตัวกันทำมุม 90 0 แร่ที่อยู่ในระบบนี้คือ เพอริดอท คริสโซเบอริล เป็นต้นล 4. ระบบออโทรอมบิก

ระบบนี้แกนความยาวและมุมไม่เท่ากัน แร่ที่จัดอยู่ในระบบคือ เทอร์ควอยซ์ เป็นต้น มี 3 แกนไม่เท่ากัน โดยมี 1 แกนตั้งฉากอี 2 แกน แร่ที่อยุ่ในระบบนี้คือเช่น สปอดูมีน หยก เนฟไฟรท์ เป็นต้น 5. ระบบมอนอคลินิก 6. ระบบไตรคลีนิก

ต้องประกอบด้วย 1. ความสวยงาม 2. ความหายาก 3. ความคงทน ความคงทนแบ่งออกเป็น ความแข็ง ความเหนียว ความทนทาน สมบัติของแร่รัตนชาติ

คือ ความทนทานในการขีดข่วน เราวัดความแตกต่างความแข็งของเพชรพลอย และแร่ต่าง ๆ โดยใช้มาตราฐานของโมส ความแข็งของรัตนชาติ หมายถึง ความคงทนต่อสารเคมีทีสามารถทำให้โครงสร้างของพลอยชำรุดหรือแตกสลายเช่น กรด เบส แอลกอฮอล์ ความเหนียวของรัตนชาติ หมายถึง ความคงทนต่อการแตกเป็นหรือแยกออกเมื่อถูกกดดัน ความทนทาน

ตารางมาตราฐานของโมส โดยเริ่มความแข็งดังนี้

มีความงดงามสามารถทำได้หลายวิธี เช่นการเจียระไน การเผา การฉายแสง การย้อมสี การฟอกสี กาซ่านสี การเคลือบพลอย การปรับปรุงคุณภาพของพลอย วิธีการปรับปรุง การเผาด้วยความร้อน การฟอกสี การฉายแสง การย้อมสี การแช่น้ำมัน การเคลือบพลอยด้วยขี้ผึ้ง การเคลือบพลอยด้วยสีต่าง ๆ

เผาได้ทั้งเป็นก้อน และพลอยที่เจียไนแล้ว วิธีคือนำพลอยใส่ในเบ้าแล้วเผาด้วยแก๊ส อาจเผาที่ละเม็ด หรือรวมกัน ส่วนมากเป็นเคล็ดลับไม่เปิดเผย การเผาด้วยความร้อน ทำกับพลอยประเภทคอรันดัม คือ ไพลิน ทับทิม เนื่องจากการเผาไม่ทำให้สีสดขึ้น จึงได้มีการธาตุมาเผารวมกับพลอย สีของไพลินได้มาจากเหล็ก การซ่านพลอย

ทำให้เปลี่ยนสีได้ แน่เปอร์เซ็นต์การเปลี่ยนสีถาวรน้อยมาก ยกเว้นโทแปรและเพชร ปกติเพชรที่ไม่มีสีหรือสีน้ำตาลอ่อนจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินเข้ม เมื่อถูกรังสีแกมมา การย้อมสีพลอย ตามต้องการ พลอยต้องมีรอยแตกร้าวพอที่สารละลายแทรกซึมเข้าไปได้ ตัวอย่างเช่น ควอร์ตซ์ ปะการัง หยก เป็นต้น การฉายแสง

การฟอกสี จะทำกับไข่มุก และงาช้าง ปละหยด โดยใช้สารเคมีฃฟอกเพื่อให้ดูสีเรียบสะอาดและมีความวาว โดยเฉพาะไข่มุกและงาช้าง มักทำการเคลือบสีพลอยด้วยสี การแช่น้ำมัน ทำกับพลอยที่มีร้อยร้าวตามผบริเวณผิวพลอยดูสวยขึ้นทั้งสีและความสะอาด เพราะน้ำมันจะซึมเข้าไปในเนื้อพลอยเพื่อปกปิดร้อยร้าว ส่วนมากจะทำในพลอยมรกต เพราะเป็นพลอยที่มีรอยร้าวมากที่สุด

