Мое видение значение химии в современном обществе. Значение химии в жизни человека

Перед тем, как раскрыть эту тему, невозможно не вспомнить слова одного из героев романа Курта Воннегута «Колыбель для кошки»: «Над чем бы ученые ни работали, у них все равно получается оружие».

Значение химии в жизни человека очень трудно переоценить, ведь эти процессы окружают нас повсюду: начиная от элементарного приготовления пищи и заканчивая биологическими процессами в организме. Достижения в этой области знаний приносили человечеству и огромный ущерб (создание оружия массового поражения), и дарили спасение от смерти (разработка медикаментов от заболеваний, выращивание искусственных органов и т.п.). Относиться равнодушно к этой науке невозможно: столько противоречивых открытий не происходило ни в какой другой области знаний.

Роль химии в жизни человека: быт

Химия в жизни человека: производство

Знания о такого рода процессах широко применяются в промышленности, на их основе разрабатываются новые технологии.

Еще в древности были распространены ремесла, в основе которых лежали химические процессы: например, создание керамики, обработка металла, использование естественных красителей.

Сегодня нефтехимическая и химическая промышленность - одни из самых значимых отраслей экономики, и это говорит о том, что химические процессы и знания о них играют немаловажную роль в обществе. Лишь от человечества зависит, как их использовать - в созидательных или разрушительных целях, ведь среди разнообразия можно встретить и опасные для человека (взрывоопасные, окисляющие, воспламеняющиеся и т.д.).

Таким образом, химия в жизни человека - это и панацея от заболеваний, и оружие, и экономика, и приготовление пищи, и, конечно же, сама жизнь.

Исследуя процессы, совершающиеся в природе, и открывая законы, управляющие ими, химия вместе с другими естественными науками составляет основу химической промышленности и химизации народного хозяйства страны.

Химическая промышленность преследует цель снабдить народное хозяйство различными веществами, материалами, продуктами, получаемыми ею путем изменения состава или структуры исходных веществ, т. е. химическими способами. Эти способы химической промышленности доставляет химия вместе с механикой, физикой и другими естественными науками, которые развиваются под влиянием требований материального производства. Химическая промышленность своими потребностями оказывает решающее влияние на развитие химической науки.

Химизация народного хозяйства - это внедрение химических методов обработки материалов и продуктов химической промышленности во все отрасли производства, культуры и быта. Она является, как мы видели выше, одним из основных направлений научно-технического прогресса, создания материально- технической базы коммунизма. Химизация ускоряет технический прогресс, внося неоценимый вклад в совершенствование материалов, орудий труда, технологии производства. Она способствует повышению производительности труда и созданию изобилия продуктов, необходимых для всестороннего удовлетворения потребностей людей. Для осуществления химизации народного хозяйства необходимо развитие химической науки и химической промышленности, распространение химических знаний в народе

Отсюда видно значение химии в строительстве коммунистического общества. Рассмотрим более подробно роль химии в современной жизни.

Важнейшее значение для промышленности, сельского хозяйства, транспорта, обороны страны и быта имеет твердое, жидкое и газообразное топливо. Химии принадлежит выдающаяся роль в разработке процессов производства этих видов топлива. Она обосновала способы производства из угля, торфа, горючих сланцев различных видов газообразного и жидкого топлива. Она разработала способы разгонки и различных видов крекинга нефти, обеспечивающие получение из нее большого количества бензина, керосина и других видов моторного топлива. Химия выработала способы получения топлива для реактивных двигателей и с этой стороны обеспечила развитие реактивного движения. Вместе с физикой она создала научные основы получения горючего для атомных реакторов. Химия раскрыла научные основы рационального сжигания топлива с высоким коэффициентом полезного действия. Другими словами, химия играет выдающуюся роль в современной энергетике.

