Йиғма шиналарни реле ҳимояси

  1   2   3   4   5

Bog’liq
Shina Ximoyasi 1395313651
termodinamika, Bir tomonda sevgim birida g, Boshqaruv tizimida ijtimoiy ish, boshlangich sinflarda geometrik materiallarni orgatish metodikasi 3-4-sinf matematika darslari misolida, janubiy tandircha konida quduqlarning mahsuldorligini oshirish uchun tavsiyalar ishlab chiqish, janubiy tandircha konida quduqlarning mahsuldorligini oshirish uchun tavsiyalar ishlab chiqish, guzal, guzal, Akad jazıw óz betinshe. DI qq.(1), Akad jazıw óz betinshe. DI qq.(1), Laboratoriya mashg, 109-19 gurux talabasi Bahritdinov Ötkirbekning falsafa fanidan oraliq nazorat javoblari, O’XMI, 1-top

Bu sahifa navigatsiya:

• Шиналарнинг дифференциал ҳимояси.

  1   2   3   4   5

Ma’lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2023
ma’muriyatiga murojaat qiling

Коды, теги и этикетки — интерпретация схем трубопроводов и КИП

Перейти к основному содержанию

• Роберта Кука

• • 27 октября 2010 г.

• Темы: 

  • Оборудование
  • Заводские операции
  • Безопасность процесса

4/5   из серии «Как интерпретировать схемы трубопроводов и КИП»

Имея немного дыма, несколько зеркал и степень по иероглифике, любой может научиться читать P&ID.

Часть 4. Коды, ярлыки и этикетки

Итак, вы вернулись, чтобы узнать больше в части 4? После всего, через что мы прошли в части 3, те, кто все еще стоит, вероятно, заслуживают медали или что-то в этом роде. Тем не менее, в отличие от части 3, где мы действительно рассмотрели множество подробных «основ», эта часть будет легкой сравнительной задачей. Это похоже на последний день в школе, когда вы знаете, что вам все еще нужно идти, и это может быть даже весело, но вам не нужно делать никакой реальной работы, и вещи, которые вы берете домой, будут воспоминаниями, а не домашним заданием.

Это настроение, которое вам нужно для части 4, хорошо? Но прежде чем вы воспримете это как сигнал к тому, чтобы начать стрелять шариками в своего хоста, сядьте прямо, потому что эта часть жизненно важна для вашего понимания и разработки чистых, четких P&ID без запаха. Поскольку эта серия довольно длинная (эй, кто фыркнул!?), давайте подведем итоги для тех, кто пропустил предыдущие части и хочет вернуться назад:
• В части 1 говорилось о том, почему интерпретация P&ID важна для всех, кто участвует в планировании, проектировании и строительстве при эксплуатации технологического предприятия.
В части 2 документа
• описаны различные функции P&ID и выделены виды информации, которую они передают, а также вспомогательные документы, которые обычно с ними связаны. Мы также рассказали о некоторых их недостатках.
• , часть 3, посвящена основным аспектам символики контрольно-измерительных приборов. Наряду с этим мы проанализировали сокращения тегов и то, как номера шлейфов однозначно идентифицируют устройства. Поскольку мы были в ударе, мы закрыли эту часть со всеми вспомогательными символами ввода-вывода, типами линий, соединениями трубопроводов и другими различными мелочами, второстепенными по отношению к основной теме.

До сих пор мы уделяли много времени первому ведущему листу, D001 — Контрольно-измерительные приборы и клапаны, предоставленному вместе с другими чертежами в вспомогательном файле для загрузки к этой серии. В этой Части 4 мы обратим внимание на оставшийся ведущий лист D002 — Коды, метки и этикетки. Как я упоминал ранее, D002 является типичным примером свинцового листа

, который я использовал в прошлом. Он может отличаться от того, который использует ваша компания, и это нормально. Не так важно, как компания предпочитает маркировать P&ID, важно, чтобы она делала это четко, последовательно и на основе надежной системы, допускающей будущие изменения и дополнения. Расширяемая система тегов, если хотите. Это понятие может быть немного незнакомым для некоторых, поэтому я буду обсуждать его как своего рода предварительное условие. Держитесь, я вижу финишную черту… прямо за углом!

