Processi chimici industriali Flashcards

(59 cards)

1
Q

Quali sono i 3 aspetti importanti della chimica industriale?

A

Gli aspetti importanti della chimica industriale sono: lo studio teorico delle reazioni chimiche, l’aspetto impiantistico e l’ottimizzazione della produzione

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Cosa sono gli aspetti teorici della chimica industriale?

A

Gli aspetti teorici di base nelle produzioni industriali chimiche si riferiscono allo studio delle reazioni che danno origine alla sostanza che si vuole produrre

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Quali sono gli aspetti teorici principali di una produzione chimica industriale?

A

Gli aspetti teorici principali sono: la scelta dei reagenti, la resa del prodotto, la termodinamica (l’energia associata alla reazione) e la cinetica (la velocità con cui la reazione avviene)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Come si rappresenta una reazione chimica generica?

A

La reazione chimica generica si rappresenta con la formula aA + Bb—-> cC + dD + ΔE dove ΔE rappresenta la differenza di energia tra lo stato finale e lo stato iniziale ΔE = (Ef-Ei)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Cos’è la resa di una reazione chimica?

A

La resa di una reazione chimica è il rapporto tra la quantità di prodotto realmente ottenuta e quella teorica calcolata in base alla reazione chimica

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Qual è la formula della resa percentuale di una reazione?

A

La formula della resa percentuale è (resa effettiva : resa teorica) x 100

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Perché la resa di un prodotto non è mai del 100%?

A

La resa di un prodotto non è mai del 100% perchè possono avvenire delle reazioni collaterali e delle perdite di materiale nelle operazioni di manipolazione (filtrazioni, cristallizzazione ecc.) e poi perché molte reazioni non avvengono a completamento, ma procedono all’equilibrio

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Che cosa è la termodinamica chimica?

A

La termodinamica chimica è la disciplina che studia l’aspetto energetico delle trasformazioni chimiche

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Qual è la differenza tra reazioni esotermiche ed endotermiche?

A

La differenza tra reazioni endotermiche ed esotermiche è che le reazioni esotermiche rilasciano energia nell’ambiente, mentre le reazioni endotermiche per avvenire assorbono energia dall’ambiente

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Che cosa sono le reazioni reversibili?

A

Le reazioni reversibili sono reazioni in cui i reagenti si trasformano nei prodotti e contemporaneamente i prodotti si riconvertono in reagenti fino a raggiungere uno stato di equilibrio

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Cosa indica la costante di equilibrio di una reazione chimica?

A

Se il valore della costante è alto, l’equilibrio è spostato verso i prodotti, invece se il valore è basso, l’equilibrio è spostato verso i reagenti

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Che cosa afferma il principio di Le Chatelier?

A

Secondo il principio di Le Chatelier se si modifica la concentrazione, temperatura o pressione di un sistema in equilibrio, l’equilibrio si sposterà per compensare la variazione

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Cosa studia la cinetica chimica?

A

La cinetica chimica studia la velocità delle reazioni chimiche, i fattori che la influenzano e i meccanismi con cui i reagenti si trasformano in prodotti

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Quali fattori influenzano la velocità di reazione?

A

I fattori che agiscono sulla velocità di reazione sono: la concentrazione dei reagenti, la temperatura, la pressione, la presenza di catalizzatori o di inibitori e la maggiore o minore superficie di contatto tra reagenti

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Come influisce la concentrazione dei reagenti sulla velocità di reazione?

A

Un aumento di concentrazione dei reagenti accelera la reazione perché rende più frequenti gli scontri tra loro, aumentando la probabilità di formazione del prodotto

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Come influisce la temperatura sulla velocità di reazione?

A

Un aumento della temperatura aumenta la velocità di reazione, perché aumenta l’energia cinetica dei reagenti e di conseguenza rende gli urti tra reagenti più probabili e gli conferisce sufficiente energia da raggiungere e superare l’energia di attivazione

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Che cosa sonon i catalizzatori?

