Tlenowce - referat

Charakterystyka ogólna


Do tlenowców należą: tlen, siarka, selen, tellur i polon. W grupie tej, podobnie jak w grupie azotowców, obserwuje się, w miarę wzrostu liczby atomowej, przejście do typowych niemetali (tlen, siarka), poprzez półmetale (selen, tellur) do metalu (polon). Wobec konfiguracji powłoki walencyjnej ns2 np4 atomy tlenowców maja tendencję do pobierania dwóch elektronów, w wyniku czego osiągają konfigurację elektronową najbliższego helowca i uzyskują stopień utlenienia –II. Może to być realizowane na jeden z trzech sposobów:


- przez pobranie dwu elektronów i utworzenie anionu X 2-, który ma zdolność tworzenia


wiązania jonowego; praktycznie „czyste” wiązanie jonowe występuje w tlenkach litowców,


berylowców i w większości metali bloku energetycznego d. Ponieważ elektroujemność


maleje i w selenkach oraz tellurkach nie przekracza 50 %.


- przez pobranie jednego elektronu i utworzenie jednego wiązania kowalencyjnego; powstaje wówczas anion XH -, np. OH-, SH-.


Trwałość tego typu anionów maleje od tlenu do selenu; nie są znane wodorotellurki.


- przez utworzenie dwóch wiązań kowalencyjnych, np. w cząsteczkach H20, SCl2.





Siarka i następujące po niej pierwiastki mogą tworzyć maksymalnie sześć wiązań kowalencyjnych. W przypadku siarki najtrwalszy jest stopień utlenienia +VI, w selenie trwałość stopni utlenienia +IV i + VI jest zbliżona, natomiast w przypadku telluru i polonu trwałym stopniem utlenienia jest +IV.





Występowanie i otrzymywanie


Tlen stanowi 48,6 % powierzchniowych warstw Ziemi (litosfery i hydrosfery). Występuje głównie w postaci związanej (dwutlenek krzemu, glinokrzemiany, woda). W stanie wolnym, jako dwutlen, stanowi 20 % powietrza. Oprócz dwutlenu atmosfera ziemska zawiera drugą odmianę alotropową tlenu – ozon 03. Ozon tworzy się w atmosferze podczas wyładowań elektrycznych (np. podczas burz; poznajemy to po charakterystycznym dla ozonu zapachu), a przede wszystkim w stratosferze (tzn. warstwie atmosfery na wysokości 11-30 km nad powierzchnią Ziemi) w wyniku pochłaniania promieniowania nadfioletowego. Proces tworzenia się i rozpadu ozonu ma charakter cykliczny i zachodzi wg następującego mechanizmu


O2 + hv → 2 O


0 + O2 → 03


03 + hv → 0 + 02


0 + 03 → 2 02


Symbol hv oznacza kwant promieniowania z zakresu nadfioletu. Ponieważ w wyniku pochłaniania promieniowania nadfioletowego następuje zarówno synteza, jak i rozpad cząsteczek ozonu, zatem ustala się stan stacjonarny, któremu odpowiada stałe stężenie ozonu w stratosferze.


Promieniowanie nadfioletowe jest bardzo szkodliwe dla organizmów żywych – uśmierca organizmy jednokomórkowe (rozkłada cząsteczki białek i kwasów nukleinowych) oraz niszczy komórki powierzchniowe roślin i zwierząt. Nawet niewielki wzrost natężenia promieniowania nadfioletowego w biosferze może spowodować zakłócenie procesów fotosyntezy, zniszczenie fitoplanktonu stanowiącego początek oceanicznego łańcucha pokarmowego, obniżenie zawartości tlenu w troposferze (jako konsekwencja zakłócenia procesów fotosyntezy), zmiany klimatyczne, wzrost zachorowań na nowotwory skóry i choroby oczu oraz osłabienie systemu immunologicznego ludzi i zwierząt.


