Размещено на http://www.allbest.ru/

План

Введение

1. Современные концепции химии

2. Химическая промышленность и экологические проблемы химии

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Химия в истекшем столетии заняла центральное место в естествознании. По темпам развития она существенно опережает другие естественные и точные науки. Объем химических знаний сейчас удваивается в среднем за 11-12 лет, в то время как в середине прошлого века этот период составлял около 40 лет. Одной из причин развития и совершенствования современного мира, базы материальной культуры цивилизованного мира стали достижения химии. Ведь именно химия играет важную роль в создании новых материалов, лекарств, средств защиты растений, продуктов питания и многого другого. Она является основой большинства технологических процессов во всех областях промышленности. Более 80% современных технологий энергетики, электроники, металлургии, пищевой и легкой отраслей промышленности, сельского хозяйства, а также все 100% нефтепереработки -- это почти чистая химия.

Химия - не простая сумма знаний, а строгие, логически обоснованные системы понятий о веществах, химических реакциях, технологических процессах.

Р. Бойль писал: «...Химики видели свою задачу в приготовлении лекарств, в получении и превращении металлов. Я рассматриваю химию с совершенно иных позиций не как врач или алхимик, но как философ» Цит. по: Устынюк Ю.А. Химия и химическое образова-ние: смена методов и поколений // Химия и жизнь. 2003. № 12. С. 33. . «Ближайший предмет химии, - по словам Д.И. Менделеева, - составляет изучение однородных веществ, из сложения которых составлены все тела мира, превращений их друг в друга и явлений, сопровождающих такие превращения» Менделеев Д.И. Основы химии. М.; Л., 1932. С. 27. .

До XX в химия находилась в центре философских дебатов. Об атомной гипотезе Дж. Дальтона спорили исключительно химики -- одни полагали, что атомы действительно существуют, а другие считали их лишь удобными фикциями См. об этой дискуссии подробнее: Данцев А.А. Философия и химия. Ростов-на-Дону, 1994. С. 18-19. . Однако открытие радиоактивности и рождение квантовой теории привели к тому, что атомы переместились в область физики, которая в то время подверглась революционным преобразованиям.

Целью настоящей работы является исследование основных проблем современной химии.

1. Современные концепции химии

Химия 21 века предстает перед нами как весьма разветвленная система знаний, которая находится в процессе интенсивного развития. К числу концептуальных направлений развития современной химии относятся:

1) Проблема химического элемента. Впервые в мире в конце 80-х годов 20 в. в нашей стране был получен сверхтвердый материал - гексанит-Р. Это разновидность нитрида бора с температурой плавления 3200оС и твердостью, близкой к твердости алмаза См. об этом: Поллер З. Химия на пути в третье тысячелетие. М., 1992. С. 88. . Но подлинный переворот в теории химических элементов произвела химия фторорганических соединений. Она открыла совершенно новый мир органических веществ. Изделия из фторуглерода принимаются в качестве материала для изготовления внутренних органов человека (сердечных клапанов, кровеносных сосудов и т.п.). Синтез уникальных материалов заставляет по-новому исследовать все химические элементы и накапливать данные для новых концепций химических элементов См. об этом: Пиментел Дж., Кунрод Дж. Возможности химии сегодня и завтра. М., 1992. - С. 241. .

2) Исследование структуры химических соединений. Современная структурная химия достигла больших результатов. Последним ее достижением является открытие совершенно нового класса металлоорганических соединений. Молекула этого вещества представляет собой две пластины из соединений водорода и углерода, между которыми находится атом какого-либо металла.

Исследования в области современной структурной химии идут по двум перспективным направлениям:

- синтез кристаллов с максимальным приближением к идеальной решетке для получения материалов с высокими техническими показателями: максимальной прочностью, термической стойкостью, долговечностью в эксплуатации и др.;

- создание кристаллов с заранее запрограммированными дефектами для производства материалов с заданными электрическими, магнитными и другими свойствами См.: Наука и жизнь. 2005. №4. С. 40. .

3) Учение о химических процессах. Например, были получены полимербетоны путем пропитки обычного бетона каким-либо полимеров с последующим облучением.

Одним из самых молодых направлений в исследовании химических процессов является радиационная химия, которая зародилась во второй половине 20 в. Предмет ее разработок - превращения самых разнообразных веществ под воздействием ионизирующих излучений.

