BAHAN BUATAN DALAM INDUSTRI

   1. PEMBUATAN ASID SULFURIK

  • Asid sulfurik ialah bahan buatan yang sangat penting dalam industri dan digunakan untuk membuat bahan buatan lain.
-Kegunaan asid sulfurik.
  •  Sebahagian besar asid sulfurik digunakan  dalam pembuatan baja, misalnya:
(a) Baja ammonium sulfat disediakan daripada tindak balas peneutralan antara asid sulfurik dan ammonia akueus.



(b) Baja kalium sulfat disediakan daripada tindak balas peneutralan antara asid sulfurik dan kalium hidroksida.

-Penggunaan asid sulfurik yang lain termasuk:

  1. membuat detergen.
  2. membuat gentian tiruan (polimer).
  3. membuat pigmen cat.
  4. sebagai elektrolit dalam akumulator asid plumbum.
  5. sebagai agen penanggal oksida logam dalam pembersihan permukaan logam sebelum proses penyaduran logam elektrik.
-Proses pembuatan asid sulfurik secara industri.
  • Asid sulfurik dibuat secara industri melalui proses sentuh.
  • Bahan mentah yang digunakan dalam proses sentuh ialah sulfur, udara dan air.
  • Proses sentuh melibatkan tiga peringkat:

                           
  • Peringkat I - Pemanasan sulfur di udara menghasilkan gas sulfur dioksida.
                            

  • Peringkat II- Penukaran sulfur dioksida kepada ssulfur trioksida dalam keadaan berikut:

  1. Vanadium (V) oksida, sebagai mangkin.
  2. Suhu antara 450℃- 550℃.
  3. Tekanan satu atmosfera.
  • Peringkat III- Penghasilan asid sulfurik pekat dalam dua langkah: 
(a) Sulfur trioksida dilarutkan dalam asid sulfurik pekat untuk menghasilkan oleum, sejenis cecair likat.


 (b) Kemudian, oleum dicairkan oleh air untuk menghasilkan asid sulfurik pekat.


  • Rajah dan video berikut menunjukkan tiga peringkat dalam pembuatan asid sulfurik secara industri melalui proses sentuh:



-Pencemaran alam sekitar oleh sulfur dioksida.

  1. Gas sulfur dioksida ialah gas berasid dan beracun yang mengakibatkan pencemaran alam sekitar.
  2. Punca sulfur dioksida utama adalah dari pembakaran bahan api fosil seperti petroleum yang mengandungi sulfur.
  3. Kesannya, boleh mengakibatkan penyakit sistem pernafasan dan penyakit peparu.
  4. Gas sulfur dioksida yang melarut dalam air hujan menghasilkan asid sulfurus. 
  5.  Gas sulfur dioksida yang bertindak balas dengan oksigen di udara menghasilkan sulfur trioksida, seterusnya melarut dalam air hujan untuk menghasilkan asid sulfurik.
  6. Kedua-dua asid sulfurus dan asid sulfurik mengakibatkan pembentukan hujan asid.
  • KESAN-KESAN BURUK HUJAN ASID:

  1. Merosakkan bangunan konkrit kerana kalsium karbonat yang hadir dalam konkrit bertindak balas dengan asid sulfurik.
  2. Mempercepatkan kakisan bahan buatan logam.
  3. Merendahkan pH air sungai dan air kolam dan seterusnya membunuh hidupan akuatik.
  4. Menghapuskan nutrien tumbuhan dengan melarutkan mineral dalam tanah.

2. PEMBUATAN AMMONIA DAN GARAMNYA.

  • Ammonia terdiri daripada 1 atom nitrogen dan 3 atom hidrogen, NH₃.
-Kegunaan Ammonia.
  • Satu peratus besar ammonia digunakan dalam pembuatan baja bernitrogen. Misalnya:
(a) Ammonium sulfat terbentuk daripada tindak balas ammonia dan asid sulfurik.

                      2NH₃+H₂SO₄→(NH₄)₂SO₄

(b) Ammonium nitrat terbentuk daripada ammonia dengan asid nitrik.

