Роль химии в жизни человека

Роль химии в жизни человека.

Для решения многих задач можно  использовать одну из важнейших отраслей науки и естествознания - химическую науку. Современная химия развивается стремительными темпами, плодотворно сотрудничая с физикой, математикой, биологией и другими науками. Роль химии в жизни и развитии общества очень велика. Химия очень тесно связана с производством материальных ценностей. Естествознание, в том числе и химическая наука, начиная с давно известных положений и законов, и кончая современными сложными теориями, взаимосвязана с философией.  
Колоссальные достижения химической практики весомо и зримо ощутимы  в нашей повседневной жизни. Сейчас  практически немыслимо остановиться на этом пути или вернуться назад, отказавшись от использования знаний об окружающем мире, которыми человечество уже обладает.  
  
1. Химия в нашей  повседневной жизни 
  
Повсюду, куда бы мы ни обратили свой взор, нас окружают предметы и изделия, изготовленные из веществ и материалов, которые получены на химических заводах и фабриках. Кроме того, в повседневной жизни, сам того не подозревая, каждый человек осуществляет химические реакции. Например, умывание с мылом, стирка с использованием моющих средств и др. При опускании кусочка лимона в стакан горячего чая происходит ослабление окраски – чай здесь выступает в роли кислотного индикатора. Аналогичное кислотно-основное взаимодействие проявляется при смачивании уксусом нарезанной синей капусты. Хозяйки знают, что капуста при этом розовеет. Зажигая спичку, замешивая песок и цемент с водой или гася водой известь, обжигая кирпич, мы осуществляем настоящие, а иногда и довольно сложные химические реакции. Объяснение этих и других широко распространенных в жизни человека химических процессов – удел специалистов.  
Приготовление пищи – это тоже химические процессы. Не зря говорят, что женщины-химики часто очень  хорошие кулинары. Действительно, приготовление  пищи на кухне иногда напоминает выполнение органического синтеза в лаборатории. Только вместо колб и реторт на кухне используют кастрюли и сковородки, а иногда и автоклавы в виде скороварок. Не стоит далее перечислять химические процессы, которые проводит человек в повседневной жизни. Необходимо лишь отметить, что в любом живом организме в огромных количествах осуществляются различные химические реакции. Процессы усвоения пищи, дыхания животного и человека основаны на химических реакциях. В основе роста маленькой травинки и могучего дерева также лежат химические реакции. 
Химия – это наука, важная часть  естествознания. Строго говоря, наука  не может окружать человека. Его  могут окружать результаты практического  приложения науки. Это уточнение  весьма существенное. В настоящее  время часто можно слышать слова: «химия испортила природу», «химия загрязнила водоем и сделала его непригодным для использования» и т.д. На самом же деле наука химия здесь вовсе не причем. Люди, используя результаты науки, плохо оформили их в технологический процесс, безответственно отнеслись к требованиям правил безопасности и к экологически допустимым нормам промышленных сбросов, неумело и не в меру использовали удобрения на сельскохозяйственных угодьях и средства защиты растений от сорняков и вредителей растений. Любая наука, особенно естествознание, не может быть хорошей или плохой. Наука – накопление и систематизация знаний. Другое дело, как и в каких целях используются эти знания. Однако это уже зависит от культуры, квалификации, моральной ответственности и нравственности людей, не добывающих, а использующих знания. 
  
2. Химическая промышленность 
  
Химическая промышленность – комплексная отрасль, определяющая, наряду с машиностроением, уровень научно-технического прогресса, обеспечивающая все отрасли народного хозяйства химическими технологиями и материалами, в том числе новыми, прогрессивными и производящая товары массового народного потребления.  
Химическая промышленность объединяет множество специализированных отраслей, разнородных по сырью и назначению выпускаемой продукции, но сходных по технологии производства. 
        В состав  современной химической промышленности  России входят следующие отрасли. 
Отрасли химической промышленности: 

горно-химическая (добыча и обогащение химического минерального сырья – фосфоритов, апатитов, калийных и поваренных солей, серного колчедана); 
основная (неорганическая) химия (производство неорганических кислот, минеральных солей, щелочей, удобрений, химических кормовых средств, хлора, аммиака, кальцинированной и каустической соды); 
органическая химия:

производство синтетических красителей;

производство синтетических смол и пластических масс; 
производство искусственных и синтетических волокон и нитей;

производство химических реактивов, особо чистых веществ и катализаторов;

фотохимическая (производство фотокинопленки, магнитных лент и других фотоматериалов);

лакокрасочная (получение белил, красок, лаков, эмалей, нитроэмалей и т.п.);

химико-фармацевтическая 

- производство лекарственных  веществ и препаратов; 
- производство химических средств защиты растений. 
7.   производство товаров бытовой химии; 

производство пластмассовых изделий, стекловолокнистых материалов, стеклопластиков и изделий из них.

