El mensaje “La química en la vida humana. ¿Qué papel juega la química en la vida humana y por qué es necesaria?

El desarrollo de la industria química lleva la vida humana a un nivel cualitativo completamente nuevo. Sin embargo, la mayoría de la gente considera que la química es muy ciencia compleja y poco práctica haciendo cosas abstractas que son completamente innecesarias en la vida. Intentemos disipar este mito.

¿Por qué la humanidad necesita la química?

El papel de la química en el mundo moderno es muy importante. De hecho, los procesos químicos nos rodean constantemente, esto se aplica no sólo a la producción industrial o a los asuntos cotidianos.

Cada segundo se producen reacciones químicas en nuestro propio cuerpo, que descomponen sustancias orgánicas en compuestos simples como el dióxido de carbono y, como resultado, recibimos energía para realizar acciones básicas.

Al mismo tiempo, creamos nuevas sustancias necesarias para la vida y el funcionamiento de todos los órganos. Los procesos sólo se detienen después de la muerte de una persona y su completa descomposición.

La fuente de nutrición de muchos organismos, incluido el hombre, son las plantas que tienen la capacidad de producir sustancias orgánicas a partir del agua y el dióxido de carbono.

Este proceso incluye cadena de transformaciones químicas complejas, cuyo resultado es la formación de biopolímeros: fibra, almidón, celulosa.

¡Atención! Como ciencia fundamental, la química se ocupa de la formación de ideas sobre el mundo, las relaciones en él, la unidad de lo discreto y lo continuo.

La química en la vida cotidiana.

La química está presente en la vida humana todos los días; nos enfrentamos a toda una cadena de transformaciones químicas durante:

• usando jabón;
• preparar té con limón;
• extinguir refrescos;
• encender una cerilla o un quemador de gas;
• preparar chucrut;
• utilizando polvos y otros detergentes.

Todas estas son reacciones químicas durante las cuales se forman otras a partir de una sustancia y una persona recibe algún beneficio de este proceso. Los polvos modernos contienen enzimas que se descomponen a altas temperaturas, por lo que lavarlos con agua caliente no es práctico. El efecto de eliminar las manchas será mínimo.

El efecto del jabón en agua dura también se reduce significativamente, pero aparecen escamas en la superficie. Puede ablandar el agua hirviéndola, pero a veces esto solo es posible con la ayuda de productos químicos que se agregan a los productos de las lavadoras y que reducen el proceso de formación de incrustaciones.

La química y el cuerpo humano.

Comienza el papel de la química en la vida humana. con la respiración y la digestión de los alimentos..

Todos los procesos que tienen lugar en nuestro organismo se llevan a cabo en forma disuelta y el agua es el disolvente universal. Sus propiedades mágicas alguna vez permitieron el surgimiento de la vida en la Tierra, y son muy importantes ahora.

La base de la estructura química de una persona son los alimentos que consume. Cuanto mejor y más completo sea, mejor funcionará el mecanismo vital bien coordinado.

Si hay deficiencia de alguna sustancia en la dieta, Los procesos en curso se inhiben., y el funcionamiento del cuerpo se ve alterado. La mayoría de las veces consideramos que las vitaminas son sustancias tan importantes. Pero estas son las sustancias más notables, cuya deficiencia se manifiesta rápidamente. Es posible que la falta de otros componentes no sea tan visible.

Por ejemplo, el vegetarianismo tiene aspectos negativos asociados con la falta de suministro con los alimentos de algunas proteínas completas y aminoácidos que contienen. En tal situación, el cuerpo no puede sintetizar algunas de sus propias proteínas, lo que conduce a varias violaciones.

Incluso la sal de mesa debe incluirse en la dieta, ya que sus iones ayudan a realizar la presión osmótica, forman parte del jugo gástrico, ayudar a trabajar.

En caso de diversas desviaciones en la actividad de órganos y sistemas, una persona recurre en primer lugar a una farmacia, que actúa como el principal promotor de los logros humanos en el campo de la química.

