网站公告列表     学友堂,成就你我!  [admin  2006年11月29日]        
加入收藏
设为首页
联系站长
您现在的位置: 学友堂 >> 教育 >> 论文 >> 文章正文
  简述现代化工的方向和发展趋势           
简述现代化工的方向和发展趋势
作者:佚名 文章来源:不详 更新时间:2008-1-11 13:25:56

1. 煤化工
煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体,液体,固体燃料以及化学品的过程,生产出各种化工产品的工业。煤化工包括煤的一次化学加工、二次化学加工和深度化学加工。煤的焦化、气化、液化,煤的合成气化工、焦油化工和电石乙炔化工等,都属于煤化工的范围。煤化工利用生产技术中,炼焦是应用最早的工艺,并且至今仍然是没化学工业的重要组成部分。煤的气化在煤化工中占有重要地位,用于生产各种燃料起,是干净的能源,有利于提高人民生活水平和环境保护;煤气化生产的合成气是合成液体燃料等多种产品的原料。煤直接液化,即煤高压加氢液化,可以生产人造石油和化学产品。在石油短缺时,煤的液化产品将替代目前的天然石油!
煤除了主要含碳外,还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素以及无机矿物质(主要含硅、铝、钙、铁等元素)。煤是由有机物和无机物所组成的复杂的混合物。煤的主要组成部分是有机物质,故煤的分子结构具有有机物的特有结构。不同煤种、同种煤不同地区、同一地区不同煤层,它们的结构都有很大差别。
煤的储藏量大约是石油的200倍。随着钢铁工业的发展,煤焦油成为生产芳香族化合物的廉价来源。在炼焦的同时,可以得到大量的苯、甲苯、二甲苯等。煤也是生产电石的原料,以乙炔为原料的有机合成出因此得到很大发展。
煤在国民经济中占有非常重要的地位。煤除了可做燃料和冶金工业的重要原料外经过不同方法的加工,能更好地利用煤这种资源把它转化为气体燃料和液体燃料,转化为生产化肥、塑料、合成橡胶、合成纤维、炸药、染料和医药等的多种重要化工原料,所以煤的综合利用具有相当重要的意义.
附: 据煤炭工业部1981年第二次全国煤田预测汇总统计结果,中国煤炭资源总量为50592亿t。其中,预测煤炭资源量为44927亿t(北方至垂深2000m,南方至垂深1 500m),煤炭储量为5665亿t。截止到1996年末,全国煤炭保有储量为10025亿t,其中,已占用储量为2556亿t,尚未利用储量为7469亿t。在尚未利用储量中,有精查储量893亿t,详查储量1438亿t,普查与找煤储量5138亿t
2. 石油化工
石油是多种碳氢化合物的混合物,随着碳氢化合物的组成和结构的不同,其性质和用途也不相同。要从原油制取化工原料,及汽油、航空煤油、柴油和润滑油等重要油品,需要进行加工也称为炼制。
由于石油产品大多 数是从原油中提取某一个馏分或将此馏分进一步加工制得的,因此,可将炼油的过程分为两步:首先把原由蒸馏分为几个不同的沸点范围(即馏分),称一次加工;然后把一次加工得到的馏分再加工,生产更多的燃料和化工原料,称二次加工。
石油化工指以石油和天然气为原料,生产石油产品和石油化工产品的加工工业。石油产品又称油品,主要包括各种燃料油(汽油、煤油、柴油等)和润滑油以及液化石油气、石油焦碳、石蜡、沥青等。生产这些产品的加工过程常被称为石油炼制,简称炼油。石油化工产品以炼油过程提供的原料油进一步化学加工获得。生产石油化工产品的第一步是对原料油和气(如丙烷、汽油、柴油等)进行裂解,生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯为代表的基本化工原料。第二步是以基本化工原料生产多种有机化工原料(约200种)及合成材料 (塑料、合成纤维、合成橡胶)。这两步产品的生产属于石油化工的范围。
附:中国石油总资源量约有1000亿t,其中探明储量160亿t;天然气总资源量38.14万亿m3,其中探明储量2,06万亿m3。石油和天然气探明储量在全国能源资源探明总储量结构中分别占2.8%和0.3%,在世界同类油气储量中分别占2.0%和0.5%。根据美国《油气杂志》的资料,中国至2000年油气资源探明剩余可采储量,石油为32.74亿t,天然气为1.37万亿t,分别占世界总量的2.3%和0.9%,分别排名第11位和第18位。
总结:中国能源有限,实施可持续发展的同时,应该对现有能源进行充分利用。