                           NH₃+HNO₃⟶NH₄NO₃

 -Kegunaan utama ammonia yang lain:

  1. Sebagai penyejuk dalam peti sejuk.
  2. Membuat asid nitrik dalam proses Ostwald.
  3. Membuat bahan letupan (dari asid nitrik).
  4. Menghasilkan ammonium klorida (elektrolit dalam pembuatan sel kering).


-Sifat-sifat Ammonia.
  • Tidak berwarna.
  • Berbau sengit.
  • Lebih ringan daripada udara.
  • Bersifat alkali.
  • Ammonia melarut dalam air untuk menghasilkan satu alkali lemah

                               NH₃+H₂O ⇌ NH₄+OH
  • Ammonia adalah sejenis alkali dan bertindak balas dengan asid dalam peneutralan untuk membentuk garam.
     Contoh: 2NH₃+H₂SO₄⟶(NH₄)₂SO₄
                     NH₃+HNO₃⟶NH₄NO₃

 -Proses pembuatan ammonia secara industri.


  • Ammonia disediakan daripada tindak balas antara gas nitrogen dan gas hidrogen dalam proses Haber.
  • Gas nitrogen dalam proses Haber diperoleh daripada penyulingan berperingkat udara cecair.
  • Dalam proses haber:
👉 Campuran satu isi pada nitrogen dan tiga isi padu hidrogen bertindak balas pada keadaan optimum berikut:

💥 Tekanan 200 hingga 500 tekanan atm.
💥 Suhu 450℃- 550℃.
💥 Serbuk besi sebagai mangkin.

                                      N₂+3H₂⇌ 2NH₃

 👉 Ammonia yang terhasil disejukkan sebagai cecair.
💦PEMBUATAN AMMONIA MELALUI PROSES HABER💦


-Penyediaan baja ammonium sulfat.

Bahan dan Radas:
  • Kertas litmus merah.
  • Larutan ammonia 2 mol dm¯³.
  • Asid sulfurik 1 mol dm¯³.
  • Air suling.
  • Kertas turas.
  • Bikar 100cm³.
  • Rod kaca.
  • Tungku kaki tiga.
  • Penunu Bunsen.
  • Kasa dawai.
  • Corong turas.
  • Silinder penyukat.
  • Mangkuk penyejat.

Prosedur:
  1. 25 cm³ asid sulfurik disukat dengan silinder penyukat. Asid ini dituang ke dalam bikar 100 cm³.
  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 didihkan 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.

Persamaan Kimia:

                       2NH₃+H₂SO₄⟶(NH₄)₂SO₄

3. MEMAHAMI ALOI.




-Hubungkait susunan atom dalam logam dengan sifat kemuluran dan kebolehtempaan logam.

                           
ZARAH TERSUSUN DENGAN PADAT DAN TERATUR.
LAPISAN ZARAH MUDAH MENGGELONGSOR DI ATAS LAPISAN YANG LAIN.
MULUR DAN MUDAH DITEMPA


-Maksud aloi.

💨 Campuran dua atau lebih unsur dengan komposisi yang tertentu di mana juzuk utama ialah logam.

-Tujuan pengaloian.

 Tiga tujuan utama dalam pengaloian:
💫 Menambah kekuatan dan kekerasan logam.
💫 Menahan kakisan.
💫 Membaiki rupa logam supaya permukaan logam lebih berkilat dan berkilau.

 -Contoh-contoh Aloi.
💥KAPAL TERBANG💥
          💥BASIKAL💥                                                                                                                                           💥DUIT SYILING💥



-Komposisi dan sifat aloi, hubungkait sifat aloi dan kegunaannya.
ALOI
KOMPOSISI
SIFAT
PENGGUNAAN
KELULI KARBON
FERUM DITAMBAH KARBON
KERAS
PEMBINAAN BANGUNAN, JAMBATAN DAN BADAN KERETA
KELULI NIRKARAT
FERUM DITAMBAH KROMIUM DAN NIKEL
MENAHAN KAKISAN DAN PENGARATAN
PEMBUATAN PISAU, SUDU, GARPU DAN ALAT DAPUR
GANGSA
KUPRUM DITAMBAH STANUM
KERAS DAN BERKILAT
ALATAN DAPUR, BARANGAN PERHIASAN DAN KERJA SENI BINA
LOYANG
KUPRUM DITAMBAH ZINK
KERAS DAN BERKILAT
ALAT ELEKTRIK, ALATAN MUZIK DAN BARANGAN HIASAN


-Hubungkait susunan atom dalam aloi dengan sifat kekuatan dan kekerasannya.

