OD ZKUMAVKY K CHEMICKÉ VELKOVÝROBĚ

Prezentace na téma: "OD ZKUMAVKY K CHEMICKÉ VELKOVÝROBĚ"— Transkript prezentace:

1 OD ZKUMAVKY K CHEMICKÉ VELKOVÝROBĚ
Prof.Ing.Kamil Wichterle, DrSc. Vysoká škola báňská – Technická Univerzita Ostrava

2 Chemie je stavebnice Stavebními díly jsou atomy

3 Chemie je stavebnice 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.

4 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.

5 Vymýšlení nových sloučenin
Může vymyšlená sloučenina existovat ? Je možno tu sloučeninu nějak připravit ? Jaké bude mít tato sloučenina vlastnosti ? Může být nějak užitečná ?

6 Chemie zábavná

7 Chemie zábavná

8 Chemie zábavná

9 Chemie zábavná

10 Historická laboratoř (G. Agricola 1540)

11 Historická laboratoř (C.W. Scheele 1742 - 1786)

12 Studentská laboratoř Chemická olympiáda Ostrava 2006

13 Chemie méně zábavná Co se stane ???

14 V chemii jako v přírodě :
čas požadovaný produkt následné reakce meziprodukty počátek vedlejší reakce

15 ? Chemie méně zábavná Co vznikne ? Kolik toho vznikne ?
Jak rychle to vznikne ? Kvalitativní analýza Kvantitativní analýza Chemická kinetika ?

16 Moderní laboratoř

17 Několik význačných současných českých chemiků

18 Vymýšlení nových sloučenin
Jak sloučeninu připravit ? Jaké bude mít tato sloučenina vlastnosti ? Může být nějak užitečná ?

19 Preparativní chemie

20 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

21 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)

22 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,…) prostředků jeho výzkumnému pracovišti (na laboratoře, přístroje, chemikálie, platy)

23 Co vyrobit ? Jak to vyrobit ?

24 Proč to tak vyrábět ? Jak vyrobit něco ještě lepšího ?
Teoretická chemie

25 Vymýšlení nových sloučenin
Jak drží molekuly pohromadě ? Může vymyšlená sloučenina existovat ? Jaké může mít tato sloučenina vlastnosti ?                                                                                                                                                     (1)

26 prof. Ing. Pavel Hobza, DrSc.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, Oddělení molekulárního modelování Praemium Academiae 2007 ( Kč) Centrum biomolekul a komplexních molekulových systému

27 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.)

28 University of Colorado at Boulder
prof. Josef Michl University of Colorado at Boulder Department of Chemistry and Biochemistry

29 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 kg/rok ? kyselinu sírovou, hydroxid sodný, kyselinu fosforečnou, vodík, amoniak, kyselinu dusičnou, chlor, benzen, ethylen, styren, butadien, atd. ???

30 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,…) ………..

31 Co potřebujeme k výrobě dortu ?
máslo mouka cukr

32 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

33 Chemické inženýrství

34 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 ?

35 Nejde jen o to dobře uvařit, ale také si suroviny připravit - a potom uklidit

36 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) a cyklohexylamin(1962, 1977, 1987) v BC-MCHZ Ostrava antiozonanty na bázi 4-aminodifenylaminu v Duslo Šala (1980,1985,1990) Česká hlava 2004

37 Podle čeho se pozná dobrý chemický inženýr ?
Podle výrob, vybudovaných na základě jeho návrhu. Podle počtu přijatých patentů a uskutečněných licencí.

38 Průmyslová „zkumavka“

39 (Stavba absorpční kolony
Průmyslová „zkumavka“ průměr 5,4 m, výška 62 m (Stavba absorpční kolony pro 645 000 m3/h plynu Sasol, Jihoafr.Rep.)

40 Výroba amoniaku 60 000 kg/h 3 H2 + N2 = 2 NH3
Průmyslová „zkumavka“ Výroba amoniaku kg/h 3 H2 + N2 = 2 NH3

41 Průmyslová „zkumavka“
2 SO2 + O2 = 2 SO3

42 Chemie špinavá Výroba sody před sto lety

43 Chemie čistá Rafinerie Kralupy

44 BC - MCHZ 2 NO2 + H2O = HNO3 + HNO2

45 Obsluha chemické výroby

46 1. ÚKOL CHEMIKŮ V ŽIVOTNÍM PROSTŘEDÍ
Neškodit chemickými výrobami – bezodpadové, energeticky nízkonáročné výroby

47 Odpadní sádra z výroby umělých hnojiv

48 2. ÚKOL CHEMIKŮ V ŽIVOTNÍM PROSTŘEDÍ
Uklízet po velkých znečišťovatelích energetika, metalurgie, zemědělství, potravinářský průmysl, zpracovatelský průmysl,…

49 Odpadní pneumatiky

50 Jaká je tedy chemie ?

51 Chemie Už se toho ví mnoho Nikdo už nestačí všechno přečíst
Ale část z toho patří k všeobecnému vzdělání

52 Oppau 1921

53 Chemie Pořád se objevují nová dobrodružství
30 % chemiků se věnuje výzkumu Chemici úzce spolupracují s fyziky, biology, strojaři, materiálovými inženýry,… Je zde prostor pro lidi různého zaměření (experimentátoři, teoretici,…)

54 Chemie potřebuje vzdělané lidi
Průmyslováci Bakaláři Magistři, inženýři Doktoři Vysokoškolské vzdělání Přírodovědné Technické

55 Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava

56 Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství
Procesní inženýrství Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu Chemie a technologie paliv   Chemické inženýrství Chemie a technologie ochrany životního prostředí           

57 Děkuji za pozornost