Современное производство немыслимо без машин и инструментов. Главными материалами, из которых изготовляются они, являются металлы и их сплавы, которые получаются на основе химической переработки природных материалов. Химия предоставляет металлургии методы исследования материалов природы с целью определения содержания в них нужных металлов, методы обогащения сырья необходимыми веществами, методы получения металлов и сплавов из этих веществ. В основе современных методов производства металлов лежат окислительно-восстановительные процессы. Производство чугуна основано на восстановлении железа окисью углерода, получающейся при сжигании кокса. Обжиг сернистых руд и восстановление металлов углем составляет основу получения меди, цинка, свинца. Восстановление металлов водородом из окислов применяется в производстве молибдена, вольфрама, ванадия и других металлов. Восстановление в электрических печах хрома и марганца из их окислов лежит в основе производства феррохрома и ферромарганца Восстановление электрическим током используется в производстве алюминия, магния, натрия, калия, а также при рафинировании меди и других металлов. Применение кислорода в металлургии повышает производительность труда. Химия имеет большое значение для развития металлургии.

Производство машин и приборов - это в основном физикомеханическое производство, требующее изготовления разнообразных деталей и их сборки. Но и в производство приборов и машин глубоко проникла химия. Широким потоком идут в машиностроение и приборостроение продукты химической индустрии пластмассы для изготовления деталей, каучук для изготовления шин, покрышек и прокладок, различные изоляционные материалы для электротехники и радиоэлектроники, смазочные масла для предупреждения изнашивания трущихся поверхностей и т. д. Химия подсказала правильные пути предупреждения металлов от коррозии: оксидирование, меднение, хромирование, никелирование, покрытие металлов лаками и красками, применение различных ингибиторов и т. д. В связи с этим в машиностроении широко используются кислоты и соли, лаки и краски, синтетические смолы и т. д. Машиностроительное производство широко использует химические методы и продукты химической промышленности.

Строительная промышленность для выполнения своих задач нуждается в стали, кирпиче, цементе, стекле, блоках, панелях, керамических изделиях, в красках, лаках, олифе, в различных синтетических материалах (для покрытия полов, дверей, потолков, стен), являющихся продуктами физико-химической переработки природных материалов. Монтаж зданий из панелей и блоков, кладка кирпичных стен и их штукатурка, бетонирование, цементирование - это важные процессы строительного дела. Раскрытие химических основ этих процессов имело большое значение для рационального и производительного выполнения строительных работ. Химия доставляет производству строительных материалов способы их получения, а строительному делу - химические методы соединения материалов, отделки помещений и т. д.

Производство продуктов питания - задача сельского хозяйства. Высокие урожаи немыслимы без применения минеральных и органо-минеральных удобрений, химических средств борьбы с сорняками (гербициды), с вредителями и болезнями сельскохозяйственных растений (инсектофунгициды), без стимуляторов роста и т. д. С каждым годом увеличивается потребление в сельском хозяйстве фосфорных, калийных и азотных удобрений, соединений бора, марганца, молибдена и других веществ, используемых в качестве микроудобрений, гексахлорана, ДДТ, парахлорбензола, дихлорэтана и многих других средств борьбы с вредителями и болезнями культурных растений, получаемых в химической промышленности. Для производства удобрений химическая промышленность потребляет сотни тысяч тонн азотной кислоты и миллионы тонн серной кислоты. Животноводству химия доставляет кормовые, лечебные и санитарные средства. Многие процессы пищевой промышленности, перерабатывающей первичные сельскохозяйственные продукты, базируются на химии - производство крахмальной патоки, уксусной кислоты, спирта, сахара, маргарина и пр. Химия глубоко проникла в сельское хозяйство и пищевую промышленность.

В производстве одежды и обуви также широкое применение имеют продукты химической промышленности и методы химической технологии. В последние годы химия стала успешно соревноваться с природой в изготовлении искусственного (вискоза, ацетатный шелк) и синтетического (капрон, нейлон, энант, хлорин и т. д.) волокон для текстильной и кожзаменителей для обувной промышленности. Бучение и беление, мерсеризация и крашение, набивка рисунков и аппретирование- тканей являются химическими процессами и для своего выполнения требуют применения продуктов химической промышленности: щелочей, гипохлоритов, красителей, уксусной кислоты, разнообразных солей, применяемых в качестве протрав, моющих средств и т. д. Для обеспечения текстильной промышленности красителями развилась мощная анилокрасочная химическая промышленность.