Jedynym „parasolem” chroniącym przed nadmiernym promieniowaniem nadfioletowym jest ozon zawarty w stratosferze. Jego ilość jest jednak niewielka 1012 cząsteczek . cm –3, czyli ok. 10 –9 mol . dm –3, co odpowiada ciśnieniu cząsteczkowemu ok. O,01 Pa). Uzasadnione są przypuszczenia, że działalność ludzka uszkodziła warstwę ozonową w stratosferze. Alarm został podniesiony w roku 1985 po wykryciu „dziury ozonowej” nad Antarktydą. Mechanizm jej tworzenia wyjaśnili meteorolodzy cyrkulacja powietrza i półrocznymi zmianami nasłonecznienia w obszarach podbiegunowych. Z chemicznego punktu widzenia zanik ozonu jest spowodowany emisją zanieczyszczeń do atmosfery; za głównego „sprawcę” uznano freony – związki halogenoorganiczne typu CxHyBr-CluFv wykorzystywane powszechnie od roku 1940 w aerozolach oraz jako środek gaśniczy i chłodniczy. W roku 1985 podpisano tzw. Konwencję Wiedeńską, uzupełnioną w roku 1987 tzw. Protokołem Montrealskim, zobowiązującą do eliminacji freonów i zastąpienia ich substancjami nie rozkładającymi ozonu. Badania wskazują, że rozkład ozonu jest procesem katalitycznym; udowodniono kilka jego mechanizmów, z których najniebezpieczniejszym jest prawdopodobnie cykl z udziałem rodników Cl*, OH * lub cząsteczek NO jako katalizatorów, np.


Cl* + 03 →Cl0 + O2


OH* + O3 → HO2 + 02


ClO + HO2 →HOCl + O2


HOCl + Hv → OH* + Cl*


W procesie są odtwarzane drobiny katalizatorów; szacuje się, że jeden atom chloru niszczy średnio 105 cząsteczek ozonu.


Na skalę przemysłową tlen otrzymuje się przez destylację frakcjonowaną skroplonego powietrza (por. otrzymywanie azotu); produkt zwiera nieco azotu i praktycznie całą ilość argonu występującą w powietrzu. Niewielkie ilości bardzo czystego tlenu otrzymuje się przez elektrolizę wody (tzn. roztworów wodorotlenków litowców), ale jest to proces bardzo energochłonny. W skali laboratoryjnej wytwarza się tlen przez termiczny rozkład KMnO4 lub KClO3, katalityczny rozkład H2O2 lub reakcję H2O2 z KMnO4 .


Ozon w skali technicznej i laboratoryjnej otrzymuje się za pomocą wyładowań elektrycznych w tzw. ozonizatorach.


Siarka stanowi ok. 0,048 % litosfery (16 miejsce pod względem rozpowszechnienia). Siarka rodzima tworzy rozległe złoża pochodzenia wulkanicznego i organicznego. Wchodzi także w skład licznych minerałów, głównie siarczków (np. ZnS – blenda cynkowa, PbS – galena, FeS2- piryt) i siarczanów (np. CaSO4 . 2H20 – gips, CaS04 – anhydryt). Rozpuszczalne siarczany sodu i magnezu wchodzą w skład wody morskiej i wody „słonych” i „gorzkich” jezior. Siarka występuje także (w postaci H2S) w gazie ziemnym jako jego zanieczyszczenie, jest składnikiem wód mineralnych oraz gazów wulkanicznych (H2S i S02)


Krystaliczna siarka występuje w dwóch odmianach polimorficznych: rombowej – trwałej w temperaturze mniejszej niż 368,7 K oraz jednoskośnej – trwałej w przedziale temperatury 368,7 K – 392,2 K (temperatura topnienia). Mają one zbliżoną reaktywność chemiczną. W praktyce mamy do czynienia wyłącznie z odmiana rombową.


Ponieważ kwas siarkowy jest podstawowym półproduktem przemysłu chemicznego produkowanym na ogromna skalę, zatem zarówno złoża siarki rodzimej, jak i związków siarki są eksploatowane w skali wielkoprzemysłowej.