A

I catalizzatori sono sostanze che aggiunte all’ambiente di reazione modificano la velocità di reazione chimica, di solito accelerandola

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Che cosa sono gli inibitori?

A

Gli inibitori sono catalizzatori che rallentano le reazioni chimiche. Sia i catalizzatori che gli inibitori sono molto specifici

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Qual è uno dei settori più avanzati e remunerativi della chimica organica?

A

Uno dei settori più avanzati è quello della farmaceutica

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Qual è il principio attivo dell’oppio?

A

È un composto organico detto morfina

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Qual è una delle sintesi più complesse per la produzione di farmaci?

A

Una delle sintesi più complesse è quella del cortisone

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Da chi e in che modo è stato scoperto il primo antibiotico?

A

La penicillina, il primo antibiotico fu scoperto da Alexander Fleming, osservando delle colture ammuffite

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Come si chiamano i grossi contenitori dove si fanno cescere le muffe allo scopo estrarne antibiotici?

A

Sono chiamati fermentatori

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Come mai l’azoto (N2) è molto abbondante nell’atmosfera (78%)?

A

A causa della sua grande stabilità

25
Cosa si impiega per migliorare i terreni agricoli?
I fertilizzanti
26
Esistono organismi in grado di utilizzare l'azoto atmosferico per produrre i propri amminoacidi?
Certo, i batteri azotofissatori
27
Cosa si intende con il termine reattore in un processo produttivo chimico industriale?
Con il termine reattore si indica in maniera generica un grande contenitore nel quale si fa avvenire una reazione chimica.
28
Quali aspetti comprende la progettazione di un reattore di uno stabilimento chimico?
Il materiale con cui costruirli, la forma, il metodo di riscaldamento o raffreddamento, la possibilità di lavorare a pressioni diverse da quella atmosferica, i sistemi di mescolamento, le modalità di alimentazione e di scarico.
29
Come possono essere programmati i processi chimici industriali?
I processi industriali possono essere programmati in continuo o in discontinuo.
30
Perchè nelle lavorazioni discontinue le fasi di carico e di scarico avvengono in momenti diversi?
Le fasi di carico e di scarico avvengono in momenti diversi per dare tempo ai reagenti caricati nel reattore di trasformarsi nei prodotti.
31
Quali sono i vantaggi della regolazione automatica di un reattore rispetto a quella manuale?
La centralizzazione dei comandi, una maggiore uniformità nelle caratteristiche dei prodotti, un aumento di produzione, minor numero di scarti e l'eliminazione degli errori umani
32
Quali aspetti delle produzioni chimiche industriali si possono ottimizzare?
Il riciclo, il recupero di energia, la gestione dei sottoprodotti e lo spurgo.
33
Cos'è il riciclo in un impianto industriale?
Il riciclo consiste nel riportare indietro nel processo una parte di flusso che è già passato in una parte dell'impianto.
34
Perchè il riciclo può essere conveniente?
Perché aumenta la resa nelle reazioni lente, riduce i costi di impianto, aumenta la resa nelle reazioni con sottoprodotti indesiderati, permette di controllare la lunghezza dei polimeri nei processi di polimerizzazione e le reazioni fortemente esotermiche
35
Come il riciclo può tornare vantaggioso nelle reazioni lente?
Per aumentare le rese in queste reazioni, i reagenti dovrebbero restare più a lungo all'interno del reattore e perché ciò sia possibile occorrerebbero grandi reattori, con costi elevati. Il riciclo permette di allungare i tempi di transito dei reagenti nel reattore in reattori dalle dimensioni, e quindi anche dai costi, più contenuti.
36
