Багира

Вторник, 08 22nd

Последнее обновлениеВт, 22 Авг 2017 4am

«Широко простирает химия руки свои в дела человеческие». М.В. Ломоносов

Химия стучится в 2000-ый

Журнал: Наука и религия №3, 1976 год
Рубрика: Горизонты науки
Автор: А. Харьковский

Сотворение «второй природы»

Мы вступили в третий, качественно новый этап в истории развития материальной культуры. Если первый характеризовался тем, что человек для изготовления орудий труда использовал лишь такие материалы, которые встречались в природе (дерево, камень), а второй — получением материалов, редко существующих в природе в чистом виде (например, железо, медь), то на нынешнем, третьем этапе люди создают такие материалы, которых на Земле не существует (пластмассы и другие вещества). В этом заслуга химии.
И дело не только в самих новых материалах — в появлении неизвестных ранее сплавов, бетонов, удобрений или пластмасс. Творя вокруг себя то, что М. Горький назвал «второй природой», человек становится всё более независимым от окружающей его среды. Вот к чему ведёт тот гигантский качественный сдвиг, который на наших глазах в условиях научно-технической революции происходит в материально-сырьевой базе человечества.
Эту революционную роль химии прозорливо видел В.И. Ленин. Н.К. Крупская вспоминает, что он всегда с восхищением говорил об этой науке и придавал ей огромное значение. В.И. Ленин связывал осуществление социализма в нашей стране с творчеством десятков миллионов рабочих и крестьян, с развитием «производства топлива, железа, машиностроения, химической промышленности».
Ускоренное развитие химии предусматривалось и в ленинском плане ГОЭЛРО. Программы ряда партийных съездов, начиная с XXII съезда, осуществляя ленинское указание о необходимости «двинуть химическую промышленность», в своих документах предусматривали широкое использование достижений современной химии во всех областях народного хозяйства. Сегодня наша химическая и нефтехимическая индустрия занимает второе место в мире по выпуску продукции. Но темпы развития химической промышленности в стране продолжают расти. Перед химической наукой в десятой пятилетке стоит задача — расширять исследования в области синтеза химических соединений для получения веществ и материалов с новыми свойствами, создавать новые химические процессы с высокоэффективными каталитическими системами, разрабатывать научные основы технологии с преимущественным использованием замкнутых циклов.

Стрелы великого наступления

Принадлежа к тем отраслям народного хозяйства, которые определяют темпы технического прогресса, химическая индустрия занимает ведущее место в решении проблем, связанных с ростом благосостояния народа, Химия — это удобрения для сельского хозяйства, строительные материалы, сырьё для обуви и одежды, мебель, медикаменты и многое другое. Иными словами, химия нас и кормит, и одевает, и сохраняет наше здоровье, и помогает в быту.
Однако этим роль химии в выполнении наших планов не ограничивается. С её помощью народное хозяйство решает три важнейшие стратегические задачи: снижения материалоёмкости выпускаемой в стране продукции, повышения эффективности производства и улучшения качества продукции. Только один пример. Снижение материалоёмкости всей продукции, выпускаемой в нашей стране, только на один процент равносильно дополнительному росту национального дохода на 3-4 миллиарда рублей!
Что же может сделать химия для решения этой грандиозной задачи — для снижения веса зданий, установок, машин? Оказывается, очень многое. Сейчас растёт применение пластмасс в судостроении, новые эффективные утеплители в строительстве вытесняют более тяжёлые материалы — бетон и металл. В электротехнику, к примеру, приходят изоляторы, проводники, электрооборудование из современных синтетических материалов, способствуя уменьшению веса турбин из расчёта на единицу их мощности.
Кроме того, а это очень важно, синтетические материалы требуют меньших затрат труда на их изготовление. Так, на производство одной тонны натурального шелка расходуется шесть тысяч человеко-дней, тогда как на то же количество синтетического шелка — 200-300 человеко-дней.
Рост эффективности производства тесно связан с сокращением физического труда, с механизацией и автоматизацией производства. Новые химические заводы — это, как правило, высокоавтоматизированные предприятия. Сама специфика отрасли — непрерывность производственного процесса, применение высоких температур и давлений, едких или нестойких на воздухе веществ — требует совершенных автоматических технологических линий, работающих без непосредственного участия человека.
Но химическая индустрия занята не только своими, внутренними проблемами — она активно вмешивается в другие отрасли народного хозяйства, и здесь способствуя скорейшей механизации производства. Так, синтезированные химиками полупроводниковые материалы стали основой быстродействующих ЭВМ, входящих в различные АСУ — автоматизированные системы управления производством, а внедрение таких АСУ в радиопромышленности — например на Львовском телевизорном заводе — значительно уменьшило затраты ручного труда в этой отрасли. Число таких примеров можно умножить, потому что сейчас нет ни одной высокопроизводительной машины, ни одного автомата, где бы не использовались эффективные химические соединения и материалы.
Биография синтетических материалов сложилась так, что они из заменителей природных веществ стали поистине незаменимыми. Они принесли с собой не только экономию труда, но и более высокое качество продукции. Вот только один пример. Известно, что качество машин, агрегатов в огромной степени зависит от того, насколько качественны материалы, из которых они изготовлены, — в основном это сталь, цветные металлы. Но металлургия — древнейшее производство, когда-то стремительно продвинувшее человечество по пути прогресса, — сотней уз связана с химией. Так, процессы хлорирования позволили недавно решить одну из извечных проблем цветной металлургии — комплексное извлечение цветных металлов из руд. Кислородное дутье прямо-таки революционизировало производство высоколегированной стали, а применение синтетических шлаков позволило получить в массовом производстве высококачественный металл.