Siarkę rodzimą eksploatuje się metodami górnictwa podziemnego lub odkrywkowego (np. w Polsce w rejonie Tarnobrzegu) oraz metodą wytapiania podziemnego za pomocą przegrzanej pary wodnej pod wysokim ciśnieniem. Jest to metoda Frasha polegająca na tłoczeniu przegrzanej pracy wodnej i sprężonego powietrza w głąb złoża za pomocą koncentrycznie umieszczonych rur; stopiona siarka jest wypierana na powierzchnię sprężonym powietrzem. Tą metodą uzyskuje się produkt o wysokiej czystości. Złoża tarnobrzeskie, eksploatowane odkrywkowo, zawierają niewielki procent siarki zmieszanej ze skała płonną. Urobek górniczy jest zatem wzbogacony przez flotację, w której wykorzystuje się różnice zwilżalności wodą siarki i skały płonnej. Zmielony surowiec jest mieszany z nadmiarem wody zawierającej środki spieniające; przez mieszaninę przepuszcza się strumień powietrza, co powoduje powstanie piany. Pęcherzyki piany porywają ze sobą niezwilżalne wodą ziarna siarki, natomiast materiał zwilżalny opada na dno zbiornika. Zebrana piana zawiera koncentrat siarki (70-90% S), który oczyszcza się przez przetapianie.


Siarczki metali eksploatuje się raczej jako rudy metali, a nie jako źródło siarki. Rudy siarczkowe praży się w strumieniu powietrza otrzymując tlenki metali (z których produkuje się metale metodami hutniczymi lub elektrochemicznymi) oraz dwutlenek siarki w gazach odlotowych, który musi być wykorzystany „na miejscu” do produkcji kwasu siarkowego. Siarkowodór zanieczyszczający gaz ziemny (w ilości nawet 1 %) musi być z niego usuwany. Opracowano metodę katalitycznego utleniania


2 H2S + 02 → 2 S + S H20


w wyniku której otrzymuje się bardzo czysta siarkę. Odkrycie we Francji i eksploatacja ogromnych złóż mocno zasiarczanego gazu ziemnego (rejon Lacq) pociągnęły za sobą produkcję dużych ilości taniej siarki i obniżkę cen światowych.


Selen występuje jako zanieczyszczenie rud siarczkowych i jest odzyskiwany jako SeO2 z pyłów powstających podczas ich prażenia.


Tellur jest odzyskiwany z rud miedzi podczas jej rafinacji elektrolitycznej.


Polon nie ma izotopów trwałych. Występuje on we wszystkich szeregach promieniotwórczych jako „produkt pośredni” – najtrwalszy izotop 209Po ma okres połowicznego rozpadu równy 103 lata. Izotop 210Po został odkryty przez Marię Skłodowską-Curie i Piotra Curie w roku 1898 (polska, obok Francji (frans), Niemiec (german), Rosji (ruten) i USA (ameryk), jest krajem uhonorowanym pierwiastkiem).


Właściwości chemiczne i najważniejsze związki


Tlen


Dwutlen jest gazem bezbarwnym i bezwonnym, skraplającym się w temperaturze 90,2 K. Jest stosunkowo słabo rozpuszczalny w wodzie – w temperaturze 293,15 K pod ciśnieniem 1000 hPa w 1 dm3 wody rozpuszcza się 31cm3 tlenu. Dwutlenek reaguje bezpośrednio z większością pierwiastków, jednak w temperaturze pokojowej szybkość reakcji jest na ogół niewielka. Ponieważ tworzenie połączeń z tlenem jest procesem egzotermicznym, zatem po zainicjowaniu reakcji przez lokalne ogrzanie mieszaniny substratów powyżej tzw. temperatury zapłonu dalej przebiega ona gwałtownie – nazywa się to spalaniem substancji. Spalaniu ulega większość związków organicznych (niepalne są jedynie chlorowcopochodne nie zawierające atomów wodoru) oraz wiele związków nieorganicznych. Reakcje przebiegające wolno w niskich temperaturach można przyspieszyć za pomocą katalizatorów (np. katalizatorami w organizmach żywych są enzymy). Stosunkowo powolne procesy utleniania związków organicznych są jednak przyczyną ich rozkładu w atmosferze powietrza, szczególnie podczas naświetlania światłem słonecznym (są to często procesy fotochemiczne). Hamuje się je przez dodanie do produktów organicznych katalizatorów ujemnych (inhibitorów), nazywanych antyutleniaczami. Antyutleniaczy dodaje się m.in. do produktów spożywczych, wyrobów z gumy, farb, smarów.