Широко проникла химия в область культуры. Изготовление бумаги, приготовление типографских красок и сплавов, производство материалов для радио и телевизионной аппаратуры, кинолент, фотоматериалов основано на применении химии и продуктов химической промышленности.

Огромное значение имеет химия для здравоохранения. Со второй половины XIX столетия все в большей и большей мере для лечения, обезболивания и дезинфекции стали применять продукты органического синтеза. Всем известные лекарства, как аспирин, фенацетин, салол, уротропин, были первыми успехами этого синтеза. В последние годы медицина получила от химии такие важные синтетические средства для лечения болезней, как стрептоцид, сульфидин, сульфазол, стрептомицин, витамины и т. д.

Химия широко вошла в современный быт людей не только опосредствованно, через применение пищи, одежды, обуви, топлива, жилищ, но и непосредственно, путем использования мыла, стиральных порошков, соды, дезинфицирующих и профилактических веществ, средств для выведения пятен, пищевкусовых веществ и т. п.

Поистине великим провидцем был М. В. Ломоносов, когда еще на заре современной химии в своей речи «Слово о пользе химии» в 1751 г. говорил: «Широко распростирает химия руки свои в дела человеческие, слушатели». Осуществляется предвидение К. Маркса о том, что по мере овладения человечеством химическими методами и реакциями механическая обработка будет все более и более уступать методу химического воздействия.

Отсюда становится понятным, почему Коммунистическая партия и Советское правительство уделяли и уделяют самое пристальное внимание развитию химии и химической промышленности в нашей стране.

Так, в докладе Н. С. Хрущева на XXII съезде КПСС о Программе партии говорится: «Исключительное значение приобретает химическая индустрия. За 20 лет ее продукция при интенсивном расширении номенклатуры возрастет примерно в 17 раз. Широчайшее распространение получит химия полимеров. Производство синтетических смол и пластических масс будет увеличено примерно в 60 раз. Выпуск искусственного и синтетического волокна, имеющего особое значение для производства товаров широкого потребления, возрастет примерно в 15 раз. Производство минеральных удобрений предстоит увеличить в 9-10 раз» («Материалы XXII съезда КПСС»,Гос- политиздат, М., 1961, стр. 149).

В Программе Коммунистической партии ставится задача всемерного развития химии, химической промышленности и внедрения химических методов обработки материалов в различные отрасли производства.

«Одна из крупнейших задач - всемерное развитие химической промышленности, полное использование во всех отраслях народного хозяйства достижений современной химии, в огромной степени расширяющей возможности роста народного богатства, выпуска новых, более совершенных и дешевых средств производства и предметов народного потребления. Металл, дерево и другие материалы будут все более заменяться экономичными, практичными и легкими синтетическими материалами. Резко возрастает производство минеральных удобрений и химических средств защиты растений» (там же, стр. 372).

Таким образом, чтобы понять химические процессы, совершающиеся в природе, чтобы овладеть научными принципами современного производства и, следовательно, иметь политехнический кругозор, чтобы понять сущность химизации страны, чтобы быть готовым к труду в области современного производства, культуры и быта, необходимо знать основы современной химии.

От работников массовых профессий промышленности теперь требуется знание состава и свойств разнообразных видов сырья и материалов, способов химического изменения их, свойств наиболее распространенных химических реагентов, характера воздействия их на главнейшие материалы и т. д. От всех работников массовых профессий сельскохозяйственного труда теперь требуется знание состава растений и почв, химии питания и химических способов борьбы с сорняками, вредителями и болезнями растений, свойств и способов хранения удобрений, гербицидов, инсектофунгицидов, химии питания и содержания сельскохозяйственных животных, научных основ предупреждения коррозии сельскохозяйственных машин, знание состава и свойств моторного топлива, теории рационального сжигания его и т. п. От работников строительства требуется знание состава и свойств строительных материалов, химических основ их применения и пр.