Доспехи космического века

Современная химия стала вездесущей и всепроникающей. Как и другие отрасли знания, она все больше становится непосредственной производительной силой, а химическое производство — её техническим приложением. И не только химическое.
До последнего времени считалось, что место химика — только лаборатория или химзавод, так же как горняка — шахта, а энергетика — электростанция. Однако успехи химии рушат барьеры между отдельными отраслями производства, превращая их в один производственный комплекс.
Химики приходят в шахты, и вот вместо многовековой шахтной добычи соли рождается принципиально иное решение: растворить её под землёй и подать по трубам на завод. Вскоре именно так будут добывать водорастворимые соли калия и магния, а затем и другие минералы.
Химические процессы всё шире используются в энергетике и на транспорте. Атомные электростанции — это во многом творение химии и химиков. Приняв участие в создании Воронежской, Велоярской, Кольской, Билибинской АЭС, они оказались в числе специалистов, решающих важнейшую проблему мирового хозяйства — энергетическую. Электрохимики решают её, конструируя также емкие аккумуляторы и топливные элементы для электроавтомобилей.
Химики — ученики президента АН Литовской ССР Ю.Ю. Матулиса — создали блескообразователи, заменившие процессы никелирования и хромирования, полностью устраняющие коррозию металлов, и разработали технологию получения деталей прямо из металлического расплава, минуя трудоёмкую механическую обработку.
Революционизируя области получения и обработки традиционных материалов, химики в минувшей пятилетке особенно развивали производство материалов синтетических. При среднегодовых темпах роста химической промышленности, равных 12 процентам, как отмечал министр этой отрасли Л.А. Костандов, производство пластмасс возрастало более чем на 15 процентов в год. Ленинградское объединение «Пластполимер» пустило в ход установку мощностью 50-60 тысяч тонн полиэтилена в год, а это значит, что растёт производство сырья для изготовления разнообразного волокна и материалов.
Химическая промышленность — это гигантская мастерская, где куются доспехи нового, космического века: химики вносят свой вклад в в освоение Космоса.
Космонавт на корабле, пронзающем атмосферу, становится свидетелем соревнования материалов. Сегодня лидирует металл — самые ответственные узлы изготовляют из него. Но на смену ему идут составные, так называемые композиционные материалы, — в их состав входят и синтетические.
Химия вдохнула жизнь в очень древний материал — керамику. Сейчас керамика переживает своё второе рождение: сверхчистые окислы формуются и затвердевают при высокой температуре. Так, кварцевое стекло сохраняет прочность при 1300 градусах, большинство же металлов теряет её при 200-300. Новая керамика, которая армируется сверхпрочными синтетическими нитями, обладает завидной прочностью и все чаще вытесняет и заменяет собой металл.
Считается, что вся наша материальная культура — «вторая природа» — зиждется на трёх китах: металлах, пластмассах и керамике. Химики укрепляют каждую из этих трёх опор. Так создаются материалы будущей эпохи, которая уже идёт на смену нынешнего, «железного века».