P&ID — это действительно базы данных, подождите… что?

В то время как P&ID представляют процесс для случайного наблюдателя, их лежащая в основе структура больше напоминает реляционную базу данных. На самом деле, те из вас, кто знаком с современными распространенными компьютерными пакетами черчения, могут понять, что чертеж САПР на самом деле представляет собой базу данных объектов, собранных в структурированном виде. Даже если вы снова и снова используете один и тот же объект на чертеже, CAD-система отслеживает его с помощью уникального идентификатора. Это очень похоже на технологический завод в том смысле, что, во-первых, мы применяем теги для отслеживания оборудования, трубопроводов, клапанов, устройств и т. д. — вещей, которые мы используем снова и снова в любом заданном технологическом проекте. Итак, я здесь, чтобы сказать вам, ребята, когда вы проектируете процесс и разрабатываете P&ID в САПР, вы на самом деле собираете базу данных по ходу дела.

Это не безумие с половинкой галстука-бабочки. Я серьезно и призываю вас ознакомиться с проектированием реляционных баз данных, хотя бы с академической точки зрения. Подобно объектно-ориентированному программированию, эти абстрактные концепции чрезвычайно важны для реализации в нашей сфере деятельности. Несколько примеров? Итак, посмотрите на мои экспонаты — как базу данных, технологическую установку, проиллюстрированную с помощью CAD на наборе P&ID:
• Содержит наборы похожих объектов с уникальными тегами, так что даже идентичные объекты (клапаны, насосы, инструменты и т. могут быть однозначно идентифицированы.
• Собран в структурированном виде, позволяющем добавлять, удалять, изменять и т. д. с точностью до целых единиц площади, вплоть до единственного клапана на трубе в любом месте установки.
• Содержит множество метаданных в системах маркировки, которые по своей сути могут предоставлять (или ссылаться) на гораздо более подробную информацию, такую ​​как спецификации, материалы конструкции, спецификации и т. д.

Это больше, чем просто вышеперечисленное, но я остановлюсь на своем деле. Надеюсь, вы согласитесь с тем, что, хотя теги и метки сами по себе очевидны, реальная сила заключается в используемой базовой системе маркировки. И поэтому вы все еще думаете: «Почему система тегов должна быть такой надежной и расширяемой? Я имею в виду, да ладно, Боб, разве ты не делаешь из кротовины гору?» Хорошо, что вы спросили; ответ довольно прост, потому что большинство растений меняются в течение срока их полезного использования. Изменения происходят с разных точек зрения:

• Операционные корректировки —улучшения часто исходят от операционистов. По моему опыту, некоторые из лучших усовершенствований завода исходят не от яйцеголовых инженеров, сидящих в своих кабинетах, а от людей на заводе, которые каждый день имеют дело с машиной. В их интересах сделать так, чтобы это работало лучше, безопаснее и дешевле.
• Изменения мощности/производства — часто необходимо расширить конкретную операцию установки для удовлетворения новых производственных требований или изменений в требованиях к сырью или продукту, которые изменяют потребности проектирования процесса. Я видел случаи, когда в систему нужно было добавлять совершенно новые поезда.
• Аудиторская проверка PSM — Управление безопасностью технологического процесса требует, чтобы документация по технологическому процессу обновлялась, а плановые аудиты предприятия и анализ опасностей технологического процесса могут выявить изменения, которые должны быть реализованы на уже работающем предприятии. P&ID — это ссылка, на которой основаны такие обзоры, и они всегда должны быть в текущем состоянии «Как построено».

