Pristupačnost
| Šifra: |
46951 |
| ECTS: | 5.0 |
| Nositelji: |
izv. prof. dr. sc.
Vilko Mandić
|
| Prijava ispita: | Studomat |
| Opterećenje: | |||||||
|
|||||||
| Opis predmeta: | |||||||
a) Predmetni nastavnik: izv. prof. dr. sc. Juraj Šipušić |
|||||||
| Ishodi učenja: | |||||||
|
|
|||||||
| Literatura: | |||||||
|
|||||||
| 2. semestar |
Obavezni predmet - Redovni modul - Kemijske tehnologije i proizvodi |
Materijali za prvu provjeru znanja; obratite pažnju na crveno crtkano uokvireno.
Srdačno
Vilko Mandić
Nastava iz kolegija Anorganske tehnologije započet će s održavanjem u ponedjeljak 11. ožujka 2024., 9:15-11:00 u P2KM-19, sukladno rasporedu.
Srdačno
Vilko Mandić
Poštovani kolege,
Pojedinačni rad. Naglasak na procesima, bilancama,... kvantitativne stvari (ne pišemo esej iz književosti). Obavezan popis korištene literature i izjava da je to Vaš rad (bez asistencije AI i slično. ☺)
Srdačan pozdrav, jš.
1. Proces proizvodnje nitratne kiseline
2. PSA (Pressure Swing Adsorption) proces proizvodnje (vodika, dušika, kisika, CO2 - odabrati)
3. Dobivanje broma iz morske vode
4. Dobivanje magnezija iz morske vode
5. Entalpijske promjene pri razrjeđivanju i uparavanju vodenih otopina (soli, kiselina, baza - odabrati)
6. Metoda Lagrangeovih množitelja, tj. traženje optimuma uz
ograničenja, primjerice: http://www.slimy.com/~steuard/teaching/tutorials/Lagrange.html
7. Proces proizvodnje lantanida (i primjene, primjerice magneti,
pigmenti, katalizatori...)
8. Adijabatska temperatura plamena (proračun temperature plamena ako ne bi bilo gubitaka topline u okolinu)
9. Primjena olova (akumulatori)
10. Proizvodnja i primjena fluora (fluor i spojevi)
11. Ionski izmjenjivači
12. Priprema procesne vode (primjerice za parne kotlove, kako raste tlak u kotlu, tako se pooštravaju zahtijevi kvalitete vode)
13. Proces proizvodnje punila PCC (Precipitated Calcium Carbonate)
14. Model nestacionarnog prijenosa topline
15. Dobivanje kalijevih soli/spojeva
16. Proizvodnja i primjene plemenitih plinova
17. Metode proračuna kemijske i fazne ravnoteže (moguće više odabira)
18. Proizvodnja i primjena bizmuta i antimona
19. Dobivanje i primjena cirkonija i hafnija
20. Dobivanje i primjena skandija
21. Dobivanje i primjena srebra i zlata
22. Elekroliza klorida alkalijskih metala
23. Sustav NaCl-CO2-NH3-H2O (Solvay)
Poštovani kolege,
Uvodno predavanje iz kolegija Anorganske tehnologije, održati će se prema rasporedu, utorak 28.02.2023. u 12:00 h u predavaonici Z-1.
srdačan pozdrav,
jš
Poštovani kolege studenti,
ispit is kolegija će se održati prema redovitom rasporedu u dvoranama FKIT-a (provjerite zbog mogućih promjena). Nakon pismenog ispita slijedi usmeni ispit na koji je potrebno donijeti vaše gotove seminarske radove (ako ih još niste predali zbog nagomilanih obaveza).
Za konzultacije vezane uz zadatke za ispit, molim vas, javite se kolegi Filipu Brlekoviću mag. ing. chemig. (Zavod za anorgansku kemijsku tehnologiju i nemetale, Marulićev trg 20/I).
srdačan pozdrav,
j.š.
Poštovani kolege,
molim vas da proučite ovaj materijal (kratak ali poučan), te napravite izvod ovih jednadžbi, kako biste bolje razumijeli tematiku. Čemu sve to? Pa, zaprvo se problem kemijske ravnoteže svodi na problem optimizacije (opisana je metoda linearnog programiranja), no vi proučite samo linearizirani problem (sustav linearnih jednadžbi- matrica). Interesantno je primijetiti da broj jednadžbi iznosi samo ''broj kemijskih elemenata+1'', a kemijskih vrsta (specija) ima puno više... Predlažem i da se upoznate s metodom Lagranžovih množitelja. Konačni cilj je da na temelju podataka iz tablice 1, razumijete (i brojčano dobijete) podatke u tablici 2 (prvi korak iteracije).
Molim vas kratki izvještaj (izvod, Larange i brojke na 2-4 stranice) do 7. lipnja 2020.