Más del 90 por ciento de los medicamentos que se exhiben en los estantes de las farmacias son sintetizado artificialmente Incluso si están presentes en la naturaleza, hoy en día es más fácil crearlos en una fábrica a partir de componentes individuales que cultivarlos en condiciones naturales. Y aunque muchos de ellos tienen efectos secundarios, el valor positivo de eliminar la enfermedad es mucho mayor.

¡Atención! La cosmetología se basa casi en su totalidad en los logros de los químicos. Le permite prolongar la juventud y la belleza de una persona y, al mismo tiempo, generar ingresos sustanciales para las empresas de cosméticos.

La química al servicio de la industria

Inicialmente, la ciencia de la química fue impulsada por personas curiosas y también codiciosas.

Los primeros estaban interesados ​​en aprender en qué consiste todo y cómo se convierte en algo nuevo, los segundos querían aprender cómo crear algo valioso que les permitiera adquirir riqueza material.

Una de las sustancias más valiosas es el oro, seguida de otras.

Exactamente extraccion y procesamiento de minerales para la producción de metales: las primeras direcciones en el desarrollo de la química, todavía hoy son muy importantes. porque permiten obtener nuevas aleaciones, utilice métodos más eficaces para limpiar metales, etc.

La producción de cerámica y porcelana también es muy antigua, se va mejorando poco a poco, aunque es difícil superar a algunos de los antiguos maestros.

refinación de petróleo hoy se muestra enorme h El significado de la química, porque además de la gasolina y otros tipos de combustible, a partir de estas materias primas naturales se crean varios cientos de sustancias diferentes:

• cauchos y cauchos;
• tejidos sintéticos como nailon, lycra, poliéster;
• piezas de automóviles;
• plástica;
• detergentes y productos químicos domésticos;
• plomería;
• papelería;
• muebles;
• juguetes;
• e incluso comida.

La industria de pinturas y barnices se basa completamente en los logros de la química, toda su diversidad es creada por científicos, sintetizar nuevas sustancias. Incluso en la construcción actual se utilizan plenamente nuevos materiales que tienen propiedades que no son características de las sustancias naturales. Su calidad mejora gradualmente, lo que demuestra que la química es necesaria en la vida humana.

Dos caras de la moneda

El papel de la química en el mundo moderno es enorme, ya no podemos vivir sin ella, nos proporciona muchas sustancias y fenómenos útiles, pero al mismo tiempo también provoca cierto daño.

Efectos nocivos de los productos químicos.

Como factor negativo, la química aparece constantemente en la vida de una persona. La mayoría de las veces celebramos consecuencias ambientales y salud pública.

La abundancia de materiales ajenos a nuestro planeta lleva a que contaminar el suelo y el agua, sin estar sujeto a procesos naturales de descomposición.

Además, durante la descomposición o combustión liberan grandes cantidades de sustancias toxicas, envenenando aún más el medio ambiente.

Y, sin embargo, esta cuestión se puede resolver completamente con la ayuda de la misma química.

Una parte importante de las sustancias puede ser reciclar, convirtiéndose nuevamente en los bienes necesarios. El problema, más bien, no está relacionado con las deficiencias de la química como ciencia, sino con la pereza del hombre y su falta de voluntad para hacer un esfuerzo extra para procesar productos de desecho.

El mismo problema se asocia con los residuos industriales, que hoy en día rara vez se procesan de manera eficiente, envenenando el medio ambiente y la salud humana.

El segundo punto que dice que la química y el cuerpo humano son incompatibles es comida artificial, con el que muchos fabricantes están intentando atiborrarnos. Pero aquí la cuestión no es tanto los logros de la química como la codicia de la gente.

Los avances químicos facilitan la vida humana y quizás el papel de la química en la solución del problema alimentario sea invaluable, especialmente en combinación con los avances en genética. La incapacidad de utilizar estos logros y el deseo de ganar dinero, eso es Los principales enemigos de la salud humana., y no la industria química en absoluto.

