Kimia Industri

Kimia industri menghasilkan bahan berguna melalui proses kimia berskala besar.

Aloi ialah campuran logam dengan unsur lain untuk memperbaiki sifatnya. Atom asing yang berbeza saiz mengganggu susunan atom, menyukarkan lapisan atom menggelongsor, menjadikan aloi lebih keras dan kuat serta lebih tahan kakisan.

• Keluli — besi dan karbon, digunakan dalam pembinaan.
• Keluli tahan karat — besi, kromium dan nikel.
• Gangsa — kuprum dan stanum. Loyang — kuprum dan zink.

Polimer ialah molekul panjang yang terbentuk daripada banyak unit monomer berulang.

• Polimer semula jadi — getah asli, protein, selulosa.
• Polimer sintetik — polietena, PVC, nilon dan perspeks.

Bahan komposit menggabungkan dua atau lebih bahan untuk mendapat sifat yang lebih baik daripada bahan asal, contohnya konkrit bertetulang, gentian kaca, superkonduktor dan fiber optik.

Industri kimia menyumbang kepada ekonomi tetapi memerlukan pengurusan sisa yang ketat untuk mengelakkan pencemaran.

Pengekstrakan logam ialah proses mendapatkan logam tulen daripada bijih, iaitu batuan yang mengandungi sebatian logam (biasanya oksida) dalam kuantiti yang berbaloi untuk dilombong.

Kaedah pengekstrakan bergantung pada kedudukan logam dalam siri kereaktifan:

• Susunan dari paling reaktif: kalium, natrium, kalsium, magnesium, aluminium, karbon, zink, besi, stanum, plumbum, kuprum, argentum, aurum.
• Logam lebih reaktif daripada karbon (contohnya aluminium) diekstrak melalui elektrolisis leburan bijihnya.
• Logam kurang reaktif daripada karbon (contohnya besi dan stanum) diekstrak melalui penurunan oleh karbon, kerana karbon dapat menyingkirkan oksigen daripada oksida logam.
• Logam yang sangat tidak reaktif seperti emas wujud sebagai unsur bebas.

Contoh industri:

• Stanum diekstrak daripada kasiterit (stanum(IV) oksida) dengan memanaskannya bersama karbon dalam relau.
• Besi diekstrak daripada hematit (ferum(III) oksida) dalam relau bagas. Kok (karbon) membentuk karbon monoksida yang menurunkan oksida besi. Batu kapur ditambah untuk menyingkirkan bendasing seperti pasir sebagai sanga.
• Aluminium diekstrak daripada bauksit melalui elektrolisis leburan aluminium oksida, suatu proses yang menggunakan banyak tenaga elektrik.

Kitar semula logam menjimatkan tenaga dan mengurangkan kerosakan alam akibat perlombongan.

Kesilapan lazim dan tip menjawab:

• Menyatakan aloi ialah sebatian. Aloi ialah campuran; komponennya tidak bergabung secara kimia.
• Menyatakan logam tulen lebih keras daripada aloi. Sebaliknya, lapisan atom logam tulen mudah menggelongsor, jadi ia lebih lembut.
• Tidak menerangkan susunan atom. Jawapan penuh menyebut saiz atom asing yang berbeza mengganggu susunan teratur dan menghalang lapisan menggelongsor.
• Mencadangkan karbon untuk mengekstrak aluminium. Aluminium lebih reaktif daripada karbon, maka elektrolisis diperlukan.

Tip: bagi soalan aloi, sebut komponen aloi, sifat yang bertambah baik dan kegunaannya, disertai penerangan ringkas tentang susunan atom.