По мере технического прогресса, ликвидации существенного различия между умственным и физическим трудом, подъема работников производства до уровня работников интеллигентного труда эти требования к образованию будут становиться все более широкими и глубокими.

Для удовлетворения этих требований коммунистического строительства необходимо, чтобы наши учащиеся за время обучения в школе получили прочные и систематические знания по химии, ориентировку в научных принципах химического производства, сведения об успехах и задачах химизации страны, некоторые практические навыки в обращении с продуктами химической индустрии. Учащиеся, владеющие основами химии, практическими знаниями и навыками, быстрее и лучше овладеют различными видами труда в производстве и вместе с тем будут хорошим пополнением техникумов и вузов, подготовляющих квалифицированные кадры для все более и более химизирующегося народного хозяйства страны.

Химия находит применение в различных отраслях деятельности человека – медицине, сельском хозяйстве, производстве керамических изделий, лаков, красок, автомобильной, текстильной, металлургической и других отраслях промышленности. В повседневной жизни человека химия нашла отражение прежде всего в различных предметах бытовой химии (моющие и дезинфицирующие средства, средства по уходу за мебелью, стеклянными и зеркальными поверхностями и т.д.), лекарственных препаратах, косметических средствах, различных изделиях из пластмасс, красках, клеях, средствах для борьбы с насекомыми, удобрениями и т.д. Этот список можно продолжать практически бесконечно, рассмотрим лишь некоторые его пункты.

Предметы бытовой химии

Из предметов бытовой химии первое место по масштабам производства и применения занимают моющие средства, среди которых наиболее популярны различные мыла, стиральные порошки и жидкие моющие средства (шампуни и гели).

Мыла представляют собой смеси солей (калиевые или натриевые) жирных ненасыщенных кислот (стеариновая, пальмитиновая и др.), причем натриевые соли образуют твердые мыла, а калиевые – жидкие.

Мыла получают по реакции гидролиза жиров в присутствии щелочей (омыление). Рассмотрим получение мыла на примере омыления тристеарина (триглицерид стеариновой кислоты):

где C 17 H 35 COONa и есть мыло – натриевая соль стеариновой кислоты (стеарат натрия).

Получение мыла возможно и с использованием в качестве сырья алкилсульфатов (соли сложных эфиров высших спиртов и серной кислоты):

R-CH 2 -OH + H 2 SO 4 = R-CH 2 -O-SO 2 –OH (сложный эфир серной кислоты) + H 2 O

R-CH 2 -O-SO 2 –OH + NaOH = R-CH 2 -O-SO 2 –ONa (мыло – алкилсульфат натрия) + H 2 O

В зависимости от сферы применения выделяют хозяйственные, косметические (жидкие и твердые) мыла, а также мыло ручной работы. В мыло дополнительно можно ввести различные ароматизаторы, красители или отдушки.

Синтетические моющие средства (стиральные порошки, гели, пасты, шампуни) представляют собой сложные по химическому составу смеси нескольких компонентов, главной составляющей частью которых являются поверхностно-активные вещества (ПАВ). Среди ПАВов выделяют ионогенные (анионные, катионные, амфотерные) и неионогенные ПАВ. Для производства синтетических моющих средств обычно применяют иногенные анионные ПАВы, представляющие собой алкилсульфаты, аминосульфаты, сульфосукцинаты и др. соединения, которые диссоциируют на ионы в водном растворе.

Порошкообразные моющие средства обычно содержат различные добавки для устранения жировых загрязнений. Чаще всего это кальцинированная или питьевая соду, фосфаты натрия.

К некоторым порошками добавляют химические отбеливатели — органические и неорганические соединения, при разложении которых происходит выделение активного кислорода или хлора. Иногда, в качестве отбеливающих добавок используют ферменты, которые за счет быстрого процесса расщепления белка хорошо удаляют загрязнения органического происхождения.

Изделия из полимеров

Полимеры- высокомолекулярные соединения, макромолекулы которых, состоят из «мономерных звеньев» — молекул неорганических или органических веществ, соединённых соединенных между собой химическими или координационными связями.