В согласии с природой

Создав современную индустрию, человек поставил себе на службу дремавшие много веков силы природы. Так, энергию, которую она накапливала в подземных кладовых на протяжении целых геологических эпох, — уголь, нефть, газ — люди расходуют за десятилетия. В огромном нефтяном океане, например, уже видно дно. Трудно сказать, не исчерпаются ли нефтяные месторождения уже к началу будущего века. А ведь нефть не только топливо, но и богатейшее сырьё для химической промышленности.
Но опасность исчерпания сырья — лишь одна сторона проблемы взаимоотношений человека с природой. Потребляя её ресурсы для нужд промышленности, человек ухудшает окружающую среду, и этот процесс уже приобретает планетарные масштабы. Работа Ж. Кусто, путешествия Т. Хейердала показали нам, как загрязнён промышленными отходами океан — даже его самые глухие районы. Реки выносят в него вещества, которые люди применяют для охраны полей от вредителей, и там они подчас убивают все живое.
Меняется — в худшую для человека сторону — воздушная оболочка Земли. В атмосфере постоянно растёт концентрация углекислого газа, а вредные вещества, оставляемые на высоте реактивными самолётами, угрожают слою озона, который защищает всё живое от опасных излучений, идущих из Космоса.
Не означает ли всё это, что цивилизация и природа — понятия несовместимые? Некоторые философы и фантасты на Западе утверждают, что, создавая «вторую природу», человек одновременно уничтожает вскормившую его первую. Но если говорить о сути конфликта между обществом и природой, то в основе его нет фатальных причин. Причины эти социальные, порождены капитализмом, его бесплановостью и стремлением предпринимателей получить прибыль за счёт хищнической эксплуатации естественных ресурсов, которые по самой своей природе принадлежат всему обществу. Социалистическое общество в состоянии по-государственному учитывать вредные последствия производства и стремится свести их к минимуму, если не совсем нейтрализовать. И здесь огромная, если не решающая, роль принадлежит химии очищающей. В этой роли мы её ещё не знали. Однако строительство химических и биологических очистных сооружений па Байкальском целлюлозно-химическом комбинате показывает благоприятные перспективы в решении проблемы безотходных предприятий.
Академик И.В. Петрянов-Соколов сказал, что в химическом производстве нет отходов, а есть полезные, но пока ещё не использованные продукты. Не нужно ли вместо борьбы с отходами химии перестроить технологию так, чтобы из них получать не только безвредные, но и полезные продукты? Ведь именно химия таит в себе эффективные способы очистки окружающей среды. Увеличение концентрации в атмосфере углекислого газа — зло. Но этот же газ может служить сырьём для получения синтетического горючего, в лабораторных условиях уже опробован химический метод одновременного получения горючего из атмосферы и её очищения.
Сегодня же генеральное направление охраны среды предполагает создание замкнутых циклов, способных полностью обезопасить природу от отходов химического производства. Так, например, сейчас сведены до минимума сбросы сточных вод содовых заводов и разработан способ извлечения из них ценных хлористого кальция и хлористого аммония. А в Средней Азии, где особенно напряжённый водный баланс, вошло в строй «бессточное» предприятие — Чимкентский завод фосфорных солей. Вся вода, используемая на этом предприятии, «работает» в замкнутом цикле и не выводится из производства.

