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Die chemische Industrie produziert eine enorme Vielzahl an organischen End produkten. Einige dieser Produktgruppen wurden bereits im ersten Kapitel, in Tabelle 1.3, kurz erwähnt. Im vorliegenden Kapitel werden die wichtigsten Endprodukte vor gestellt und insbesondere die Kunststoff e am Beispiel des Polystyrols näher be schrieben. Im folgenden Kapitel 17 werden außerdem noch Endprodukte aus dem Bereich...
Neben den in großen Mengen hergestellten Produkten der industriellen Chemie, die in Kapitel 16 beispielhaft besprochen wurden, gibt es eine Vielzahl von Chemikalien, die zwar nur in relativ kleinen Mengen produziert werden, dafür aber sehr wertvoll sind, die so genannten Fein- oder Spezialchemikalien.
Bereits im Altertum ist die Menschheit auf Erdölquellen gestoßen und hat diesen Roh stoff in geringem Umfang für medizinische oder Beleuchtungszwecke genutzt. Mitte des 19. Jahrhunderts begann, zuerst in den Vereinigten Staaten von Amerika, eine systematische und intensive Suche nach diesem fossilen Rohstoff und seit Mitte des 20. Jahrhunderts ist das Erdöl der mit Abstand wichtigste Rohstoff für...
Das Prinzip der Katalyse wurde bereits in Kapitel 12 am Beispiel des heterogenen Ammoniak-Katalysators vorgestellt. Bei der heterogenen Katalyse bilden der Ka talysator und die Reaktanten zwei verschieden Phasen: Der Katalysator ist zu meist ein Feststoff, die Reaktanten sind entweder flüssig oder gasförmig. Neben der heterogenen Katalyse gibt es auch noch die homogene Katalyse, bei der der Katalysator...
Neben dem Erdöl, dem Erdgas und der Kohle sind die nachwachsenden Rohstoffe wich tige Ausgangsstoffe für die organisch-technische Chemie. Im Jahr 2005 wurden weltweit ca. 245 Mio. t fossiler und nachwachsender Rohstoffe in der chemischen In dustrie verarbeitet, davon waren 10,4 %, also ca. 25 Mio. t, auf Basis nach wach sen der Rohstoffe (engl. renewables). Der Anteil der nachwachsenden Rohstoffe...
Der Reaktor nimmt eine Schlüsselrolle in einer Chemieanlage ein, die über seine Bedeutung als apparativer Standort der chemischen Umsetzung hinausgeht und in Abbildung 6.1 illustriert wird. Inwieweit die Reaktion oder der dafür verwendete Katalysator (► Kap. 12 und 13) Fremdstoffe verträgt, bestimmt die erforderliche Vorreinigung der Einsatzstoffe. Oft reichen beispielsweise nur Spuren von Schwefel,...
Technisch-chemische Umsetzungen basieren auf organischen und anorganischen Rohstoffen. Zu den wichtigsten organischen Rohstoffen gehören Erdgas, Erdöl und Kohle sowie die nachwachsenden Rohstoffe. Zu den bedeutendsten anorganischen Grundstoffen gehören Schwefel, Stickstoff , Sauerstoff , Steinsalz, Wasser, Metall oxide und Phosphate.
Die Reaktionskinetik ist ein Teilbereich der physikalischen Chemie, der sich mit dem zeitlichen Verlauf chemischer Reaktionen befasst. Die Kinetik bildet die Grundlage für die quantitative Beschreibung des Reaktionsablaufs (Reaktionsgeschwindigkeit) als Funktion der Reaktionsbedingungen und liefert auch Einblicke in die elementaren Schritte einer chemischen Reaktion (Reaktionsmechanismus). In der...
Eine chemische Produktionsanlage lässt sich am übersichtlichsten als Fließbild darstellen, vergleichbar vielleicht mit einem Stadtplan oder besser noch mit einem elektrischen Schalt plan. Je nachdem, ob man die wesentlichen Informationen mit einem Blick erfassbar dar stellen möchte, oder sämtliche Detailinformati onen zusammengefasst verfügbar haben will, gibt es sehr unterschiedliche Ausführungsfor...
