«yangi materiallar texnologiyalari»

O`ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O`RTA MAXSUS TA`LIM VAZIRLIGI

NAMANGAN MUHANDISLIK-TEXNOLOGIYA INSTITUTI

"Kimyoviy texnologiya" kafedrasi

«YANGI MATERIALLAR TEXNOLOGIYALARI»

fanidan amaliy mashg’ulotlarni bajarish uchun

USLUBIY KO’RSATMA


5320100-Materialshunoslik va yangi materiallar texnologiyasi (tarmoqlar bo’yicha) bakalavriyat ta`lim yo’nalishi uchun mo’ljallangan
Namangan – 2022
ANNOTATSIYA
Ushbu uslubiy ko’rsatma Materialshunoslik va yangi materiallar texnologiyasi (tarmoqlar bo’yicha) bakalavr yo’nalishi talabalari uchun mo’ljallangan bo’lib unda fanga ajratilgan amaliy mashg’ulotlarni bajarish uchun amaliy mashg’ulotlarini bajarish uslubi va tartibi, kerakli adabiyotlar va har bir mavzuga oid nazariy ma’lumotlar yoritib berilgan.
Tuzuvchilar: M.Yusupov - NamMTI "Kimyoviy texnologiya" kafedrasi t.f.PhD., v.b.dotsent
Taqrizchi: B.M.Tojiboyev–AndMI, “Materialshunoslik va yangi materiallar texnologiyasi” kafedrasi mudiri dotsent, t.f.n.

Uslubiy ko’rsatma “Kimyoviy texnologiya” kafedrasining 2022 yil, __-avgustdagi __-sonli yig’ilishida muhokama etildi va ma`qullandi.

Uslubiy ko’rsatma institut o’quv-uslubiy kengashining 2022 yil ___- avgustdagi yig’ilishida ko’rib chiqildi va __-sonli bayonnoma bilan tasdiqlandi.

