Роль хімії в житті суспільства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Повідомлення з теми:

«Роль хімії в житті суспільства»

Ільчука Антона

Мета: «визначити роль хімії у житті сучасного суспільства, оцінити її важливість»

Джерело інформації :

Інтернет, сайт http://school.xvatit.com

Учбовий універсальний довідник школяра.

Роль хімії в житті суспільства можна вичерпно схарактеризувати одним реченням: на засіданні Виконкому ЮНЕСКО, що відбулося у квітні 2008 р., одноголосно прийнято резолюцію про підтримку пропозиції IUРАС щодо проголошення 2011 р. Міжнародним роком хімії.

Того ж року мине століття від присудження Нобелівської премії з хімії Марії Склодовскій-Кюрі. Це дасть змогу особливо відзначити внесок жінок у розвиток хімічної науки.

У резолюції наголошено на провідній ролі хімії у розв'язанні найважливіших проблем сучасності: збереженні систем підтримки життя на планеті, забезпеченні людства чистою водою, продовольством і енергією, зм'якшенні наслідків кліматичних змін.

Організація Об'єднаних Націй, яка проголосила 2005-2014 роки десятиріччям просвіти задля сталого розвитку, має намір упродовж Міжнародного року хімії продемонструвати важливість хімічних знань для всіх галузей сучасного життя, привернути увагу громадянського суспільства до глобальних проблем зміни клімату, замислитися над відповідальністю науки за проблеми економічного зростання.

* Це й не дивно. Адже розвиток хімічної технології й хімічного виробництва завжди ґрунтувався на соціальному замовленні. Саме тому у прадавні часи виникла металургія золота, срібла, свинцю, міді та її сплавів, а згодом - заліза. Кераміка й скло, мінеральні пігменти й органічні барвники, технології випарювання, екстракції й фарбування, виробництво солі й поташу, папірусного паперу, мила, їдкого калі, нашатиру мали задовольняти потреби тогочасного людства у матеріалах і технологіях.

У ранньому Середньовіччі виробляли цукор, спирт, листове скло. Розквіт живопису по склу був би неможливим без здобутків хімії. Хімічна техніка пізнього європейського Середньовіччя включала в себе виплавку заліза через переробний чавун, виготовлення пороху, одержання сильних кислот, селітри, купоросів і галунів, кольорової емалі й скла. Промислове миловаріння, добування ефірних олій, удосконалення металургії міді - характерні для епохи європейського Відродження.

Хімічна промисловість початку Нового часу пов'язана із розвитком склоробства, миловаріння, текстильної промисловості й виробництва соди. Зростання виробництва сульфатної кислоти було зумовлене потребами у барвнику індиго (саме ним згодом фарбували перші джинси). Вибілювання хлором, виробництво «білильного вапна», коксу для металургії, гасу для освітлення - без них прогрес був би неможливим.

Дослідження складу, властивостей і можливостей застосування кам'яновугільної смоли стали підґрунтям для розвитку промисловості органічних барвників. Потреба у вибухових речовинах зумовила створення динамітів і бездимних порохів. Розвиток будівництва потребував розширення виробництва цементів. З появою двигунів внутрішнього згоряння виникла потреба у розв'язанні проблеми моторного палива й мастил.

Хімічна промисловість XX ст. мала задовольняти потреби у вибухових речовинах і добривах. Тому й був започаткований промисловий синтез амоніаку. Збільшення густоти населення, поширення епідемічних захворювань стали стимулом для розвитку фармацевтичної промисловості. Розвиток електротехніки, потреба в електроізоляційних матеріалах стимулювали розвиток виробництва полімерних матеріалів. Корозія металів потребувала створення хімічних засобів і методів боротьби з нею. Проблему нестачі природних матеріалів було розв'язано через синтез каучуку й виробництво пластмас. Розвиток товарного сільського господарства потребував мінеральних добрив, засобів боротьби із сільськогосподарськими шкідниками. Для минулого століття характерний прямий зв'язок хімічної науки й промисловості та випередження хімічною наукою запитів практики.

