Химия – жаратылысты зерттейтін ғылым

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

Химия – жаратылысты зерттейтін ғылымдардың бірі.
Химиялық алғашқы мәліметтер, жеке химиялық процестерді қолдан жасай
білу ерте заманнан бері белгілі. Химия да, басқа ғылымдар сияқты адам
қоғамының материалдық мұқтажын өтеуден өсті. Мұнда да, басқа
ғылымдардағыдай, практикалық білім теориядан бұрын туды. Іс жүзінде керекті
жеке бір химиялық процестерді ашып, керегіне пайдалану алғашқы қауым
кезінде-ақ болған, мысалы, біздің жыл санауымыздың 3000 жыл бұрын
Месопатамияда кеннен темір, мыс, күміс, қорғасын алған, ал 1200 жыл бұрын
Қытайда түрлі химиялық заттарды алып отырған Үнді мен Египетте де сол
кездерде химиялық жеке өндірістер болған. Әрине, осы химиялық білімдер
химия ғылым болуынан бірнеше мың жылдар бұрын шыққан. Беріректегі құл
иеленуші мемлекеттерде де, тұрмысқа керекті химиялық білім өсе берген.
Біз – химия ғасырының тұрғын адамдарымыз. Химия біздің тұрмысымыздың,
өміріміздің барлық салаларына сіңіп кеткен. Автомобиль мен кемелер, самолет
пен ракеталар химиксіз жасалмайды, химиясыз орнынан қозғалмайды.
Ешбір құбылыс кірпіш, цемент, шынысыз мүмкін емес, ешбір адам тамақ,
киімсіз, күнделікті тұрмыстық, мәдени керекті заттарсыз тұра алмайды. Ал,
осы заттардың ешқайсысы химиясыз өндірілмейді.
Химияның және химия өнеркәсібінің өркендеуі жалпы шаруашылықтың
техникалық прогресіне ерекше әсер етеді. Осы күнгі халық шаруашылығының
алуан салаларының қайсысын алсақ та, химияны, химияның жетістіктерінің
нәтижесін пайдаланбайтыны жоқ. Химия және оның жетістіктері, еліміздің
экономикасы мен мәдениетінің өсуінде, халықтың хал-ахуалы көтерілуінде,
социализмнің материалдық-техникалық базасын жасауда өте үлкен орын алады.
Жалпы химия ғылымының дамуында біздің еліміздің химиктерінің еңбегі
ерекше, бұлар бұрын да, қазір де, алдыңғы қатадан орын алады.
Ендігі жерде қазіргі заман химиясының негізгі табыстарын атап кетейік.
Адам керегіне ұсталатын элементтер санын және шикізаттар қорын өсіру.
Бұл жөнінде жер қыртысында көп мөлшерде бар элементтерді қолдануды
күшейтумен қатар, сирек және батырыңқы кездесетін элементтерді іске асыру
күшейді, айталық XIX ғасырдың аяғында белгілі 82 элементтен тек 26 элемент
қана қолданылатын болса, қазіргі кезде белгілі 105 элементтің басым
көпшілігінің ғылыми немесе техникалық маңызы бар. Қазіргі кезде мәлім
болған 1000-нан астам изотоптар бар олардың да, біразы іс жүзінде
қолданылады, оның ішінде атомдық энергия алуға қолданылатындары бар.
Химиялық және оған байланысты өнеркәсіптерде шикізат ретінде
жаратылыстық қатты заттармен қатар, табиғи мол газдар және сұйық шикізат
қолданылатын болды. Ол жанғыш қазбалар, ағаш, силикат, тұздар, түрлі
кендер. Сонымен қабат ауа, табиғи және өнеркәсіптік газдар, теңіздер мен
көлдердің және жерден шығарылатын ащы сулар.
Соңғы кезде шешілуге таяу тұрған ірі мәселенің бірі – шикізатты толық
пайдалану. Бұрын, шикізаттағы басты элемент пайдаланылып аралас жүрген
элементтерге назар салмай, олар қалдық болып кететін. Мысалы, күкірт
қышқылы өндірісінің қалдықтарында – қақ және тозаң түрінде – мыс, мышьяк,
алтын, селен, теллур, таллий т.б. элементтер бар, ал күкірт қышқылымен
салыстырғанда селен 300, теллур 800, таллий 5000 есе қымбат.
