Lehrbuch der Organischen Chemie PDF

Die Technische Chemie beschäftigt sich mit der Überführung chemischer Reaktionen und Prozesse in technische Verfahren sowie der Lehrbuch der Organischen Chemie PDF bestehender Prozesse und Verfahren unter ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten. Die Schwerpunkte der Forschung und Lehre liegen dabei auf der Katalysator- und Verfahrensentwicklung, den mechanischen und thermischen Grundoperationen, der Prozesskunde sowie der Chemischen Reaktionstechnik.


Författare: C. R. Noller.

Chemistry ot Organic Compounds von CARL R. NOLLER, Professor der Chemie an der Stanford University, erschien bei W. B. Saunders Company in erster Auf­ lage 1951. N ach mehreren N eudrucken wurde 1957 eine zweite Auflage veranstaltet, die inzwischen auch schon mehrmals nachgedruckt worden ist. Dieses Lehrbuch bietet in systematischem Aufbau das wichtigste Tatsachen­ material der organischen Chemie. Zugleich fiihrt es – und darauf kam es dem Verfasser sehr wesentlich an – in leichtverstandlicher Weise in die heutigen Vorstellungen iiber die Mechanismen organischer Reaktionen und die Krafte, die die chemischen und physikalischen Eigenschaften organischer Verbindungen bedingen, ein. Es bedeutet fiir den Studierenden eine schatzbare Gedachtnis­ hilfe, wenn, wie es in diesem Buche geschieht, die bedeutende Zahl von Tatsachen, die er sich merken muB, iiberall im Zusammenhang mit der geltenden Theorie dargeboten und durch sie erkHirt wird. Im Streben nach Verstandlichkeit, ins­ besondere mit Riicksicht auf Vorbildung und spezielle Bediirfnisse des Organikers, hat sich der Verfasser meist auf eine qualitative Darlegung der Theorie be­ schrankt, selbst auf die Gefahr hin, daB das Gesagte quantitativ nicht streng giiltig ist. NOLLERS Lehrbuch erfreut sich in den angelsachsischen Landern eines un­ gewahnlichen Erfolges. Es wird an einer wachsenden Zahl von amerikanischen Universitaten offiziell der Ausbildung in organischer Chemie zugrunde gelegt. Aber schon die Originalausgabe hat auch in Europa viele Freunde gefunden; an einer deutschsprachigen Universitat wird sie dem angehenden Organiker sogar in erster Linie zum Studium empfohlen.

Schwefelsäurefabrik nach dem Bleikammerverfahren in der zweiten Hälfte des 19. Erste Anfänge der Technischen Chemie lassen sich bereits im siebzehnten Jahrhundert durch die Arbeiten von Johann Rudolph Glauber über die Herstellung von Säuren und Salzen finden. Schon früh wurde das Wissen der Technischen Chemie in Lehrbüchern zusammengefasst. Technische Chemie ist derjenige Theil der angewandten Chemie, welcher die chemischen Grundsätze der Fabriken, Manufakturen, Künste und Handwerker, und ihre vortheilhafte Anwendung auf diese lehrt. Handbuch der technischen Chemie, Band 1, von Johann Friedrich Gmelin, 1795. Die Geschichte der Technischen Chemie im eigentlichen Sinne ist aber an die Entwicklung der Chemischen Industrie als Wirtschaftszweig gebunden.

Um die Diskrepanz zwischen den Anforderungen der Industrie an die Absolventen und der universitären Ausbildung zu überbrücken, wurden Ende des neunzehnten Jahrhunderts auf Initiative der Deutschen Chemischen Gesellschaft und Carl Duisberg vermehrt Institute für Technische Chemie gegründet. Einen Meilenstein der Technischen Chemie am Anfang des 20. Jahrhunderts stellte die Ammoniaksynthese nach Haber und Bosch dar. In den zwanziger und dreißiger Jahren des zwanzigsten Jahrhunderts waren die Kohle- und Acetylenchemie die dominierenden Themen der Technischen Chemie. Die Verfügbarkeit von preiswertem Erdöl nach 1950 und damit auch von Ethylen führte zu einer beispiellosen Ausweitung der industriellen Chemieproduktion und damit zu immer neueren Entwicklungen in der Technischen Chemie.