Uso de una gran cantidad de conservantes. en los alimentos se ha convertido en un problema en algunos países donde los habitantes están tan saturados con estas sustancias que después de la muerte los procesos de descomposición en ellas se inhiben en gran medida, como resultado los muertos simplemente no se pudren y permanecen en el suelo durante muchos años.

Los productos químicos domésticos a menudo se convierten en una fuente reacciones alérgicas y envenenamiento cuerpo. Los fertilizantes minerales y los medios para tratar las plantas contra las plagas también son peligrosos para los humanos y también afectan la naturaleza. tener un impacto negativo, destruyéndolo gradualmente.

Los beneficios de la química.

En psicología existe tal concepto, que consiste en eliminar tensión interna mediante la redistribución, para lograr un resultado en alguna zona accesible.

En química, este término se utiliza para designar el proceso de obtención de una sustancia gaseosa a partir de una etapa sólida sin etapa líquida. Sin embargo, el enfoque de la psicología también se puede aplicar en esta industria.

Redirigir energía hacia avances en diversas industrias relacionadas con la química aporta mucho beneficios para la sociedad.

Hablando de por qué la química es necesaria en la vida humana o en la producción industrial, recordamos muchos de sus logros que han hecho que nuestra vida sea más cómoda y más larga:

• medicamentos;
• materiales modernos con propiedades únicas;
• fertilizantes;
• fuentes de energía;
• fuentes de alimentos y más.

La química en la vida humana.

Si la química no existiera. ¿Por qué estudiar química?

Conclusión

El papel de la química en el mundo moderno es innegable, tomó un lugar importante en el sistema de conocimiento humano acumulado durante miles de años. Su desarrollo activo en el siglo XX es algo aterrador y hace pensar en el objetivo final de utilizar sus conocimientos. Pero sin conocimiento, la humanidad es sólo un grupo separado de individuos que no tienen las mejores características.

Al estudiar los procesos que ocurren en la naturaleza y descubrir las leyes que los gobiernan, la química, junto con otras ciencias naturales, forma la base de la industria química y la quimización de la economía nacional del país.

La industria química persigue el objetivo de suministrar a la economía nacional diversas sustancias, materiales y productos obtenidos cambiando la composición o estructura de las sustancias de partida, es decir, mediante métodos químicos. Estos métodos de la industria química los proporciona la química junto con la mecánica, la física y otras ciencias naturales, que se desarrollan bajo la influencia de las necesidades de la producción material. La industria química, con sus necesidades, influye decisivamente en el desarrollo de la ciencia química.

La quimización de la economía nacional es la introducción de métodos químicos para procesar materiales y productos de la industria química en todos los sectores de la producción, la cultura y la vida cotidiana. Es, como vimos anteriormente, una de las principales direcciones del progreso científico y tecnológico, la creación de la base material y técnica del comunismo. La quimización acelera el progreso técnico, haciendo una contribución invaluable a la mejora de materiales, herramientas y tecnología de producción. Ayuda a aumentar la productividad laboral y crear una abundancia de productos necesarios para satisfacer plenamente las necesidades de las personas. Para implementar la quimización de la economía nacional, es necesario desarrollar la ciencia química y la industria química, difundir el conocimiento químico entre la gente.

Esto muestra la importancia de la química en la construcción de una sociedad comunista. Echemos un vistazo más de cerca al papel de la química en la vida moderna.

Los combustibles sólidos, líquidos y gaseosos son de suma importancia para la industria, la agricultura, el transporte, la defensa nacional y la vida cotidiana. La química tiene un papel destacado en el desarrollo de procesos para producir estos combustibles. Justificó métodos para producir diversos tipos de combustibles gaseosos y líquidos a partir de carbón, turba y esquisto bituminoso. Desarrolló métodos de destilación y diversos tipos de craqueo de petróleo, asegurando la producción de grandes cantidades de gasolina, queroseno y otros tipos de combustible para motores. La química desarrolló métodos para producir combustible para motores a reacción y de este lado aseguró el desarrollo de la propulsión a reacción. Junto con la física, creó la base científica para la obtención de combustible para reactores nucleares. La química ha revelado la base científica para la combustión racional de combustible con alta eficiencia. En otras palabras, la química desempeña un papel destacado en la energía moderna.

