Сторінка
1

Роль хімії в житті суспільства

План

1. Значення хімії у створенні нових матеріалів.

2. Значення хімії у розв’язанні сировинної та енергетичної проблеми.

3. Хімія та екологія.

1. Значення хімії у створенні нових матеріалів.

Для здійснення кожного хіміко-технологічного процесу потрібна апаратура, виготовлена з таких матеріалів, які здатні опиратися різним агресивним впливам, у тім числі хімічним, механічним, термічним, електричним, часом і радіаційним та біологічним.

Хімія робить суттєвий внесок у створення різноманітних матеріалів: металічних і неметалічних. Серед металічних ма­теріалів найчастіше використовуються сплави на основі залі­за— чавун і сталь, на основі міді — латунь і бронза, на основі алюмінію, магнію, нікелю, ніобію, титану, танталу, цирконію та інших металів. З металічних сплавів ви­готовляються теплообмінники, ємкості, мішалки, трубопрово­ди, контактні апарати, колони та інші апарати.

Для поліпшення якості металічних матеріалів використо­вують порошкову металургію. Вона включає процеси вироб­ництва металічних порошків і спікання з них виробів. Сучасна порошкова металургія займається, по-перше, створенням ма­теріалів і виробів з такими характеристиками (склад, струк­тура, властивості), яких досі неможливо досягти відомими ме­тодами плавки; по-друге, виготовленням традиційних мате­ріалів і виробів, але за вигідніших техніко-економічних показ­ників виробництва.

Серед неметалічних матеріалів важливого значення набули полімери на основі фенолформальдегідних смол, полівініл­хлориду, поліетилену і фторопластів. Ці матеріали, на відміну від металічних, виявляють високу стійкість до агресивних середовищ, мають низьку густину, високу тривкість до стирання, добрі діелектричні й теплоізоляційні властивості Окрім цього, важливе значення мають каучуки та різні мате­ріали на їх основі — бутилкаучук, фторкаучук, силіконові каучуки тощо.

До групи неметалічних матеріалів належать і такі тради­ційні матеріали, як кераміка, порцеляна, фаянс, скло, цемент бетон, графіт, які знаходять дедалі нове і нове використання.

Багатьма своїми властивостями — міцністю, ударною в'язкістю, міцністю від утоми тощо — композити значно пе­ревищують традиційні матеріали, завдяки чому потреби су­спільства в них і взагалі у нових матеріалах безперервно зростають. На виготовлення композитів витрачають великі кошти, цим пояснюється той факт, що головними спожива­чами композитів поки що є авіаційна і космічна промисло­вості.

2. Значення хімії у розв’язанні сировинної та енергетичної проблеми.

Сировина— невід'ємний елемент будь-якого виробничого процесу, в тім числі й хіміко-технологічного. Природа, що нас оточує, здається, є невичерпною коморою, з якої промисловість бере сировину. У міру розвитку науки і техніки дедалі більше нових корисних копалин використовується для добування продуктів виробництва, з'являються нові види сировини, розширюється сировинна база промисловості.

Невідповідність між запасами і споживанням деяких видів сировини висуває проблему її бережливого й раціонального використання. У зв'язку з цим хіміки ставлять перед собою такі найголовніші завдання:

1) розвідування й застосування дешевої сировини, нових видів альтернативних сировинних матеріалів;

2) комплексне використання сировини;

3) розробка нових ефективних методів рециркуляції, тобто багаторазового використання різних видів сировини, напри­клад металів;

4) використання відходів як сировини.

Останнім часом хіміки намагаються застосовувати місцеву сировину. Це вигідно, оскільки не вимагає витрат на далекі перевезення.

Історія розвитку хімічної промисловості знає чимало при­кладів, коли та чи інша речовина з пустої породи або відходів виробництва перетворювалася на цінну сировину. Наприклад, хлорид калію КСl наприкінці минулого сторіччя був пустою породою під час добування кухонної солі з сильвініту. Тепер сильвініт переробляють з метою вилучення з нього хлориду калію КС1 для виробництва цінних мінераль­них добрив, а хлорид натрію NаСl перетворився на відходи.

Хімія має велике значення і в розробці способів переведен­ня речовин, що прореагували, у початковий стан для їх повтор­ного використання.

Невичерпним джерелом сировини є промислові й побутові відходи. Вони отруюють водойми, заражують ґрунт і повітря, захаращують території. Завдання хіміків полягає у знешко­дженні відходів. Для цього будують спеціальні очисні спо­руди.

Забезпеченість енергією є найважливішою умовою соці­ально-економічного розвитку будь-якої країни, її промисло­вості, транспорту, сільського господарства, сфер культури і побуту.

Особливо багато енергії споживає хімічна промисловість. Енергія витрачається на здійснення ендотермічних процесів, на транспортування матеріалів, кришіння та здрібнення твер­дих речовин, фільтрування, стиснення газів тощо. Значних затрат енергії потребують виробництва карбіду кальцію, фос­фору, аміаку, поліетилену, ізопрену, стиролу тощо. Хімічні ви­робництва разом із нафтохімічними є найенергоємнішими га­лузями індустрії.

Джерелами енергії найчастіше є традиційні невідновні при­родні ресурси — вугілля, нафта, природний газ, торф, сланці.

У різних країнах енергетичну проблему розв'язують по-різ­ному, проте всюди в її розв'язання значний внесок робить хімія. Розроблено хімічні методи вилучення в'язкої нафти (містить високомолекулярні вуглеводні), значна частина якої зали­шається у підземних коморах. Для збільшення виходу нафти у воду, яку закачують у пласт, додають поверхнево-активні ре­човини, їхні молекули розміщуються на межі нафта — вода, що збільшує рухливість нафти.