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Was ist anorganische Chemie?
- Jun 05, 2017 -

Die anorganische Chemie beschäftigt sich mit den Eigenschaften und dem Verhalten von anorganischen Verbindungen, die Metalle, Mineralien und organometallische Verbindungen einschließen. Während die organische Chemie als die Untersuchung von kohlenstoffhaltigen Verbindungen und der anorganischen Chemie definiert ist, ist die Untersuchung der verbleibenden Untergruppe von Verbindungen, die von organischen Verbindungen verschieden sind, eine Überlappung zwischen den beiden Feldern (wie organometallische Verbindungen, die gewöhnlich ein Metall oder Metalloid enthalten Direkt an Kohlenstoff gebunden).

Wo wird anorganische Chemie verwendet?

Anorganische Verbindungen werden als Katalysatoren, Pigmente, Beschichtungen, Tenside, Medikamente, Treibstoffe und vieles mehr verwendet. Sie haben oft hohe Schmelzpunkte und spezifische hohe oder niedrige elektrische Leitfähigkeitseigenschaften, die sie für spezifische Zwecke nützlich machen. Beispielsweise:

Ammoniak ist eine Stickstoffquelle in Dünger, und es ist eine der wichtigsten anorganischen Chemikalien, die bei der Herstellung von Nylons, Fasern, Kunststoffen, Polyurethanen (in harten chemikalienbeständigen Beschichtungen, Klebstoffen und Schaumstoffen), Hydrazin (verwendet in Jet und Raketenbrennstoffe) und Sprengstoffe.
Chlor wird bei der Herstellung von Polyvinylchlorid (für Rohre, Kleidung, Möbel etc.), Agrochemikalien (zB Dünger, Insektizid oder Bodenbehandlung) und Pharmazeutika sowie Chemikalien für die Wasseraufbereitung und Sterilisation eingesetzt.

Titandioxid ist das natürlich vorkommende Oxid von Titan, das als weißes Pulverpigment in Farben, Beschichtungen, Kunststoffen, Papier, Tinten, Fasern, Lebensmitteln und Kosmetika verwendet wird. Titandioxid hat auch gute Ultraviolettlichtbeständigkeitseigenschaften, und es besteht ein wachsender Bedarf an seiner Verwendung in Photokatalysatoren.

Anorganische Chemie ist eine sehr praktische Wissenschaft - traditionell wurde die Wirtschaft eines Volkes durch ihre Produktion von Sulf bewertet

Arbeitseinstellungen

Anorganische Chemiker werden in Bereichen eingesetzt, die vom Bergbau bis zu den Mikrochips reichen. Ihre Arbeit basiert auf dem Verständnis des Verhaltens und der Analoga für anorganische Elemente und wie diese Materialien modifiziert, getrennt und verwendet werden können. Es umfasst die Entwicklung von Methoden zur Rückgewinnung von Metallen aus Abfallströmen; Beschäftigung als analytische Chemiker, die sich auf die Analyse von Bergwerken spezialisiert haben; Und die Durchführung von Untersuchungen über die Verwendung von anorganischen Chemikalien zur Behandlung von Boden.

Viele anorganische Chemiker arbeiten in der Industrie, aber sie arbeiten auch in akademischen Institutionen und in Regierungslabors. Anorganische Chemiker, die in der Regierung arbeiten, sagen ihre Zeit wird zunehmend schriftlich Zuschussvorschläge und Konkurrenz für Forschungsgeld ausgegeben.

Anorganische Chemiker vergleichen ihre Arbeit mit denen von Materialwissenschaftlern und Physikern. Der gemeinsame Fokus liegt auf der Erforschung der Beziehung zwischen physikalischen Eigenschaften und Funktionen, aber ein anorganischer Chemiker beschäftigt sich mehr mit diesen Eigenschaften auf molekularer Ebene.

Industrien, die anorganische Chemiker mieten

Umweltwissenschaft

Die Umweltchemie nutzt anorganische Chemie, um zu verstehen, wie die unberührte Umgebung funktioniert, welche Chemikalien in welchen Konzentrationen natürlich vorhanden sind und mit welchen Effekten. Sie identifizieren auch die Wirkungen von Additiven wie Düngemitteln auf natürliche Prozesse. Die US Environmental Protection Agency und andere Agenturen erkennen und identifizieren die Art und Quelle der Schadstoffe.

Fasern und Kunststoffe

Fasern sind Materialien, die kontinuierliche Filamente oder diskrete längliche Stücke sind, ähnlich wie Längen des Fadens. Sie sind wichtig für eine Vielzahl von Anwendungen, einschließlich Halten von Geweben zusammen in Pflanzen und Tieren. Es gibt viele verschiedene Arten von Fasern, einschließlich Textilfasern, Naturfasern und synthetischen oder menschlichen Fasern, wie Cellulose, Mineral, Polymer und Mikrofasern. Fasern können in Filamente, Schnur oder Seil gesponnen werden; Als Bestandteil des Verbundwerkstoffs verwendet; Oder verklebt in Blätter, um Produkte wie Papier zu machen. Fasern werden häufig bei der Herstellung anderer Materialien verwendet. Die stärksten technischen Materialien werden im allgemeinen als Fasern hergestellt, beispielsweise Kohlefaser und ultrahochmolekulares Polyethylen. Synthetische Fasern können oft billig und in großen Mengen im Vergleich zu Naturfasern produziert werden, aber Naturfasern haben einige Anwendungen, vor allem für Kleidung.