Изделия из полимеров нашли широкое применение в повседневной жизни человечества – это всевозможные бытовые принадлежности — кухонная утварь, предметы для ванной комнаты, приборы хозяйственного и бытового назначения, емкости, для хранения, упаковочные материалы и т.д. Волокна полимеров применяются для изготовления разнообразных тканей, трикотажа, чулочно-носочных изделий, искусственного меха гардин, ковров, обивочных материалов для мебели и автомашин. Из синтетического каучук производят резинотехнические изделия (сапоги, галоши, кеды, коврики, подошвы для обуви и т.д.).

Среди множества полимерных материалов широко используют полиэтилен, полипропилен, поливинлхлорид, тефлон, полиакрилат и пенопласт.

Среди изделий из полиэтилена наибольшую известность в быту получили полиэтиленовая плёнка, всевозможная тара (бутылки, банки, ящики, канистры и т.д.), трубы для канализации, дренажа, водо-, газоснабжения, броня, теплоизоляторы, термоклей и т.д. Всю эту продукцию производят из полиэтилена, получаемого двумя способами – при высоком (1) и низком давлении (2):

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Полипропилен – полимер, полученный полимеризацией пропилена в присутствии катализаторов (например, смесь TiCl 4 и AlR 3):

n CH 2 =CH(CH 3) → [-CH 2 -CH(CH 3)-] n

Широкое применение этот материал нашел в производстве упаковочных материалов, предметов домашнего обихода, нетканых материалов, одноразовых шприцов, в строительстве для вибро- и шумоизоляции межэтажных перекрытий в системах «плавающий пол».

Поливинилхлорид (ПВХ) – полимер, полученный суспензионной или эмульсионной полимеризацией винилхлорида, а также полимеризацией в массе:

Применяется для электроизоляции проводов и кабелей, производства листов, труб, пленок для натяжных потолков, искусственных кож, линолеума, профилей для изготовления окон и дверей.

Поливинилхлорид используют как уплотнитель в бытовых холодильниках, вместо относительно сложных механических затворов. Из ПВХ также делают презервативы для людей с аллергией на латекс.

Косметические средства

Основные продукты косметической химии – это всевозможные кремы, лосьоны, маски для лица, волос и тела, духи, туалетная вода, краски для волос, туши, лаки для волос и ногтей и т.д. В состав косметических средств входят вещества, которые содержатся в тканях, для которых предназначены эти средства. Так, в косметические препараты по уходу за ногтями, кожей и волосами входят аминокислоты, пептиды, жиры, масла, углеводы и витамины, т.е. вещества, необходимые для жизни клеток, составляющих эти ткани.

Помимо веществ, получаемых из природного сырья (например, всевозможные растительные экстракты) в производстве косметических средств широко используют синтетические виды сырья, которые получают путем химического (чаще органического) синтеза. Вещества, полученные таким путем, характеризуются высокой степенью чистоты.

Основные виды сырья для производства косметических средств естественные и синтетические животные (куриный, норковый, свиной) и растительные (хлопковое, льняное, касторовое масло) жиры, масла и воски, углеводороды, ПАВы, витамины и стабилизаторы.

Введение

Роль химии в современной жизни обозначена очень четко: химия – это энергия, тепло, бытовая химия.

Химия как наука и одновременно как область приложения знаний очень эффектна. Без использования химических технологий невозможно материальное производство. Новые материалы постоянно входят в нашу жизнь. Много столетий химия развивалась как алхимия- поиск философского камня. Ныне это одна из самых фундаментальных наук о веществах и их свойствах, без которых сама жизнь невозможна.

Химия как компонент культуры наполняет содержанием ряд фундаментальных представлений о мире связь между структурой и свойствами сложной системы, вероятностные представления и представления о симметрии, хаосе и упорядоченности; законы сохранения; единство дискретного и непрерывного; эволюция вещества, - все это на фактическом материале химии находит наглядное выражение, дает пищу для размышлений об окружающем мире, для гармоничного развития личности.