Шикізат жөнінде химия шешкен күрделі мәселенің бірі – азық-түлікке
жарамды заттардың орнына азық-түлікке жарамсых арзан щикізаттарды
пайдалану. Мысалы, этил спиртін бұрын астықтан не картоптан жасайтын, ал
қазір ағаш қиқымынан, газдан, мұнайдан, қағаз өндірісінің қалдықтарынан
жасайтын болды. 1 т каучук жасауға 2,2 т спирт, ол үшін 8-9 т қара бидау
немесе 22 т картоп керек болатын, ал ағаш қиқымының 1 тоннасы 1 т картоп,
не 300 кг дән орнына жүретіндігі бұл әдістің өте тиімді екендігін
көрсетеді.
Жаңа заттар синтездеу. Химия ғылымының соңғы кездердегі өте ірі
табысының бірі – жаңа заттар синтездеу. Әсіресе органикалық қосылыстардың
бұрын бірін-біріне айналдыруға келмейді деп жүрген кластарын айналдырудың
жолдары үлкен молекулалы қосылыстардың синтезі кең өріс алып, одан алынған
синтетикалық материалдардың табиғи материалдарға қарағанда артық, әдемі,
төзімді екендігі дәлелденіп жатыр.
Жаңа заттар синтездеуде анорганикалық химияның да көп табыстары бар.
Қазір белгілі химиялық қосылыстардың саны 3 миллионға жуық, оның 300 мыңы
анорганикалық қосылыстар. Осы қосылыстардың көпшілігі табиғатта
кездеспейтін, адам қолымен жасалған синтетикалық қосылыстар. Осы соңғы 10
жылдың ішінде 500 мың қосылыс синтезделді, яғни жылына 50 мың қосылыс
алынған десек, соның 8 мыңы анорганикалық қосылыстар екен. Солардың
маңыздылары: түрлі керекті қасиетті (оңай не қиын балқитын, өте қатты не
жұмсақ: отқа, суға, қышқыл мен сілтіге берік т.б.) құймалар, мысалы карбид,
нитрид, борид, фосфид және силицид сияқты аса қатты құймалар – осы
анорганикалық химияның табыстары.
Силикат және керамика заттарының жаңа өндірісі – отқа берік, химиялық
тұрақты шыны керамикалар. Аса қатты, оптикалық шынылар, басқа құрылыстық
материалдар, минералдық қышқылдар, сілтілер, тұздар, құнарландырғыштар,
шала өткізгіштер, диэлектриктер, квант генераторларының материалдары, аса
өткізгіштік және магниттік қасиетті материалдар – осы анорганикалық
синтездік табыстары.
Комплексті қосылыстар синтезі өте үлкен өріс алуда. Әсіресе ерекше
маңыздысы – сирек кездесетін және радиоактивті элементтер технологиясы
жөнінде зор табыстар. Мұндағы негізгі міндет – комплекстердің құрылысын
және олардағы химиялық байланыстың табиғатын зерттеу.
Анорганикалық химияның жаңа материалдар синтездеудегі ең соңғы
табыстарының бастысы – асқын өткізгіштегі бар керамикалардың алынуы. 1986-
87 жылдары бірнеше елдің ғалымдары ерекше қасиеті бар оксидтік
материалдарды синтездеп, олардың металдарға ұқсап кәдімгі бөлме
температурасында төменгі кедергі, ал 9;-1000 К дейін суытқанда шексіз
өткізгіштікке ие болатынын дәлелдеді. Бұл материалдардың және ашылған
құбылыстың болашағы, берер пайдасы өте үлкен. Тек қуатты электр
энергияларын тасымалдайтын қазіргі сымдары асқын өткізгіштігі бар
керамикалармен алмастырса (әрине ол үшін алдымен аса төменгі суықты іске
асыратын тәсіл белгілі болу керек). 10-15% электр энергиясын бірден
үнемдеуге болар еді, себебі қазіргі сымдармен электр тоғын тасымалдағанда
қызудың әсерінен осындай энергия шығынданады.