Ключевым выводом из вышеприведенного списка является то, что схемы P&ID изначально служат определением процесса, на основе которого спроектирована установка. Но зато они служат в течение долгого времени после того, как завод построен. Вот почему ранее в этой серии статей я подчеркивал необходимость того, чтобы инженеры регулярно и активно участвовали в текущих операциях. Вы не только узнаете много нового о заводе, который, возможно, сами участвовали в строительстве, но и получите обратную связь, которая будет иметь неоценимое значение для поддержания безопасной эксплуатации. Кроме того, вы можете применить извлеченные уроки в будущих проектах. Теперь, когда я убедился в важности структурированной системы маркировки, давайте обратим внимание на основную часть этой Части 4 — фактическую маркировку оборудования и устройств.

Метки оборудования

Многие компании используют интуитивно понятную и простую систему для маркировки оборудования. Позже выясняется, что он не очень интуитивен или надежен. Давайте остановимся на выдуманном примере (правда, не имеющем ничего общего с моим прошлым). Компания GitRDun Process, Inc. решила построить новый завод по производству триметилкабифа, предшественника препарата, который приводит к быстрой потере веса, улучшению памяти и мышечного тонуса, устраняя раздражение кишечника, желудочный рефлюкс и дефицит внимания. Специалисты по процессу начинают маркировать оборудование следующим образом:

• Насосы просто маркируются P-1, P-2, P-3 (имеет смысл, верно?)
• Мешалки имеют теги АГ-1, АГ-2, АГ-3 и т. д. Чувак, это так просто!
• Ну и конечно танки и суда маркируются ТК-1, ТК-2, ТК-3 (или В-1, В-2, В-3). Мог бы сделать это во сне…

И так далее… Жизнь удалась. Позже, хотя и менее распространенное оборудование, начинает добавляться, и это начинает подчеркивать «интуитивный» характер системы. Например, центрифуга изначально имеет тег C-1, но теперь им нужно добавить конвейер, но C занят, поэтому они решают назвать конвейер CO-1. Теперь они думают, ну мы просто пересмотрим метку центрифуги на СЕ-1. Кризис удалось избежать… Но подождите, позже им нужно будет добавить пакет с химическим кормом и захотеть пометить этот CF-1. ОК, это круто, но затем добавляется куча модулей поперечного фильтра, они решают «украсть» маркировку CF для них и изменить подачу химикатов на CE, нет, подождите … не могу этого сделать, CE забрали центрифуга. Таким образом, они стиснули зубы и назвали блок подачи химикатов CS-1, где S означает «интуитивный» подход к подаче. Верно? Попробуйте еще раз пройти викторину, малыш. Никто не будет считать это интуитивным. И вот в один прекрасный день до инженеров-технологов GitRDun доходит, что их изначально задуманная так называемая интуитивная система тегов — это куча разбитого беспорядка, и никто не знает их CE от их CO. Включите песню Jackson 5 A B C, простую как 1 2 3!

Улучшенная система нумерации меток

Чтобы избежать проблем, присущих приведенному выше примеру, во многих перерабатывающих отраслях используется только числовая система маркировки оборудования. Это помогает упростить логическую категоризацию оборудования на этапе проектирования процесса. Более того, система структурированных тегов более интуитивно понятна для разработки проектной документации, рабочих процедур и обучения, а также общего содержания/обслуживания документации. Имея это в виду (и принимая во внимание вопросы, представленные ранее в этой части), следующий метод является лишь одним из примеров того, как маркировать технологическое оборудование с помощью расширяемой системы.

 

Номер зоны, AN Большинство крупных технологических установок состоят из нескольких зон. Область — это физическая, географическая или логическая группировка, определяемая сайтом. Он может содержать технологические ячейки, блоки, модули оборудования и модули управления (более подробную информацию можно найти на сайте isa.org). Чтобы облегчить иерархическую организацию оборудования, маркировка оборудования должна включать обозначение области.

