CC BY
13
ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ
«НЕТ НАУКИ - НЕТ БУДУЩЕГО» Чалова В.А.1, Сопин В.Ф.2 Email: [email protected]
1 Чалова Виктория Анатольевна — магистр, факультет нефти и нефтехимии;
2Сопин Владимир Фёдорович — доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой, кафедра аналитической химии, сертификации и менеджмента качества, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Казанский национальный исследовательский технологический университет,
г. Казань
Аннотация: в статье анализируется значимость химии, как науки с гораздо большими возможностями, без которой прогресс человечества невозможен. Анализируется, как за счёт науки предприятия открывают для себя возможности получать прибыль не только от производства минеральных удобрений, но и от реализации извлеченных из промышленных отходов редкоземельных материалов. Продукты, содержащие редкоземельные материалы, могут быть использованы при создании жаропрочных сплавов, при производстве стекла, катализаторов и электроники. Большая химия способна стать локомотивом, который поможет вытянуть экономику страны. Химия привлекает тем, что с помощью этой науки можно объяснить многие вещи. По сути всё, что нас окружает, представляет собой продукты химии: еда, одежда, лекарства, автомобили, стройматериалы и так далее. Не смотря на укоренившиеся в сознании стереотипы, без химии человечество развиваться уже не может. Ни одно изделие или продукт, начиная от еды и лекарств и заканчивая косметикой и удобрениями, в настоящее время не изготовить без знания химии. Всю массу людей, населяющих города, надо кормить, и происходит это благодаря химикам. Да, именно химики помогают кормить население, а не только фермеры, в условиях тотальной урбанизации. Ключевые слова: химия, экологическая безопасность, промышленность, продукция, качество.
«NO SCIENCE, NO FUTURE» Chalova V.A.1, Sopin V.F.2
1Chalova Victoria Anatol 'evna—Master,
FACULTY OF OIL AND PETROCHEMISTRY; 2Sopin Vladimir Fedorovich - Doctor of chemical Sciences, Professor, Head of the Department, DEPARTMENT OF ANALYTICAL CHEMISTRY, CERTIFICATION AND QUALITY MANAGEMENT, FEDERAL STATE BUDGETARY EDUCATIONAL INSTITUTION OF HIGHER EDUCATION KAZAN NATIONAL RESEARCH TECHNOLOGICAL UNIVERSITY, KAZAN
Abstract: the article analyzes the importance of chemistry as a science with much greater opportunities, without which the progress of mankind is impossible. It is analyzed how due to the science enterprises discover the possibility to make a profit not only from the production of mineral fertilizers, but also from the sale of rare earth materials extracted from industrial waste. Products containing rare earth materials can be used in the creation of heat-resistant alloys, in the production of glass, catalysts and electronics. Great chemistry can become a locomotive that will help to pull the country's economy. Chemistry attracts that with the help of this science can explain many things. In fact, everything that surrounds us is chemical products: food, clothing, medicines, cars, building materials and so on. Despite entrenched in the minds of stereotypes the mankind develop. No product or product, ranging from food and medicines to cosmetics and fertilizers, is currently not made without knowledge of chemistry. The whole mass of people living in the city, it is necessary to feed, and this is due to the chemists. Yes, it is the chemists who help to feed the population, not only farmers, in conditions of total urbanization.
Keywords: chemistry, environmental safety, industry, products, quality.
УДК 66.01
Когда речь заходит о химии, порой возникают ассоциации с её внешними атрибутами -манипуляциями с пробирками, в которых находится окрашенная жидкость или выделяется газ.
Между тем наука о веществах и превращениях и сама переживает изменения, развивает и отрывает перед человечеством всё более широкие возможности.
Основы современной химической науки закладывались в Х1Х-м и начале XX века, причем выдающимися открытиями отмечены многие российские учёные. Среди них великий Владимир Ипатьев, который в мировом научном сообществе почитается так же, как Михаил Ломоносов и Дмитрий Менделеев. Благодаря ему в первую мировую войну от газовых атак немцев были спасены многие тысячи русских солдат. С именем этого ученого связывают разработку многих каталитических процессов, в том числе и аммиака, и создание уникальных нефтехимических производств. К сожалению, имя этого гения в СССР было предано забвению. В 1930 году, опасаясь ареста и расстрела, он выехал на лечение от рака в Германию и уже не вернулся. Вместо него был казнён его сын, а все научные работы изъяты из библиотек и уничтожены. В США Владимиру Ипатьеву создали все условия для научной работы, и эффект от внедрения его разработок составил десятки миллиардов долларов.