Анорганикалық заттар синтезінде алда тұрған міндет – анорганикалық
полимерлердің жаңа түрлерін алу.
Бұл жаңа заттарды синтездеуде химияның аллдына күн сайын жаңа талаптар,
жаңа міндеттер қойылуда, мысалы, реактивтік двигательдер мен снарядтарға
лезде жанатын өте калориялы сұйық отын синтездеу және т.т. керек болды.
Химиялық синтездің алға қойып отырған мақсаты-қажетті қасиеті бар
заттардың қандайын болса да қолдан жасап алу.
Технология процестерін жақсарту. Химиялық процестерді жақсарту, жаңарту
жөніндегі ғылыми-зерттеу жұмыстарының бірқатар табыстары соңғы кезде
өнеркәсіпке енгізілді. Бұл табыстардың ең бастылары: химиялық реакцияларға
зор әсер ететін катализаторлар (реакцияны тек тездету ғана емес, оны
қажетті бағытта жүргізу,) күшті қысымдар – 10-1000 атмосфера жиі
қолданылады. Көп реакцияларда катализатор мен қысым қабат қолданылады.
Бірқатар процестерге – металдың өзін, оның карбидін, азот қосылыстарын
алғанда – жоғары 1000-30000 температуралар қолданылады. Соңғы кезде жоғары
температураны 30000-тан асыратын болды. Кей процестерде төмен температура,
абсолюттік нольге жуық температура қолданылады.
Бірқатар химиялық процестерде оған әсер етуші басқа факторларды –
реакцияласушы заттардың концентрациясын өсіру, жанасатын бетін ұлғайту,
ультракүлгін сәулелерін түсіру, электр разрядтарымен әсер ету, циклон,
плазма т.б. қолданады.
Электр энергиясы арзандаған сайын электрохимиялық, электротермиялық
өндірістер көбейді.
Химиялық, механикалық, термиялық әрекеттерге төзімді материалдардың
алыну, мысалы, арнайы құймалар, резиналар, пластмассалар, химиялық тұрақты
желім, замазка т.б. бұрын қолданылмаған химиялық процестерді өткізуге
мүмкіншілік туғызды.
Процестің өнімділігін арттыру үшін ауа орнына оттек қолданылатын болды.
Өндірісті үздіксіз ету, оны автоматтандыру, механикаландыру химиялық
технологияда да кең қолданылуда.
Химия өнеркәсібі.
Россияда осыдан 1000 жыл бұрын химиялық өндірістің кейбір түрлері
болған, ол тұз қайнату, минерал бояуларын жасау. XIV ғасырда Россияда
мылтық дәрісі шығарылған.
Россияда бір жағынан бүкіл дүние жүзіне әйгілі, жалпы химияның дамуына
ірі үлес болып қосылатын ғылыми табыстар болса, екінші жағынан мешеу
өнеркәсіп болған. Бірінші дүние жүзілік соғыс алдында, 1913 жылы Ресейде
ірісі бар, орташасы бар небары 70 химиялық өндіріс орны болған, сол кезде
Ресейдің жан басына, немесе егіс көлемінің гектарына келетін химиялық
өнімдері басқа елдердегіден көп төмен болатын. Россияда жоғары білімі бар
бір мыңдай ғана химиктер болған.
Алдымен химия өнеркәсібіне керекті шикізат қоры ұйымдастырылды. Сонан
кейін техникалық жағынан күрделі заводтар салынды. Азот байланыстыру,
алюминий, магний, фосфор, кальций карбиді, калий, мышьяк, темір тұздары,
синтетикалық каучук, пластмасса, жасанды торқалар, органикалық синтез,
фармацевтика препараттары, химиялық таза реактивтер, мұнайды басқа заттарға
айналдыру, орман химиясы, гидролиз, түрлі тыңайтқыштар өндірістері, осының
барлығы жаңадан ұйымдастырылды.
Сол кезде химия ғылымында да бірқатар жаңалықтар ашылды.