* Формування позитивних образів хімічної промисловості й науковця-хіміка - одне із завдань, розв'язанню якого має сприяти проголошення 2011 року Міжнародним роком хімії. То чим завинили перед суспільством хімічна промисловість й хіміки, що у XXI ст. виникла потреба у їхній «реабілітації»? Ви самі можете відповісти на це запитання, пригадавши екологічні проблеми (наведіть приклади), пов'язані з розвитком промисловості й сільського господарства в цілому й хімічної промисловості зокрема.

* Куди наразі торують нам шлях сучасна хімічна наука й хімічна технологія? У благополучне стале майбутнє чи навпростець до екологічної катастрофи всесвітнього масштабу? Матеріальна природа нашого світу базується на хімії. У сучасному техногенному суспільстві неможливо обійтися без продукції хімічної промисловості, як неможливо собі уявити без неї ані сьогодення, ані майбуття. Усе залежить від того, як саме ми використовуватимемо здобутки хімічної науки й технологій, чи зможемо мінімізувати їхній вплив на довкілля.

Суспільству в цілому й кожному з нас особисто треба усвідомити, наскільки важливим є подальший розвиток хімії для зростання добробуту людей, для боротьби із бідністю й хворобами, для підтримки екологічного балансу на планеті Земля та підвищення якості життя людей.

Не менш важливим є те, що такі зміни у свідомості сприятимуть залученню до опанування хімічних й суміжних спеціальностей нового покоління талановитої молоді. Адже наукові хімічні центри чекають на молодих, незаангажованих, допитливих, цілеспрямованих і наполегливих дослідників.

* Хто з видатних хіміків минулого й сьогодення є взірцем для науковців-початківців? Можна навести чимало прикладів зарубіжних і вітчизняних учених, чиє віддане служіння науці й людству вражає й викликає щире захоплення. До цієї плеяди належать М.В. Ломоносов, Д.І. Менделєєв, М. Склодовська-Кюрі, О.М. Бутлеров тощо. Під час роботи з підручником вам траплялося чимало інших прізвищ славетних лицарів хімії, її вірних синів і доньок. Не можна оминути увагою видатних українських хіміків минулого - М.А. Бунге, В.І. Вернадського, І.Я. Горбачевського, Л.В. Писаржевського, А.І. Кипріанова, О.В. Кірсанова, A.M. Голуба та ін. їхню справу гідно продовжують сучасні вчені у провідних університетах і науково-дослідних інститутах АН України.

Проте підручника, а тим паче одного його параграфа, замало, аби назвати усіх достойників, які зробили безцінний внесок у скарбницю хімічних знань. Зауважимо лишень, що багатьом з них були властиві не тільки природна допитливість і потяг до знань. Вони стали справжніми модернізаторами у своїй професійній сфері. На думку сучасних соціологів, такому типу людей притаманні громадська активність, підприємницький хист, працелюбність, життєва енергія, відчуття поточного моменту та економічної кон'юнктури. Масштабність мислення, прагнення освіти, сприйняття культури, мистецтва, професіоналізм, розмаїтість інтересів і захоплень - ці особисті риси варто розвивати в собі людині будь-якої професії. Замисліться над цим, аби під час сходження на новий освітній щабель (ним стане для вас старша школа) правильно обрати життєвий шлях.

1. Хімія, наука про склад речовин і їх перетворення, починається з відкриття людиною здатності вогню змінювати природні матеріали. Люди уміли виплавляти мідь і бронзу, обпалювати глиняні вироби, отримувати скло ще за 4000 років до н.е. З 7 в. до н.е. Єгипет і Месопотамія стали центрами виробництва барвників; там же отримували в чистому вигляді золото, срібло і інші метали. Приблизно з 1500 до 350 до н.е. для виробництва барвників використали перегонку, а метали виплавляли з руд, змішуючи їх з деревним вугіллям і продуваючи через суміш, що горить - повітря. Самим процедурам перетворення природних матеріалів давали містичне значення.