Химия - отрасль высоких технологий, и вектор её развития во многом определяет академическая наука. Научные достижения влияют на успешность компаний, на стандарты качества и экологическую безопасность продукции.
Экологическая безопасность выпускаемой продукции регламентируется «Инструкцией по экологическому обоснованию хозяйственной и иной деятельности», утвержденной Приказом Минприроды России 29.12.95 № 539 [1]. В соответствии с «Инструкцией», нормативные документы на продукцию (материалы и вещества), используемую и получаемую в процессе хозяйственной и иной деятельности, должны содержать следующие данные [3]:
- по физическому и химическому составу материалов (в том числе указывается содержание токсичных компонентов в общей массе);
- характеристику биостойкости (биоразлагаемости) материалов в окружающей среде;
- перечень оказываемых воздействий на окружающую среду и методы контроля;
- санитарно-гигиеническую оценку материалов (по нормам и правилам, утвержденным Минздравом);
- характеристику условий использования, хранения, транспортировки и ликвидации материала;
- мероприятия по обеспечению экологической безопасности при использовании материала, его хранении и транспортировке;
- способы утилизации, переработки и уничтожения при истечении срока пользования (эксплуатации) или хранения материала.
Представляемые на Государственную экологическую экспертизу материалы по оценке экологической опасности используемой и производимой продукции должны включать:
- сведения о токсикологической опасности примесей. Образующихся в процессе производства продукции, а также опасности побочных продуктов, образующихся при эксплуатации продукции, их трансформации, разложении или взаимодействии с окружающей средой;
- условия распространения токсичных примесей и побочных продуктов в районах применения продукции (подвижность, миграция, стойкость, стабильность, время существования);
- условия трансформации и распада (разложения) побочных продуктов в окружающей среде, продолжительность их трансформации;
- контроль распространения и обнаружения токсичных примесей в продукции;
- негативные экологические последствия попадания токсичных примесей в окружающую среду.
В соответствии с Федеральным законом от 30 марта 1999 г. № 52-ФЗ «О санитарно-
эпидемиологическом благополучии населения» [2], продукция производственно-технического назначения, при производстве, транспортировке, хранении, применении (использовании) и утилизации, которой требуется непосредственное участие человека, а также товары для личных и бытовых нужд граждан, не должны оказывать вредное воздействие на человека и среду обитания. Продукция по своим свойствам и показателям должна соответствовать санитарным правилам.
Изложенное выше показывает обоснованность и необходимость проведения комплексного производственного экологического контроля для получения оптимальной информации о состоянии окружающей природной среды и каждого ее компонента для обоснования и уточнения прогнозов изменения окружающей среды при конкретном воздействии антропогенной деятельности в данном регионе. Это позволяет оперативно корректировать природоохранные мероприятия и предупреждать аварийные ситуации.
Сегодня наука - важная составная часть стратегии эффективной химической компании. Особенно ярко это проявилось в условиях экономических санкций против России. Когда под
запретом оказались поставки материалов и технологий, необходимых для реализации ряда крупных проектов развития страны, химия показала себя как отрасль, на прогрессе которой меньшей степень отразились ограничительные меры. Поэтому именно химия в последние годы играет значимую роль в программе импортозамещения и производственной самодостаточности России.
Примеры тому можно встретить на производственных площадках в разных регионах страны. Так, новые прогрессивные производства появились в ОАО «Менделеевсказот», «Куйбышевазот», «Фосагро», группе компаний «Акрон», в Тобольске и других городах страны. На площадке в Великом Новгороде «Акрон» запустил самый крупный в России агрегат аммиака (на пуске которого присутствовал Владимир Путин) и освоил комплексную переработку апатит-нефелиновых руд. Коллеги нашли новый способ получать доходы из отходов - извлекать редкоземельные элементы из технологических потоков переработки апатитового концентрата. Это пример того, как удачная идея не изменяет, а дополняет действующую технологию и без дополнительных затрат создает коммерчески успешный проект. При участии науки предприятие открыло для себя возможность получать прибыль не только от производства минеральных удобрений, но и от реализации извлеченных из промышленных отходов редкоземельных материалов. Продукты, содержащие редкоземельные материалы, могут быть использованы при создании жаропрочных сплавов, при производстве стекла, катализаторов и электроники.