Kunststoff ist eine breite Palette von synthetischen oder halbsynthetischen organischen Feststoffen, die bei der Herstellung von Industrieprodukten verwendet werden. Kunststoffe sind typischerweise hochmolekulare Polymere und können andere Substanzen enthalten, um die Leistung zu verbessern und / oder die Produktionskosten zu senken. Monomere aus Kunststoff sind entweder natürliche oder synthetische organische Verbindungen.

Thermoplaste sind Kunststoffe, die bei der Erwärmung keiner chemischen Veränderung in ihrer Zusammensetzung unterliegen und daher immer wieder geformt werden können; Beispiele sind Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid und Polytetrafluorethylen. Die Rohstoffe, die benötigt werden, um die meisten dieser Kunststoffe zu machen, kommen aus Erdöl und Erdgas.

Wegen ihrer relativ geringen Kosten, der Leichtigkeit der Herstellung, der Vielseitigkeit und der Wasserundurchlässigkeit werden Kunststoffe in einer breiten Palette von Produkten verwendet, von Büroklammern bis hin zu Raumschiffen. Allerdings machen diese gleichen Eigenschaften sie über ihre Nützlichkeit bestehen, so viel aktuelle Arbeit konzentriert sich auf die Herstellung von photodegradierbaren oder anderen umweltfreundlicheren Versionen.

Mikrochip

Chemie und Materialwissenschaft ermöglichen die Herstellung von anorganischen Elektronik mit hochgeordneten Schichten und Grenzflächen, die organische und polymere Materialien nicht bieten können. Die präzise Kontrolle der Oberflächenzusammensetzung führt zu Mikrochips mit spezifischen, gewünschten Eigenschaften.

Eine integrierte Schaltung oder monolithische integrierte Schaltung (auch als IC, Chip oder Mikrochip bezeichnet) ist eine elektronische Schaltung, die durch die strukturierte Abscheidung (oder Diffusion) von Spurenelementen in die Oberfläche eines dünnen Substrats aus Halbleitermaterial hergestellt wird. Zusätzliche Materialien werden abgelagert und gemustert, um Zwischenverbindungen zwischen Halbleiterbauelementen zu bilden.

Integrierte Schaltungen werden heute in praktisch allen elektronischen Geräten eingesetzt und haben die Gesellschaft revolutioniert. Computer, Handys und andere digitale Geräte sind jetzt untrennbare Teile der Struktur der modernen Gesellschaften, die durch die niedrigen Kosten der Produktion von integrierten Schaltungen ermöglicht werden.

Integrierte Schaltungen werden auch für sensorische Anwendungen in medizinischen Implantaten und anderen bioelektronischen Geräten entwickelt. Diese Umgebungen erfordern spezielle Dichtungsstrategien, um Korrosion oder biologischen Abbau der belichteten Halbleitermaterialien zu vermeiden.

Bergbau, Erz und Metalle

Der Bergbau beinhaltet die Gewinnung von wertvollen Mineralien oder anderen geologischen Materialien aus der Erde oder aus einem Erzkörper, einer Vene oder einer Naht. Materialien, die durch den Bergbau wiederhergestellt werden, können Grundmetalle, Edelmetalle, Eisen, Uran, Kohle, Diamanten, Kalkstein, Ölschiefer, Steinsalz und Kali enthalten. Jedes Material, das nicht durch landwirtschaftliche Prozesse gezüchtet werden kann oder in einem Labor oder einer Fabrik entsteht, kommt aus dem Bergbau. Im weiteren Sinne umfasst der Bergbau die Extraktion von nicht erneuerbaren Ressourcen (z. B. Erdöl, Erdgas oder sogar Wasser) für den menschlichen Gebrauch.

Farbe, Pigment und Beschichtungen

Ein Pigment ist ein Material, das die Farbe des reflektierten oder durchgelassenen Lichts als Ergebnis einer wellenlängenselektiven Absorption verändert. Pigmente werden entweder als organische (abgeleitet von pflanzlichen oder tierischen Quellen) oder anorganischen (abgeleitet von Salzen oder metallischen Oxiden) eingestuft.

Pigmente werden zum Einfärben von Farbe, Tinte, Kunststoff, Stoff, Kosmetik, Lebensmittel und anderen Materialien verwendet. Die meisten Pigmente, die in der Herstellung und der visuellen Künste verwendet werden, sind trockene anorganische Farbstoffe, die gewöhnlich zu einem feinen Pulver gemahlen werden. Dieses Pulver wird einem Vehikel (oder Bindemittel) zugesetzt, welches ein relativ neutrales oder farbloses Material ist, das das Pigment suspendiert und der Farbe seine Haftung verleiht.



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