Небольшой или простой проект может иметь только одну область. И наоборот, более крупные и сложные проекты могут иметь несколько областей. Назначение участков осуществляется на усмотрение инженера-технолога и может быть субъективным. Единственное общее правило, которое мне нравится использовать, заключается в том, что общее оборудование, которое обслуживает несколько областей, например, коммунальные услуги и инфраструктурная система, должно быть помещено в область «Общие ресурсы», а не делаться частью какой-либо другой области процесса. После того, как области были обозначены для конкретного типа проекта, инженеры должны стремиться сохранить общие обозначения областей в будущих подобных проектах. Например, области, показанные на рисунке выше, могут быть определены на ведомом листе для вымышленного проекта.

Типы оборудования, ET

Оборудование может быть идентифицировано на основе его типа с использованием числовой системы, такой как простая, показанная ниже. В случаях, когда оборудование имеет несколько функций, пользователю рекомендуется выбирать наиболее подходящий код типа по своему усмотрению.

Порядковый номер, SQ

Это последовательная нумерация аналогичного оборудования в определенной области. Последовательность начинается с 01. Все оборудование должно иметь собственный порядковый номер. Следует избегать использования буквенных или других суффиксов тегов.

Пример тегов оборудования

При использовании системы, описанной выше, появляется четырехзначная система, которая может быть не сразу распознаваема с точки зрения того, какое конкретно оборудование находится (или где), но в конечном итоге она станет очень знакомой для тех, кто близко с заводом. Ниже приведены несколько примеров использования указанных выше номеров участков:

• 1101 — Первый насос в районе резервуарного парка.
• 1701 — Первый резервуар в районе нефтебазы.
• 1405 — Пятый смеситель в районе нефтебазы.
• 2901 — Пакет продавца в районе Поезда 1.

Номер бирки оборудования должен быть хорошо виден рядом с символом, используемым для оборудования. Например, идентификационный номер центрифуги может отображаться в P&ID следующим образом.

Наконец, все основное оборудование должно быть названо и снабжено общими характеристиками на этикетке, расположенной вдоль границы чертежа. Ниже приведены несколько примеров для насоса и резервуара.

Ваша компания должна принять решение об окончательном формате, местоположении (некоторые компании предпочитают размещать определенные этикетки оборудования в верхней части рамки), а также о том, какие конкретные характеристики следует включать вместе с каждой маркировкой основного оборудования. Представленная здесь система довольно проста и широко применима. Независимо от этих деталей, я настоятельно рекомендую, чтобы каждая единица основного оборудования получила этикетку с аналогичным уровнем детализации.

Номера инструментальных шлейфов

Преимущество использования четырехзначной системы нумерации оборудования, такой как представленная выше, заключается в том, что теги можно использовать для определения соответствующих инструментальных шлейфов. Это делает группировку оборудования и связанных с ним контрольно-измерительных приборов более логичной. Вспомните наших друзей из GitRDun Process, Inc. Их система тегов состояла из таких тегов, как P-1, AG-1, CE-2 и т. д. Эти теги нельзя использовать для определения циклов инструментов. Тем не менее, четырехзначная система аккуратно вставляется в пузыри инструментов, и если подумать, большинство инструментов и устройств служат или в первую очередь связаны с частью оборудования. И даже когда это не так, они могут охотно позаимствовать код типа оборудования «9» в случаях, когда, например, необходимо определить манометр на воздушном коллекторе, обслуживающем всю территорию. Принимая во внимание вышеизложенные пункты, следующая система маркировки приборов и устройств является лишь одним из эффективных способов маркировки приборов и устройств:

Где;

• PX — префикс типа устройства (согласно ISA 5.1)
• EQ — тег связанного оборудования (как определено выше)
• SX — дублирующийся или резервный суффикс устройства (подробности см. ниже)

Дублирующий суффикс, правила SX

Суффикс используется для случаев, когда с данным элементом оборудования связано множество устройств одного типа. Например, к сосуду может быть подключено множество линий, каждая из которых имеет свой собственный приводной клапан. Чтобы разрешить эти случаи, чтобы каждое устройство имело свой уникальный номер шлейфа, можно использовать два метода тега суффикса, которые можно использовать:

1. . Если часть оборудования имеет связанные с ним резервные устройства, к шлейфу может быть добавлен буквенный суффикс. номер, например, FV1101A, FV1101B, FV1101C и т. д. (Примечание. Резервирование означает, что оно служит той же цели, что и другое устройство, в резервном режиме.)
2. Если часть оборудования состоит из нескольких единиц одного и того же типа, каждая из которых имеет разные функции (не дублирующие), то следует использовать систему счисления, например, FV1101-1, FV1101-2 и т. д.

Примеры тегов циклов

На основе приведенного выше обсуждения ниже приведены некоторые примеры тегов циклов. При необходимости читатель может обратиться к более подробному обсуждению сокращений инструментов в части 3. (Примечание: в представленных примерах я использую примерные номера областей, представленные в качестве примеров выше.)

• PI1101 — Индикатор давления на нагнетании первого насоса в районе резервуарного парка.
• LT1701 — Датчик уровня на первом резервуаре в районе нефтебазы.
• IT1405 — Датчик тока (для двигателя) на пятой мешалке в районе нефтебазы.
• AE1701A — Один из как минимум двух резервных анализаторов на первом резервуаре в резервуарном парке. Следовательно, можно было бы ожидать увидеть AE1701B, AE1701C… как указано.
• XV1701-1 — Клапан с приводом на первом резервуаре в районе нефтебазы. Суффикс -1 означает, что с резервуаром 1701 связаны другие клапаны, но в альтернативном режиме (т. е. не дублирующие). Например, XV1701-1 может быть на входе в бак, а XV1701-2 может быть на выходе.

Номера строк

Подобно оборудованию и контрольно-измерительным приборам, каждая труба в P&ID требует уникального идентификационного номера, чтобы ее можно было однозначно идентифицировать во время проектирования или ссылаться на нее в рабочих процедурах. Поскольку большинство линий также связаны с основным оборудованием, к которому они подключаются, мне нравится использовать систему нумерации, подобную той, которая используется для инструментальных шлейфов, при которой метка оборудования интегрируется в метку линии следующим образом (Примечание: D002 обеспечивает альтернативный метод, использующий номер чертежа вместо номера оборудования, но я обычно предпочитаю метод, описанный ниже. )

X»—SVC—ET:SQ—LS

Где;

• X» — номинальный размер трубы
• SVC — служебный код для материала, который обычно течет по линии (см. список в примерах ниже)
• ET:SVC — уникальный тег линии, состоящий из двух частей: тега оборудования, из которого начинается линия, за которым следует уникальный порядковый номер
.
• LS – линейная спецификация трубы, включая класс и тип материала, клапаны и т. д.

Сервисные коды, SVC

Сервисные коды — это аббревиатуры для жидкости, с которой в основном работает линия.

Поскольку некоторые линии могут обслуживать множество различных технологических жидкостей, здесь должна быть указана жидкость, используемая для указания материалов для линии. Список должен быть доступен на ведущем листе таким же образом, как и в приведенном выше примере.

Технические характеристики линии, LS

Технические характеристики линии охватывают все детали, относящиеся к системе трубопроводов, используемой для подачи жидкости в линию. Это должно включать все детали, касающиеся материала конструкции, клапанов и отделки, прокладок, фитингов, предельных значений T/P и многого другого. Это выходит за рамки этой серии статей, но является настолько важным компонентом проектирования завода, что я мог бы расширить его в следующем посте.

Ручные клапаны

Ручные клапаны требуют последовательной и четкой системы маркировки для справки в рабочих процедурах. Существует ряд методов, которые можно использовать, но я обычно предпочитаю следующий.

