ธาตุและสารประกอบในอุตสาหกรรมเคมี
Homepage
ธาตุและสารประกอบในอุตสาหกรรม
ประเทศไทยเป็นประเทศที่อุดมสมบูรณ์ไปด้วยทรัพยากรณ์มากมาย ทั้งป่าไม้ แร่ธาตุ ซึ่งก็มีการทำอุตสาหกรรมต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับแร่ธาตุและสารประกอบที่มีความจำเป็นในอุตสาหกรรม และได้นำหลักการทางเคมีมาใช้ในอุตสาหกรรมเหล่านี้เพื่อให้กระบวนการผลิตมีประสิทธิภาพมากขึ้น
1. อุตสาหกรรมแร่
แร่ (Mineral) คือ สารประกอบอนินทรีย์ (Inorganic) ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ มีโครงสร้างและ
สินแร่ คือ หิน หรือแร่ประกอบหินที่มีแร่ที่มีค่าทางเศรษฐกิจปริมาณมากพอที่จะสามารถนำมาถลุง และนำไปใช้ประโยชน์ได้ หรือแร่จากเหมืองที่ยังไม่ได้ถลุง นั่นเอง โดยทั่วไป แร่ของโลหะมักอยู่ในรูปของออกไซด์ ซัลไฟด์ เฮไลด์ ซิลิเกต คาร์บอเนต และซัลเฟตประเภทของแร่
จำแนกตามประโยชน์ที่ใช้ในทางเศรษฐกิจได้ 2 ประเภทดังนี้
1. แร่ประกอบหิน (Mineral rock)
หินปูน ประกอบด้วยแร่แคลไซด์ และอื่นๆ
2. แร่เศรษฐกิจและอุตสาหกรรม (Industrial mineral)
คือแร่ที่มีคุณค่าทางเศรษฐกิจหรือทางอุตสาหกรรม แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ
1. แร่โลหะ (Metallic mineral) เช่น แร่เงิน ทองแดง สังกะสี เหล็ก ตะกั่ว ดีบุก ทังสเตน และอะลูมิเนียม
2. แร่อโลหะ (Nonmetallic mineral) เช่น แร่เฟลด์สปา แกรไฟต์ ดินขาว ใยหิน ฟอสเฟต ยิบซัม รัตนชาติ ทราย และแร่เชื้อเพลิง
 |
| แร่ทองคำ |
 |
| แร่เงิน |
 |
| แร่เหล็ก |
 |
| ยิบซัม |
 |
| แกรไฟต์ |
แร่เศรษฐกิจและอุตสาหกรรมต่างๆ
วิธีการสกัดโลหะออกจากแร่ มี 3 ขั้นตอน ดังนี้.
1. Concentration
คือ การนำสินแร่มาแยกสิ่งเจือปนไม่บริสุทธิ์ออก นั่นก็คือการทำให้แร่มีความเข้มข้นมากขึ้น นั่นเอง โดยอาศัยสมบัติทางกายภาพและทางเคมีก็ได้
2. Reduction
เป็นขั้นตอนการถลุง ทำให้โลหะออกจากแร่โดยการรีดิวซ์สารประกอบของโลหะที่อุณหภูมิสูง โลหะที่แยกออกมาจะอยู่ในลักษณะที่หลอมเหลว และในขั้นตอนการถลุงนี้จะเติมสารบางชนิดที่เรียกว่า flux เช่น แคลเซียมคาร์บอเนตลงไปเพื่อรวมกับสิ่งเจือปนที่อาจเหลืออยู่ให้ตกตะกอน (Slag) ออกมา ตัวรีดิวซ์ที่นิยมใช้ คือถ่านโค้ก เพราะหาง่าย ราคาถูก
3. Electrorefining
เป็นการทำโลหะที่ถลุงให้บริสุทธิ์ โดยกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส ทำให้โลหะบริสุทธิ์ขึ้นอีกระดับหนึ่ง ซึ่งมีความบริสุทธิ์ประมาณ 99.6%
2. อุตสาหกรรมเซรา
เซรามิกส์ (Ceramics) คือ ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากดิน และผ่านการเผามาแล้ว เช่น เครื่องลายคราม อิฐทนไฟ กระเบื้องปูพื้น เครื่องปั้นดินเผา แก้ว วัสดุทนไฟต่างๆ และเครื่องสุขภัณฑ์
เครื่องปั้นดินเผา เป็นเซรามิกส์ประเภทหนึ่ง ซึ่งได้มีการพัฒนาวัตถุดิบที่ใช้และสีสำหรับเคลือบให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น
