Nota Sains Tingkatan 4 Bab 9: Kimia Industri
Bab 9: Kimia Industri
Meneroka penghasilan dan ciri-ciri bahan inovatif seperti aloi, kaca, seramik, dan polimer yang memacu kemajuan teknologi moden.
Apakah itu Aloi?
Aloi ialah campuran dua atau lebih unsur yang mana unsur utamanya ialah logam. Tujuan pengaloian adalah untuk mencegah kakisan (karat) dan memperbaiki kekuatan logam tulen.
Sentuh (Hover) Rajah
Logam Tulen
Lembut & Mudah Dibengkok. Lapisan atom mudah menggelongsor di atas satu sama lain apabila dikenakan daya.
Sentuh (Hover) Rajah
Aloi
Keras & Kuat. Atom asing yang berlainan saiz mengganggu susunan teratur, menghalang lapisan daripada menggelongsor.
Contoh Aloi & Komposisinya
Keluli (Steel)
Besi (99%) + Karbon (1%)
Sangat kuat dan keras. Digunakan untuk membina bangunan, jambatan dan badan kenderaan.
Loyang (Brass)
Kuprum (75%) + Zink (25%)
Kuat, berkilat & tidak berkarat. Digunakan untuk alat muzik (trompet) dan kunci.
Gangsa (Bronze)
Kuprum (88%) + Timah (12%)
Keras & tahan kakisan. Digunakan untuk membina tugu, pingat dan pedang.
Duralumin
Aluminium (95%) + Kuprum (3%) + dll.
Ringan dan kuat. Digunakan untuk membina badan kapal terbang dan basikal lumba.
Piuter (Pewter)
Timah (96%) + Kuprum (3%) + Antimoni
Berkilat dan cantik. Digunakan untuk membuat cenderamata dan piala.
Aloi Superkonduktor
Aloi dengan rintangan elektrik sifar
Boleh mengalirkan arus tanpa kehilangan tenaga pada suhu sangat rendah. Digunakan dalam Kereta Api Maglev dan mesin MRI.
Kaca
Komponen utama kaca ialah Silika (Silikon Dioksida, SiO2) yang diperoleh daripada pasir.
1. Kaca Silika Terlakur
Tahan haba sangat tinggi. Digunakan untuk kanta teleskop.
2. Kaca Soda Kapur
Mudah dibentuk, tak tahan haba. Digunakan untuk botol, cermin tingkap, mentol.
3. Kaca Borosilikat
Tahan haba & bahan kimia. Kembang/kecut sedikit sahaja. Digunakan untuk radas makmal (bikar, kelalang) dan periuk kaca.
4. Kaca Plumbum
Indeks biasan tinggi (berkilau). Digunakan untuk prisma, barangan kristal, kanta cermin mata.
Seramik
Komponen utama seramik ialah Tanah Liat (Kaolin). Tanah liat dibentuk dan dipanaskan pada suhu yang sangat tinggi.
Sifat Asas Seramik
- Keras dan sangat kuat tetapi rapuh (mudah pecah jika dijatuhkan).
- Tahan haba tinggi dan tidak mudah melebur.
- Penebat haba dan elektrik yang sangat baik.
- Lengai secara kimia (tidak berkarat/terkakis).
Aplikasi Seramik
Pembuatan pinggan mangkuk, batu bata rumah, jubin lantai, gigi palsu, dan enjin kereta lumba (kerana tahan haba tinggi).
Polimer & Getah
Polimer ialah molekul berantai panjang yang terhasil daripada cantuman molekul-molekul kecil yang dipanggil monomer.
Proses Pempolimeran
*Proses pemecahan rantaian ini kembali kepada monomer dipanggil Penyahpolimeran.
Polimer Semula Jadi
Polimer Sintetik
Tindak Balas Getah Asli (Lateks)
Lateks + Asid = Menggumpal
Apabila asid (cth: asid etanoik / asid formik) ditambahkan, membran protein bercas negatif pada zarah getah dineutralkan. Zarah berlanggar, membran pecah, dan polimer getah berpintal menjadi pepejal (gumpalan).
*Bakteria juga menghasilkan asid laktik yang menggumpalkan lateks secara perlahan.
Lateks + Alkali = Kekal Cecair
Alkali (cth: larutan ammonia) meneutralkan asid bakteria dan mengekalkan cas negatif, menghalang zarah getah daripada berlanggar. Lateks kekal dalam bentuk cecair.
Pemvulkanan Getah
Pemanasan getah asli bersama Sulfur. Atom sulfur membentuk rangkai silang di antara polimer getah.
Kesan: Getah tervulkan menjadi lebih keras, sangat kenyal, tidak mudah lebur oleh haba panas, dan tahan luluhawa (Cth: Tayar kenderaan, tapak kasut).
Kimia Industri
Sains Tingkatan 4 (Bab 9)
Loji ini akan menjana 10 Soalan Rawak untuk menguji tahap penguasaan anda berkaitan penghasilan Aloi, Kaca, Seramik, Polimer dan proses Pemvulkanan Getah dalam sektor industri moden.