Сегодня также принципиально новой и исключительно важной областью учения о химических процессах является самораспространяющийся высокотемпературный синтез тугоплавких и керамических материалов См.: Кузьменко Н.Е., Еремин В.В. Химия. Ответы на вопросы. М., 1997. С. 100. .

4) Эволюционная химия. Ее возникновению способствовали исследования в области моделирования биокатализаторов и реальные достижения «нестационарной кинетики».

Так, сегодня активно используются факторы, влияющие на скорость реакции. Раздел химии, изучающий скорость и механизмы химических реакций называется химической кинетикой. Скорость химической реакции определяется изменением количества реагирующих веществ за единицу времени в единице объема (для гомогенных систем) или на единице поверхности (для гетерогенных систем).

Для гомогенных систем, в которых реакции протекают во всем объеме системы:

------------------------ ----D--n

v--=--±-- --(1)

V--Dt

где v - скорость химической реакции, D--n - изменение количества вещества, V - объем системы, D--t - интервал времени, в котором определяют скорость реакции.

Для того, чтобы скорость реакции была величиной положительной, знак “±” перед дробью дает возможность выбора: “+” - если скорость реакции определяется по изменению количества продукта реакции, “-” - если скорость определяется по изменению количества исходного вещества.

Отношение количества вещества к объему системы есть не что иное, как молярная концентрация данного вещества, С. Тогда равенство (1) принимает вид:

---------------- -- ----DС

v--=--±-- --(2)

Dt

Для гетерогенных систем, в которых реакция протекает на поверхности раздела фаз:

------------------------ ----D--n

v--=--±-- -- (3)

S--Dt

где S - площадь поверхности раздела фаз, на которой идет химическая реакция.

Гетерогенная система - система, состоящая из нескольких фаз, разграниченных между собой поверхностями раздела. Фаза - отдельная однородная часть гетерогенной системы. Например, при 00С лёд, вода и образующийся над ними пар образуют гетерогенную систему из трех фаз: твердой - льда, жидкой - воды и газообразной - водяного пара. Система, состоящая из одной фазы, будет гомогенной. Примеры гомогенных систем: смеси газов, истинные растворы и т.д. Примеры гетерогенных систем: любые системы, в которых участвуют реагенты в твердом состоянии, несмешивающиеся жидкости и т.д.

Скорость химической реакции, как правило, выражается в моль/л*с для гомогенных систем и в моль/м2*с для гетерогенных систем.

Так как скорость реакции изменяется со временем (по мере расходования реагентов скорость реакции обычно снижается), то мы можем вычислить только среднюю скорость реакции в определенном временном интервале 0t.

Можно относить изменение концентрации к бесконечно малому промежутку времени, определяя истинную (мгновенную) скорость vмгн. в данный момент как производную от концентрации по времени

--------------------------------------------------dС

vмгн.--=--±-- --(4)

dt

На рисунке 1 приведен график зависимости концентрации исходного вещества от времени. В каждый момент времени (например, t1) мгновенная скорость реакции равна тангенсу угла наклона касательной к графику функции C = f (t).



C

C = f (t)

a t

t1

Рис. 1 Эффективные и неэффективные столкновения реагирующих частиц. Активированный комплекс

Химическая реакция происходит только при контакте, при столкновении частиц реагирующих веществ (молекул, ионов, радикалов и т.д.). Однако не всякое столкновение частиц приводит к преобразованию таких частиц и к перегруппировке атомов. Если при столкновении частицы не обладают достаточной энергией, то столкновение будет “неэффективным”, упругим, подобным столкновению бильярдных шаров. Если же энергия частиц будет достаточно высока, то столкновение будет “эффективным”, в результате такого столкновения возникает активированный комплекс, происходит перераспределение электронной плотности, перегруппировка атомов, и образуются новые частицы - частицы продуктов реакции.

Рассмотрим такой процесс на примере реакции H2 + I2 ® 2 HI.

При столкновении молекулы водорода с молекулой йода, если они обладают достаточной энергией, сначала образуется активированный комплекс H2 --- I2 . Далее происходит перераспределение электронной плотности, переключение связей, активированный комплекс распадается на две молекулы HI. Активированный комплекс существует очень короткое время (порядка 10-13 с).

Активированный комплекс будет возникать только в том случае, если в момент столкновения молекулы будут обладать достаточной энергией - энергией активации, за счет которой можно преодолеть отталкивание электронных оболочек и запустить процесс перераспределения электронной плотности.