 💨 Dalam proses pengaloian, unsur-unsur asing dicampurkan kepada leburan logam. Apabila aloi membeku, kedudukan beberapa atom logam digantikan oleh atom-atom unsur lain yang mempunyai saiz berlainan.
💦SUSUNAN ATOM DALAM ALOI💦



💨 Aloi lebih kuat dan keras kerana

(a) aloi mengandungi atom-atom yang saiz berlainan dalam campuran.
(b) atom unsur asing mengganggu susunan teratur atom-atom logam.
(c) atom-atom asing menghalang lapisan atom daripada bergelongsor di atas satu sama lain.



4. MENILAI KEGUNAAN POLIMER SINTETIK.

 - Maksud polimer.

💙 Molekul berantai panjang yang terdiri daripada cantuman banyak unit molekul kecil (dikenali monomer).
💙 Polimer ialah satu makromolekul (molekul yang sangat besar). 
💦 Polimer mempunyai sifat yang berlainan dengan monomernya, misalnya takat lebur, ketumpatan dan sifat kimia.

 -Polimer semulajadi.
💥KARBOHIDRAT💥

    
  💥PROTEIN                                                    

                                                                             💥GETAH ASLI💥                                                                         
-Polimer sintetik, monomer dalam polimer sintetik dan kegunaannya.


POLIMER SINTETIK
NAMA MONOMER
PENGGUNAAN
POLITENA
ETENA
BEG PEMBUNGKUS, BEKAS PLASTIK DAN CAWAN PLASTIK
POLIVINIL KLORIDA
(P.V.C)
KLOROETENA
(VINIL KLORIDA)
BATANG PAIP, BAJU HUJAN, PENEBAT DAWAI ELEKTRIK, KASUT DAN BEG
POLIPROPENA
PROPENA
BOTOL PLASTIK DAN PERABOT PLASTIK
POLISTIRENA
FENILETENA
BAHAN PEMBUNGKUS DAN PENEBAT HABA.

-Mewajarkan kegunaan polimer sintetik dalam kehidupan harian.

 😕 Saya tidak mewajarkan kegunaan polimer sintetik dalam kehidupan harian kerana penggunaan polimer sintetik mengakibatkan pencemaran alam sekitar. Hal ini dikatakan demikian kerana kebanyakan polimer tidak terbiodegradasikan, iaitu tidak diuraikan oleh bakteria dan kulat.Selain itu, pembakaran bahan polimer membebaskan pelbagai gas beracun yang mengakibatkan pencemaran udara.

 5. MENGAPLIKASIKAN KEGUNAAN KACA DAN SERAMIK.

 💧 Komponen utama kedua-dua kaca dan seramik ialah silika, iaitu silikon dioksida, SiO₂.
💧 Silika wujud secara semulajadi dalam pasir.

 -Penggunaan kaca.
💬 sebagai cermin teleskop, kanta dan radas kaca dalam makmal.
💬sebagai botol, tingkap dan mentol lampu.
💬sebagai alat memasak.
💬 sebagai prisma, barangan perhiasan dan kaca kristal.

 -Penggunaan seramik.

CONTOH
PENGGUNAAN
BATU-BATA, JUBIN DAN SIMEN
SEBAGAI BAHAN PEMBINAAN
TEMBIKAR DAN PORSELIN
BAHAN HIASAN
PENEBAT DALAM PEMBAKAR ROTI DAN SETERIKA DAN PALAM PENCUCUH DALAM ENJIN KERETA
UNTUK MEMBUAT BAHAGIAN PENEBAT ELEKTRIK
CIP MIKRO
UNTUK MEMBUAT CIP MIKRO DALAM KOMPUTER, RADIO DAN TELEVISYEN