“Gabungan unsur yang tepat bakal melahirkan bahan ciptaan revolusi yang menggerakkan dunia masa hadapan.”
Memuat turun formula industri…
Pengeluaran Selesai
Laporan Kualiti (QC) Industri Anda:
Keterangan log kualiti produk di sini.
GLOSARI
Sains Bab 9: Kimia Industri
Lihat
Istilah
GLOSARI
Sains Bab 9: Kimia Industri
Istilah
Aloi & Superkonduktor
Aloi: Campuran logam dengan logam lain atau bukan logam.
Superkonduktor: Aloi yang mengalirkan elektrik tanpa rintangan pada kecekapan tinggi.
Keluli, Gangsa & Loyang
Keluli: Besi + Karbon (Kuat).
Gangsa: Kuprum + Timah (Tahan Kakisan).
Loyang: Kuprum + Zink (Berkilat).
Duralumin & Piuter
Duralumin: Ringan (Badan pesawat).
Piuter: Timah + Kuprum (Barangan hiasan).
Polimer, Monomer & Pempolimeran
Polimer: Rantaian molekul panjang.
Monomer: Unit molekul kecil berulang.
Pempolimeran: Proses cantuman monomer menjadi polimer.
Getah Tervulkan
Getah asli yang dipanaskan dengan sulfur untuk membentuk rangkai silang sulfur, menjadikannya lebih keras dan tahan haba.
Lateks & Getah Sintetik
Lateks: Susu getah asli.
Getah Sintetik: Polimer buatan manusia (cth: Neoprena).
Kaca (Soda Kapur, Borosilikat & Plumbum)
Pelbagai jenis kaca berasaskan Silika dengan kegunaan berbeza seperti botol, radas makmal, dan prisma.
Seramik
Bahan bukan logam daripada tanah liat yang dibakar pada suhu tinggi; keras dan tahan lasak.
Terdapat 24 Istilah (Tatal ke bawah untuk melihat semua)
ZON KBAT
Sains Bab 9: Kimia Industri
ZON KBAT
Sains Bab 9: Kimia Industri
Analisis aplikasi bahan industri dalam kejuruteraan, makmal, dan teknologi pembuatan.
Mengapakah duralumin dipilih untuk badan pesawat berbanding keluli atau aluminium tulen?
Jawapan: Duralumin menawarkan nisbah kekuatan-kepada-berat yang optimum. Ia jauh lebih kuat daripada aluminium tulen (yang terlalu lembut) dan jauh lebih ringan daripada keluli (yang terlalu tumpat/berat). Ini membolehkan pesawat menahan tekanan aerodinamik tanpa meningkatkan penggunaan bahan api secara berlebihan.
Antara kaca soda kapur dan borosilikat, yang manakah sesuai untuk menyimpan asid mengakis?
Jawapan: Pilih kaca borosilikat. Ia mempunyai rintangan kimia yang sangat tinggi (lengai) dan tidak akan bertindak balas dengan asid mengakis. Kaca soda kapur pula mudah terhakis oleh asid kuat, yang boleh menyebabkan pencemaran bahan kimia dan risiko kebocoran bekas.
Mengapa tayar getah asli menjadi melekit pada hari panas dan bagaimana mengatasinya?
Jawapan: Molekul getah asli (poli-isoprena) mudah menggelongsor antara satu sama lain apabila dipanaskan. Masalah ini diatasi melalui pemvulkanan, di mana atom sulfur membentuk rangkai silang yang kuat di antara rantaian polimer. Ini menghalang kegelinciran molekul dan menjadikan getah lebih keras serta tahan haba.
Mengapakah larutan ammonia ditambahkan ke dalam lateks segar?
Jawapan: Ammonia (alkali) bertindak meneutralkan asid yang dihasilkan oleh bakteria. Ini memastikan cas negatif pada membran protein molekul getah kekal, menyebabkan daya tolakan antara molekul terus wujud dan menghalang lateks daripada bergumpal (kekal cecair).
Mengapakah tingkap dwikaca lebih baik untuk penebatan haba dan bunyi?
Jawapan: Struktur dwikaca mempunyai ruang udara atau vakum di antara dua panel kaca. Haba dan bunyi sukar merambat melalui vakum/udara tersebut. Ini menstabilkan suhu dalaman bangunan dan mengurangkan gangguan bunyi luar berbanding tingkap panel tunggal yang mengalirkan haba/bunyi lebih pantas.
Sains Tingkatan 4 • Disediakan oleh Lubuk Soalan
ZON INTERAKTIF
Sains Bab 9: Pengujian Kendiri
Mula
Latihan
ZON INTERAKTIF
Sains Bab 9: Pengujian Kendiri
Latihan
Topik Utama:
Kimia Industri (Aloi, Polimer, Kaca & Seramik)
Sains Tingkatan 4 • Disediakan oleh Lubuk Soalan