Die „Technische Chemie“ ist ein Lehrfach an Universitäten und Hochschulen. Nach dem die Studierenden der Chemie in den ersten Semestern ihres Studiums ausrei chen de theoretische Kenntnisse in Allgemeiner, Anorganischer, Organischer und Physikalischer Chemie erlangt haben, soll die Technische Chemie einen Blick auf die praktische Anwendung dieser Naturwissenschaft in unserer Wirtschaft lenken. Es...
In den meisten Fällen existieren mehrere Möglichkeiten, eine Chemikalie X tech nisch herzu stellen. Eine Industriefi rma wird sich aber immer für den Syntheseweg ent scheiden, der lang fris tig die höchste Wirtschaftlichkeit verspricht.
In allen bisher behandelten Beispielen chemischer Verfahren wird allein thermische Energie umgesetzt. Sowohl für exotherme als auch für endotherme Reaktionen müssen die Reaktionsbedingungen, z. B. Temperatur, Konzentrationen und Druck, so eingestellt werden, dass die freie Reaktionsenthalpie ΔG<0 wird, und die Reaktion freiwillig ablaufen kann (► Kap. 4). Die Reaktionsgeschwindigkeit wird durch...
In der organisch-präparativen Chemie kommt die Destillation als universelles Reinigungsver fahren für verdampfb are Flüssigkeiten bevor zugt zum Einsatz. Auch in der chemischen In dustrie sind destillative Verfahren die bei Wei tem am häufi gsten eingesetzten Trennoperatio nen, wie es die Beispiele ab ► Kapitel 14 zeigen.
Viele chemische Reaktionen laufen nur langsam oder auf hohem Temperaturniveau ab, was einen hohen Energieeintrag erfordert und die Reaktionsselektivität beeinträchtigt. Durch den Einsatz von Katalysatoren kann die notwendige Aktivierungsenergie herabgesetzt und die erwünschte Reaktion beschleunigt oder erst ermöglicht werden. Eine heute noch gültige Defi nition der Katalyse führte Wilhelm Ostwald...
Destillation und Rektifi kation setzen voraus, dass die zu trennenden Stoffe sowohl als Flüs sigkeit als auch als Dampf vorliegen und dass ein ausreichender Unterschied in der Zusam mensetzung der Phasen erreicht werden kann.
Energie, insbesondere Wärme, nimmt eine Schlüsselrolle in der technischen Chemie ein. Sie ist nicht nur ein kostspieliges Betriebsmittel, sondern auch ein wertvolles Nebenerzeugnis. Die effektive Wärmeintegration, das heißt die Verwertung von Abwärme als eine Wärmequelle für andere Anlagen oder Anlagenteile, leistet einen wesentlichen Beitrag zur Wirtschaft lichkeit von Chemieanlagen oder sogar von...
Im chemischen Labor werden Experimente oft in einem sehr kleinen Maßstab durch geführt: In 100 mL- oder 1 L-Glaskolben werden – verdünnt in relativ viel Lösungs mittel – häufig nur mehrere Gramm einer Wertsubstanz synthetisiert. Für manche ana lytische Zwecke reicht es manchmal auch aus, eine chemische Fällung oder einen Farbumschlag in einem Reagenzglas oder die Verschiebung eines Signals im NMR-Röhrchen...
Technische Chemie für Einsteiger … Dieses kompakte Einführungslehrbuch vermittelt die wesentlichen Grundlagen der Technischen Chemie. Es richtet sich in erster Linie an Studierende der Chemie sowie des Chemie- und des Bioingenieurwesens und setzt lediglich Grundkenntnisse in Organischer, Anorganischer und Physikalischer Chemie voraus. Der Stoff ist in vier große Teile gegliedert: I. Grundlagen:...
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