1926 жылы Н.Д.Зелинский және басқа совет ғалымдары, мұнай құрамындағы
көмірсутектерін ароматтандырып одан изомерлеу жолдарын тапты.
1929 жылы В.Г.Шухов пен М.А.Керелюшников мұнайды крекингілеудің жаңа
әдісін ұсынды.
1923 жылы С.В.Лебедев каучукты синтездеудің әдісін тапты.
1932 жылы М.Д.Иваненко атомдық ядроның протон-нейтрон теориясын ұсынды.
Адам керегіне ұсталатын элементтер санын және шикізаттар қорын өсіру.
Бұл жөнінде жер қыртысында көп мөлшерде бар элементтерді қолдануды
күшейтумен қатар, сирек және батырыңқы кездесетін элементтерді іске асыру
күшейді, айталық XIX ғасырдың аяғында белгілі 82 элементтен тек 26 элемент
қана қолданылатын болса, қазіргі кезде белгілі 105 элементтің басым
көпшілігінің ғылыми немесе техникалық маңызы бар. Қазіргі кезде мәлім
болған 1000-нан астам изотоптар бар олардың да, біразы іс жүзінде
қолданылады, оның ішінде атомдық энергия алуға қолданылатындары бар.
Химиялық және оған байланысты өнеркәсіптерде шикізат ретінде
жаратылыстық қатты заттармен қатар, табиғи мол газдар және сұйық шикізат
қолданылатын болды. Ол жанғыш қазбалар, ағаш, силикат, тұздар, түрлі
кендер. Сонымен қабат ауа, табиғи және өнеркәсіптік газдар, теңіздер мен
көлдердің және жерден шығарылатын ащы сулар.
Соңғы кезде шешілуге таяу тұрған ірі мәселенің бірі – шикізатты толық
пайдалану. Бұрын, шикізаттағы басты элемент пайдаланылып аралас жүрген
элементтерге назар салмай, олар қалдық болып кететін. Мысалы, күкірт
қышқылы өндірісінің қалдықтарында – қақ және тозаң түрінде – мыс, мышьяк,
алтын, селен, теллур, таллий т.б. элементтер бар, ал күкірт қышқылымен
салыстырғанда селен 300, теллур 800, таллий 5000 есе қымбат.
Шикізат жөнінде химия шешкен күрделі мәселенің бірі – азық-түлікке
жарамды заттардың орнына азық-түлікке жарамсых арзан щикізаттарды
пайдалану. Мысалы, этил спиртін бұрын астықтан не картоптан жасайтын, ал
қазір ағаш қиқымынан, газдан, мұнайдан, қағаз өндірісінің қалдықтарынан
жасайтын болды. 1 т каучук жасауға 2,2 т спирт, ол үшін 8-9 т қара бидау
немесе 22 т картоп керек болатын, ал ағаш қиқымының 1 тоннасы 1 т картоп,
не 300 кг дән орнына жүретіндігі бұл әдістің өте тиімді екендігін
көрсетеді.
Жаңа заттар синтездеу. Химия ғылымының соңғы кездердегі өте ірі
табысының бірі – жаңа заттар синтездеу. Әсіресе органикалық қосылыстардың
бұрын бірін-біріне айналдыруға келмейді деп жүрген кластарын айналдырудың
жолдары үлкен молекулалы қосылыстардың синтезі кең өріс алып, одан алынған
синтетикалық материалдардың табиғи материалдарға қарағанда артық, әдемі,
төзімді екендігі дәлелденіп жатыр.
Жаңа заттар синтездеуде анорганикалық химияның да көп табыстары бар.
Қазір белгілі химиялық қосылыстардың саны 3 миллионға жуық, оның 300 мыңы
анорганикалық қосылыстар. Осы қосылыстардың көпшілігі табиғатта
кездеспейтін, адам қолымен жасалған синтетикалық қосылыстар. Осы соңғы 10
жылдың ішінде 500 мың қосылыс синтезделді, яғни жылына 50 мың қосылыс
алынған десек, соның 8 мыңы анорганикалық қосылыстар екен. Солардың
маңыздылары: түрлі керекті ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.