Ozon (trójtlen) skrapla się w temperaturze 161,6 K. Jest gazem o charakterystycznym zapachu „powietrza po burzy”, dziesięciokrotnie lepiej rozpuszczalnym w wodzie niż dwutlen. Jego cząsteczka ma budowę kątową – kąt między wiązaniami jest równy 122o. Strukturę ozonu opisuje się jako hybrydę rezonansową struktur kanonicznych.





Ozon jest nietrwały i przy dużej zawartości w dwutlenie rozkłada się wybuchowo (przy małej zawartości rozkłada się powoli). Ma właściwości utleniające znaczenie silniejsze niż dwutlen, np. w temperaturze pokojowej utlenia srebro i rtęć do ich tlenków oraz jon jodkowy do wolnego jodu. Przyłącza się do podwójnego wiązania C = C tworząc ozonki


– C – 0 – C –


0 – 0


Ozon w małych stężeniach ma silne właściwości bakteriobójcze, natomiast w większych działa szkodliwie na organizm ludzki.


Właściwości połączeń zawierających tlen, to jest tlenków, kwasów tlenowych, ich soli zależą od pierwiastka „utlenionego” i są omawiane łącznie z właściwościami odpowiedniego pierwiastka. Skoncentrujemy się więc na omówieniu właściwości chemicznych i fizykochemicznych szczególnego związku tlenu – wody.


Tworzenie wody z wodoru i tlenu jest procesem silnie egzotermicznym (∆H = 286 kJ . mol-1).Dlatego tez cząsteczki wody odznaczają się dużą trwałością; w temperaturze 2000 K stopień ich dysocjacji na wodór i tlen jest mniejszy niż 1 %.


Temperatura topnienia i wrzenia wody pod ciśnieniem normalnym jest równa odpowiednio 273,15 K (0oC) oraz 373,15 K (100 oC) (wartości te, tzw. temperatury odniesienia, posłużyły Celsjuszowi do zdefiniowania skali temperatur), a więc w temperaturze pokojowej trwałym stanem skupienia wody jest faza ciekła. Jak wyjaśniono w p. 2.1.8. cząsteczki wody w fazie ciekłej i stałej tworzą rozległe struktury za pomocą wiązań wodorowych, co oprócz polarności cząsteczek i właściwości kwasowo-zasadowych decyduje o „nietypowych” właściwościach wody i jej szczególnej roli jako rozpuszczalnika, reagenta, czynnika technologicznego oraz „uczestnika” procesów w organizmach żywych.


Wymieńmy najważniejsze anomalne właściwości wody i ich konsekwencje:


- duża właściwą pojemność cieplna równa 4,2 J . g-1 . K-1 (właściwe pojemności cieplne metali są średnio 10-krotnie mniejsze); ogrzanie wody wymaga znacznego nakładu energii, a „ciepła woda” gromadzi jej znaczny zasób (wyjaśnia to np. łagodność klimatu morskiego charakteryzującego się małymi rocznymi i dobowymi wahaniami temperatury);


- duża właściwa entalpia parowania równa ok. 2300 J . g-1 (3 – 10-krotnie większa niż innych cieczy); ułatwia to zwierzętom stałocieplnym regulacje temperatury (przez wydalanie i odparowanie potu) oraz transport energii w procesach technologicznych (ogrzewanie para wodną);