8.   микробиологическая отрасль. 
  
Экономические районы страны, в которых  сложились наиболее крупные комплексы химической промышленности: 
    Центральный район – полимерная химия (производство пластмасс и изделий из них, синтетического каучука, шин и резинотехнических изделий, химического волокна), производство красителей и лаков, азотных и фосфорных удобрений, серной кислоты; 
    Уральский район – производство азотных, фосфорных и калийных удобрений, соды, серы, серной кислоты, полимерная химия (производство синтетического спирта, синтетического каучука, пластмасс из нефти и попутных газов); 
     Северо-Западный район – производство фосфорных удобрений, серной кислоты, полимерная химия (производство синтетических смол, пластмасс, химического волокна);  
     Поволжье – нефтехимическое производство (органический синтез), производство полимерной продукции (синтетического каучука, химического волокна); 
     Северный Кавказ – производство азотных удобрений, органического синтеза, синтетических смол и пластмасс; 
     Сибирь (Западная и Восточная) – химия органического синтеза, азотная промышленность на коксовом газе, производство полимерной химии (пластмасс, химического волокна, синтетического каучука), шинное производство. 
  
  
3. Химия и здоровье человека 
  
Живая клетка это настоящее царство больших и малых молекул, которые непрерывно взаимодействуют, образуются и распадаются... В организме человека реализуется около 100 000 процессов, причем каждый из них представляет собой совокупность различных химических превращений. В одной клетке организма может происходить примерно 2000 реакций. Все эти процессы осуществляются при помощи сравнительно небольшого числа соединений. Большая часть болезней обусловлена отклонением концентраций какого-либо вещества от нормы. Это связано с тем, что огромное число химических превращений внутри живой клетки происходит в несколько этапов, и многие вещества важны клетке не сами по себе, они являются лишь посредниками в цепи сложных реакций; но, если нарушается какое-то звено, то вся цепь в результате часто перестает выполнять свою передаточную функцию; останавливается нормальная работа клетки по синтезу необходимых веществ. 
Фармакология - это наука  о лекарственных средствах, действии различных химических соединений на живые организмы, о способах введения лекарств в организмы и о взаимодействии лекарств между собой. Молекулярная фармакология изучает поведение молекул лекарственных веществ внутри клетки, транспорт этих молекул через мембраны и т.д. Человек начал применять лекарственные вещества очень давно, несколько тысяч лет назад. Древняя медицина практически полностью основывалась на лекарственных растениях, и этот подход сохранил свою привлекательность до наших дней. Множество современных лекарственных препаратов содержат вещества растительного происхождения или химически синтезированные соединения, идентичные тем, которые можно обнаружить в лекарственных растениях. Один из самых ранних из дошедших до нас трактат о лекарственных средствах был написан древнегреческим врачом Гиппократом в IV веке до нашей эры.  
  
