590 likes | 842 Views
OD ZKUMAVKY K CHEMICKÉ VELKOVÝROBĚ. Prof.Ing. Kamil Wichterle , DrSc . Vysoká škola báňská – Technická Univerzita Ostrava. Chemie je stavebnice. Stavebními díly jsou atomy.
E N D
OD ZKUMAVKY K CHEMICKÉ VELKOVÝROBĚ Prof.Ing.Kamil Wichterle, DrSc. Vysoká škola báňská – Technická Univerzita Ostrava
Chemie je stavebnice Stavebními díly jsou atomy
Organická chemie používá nejčastěji jen 4 stavební prvky (C,H,O,N), ale přes 23 milionů látek z nich sestavených je už aspoň částečně prozkoumáno. Chemie je stavebnice
Chemie je stavebnice • Anorganická chemie má přes 100 dalších prvků. Běžný chemik se v životě potkává pravidelně jen asi s 60 z nich. Je už popsáno asi 3 miliony anorganických látek.
Vymýšlení nových sloučenin • Může vymyšlená sloučenina existovat ? • Je možno tu sloučeninu nějak připravit ? • Jaké bude mít tato sloučenina vlastnosti ? • Může být nějak užitečná ?
Studentská laboratoř Chemická olympiáda Ostrava 2006
Chemie méně zábavná Co se stane ???
požadovaný produkt následné reakce meziprodukty vedlejší reakce počátek V chemii jako v přírodě : čas
Chemie méně zábavná • Co vznikne ? • Kolik toho vznikne ? • Jak rychle to vznikne ? • Kvalitativní analýza • Kvantitativní analýza • Chemická kinetika ?
Vymýšlení nových sloučenin • Jak sloučeninu připravit ? • Jaké bude mít tato sloučenina vlastnosti ? • Může být nějak užitečná ?
Prof.RNDr Antonín Holý, DrSc. Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, Oddělení chemie a biochemie analogů složek nukleových kyselin Výzkumné centrum: Nová antivirotika a antineoplastika DUVIRAGEL antiherpetikum VISTIDE, VIREAD, TRUVADA a HEPSERA antivirové preparáty Hepsera proti virové hepatitidě B Viread, Truvada proti AIDS
Prof.RNDr Antonín Holý, DrSc. 1984 Státní cena 1998 Hanušova medaile České společnosti chemické 1999 Čestný doktorát Univerzity Palackého v Olomouci 2002 Descartova cena Evropské unie; Státní medaile ČR „Za zásluhy“ I. stupně 2003 Čestné členství v Rega Institute (Belgie) 2004 Cena Praemium Bohemiae; Jmenování profesorem organické chemie; Medaile AV ČR „De scientia et humanitatis optime meritis“ 2005 Čestný doktorát Univerzity v Gentu (Belgie); Medaile „Za zásluhy“ Přírodovědecké fakulty UK v Praze 2006 Člen Evropské akademie věd a umění (Salcburk)
Podle čeho se pozná dobrý laboratorní chemik ? Podle toho, kolik dá někdo (státní grantová agentura, mezinárodní vědecké instituce, soukromé grantové agentury, průmyslové podniky, neziskové organizace, jednotliví mecenáši,…)prostředkůjeho výzkumnému pracovišti(na laboratoře, přístroje, chemikálie, platy)
Jak to vyrobit ? Co vyrobit ?
Proč to tak vyrábět ?Jak vyrobit něco ještě lepšího ? Teoretická chemie
Vymýšlení nových sloučenin • Jak drží molekuly pohromadě ? • Může vymyšlená sloučenina existovat ? • Jaké může mít tato sloučenina vlastnosti ?
prof. Ing. Pavel Hobza, DrSc. Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, Oddělení molekulárního modelování Praemium Academiae 2007 (5 000 000 Kč) Centrum biomolekul a komplexních molekulových systému
Podle čeho se pozná dobrý teoretický chemik ? Hlavně podle toho, kolik napíše zajímavých článků do světových odborných časopisů. Jak se pozná, že článek je zajímavý ? Podle toho, kolik lidí si článek přečte a naváže na jeho výsledky. (To každý uvádí v seznamu použité literatury.)