- polarność cząsteczek wody i jej duża przenikliwość dielektryczna sprawiają, że woda jest dobrym rozpuszczalnikiem wielu kryształów jonowych;


- właściwości kwasowo-zasadowe czynią z wody szczególne środowisko reakcyjne, w którym prowadzi się wiele reakcji i w którym przebiegają wszystkie procesy metaboliczne w organizmach żywych;


- woda ciekła ma największą gęstość w temp 40C a woda w fazie stałej (lód) ma mniejsza gęstość niż woda w fazie ciekłej – są to anomalie unikalne, dzięki którym lód pokrywa zima zbiorniki wodne i już na niewielkiej głębokości woda ma temperaturę 4oC (gdyby woda zachowywała się jak „zwykła” ciecz, to lód miałby większą gęstość i zbiorniki wodne zamarzałyby zima do dna).


R o l a i o b i e g w o d y w b i o s f e r z e. Ogólnie zasób wody w przyrodzie szacuje się na 1,4 . 1018m3, na który składają się:


- woda mórz i oceanów – 95,8 %


- lody i śniegi (Antarktyda, Arktyka i lodowce górskie ) – 4,1 %


- jeziora i rzeki – 0,03 %


- woda atmosferyczna (para wodna i chmury) – 0,001 %


- woda krystalizacyjna (tzn wchodząca w skład minerałów, np. gipsu) – ilość pomijalna.


Oprócz tego woda wchodzi w skład wszystkich organizmów żywych stanowiąc średnio 50 -,95 % ich masy.


Obieg wody kształtuje klimat i wpływa na rozmieszczenie form życia na Ziemi. W wyniku parowania oceanów, mórz, jezior i rzek przechodzi w ciągu roku do atmosfery 3,6 . 1014m3 wody; taka sama ilość spada w postaci deszczu i śniegu, z czego jedynie 0,8 . 1014m3 na lądy. Dysproporcje miedzy ilościami opadów na obszarach równikowym i podzwrotnikowym są znaczne (100 : 1) i decydują o formach życia na lądach (dżungla tropikalna – pustynia) Podane zestawienie powinno nam uzmysłowić konsekwencje nawet lokalnego zaburzenia bilansu wody, np. przez wycinanie lasów tropikalnych, rabunkowa gospodarkę i bezmyślne zanieczyszczanie zbiorników wody nie zasolonej.


Nadtlenek wodoru. Cząsteczka H202 zawiera ugrupowanie charakterystyczne dla nadtlenków, tzn. dwa atomy tlenu połączone bezpośrednio ze sobą. H202 jest produktem hydrolizy nadtlenków litowców i berylowców; na skale przemysłową otrzymuje się go przez hydrolizę nadtlenodwusiarczanów (VI). Produkt handlowy, nazywany perhydrolem, jest 30-proc. Wodnym roztworem H202 Jest to związek nietrwały, który ulega rozkładowi na dutlen i wodę. W temperaturze pokojowej szybkość niekatalizowanej reakcji rozkładu H2O2 jest niezbyt duża. Aktywnymi katalizatorami jest rozdrobniona platyna, dwutlenek manganu, a szczególnie niektóre enzymy (katalaza, peroksydaza).


Siarka jest ogólnie mniej reaktywna niż dwutlen. W temperaturze pokojowej reaguje energicznie wyłącznie z litowcami oraz cięższymi berylowcami; z miedzią, srebrem, rtęcią i wieloma metalami reaguje powoli tworząc odpowiednie siarczki. Po zainicjowaniu reakcji siarka spala się w tlenie do SO2, natomiast we fluorze – do SF6.Wiele rozdrobnionych metali ogrzewanych w parach siarki spala się podobnie jak w atmosferze tlenu. Siarka tworzy wiele związków;omówimy jedynie najważniejsze.