Большая химия способна стать локомотивом, который поможет вытянуть экономику страны, расширить витрину отечественных товаров и создать новые рабочие места. Не случайно крупные западные компании выделяют на проведение прикладных научных исследований до 25% полученной прибыли.
Химия привлекает тем, что с помощью этой науки можно объяснить многие вещи. По сути всё, что нас окружает, представляет собой продукты химии: еда, одежда, лекарства, автомобили, стройматериалы и так далее. Не смотря на укоренившиеся в сознании стереотипы, без химии человечество развиваться уже не может. Ни одно изделие или продукт, начиная от еды и лекарств и заканчивая косметикой и удобрениями, в настоящее время не изготовить без знания химии. Всю массу людей, населяющих города, надо кормить, и происходит это благодаря химикам. Да, именно химики помогают кормить население, а не только фермеры, в условиях тотальной урбанизации. Нас часто обвиняют в том, что мы плохо влияем на окружающую среду, загрязняем её. Люди забывают, что если смотреть на развитие человечества, в XX веке основной скачок приоритета населения произошел именно тогда, когда химики научились искусственным образом получать антибиотики (вспомните Александра Флеминга и его революционное открытие - пенициллин). Что за этим последовало? Население стало расти, средний возраст увеличился, во многом в этом заслуга химиков. Без нас прогресс попросту невозможен! Да, природа не дает расслабиться, появляются новые болезни, в том числе онкологические. И опять же лечат их химией.
И ещё один интересный пример, связанный с химией будущего.
На протяжении нескольких веков учёные решают проблему повышения выхода светлых нефтепродуктов при разгонке нефти за счет снижения образования остаточных битумов.
И эта задача близка к разгадке. Разработан катализатор, в присутствии которого при подаче водорода нефть перерабатывается полностью в бензиновую или керосиновую фракции. Это открытие произведет революционный переворот во всей нефтеперерабатывающей отрасли.
Не исключено, что со временем будет создан биокатализатор, который позволит проводить молекулярный азот воздуха в аммонийный. Установлено, что бактериями в почве удаётся расщепить самую прочную молекулу азота. В этом случае отпадёт необходимость получения аммиака с использованием природного газа, и у человечества появится мощнейший рычаг решения продовольственной проблемы путем повышения урожайности многих культур.
Изначально науку химию двигали люди любопытным, а также жадные.
Первым было интересно узнать из чего все состоит и как превращается во что -то новое, вторым хотелось научиться создавать нечто ценное, позволяющее приобрести материальные блага.
Одним из самых ценных веществ является золото, а за ним идут и другие металлы.
Именно добыча и переработка руды для получения металлов - первые направления развития химии, они и сегодня очень важны. Поскольку позволяют получать новые сплавы, использовать более эффективные способы очистки металлов и так далее.
Производство керамики и фарфора тоже очень древнее, оно постепенно совершенствуется, хотя превзойти некоторых старинных мастеров сложно.
Лакокрасочная промышленность полностью основана на достижениях химии, все ее разнообразие создается учеными, синтезирующими новые вещества. Даже строительство сегодня вовсю применяет новые материалы, обладающие свойствами, нехарактерными природным веществам. Их качество постепенно улучшается, доказывая, что химия в жизни человека необходима.
В психологии существует такое понятие - сублимация, заключающееся в снятии внутреннего напряжения через перераспределение энергии, для достижения результата в какой-то доступной области.
В химии этот термин используют как обозначение процесса получения из твердого вещества газообразного без жидкой стадии. Однако и в данной отрасли можно применить подход психологии.
Перенаправление энергии на достижения в разных отраслях, связанных с химией приносит много пользы обществу.
Говоря о том, зачем нужна химия в быту человека или промышленном производстве мы вспоминаем многие ее достижения, сделавшие нашу жизнь комфортной и более долгой: -лекарства; - современные материалы с уникальными свойствами; - удобрения; - источники энергии; - источники пищи и многое другое.
Список литературы / References
1. Инструкция по экологическому обоснованию хозяйственной и иной деятельности», утвержденной Приказом Минприроды России, 29.12.95. № 539.
2. Федеральный закон от 30 марта 1999 г. № 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения».
3. Экологическая безопасность выпускаемой продукции. С. 29. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://studfiles.net/preview/3848085/page:29/ (дата обращения: 19.06.2018).