การเคลือบพลอยด้วยขี้ผึ้งหรือพลาสติก เพื่อประสารรอยร้าวไม่ให้ร้าวมากขึ้นหรือเพื่อทำให้พื้นที่ผิวพลอยเรียบ มีหลายลักษณะดังนี้ 1. การทาสีที่ผิวพลอย เป็นการทาสีที่ก้นผิวพลอยเพื่อเปลี่ยนสี 2. การเคลือบสีที่พื้นผิวพลอย เป็นการเคลือบไว้รอบ ๆ มีสีเข้มขึ้น 3. การอุดหรือปะ ในพลอยที่ผิวไม่เรียบเพื่อให้ดูเรียบทำให้ราคาดีขึ้น 4. การฉาบสีไว้ที่ก้นพลอย ส่วนใหญ่ทำให้พลอยดูมีความวาวมากขึ้น การเคลือบสีพลอยด้วยสีต่าง ๆ

คืออุตสาหกรรมที่ทำการผลิต ผลิตภัณฑ์ ต่าง ๆ ได้มาจากสารอนินทรีย์จำพวกดิน หิน แร่ ซึ่ง ทำให้เป็นรูปร่างแล้วนำไปให้เผา เครื่องปั้นดินเผา แก้วทุก ชนิด ซีเมนต์ โลหะเคลือบเงา เช่นเครื่องสุขภัณฑ์ต่าง ๆ อุตสาหกรรมเซรามิกส์ คือ อุตสาหกรรมเซรามิก ขัดสี เช่นหินขัด กระดาษทราย เซรามิกส์ชนิดพิเศษ เช่นกระดูกเทียม วัตถุทนไฟ เช่นอิฐทนไฟ และ ฉนวนไฟฟ้า

โทษของเซรามิก ในการเคลือบจะใช้สารตะกั่ว เป็นตัวช่วยละลาย ถ้าน้ำเคลือบไม่ติด จะให้ตะกั่วหลุดออกมา ใส่อาหารที่เป็นกรด - เบส ซึ่งละลายตะกั่วซึ่งเป็นอันตรายต่อมนุษย์ ผลิตภัณฑ์เซรามิก ทนความร้อน ทนต่อสารเคมี และมีสมบัติทางไฟฟ้าพิเศษ กว่าสารอื่น จึงนำมาใช้ทำฉนวนไฟฟ้า ทำแผ่นวงจรรวม ( IC ) ทำแผ่นซิลิคอนในเซลสุริยะ ประโยชน์ของเซรามิก

อุตสาหกรรมเกี่ยวกับโซเดียมคลอไรด์ การผลิตโซเดียมคลอไรด์ การผลิตโซเดียมไฮดอกไซด์และก๊าชคลอรีน การผลิตโซดาแอชจากโซเดียมคลอไรด์ การผลิตผงชูรส

การผลิตโซเดียมคลอไรด์ ( NaCl ) มี 2 ชนิดคือ เกลือสมุทร เกลือสินเธาว์ เกลือสินเธาว์ใช้ในการผลิตอุตสาหกรรม ส่วนเกลือสมุทธนิยม ใช้ในการบริโภค เพราะมีไอโอดีนเยอะ

2. การทำนาเกลือ อาศัยหลัก เกลือที่ละลายได้น้อยจะตกผลึกก่อน เช่น CaSO 4 NaCl MgSO 4 MgCl 2 CaCl 2 การผลิตเกลือสมุทร 1. การเตรียมที่นา เป็น 3 ขั้นตอน คือ นาตาก นาเชื้อ นาปลง ซึ่งมีระดับพื้นที่ลดหลั่นตามลำดับเพื่อสะดวกในการระบายน้ำ และขังน้ำ