Siarkowodór i siarczki. Siarkowodór, H2S, jest w warunkach normalnych bezbarwnym gazem o charakterystycznym zapachu „zgniłych jaj”; zapach ten towarzyszy m. In. procesowi rozkładu białek w warunkach beztlenowych, w wyniku czego wydziela się właśnie H2S. Jest on silnie toksyczny. Rozpuszcza się w wodzie tworząc bardzo słaby kwas dwuzasadowy – pH nasyconego roztworu H2S pod normalnym ciśnieniem jest równy ok.4. Pochodnymi H2S są wodorosiarczki i siarczki litowców, wapniowców oraz amonu są dobrze rozpuszczalne w wodzie. W roztworach wodnych są to sole mocno zhydrolizowane i w rzeczywistości współistnieją ze sobą jony HS-, S2- oraz cząsteczki H2S o stężeniach równowagowych. Siarczki pozostałych metali są praktycznie nierozpuszczalne w wodzie; strącają się jako barwne osady w wyniku nasycania roztworów odpowiednich soli siarkowodorem lub po dodaniu roztworu np. siarczku sodu. Reakcja ta znalazła zastosowanie w chemii analitycznej do rozdzielania i identyfikacji kationów metali. Siarczki metali ciężkich są minerałami, z których otrzymuje się metale na skale przemysłową. Roztwory wodne siarczków metali alkalicznych rozpuszczają siarkę elementarną, tworząc jony wielosiarczkowe. Tworzenie takich łańcuchów jest charakterystyczne dla siarki.


Dwutlenek siarki, kwas siarkowy i siarczany


Siarka w atmosferze powietrza spala się do dwutlenku siarki. Jest to bezbarwny, toksyczny gaz o charakterystycznym „duszącym” zapachu. Rozpuszcza się w wodzie tworząc dwuzasadowy kwas siarkowy H2S03. Jest to nietrwały kwas średniej mocy.


Kwas siarkowy tworzy dwa szeregi soli: siarczany ora wodorosiarczany. Spośród siarczanów dobrze rozpuszczalne w wodzie są wyłącznie siarczany litowców.


Dwutlenek siarki i siarczan są dość silnymi reduktorami. Utleniacze takie jak dwuchromiany , manganiany oraz jod utleniają je do siarczanów. Reakcja ta znalazła zastosowanie w chemii analitycznej do oznaczania śladów wody w rozpuszczalnikach organicznych.


Paliwa kopalne: węgiel kamienny, brunatny, torf, ropa naftowa i gaz powstały w wyniku rozkładu materii organicznej zawierają na ogół znaczne ilości związków siarki, która podczas spalania paliwa przechodzi w SO2 odprowadzany do atmosfery. W Polsce spala się rocznie ponad 100 ml ton węgla zatem ilość SO2 odprowadzanego do atmosfery jest ogromna. Aby zachować lasy w Europie środkowej niezbędne jest konsekwentne oczyszczanie spalin z S02 lub odsiarczanie paliw.


Trójtlenek siarki, kwas siarkowy i siarczany. Trójtlenek siarki jest bezwodnikiem kwasu siarkowego i może być otrzymywany przez jego odwodnienie pięciotlenkiem fosforu.


Metoda ta ma sens wyłącznie na skale laboratoryjną. W rzeczywistości bowiem nie poddaje się kwasu siarkowego rozkładowi, gdyż jest on jednym z podstawowych pólproduktów przemysłu chemicznego, otrzymywanym na duża skale prze uwodnienie trójtlenku siarki.


Kwas siarkowy H2SO4 tworzy sole obojętne – siarczany i wodorosole Większość siarczanów rozpuszcza się dobrze w wodzie. Wyjątek stanowią siarczany ołowiu, baru i strontu, które praktycznie są nierozpuszczalne oraz wapnia, który jest bardzo słabo rozpuszczalny w wodzie.


Tiosiarczany otrzymuje się w wyniku ogrzewania alkalicznych roztworów siarczanów z siarką.


