Pencemaran Alam Sekitar Oleh Asid Sulfurik

KIMIA:BAHAN BUATAN DALAM INDUSTRI

ASID SULFURIK
Asid sulfurik mempunyai pelbagai penggunaan dalam bidang industri

PEMBUATAN ASID SULFURIK MELALUI PROSES SENTUH

Peringkat I: Penghasilan sulfur dioksida

Pembakaran serbuk sulfur dalam udara (gas oksigen) untuk menghasilkan gas sulfur dioksida.

Peringkat II: Penghasilan sulfur trioksida

Gas sulfur dioksida yang terhasil ditulenkan untuk menyingkirkan arsenik yang meracuni mangkin dalam tindak balas. Gas sulfur dioksida kemudiannya dipanaskan bersama-sama gas oksigen kering yang berlebihan. Pada suhu 450 °C – 500 °C dan tekanan 1 atmosfera, tindak balas berlaku dengan kehadiran mangkin vanadium (V) oksida, V₂O₅, untuk menghasilkan sulfur trioksida. Persamaan kimia bagi tindak balas yang berlaku adalah:

Dibawah keadaan tindak balas yang optimum ini, 98% sulfur trioksida dihasilkan. Sulfur dioksida yang tidak ditukarkan kepada sulfur trioksida dialir semula ke menara untuk bertindak balas.

Peringkat III: Penghasilan asid sulfurik

Sulfur trioksida yang terhasil dialir melalui asid sulfurik pekat untuk membentuk oleum, H₂S₂O₇. Pencairan oleum dengan air menghasilkan asid sulfurik, H₂SO₄. Persamaan kimia bagi tindak balas yang berlaku adalah:

Platinum dan vanadium (V) oksida bertindak sebagai mangkin dalam Proses Sentuh. Vanadium (V) oksida lebih biasa digunakan daripada platinum walaupun vanadium (V) oksida kurang berkesan. Ini disebabkanvanadium (V) oksida lebih murah dan tidak mengalami keracunan arsenik.

                          

SILA TONTON VIDEO INI!

Pencemaran Alam Sekitar Oleh Asid Sulfurik

፨Gas sulfur dioksida melarut dalam air hujan dan menghasilkan asid sulfurus .

፨Sulfur dioksida juga bertindak balas dengan oksigen di udara untuk menghasilkan sulfur trioksida.

፨Sulfur trioksida yang melarut dalam air hujan menghasilkan asid sulfurik.

፨Asid sulfurus dan asid sulfurik menyebabkan hujan asid dengan nilai pHnya lebih rendah daripada 5.6.

፨Hujan asid yang bersifat mengakis merosakkan bangunan yang berstruktur logam, berbatu marmar, atau konkrit.

፨Hujan asid yang mengalir ke dalam sungai, tasik, atau lautan akan menukarkan pH air dan menyebabkan kematian hidupan akuatik.

፨Hujan asid juga mengubah pH tanah dan menyebabkan kualiti tanaman terjejas.

፨Kita harus mengurangkan pembebasan gas sulfur dioksida ke atmosfera.

፨Selain itu, teknologi untuk menyingkirkan kandungan sulfur dalam bahan api fosil harus digalakkan.

AMMONIA

PROSES HABER

     PROSES HABER UNTUK MENGHASILKAN AMMONIA

  🍞Proses ini pada mulanya diciptakan oleh seorang ahli kimia yang hebat iaitu Fritz Haber, dan kemudiannya dikomersialkan oleh Carl Bosch.

 🍞Kedua-dua bahan iaitu gas hidrogen dan nitrogen akan dicampurkan pada nisbah 1 : 3. Bermaksud 1 gas nitrogen bersamaan dengan 3 gas hidrogen. 

🍞Pada tangki Pemampatan (compressor), campuran tersebut akan  dimampatkan pada 200atm. Kemudian dialirkan ke Reaktor. Pada  Reaktor, campuran dipanaskan pada 450C dan besi digunakan sebagai  mangkin bagi mempercepatkan tindakbalas

🍞Seterusnya campuran mengalir ke kebuk Penyejukan, di mana di sini, gas ammonia hasil daripada tindakbalas tadi akan ditukarkan kepada bentuk cecair. Cecair ammonia yang terhasil akan dikumpulkan. Manakala gas nitrogen dan gas hidrogen yang tidak bertindakbalas akan dikitar semula dan akan memulakan proses tersebut sekali lagi. 

PERSAMAAN KIMIA:

SILA TONTON VIDEO INI!