แผนผังที่ 1.0 แสดงการ ผลิต เกลือ สมุทธ อย่างง่าย รูปแบบการผลิตเกลือสมุทร

เกลือสินเธาว์อยู่ในรูปเกลือหิน ( Rock Salt ) การผลิตมี 2 วิธี การผลิตเกลือสินเธาว์ 2 วิธีให้หลักการละลายน้ำ นำมากรอง นำมาระเหย นำมาตกผลึก

1. ก่อให้เกิดปัญหาการแพร่กระจายของดินเค็ม ทำให้มีผลต่อการเจริญเติบโตของพืช การผลิตเกลือกับปัญหาสิ่งแวดล้อม 2. ทำการเพาะปลูกไม่ได้ผลและเมื่อลงไปในแม่น้ำลำคลองมีผลต่อการเจริญเติบโตของสัตว์น้ำ

ในปัจจุบันได้มีการตกผลึกเกลือโดยใช้หม้อเคี่ยวระบบสูญญากาศเพื่อ นอกจากนี้ยังมีการยุบตัวของบริเวณทีมีการผลิตเกลือจากชั้นกินเกลืออีกด้วย ลดปัญหาการแพร่กระจายของดินเค็ม

1. ในกระบวนการอิเล็กโทรลิซิสของสารละลายโซเดียมคลอไรด์ การผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์และก๊าชคลอรีน รูปที่ 2.0 แสดงเซลล์อิเล็กโทไลต์อย่างง่าย ( เซลล์ปรอท ) ในการผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์

จะได้โซเดียมไฮดรอกไซด์และก๊าชคลอรีน และก๊าชไฮโดรเจนเป็นผลิตภัณฑ์ ดังนี้ ปฎิกิริยาที่เกิดขึ้น ที่ขั้วแอโนด ( ขั้วบวก ) : 2Cl - (aq) Cl 2 (g) + 2 e- ที่ขั้วแคโทด ( ขั้วลบ ) : 2Na + (aq) +2e 2Na(s) เมื่อนำเอาโลหะอะมัลกรัมมาทำปฏิกิริยากับน้ำ จะได้โซเดียมไฮดรอกไซด์ ดังสมการ 2NaHg (x) (l) + 2H 2 O (l) H 2 (g) + 2 NaOH (aq) + 2XHg (l)

ข้อเสีย คือ ในน้ำทิ้งจะมี HgCl 2 ปนออกมาในน้ำจุลินทรีย์จะเปลี่ยน HgCl 2 เป็นไดเมทิลเมอร์คิวรีสารนี้เข้าไปอยู่ในเปลาและสัตว์น้ำ เมื่อมนุษย์บริโภคปลาหรือสัตว์น้ำเหล่านี้เข้าไปจะเป็นอันตรายเมื่อปรอทสะสมมากกว่า 50 มิลลิกรัมอาจตายได้ ข้อดี คือ จะได้โซเดียมไฮดรอกไซด์ที่บริสุทธิ์ 1. การผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์อิเล็กโทรลิซิส มีลักษณะ

ที่ขั้วแอโนด : 2Cl - (aq) Cl 2 (g) + 2 e - ที่ขั้วแคโทด : H 2 0(l ) +2e - 2 OH - ( aq ) + H 2 (g) 2. การผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์ด้วยเซลล์เยื่อแลกเปลี่ยนไอออน เซลล์ชนิดนี้มีคุณสมบัติพิเศษคือยอมให้อิออนบวกผ่านเท่านั้น เกิดปฎิกริยาดังสมการ

จะได้ก๊าช H 2 และ OH - ที่แคโทด แล้ว OH - จะไปรวมตัวกับ Na + เกิดเป็น ในขณะเดียวกัน ก๊าช Cl 2 ไม่สามารถผ่านเซลล์เยื่อแลกเปลี่ยนอิออนได้ ทำให้ได้แต่ NaOH ออกมา