La producción moderna es impensable sin máquinas y herramientas. Los principales materiales con los que están fabricados son los metales y sus aleaciones, que se obtienen mediante procesamiento químico de materiales naturales. La química proporciona a la metalurgia métodos para estudiar materiales naturales con el fin de determinar el contenido de los metales necesarios en ellos, métodos para enriquecer las materias primas con las sustancias necesarias y métodos para producir metales y aleaciones a partir de estas sustancias. Los métodos modernos de producción de metales se basan en procesos redox. La producción de hierro fundido se basa en la reducción del hierro con monóxido de carbono producido mediante la quema de coque. La tostación de minerales de azufre y la reducción de metales con carbón constituyen la base para la producción de cobre, zinc y plomo. La reducción de metales con hidrógeno a partir de óxidos se utiliza en la producción de molibdeno, tungsteno, vanadio y otros metales. La reducción de cromo y manganeso de sus óxidos en hornos eléctricos es la base de la producción de ferrocromo y ferromanganeso. La reducción eléctrica se utiliza en la producción de aluminio, magnesio, sodio, potasio, así como en el refinado de cobre y otros metales. El uso de oxígeno en metalurgia aumenta la productividad laboral. La química es de gran importancia para el desarrollo de la metalurgia.

La producción de máquinas y dispositivos es principalmente una producción física y mecánica, que requiere la fabricación de diversas piezas y su montaje. Pero la química también ha penetrado profundamente en la producción de instrumentos y máquinas. En La ingeniería mecánica y la fabricación de instrumentos han sugerido las formas correctas de prevenir la corrosión de los metales: oxidación, cobreado, cromado, niquelado, recubrimiento de metales con barnices y pinturas, uso de diversos inhibidores, etc. y las sales, barnices y pinturas, resinas sintéticas, etc. se utilizan ampliamente en la ingeniería mecánica y se utilizan ampliamente métodos químicos y productos de la industria química.

Para cumplir con sus tareas, la industria de la construcción necesita acero, ladrillo, cemento, vidrio, bloques, paneles, productos cerámicos, pinturas, barnices, aceites secantes y diversos materiales sintéticos (para revestir pisos, puertas, techos, paredes), que son productos del procesamiento físico químico de materiales naturales. La instalación de edificios a partir de paneles y bloques, la colocación de paredes de ladrillo y su enlucido, el hormigonado y la cementación son procesos importantes en el negocio de la construcción. Descubrir la base química de estos procesos fue de gran importancia para el desempeño racional y productivo de los trabajos de construcción. La química proporciona a la producción de materiales de construcción métodos para su obtención, y a la industria de la construcción, métodos químicos para combinar materiales, terminar locales, etc.

La producción de alimentos es tarea de la agricultura. Los altos rendimientos son impensables sin el uso de fertilizantes minerales y orgánicos-minerales, medios químicos para controlar las malas hierbas (herbicidas), plagas y enfermedades de las plantas agrícolas (insectofungicidas), sin estimulantes del crecimiento, etc. Cada año el consumo de fósforo y potasio en la agricultura aumentos y fertilizantes nitrogenados, compuestos de boro, manganeso, molibdeno y otras sustancias utilizadas como microfertilizantes, hexaclorano, DDT, paraclorobenceno, dicloroetano y muchos otros medios para controlar plagas y enfermedades de las plantas cultivadas obtenidas en la industria química. Para producir fertilizantes, la industria química consume cientos de miles de toneladas de ácido nítrico y millones de toneladas de ácido sulfúrico. La química suministra al ganado piensos, medicamentos y productos sanitarios. Muchos procesos en la industria alimentaria que procesan productos agrícolas primarios se basan en la química: la producción de jarabe de almidón, ácido acético, alcohol, azúcar, margarina, etc. La química ha penetrado profundamente en la agricultura y la industria alimentaria.