Энергия активации Еа - это некоторое избыточное количество энергии (по сравнению со средней), необходимое для вступления молекул в реакцию.

Схематически изменение суммарной теплоты образования исходных веществ и продуктов реакции можно изобразить в виде энергетической диаграммы реакции. На рис. 2 представлена такая диаграмма для экзотермической реакции. Как видим, при протекании реакции преодолевается энергетический барьер - энергия активации для образования активированного комплекса.

Рассмотрим влияние различных факторов на протекание реакций:

а) Влияние природы реагирующих веществ.

Даже однотипные реакции при одних и тех же условиях протекают с различной скоростью в зависимости от природы реагирующих веществ. Например, сходные реакции взаимодействия щелочных металлов с водой протекают с разной скоростью.



Q

Еа

Рис. 2 Влияние на скорость реакции различных факторов.

Литий взаимодействует с водой более спокойно, а калий - бурно, с обязательным воспламенением выделяющегося водорода.

2 Li + 2 H2O ® 2 LiOH + H2­

2 Na + 2 H2O ® 2 NaOH + H2­

2 K + 2 H2O ® 2 KOH + H2­

б) Влияние концентрации реагирующих веществ (для гомогенных систем).

С увеличением концентрации реагирующих веществ скорость реакции возрастает, так как с увеличением концентрации реагентов возрастает количество частиц реагирующих веществ в единице объема и, следовательно, возникает больше столкновений между такими частицами, в том числе и эффективных.

В качестве примера можно сравнить горение серы на воздухе и в чистом кислороде: S + O2 ® SO2.

Количественно зависимость между скоростью реакции и концентрацией определяется законом действия масс (или законом действующих масс):

При постоянной температуре скорость данной реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ.

(Это так называемая кинетическая форма закона действия масс).

Пусть идет реакция, описываемая уравнением:

аА + dD ® fF + gG

где A, D, F, G - некоторые вещества в газовой фазе; a, d, f, g - стехиометрические коэффициенты в уравнении реакции.

Тогда математическое выражение закона действия масс (так называемое кинетическое уравнение) примет вид:

v = k * CAa * CВb,

где СА и СВ - молярные концентрации веществ А и В; k - коэффициент пропорциональности, называемый константой скорости данной реакции.

Следует заметить, что в таком виде закон действия масс имеет ряд ограничений. Он выполняется для наиболее простых по кинетике гомогенных реакций.

В гетерогенных реакциях, протекающих на поверхности раздела фаз, концентрация твердого вещества, реагирующего с газом или с раствором, остается постоянной, поэтому в кинетическое уравнение не входит.

Стехиометрические коэффициенты и показатели степеней концентраций в кинетическом уравнении совпадают в редких случаях. Дело в том, что уравнение реакции отражает результат взаимодействия веществ, а само взаимодействие часто происходит многостадийно. Кинетическое уравнение составляется для одной стадии процесса. Так, например, в реакции горения аммиака 4NH3 + 3O2 ? 2N2 + 6H2O невероятно столкновение одновременно 4 молекул аммиака и 3 молекул кислорода, то есть столкновение одновременно 7 молекул. Поэтому кинетическое уравнение v = k * C4 (NH3) * C3 (O2) не имеет смысла.

Со стехиометрическими коэффициентами совпадают показатели степени в кинетическом уравнении в тех случаях, когда реакция состоит из одного акта. Это, например, реакции

H2 (г) + I2 (г) ® 2 HI (г)

v = k * C (H2) * C(I2)

2NO (г) + O2 (г) ® 2 NO2 (г)

v = k * C2(NO) * C(O2)

Показатели степеней при концентрациях реагентов в кинетическом уравнении называются порядком реакции по этим реагентам, а их сумма - общим или суммарным порядком реакции. Отметим еще раз, что порядок реакции не следует отождествлять со стехиометрическими коэффициентами. Порядок реакции - это экспериментальная величина, существенно зависящая от механизма процесса, а стехиометрический коэффициент передает соотношение числа моль реагирующих веществ в итоговом уравнении реакции.

Константа скорости реакции - это коэффициент пропорциональности в кинетическом уравнении, численно равный скорости данной реакции при концентрациях реагирующих веществ, равных 1 моль/л. Действительно, в реакции

аА + dD ® fF + gG

при СА = СD = 1 моль/л

v = k * C (H2) * C(I2).