2. З розвитком фізичних теорій про будову атомів і молекул були переосмислені такі старі поняття, як хімічна спорідненість і трансмутація. Виникли нові уявлення про будову матерії. У 1896 Антуан Анрі Беккерель (1852 - 1908) відкрив явище радіоактивності, виявивши спонтанне випущення солями урану субатомних часток, а через два роки дружина Пьера Кюрі (1859 - 1906) і Марія Кюрі (1867 -1934) виділила два радіоактивних елементи: полоній і радій. Відкриття Фредеріка Содді (1877 - 1956), що показало, що при радіоактивному розпаді відбувається перетворення одних речовин в інші, дало нове значення тому, що древні називали трансмутація. У 1897 Джозеф Джон Томсон (1856 - 1940) відкрив електрон, заряд якого з високою точністю виміряв в 1909 Роберт Міллікен (1868 - 1953). У 1911 Ернст Резерфорд (1871 - 1937), виходячи з електронної концепції Томсона, запропонував модель атома: в центрі атома знаходиться позитивно заряджене ядро, а навколо нього обертаються негативно заряджені електрони. У 1913 Нільс Бор (1885 - 1962), використовуючи принципи квантової механіки, показав, що електрони можуть знаходитися не на будь-яких, а на суворо визначених орбітах. Планетарна квантова модель атома Резерфорда примусила вчених по-новому підійти до пояснення будови і властивостей хімічних сполук. Німецький фізик Вальтер Коссель (1888 - 1956) передбачив, що хімічні властивості атома визначаються числом електронів на його зовнішній оболонці, а утворення хімічних зв'язків зумовлюється в основному силами електростатичної взаємодії. Американські вчені Гілберт Ньютон Льюїс (1875 - 1946) і Ірвінг Ленгмюр (1881 - 1957) сформулювали електронну теорію хімічного зв'язку. Відповідно до цих уявлень молекули неорганічних солей стабілізуються електростатичними взаємодіями між іонами, що входять до їх складу, які утворяться при переході електронів від одного елемента до іншого (іонний зв'язок). Всі нові уявлення про будову речовини могли формуватися тільки внаслідок розвитку у 20 ст. експериментальної техніки і появи нових методів дослідження. Відкриття в 1895 Вільгельмом Конрадом Рентгеном (1845 - 1923) Х-променів послужило основою для створення згодом методу рентгенівської кристалографії, що дозволяє визначати структуру молекул по картині дифракції рентгенівських променів на кристалах. За допомогою цього методу була розшифрована структура складних органічних сполук інсуліну, ДНК, гемоглобіну і інш. З створенням атомної теорії з'явилися нові могутні спектроскопічні методи, що дають інформацію про будову атомів і молекул.