-Jenis kaca dan sifatnya.
JENIS KACA
SIFAT-SIFAT
KACA SILIKA TERLAKUR
-TAKAT LEMBUT SANGAT TINGGI (1500◦C)
-LUTSINAR KEPADA SINAR ULTRAUNGU DAN INFRAMERAH
-TIDAK MUDAH MERETAK APABILA SUHU BERUBAH
-SANGAT TAHAN SERANGAN KIMIA
KACA SODA KAPUR
-TAKAT LEMBUT RENDAH (700◦C)
-MUDAH PECAH
-MUDAH MERETAK APABILA SUHU BERUBAH SECARA MENDADAK
KACA BOROSILIKAT
-TAKAT LEMBUT TINGGI (800◦C)
-TIDAK MUDAH RETAK APABILA SUHU BERUBAH SECARA MENDADAK
KACA PLUMBUM
-INDEKS BIASAN TINGGI
-MEMBIAS SINAR CAHAYA DAN KELIHATAN BERSINAR


-Sifat seramik.

👍takat lebur yang sangat tinggi.
👍keras dan kuat tetapi rapuh.
👍tiada tindakbalas kimia.
👍tambah mampatan.
👍penebat haba dan elektrik yang sangat baik.

 6. MENILAI KEGUNAAN BAHAN KOMPOSIT.

 -Maksud bahan komposit.

 💛 Bahan yang mengandungi dua atau lebih jenis bahan yang bergabung bersama.
*bahan baru yang terhasil mempunyai sifat fizikal yang lebih baik daripada bahan asalnya.
💛 Bahan komposit diciptakan untuk memenuhi keperluan tertentu, dengan sifat yang lebih kukuh, teguh, kuat dan ringan.

 -Contoh bahan komposit, komponennya serta penggunaannya.
BAHAN KOMPOSIT
KOMPONEN
PENGGUNAAN
KONKRIT YANG DIPERKUKUHKAN
KONKRIT DAN KELULI
SEBAGAI BAHAN PEMBINAAN DALAM JAMBATAN DAN BANGUNAN TINGGI
SUPERKONDUKTOR
KUPRUM (II) OKSIDA, ITRIUM OKSIDA DAN BARIUM OKSIDA
MEMBUAT MAGNET KUAT YANG RINGAN DAN MIKROCIP KOMPUTER
GENTIAN OPTIK
DUA JENIS KACA DENGAN INDEKS BIASAN YANG BERLAINAN
MENGHANTAR DATA DALAM BENTUK CAHAYA DALAM TELEKOMUNIKASI
PLASTIK YANG DIPERKUKUHKAN DENGAN KACA
PLASTIK POLIESTER DAN GENTIAN KACA
MEMBUAT BOT, TANGKI MAKANAN DAN TANGKI AIR
KACA FOTOKROMIK
KACA DAN ARGENTUM KLORIDA
MEMBUAT CERMIN MATA YANG MENJADI GELAP DALAM CAHAYA DAN TERANG DALAM GELAP

-Mewajarkan kegunaan bahan komposit.

 😄 Saya mewajarkan kegunaan bahan komposit kerana bahan komposit diciptakan untuk memenuhi keperluan tertentu, dengan sifat yang lebih kukuh, teguh, kuat dan ringan.Bahan komposit digunakan dalam pembinaan jambatan, bangunan dan sebagainya.

 7. NANOTEKNOLOGI

 - Maksud nanoteknologi.

 🐋 Nanoteknologi ialah satu cabang sains yang menumpukan kepada jirim2 pada saiz antara 1 hingga 100 nanometer (1 nm = 10-9 meter).

-Contoh-contohnya:

BAHAN-BAHAN NANOTEKNOLOGI
BARANGAN NANOTEKNOLOGI

NANO BIO-SERAMIK

BENANG-BENANG BIO-SERAMIK BER-FIR
NANO POLIMER
SPRAY PENGKILAP KERETA
NANO HIBRID
TELEFON HIBRID

💥 PENGUBATAN - Molekul dalam skala nano yang bersifat multifungsi untuk mengesan kanser dan untuk penghantaran ubat terus ke sel target.
💥 KOSMETIK - Mampu menghantar zat aktif sampai lapisan bawah kulit. 
                             - Menghantar zat aktif dengan cepat.
💥 TEKSTIL- Pakaian mudah dibersihkan.
💥 OLAHRAGA- Membuat peralatan olahraga lebih kuat dan baik serta berdaya guna tinggi.
💥PRODUK PERAWATAN- Emas nanopartikel untuk menguji kehamilan.

Comments

Post a Comment