В приведенном слева примере можно различить размер клапана, спецификацию и идентификационный номер. Это может быть больше информации, чем вы хотите включить в некоторые P&ID. В тех случаях, когда вы просто хотите показать тег клапана и разрешить неявное получение спецификации и размера из тега линии, одним из вариантов является следующий метод:

«V» — D# — SQ

Где;

• HV или V — неотъемлемая и обязательная часть всех тегов ручных клапанов
• D# — две последние цифры номера чертежа P&ID
• SQ — Порядковый номер (от 01 до 99)
• V0001 — Первый ручной клапан на P&ID D100
• V1205 — Пятый ручной клапан на P&ID D102

Пример тегов ручного клапана

• V0001 — первый ручной клапан на P&ID D100
• V1205 — Пятый ручной клапан на P&ID D102

Резюме

В дополнение к содержанию этой части, D002 включает еще несколько примеров общих тегов и кодов, применяемых в P&ID, таких как изоляция, соединительные стрелки и т. д. Это важные части, но они довольно очевидны. Кроме того, у большинства компаний есть очень специфические способы и средства для решения этих задач, поэтому я не буду подробно описывать их здесь. Что ж, я начал это с того, что сказал, что это будет весело и просто, и я надеюсь, что вы закончите эту серию с чувством, что я сделал несколько важных замечаний, которые будут полезны для вас в будущем. В продолжение этой серии я соберу дополнительное видео, в котором я возьму несколько типичных P&ID (например, те, которые я прикрепил здесь) и обсужу все эти аспекты в, как я надеюсь, гораздо более увлекательной манере. . Тогда вы сможете гораздо лучше чувствовать эту информацию. Теперь отправляйтесь вперед со своими новыми знаниями и применяйте их во благо. Оставайтесь в безопасности и получайте удовольствие.

И не забудьте написать мне несколько отзывов или вопросов ниже.

Химическое соединение | Определение, примеры и типы

молекула метана

Посмотреть все СМИ

Ключевые люди:

Антуан Лавуазье Луи Бернар Гайтон де Морво Карл Вильгельм Шееле Мартин Генрих Клапрот Николя-Луи Воклен

Похожие темы:

химическая связь химический анализ координационное соединение металлоорганическое соединение химическая реакция

Просмотреть весь связанный контент →

Резюме

Прочтите краткий обзор этой темы

химическое соединение , любое вещество, состоящее из идентичных молекул, состоящих из атомов двух или более химических элементов.

Вся материя во Вселенной состоит из атомов более 100 различных химических элементов, которые встречаются как в чистом виде, так и в виде химических соединений. Образец любого данного чистого элемента состоит только из атомов, характерных для этого элемента, и атомы каждого элемента уникальны. Например, атомы, составляющие углерод, отличаются от атомов, составляющих железо, которые, в свою очередь, отличаются от атомов золота. Каждый элемент обозначается уникальным символом, состоящим из одной, двух или трех букв, возникающих либо из текущего имени элемента, либо из его исходного (часто латинского) имени. Например, символы углерода, водорода и кислорода — это просто C, H и O соответственно. Символом железа является Fe, от его первоначального латинского названия 9.0034 железо . Фундаментальный принцип науки химии состоит в том, что атомы различных элементов могут соединяться друг с другом, образуя химические соединения. Метан, например, который образуется из элементов углерода и водорода в соотношении четыре атома водорода на каждый атом углерода, как известно, содержит различные молекулы CH ₄ . Формула соединения, такая как CH ₄ , указывает типы присутствующих атомов, а нижние индексы представляют относительное количество атомов (хотя цифра 1 никогда не пишется).