За далью — даль

Как бы ни велика была роль химии в жизни человека, сама эта наука и её практическое приложение — лишь одно из средств, которыми мы пользуемся для познания и преобразования мира.
Люди сами, без небесной помощи, совершают невиданное дело, творя новый, «очеловеченный» мир из неорганической природы — то, что академик В.И. Вернадский назвал «ноосферой». «Ноосфера», — отмечал он, — это «новый покров». «мыслящий пласт», который, зародившись в конце третичного периода, разворачивается с тех пор над миром растений и животных…».
Интересная статистика: нынешнее население Земного шара оказывает на природу такое же влияние, как если бы на нём жило 40 миллиардов людей каменного века. В.И. Вернадский писал: «Человечество, взятое в целом, становится мощной геологической силой. И перед ним, перед его мыслью и трудом, ставится вопрос о перестройке биосферы в интересах свободно мыслящего человечества как единого целого».
В развитие мысли В.И. Вернадского можно предположить, что всю сушу в будущем разумно разделить на две зоны — жилую и промышленную и зону первозданной, нетронутой природы.
Ещё французский химик прошлого века М. Вертло, говоря об обществе 2000-го года, подчёркивал: «Проблема продуктов питания — проблема химии». Д.И. Менделеев был убеждён «в возможности получения питательных веществ из сочетания элементов воздуха, воды и земли». Разумеется, эти учёные вовсе не предлагали перейти к питанию таблетками, а имели в виду создание синтетической нищи — заменителей, которые, по их мысли, могли бы в будущем сами стать незаменимыми.
По этому пути и идёт химия. В Институте элементо-органических соединений создана икра, не уступающая по вкусу и питательным качествам естественной, там же синтезированы пахучие вещества, придающие искусственным продуктам аромат естественных. Микробиологи решают ту же проблему иным путём — получают кормовой белок из нефти.
Конечно, процесс вхождения в нашу жизнь искусственных продуктов долгий и трудный. Но он идёт: «естественная» пища обогащается химическими средствами, улучшающими и питательность, и вкус.
Синтетическая пища позволит будущему человеку из существа гетеротрофного (питающегося за счёт органической, животной жизни) превратиться в существо авто-трофное: его пищей будут растения и органические вещества. Человек как существо потребляющее станет независимым от остального животного мира. И эту возможность ему тоже предоставит химия.
«Но не думайте, — писал М. Вертло, — что в этой всемирной державе могущества химии исчезнут искусство, красота, очарование человеческой жизни. Если землю перестанут использовать для выращивания продуктов сельского хозяйства, она вновь покроется травами, лесами, цветами, превратится в обширный сад, орошаемый подземными водами, в котором люди будут жить в изобилии и испытают все радости легендарного «золотого века».
На первый взгляд — парадокс: стремясь к «золотому веку», к миру цветущей природы, людям бы, пожалуй, прежде всего нужно подумать о том, как избавиться от химической промышленности. Но не следует забывать; все эти дымящие, загрязняющие окрестности вредными отходами заводы — лишь этап в развитии химической промышленности.
«В овладении секретами хлорофиллового зерна, внутриклеточных превращений веществ в живом организме, — писал академик А.Н. Несмеянов, — может быть, таится технология будущих заводов». И добавлял: «Сейчас трудно говорить о том, к каким практическим результатам приведут эти ещё не хоженые сегодня пути…».
Будущее создаётся сегодня — на заводах, полях, в лабораториях. И оно — не меньшая реальность, чем сегодняшний день, ибо прошлое ушло, настоящее проходит, а будущее — грядёт. И в этом будущем, как уже и сейчас, человек, создавая новый мир, новые неведомые материалы и продукты, станет ещё сильнее, и могущественнее. Все меньше останется места для суеверий и превратных представлений. Всё больше в людях уверенности в себе, в своих силах, возможностях.
Религиозные книги на своих страницах дают такой совет людям: таинственного не ищите, сокровенного не исследуйте. Успехи науки говорят об ином — только раскрывая сокровенные тайны природы, познавая её закономерности, сверяясь с ними, люди творят свой, рукотворный мир, и не потусторонний, а живой и земной, обращённый на благо человека.

Канал сайта

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Вы здесь: Главная Статьи Тайны истории Эпоха СССР Химия стучится в 2000-ый