4. Химия и проблемы продовольствия и экологии 
  
Население  нашей  планеты  растёт.  По  прогнозам  Организации объединенных наций   к 2050г.  оно составит около  7 млрд. человек и будет,  естественно,  увеличиваться в последующие десятилетия. Это значит, что уже  сейчас  необходимо  задуматься над  тем,  как   обеспечить   население   Земли   питанием   в   будущем. Расчёты учёных приводят к выводу, что проблема  будет  решена,  если за  ближайшие 40 - 50 лет мировое производство продуктов  питания  возрастёт в 3 - 4 раза. Подобный прирост может быть осуществлён только  в том случае, если произойдёт "зелёная революция" -  резкий  подъём  сельского  хозяйства, прежде всего в развивающихся странах,  на  базе  внедрения  всех  достижений 
современной науки, в том числе химии. 
Есть ли основания  верить в возможность такой "зелёной  революции"?  Учёные отвечают на этот вопрос определённо:  да, можно.  Модернизированное  сельское хозяйство с помощью своих могучих союзниц - химии и  биологии  -  без  труда может прокормить более 7 млрд. человек. 
В  решении  продовольственной  проблемы  в  глобальном  масштабе  основной акцент делается на увеличение  производства  растительной  и  животной  пищи естественного  происхождения.  Увеличение  же   объёма   производства   пищи естественного  производства,  по  мнению  специалистов,  будет в ближайшем будущем достигаться за счёт создания благоприятных условий для  размножения и роста растений и животных. Сюда  относится  в  первую  очередь  применение удобрений,  а   затем   стимуляторов   роста,   искусственных   кормов   для сельскохозяйственных   животных,  средств   защиты  растений   и   животных, введение в практику питания новых продуктов, добытых в океане, и т. д. 
Большие   потери   урожая   связанны   с   вредителями   и    болезнями сельскохозяйственных растений.  Гибнет  примерно  одна  треть  урожая.  Если отказаться от применения химических средств защиты  растений,  то  эта  доля удвоится. Для 3  тыс.  видов  культурных  растений  известно  около  30  тыс. возбудителей болезней! Из них  более 25 тыс. - грибы, около  600  -  нематоды (черви), более 200 - бактерии, около 300 - вирусы. 
В результате заболеваний  растений люди теряют  10  -  15%  урожая  ещё  до того, как он собран.  Совместное  же   воздействие  болезней,  вредителей  и сорняков отнимают от урожая  от 25  до 40%. Цифра не малая, но и это ещё  не всё. От 5 до 25% продукции  сельского  хозяйства  теряется  при  перевозке и хранении. В результате суммарные потери урожая, до того  как  он  попадёт  к потребителю, составляют в разных  странах  около  40  до  50%. Есть  над  чем призадуматься   специалистам   по   борьбе   с   вредителями   и   болезнями сельскохозяйственных культур. 
В  животноводстве  приобретают  всё   большее   значение   искусственные, производимые на специальных заводах корма.  Для  увеличения  массы  домашний скот должен в остаточном  количестве  снабжаться  сырьём.  Это  может  быть растительный белок, рыбная мука и  т.  д.  Однако  при  расширении  масштабов животноводства и увеличении спроса на его продукцию  этих  источников  белка может не хватать, поэтому химики совместно  с  биологами  давно  уже  начали искать пути замены таких кормов.  И придуманы хорошие  заменители натуральных кормов. 
Научно-технический  прогресс,  дающий  человеку  много  благ,  одновременно оказывает и  отрицательное  влияние  на  окружающую  природу.   
В промышленно  развитых  стран  на  одного  жителя  ежегодно  в  атмосферу попадает до 150 -200 кг пыли, золы и других промышленных выбросов. За  сутки промышленность мира сбрасывает более 100 млн. кубических метров сточных вод. 
Мощным источником загрязнения атмосферы  являются  все  виды  транспорта, работающие на тепловых  двигателях.  Выбрасываемые  ими  вещества   в  целом идентичны газообразным отходам  промышленного  происхождения.  С  выхлопными газами  автомобилей  в   воздух  попадают  оксиды  углерода,  азота,   серы, альдегиды, несгоревшие углеводороды,  а  также  продукты,  содержащие  хлор, бор,   фосфор   и   свинец.   Загрязняют   атмосферу   дизельные   двигатели автомобильного, водного и железнодорожного транспорта. 
Вредное  воздействие  на  гидросферу  оказывают  продукты  нефтихимических предприятий,    сырая    нефть,    перевозимая    танкерами.    Исследования Атлантического океана и шельфовых вод Европы и Северной Америки  показывают, что уровень загрязнения в открытом океане  в  2  -  3  раза  меньше,  чем  в прибрежных водах, где плёнка из нефти держится более продолжительное  время. 1 тонна нефти способна  покрыть тонкой  плёнкой поверхность водного массива площадью 1200 гектар. 
Кроме того, в  различных отраслях  промышленности  используется  громадное количество  новых  соединений,  отсутствующих   в   природе.   Ежегодно   их синтезируется в мире более 250 тысяч, из них около  300  находят  промышленное применение  и  могут  попасть  в  окружающую  среду.  По  данным   Всемирной организации здравоохранения, среди  химических  соединений,  используемых  в промышленном  масштабе,  примерно  40  тыс.  вредны  для  человека.  Процесс загрязнения окружающей среды несвойственной  ей веществами, раньше  носивший локальный характер, в последнее время принял глобальные  масштабы.  Особенно загрязнение среды такими несвойственными биосфере  элементами,  как  свинец, ртуть, кадмий. Мощность техногенного воздействия на живую  природу  достигла такой  величины,  что  возникла  опасность  необратимых  изменений  за  счёт нарушения  слагавшихся  в  течение  миллионов  лет  природных   динамических равновесий.  Даже  загрязнение  среды  такими  характерными  для   природных круговоротов веществами, как нитраты, соли  аммония,  фосфаты,  достигло  на значительных  участках  земной   поверхности   концентраций,   при   которых природные механизмы оказываются недостаточными для плавного  включения  этих веществ  в круговорот. В результате, например, во  многих  крупных водоёмах земного шара произошло  резкое   изменение  в  экосистемах,  что  привело  к большому обеднению видами живых организмов. 
Какой  же  выход  видит  наука,  в  частности  химия,   из   создавшегося экологического кризиса? Ведь химизация промышленного и  сельского  хозяйства не означает разрушения всего живого, а, наоборот,  предлагает  пути  решения проблем современности.