Исследуйте магнитоподобную ионную связь, образующуюся при переносе электронов от одного атома к другому

Просмотреть все видео к этой статье

Посмотрите, как работают молекулярные связи, когда два атома водорода соединяются с атомом серы, образуя сероводород

Просмотреть все видео к этой статье

Вода , представляющий собой химическое соединение водорода и кислорода в соотношении два атома водорода на каждый атом кислорода, содержит молекулы H ₂ O. Хлорид натрия представляет собой химическое соединение, образованное из натрия (Na) и хлора (Cl) в соотношении 1:1. Хотя формула хлорида натрия — NaCl, соединение не содержит реальных молекул NaCl. Скорее, он содержит равное количество ионов натрия с положительным зарядом (Na ⁺ ) и ионы хлора с отрицательным зарядом единицы (Cl ^— ). ( См. ниже Тенденции химических свойств элементов для обсуждения процесса превращения незаряженных атомов в ионы [т. соединения: молекулярные (ковалентные) и ионные. Метан и вода состоят из молекул; то есть они являются молекулярными соединениями. Хлорид натрия, с другой стороны, содержит ионы; это ионное соединение.

Атомы различных химических элементов можно сравнить с буквами алфавита: так же, как буквы алфавита объединяются, образуя тысячи слов, атомы элементов могут соединяться различными способами, образуя множество соединений. . На самом деле известны миллионы химических соединений, и возможно еще много миллионов, но еще не открытых и не синтезированных. Большинство встречающихся в природе веществ, таких как древесина, почва и камни, представляют собой смеси химических соединений. Эти вещества можно разделить на составляющие их соединения физическими методами, то есть методами, которые не изменяют способ агрегации атомов внутри соединений. Соединения можно разложить на составляющие их элементы путем химических превращений. Химическое изменение (то есть химическая реакция) — это изменение организации атомов. Примером химической реакции является горение метана в присутствии молекулярного кислорода (O ₂ ) с образованием диоксида углерода (CO ₂ ) и воды. CH ₄ + 2O ₂ → CO ₂ + 2H ₂ O В этой реакции, которая является примером реакции горения, происходят изменения в том, как атомы углерода, водорода и кислорода связаны друг с другом. в соединениях.

Химические соединения демонстрируют ошеломляющий набор характеристик. При обычных температурах и давлениях некоторые из них являются твердыми, некоторые — жидкими, а некоторые — газообразными. Цвета различных соединений охватывают цвета радуги. Некоторые соединения очень токсичны для человека, тогда как другие необходимы для жизни. Замена только одного атома в соединении может быть причиной изменения цвета, запаха или токсичности вещества. Для того чтобы из этого большого разнообразия можно было извлечь некоторый смысл, были разработаны системы классификации. В приведенном выше примере соединения классифицируются как молекулярные или ионные. Соединения также классифицируются как органические или неорганические. Органические соединения ( см. ниже Органические соединения), названные так потому, что многие из них были первоначально выделены из живых организмов, обычно содержат цепочки или кольца атомов углерода. Из-за большого разнообразия способов, которыми углерод может связываться с самим собой и другими элементами, существует более девяти миллионов органических соединений. Соединения, которые не считаются органическими, называются неорганическими соединениями ( см. ниже Неорганические соединения).

В широких классификациях органических и неорганических веществ существует множество подклассов, в основном основанных на конкретных элементах или группах присутствующих элементов. Например, среди неорганических соединений оксиды содержат O ^2- ионов или атомов кислорода, гидриды содержат ионы H ^— или атомы водорода, сульфиды содержат ионы S ^2- и так далее. К подклассам органических соединений относятся спирты (содержащие группу «ОН»), карбоновые кислоты (содержащие группу «СООН»), амины (содержащие группу «NH ₂ ») и т. д.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Различные способности различных атомов объединяться в соединения можно лучше всего понять с точки зрения периодической таблицы. Периодическая таблица была первоначально построена для представления закономерностей, наблюдаемых в химических свойствах элементов ( см. химическая связь). Другими словами, по мере развития науки химии было замечено, что элементы можно группировать в соответствии с их химической реакционной способностью. Элементы со схожими свойствами перечислены в вертикальных столбцах периодической таблицы и называются группами. По мере раскрытия деталей строения атома стало ясно, что положение элемента в периодической таблице коррелирует с расположением электронов, которыми обладают атомы этого элемента (9). 0034 см. атом). В частности, было замечено, что электроны, определяющие химическое поведение атома, находятся в его самой внешней оболочке. Такие электроны называются валентными электронами.