AKTIVITI MENYEDIAKAN BAJA AMMONIA SULFAT

Tujuan: Menyediakan baja ammonium sulfat 

Bahan:  » Kertas litmus merah » Larutan ammonia 2mol dm-3 » Asid sulfurik cair 1mol dm-3 » Air suling » Kertas turas Radas: » Bikar 100cm3 » Rod kaca » Tungku kaki tiga » Penunu Bunsen » Kasa dawai » Corong turas » Silinder penyukat » Mangkuk penyejat Prosedur: 1. 25cm3 asid sulfurik disukat dengan silinder penyukat. Asid ini dituang ke dalam  bikar 100cm3. 2. Larutan ammonia dititis setitik demi setitik ke dalam bikar itu sementara larutan dikacau dengan rod kaca. 3. Larutan yang terhasil diuji dengan kertas litmus merah dari semasa ke semasa. Penitisan larutan ammonia dihentikan sekiranya kertas litmus bertukar kepada  biru (atau semasa larutan mengeluarkan bau ammonia). 4. Kemudian, larutan dituang ke dalam mangkuk penyejat. 5. Larutan dididihkan sehingga tepu. 6. Larutan tepu disejukkan pada suhu bilik. Hablur-hablur putih ammonium sulfat  akan terbentuk. 7. Hablur-hablur garam itu dituras dan dibilas dengan air suling yang sejuk. 8. Hablur-hablur yang terbentuk dikeringkan dengan kertas turas. Analisis: ► Larutan ammonia adalah berlebihan ketika kertas litmus merah mula bertukar warna. ► Larutan tepu perlu disejukkan pada suhu bilik supaya penghabluran dapat berlaku. ► Hablur-hablur garam dibilas dengan sedikit air suling yang sejuk untuk menyingkirkan bendasing seperti larutan ammonia. Kesimpulan: ► Baja ammonium sulfat dapat disediakan melalui tindak balas antara  larutan ammonia dengan asid sulfurik cair, dan kemudiannya melalui penghabluran. ALOI Hubungan antara Sifat-sifat Aloi dengan Susunan Zarahnya ■ Susunan zarah dalam logam tulen. ► Saiz atom dalam logam tulen adalah sama dan disusun secara rapat membentuk lapisan-lapisan atom, dan ini menyebabkan logam tulen lembut dan kurang kuat ► Lapisan-lapisan atom ini mudah menggelongsor atas satu sama lain apabila dikenakan daya. ■ Susunan zarah dalam aloi.  ► Apabila atom-atom logam lain dengan saiz yang berlainan ditambahkan  kepada atom-atom logam tulen, hal ini mengganggu susunan lapisan-lapisan atom dan menyukarkan atom-atom itu menggelongsor atas satu sama lain. ► Sedikit logam lain ditambahkan kepada logam tulen untuk menjadikannya lebih keras dan lebih kuat. Hubungan antara Sifat sifat Aloi dengan Susunan Zarahnya ■ Susunan zarah dalam logam tulen. ► Saiz atom dalam logam tulen adalah sama dan disusun secara rapat membentuk lapisan-lapisan atom, dan ini menyebabkan logam tulen lembut dan kurang kuat. ► Lapisan-lapisan atom ini mudah menggelongsor atas satu sama lain apabila dikenakan daya. ■ Susunan zarah dalam aloi. ► Apabila atom-atom logam lain dengan saiz yang berlainan ditambahkan kepada atom-atom logam tulen, hal ini mengganggu susunan lapisan-lapisan atom dan menyukarkan atom-atom itu menggelongsor atas satu sama lain. ► Sedikit logam lain ditambahkan kepada logam tulen untuk menjadikannya lebih keras dan lebih kuat. ■ Pengaloian ► Proses pencampuran atom asing ke dalam logam tulen. ► Apabila bendasing (atom asing) ditambahkan kepada logam tulen, sifat logam tulen akan berubah. ► Utuk memperbaiki kelemahan dan struktur logam tulen. ■ Contoh-contoh aloi dan komposisi, sifat serta kegunaannya. Aloi Komposisi Sifat Kegunaan Keluli Besi 99.9% Karbon 0.5% Keras, kuat Membina rumah, jambatan, mesin, kenderaan dan sebagainya Piuter Timah 97% Antimoni dan kuprum 3% Permukaan yang berkilat, tahan kakisan Membuat barangan perhiasan seperti bingkai gambar Gangsa                Kuprum 88% Timah 12% Keras, tidak berkarat Membuat duit syiling, pisau dan sebagainya Loyang Kuprum 75% Zink 25% Kuat, permukaan berkilat, mudah ditempa Membuat kunci, alatan muzik dan sebagainya Duralumin Aluminium 95% Kuprum 3% Magnesium 1% Mangan 1% Ringan, kuat, tahan kakisan Membuat badan kenderaan seperti bas, kapal terbang, kereta api dan sebagainya ■ Pengaloian mengubah sifat sesuatu logam. ► Menambah kekerasan logam ◉ Aluminium ditambah dengan magnesium