Лекция 1.Himiya науката и производството
DI Менделеев пише: "върховна цел на доказана наука не е просто знание, т.е. описание и знания ... и разбиране neizmenyayuschegosyasredi редува временно и вечно, в съчетание с ... способността да се възползват пряко от науката към нови победи над природата. "
И той пише: ". ... За да намерите и един неизменен и обща променлива и по-специално е основна задача на знанието" ( "Принципи на химията" (1871)).
Менделеев е казал за него "най-често срещаните и общ" цяла химия. Той обърна внимание на факта, че химията, както всяка наука, има време и средства и в края, както теорията и практиката. Може би химията като никой друг науката, от най-ранните етапи на тяхното развитие е явление, което е включено в сферата на материалното производство.
Основният проблем на химията
Chemistry като такива винаги необходимо човечеството за предпочитане да бъдат получени от вещества от природата като възможни всички необходими материали - метали, керамика, вар, цимент, стъкло и бетон, бои, фармацевтични продукти, vzvryvchatye вещества и изкуствени горими материали, каучук и пластмаси, химикали и влакнести материали с желаните физически свойства. ...
Следователно, всички химически знания комбинира уникален и траен и основната задача на химията - проблемът за получаване на материали с желаните свойства.
Но за да се реализира тази продукция проблем, трябва да сме в състояние да изпълняват качествено преобразуване. И тъй като качеството - комбинация от свойствата на материята, ние трябва да знаем как да управлявате свойства му да знаете, която засяга тези свойства. С други думи, за решаване на проблемите на производство, както химия трябва да реши проблема с генезиса на теоретичните свойствата на веществото.
Така прът служи двойна проблем Chemistry - получаване на вещества с желаните свойства (производство на човешката дейност), и определяне на свойствата на контрол вещество (познавателни функции).
История на химията като естествен процес на промяна на начина си за решаване на основните проблеми
OPH важна характеристика е, че тя има ограничен и добре дефинирана редица общи начини решения, тъй като свойствата на веществото зависи само от 4 фактора:
Елементен и молекулен състав;
кинетични фактори, включително характера на ко-реагентите;
височината на неговия химичен ориентация.
Тези 4 фактора са били известни, тъй като химия стана науката (в средата на XVII век.). Но в началото на периода на химията, например в Alchemist период, се предполага, че свойствата на вещество зависят от определени свойства на първоначално-елементи или от "първите принципи-елементи": сухо и влажност, топлина и студ и т.н. И тъй като не може да бъде пренебрегната, както и по този начин най-добрият начин да се обясни качествен разнообразието от природни тела, може да се каже, че OPh - проблемът за генезиса на свойствата на материята - има 5 начина за решаване на един от тях се появява в предварително научен период.
С промяната на начина за решаване на основните проблеми на химията, се оказва, че е логично да се свърже етап на развитие на химията.
М - масив от научна информация
Доктрината на химичното вещество. на
Фиг. В йерархията на нива на химически знания или концептуална система химия
Първият начин за решаване на OPh
Се появява в древна философия на природата, и е продължило повече от две хиляди години - до делата на Бойл. През това време, две коренно различни обяснения безкрайно качествен разнообразие на природните тела бяха поканени.
атомистичния обяснение. Демокрит, Епикур. Лукреций изрази блестящите предположения за разликата между "изначалната атом" от собственото им тегло, от
Демокрит (около 460-370 г. пр.н.е.). - гръцки учен. Завинаги майка признати и мисълта, че тя се състои от един безкраен брой на минута частици - атоми, различна комбинация на която образува безброй обекти и техните свойства. Той твърди, че атомите се движат под влиянието на върховенството на необходимост. Според Демокрит, вселената, има безброй светове, които възникват, развиват и умират.
kontinualistkoe (antiatomicheskoe) обяснение. Аристотел и Емпедокъл вярвал, че всички многостранни организации се дължи на комбинация от четири елемента елементи - огън, вода, въздух, земя, както и съответните качества - топлина и студ, сухота и влага. така:
Fire = първоначалната вещество (MF) + топлина + сухо.
Вода = PV + влажност + студено.
Въздух = пиксела + топлина + влага.
Земята = PV + студена + сухо.
В Alchemy епоха в тази област и мотивирано известен Парацелз (1493-1541). съществува основание за Парацелз, три-старт (Триа пръв): Mercury - започва нестабилност, сяра - започва горимост, сол - началото на твърдост.
Принципите на алхимия и началото на въплъщава.
И двата подхода са били лишени от емпирични основания са спекулативни и не може по същество дават много промишлена практика. По този начин, в периода между практиката и "теорията", или не се дължи, или е много слаб и едностранна комуникация.
Трябва да се подчертае, че първият метод за решаване на OPH, присъщи на още една функция, която липсва и по други начини - неговата историческа съдба. Той умира с появата на един нов начин, че почти безполезни. В тази връзка, следва да се отбележи, че всички други решения OPH, които ще бъдат обсъдени по-долу, времето е роден, да продължи да прилага по отношение на настоящето и те не са заплашени от унищожение.
Характеристики на първите начини да се съберат, за да го маркирате относно последващите действия, което можем да идеята за границата между "научна химията", която започва с Р. Бойл, а някои не-научно (или не съвсем научно) химия, която е съществувала преди Бойл.