Константа скорости зависит от тех же факторов, что и скорость химической реакции, кроме концентрации реагирующих веществ.

Гетерогенные реакции идут на поверхности раздела фаз, которая служит реакционной поверхностью. Поэтому на скорость таких реакций влияет площадь реакционной поверхности. Скорость гетерогенной реакции также зависит от скорости подвода реагента в зону реакции.

в) Влияние температуры.

При повышении температуры скорость большинства реакций существенно увеличивается. При повышении температуры частицы реагирующих веществ получают большую энергию, следовательно, возрастает доля частиц, имеющих энергию равную и большую энергии активации, следовательно, возникает не только больше столкновений, но и больше эффективных столкновений между частицами.

Количественно влияние температуры на скорость гомогенных реакций можно охарактеризовать с помощью правила Вант-Гоффа:

При повышении температуры на каждые 100С скорость реакции увеличивается в среднем в 2-4 раза.

Это правило можно выразить формулой:

v = v0 * гt/10, где v - скорость реакции в нагретой или охлажденной системе, v0 - начальная скорость, г - температурный коэффициент Вант-Гоффа, показывающий во сколько раз увеличится скорость данной реакции при нагревании на 100С, 2 ? г ? 4.

Использование правила Вант-Гоффа имеет ряд ограничений. Оно выполняется при температурах, близких к стандартным условиям, а сам температурный коэффициент может изменяться в зависимости от температуры.

Более точно зависимость скорости химической реакции от температуры также выражается уравнением Аррениуса:

k = A e-Ea / RT, где k - константа скорости данной реакции, А - некоторый коэффициент пропорциональности (предэкспоненциальный коэффициент), зависящий от природы реагирующих веществ, е - основание натуральных логарифмов, R - универсальная газовая постоянная, Т - абсолютная температура в К.

г) Наличие катализаторов.

Катализ - изменение скорости реакции под действием катализаторов. Катализаторы - вещества, изменяющие скорость реакции, участвующие в промежуточных стадиях реакции, но при этом не расходующиеся. Катализаторы восстанавливают свой химический состав после протекания реакции. Положительные катализаторы - увеличивают скорость реакции, отрицательные катализаторы (ингибиторы) - уменьшают скорость реакции Действие ингибиторов сводится к дезактивации положительных катализаторов или к дезактивации дезактивации активных частиц реагентов и промежуточных продуктов, например, свободных радикалов в цепных реакциях, поскольку при этом ингибитор претерпевает химические превращения, термин “отрицательный катализ” в данном случае не является точным..

Катализ может быть гомогенным и гетерогенным. Гомогенный катализ - вид катализа, при котором катализатор находится в одной фазе с реагирующими веществами, гетерогенный катализ - вид катализа, при котором катализатор образует самостоятельную фазу и реакция идет на поверхности катализатора. Так, например, окисление оксида серы (IV) в оксид серы (VI) может протекает с участием катализатора. При окислении нитрозным методом в роли катализатора выступает NO2, и реакция осуществляется в газовой фазе, при окислении контактным методом в роли катализатора выступает оксид ванадия (V), и реакция идет на поверхности V2O5.

Гетерогенный катализ может быть усилен или ослаблен действиями промоторов или каталитических ядов.

Промотры - вещества, которые сами не являются катализаторами, но повышают активность катализатора данной реакции. Например, добавление Al2O3 повышает активность железного катализатора в ходе синтеза NH3.

Каталитические яды - вещества, снижающие активность катализатора. Попадая на поверхность катализатора они отравляют его, т.е. выводят из строя. Например, платиновые катализаторы отравляются соединениями S, Se, Te.

Пример действия катализатора. Рассмотрим пример гомогенного катализа при окислении оксида серы (IV) в оксид серы (VI) нитрозным способом. Катализатор - NO2 SO2 + NO2 ? SO3 + NO

2 NO + O2 ® 2 NO2

Суммарное уравнение: 2 SO2 + O2 ® 2 SO3

Катализаторы снижают энергию активации той или иной реакции за счет изменения пути ее протекания и снижения активационных барьеров. Катализаторы участвуют в промежуточных стадиях процесса, причем энергия активации каждой из этих стадиях меньше энергии активации процесса без участия катализатора. Таким образом, уже гораздо больше частиц реагирующих веществ обладают энергией, достаточной для химического взаимодействия, и реакция протекает быстрее.