Роль химии в жизни человека

Повсюду, куда бы ни обратил свой взор, нас окружают предметы и изделия, изготовленные из веществ и материалов, которые получены на химических заводах и фабриках. Кроме того, в повседневной жизни, сам того не подозревая, каждый человек осуществляет химические реакции. Например, умывание с мылом, стирка с использованием моющих средств и др. При опускании кусочка лимона в стакан горячего чая происходит ослабление окраски – чай здесь выступает в роли кислотного индикатора, подобного лакмусу. Аналогичное кислотно-основное взаимодействие проявляется при смачивании уксусом нарезанной синей капусты. Хозяйки знают, что капуста при этом розовеет. Зажигая спичку, замешивая песок и цемент с водой или гася водой известь, обжигая кирпич, мы осуществляем настоящие, а иногда и довольно сложные химические реакции. Объяснение этих и других широко распространенных в жизни человека химических процессов – удел специалистов.

Приготовление пищи – это тоже химические процессы. Не зря говорят, что женщины-химики часто очень хорошие кулинары. Действительно, приготовление пищи на кухне иногда напоминает выполнение органического синтеза в лаборатории. Только вместо колб и реторт на кухне используют кастрюли и сковородки, но иногда и автоклавы в виде скороварок. Не стоит далее перечислять химические процессы, которые проводит человек в повседневной жизни. Необходимо лишь отметить, что в любом живом организме в огромных количествах осуществляются различные химические реакции. Процессы усвоения пищи, дыхания животного и человека основаны на химических реакциях. В основе роста маленькой травинки и могучего дерева также лежат химические реакции.

Химия – это наука, важная часть естествознания. Строго говоря, наука не может окружать человека. Его могут окружать результаты практического приложения науки. Это уточнение весьма существенное. В настоящее время часто можно слышать слова: «химия испортила природу», «химия

Вода в масштабе планеты

Человечество издавна уделяло большое внимание воде, поскольку было хорошо известно, что там, где нет воды, нет и жизни. В сухой земле зерно может лежать многие годы и прорастает лишь в присутствии влаги. Несмотря на то, что вода – самое распространенное вещество, на Земле она распределена весьма неравномерно. На африканском континенте и в Азии имеются огромные пространства, лишенные воды, – пустыни. Целая страна – Алжир – живет на привозной воде. Воду доставляют на судах в некоторые прибрежные районы и на острова Греции. Иногда там вода стоит дороже вина. По данным Организации Объединенных Наций, в 1985 г. 2,5 млрд населения земного шара испытывали недостаток в чистой питьевой воде.

Поверхность земного шара на 3/4 покрыта водой – это океаны, моря; озера, ледники. В довольно больших количествах вода находится в атмосфере, а также в земной коре. Общие запасы свободной воды на Земле составляют 1,4 млрд км3. Основное количество воды содержится в океанах (около 97,6%), в виде льда на нашей планете воды имеется 2,14%. Вода рек и озер составляет всего лишь 0,29% и атмосферная вода – 0,0005%.

Вода находится в постоянном и активном кругообороте. Его движущей силой является Солнце, а основным источником воды – Мировой океан. Почти четверть всей падающей на Землю солнечной энергии расходуется на испарение воды с поверхностей водоемов. Ежегодно таким образом в атмосферу поднимается 511 тыс. км3 воды, из них с поверхности океана 411 тыс. км3. Примерно 2/3 атмосферной воды возвращается в виде осадков обратно в океан, а 1/3 выпадает на сушу. Годовое количество осадков в 40 раз превышает содержание водяного пара в атмосфере. Выпав сразу, они могли бы образовать на Земле слой толщиной 1 м. Эта вода пополняет ледники, реки и озера. В свою очередь, материковые поверхностные воды снова стекают в моря и океаны, растворяя встречающиеся

Это ознакомительная версия работы. Удалено 70% главы. Для получения полной версии обратитесь к рекомендациям по покупке работы на сайте

Поваренная соль

С уверенностью можно сказать, что, по крайней мере, одно химическое соединение в довольно чистом виде имеется в каждом доме, в каждой семье. Это – поваренная соль или как ее называют химики – хлорид натрия NaCl. Известно, что, уходя из таежного приюта, для случайных путников охотники непременно оставляют спички и соль. Поваренная соль

Спички

Человек давно уже был знаком с чудодейственными свойствами огня, стихийно возникающего в результате удара молнии. Поэтому отыскание способов добывания огня было предпринято еще первобытным человеком. Энергичное трение двух кусков дерева – один из таких способов. Самовоспламенение древесины происходит при температуре выше 300°C.