Los productos de la industria química y los métodos de tecnología química también se utilizan ampliamente en la producción de ropa y calzado. En los últimos años, la química ha comenzado a competir con éxito con la naturaleza en la producción de fibras artificiales (viscosa, acetato de seda) y sintéticas (nylon, nailon, enanth, cloro, etc.) para textiles y sucedáneos del cuero para la industria del calzado. El curado y blanqueo, la mercerización y teñido, el estampado de patrones y el acabado de tejidos son procesos químicos y requieren para su ejecución el uso de productos de la industria química: álcalis, hipocloritos, colorantes, ácido acético, sales diversas utilizadas como mordientes, detergentes, etc. industria textil con tintes, se ha desarrollado una poderosa industria química anilográfica.

La química ha penetrado ampliamente en el campo de la cultura. La producción de papel, la preparación de tintas y aleaciones de impresión, la producción de materiales para equipos de radio y televisión, películas y materiales fotográficos se basan en el uso de la química y los productos de la industria química.

La química es de gran importancia para la atención sanitaria. Desde la segunda mitad del siglo XIX, los productos de síntesis orgánica se utilizan cada vez más para el tratamiento, el alivio del dolor y la desinfección. Los primeros éxitos de esta síntesis fueron medicamentos tan conocidos como la aspirina, la fenacetina, el salol y la metenamina. En los últimos años, la medicina ha recibido de la química agentes sintéticos tan importantes para el tratamiento de enfermedades como el estreptocida, la sulfidina, el sulfazol, la estreptomicina, las vitaminas, etc.

La química ha entrado ampliamente en la vida moderna de las personas no sólo indirectamente, mediante el uso de alimentos, ropa, zapatos, combustible, vivienda, sino también directamente, mediante el uso de jabón, detergentes en polvo, refrescos, desinfectantes y sustancias profilácticas, quitamanchas. , aromas alimentarios, etc. .p.

Un verdadero gran vidente fue M.V. Lomonosov, cuando, en los albores de la química moderna, en su discurso "Unas palabras sobre los beneficios de la química" en 1751, dijo: "La química extiende sus manos hacia los asuntos humanos, oyentes". Se está cumpliendo la predicción de K. Marx de que a medida que la humanidad domine los métodos y reacciones químicas, el procesamiento mecánico será cada vez más inferior al método de acción química.

De esto se desprende claramente por qué el Partido Comunista y el gobierno soviético han prestado y prestan la mayor atención al desarrollo de la química y de la industria química en nuestro país.

Así, el informe de N. S. Jruschov al XXII Congreso del PCUS sobre el programa del Partido dice: “La industria química está adquiriendo una importancia excepcional. En 20 años, sus productos, con una intensa ampliación de la gama de productos, aumentarán aproximadamente 17 veces. La química de polímeros se generalizará. La producción de resinas sintéticas y plásticos se incrementará aproximadamente 60 veces. La producción de fibras artificiales y sintéticas, de particular importancia para la producción de bienes de consumo, se multiplicará aproximadamente por 15. La producción de fertilizantes minerales deberá aumentarse entre 9 y 10 veces” (“Materiales del XXII Congreso del PCUS”, Gospolitizdat, M., 1961, p. 149).

El Programa del Partido Comunista establece la tarea del desarrollo integral de la química, la industria química y la introducción de métodos químicos de procesamiento de materiales en diversas ramas de la producción.

“Una de las tareas más importantes es el desarrollo integral de la industria química, el pleno uso en todos los sectores de la economía nacional de los logros de la química moderna, que amplía enormemente las posibilidades de crecimiento de la riqueza nacional, la producción de nuevos y más medios de producción y bienes de consumo avanzados y más baratos. El metal, la madera y otros materiales serán sustituidos cada vez más por materiales sintéticos económicos, prácticos y ligeros. La producción de fertilizantes minerales y productos químicos fitosanitarios está aumentando considerablemente” (ibid., p. 372).