Рассмотрим энергетическую диаграмму некоторой реакции

А + Б ® АБ.

С участием катализатора эта реакция будет протекать по стадиям:

А + Кат ® АКат

АКат + Б ® AБ + Кат

С учетом образования промежуточного комплекса схемы этих реакций будут выглядеть так:

а) без катализатора:

А + Б ® А*Б (образовался активированный комплекс)

А*Б ® АБ (активированный комплекс преобразовался в частицу АБ)

б) с участием катализатора:

А + Кат ® А*Кат (активированный комплекс)

А*Кат ® АКат (активированный комплекс преобразовался в соединение А с катализатором)

АКат + Б ® АКат*Б (активированный комплекс)

АКат*Б ® АБ + Кат

Сегодня появилась возможность решать эволюционные проблемы применительно к своим объектам. Это проблемы самопроизвольного синтеза новых химических соединений, являющихся более высокоорганизованными продуктами по сравнению с исходными веществами См.: Нифантьев Э.Е.Актуальные проблемы органического синтеза // Химия в школе. 2001. №5. С. 23-24. . Поэтому эволюционную химию считают предбиологией - наукой о самоорганизации и саморазвитии химических систем См.: Скерри Э. Философия химии // Химия и жизнь. 2003. № 10. С. 11-12; Тетушкин Е.Я. Прорыв в белковой инженерии // Химия и жизнь. 2002. № 1. С. 8-11..

2. Химическая промышленность и экологические проблемы химии

Химическая промышленность - одна из наиболее бурно развивающихся отраслей. Она относится к отраслям, составляющим базу современного научно-технического прогресса. В структуре химической промышленности при всем значении основной химии ведущее положение перешло к промышленности пластмасс, химических волокон, красителей, фармацевтических препаратов, моющих и косметических средств.

Производимые химической промышленностью реагенты и материалы широко используются в технологических процессах самых различных отраслей хозяйства. В современную эпоху химическая промышленность явилась своего рода индикатором, определяющим степень модернизации хозяйственного механизма любой страны.

В составе химической промышленности России целесообразно выделить 5 групп производств:

1. Горно-химическая промышленность, включающая добычу первичного химического сырья.

2. Основная химия, специализирующаяся на производстве минеральных удобрений, кислот, соды и других веществ, составляющих как бы «пищу» для других отраслей экономики.

3. Производство полимерных веществ.

4. Переработка полимерных материалов.

5. Разнородная группа прочих, мало связанных между собой отраслей этой индустрии: фотохимическая, бытовая химия и т.д. Зеленин К.Н., Сергутина В.П., Солод О.В. Сдаем экзамен по химии. СПб., 2001. С. 2-3. .

Бытовая химия - подотрасль химической промышленности, получившая в настоящее время существенное развитие. Каждый так или иначе практически постоянно либо пользуется «плодами» химической отрасли промышленности, либо сталкивается с деятельностью, требующей знаний приемов безопасного обращения с веществами. Хорошая хозяйка никогда не поставит бутылочку с уксусной кислотой рядом с другими похожими емкостями для пищевых продуктов. Образованный человек всегда читает инструкцию перед работой с такими бытовыми жидкостями, как хлорный отбеливатель или средства для чистки стекол, и знает, что после покрытия пола новым линолеумом или ковролином всегда необходимо проветривать помещение. Все это -- приемы безопасного обращения с веществами Подробнее см.: Артамонова В. Шампуни: химия и биология в одном флаконе // Химия и жизнь. 2001. №4. С. 36-40. . Умение приготовить растворы, знание способов очистки веществ, свойств наиболее часто встречающихся соединений, влияние их на здоровье человека -- все это подрастающее поколение узнает на уроках химии в школе Подробнее см.: «Круглый стол» на Третьем Московском педагогическом марафоне учебных предметов 8 апреля 2004 г. «С чего начинать изучать химию, или Как заинтересовать химией» // Химия (ИД «Первое сентября»). 2004. №33. С. 3-7..

Основные проблемы развития отрасли связаны с экологией. Следует отметить, что в настоящее время развитие промышленности, в том числе химической, существенно обостряет экологические проблемы. Научно-технический прогресс развивает производительные силы, улучшает условия жизни человека, повышает ее уровень. Вместе с тем растущее вмешательство человека вносит в окружающую среду подчас такие изменения, которые могут привести к необратимым последствиям в экологическом и биологическом смысле. Результатом активного воздействия человека на природу является ее загрязнение, засорение, истощение.