ประโยชน์ของโซเดียมไฮดรอกไซด์ และคลอรีน NaOH นำมาใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตสบู่ ผงซักฟอก ผงชูรส ฯลฯ 2NaOH (aq) + Cl 2 (g) NaOCl (aq) + NaCl (aq) + H2O(l) ยังใช้คลอรีนทำพลาสติก การกลั่นน้ำมัน ฟอกเยื่อกระดาษ ฯลฯ Cl 2 ใช้เป็นวัตถุดิบในสารฟอกขาว เกิดจากการผ่านก๊าชคลอรีนสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ ดังสมการ

2. นำก๊าชคาร์บอนไดออกไซด์ที่ได้ไป เตรียมโซเดียมไฮโดรเจนคาร์บอนเนต ( NaHCO 3 ) การผลิตโซดาแอชจากโซเดียมคลอไรด์ โซดาแอชจากโซเดียม คลอไรด์ ( Na 2 CO 3 ) ผลิตด้วยกระบวนการโซลเลย์ 1. นำหินปูนมาเผาได้แคลเซียมออกไซด์กับก๊าชคาร์บอนไดออกไซด์ CaCO 3 (s) CaO (s) + CO 2 (g) CO 2 (g) + NH 3 (g) + H 2 O (l) +NaCl (aq) 2NaHCO 3 (s) + NH 4 Cl (aq)

3. นำโซเดียมไฮโดรเจนคาร์บอนเนตมาเผาจะได้โซเดียมคาร์บอเนต 2NaHCO 3 (s) Na 2 CO 3 (s) + H 2 O(l) + CO 2 (g) โซดาแอช เป็นวัตถุดิบที่สำคัญในการผลิตแก้ว ผลิตกระดาษ ผลิตสารเคมี ชนิดต่าง ๆ อุตสาหกรรมสิ่งทอ อุตสาหกรรมปิโตรเลียม การผลิตสบู่ และสารกำจัดความกระด้างของน้ำ

การผลิตผงชูรส 2NaOH (aq) + HOOC(CH 2 ) 2 CH(NH 2 )COOH (s) HOOC(CH 2 ) 2 CH(NH 2 )COONa (aq) + H 2 O เตรียมจาก ปฎิกิริยาระหว่างโซเดียมไฮดรอกไซด กับกรดกลูตามิก กรดกลูตามิกเตรียมได้จากแป้งมันสำปะหลังหรือโมลาส ดังนี้

1. เป็นผลึกรูปแท่งเข็ม ขาวไม่มาก ผิวไม่เป็นประกาย 2. ละลายน้ำได้ดี สารละลายเป็นกลาง ( เพราะมี – COOH และ NH 2 ซึ่งเป็นกรดและเบสเหลืออยู่อย่างละหมู่ ) 3. มีรสหวานและเค็มอย่างเล็กน้อย มีกลิ่นคาวเล็กน้อย คุณสมบัติทั่วไปของผงชูรส

สารเจือปนที่พบคือ 1. เกลือแกลง 2. น้ำตาลทราย 3. Sodium Meta phosphate (NaPO 3 ) 4.Sodium tetra borate (Na 2 B 4 O 7 10H 2 O) หรือน้ำประสาททอง ผงชูรสปลอม ผงชูรสที่มี Mono Sodium glutsmate ต่ำกว่า 95 %

โดยเฉพาะสารบอเร็กนั้นมีอันตรายมากที่สุด จะสะสมในร่างกาย จะระคายเคืองต่อระบบทางเดินอาหารเบื่ออาหาร อาเจียน ผิวหนังเป็นผื่นแดง กล้ามเนื้อและเท้ากระตุก ความดันโลหิตต่ำ และ NaPO 3 ทำให้มีอาการท้องเดิน อันตรายจากผงชูรสปลอม