Chemische Reaktionen lassen sich nicht ohne weiteres auf die großindustrielle Produktion übertragen. Die Technische Chemie beschäftigt sich daher mit der Frage, wie viele Tonnen desselben Produktes in einer Fabrik unter Minimierung der Herstellungskosten produziert werden können. Dies geschieht empirisch oder durch eine mathematische Optimierung auf der Grundlage einer modellhaften Beschreibung des Reaktionsablaufs und des Reaktors. Zunächst werden die Edukte vorbereitet, im zweiten Schritt findet die eigentliche Reaktion statt. Im letzten Schritt wird schließlich das Reaktionsgemisch aufbereitet. Die Technische Chemie ermöglicht eine effiziente Herstellung von Grund-, Zwischen- und Endprodukten.

Ein wichtiger Aspekt der Technischen Chemie ist das Verständnis des Stoffverbundes der Industriellen Organischen und Anorganischen Chemie. Aus den organischen Rohstoffen Erdöl, Kohle und nachwachsenden Rohstoffen entstehen zunächst die Grundchemikalien. Daraus werden eine Vielzahl von Zwischen- und Endprodukten hergestellt. Die Chemische Prozesskunde untersucht weiterhin die Verfahren und Reaktionsführungen der wichtigsten industriellen Chemieprodukte. Ausgehend von den Rohstoffen Erdöl, Erdgas, Kohle und verstärkt nachwachsende Rohstoffe werden zunächst chemische Grundprodukte wie Olefine und Aromaten hergestellt. Diese werden zu Zwischenprodukten wie Alkoholen, Phenolen, Aldehyden, Ketonen, Carbonsäuren oder Aminen weiterverarbeitet. Die Endprodukte der Chemischen Industrie, wie Polymere, Waschmittel, Pflanzenschutzmittel, Pharmaka und Farbstoffe werden aus den Grund- und Zwischenprodukten hergestellt.

Die Aufgabe der Technischen Chemie ist es, aus den vorhandenen möglichen Synthesewegen je nach Verfügbarkeit der Rohstoffe und unter Berücksichtigung des Energieverbrauchs die ökonomischsten Verfahrenswege zu ermitteln. Sind beide Arten der Reaktionsführung möglich, können neben technischen Bedingungen die marktwirtschaftlichen Aspekte die Entscheidung beeinflussen, ob ein Prozess kontinuierlich oder diskontinuierlich als Batch-Prozess durchgeführt wird. Kontinuierliche Anlagen eignen sich für ein in großen Mengen hergestelltes Produkt, während ein Batch-Prozess oft eine größere Flexibilität bei der Produktvariation erlaubt, jedoch auf Kosten der produzierten Menge. Produkte im Laufe ihrer Herstellung einen katalytischen Prozess durchlaufen. Bei der Herstellung von Grund- und Zwischenprodukten spielt die heterogene Katalyse die bei weitem größte Rolle, bei der Herstellung von Zwischen- und Endprodukten nimmt die Bedeutung von homogen- und biokatalytischen Verfahren zu. Basierend auf den Ergebnissen der Grundlagenforschung wird zunehmend versucht, die Katalysator- und Prozessentwicklung auf eine erkenntnisorientierte Grundlage zu stellen.

Die neben den chemischen Reaktionen notwendigen physikalischen Vorgänge eines Prozesses werden als mechanische und thermische Grundoperationen bezeichnet. Grundoperationen sind die elementaren Schritte bei der Durchführung eines Verfahrens. Diese dienen der Vorbereitung von Ausgangsstoffen beispielsweise durch Zerkleinerung, dem Mischen der Reaktanten und der Förderung und Aufarbeitung der Produkte durch Trennverfahren. Zu den wichtigen mechanischen Grundoperationen zählen das Verfahren zur Stoffvereinigung, Förderung und Formgebung, die Trennverfahren sowie die Zerkleinerungsverfahren für Feststoffe.

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