dalam komposisi dalam komposisi yang sesuai untuk menghasilkan aloi yang bersifat keras dan ringan. ► Mencegah kakisan ◉ Kromium dan nikel ditambah dalam ke dalam besi dengan kuantiti yang kecil untuk menghasilkan keluli nirkarat yang tahan karat. ► Membaiki rupa bentuk logam ◉ Kuprum ditambah dengan zink dalam amaun yang kecil, aloi loyang yang mempunyai permukaan yang berkilat, akan terhasil POLIMER SINTETIK  Polimer (polymer) ialah sebatian yang terbentuk daripada molekul yang bergabung secara kimia ke dalam satu rantaian panjang. Molekul yang membentuk rantaian panjang tersebut dipanggil monomer. Polimer semulajadi.  Polimer yang diperolehi daripada hidupan seperti haiwan dan tumbuhan.  Polimer Monomer Getah asli Isoprena Kanji Glukosa Protein Asid amino Polimer sintetik (synthetic polymer).  Polimer buatan manusia. Polimer sintetik yang lazim digunakan adalah seperti plastik dan getah sintetik. Polimer sintetik memainkan peranan penting dalam kehidupan seharian manusia. Kepentingan ini menyebabkan ahli sains terus menjalankan penyelidikan untuk menghasilkan polimer yang baru dan terkini secara buatan. CONTOH POLIMER SINTETIK Polimer sintetik Monomer Contoh kegunaan Getah stirena-butadiena (SBR) Stirena dan butadiena Tayar, tapak kasut. Getah sintetik neoprena Kloroprena Paip air, sarung tangan Getah butil (butyl) Isobutilena dan isoprena Tayar, tapak kasut, hos Polivinil klorida (PVC) Kloroetena (vinyl chloride) Penebat elektrik Gentian sintetik nilon (nylon) Asid adipik dan heksametilena diamena Tekstil sintetik, tali Polietena Etena Beg plastik, bekas plastik Polistirena (polystyrene) Stirena Bahan pembungkus, penebat haba Perspeks (perspex) Metil metakrilat (methyl methacrylate) Alat optik, tingkap kapal terbang Polipropena Propena Botol plastik Pelekat epoksi (epoxy adhesive) Amida Pelekat, acuan Kegunaan bahan polimer sintetik adalah wajar kerana tanpa bahan polimer sintetik kita tidak dapat keperluan yang diperlukan dalam kehidupan seharian kita. KACA DAN SERAMIK JENIS JENIS KACA Kaca silika terlakur mempunyai takat lebur yang tinggi,tahan terhadap haba dan bahan kimia,mempunyai ketulenan yang tinggi,lut sinar (cermin teleskop dan kanta optik) Kaca soda kapur mempunyai takat lebur yang rendah,mudah dibentuk,tahan terhadap bahan kimia tetapi tidak tahan pada haba (mentol dan cermin) Kaca borosilikat mempunyai takat lebur yang tinggi,sangat tahan pada haba dan bahan kimia,pekali pengembangan terma yang rendah (kaca ketuhar dan pinggan) Kaca plumbum mempunyai ketumpatan yang tinggi,indeks biasan yang tinggi,takat lebur yang rendah,lut sinar (prisma dan radas kaca kristal) SIFAT SERAMIK Seramik yang keras,kuat,mempunyai tahanan haba yang tinggi dijadikan sebagai bahan binaan seperti jubin,simen dan batu bata. Seramik yang lengai terhadap bahan kimia,tidak mengakis dan tahan lama dijadikan barangan hiasan seperti pinggan mangkuk dan jubin lantai Seramik yang mempunyai penebat haba dan elektrik yang baik dijadikan alatan elektrik seperti ketuhar,fius dan palam pencucuh Seramik yang bersifat semikonduktor dan boleh menyimpan cas dijadikan sebagai semikonduktor seperti mikrocip Manakala,seramik yang keras,tahan hakisan,lengai secara kimia dan tahan mampatan digunakan dalam bidang perubatan untuk membuat gigi,tulang atau kaki palsu. BAHAN KOMPOSIT Bahan komposit ialah bahn baharu yang dihasilkan daripadacampuran dua atau lebih bahan seperti logam,aloi,kaca,seramik,dan polimer.Bahan yang terhasil ini mempunyai sifat gabungan bahan asalnya.Pada umumnya,bahan komposit mempunyai sifat yang lebih baik daripada bahan asalnya. Kegunaan bahan komposit adalah wajar dalam kehidupan seharian kerana bahan komposit dapat membuatkan sesuatu bahan itu lebih kukuh serta selamat digunakan NANO TEKNOLOGI Nanoteknologi ialah satu cabang sains yang menumpukan kepada jirim2  pada saiz antara 1 hingga 100 nanometer (1 nm = 10-9 meter). CONTOH CONTOH NANO SIMKAD TETIKUS SILA TONTON VIDEO INI !