Химия в жизни: ответственные решения
Химия связывает строение вещества со свойствами материалов, эффективностью процесса, контролем воздействия, качеством пищи и возвратом ресурсов.
Цели. Сравнивать материалы; рассчитывать выход и атомную экономичность; объяснять роль катализатора и энергии; применять жизненный цикл; различать опасность, воздействие и риск; использовать химию упаковки, хранения, контроля загрязнения и утилизации.
1. Выбор материала по данным
| Семейство | Преимущества | Ограничения |
|---|---|---|
| Металлы и сплавы | прочность, вязкость, проводимость, формуемость | коррозия, плотность, энергозатратное первичное получение |
| Полимеры | малая плотность, изоляция, химическая стойкость, формование | температурные пределы, старение, проницаемость, сортировка |
| Керамика и стекло | твёрдость, термо- и химстойкость, прочность на сжатие | хрупкость и сложное соединение |
| Композиты | настраиваемые свойства нескольких фаз | сложный ремонт, разделение и переработка |
Спецификация учитывает срок, нагрузку, температуру, электрическое поведение, совместимость, барьерность, обслуживание, ремонт, массу и путь после использования. Универсально «лучшего» семейства нет.
2. Химический процесс: не только выход
Выход
Выход, % = фактическая масса целевого продукта / теоретическая масса × 100%. Он показывает, сколько продукта получено.
Атомная экономичность
Атомная экономичность = молярная масса целевого продукта / сумма молярных масс стехиометрических реагентов × 100%. Она показывает судьбу атомов.