材料与化学
1. 钠米材料
当物质到纳米尺度以后,大约是在1—100纳米这个范围空间,物质的性能就会发生突变,出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子,也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料,即为纳米材料。如果仅仅是尺度达到纳米,而没有特殊性能的材料,也不能叫纳米材料。过去,人们只注意原子、分子或者宇宙空间,常常忽略这个中间领域,而这个领域实际上大量存在于自然界,只是以前没有认识到这个尺度范围的性能。第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家,他们在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子,并通过研究它的性能发现:一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后,它就失去原来的性质,表现出既不导电、也不导热。磁性材料也是如此,像铁钴合金,把它做成大约20—30纳米大小,磁畴就变成单磁畴,它的磁性要比原来高1000倍。80年代中期,人们就正式把这类材料命名为纳米材料。
2. 高分子材料
材料是人类赖以生存和发展的物质基础,是人类文明的重要里程碑。当今有人将能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息发展的物质基础。自从合成有机高分子材料出现的那一天起,人们始终在不断地研究、开发着性能更优异、应用更广泛的新型材料,来满足计算机、光导纤维、激光、生物工程、海洋工程、空间工业和机械工业等尖端技术发展的需要。除了传统的三大合成材料以外,又出现了高分子膜,具有光、电、磁等特殊功能的高分子材料,生物高分子材料,医用高分子材料,隐身材料和液晶高分子材料等许多新型有机高分子材料。这些新型有机高分子材料在我们的日常生活、工农业生产和尖端科学技术领域中起着越来越重要的作用。
2.1.功能高分子材料
功能高分于材料是指既有传统高分子材料的机械性能,又有某些特殊功能的高分子材料。如高分子分离膜是用具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜。它的特点是能够让某些物质有选择地通过,而把另外一些物质分离掉。这类分离膜广泛应用于生活污水、工业废水等废液处理以及回收废液中的有用成分,特别是在海水和苦咸水的淡化方面已经实现了工业化。在食品工业中,分离膜可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿酒等,分离时不需要加热,并可保持食品原有的风味。未来的高分子膜不仅可以用在物质的分离上,而且还能用在各种能量的转换上,如传感膜能够把化学能转换成电能,热电膜能够把热能转换成电能等。这种新的高分子膜为缓解能源和资源的不足,解决环境污染问题带来希望。
2.2.复合材料
  随着社会的发展,单一材料已不能满足某些尖端技术领域发展的需要,为此,人们研制出各种新型的复合材料。复合材料是指两种或两种以上材料组合成的一种新型的材料。其中一种材料作为基体,另外一种材料作为增强剂,就好像人体中的肌肉和骨头一样,各有各的用处。这样可以发挥每一种材料的长处,并避免其弱点,既能充分利用资源,又可以节约能源。因此世界各国都把复合材料作为大有发展前途的一类新型材料来研究。
由于复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能,在综合性能上超过了单一材料,因此,宇宙航空工业就成了复合材料的重要应用领域。我们知道,质量对于飞机、导弹、火箭、人造卫星、宇宙飞船来说是一个非常重要的因素。有的导弹的质量每减少1 kg,它的射程就可以增加几千米。而且,这些航天飞行器还要经受超高温、超高强度和温度剧烈变化等特殊条件的考验,所以,复合材料就成为理想的宇航材料,它的发展趋势从小部件扩大到大部件,从简单部件扩大到复杂部件,成为宇宙航空业发展的关键所在。另外,复合材料在汽车工业、机械工业、体育用品甚至人类健康方面的应用前景也是十分广阔的。
医药与化学
肽影响着生物体内许多重要的生理功能。它们作为神经递质、神经调节因子和激素参与受体信号的传导。肽还通过与受体的相互作用影响细胞间的信号交流,并参与许多生化过程。如代谢、疼痛、再生和免疫反应。
