Значение химии в развитии техники

Исторически развитие химии началось в глубокой древности, когда в качестве строительных материалов использовались некоторые металлы, стекло, кирпичи. До сих пор существуют разработанные в то время химические процессы, например, пивоварение, выплавка железа и меди и др.

На протяжении многих веков химики сумели синтезировать огромное количество природных веществ, начиная от аммиака и кончая гормонами насекомых.

Однако формирование химии как науки начиналось лишь в конце XVIII века. С открытием химических законов химия еще в большей степени ускорила производство новых веществ, с новыми свойствами.

С начала ХХ века прогресс химии был существенно ускорен возможностью получения синтетических веществ, не известных в природе. Во всем мире резко возросли темпы научно-технических разработок в области химии. Если в середине ХIХ века на превращение чернового варианта процесса электрохимического получения Al (1854 г.) в промышленный метод потребовалось 35 лет, то в 50-е годы ХХ века крупномасштабное производство полиэтилена низкого давления было создано менее чем за 4 года.

Однако разработка новых химических продуктов требует больших материальных затрат. Например, чтобы найти лишь несколько лекарственных препаратов, которые можно пустить в промышленное производство нужно подготовить не менее 4000 веществ. В промышленно развитых странах, например, в США на каждый внедряемый в химическое производство продукт приходилось около 450 теоретических разработок. Из них ~ 100 вариантов отбирали для лабораторных испытаний, а затем 5-8 – для опытного производства на химических установках. Не смотря на эти колоссальные затраты не более 50 % отобранных после промышленных испытаний продуктов имели какое-либо хозяйственное значение. Но значение этих продуктов так высоко, что полностью перекрывает стоимость непродуктивной разработки и внедрение их в промышленность.

Следует отметить, что 20 % мировых патентов выдаются на открытия или изобретения в области химии, в чем особенно отражается прогрессивный характер этой науки.

Весьма огромен вклад химии в удовлетворение основных потребностей людей и повышение жизненного уровня. В повседневной жизни средний гражданин использует не менее 300-500 продуктов химии, в том числе около 100 – в виде текстильных изделий, примерно 300 – в быту, на рабочем месте, приблизительно 50 медикаментов и столько же продуктов питания. Всего в настоящее время для всех мыслимых целей материального производства и удовлетворения потребности людей в их распоряжении имеется не менее 1 миллиона веществ, выпускаемых химической промышленностью. Общее число известных химических соединений оценивается около 7,5 млн. В химических лабораториях в мире ежедневно синтезируется свыше 200 новых химических веществ.

Несомненно, что сейчас химия со своими продуктами, методами, концепциями устремлена в будущее. Но её успешное продвижение вперёд тесно связано другими дисциплинами, особенно с физикой, математикой, техникой и биологией. Развитие современного химического производства немыслимо без развития и совершенствования методов монтажа установок, электроники, компьютерной, измерительной, управляющей и регулирующей техники, а также без улучшения сырьевой базы и энергетического хозяйства. Для всех этих отраслей хозяйства химия становится главным потребителем. В свою очередь химия для этих отраслей разрабатывает новые продукты и методы, ускоряющие их прогресс. Без химии были бы невозможны такие завоевания человечества, как освоение космического пространства и использование атомной энергетики в мирных целях. Химические продукты и процессы применяются во многих отраслях материального производства: при изготовлении стекла, керамики, строительных материалов, в металлургической и пищевой промышленности. Такие принципиально новые физические эффекты, как радио и телевидение, магнитная запись и луч лазера, а также информационные и нанотехнологии могли быть технически реализованы благодаря созданию необходимых для них новых веществ и материалов. Можно утверждать, что современная химия определяет темпы научно-технического прогресса во всех существующих областях материального производства.