Así, para comprender los procesos químicos que ocurren en la naturaleza, para dominar los principios científicos de la producción moderna y, por tanto, tener una visión politécnica, para comprender la esencia de la quimización del país, para estar preparado. Para trabajar en el campo de la producción, la cultura y la vida modernas, es necesario conocer los conceptos básicos de la química moderna.

Los trabajadores de las profesiones industriales masivas ahora deben conocer la composición y propiedades de varios tipos de materias primas y materiales, los métodos para cambiarlos químicamente, las propiedades de los reactivos químicos más comunes, la naturaleza de su efecto sobre los materiales más importantes, etc. Todos los trabajadores de las profesiones agrícolas masivas ahora deben conocer la composición de las plantas y los suelos, la química nutricional y los métodos químicos para controlar las malezas, las plagas y las enfermedades de las plantas, las propiedades y los métodos de almacenamiento de fertilizantes, herbicidas, insecticidas, la química nutricional y el mantenimiento de la granja. animales, base científica para prevenir la corrosión de las máquinas agrícolas, conocimiento de la composición y propiedades del combustible para motores, teorías de su combustión racional, etc. Los trabajadores de la construcción deben conocer la composición y propiedades de los materiales de construcción, la base química de su uso, etc.

Con el progreso tecnológico, la eliminación de la diferencia significativa entre trabajo físico y mental y el ascenso de los trabajadores de producción al nivel de trabajadores intelectuales, estos requisitos educativos serán cada vez más amplios y profundos.

Para cumplir con estos requisitos de la construcción comunista, es necesario que durante sus estudios en la escuela nuestros estudiantes reciban conocimientos sólidos y sistemáticos de química, una orientación en los principios científicos de la producción química, información sobre los éxitos y tareas de la quimización del país, y algunos Habilidades prácticas en el manejo de los productos de la industria química. Los estudiantes que posean los conceptos básicos de química, conocimientos y habilidades prácticos dominarán rápidamente y mejor varios tipos de trabajo en la producción y al mismo tiempo serán una buena incorporación a las escuelas técnicas y universidades que forman personal calificado para una economía nacional cada vez más basada en la química. del país.

La importancia de la química en la sociedad moderna.

El conocimiento químico es una fuerza poderosa en manos de la humanidad. El conocimiento de las propiedades de las sustancias químicas y de los métodos para su preparación no sólo nos permite estudiar y comprender la naturaleza, sino también obtener sustancias nuevas, aún desconocidas, y suponer la existencia de sustancias con las propiedades necesarias.

Pero los productos químicos también pueden suponer peligros para los seres humanos y el medio ambiente. El famoso escritor y químico de ciencia ficción Isaac Asimov escribió: “La química es la muerte envasada en latas y cajas”. Y lo dicho no sólo es válido para la química, sino también para la electricidad, la radioelectrónica y el transporte. No podemos vivir sin electricidad, pero un cable pelado es mortal; los coches nos ayudan a movernos, pero la gente suele morir bajo sus ruedas. El uso por parte de la humanidad de los logros de la ciencia y la tecnología modernas, incluida la química, requiere un conocimiento profundo y una alta cultura general.

¡Sólo el uso responsable y racional de los recursos naturales puede convertirse en la clave para el desarrollo sostenible de nuestra civilización!

La química en la vida cotidiana.

Es imposible imaginar la vida moderna sin la química. Y no sólo indirectamente, mediante el uso de alimentos, ropa, zapatos, combustible, vivienda, sino también directamente, mediante el uso de productos de vidrio, plástico, porcelana y loza, medicamentos, desinfectantes, cosméticos, adhesivos diversos, barnices, pinturas, alimentos. aditivos, etc

Por fin han entrado en nuestra vida cotidiana varios detergentes. Pero además de jabón y champús utilizamos muchos otros productos, en particular lejías. La acción de la mayoría de ellos se basa en las propiedades de los compuestos que contienen cloro, que son fuertes agentes oxidantes. Algunos productos indican "No contienen cloro". Dichos productos contienen otros agentes oxidantes fuertes, por ejemplo perborato de sodio NaBO 2. H2O2. 3H 2 O o percarbonato de sodio Na 2 CO 3. 1,5H2O2. H 2 O. El agua dura puede dañar las lavadoras, por eso utilizamos descalcificadores de agua.