В результате хозяйственной деятельности человека изменяется газовый состав и запыленность нижних слоев атмосферы. Так, при выбросе отходов промышленного химического производства в атмосферу попадает большое количество взвешенных частиц и разнообразных газов. Высокоактивные в биологическом отношении химические соединения могут вызвать эффект отдаленного влияния на человека: хронические воспалительные заболевания различных органов, изменения нервной системы, действие на внутриутробное развитие плода, приводящее к различным отклонениям у новорожденных. Например, по данным Волгоградского центра по гидрометеорологии, за последние 5 лет уровень загрязнения пылью, оксидами азота, сажей, аммиаком, формальдегидом увеличился в 2-5 раз. В основном это происходит из-за несовершенства технологических процессов. Высокое загрязнение хлористым водородом и хлорорганическими веществами в южной промзоне Волгограда объясняется частым отсутствием сырья на химических предприятиях, что приводит к работе оборудования на пониженных нагрузках, при которых очень трудно выдерживать нормы технологического режима См.: Александров Ю.В., Борзенко А.С., Поляков А.В. Здоровье населения как критерий социального и экологического состояния территории // Поволжский экологический вестник: Вып. 4. Волгоград, 2003. С. 34..

Основной вклад в загрязнение атмосферы города Волгограда вносят предприятия нефтехимии (35%). Количество вредных веществ, выбрасываемых предприятиями нефтехимии: сероводород - 0,4 тыс. тонн в год, фенол - 0,3 тыс. тонн в год, аммиак - 0,5 тыс. тонн в год, хлористый водород - 0,2 тыс. тонн в год Там же. С. 35. .

Все указанное объясняется рядом факторов, начиная от низкого качества исходного сырья и заканчивая неудовлетворительным состоянием технологического оборудования и пылегазоулавливающих устройств в целом по предприятиям.

Громадный вред пойме наносят промышленные предприятия, например, ПО «Химпром», «Каустик», азотно-кислородный завод г. Волжского, завод органического синтеза, многочисленные пруды-накопители других предприятий. Особый вред наносится почвам с пониженным содержанием гумуса и органики, а также карбонатным черноземам. В них в качестве клеящих веществ могут преобладать тонкие фракции карбонатов, неустойчивые к воздействию кислотных осадков. А удаление фракции липидов под воздействием органических растворителей, выбрасываемых предприятиями в атмосферу, может вместе с другими факторами привести к потере агрономически ценной структуры поливных земель и к выводу их из сельскохозяйственного употребления. Через почву химические вещества могут попадать в продукты питания, воду и воздух См.: Ковшов В.П., Голубчик М.М., Носонов А.М. Использование природных ресурсов и охрана природы. Саранск, 2002. С. 56. .

Отходы промышленного производства поступают в водоемы и быстро разрушают экологические связи, которые складывались в природе тысячелетиями. При хронических воздействиях происходит деградация водных экосистем, расположенных в районе размещения накопителей жидких отходов. Содержащиеся в сточных водах химические вещества могут мигрировать в подземные воды и далее поступать в открытые водоемы. Так, из накопителей сточных вод в подземные воды поступало более 50%, в Мировой океан -- 38% от числа обнаруженных (в сточных водах) компонентов. Жидкие стоки химических производств оказывают неблагоприятное воздействие и на процессы естественного самоочищения воды морей и океанов Там же.. Таким образом, нарушение регламента очистки сточных вод и размещение сточных вод в накопителях и испарителях сопровождается интенсивным загрязнением объектов окружающей среды, в частности, морей и океанов планеты.

Следует отметить, что в последние 5-7 лет качество вод нашей страны несколько улучшилось. Это объясняется тем, что многие ведущие промышленные предприятия свернули свои производственные программы. Так, в 1980-91 гг. в воде Волги ртуть определялась в пределах 0,013-0,069 мк/л, значительно превышая ПДК. Затем (до 1995 г.) ртуть обнаруживалась в меньших концентрациях - до 0,0183 мкг/л, а после 1996 не обнаруживалась. В настоящее время многие (но не все!) показатели Волги с точки зрения хозяйственного и культурно-бытового водопользования не превышают ПДК.