การทดสอบหาสิ่งเจือปนในผงชูรส (1) ทดสอบ เกลือแกง นำผงชูรสที่สงสัยเติม + dilute HNO 3 ถ้ามีจะเกิดตะกอนสีขาวของ ที่ AgCl ละลายน้ำได้ดี การเกิดปฎิกิริยาดังนี้ AgNO 3 (aq) + NaCl (aq) AgCl (s)+ NaNO 3 (aq) ทดสอบน้ำตาล นำชูรสที่ต้องสงสัยมา ละลายน้ำ ใช้ กรดไฮโดรคลอริกเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาจากนั้นนำมาการทดสอบด้วย benedic ได้ตะกอนสีแดง ของ Cu 2 O ( หลังการต้ม )

การทดสอบหาสิ่งเจือปนในผงชูรส (2) ทดสอบ NaPO 3 โดยการนำเอาสารละลายมาทำให้เป็นกรดด้วย HNO 3 แล้วเติมสารละลายอัมโมเนียโมลิบเดตลงไป จะได้ตะกอนสีเหลือง ทดสอบสารประสาททอง Borax มี 2 วิธี ดังสมการ 1. ผงชูรสที่สงสัย + เอทานอล เติม กรดซัลฟิวริกเข้มข้นเป็นตัวเร่ง จากนั้น เผาไฟ ถ้ามี Borax จะเกิด เปลวไฟสีเขียว 2. ผงชูรสที่สงสัย + กรดไฮโดรคลอริก จากนั้นเคี่ยวเกือบแห้ง ใช้กระดาษขมิ้นจุ่ม ถ้ามี Borax กระดาษจะมีสีชมพูเกิดขึ้น

อุตสาหกรรมปุ๋ย ปุ๋ยอนินทรีย์ หรือ ปุ๋ยวิทยาศาสตร์ คือปุ๋ยที่ได้จากการสังเคราะห์ ปุ๋ยอินทรีย์ คือ ปุ๋ยที่ได้จากซากสิ่งมีชีวิต โดยมีแบคทีเรียเป็นต้นเหตุ ได้แก่ ปุ๋ยหมัก ปุ๋ยคอก เป็นปุ๋ยที่ได้จากมูลสัตว์ที่ปล่อยให้ย่อยสลายด้วยเองโดยธรรมชาติ

ที่สำคัญคือปุ๋ยแอมโมเนียซัลเฟต ยูเรีย และฟอตเฟต มี วิธีการผลิต ดังนี้ วัตถุดิบที่สำคัญในการเตรียมปุ๋ยวิทยาศาสตร์คือ NH 3 , CO 2 และ H 2 SO 4 ปุ๋ยวิทยาศาสตร์ ก๊าช คาร์บอนไดออกไซด์ได้มาจากการทำปฏิกิริยาของ ก๊าช คาร์บอนมอนอกไซด์กับไอน้ำ ดังสมการ CO(g) + H 2 O(g) FeO,Cr 2 O 3 CO 2 (g) + H 2 (g) 400 C0 1. การเตรียมก๊าชคาร์บอนไดออกไซด์

- วัตถุดิบที่ใช้เตรียม NH 3 คือ N 2 และ H 2 N 2 (g) + 3H 2 (g) 2NH 3 (g) - ก๊าชไนโตรเจนได้จากอากาศ ส่วนก๊าชไฮโดรเจนเกิดจาการทำปฏิกิริยา ของก๊าชมีเทนที่สภาวะเหมาะสมดังสมการ 2 CH 4 (g) + O 2 (g) Ni 2 CO(g) + 4 H 2 (g) 2. การเตรียมก๊าชแอมโมเนีย หรือเกิดจากการทำปฎิกิริยาของก๊าชมีเทนกับไอน้ำที่สภาวะเหมาะสม CH 4 (g) + H2O (g) Ni CO(g) + 4 H 2 (g)