Creación de nuevos materiales.

La creación de nuevos materiales es una necesidad de la vida moderna. Los materiales con propiedades nuevas y mejoradas deberían reemplazar a los obsoletos. Las industrias de alta tecnología también requieren nuevos materiales: tecnología espacial y nuclear, electrónica. Las necesidades prácticas requieren metales, polímeros, cerámicas, tintes, fibras y más.

Los composites ocupan un lugar especial entre los nuevos materiales. En muchas propiedades (resistencia, tenacidad), los compuestos superan significativamente a los materiales tradicionales, por lo que las necesidades de la sociedad en ellos crecen constantemente. Cada vez se gastan más recursos en la creación de compuestos y los principales consumidores de compuestos en la actualidad son las industrias automotriz y espacial (Fig. 40.1).

Biomateriales

Con el desarrollo de la medicina, surgió la necesidad de reemplazar órganos y tejidos en el cuerpo humano. Los materiales que se pueden utilizar para fabricar diversos implantes se crean en laboratorios químicos. Las prótesis metálicas son fáciles de fabricar, muy duraderas, químicamente inertes y relativamente baratas. La principal desventaja de los metales es que están sujetos a corrosión, por lo que se reduce la resistencia mecánica y el cuerpo se envenena con iones de elementos metálicos. Las aleaciones de titanio (por ejemplo, Ti-Al-V) son bastante prometedoras para la fabricación de implantes. Son duraderos, relativamente ligeros y resistentes a la corrosión.

Hoy en día, los bioimplantes cerámicos se utilizan cada vez más. La cerámica es un biomaterial maravilloso: es duradera y no se corroe. Además, la cerámica no se desgasta, lo cual es importante para las articulaciones artificiales y también se caracteriza por su biocompatibilidad.

Arroz. 40.1. El uso de materiales compuestos: el tejido de carbono (fibra de carbono) (a) se utiliza para reforzar partes de bicicletas y coches, los cascos de kayaks y pequeñas embarcaciones (b) e incluso se fabrican casas enteras con fibra de vidrio;

Arroz. 40.2. Los biomateriales modernos se utilizan para la fabricación de articulaciones artificiales y prótesis multifuncionales.

Uso racional de materias primas naturales.

La naturaleza parece ser un almacén inagotable del que la humanidad extrae las materias primas necesarias. En los últimos 20 años se han consumido más minerales que en toda la historia de la humanidad. En el mundo se extraen y procesan anualmente unos 100 mil millones de toneladas de rocas. Muchas fuentes de materias primas ya se han agotado, por lo que el problema de las materias primas es grave. Hoy en día, muchos países carecen de ciertos recursos naturales. En Ucrania, por ejemplo, hay escasez de petróleo y gas natural.

El aprovechamiento integrado de materias primas y residuos es la base de la producción combinada (química diversa, química con metalúrgica, etc.). Es necesario introducir tecnologías libres de residuos, es decir, procesos de producción en los que los residuos de una producción se conviertan en materia prima (reactivos) para otra.

Una fuente inagotable de materias primas son los residuos industriales y domésticos. La tarea de los químicos es desarrollar métodos para el uso eficiente de dichos desechos. El uso de materiales reciclados permite ahorrar materias primas naturales y energía, así como reducir el costo del producto, ya que el consumo de recursos es 2-3 veces (y para algunos tipos hasta 6 veces) menor que la producción a partir de materias primas primarias. materiales. Por ejemplo, fundir acero a partir de chatarra requiere entre 6 y 7 veces menos costos de energía y 25 veces más barato que producir acero a partir de minerales.

idea clave

La química ha entrado en todas las esferas de la vida y actividad de la humanidad. En la vida cotidiana utilizamos muchos productos químicos. La química permite crear nuevos materiales que no existen en la naturaleza.