Cos'è il recupero di energia e in quale modo risulta vantaggioso?
Il recupero di energia consiste nel riutilizzare il calore posseduto dai fluidi di processo, ottenendo un notevole risparmio energetico
37
Come viene utilizzato il calore recuperato nei processi industriali?
I fluidi caldi in uscita da reattori o impianti di distillazione possono essere usati per preriscaldare fluidi freddi.
38
Cos'è lo spurgo?
È lo scarico di una parte del flusso di riciclo
39
Perchè lo spurgo è necessario?
Per evitare un eccessivo accumulo di inerti, cioè delle sostanze che non prendono parte alla reazione, che potrebbero ridurre le concentrazioni dei reagenti
40
Qual è lo spurgo più frequente negli impianti chimici?
Lo spurgo di inerti gassosi, detto sfiato, necessario ad evitare il raggiungimento di pressioni elevate e quindi dannose.
41
Cosa si intende per gestione dei sottoprodotti in una produzione chimica industriale?
L'insieme delle operazioni per trattare e valorizzare i prodotti secondari generati nelle reazioni chimiche, magari allo scopo di commercializzarli.
42
Perché è importante la gestione dei sottoprodotti?
Per migliorare l'efficienza economica dell'impianto e ridurre gli sprechi.
43
Qual è la composizione del petrolio?
Il petrolio è una miscela formata principalmente da idrocarburi. Può contenere, anche se in quantità relativamente basse, anche composti contenenti ossigeno, zolfo e azoto.
44
Da chi venne scavato il primo pozzo di petrolio?
Da uno statunitense di nome Edwin Drake
45
Come si forma il metano ?
Il metano si forma spontaneamente negli ambienti ricchi di materiale organico in decomposizione e poveri di ossigeno
46
Chi scoprì il metano?
Alessandro Volta (fu anche l'inventore della pila)
47
Qual è il processo principale utilizzato per separare le frazioni del petrolio ?
La condesazione frazionata
48
A quale temperatura e dove viene riscaldato il petrolio greggio ?
Il petrolio greggio viene riscaldato tra i 300°C e i 350 °C all'ingresso della colonna di frazionamento
49
Come avviene la separazione delle diverse frazioni nella colonna di frazionamento delle raffinerie di petrolio?
Le molecole più piccole evaporano e salgono più in alto, mentre quelle piu pesanti condensano prima e rimangono in basso
50
Cos’è il numero di ottano (N.O.)?
È un indice empirico che valuta il comportamento antidetonante delle benzine nei motori a scoppio
51
Cosa significa se una benzina ha un numero di ottano pari a 94?
Significa che si comporta come una miscela composta al 94% da isoottano (carburante ottimo) e al 6% da eptano (carburante pessimo).
52
Quali processi industriali migliorano la qualità della benzina?
il cracking che frammenta le molecole più grandi, e il reforming, che le rende più ramificate per migliorarne le proprietà antidetonanti.
53
Quali sono i valori di riferimento per il numero di ottano?
L’isoottano ha N.O. pari a 100 (ottimo comportamento), mentre l’eptano ha N.O. pari a 0 (scarso comportamento)
54
Perché la colonna di frazionamento in una raffineria di petrolio ha più piatti o livelli?
Per permettere la condensazione progressiva delle frazioni a temperature diverse, separandole in base al loro punto di ebollizione
55
Cosa sono i gas di petrolio liquefatto (GPL)?
Sono idrocarburi gassosi (principalmente propano e butano) che vengono compressi per diventare liquidi e utilizzati come combustibili
56
Cosa sono i polimeri?
I polimeri sono delle grandi molecole formate da catene di molecole più piccole dette monomeri
57
Quali sono alcuni esempi di polimeri che si trovano in natura?
La cellulosa, che forma la parete delle cellule vegetali, e il lattice, ricavato dall'albero della gomma
58
Cosa sono i coloranti diretti?
I coloranti diretti sono sono coloranti solubili in acqua e possono essere trasferiti sulle fibre tessili
59
Cosa sono i coloranti reattivi?
Sono coloranti in grado di reagire con le fibre legandosi a esse in modo stabile