นำเอาก๊าช SO 2 ไปทำปฏิกิริยากับก๊าชออกซิเจนเป็น SO 3 ดังสมการ 2 SO 2 + O 2 (g) 2SO 3 (g) แล้วนำเอาก๊าช SO 3 ไปทำปฎิกิริยากับกรด H 2 SO 4 เข้มข้น ( เกือบบริสุทธิ์ ) จะได้โอเลียม ( H 2 S 2 O 7 ) ดังสมการ SO 3 (g) + H 2 SO 4 (aq) H 2 S 2 O 7 (aq) เมื่อนำเอาโอเลียมมาละลายน้ำจะได้สารละลายกรดซัลฟิวริก 3. เตรียมกรดซัลฟิวริก เมื่อเตรียมได้ สารตั้งต้น ครบ 3 ชนิดก็นำมาเตรียมเป็นปุ๋ยได้เลย

2. การผลิตปุ๋ยฟอสเฟต มีการผลิตได้จากขั้นตอนต่อไปนี้ 1. ใช้กรดซัลฟิวริกเข้มข้น 4-5 โมลต่อลิตร ทำปฎิกิริยากับ หินฟอสเฟต [CaF 2 .3Ca 3 (PO 4 ) 2 ] ดังสมการ 2NH 3 (g) + H 2 SO 4 (aq) (NH 4 ) 2 SO 4 (s) 2NH 3 (g) + CO 2 (g) NH 2 CONH 2 (s) + H 2 O(g) 1. การผลิตปุ๋ยแอมโมเนียซัลเฟตและยูเรีย มีการผลิตได้จากขั้นตอนดังสมการ CaF 2 .3Ca 3 (PO 4 ) 2 (s) + 10 H 2 SO 4 (aq) 6H 3 PO 4 (aq) 10 CaSO 4 (s) + 2HF(aq)

นอกจากนี้ยังเตรียมโดยตรงได้จากปฏิกิริยาต่อไปนี้ นำ H 3 PO 4 ที่เกิดขึ้นมาทำปฏิกิริยากับหินฟอสเฟตที่เหลือดังสมการ CaF 2 .3Ca 3 (PO 4 ) 2 (s) + 14 H 3 PO 4 (aq) 10Ca(H 2 PO 4 ) 2 (s)+ 2HF(aq) CaF 2 .3Ca 3 (PO 4 ) 2 (s) + 7H 2 SO 4 (aq)+ 3H 2 O(l) 3Ca(H 2 PO 4 ) 2 .H 2 O+ CaSO 4 (s)+ 2HF(aq)

อุตสาหกรรมเคมีทุกชนิดล้วนแต่อาศัยหลักการทางเคมีและมีผลต่อการพัฒนาประเทศทั้งสึ้น ถ้านำหลักเคมีไปใช้อย่างถูกต้องจะต้องเกิดประโยชน์ในการพัฒนาประเทศอย่างมาก ถ้าใช้อย่างไม่ระมัดระวังจะทำให้เกิดปัญหาต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อม ได้ สรุปสุดท้าย The end

เอกสารอ้างอิง วารี เนื่องจำนงค์ คอนเซป เคมี , สำนักพิมพ์แมค์ , กรุงเทพมหานคร , ปีที่พิมพ์ 2540 , หน้า 399-407 สมชาย ฉันทศิริวรรณ และคณะ เคมีซัมมารี่ , สำนักพิมพ์ พีบีซี จำกัด , กรุงเทพมหานคร , ปีที่พิมพ์ 2539, หน้า 104-113 สำราญ พฤษ์สุนทร เคมีเล่ม 4 สำนักพิมพ์พัฒนาศึกษา กรุงเทพมหานคร , ปีที่พิมพ์ 2543 , หน้า 353-383 www.google.com ที่ค้นหารูปภาพ

�ݺ�ߣ

Industrial11

More Related Content

Industrial11