1- AMALIY MASHG’ULOT
Metall oksidlarini vodorod va uglerod yordamida qayta tiklanish kimyoviy reaksiya tenglamalarini tuzish.
Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari — elektronlarning atomlardan atomlarga butunlay yoki qisman oʻtishi bilan bogʻliq kimyoviy reaksiyalar. Elektronlar chiqarilishi oksidlanish, elektronlar biriktirib olinishi qaytarilish deyiladi. O.-q.r. atamalari dastlab metall oksidlarining hosil boʻlish va parchalanish reaksiyalarida qoʻllaniladi. Cu+O=CuO metallarning oksidlanishiga, CuO+H2 =Cu+H2O metall oksidlaridan metall hosil boʻlishi (qaytarilishi)ga misol boʻladi. Atom yoki ionlari reaksiya jarayonida elektron biriktirib oladigan moddalar oksidlovchilar, elektron beradigan moddalar esa qaytaruvchilar deb ataladi. Oksidlovchi reaksiya vaqtida oksidlanadigan moddadan elektronni tortib olib, oʻzi qaytariladi, qaytaruvchi esa elektronlar yoʻqotib, oʻzi oksidlanadi. Har qanday oksidlanish qaytarilishsiz boʻla olmaydi, chunki kimyoviy reaksiyada atomlar oksidlanish dara-jasi (p)ning yigʻindisi doimiydir. N2+S12=2NS1 reaksiyasida p (N) 0 dan + 1 gacha oʻzgaradi, binobarin, vodorod (N) oksidlanadi; p(S1) 0 dan — 1 gacha oʻzgaradi, binobarin, xlor S1 qaytariladi. O.-q. jarayoni keng tarqalgan kimyoviy reaksiyalar jumlasiga kiradi, uning tabiatda va texnikada ahamiyati katta. Barcha turdagi yoqilgʻilarning yonishi, turli metallarning rudalardan ajratib olinishi O.-q.r. jarayoniga asoslangan. Metallarning korroziyaga uchrashi, koʻpgina muhim kimyoviy mahsulotlarning hosil boʻlishi ularning oksidlanishi tufaylidir. Elektr-kimyo sanoati O.-q.r.ga asoslangan. Mis, nikel, oltin, rux va boshqa eritmalardan elektrolitik qaytarilish yoʻli bilan olinadi yoki tozalanadi. Kimyoviy tok manbalari — akkumulyatorlar va galvanik elementlar O.-q.r. tufayli ishlaydi va h.k. Kimyoviy birikmalardagi davriy jadval guruhlari I, II va III asosiy kichik guruhlari metallari uchun oksidlanish darajasi, qoida tariqasida, doimiy va mos ravishda Me +1, Me +2 va Me +3 ga teng (Li +, Ca +2, Al +3). Ftor atomi har doim -1 ga teng. Metall bilan birikmalardagi xlor har doim -1 ga teng. Ko'p sonli birikmalarda kislorodning oksidlanish darajasi -2 (oksidlanish darajasi -1 bo'lgan peroksidlar bundan mustasno) va vodorod +1 (oksidlanish darajasi -1 bo'lgan metall gidridlardan tashqari).
UGLEROD OKSID, karbonat angidrid, CO2 — uglerodning kislorodli birikmasi, uglerod oksidlanishining oxirgi mahsuloti. 1956 yilda shotlandiyalik olim J. Blek magniy karbonat parchalanganda gaz chiqishini aniqlagan (CO2 ning tarkibini 1789 yilda A. Lavuazye belgilab bergan), CO2 rangsiz gaz boʻlib, oʻziga xos salgina achimsiq hidi va mazasi bor. 0° va normal sharoitdagi zichligi 1,977 g/l; kritik temperaturasi 31,3°, kritik bosimi 7,3 MPa. —78,5° gacha sovitilganida qor kabi oq tusli qattiq jiyemga — "quruq muzga" aylanadi. Suyuq CO2 tez bugʻlanganida ham qattiq SO2 hosil boʻladi. U odatdagi bosimda — 78,5° da suyuqlanmasdan toʻgʻridantoʻgʻri gaz holatiga oʻtadi. Qattiq CO, 5MPa bosimda — 56,7°da suyuqlanadi. Suv, spirt va efirda eriydi. Suv bilan birikib karbonat kislota H₂CO₃ hosil qiladi. Odatdagi sharoitda kimyoviy nofaol modda, boshqa moddalarning yonishiga yordam bermaydi, lekin faol metallar (mas, magniy) CO2 atmosferasida yonishni davom ettiradi. Laqqa choʻgʻ holatidagi kaltsiy CO2 bilan reaksiyaga kirishtanida kaltsiy karbid CaC₂ va kaltsiy oksid CaO hosil boʻladi. Choʻgʻ holatidagi koʻmir bilan reaksiyaga kirishib uglerod (P)oksid CO ga, 200° da mis oksid (katalizator) ishtirokida vodorod bilan reaksiyaga kirishib, metanga, yuqori trada ammiak bilan birikib, karbamid CO(NH2)2 ga aylanadi.
Tabiatda CO2 organik moddalarning chirishi, bijgʻishi va kuyishi kabi oksidlanish jarayonlari natijasida hosil boʻladi. Yoqilgʻi yonganida ham CO2 paydo boʻladi. Havoda CO2 hajm jihatidan 0,03% ni tashkil qiladi. CO2 organizmda moddalar almashinuvi mahsulotidir. U fotosintez jarayonida ham ishtirok etadi.
Texnikada ohaktosh yoki boʻrni kuydirib, lab.larda marmarni xlorid kislota bilan parchalab olinadi.
CO2 oziq-ovqat sanoatida, "quruq muz" tayyorlashda, oʻt oʻchirishda, kimyo sanoatida soda, mochevina, oksikarbon kislotalar hosil qilishda, portlatish ishlarida keng qoʻllanadi.
Havoda CO2 miqdori 1,5—3% dan oshea, kishida bosh ogʻrigʻi, bosh aylanishi va koʻngil aynishi paydo boʻladi. 6% dan oshea, kishi ish qrbiliyatini yoʻqotadi va hayoti xavf ostida qoladi. Zaharlangan kishini ochiq havoga olib chiqish, sunʼiy nafas oldirish kerak.
Uglerod (II) oksid. Uglerod (II) oksid CO uglerodning kislorod yetishmaganida yonishi jarayonida hosil bo'ladi. Sanoatda u yuqori temperaturada ko‘mir cho‘g‘i ustidan karbonat angidrid o‘tkazish yoii bilan olinadi: CO2+C=2CO
Laboratoriya sharoitida uglerod (II) oksid chumoli kislotaga qizdirib turib konsentrlangan sulfat kislota ta’sir ettirish (sulfat kislota suvni tortib oladi) orqali olinadi:
HCOOH=H2O+CO
Uglerod (II) oksid — rangsiz, hidsiz, nihoyatda zaharli gaz. Ishlab chiqarish binolarida CO ning yoi qo'yiladigan miqdori 1 1 havoda 0,03 mg ni tashkil etadi. U avtomobildan chiqadigan tutun gazlarda hayot uchun xavfli miqdorlarda bo‘ladi. Yuqori temperaturalarda uglerod (II) oksid — kuchli qaytanivchi. U ko‘pchilik metallarni ularning oksidlaridan qaytaradi. Masalan:
CO+CuO=CuCO2
Uglerod (II) oksidning bu xossasidan rudalardan metallar Suyiqlantirib olishda foydalaniladi.
Uglerod (IV) oksid. Uglerod (IV) oksid C 0 2 (boshqacha aytganda karbonat angidrid) tabiatda organik moddalar yonganida va cliiriganida hosil bo‘ladi. Havoda (hajmiy ulushi 0,03%), shuningdek ko'pchilik mineral manbalar (narzan, boijom va b.) tarkibidabo‘ladi. Xayvon va o‘simliklar nafas olganida ajralib chiqadi.
Laboratoriya sharoitida CO 2 marmarga xlorid kislota ta’sir ettirib olinadi:
Uglerod (IV) oksid — rangsiz gazsimon modda. U havodan 1,5 marta og‘ir, shu sababli uni bir idishdan boshqasiga quyish mumkin. Yonishga va nafas olishga yordam bermaydi. 0 ‘t oldirilgan cho‘p uglerod (IV) oksidda o‘chadi, uglerod (IV) oksidning konsentratsiyasi katta bo‘lganda odam va hayvonlar bo‘g‘iladi. U shaxta, quduq va yerto'lalarda ko‘pincha xavfli miqdorlarda to'planib qoladi.
Uglerod (IV) oksid kislotali oksid xossalarini namoyon qiladi; suv va ishqorlarning eritmalari bilan o‘zaro ta’sirlashadi. Xona temperaturasida 1 hajm suvda taxminan 1 hajm CO2 eriydi. Bunda karbonat kislota hosil boladi. Reaksiya qaytar:
CO2 + H2O <=> H2CO3
CO2 yuqori temperaturalarda oksidlash xossalarini namoyon qiladi: ko'mir va aktiv metallar bilan reaksiyaga kirishadi. Masalan:
CO2 + C = 2CO
CO2 + 2Mg = 2MgO+C
O to’ldirilgan magniy tasmasi karbonat angidridda yonadi.
Karbonat kislota. Karbonat kislota faqat eritmadagina mavjud boiadi. Qizdirilganda u uglerod (IV) oksid bilan suvga ajraladi. Karbonat kislota molekulasida vodorod atomlari kislorod atomlari bilan bog’langan bo’ladi.