Понятно, какие мускульные усилия необходимо приложить для локального разогревания древесины до такой температуры. И тем не менее в свое время овладение этим способом было величайшим достижением, так как использование огня позволило человеку в значительной мере снять с себя зависимость от климата, а значит, расширить пространство для существования. Высекание искр при ударе камня о кусок пирита FeS2 и поджигание ими обуглившихся кусков дерева или растительных

Бумага и карандаши

Без преувеличения можно сказать, что каждый человек ежедневно и в большом количестве использует бумагу или изделия из нее. Неоценима роль бумаги в истории культуры. Письменная история человечества насчитывает около шести тысячелетий и началась

Стекло

История стекла уходит в глубокую древность. Известно, что в Египте и Месопотамии его умели делать уже 6000 лет назад. Вероятно, стекло начали изготавливать все же позже, чем первые керамические изделия, так как для его производства требовались более

Керамика

Керамические изделия широко представлены в быту и строительстве. Слово керамика настолько прочно вошло в русский язык, что мы удивляемся, когда узнаем, что оно иностранного происхождения. На самом же деле слово

Строительные материалы

Природные или искусственные вещества, в состав которых входит кремнезем SiO2, называют силикатами. Это слово происходит от лат. silex – кремень. Современная силикатная промышленность – важнейшая отрасль народного хозяйства. Она обеспечивает основные потребности страны в строительных материалах. Стекло является типичным представителем силикатных материалов, но о нем уже была речь.

©2015-2019 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-02-13

Значение химии в современном обществе

Химические знания — это мощная сила в руках человечества. Знание свойств химических веществ и способов их получения не только позволяет изучать и понимать природу, но и получать новые, еще неизвестные вещества, предполагать существование веществ с необходимыми свойствами.

Но химия также может представлять опасность для человека и окружающей среды. Известный писатель-фантаст и ученый-химик Айзек Азимов писал: «Химия — это смерть, упакованная в банки и коробки». И сказанное справедливо не только для химии, но и для электричества, радиоэлектроники, транспорта. Мы не можем жить без электричества, но оголенный провод смертельно опасен, автомобили помогают нам передвигаться, но под их колесами часто гибнут люди. Использование человечеством достижений современной науки и техники, в том числе и химии, требует глубоких знаний и высокой общей культуры.

Только ответственное, рациональное природопользование может стать залогом устойчивого развития нашей цивилизации!

Химия в повседневной жизни

Без химии невозможно представить современный быт людей. И не только опосредованно, через использование пищи, одежды, обуви, топлива, жилья, но и непосредственно, через использование стеклянных, пластмассовых, фарфоровых и фаянсовых изделий, лекарственных препаратов, средств для дезинфекции, косметических изделий, различных клеев, лаков, красок, пищевых добавок и т. п.

Окончательно вошли в наш быт различные моющие средства. Но кроме мыла и шампуней мы используем много других средств, в частности отбеливателей. Действие большинства из них основано на свойствах хлорсодержащих соединений, являющихся сильными окислителями. На некоторых средствах указывают «Не содержат Хлора». Такие средства содержат другие сильные окислители, например натрий перборат NaBO 2 . H 2 O 2 . 3H 2 O или натрий перкарбонат Na 2 CO 3 . 1,5H 2 O 2 . H 2 O. Жесткая вода может вызвать повреждение стиральных машин, поэтому мы используем средства для ее смягчения.