วัสดุที่ใช้ในการผลิตเซรามิกส์ เช่น ดินขาว ดินเหนียว เฟลด์สปา ควอร์ตซ์ ทัลด์ หินปูน เซอร์โคเนียมออกไซด์ โซเดียมซิลิเกต และซิงค์ออกไซด์
ปัจจุบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเจริญก้าวหน้ามากยิ่งขึ้น โดยผลิตภัณฑ์เซรามิกส์ในปัจจุบันได้มีการใช้เทคโนโลยีใหม่ๆ ในการผลิตจากสารอนินทรีย์ ซึ่งทำให้มีคุณสมบัติในการทนความร้อน ทนต่อปฏิกิริยาเคมี และมีคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ใช้เป็นฉนวนไฟฟ้าได้ ทำแผ่นและวงจรรวม (IC) ทำแผ่นซิลิกอนในเซลล์สุริยะ ผลิตตัวถังรถยนต์ เพื่อให้มีคุณสมบัติเบา แข็งแรง ทนสารเคมี การผลิตเซรามิกส์มักจะใช้สารตะกั่วในการช่วยให้สีเคลือบมีสีสดใส ถ้าผลิตไม่ได้คุณภาพ และมีการนำไปใส่อาหารที่เป็นกรด หรือเบส อาจทำให้ตะกั่วละลายออกมา และปนเปื้อนกับอาหารได้
3. อุตสาหกรรมปุ๋ย
ปุ๋ย คือ สารหรือวัสดุที่มีธาตุอาหารของพืช ซึ่งพืชต้องการใช้ในการเจริญเติบโต เพื่อเพิ่มธาตุอาหารให้แก่ดิน แบ่งได้เป็น 2 ประเภท คือ
1. ปุ๋ยอนินทรีย์ เป็นปุ๋ยส่วนใหญ่ได้มาจากการสังเคราะห์ทางวิทยาศาสตร์ จึงเรียกว่าปุ๋ยวิทยาศาสตร์ เช่น ปุ๋ยแอมโมเนียมคลอไรด์ ปุ๋ยยูเรีย ปุ๋ยฟอสเฟต เป็นต้น
2. ปุ๋ยอินทรีย์ เป็นปุ๋ยที่ได้จากซากพืชซากสัตว์ เช่น ปุ๋ยคอก ปุ๋ยหมัก ปุ๋ยพืชสด ปุ๋ยชีวภาพ
หมายเหตุ.
ปุ๋ยวิทยาศาสตร์ คือ ปุ๋ยที่มีธาตุที่จำเป็นแก่การเจริญเติบโตของพืชเป็นส่วนประกอบ เช่น N, P, K และ Ca ส่วนธาตุอาหารรอง คือ S, Mg, Fe, Zn, Mn และ Cu เป็นต้น
ตัวอย่างปุ๋ยวิทยาศาสตร์ คือ ปุ๋ยแอมโมเนียมซัลเฟต ปุ๋ยยูเรีย ปุ๋ยแคลเซียมฟอสเฟต ปุ๋ยซุปเปอร์ฟอสเฟต และปุ๋ยโพแทสเซียม
สำหรับปุ๋ยอินทรีย์มีหลายชนิด คือ
ปุ๋ยคอก ได้จากมูลสัตว์ต่างๆ ที่ปล่อยให้ย่อยสลายเองตามธรรมชาติ
ปุ๋ยหมัก ได้จากการนำขยะมูลฝอย เศษอาหาร และสิ่งปฏิกูลทั้งหลายมาย่อยสลายด้วยจุลินทรีย์
ประโยชน์ของปุ๋ยหมัก คือ
1. ช่วยเพิ่มปริมาณอินทรีย์วัตถุให้แก่ดิน ทำให้ดินอุดมสมบูรณ์
2. ช่วยเปลี่ยนสภาพของดินจากดินเหนียวหรือดินทรายเป็นดินร่วน ทำให้สะดวกในการไถพรวน
3. ช่วยรักษาความชื้นในดินได้ดีขึ้น
4. ช่วยให้อากาศในดินถ่ายเทได้มากขึ้น
5. ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้ปุ๋ยเคมี และลดการใช้ปุ๋ยเคมีลงได้
6. ช่วยกระตุ้นให้ธาตุอาหารพืชบางชนิดในดินที่ละลายน้ำยากให้ละลายน้ำได้ง่ายเป็นอาหารแก่พืชได้มากยิ่งขึ้น
7. ไม่เป็นอันตรายต่อดินแม้จะใช้ปริมาณมากๆ ติดต่อกันนานๆ
8. ช่วยปรับสภาพแวดล้อม เช่น กำจัดขยะมูลฝอย และวัชพืชน้ำทั้งหลายให้หมดไป
ปุ๋ยพืชสด ได้จากการนำพืชมาไถกลบในดิน พืชส่วนใหญ่ที่นิยมนำมาทำปุ๋ยพืชสด ได้แก่ พืชตระกูลถั่ว
ประโยชน์ของปุ๋ยพืชสด คือ
1. เพิ่มอินทรียวัตถุและปริมาณไนโตรเจนให้กับดิน
2. ช่วยให้ดินร่วนซุย อุ้มน้ำและจับยึดปุ๋ยเคมีได้ดีขึ้น
3. เพิ่มผลผลิต และคุณภาพของผลผลิตให้ดีขึ้น
ความคิดเห็น
แสดงความคิดเห็น