Например, атомы элементов 1-й группы периодической таблицы имеют один валентный электрон, атомы элементов 2-й группы имеют два валентных электрона и так далее до 18-й группы, элементы которой содержат восемь валентных электронов. , достигается. Самое простое и наиболее важное правило для предсказания того, как атомы образуют соединения, состоит в том, что атомы склонны объединяться таким образом, что позволяют им либо опустошить свою валентную оболочку, либо заполнить ее (т. е. заполнить ее), в большинстве случаев имея в общей сложности восемь электронов. . Элементы в левой части периодической таблицы имеют тенденцию терять свои валентные электроны в химических реакциях. Например, натрий (в группе 1) имеет тенденцию терять свой единственный валентный электрон, образуя ион с зарядом +1. Каждый атом натрия имеет 11 электронов ( e ^— ), каждая из которых имеет заряд -1, чтобы просто сбалансировать заряд +11 на своем ядре. Потеря одного электрона оставляет у него 10 отрицательных зарядов и 11 положительных зарядов, что дает суммарный заряд +1: Na → Na ⁺ + e ^— . Калий, расположенный непосредственно под натрием в 1-й группе, также образует в своих реакциях ионы +1 (К ⁺ ), как и остальные члены 1-й группы: рубидий (Rb), цезий (Cs) и франций (Fr). Атомы элементов в правом конце периодической таблицы, как правило, вступают в реакции, в результате которых они получают (или делят) достаточное количество электронов, чтобы завершить свою валентную оболочку. Например, кислород в 16-й группе имеет шесть валентных электронов и, следовательно, нуждается в еще двух электронах, чтобы завершить свою внешнюю оболочку. Кислород достигает такого расположения, реагируя с элементами, которые могут терять или делиться электронами. Атом кислорода, например, может реагировать с атомом магния (Mg) (в группе 2), принимая два валентных электрона магния, образуя Mg 9ионы 0303 2+ и О ^2– . (Когда нейтральный атом магния теряет два электрона, он образует ион Mg ²⁺ , а когда нейтральный атом кислорода получает два электрона, он образует ион O ^2– .) Образующиеся Mg ²⁺ и O ^2- затем объединяют в соотношении 1:1, чтобы получить ионное соединение MgO (оксид магния). (Хотя составной оксид магния содержит заряженные частицы, он не имеет суммарного заряда, поскольку содержит равные количества Mg ²⁺ и O ^2- ионов.) Аналогичным образом кислород реагирует с кальцием (чуть ниже магния в группе 2) с образованием CaO (оксида кальция). Кислород аналогичным образом реагирует с бериллием (Be), стронцием (Sr), барием (Ba) и радием (Ra), остальными элементами группы 2. Ключевым моментом является то, что, поскольку все элементы данной группы имеют одинаковое количество валентных электронов, они образуют аналогичные соединения.

Химические элементы можно классифицировать по-разному. Наиболее фундаментальное деление элементов на металлы, составляющие большинство элементов, и неметаллы. Типичными физическими свойствами металлов являются блестящий внешний вид, ковкость (способность превращаться в тонкий лист), пластичность (способность вытягиваться в проволоку) и эффективная тепло- и электропроводность. Важнейшим химическим свойством металлов является склонность отдавать электроны с образованием положительных ионов. Медь (Cu), например, является типичным металлом. Он блестящий, но легко тускнеет; это отличный проводник электричества и обычно используется для электрических проводов; и из него легко формуются изделия различной формы, такие как трубы для водопроводных систем. Медь содержится во многих ионных соединениях в виде Cu ⁺ или ион Cu ²⁺ .

Металлические элементы находятся слева и в центре таблицы Менделеева. Металлы групп 1 и 2 называются репрезентативными металлами; те, что находятся в центре периодической таблицы, называются переходными металлами.