肽化学对生命科学研究领域贡献很大,在生化或医学病理学过程研究中,合成的肽类化合物可作为抗原产生抗体,也可作为酶的底物研究酶的活性部位,或作为酶抑制剂影响信号传递。将肽配体固定在固相载体上还便于纯化蛋白、合成的小肽可调控蛋白质分子间的相互作用。
然而,从天然来源中分离肽很困难,通常每毫克鲜组织中肽的浓度为 ~ mol。如今许多用于治疗的肽和蛋白质是采用重组技术得到的,但人们发现通过重组技术从动物源得到的肽和蛋白质用于临床会产生免疫排斥反应。肽类药物的合成是必须首先解决的问题。
虽然早在20世纪初Theodor. Curtius和Emil. Fisher就已奠定了肽的化学合成基础,但经典的合成方法是在过去40年里发展起来的。可以说医药科学的发展与化学科学有着直接的关系。
一、化学科学的进步和发展为医药学的进步提供直接的动力
研究医学的发展,我们可以发现,医学的进步向着两个不同方向,一个可以称为外科方向,即改进医学的技术,如革新医疗器械、治疗手段等等,另一个则可以成为内科方向,即通过运用新药、新的药物治疗方法等等来提高治愈率。前一个方向更多的依靠医疗工作者和相关研究人员自身的努力得以发展,如他们必须不断提高自己的技艺,研究出新的医疗器械、手术设备等等,而后一个方向,则是靠医疗化学来提供前进的动力。任何一种新的药物的发明,都和化学、化学原理、化学物质息息相关、密不可分,而一个药物从发明到最终推入市场、投入实际运用,中间还需要临床试验,这期间就有医药化学的科研人员不断进行改进和修正。就拿一种药物的发明,也是与化学直接相关,任何一种化学元素、化学物质,都与我们人体的新陈代谢等等有联系,弄清楚某种化学物质对人体尤其是患病者的作用,是发明新药的第一步,可以说是化学开启了救死扶伤的第一道大门。纵观历史,也是化学家的发明和发现,各种化学物质功效的逐步探明,解决了很多医药的难题,拯救了无数生命,比如能够治疗肺结核的“链霉素”,在发现它对结核病的疗效之前,肺结核几乎是不治之症。 在可以预见的将来,能够肯定的是,化学科学的发展必定能够带来医药科学的飞跃。可以说化学学科的进步和发展为医药学的进步提供着直接的动力。
二、化学在现今的医药事业当中发挥着巨大作用
医药化学根据各种人体组织、细胞中某种特定元素的含量,以及其他各种元素的比例、特殊的生物化学特征等等,就能够对我们的各项身体指数做出准确的判断。
而在医疗检查这一领域之外,化学仍然在医药事业中发挥着举足轻重的作用。我们打点滴的药剂,是用各种化学物质根据一定比例与生理盐水或者葡萄糖配置而成的;我们吃的感冒药、消炎药,里面还有大量的化学物质,如青霉素,正是它们起着消炎杀菌的作用,治疗着我们的疾病;当我们要进行手术,躺在手术台上,医生、护士的双手和器具都是用化学制剂精心消毒过的,麻醉师对我们进行麻醉,也是用的化学制剂配置而成的麻醉剂……如今的人们就算没有得病也要求活得更健康,于是医药事业中营养学开始地位显赫,而营养学研究的如何科学饮食的问题,也与化学紧密相关,比如,营养师会让青春期的孩子多喝牛奶,因为牛奶中含钙较高,而钙这一化学元素能够帮助我们的骨骼发育,使孩子长得更高更茁壮;对贫血的人,营养师会建议多吃菠菜,因为菠菜里还有铁元素,而铁元素直接影响我们血红蛋白的合成;对很多男性,营养师会建议他们戒烟戒酒,因为香烟中的尼古丁这一化学物质是致癌的,而酒里酒精(乙醇)大量摄入会对人的胃、大脑、肝等多个身体器官造成伤害……化学在医药事业中,起到了指南针的作用,正是因为有医药化学研究的诸多成果,我们的医药事业的实践工作才有了依据和指导,才能够为更多的患者更好的

参考资料

《21世纪的无机化学》

  • 1
  • 下一篇文章
14天前 - 0个意见 - 检举
文章录入:admin    责任编辑:admin 
  • 上一篇文章:

  • 下一篇文章: 没有了
  • 【字体: 】【发表评论】【加入收藏】【告诉好友】【打印此文】【关闭窗口
    最 新 热 门
    最 新 推 荐
    相 关 文 章
    简述商标的基本功能
    简述知识产权的基本性质
    简述假冒他人专利行为与…
    中国传统文化对现代企业…
    现代教育产权
    论现代艺术设计与传统文…
    高考现代文阅读 其实不难
    现代遗传学的起源。
    现代家长带来的教育方式…
    现代生物技术的例子与其…