Создание новых материалов

Создание новых материалов — необходимость современной жизни. Материалы с новыми, улучшенными свойствами должны заменить устаревшие. Новых материалов требуют и высокотехнологичные отрасли: космическая и атомная техника, электроника. Для практических потребностей необходимы металлы, полимеры, керамика, красители, волокна и многое другое.

Особое место среди новых материалов занимают композиты. По многим свойствам — прочности, вязкости — композиты значительно превышают традиционные материалы, благодаря чему потребности общества в них постоянно растут. На создание композитов тратится все больше ресурсов, а главными потребителями композитов сегодня являются автомобильная и космическая отрасли (рис. 40.1).

Биоматериалы

С развитием медицины возникла потребность в замене органов и тканей в организме человека. Материалы, которые можно использовать для изготовления различных имплантов, создают в химических лабораториях. Металлические протезы просты в изготовлении, очень прочны, химически инертны и относительно дешевы. Главным недостатком металлов является то, что они подвергаются коррозии, из-за которой снижается механическая прочность, а организм отравляют ионы металлических элементов. Достаточно перспективными для изготовления имплантов являются сплавы титана (например, Ti-Al-V). Они прочные, относительно легкие и устойчивые к коррозии.

Сегодня все больше используют керамические биоимпланты. Керамика — замечательный биоматериал: она прочная, не поддается коррозии. Кроме того, керамика не стирается, что важно для искусственных суставов, а также характеризуется биосовместимостью.

Рис. 40.1. Использование композитных материалов: углеродную ткань (углеволокно) (а) используют для армирования деталей велосипедов и автомобилей, из стеклопластика изготавливают корпуса байдарок и небольших лодок (б) и даже целые дома (в)

Рис. 40.2. Современные биоматериалы используют для изготовления искусственных суставов и многофункциональных протезов конечностей

Рациональное использование природного сырья

Природа кажется неисчерпаемой кладовой, из которой человечество берет необходимое сырье. За последние 20 лет полезных ископаемых было потреблено больше, чем за всю историю человечества. В мире ежегодно добывают и перерабатывают около 100 млрд тонн горных пород. Многие сырьевые источники уже истощены, поэтому остро стоит сырьевая проблема. Уже сегодня многие страны испытывают недостаток в отдельных природных ресурсах. В Украине, например, не хватает нефти и природного газа.

Комплексное использование сырья и отходов — основа комбинированных производств (разных химических, химических с металлургическими и др.). Необходимо внедрять безотходные технологии, т. е. такие производственные процессы, при которых отходы одного производства становятся сырьем (реагентами) для другого.

Неисчерпаемым источником сырья являются промышленные и бытовые отходы. Задача химиков состоит в разработке методов эффективного использования таких отходов. Применение вторичного сырья дает возможность экономить природные сырье и энергию, а также снизить себестоимость продукта, поскольку расходы ресурсов в 2-3 раза (а по некоторым видам до 6 раз) меньше, чем производство из первичного сырья. Например, выплавка стали из металлолома требует в 6-7 раз меньше энергетических затрат и в 25 раз дешевле, чем получение стали из руды.

Ключевая идея

Химия вошла во все сферы жизни и деятельности человечества. В повседневной жизни мы используем много продуктов химической промышленности. Химия позволяет создавать новые материалы, не существующие в природе.

Контрольные вопросы

486. Назовите продукты химических производств, которые вы используете в повседневной жизни.

487. Приведите примеры неблагоприятного влияния химических веществ и технологий на окружающую среду или человека.

488. Опишите, какой была бы ваша жизнь, если бы в ней не было продуктов химического производства.

489. Охарактеризуйте роль химии в создании новых материалов, в решении энергетической и сырьевой проблем.

Задания для усвоения материала

490*. Узнайте у взрослых, есть ли в вашем городе, поселке, области химические предприятия. Какие? Что они производят? Как они влияют на окружающую среду? Может ли человек отказаться от продуктов этих производств? Ответ обоснуйте.

491* Найдите в дополнительных источниках информацию о принципах рационального природопользования и значении химии в реализации этих принципов.

Это материал учебника