Экологические проблемы возможно решить лишь при стабилизации экономического положения и создании такого экономического механизма природопользования, когда плата за загрязнение окружающей среды будет соответствовать затратам на ее полную очистку.

В целом, можно выделить следующие направления решения экологических проблем, создаваемых химической промышленностью:

Ш соблюдение нормативов, государственных стандартов и иных нормативных документов в области охраны окружающей среды;

Ш работа очистных сооружений, средств контроля;

Ш выполнение планов и мероприятий по охране окружающей среды;

Ш соблюдение требований, норм и правил при размещении, строительстве, вводе в эксплуатацию, эксплуатации выводе из эксплуатации объектов химической промышленности;

Ш выполнение требований, указанных в заключении государственной экологической экспертизы.

Заключение

Развитие химических знаний уже на сегодняшний день позволяет надеяться на разрешение многих проблем, стоящих перед человечеством. Это прежде всего возможность значительного ускорения химических превращений в «мягких» условиях за счет объединения в катализаторах будущего следующих достоинств: гетерогенного, гомогенного и металлоэнзимного катализа; достижение близкой к 100% селективности процессов; осуществление новых важных энергетически затрудненных процессов путем сопряжения эндо- и экзотермических реакций; существенная экономия углеводородного сырья и переход от нефти к углю как более распространенному сырьевому источнику См. также: Платэ Н.А. Синтетический бензин // Наука и жизнь. 2004. №11. С. 67; Аликберова Л. Сухое горючее // Наука и жизнь. 2004. №7. С. 67..

Современная химическая наука, опираясь на прочные теоретические основы, непрерывно развивается вширь и вглубь. В частности, происходит открытие и изучение новых, качественно различных дискретных химических частиц.

Перспективы развития химической отрасли промышленности тесно связаны с открытиями российских ученых в области химии. Но каковы бы ни были научные открытия в химической науке, их невозможно автоматически перенести на промышленную основу. Пока что уровень развития химического машиностроения существенно отстает от потребностей химической промышленности. Поэтому современная высокоразвитая химическая индустрия требует соответствующего уровня развития химического машиностроения.

Сегодня уже совершенно ясны перспективы создания и развития новой химии, на основе которой будут созданы малоотходны, безотходные и энергосберегающие промышленные технологии.

Список использованной литературы

химия промышленность экологический

1. Александров Ю.В., Борзенко А.С., Поляков А.В. Здоровье населения как критерий социального и экологического состояния территории // Поволжский экологический вестник: Вып. 4. Волгоград, 2003.

2. Аликберова Л. Сухое горючее // Наука и жизнь. 2004. №7.

3. Артамонова В. Шампуни: химия и биология в одном флаконе // Химия и жизнь. 2001. №4.

4. Горелов А.А. Концепции современного естествознания: Курс лекций. М., 1997.

5. Данцев А.А. Философия и химия. Ростов-на-Дону, 1994.

6. Зеленин К.Н., Сергутина В.П., Солод О.В. Сдаем экзамен по химии. СПб., 2001.

7. Ковшов В.П., Голубчик М.М., Носонов А.М. Использование природных ресурсов и охрана природы. Саранск, 2002.

8. «Круглый стол» на Третьем Московском педагогическом марафоне учебных предметов 8 апреля 2004 г. «С чего начинать изучать химию, или Как заинтересовать химией» // Химия (ИД «Первое сентября»). 2004. №33.

9. Кузьменко Н.Е., Еремин В.В. Химия. Ответы на вопросы. М., 1997.

10. Менделеев Д.И. Основы химии. М.; Л., 1932.

11. Нифантьев Э.Е.Актуальные проблемы органического синтеза // Химия в школе. 2001. №5.

12. Ослина А.А. Гуманитаризация химического образования как средство развития творческих способностей учащихся // Химия в школе. 2004. №36.

13. Пиментел Дж., Кунрод Дж. Возможности химии сегодня и завтра. М., 1992.

14. Платэ Н.А. Синтетический бензин // Наука и жизнь. 2004. №11.

15. Поллер З. Химия на пути в третье тысячелетие. М., 1992.

16. Скерри Э. Философия химии // Химия и жизнь. 2003. № 10.

17. Тетушкин Е.Я. Прорыв в белковой инженерии // Химия и жизнь. 2002. № 1.

18. Устынюк Ю.А. Химия и химическое образование: смена методов и поколений // Химия и жизнь. 2003. № 12.

Размещено на Allbest.ru