Біохімія. Ця наукова дисципліна, що займається вивченням хімічних властивостей біологічних речовин, спочатку була одним з розділів органічної хімії. У самостійну область вона виділилася в останнє десятиріччя 20 ст. внаслідок досліджень хімічних властивостей речовин рослинного і тваринного походження. Одним з перших біохіміків був німецький вчений Еміль Фішер (1852 - 1919). Він синтезував такі речовини, як кофеїн, фенобарбітал, глюкозу, вніс великий внесок в науку про ферменти білкових каталізаторів, уперше виділених в 1878. Формуванню біохімії як науки сприяло створення нових аналітичних методів. У 1923 шведський хімік Теодор Сведберг (1884 - 1971) сконструював ультрацентрифугу і розробив новий метод визначення молекулярної маси макромолекул, головним чином білків. Асистент Сведберга Арне Тізеліус (1902 - 1971) в тому ж році створив метод електрофорезу більш довершений метод розділення гігантських молекул, заснований на відмінності в швидкості міграції заряджених молекул в електричному полі. У 1944 англійські хіміки Арчер Мартін ( 1910) і Річард Синг ( 1914) запропонували новий варіант методу: вони замінили трубку з адсорбентом на фільтрувальний папір. Так з'явилася паперова хроматографія один з найбільш поширених в хімії, біології і медицині аналітичних методів, за допомогою якого в кінці 1940х початку 1950-х років вдалося проаналізувати суміші амінокислот, що виходять при розщепленні різних білків, і визначити склад білків. Внаслідок копітких досліджень був встановлений порядок розташування амінокислот в молекулі інсуліну (Фредерік Сенгер, 1953), а до 1964 цей білок вдалося синтезувати. Зараз методами біохімічного синтезу отримують багато гормонів лікарських засобів, вітамінів. Промислова хімія. Ймовірно, найбільш важливим етапом в розвитку сучасної хімії було створення у 19 в. різних дослідницьких центрів, що займалися, крім фундаментальних, також прикладними дослідженнями. На початку 20 ст. ряд промислових корпорацій створили перші промислові дослідницькі лабораторії. У США в 1903 була заснована хімічна лабораторія «Дюпон», а в 1925 лабораторія фірми «Белл». Після відкриття і синтезу в 1940-х роках пеніциліну, а потім і інших антибіотиків з'явилися великі фармацевтичні фірми, в яких працювали професійні хіміки. Велике прикладне значення мали їх дослідження в області хімії високомолекулярних сполук. Одним з її основоположників був німецький хімік Герман Штаудінгер (1881 - 1965), що розробив теорію будови полімерів. Інтенсивні пошуки способів отримання лінійних полімерів привели в 1953 до синтезу поліетилену (Карл Циглер, 1898 - 1973), а потім інших полімерів із заданими властивостями. Сьогодні виробництво полімерів найбільша галузь хімічної промисловості. хімія наука

2. 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 К.СІ наприкінці минулого сторіччя був пустою породою під час добування кухонної солі з сильвініту (мінерал КСІ - N301). Тепер сильвініт переробляють з метою вилучення з нього хлориду калію КСІ для виробництва цінних мінеральних добрив, а хлорид натрію N301 перетворився на відходи.

Багато рідкісних металів раніше не знаходили застосування через їх промислову недоступність, але потреби в цих металах атомної енергетики, мікроелектроніки, радіотехніки, космічної техніки, які сьогодні визначають науково-технічний прогрес, зробили можливим промислове добування розсіяних елементів.

Комплексне використання сировини спрямовується на застосування всіх її головних частин для добування корисних продуктів або матеріалів. Це означає, що з одного виду сировини можна добути велику кількість різних продуктів. Наприклад, нині деревина використовується не лише як джерело виготовлення меблів, а й як джерело величезних матеріальних цінностей.

Хіміки відповідають за раціональне використання сировини, її комплексну переробку, ліквідацію відходів, багато з яких завдають непоправної шкоди довкіллю та здоров'ю людини. Отже, розробка нових способів комплексного використання сировини має величезне значення.

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

Наприклад, уже зараз досить широко використовуються метали у вигляді вторинної сировини (так званого скрапу). Майже половина світового виробництва сталі базується на скрапі.

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.

В Україні встановлено норми допустимого вмісту речовин у газоподібних промислових викидах і стічних водах. Але головне завдання хіміків полягає у створенні безвідхідних виробництв, де відходи використовуються для добування необхідних продуктів. Реалізація такого завдання тісно поєднана з комплексним використанням сировини і комбінуванням виробництв, коли відходи одного заводу стають сировиною для іншого, і тоді завод переростає у комбінат.

3. Хімічна промисловість разом з користю приносить і багато шкоди, особливо це стосується забруднення навколишнього середовища. Найбільше потерпають атмосферний басейн, водна система, грунти. Однак при розумному підході негативний вплив на довкілля можна максимально зменшити. При цьому ще хімічна промисловість може боротися із забрудненням довкілля, впроваджуючи різноманітні утилізаційні технології тощо.

Отже, роль хімії у житті людини досить велика, її важко переоцінити. Сучасний прогрес неможливий без хімії.

Размещено на Allbest.ru