Największe znaczenie ma niewątpliwie tiosiarczan sodu Na2S203 . 5H20 stosowany w procesie fotograficznym jako utrwalacz.


Kwasy nadtlenosiarkowe charakteryzują się występowaniem w cząsteczce grupy nadtlenkowej złożonej z dwu bezpośrednio ze sobą związanych atomów tleny. Kwas nadtlenodwusiarkowy jest bardzo silnym utleniaczem.


Zastosowania


Tlen znalazł wiele zastosowań m.in. jako:


- utleniacz gazu ziemnego, acetylenu lub wodoru w palnikach służących do otrzymywania wysokich temperatur np. w palniku szklarskim, palnikach do spawania metali i piecach do stapiania substancji trudno topliwych


- utleniacz (tlen skroplony) w kriogenicznych silnikach rakietowych


- utleniacz w hutnictwie żelaza


- czynnik wzbogacający mieszaniny reakcyjne w celu „poprawienia” bilansu materiałowego i energetycznego np. w procesie utleniania S02 do S03 oraz w produkcji gazu syntezowego.


3-proc. roztwór wodny H202 stanowi „wodę utlenioną” używana jako środek dezynfekcyjny (działanie bakteriobójcze ma wydzielający się tlen). Stężony nadtlenek wodoru (powyżej 80 %) był stosowany jako utleniacz w silnikach rakietowych i torpedach.


Ozon ze względu na swoje właściwości utleniające i bakteriobójcze jest stosowany do uzdatniania wody pitnej; ma ona lepszy smak i jest zdrowsza niż woda uzdatniana chlorem.


Nie należy zapominać o biologicznym zapotrzebowaniu organizmów żywych na tlen. Na przykład człowiek nie wykonujący żadnej pracy zużywa ok. 0,5 kg tlenu na dobę, podczas ciężkiej pracy ilość ta wzrasta nawet pięciokrotnie. W przypadku trudności w oddychaniu chorym podaje się właśnie czysty tlen.


Związkiem tlenu o pierwszoplanowym znaczeniu jest oczywiście woda. Jest ona niezbędna praktycznie w każdym procesie technologicznym jako reagent, rozpuszczalnik lub nośnik energii. Warto sobie uzmysłowić wielkość zużycia wody na wyprodukowanie 1 kg produktu – waha się ono od 10 – 20 kg (hutnictwo żelaza) do 2 000 000 kg (produkcja antybiotyków). Przeciętnie w procesie chemicznym zużywa się od 100 do 1000 kg wody na 1 kg produktu. Woda stanowi również podstawę produkcji rolniczej. Na wytworzenie 1 kg ziarna zbóż zużywa się zależnie od rodzaju zboża od 250 kg do 1800 wody. Wyprodukowanie 1 kg mięsa wymaga zużycia aż 30 000 kg wody. Z danych tych wynika, że brak wody może być jednym z głównych czynników ograniczających produkcję żywności.





Siarka i jej związki


Duże ilości siarki elementarnej zużywa się do wulkanizacji kauczuku tzn. do produkcji gumy


Podstawowym produktem otrzymywanym z siarki jest kwas siarkowy. Jest on z kolei podstawowym półproduktem wykorzystywanym w wielu technologiach (np. do produkcji nawozów fosforowych, materiałów wybuchowych, barwników, środków piorących, w rafinacji olejów). Duże ilości roztworu kwasu siarkowego są zużywane również do napełniania akumulatorów ołowiowych.


Duże ilości wodorosiarczanów wapnia wykorzystuje przemysł papierniczy do produkcji celulozy z masy drzewnej.


Selen jest półprzewodnikiem wykorzystywanym do budowy prostowników i fotoogniw. Dodatek selenu barwi szkło krzemianowe na czerwono.





Źródło: Waldemar Uchnalski „Chemia w szkole średniej. Powtórzenie i testy egzaminacyjne.” Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1998