Iako izgaranje raketnog goriva nije sasvim blizak običnim smrtnicima (osim rocket scientist-ima), zapravo se ova metoda može sasvim uspješno primijeniti na niz reakcija u plinskoj fazi. Daljnji razvoj uključio je i čvrste faze (znači solid-gas equilibria). Ako netko želi obraditi tu temu, slobodno se javite da koordiniramo napore.
Srdačan pozdrav,
j.
Poštovani kolege,
u repozitorij je dodan zanimljiv materijal o proizvodnji NaCl (praktično se proizvodi više od 300 milijuna tona godišnje u cijelom Svijetu). Istražite tko i koliko proizvodi (iz kojih izvora), odnosno koja je primjena soli (osim u prehrambenoj industriji, koristi se i u kemijskoj industriji). Pogledajte file 0008a. U kratkom izvješću napišite nešto o dobivanju soli (posebno iz morske vode, gdje se javljaju dosta složene fazne ravnoteže tijekom isparavanja vode), te pokušajte odrediti koliko se soli nalazi u svim morima i oceanima Svijeta. Pomoć: svu ovu sol, ako spremite na ukupnu površinu kopna (149 milijuna kvadratnih kilometara) ima debljinu veću od visine Katedrale u Zagrebu (DA ili NE ?). Rok izvješća 07. lipanj 2020.
Srdačan pozdrav,
j.
Poštovani kolege,
u repozitorij je dodan materijal o proizvodima anorganske tehnologije (količine i cijene, predlažem da potražite novije podatke, za usporedbu). Na kraju je shematski prikazana međusobna veza anorganskih tehnologija/proizvodnje. Ova je shema izuzetno važna, te je potrebno uočiti koje se sirovine koriste i koji su proizvodi. Naravno, morate se zapitati i otkuda dolazi potrebna energija (fosilna goriva ili električna energija).
Srdačan pozdrav,
j.
Poštovani kolege,
u repozitorij sam dodao materijale EFMA (European Fertilizer Manufacturers' Association). Opisani su BAT (Best Available Techniques), tj. postupci najbolje proizvođačke prakse. Osim što su materijali opsežni, vrlo su kvalitetni i moderni (motivacija za učenje). Vaš je zadatak obratiti pažnju na VEZU između pojedinih postupaka proizvodnje, tj. to je ono što možete trajno zapamtiti i naučiti (slika uz sažetak, a nalazi se u svakom od navedenih materijala). Znači, važno je znati koji su materijali (procesne struje, feed...) reaktanti, a koji su produkti, te za što nam ti produkti trebaju i koriste. Dodatna motivacija: izolacija u kojoj se nalaze sve države, a tako i Republika Hrvatska zbog pandemije korona virusa vode do propitivanja gospodarskog modela i ODRŽIVOSTI, primjerice proljoprivredne proizvodnje (za vlastite potrebe). Nije čak možda niti problem uvesti hranu (iako je to žalosno, kada bi u principu mi trebali izvoziti hranu drugima), nego to treba i platiti... nekim novcima koje treba zaraditi... Mineralna (umjetna) gnojiva povećavaju prinos poljoprivrednih kultura jer biljkama daju dušik, fosfor, kalij..., a u ovim je materijalima upravo o tome i riječ.
srdačan pozdrav,
j.š.
CaCl2 je nusprodukt pri proizvodnji sode (Na2CO3) po Solvayu, a koristi se kao sredstvo za sušenje (naravno bezvodni CaCl2) u laboratoriju (eksikatori). Primjena u betonu (kao izvanredan ubrzivač vezanja portland cementa koji omogućuje betoniranje pri niskim temperaturama) zapravo NE DOLAZI u obzir zbog korozije armature (praktično je zabranjeno normama i propisima).
j) Na raspolaganju vam je CaCl2*4H2O. Opišite što se događa pri zagrijavanju ovog spoja od 20 °C do 60 °C ?
k) Pri 20 °C imate smjesu CaCl2*4H2O i CaCl2*2H2O (neka maseni udio CaCl2 bude 70%). Opišite što se događa pri zagrijavanju ove smjese od 20 °C do 60 °C ?
l) Istražujete sustav u kojem je maseni udio CaCl2 70% (ostatak je voda). Opišite što se događa pri hlađenju od 60 °C do -50 °C ?
m) Istražujete sustav u kojem je maseni udio CaCl2 55% (ostatak je voda). Opišite što se događa pri hlađenju od 60 °C do -50 °C ?
Poštovani kolege,
šaljem vam materijal za provjeru znanja i zadatak (do 15. svibnja 2020.).
srdačan pozdrav,
j.š.