Вторият начин за решаване на OPh
Този метод се случи през втората половина на XVII век в работата на английския учен Робърт Бойл. Външният му вид е свързан с епохата на Възраждането, което, заедно с прогресивни промени в икономическия и политическия живот, причинена радикална трансформация в областта на природните науки, а именно развитието на експериментален подход към изучаването на природата.
изследвания Бойл го подтиква да се направят следните изводи:
всички качества и свойства на телата не са абсолютни и зависят от това, което са съставени съществени елементи на тези органи, т.е. Бойл отхвърли идеята на елементите-качествата на свойствата на органите, определени от свойствата на елементите;
елементи - проста, не се разгражда по-нататък тялото на което цялата смесен орган, т.е. химикали;
елементи се състоят от частици, и телце - на атома.
Т.е. Boyle изрази идеята, че свойствата на материалите се определят от структурата си: sostavsvoystva.
Това (втори) метод инициира експерименталния химия, това определяне, както науката на състава на материята или "науката за химични елементи и техните съединения" (от DI Менделеев).
Доктрината на структурата - първият концептуален система химия. Според това учение свойствата на материалите могат да бъдат изследвани чрез промяна на техния състав.
Третият начин за решаване на OPh
Третият начин за решаване на OPh е бил причинен от преминаването от един етап за производство на капитализма, доминиран от ръчния труд до фабрика система на капиталистическото производство, базирано на технологията машина и нов източник на суровини.
Текстилната промишленост в XVIII век. - първата половина на XIX век. Той настоя за развитието на огромно количество вещества от растителен и животински произход, разновидност на качеството, която удивително големи и структурата е много монотонен (5-7 елемента - "органогенни").
При тези условия, и в резултат на откриването в началото на ХIХ век. изомерия и полимери, се появиха на идеята, че свойствата на различни вещества и качество определя не само състава, но и структурата на материята в широкия смисъл на думата.
Така че е имало втори концептуална система химия - Структурни химия. Ако в рамките на учението на състава (първата концептуална система), че е предимно аналитична наука. След това през втората система е станало най-вече синтетичен. Период образуване историци структурна химия наречени "поход триумфална Organic Synthesis" (азо багрила, лекарства, изкуствена коприна, и т.н.).
Четвъртият начин за решаване на OPh
През ХХ век. развитие на изискванията за авиационната промишленост, електрически уреди и предложени за получаване на материали с точно определени свойства (висока октан моторно гориво, специално смазване и специални гуми и пластмасови покрития изолатори, топлоустойчиви органични и неорганични полимери, полупроводници). Методи OPh решения, базирани единствено на структурната химия и учението на състав, са станали ясно достатъчни за решаване на практически проблеми, тъй те са:
- не осигурява икономически приемлив добиви на продукта;
- ръководи, като правило, агенти от растителен и животински произход. Той е прекарал десетки милиони тона зърно, картофи, мазнини, сурови кожи и др.;
- липсваше необходимите способности за управление на процеса на синтез.
Под влияние на новите изисквания за производство стана четвъртият начин за решаване на OPh, които са послужили за основа на нова - трета от концептуалната система на химикала - учението за химични процеси.
Задачата не става пълно химическо вещество и самата превръщане, предмет химия - не структура на молекулата и кинетична система химична единица, в която молекулна структура е представена само като специално. Нови възможности и нови синтетични органични методи за контрол на химически процес. (. Синтетичен каучук, синтетични влакна, детергенти, алкохол и т.н.) Благодарение на нов метод за получаване на разтвори OPh материали свят тонаж се основава на суровината масло, и производството на азотни торове - на базата на азота във въздуха. Още през 1960 100% промишлен алкохол, 80% детергент, 90% лакове и лакове, 35% фибри, 65% каучук и около 20% кожени материали са произведени на базата на газа и суровина масло. Благодарение на нов метод за решаване на OPH химия дава ежегодно на земеделието стотици хиляди тона урея и масло протеин само като храна за животни и за няколко милиона тона торове. Огромен брой селскостопански продукти сега отива директно на човешката храна и фураж.
Петият начин за решаване на OPh
В момента, химията пристъпва към петия начин за решаване на основните проблеми. Този метод открива начини за използване на материалите в производството на най-високо организирани химически системи, които са възможни само в пребиотик синтеза. Този метод е в основата на четвъртия и последния ден от концептуалната система на химическата наука - еволюционен химия.
Ние се обобщи всичко изложено дотук.
Представено йерархия концептуални системи отразява йерархията на материалните системи:
Atom на химическия състав на elementauchenie
Молекула химия химически soedineniyastrukturnaya
взаимодействие chastitsuchenie на система химичен процес
Високо организирани sistemyevolyutsionnaya каталитично химия
Основната тенденция в развитието на съвременната химия е най-пълното развитие на трето ниво - учението за химичен процес и прехода към четвърто ниво - в областта на еволюционната химия.
Третото ниво ще:
- разкрие естеството на много междинни видове;
- идентифицират механизмите на много реакции, по-специално електронен транспорт;
- продължи развитието на практика теорията абсолютен процент;
- открият много бели петна в теорията на катализа.
- разработване на въпроси кинетика и хидродинамика Macrokinetics големи реакторни системи, ограничаване на решения на сложни проблеми на мащабен преход от лабораторните изследвания на промишлени единици.
Като част от четвъртото ниво, за да се обърне внимание:
- развитие на каталитичен опит на дивата природа;
- моделиране биологични системи за прилагане на голямо разнообразие от методи - от фотохимично разлагане на водата на водород и кислород до синтез на биополимери модели във връзка с биорегулатори.
Свързани статии