prof.Josef Michl University of Colorado at Boulder Department of Chemistry and Biochemistry
Proč vyrábět chemické látky ? Roční spotřeba na osobu (ČR 2004): • 60 m3 pitné vody, • 20 t kameniva, • 5000 kg uhlí, • 3000 l kapalných paliv, • 1300 kg obilí, • 600 kg oceli, • 400 kg cementu, • 400 kg brambor, • 350 kg koksu, • 180 l piva, • 100 kg plastů, • 80 kg mouky, • 60 l mléka, • 40 kg papíru, • 30 kg detergentů, • 8 kg nátěrových hmot, • 4 kg cukru, • atd. Potřebujeme 20-100 kg/rok ? • kyselinu sírovou, • hydroxid sodný, • kyselinu fosforečnou, • vodík, • amoniak, • kyselinu dusičnou, • chlor, • benzen, • ethylen, • styren, • butadien, • atd. ???
Koncové produkty • Ušlechtilá paliva(bezpopelná, bezdýmá, odsířená…) • Polymery(plasty, pryž, textilní vlákna,…) • Hnojiva(dusíkatá, fosforečná, draselná, kombinovaná) • Silikáty(sklo, keramika, cement, maltoviny…) • Kovové materiály, • Speciální materiály (polovodiče, membrány,…) • Voda, • Papír, • Barviva, pigmenty, nátěrové hmoty • Léčiva • Konzervační prostředky • Zemědělské přípravky(hmyz, hlodavci, plísně,…) • ………..
Co potřebujeme k výrobě dortu ? máslo mouka cukr
Základní chemické látky Chemická energie: • Kyseliny (sírová, dusičná, …) • Zásady (hydroxid sodný, vápno, amoniak,…) • Oxidovadla (kyslík, chlor, kyselina dusičná, …) • Redukovadla (vodík, methan, koks, paliva,…) Prvky v čisté a reaktivní formě: • Plynné prvky,čisté kovy • Reaktivní sloučeniny
Vymýšlení nových výrob • Jaké suroviny potřebujeme na výrobu sloučeniny ? • V jakém zařízení se to dá provést? • Kolik na to potřebujeme energie ? • Jak je proces náročný na obsluhu a jak je bezpečný ? • Vznikají nějaké odpady a co s nimi ?
Nejde jen o to dobře uvařit, ale také si suroviny připravit - a potom uklidit
Prof.Ing. Josef Pašek, DrSc. Vysoká škola chemicko technologická v Praze Ústav organické technologie Zavedení výroby: • isopropylamin (MCHZ Ostrava 1967, 1985), • furfurylalkohol (Spolek Ústí 1964), • mastné polyaminy (Spolek Ústí 1979), • chlordodekan (Petrochema Dubová 1974), • dodecylbenzen (Petrochema Dubová 1980), • acetanilid (Chemopharma Ústí 1986), • ¨2-aminothiazol (Chemopharma Ústí 1986), • tetramethylpiperidinol (Chemko Strážske 1991), • methylisobutylketon (MCHZ Ostrava 1991) Originální výroby: • anilin (1995) acyklohexylamin(1962, 1977, 1987) v BC-MCHZ Ostrava • antiozonanty na bázi 4-aminodifenylaminu v Duslo Šala (1980,1985,1990) Česká hlava 2004
Podle čeho se pozná dobrý chemický inženýr ? Podle výrob, vybudovaných na základě jeho návrhu. Podle počtu přijatých patentů a uskutečněných licencí.
Průmyslová „zkumavka“ průměr 5,4 m, výška 62 m (Stavba absorpční kolony pro 645 000 m3/hplynu Sasol, Jihoafr.Rep.)
Výroba amoniaku60 000 kg/h3 H2 + N2 = 2 NH3 Průmyslová „zkumavka“
2 SO2 + O2 = 2 SO3 Průmyslová „zkumavka“
Chemie špinavá Výroba sody před sto lety
Chemie čistá Rafinerie Kralupy
2 NO2 + H2O = HNO3 + HNO2 BC - MCHZ
1. ÚKOL CHEMIKŮ V ŽIVOTNÍM PROSTŘEDÍ • Neškodit chemickými výrobami– bezodpadové, energeticky nízkonáročné výroby
2. ÚKOL CHEMIKŮ V ŽIVOTNÍM PROSTŘEDÍ Uklízet po velkých znečišťovatelích • energetika, • metalurgie, • zemědělství, • potravinářský průmysl, • zpracovatelský průmysl,…