Poštovani kolege,
cilj dodanog materijala je da pokaže potencijalno vrlo "složen" izgled ravnotežnih dvokomponentnih sustava B2O3-Na2O, Ti-C, Mn(NO3)2-H2O i HCl-H2O, ali i da vam da potrebnu širinu pogleda na ovu tematiku. File 0012 može vam pokazati u kojoj ste mjeri uspješno usvojili znanje o dvokomponentnim faznim dijagramima. File 0011 uvod je u trokomponentne fazne dijagrame (praktično voda + 2 komponente). Da stvari mogu biti kudikamo složenije pokazuje file 0013, na primjeru sustava CaO-Al2O3-SiO2, važnim u proizvodnji portland cementa (više od 2 000 000 000 tona/godišnje svjetske proizvodnje, odnosno 70-tak tona u sekundi... Za file 0013 postaviti ću pitanja kroz nekoliko dana (za provjeru). File 0015 je pomoć u prethodnoj zadaći.
srdačan pozdrav,
j.š.
Poštovani kolege,
Ovim nastavnim materijalom, cilj je obratiti pažnju na fazne ravnoteže. Posebice u dvokomponentnim i trokomponentnim sustavima, potrebno je razumijeti i znati primijeniti "pravila" fazne ravnoteže. Iskoristite vrijeme koje vam je na raspolaganju i odgovorno se ponašajte i nastavite stjecati nova znanja.
srdačan pozdrav,
j.š.
Kolege studenti,
Buduci da se anorganske tehnologije, kao kolegij bave proizvodnjom odredjenih proizvoda (vrlo cesto u kolicinama vecim od milijun tona godisnje), a pri tome dolazi do kemijske transformacije potrebnih sirovina, potrebno je provjeriti i prema potrebi osvjeziti znanja o kemijskoj ravnotezi. Kao primjer uzmimo proizvodnju vapna pecenjem vapnenca. Sirovina je jeftina i dostupna sirom svojeta u gotovo neogranicenim kolicinama, no zbog utroska energije, priozvod nije jeftin... Potrebno je izracunati/pokazati kako na ovu reakciju: CaCO3 ---} CaO + CO2 utjece temperatura i tlak.
Pitanja:
Koji su vam podaci potrebni za proracun?
Koja termodinamicka funkcija vam doista pomaze za objasnjenje utjecaja tlaka i temperature na ovu kemijsku reakciju?
Da li je moguce (i kako) sniziti temperaturu procesa?
Da li pri tome znacajno mijenjamo entalpiju ove reakcije?
Koje gorivo koristimo (fosilno, nuklearno, suncevo zracenje)?
Koliko zivog vapna tj. Kalcijeva oksida dobijemo?
Koliko se milijuna tona vapna proizvodi u svijetu godisnje?
Koliko CO2 se emitira u atmosferu?
Kako poboljsati prijenos topline u pecima, da dobijemo zahtijevanu kvalitetu proizvoda i ostvarimo ustedu?
I jos puno drugih pitanja bi se moglo postaviti, ali kao buduci inzenjeri kemijskog inzenjerstva, utemeljeno i racionalno odgovorite na ova pitanja na 2-4 stranice i posaljite mi do 8. Svibnja na e-mail: jsipusic@fkit.hr
Ohrabrujem rad u grupama bez fizickog kontakta...
Srdacan pozdrav,
j.s.
Okolonosti koje nas pogađaju (širenje korona virusa), zahtijeva online pristup i promišljanje o ponuđenom nastavnom/pomoćnom materijalu. Pred Vama se nalazi nekoliko linkova (datoteka u repozitoriju) koji imaju za cilj ukazati na važnost mineralnih sirovina (podrazumijeva se da su energetske sirovine (ugljen, nafta, plin) vrlo važne).
Neki proizvodi se temelje na određenom mineralu, neki na određenom kemijskom elementu... neki se koriste u nizu industrija važnih za izvoz/privredu određene države...
Jedan od linkova ukazuje na "critical raw materials" za Europsku uniju (čak 27 minerala !).
Ima i zaniljivih linkova koji govore o tome otkuda potječe boja vatrometa ili primjerice koliko je zlata do sada "iskopano"...
Kao jedan od ishoda učenja ove nastavne jedinice smatram da znate nabrojiti 2/3 minerala sa pripadnom kemijskom formulom (često idealiziranom).
Nadalje, odaberite dva minerala/proizvoda po želji, primjerice soda (Na2CO3) i nikal (Ni), te pogledajte gdje se nalaze odnosno kako se dobivaju/proizvode, te kako se koriste/primjenjuju. Ohrabrujem Vas da se koristite i drugim literaturnim podacima, primjerice udžbenik Anorganske kemije, Filipović-Lipanović, te da te izvore i navedete na kraju, u popisu literature/referenci.
Pošaljite mi kratki izvještaj (2-4 stranice) do 01.05.2020. god. na e-mail: jsipusic@fkit.hr
Srdačan pozdrav,
j.š.