Preguntas de seguridad

486. Nombra los productos químicos que utilizas en la vida cotidiana.

487. Dé ejemplos de los efectos adversos de los productos químicos y las tecnologías en el medio ambiente o los seres humanos.

488. Describe cómo sería tu vida si no existieran productos químicos en ella.

489. Describe el papel de la química en la creación de nuevos materiales y en la resolución de problemas de energía y materias primas.

Tareas para dominar el material.

490*. Infórmese con los adultos si existen empresas químicas en su ciudad, pueblo o región. ¿Cual? ¿Qué producen? ¿Cómo afectan al medio ambiente? ¿Puede una persona rechazar los productos de estas industrias? Justifica tu respuesta.

491* Busque fuentes adicionales para obtener información sobre los principios de gestión ambiental y la importancia de la química en la implementación de estos principios.

Este es material de libro de texto.

"Gimnasio nº 16"

Sobre el tema:
"El papel de la química en la vida humana"

2011
Introducción

Para resolver muchos problemas, puede utilizar una de las ramas más importantes de la ciencia y la historia natural: la ciencia química. La química moderna se está desarrollando a un ritmo rápido, colaborando fructíferamente con la física, las matemáticas, la biología y otras ciencias. El papel de la química en la vida y el desarrollo de la sociedad es muy importante. La química está muy relacionada con la producción de bienes materiales. Las ciencias naturales, incluida la química, desde las disposiciones y leyes conocidas desde hace mucho tiempo hasta las complejas teorías modernas, están interconectadas con la filosofía.
Los colosales logros de la práctica química se notan de manera significativa y visible en nuestra vida cotidiana. Ahora es casi impensable detenerse en este camino o retroceder, negándose a utilizar el conocimiento sobre el mundo que nos rodea que ya posee la humanidad.

1. La química en nuestra vida diaria

Dondequiera que miremos, estamos rodeados de objetos y productos elaborados a partir de sustancias y materiales obtenidos en plantas y fábricas químicas. Además, en la vida cotidiana, sin saberlo, cada persona realiza reacciones químicas. Por ejemplo, lavar con jabón, lavar con detergentes, etc. Cuando se deja caer un trozo de limón en un vaso de té caliente, el color se debilita; el té actúa aquí como un indicador de acidez. Una interacción ácido-base similar ocurre cuando la col azul picada se remoja en vinagre. Las amas de casa saben que el repollo se vuelve rosado. Al encender una cerilla, mezclar arena y cemento con agua, apagar la cal con agua o quemar un ladrillo, llevamos a cabo reacciones químicas reales y, a veces, bastante complejas. Explicar estos y otros procesos químicos muy extendidos en la vida humana es competencia de los especialistas.
Cocinar también es un proceso químico. No en vano dicen que las químicas suelen ser muy buenas cocineras. De hecho, cocinar en la cocina a veces puede parecer como realizar una síntesis orgánica en un laboratorio. Sólo que en lugar de matraces y retortas en la cocina se utilizan ollas y sartenes y, a veces, incluso autoclaves en forma de ollas a presión. No es necesario enumerar más los procesos químicos que lleva a cabo una persona en la vida cotidiana. Sólo es necesario señalar que en cualquier organismo vivo se producen diversas reacciones químicas en grandes cantidades. Los procesos de asimilación de alimentos, respiración de animales y humanos se basan en reacciones químicas. Las reacciones químicas también subyacen al crecimiento de una pequeña brizna de hierba y de un árbol poderoso.
La química es una ciencia, una parte importante de las ciencias naturales. Estrictamente hablando, la ciencia no puede rodear a una persona. Puede estar rodeado de los resultados de la aplicación práctica de la ciencia. Esta aclaración es muy significativa. Hoy en día, a menudo se pueden escuchar las palabras: "la química ha estropeado la naturaleza", "la química ha contaminado el depósito y lo ha hecho inadecuado para su uso", etc. De hecho, la ciencia de la química no tiene nada que ver con esto. La gente, utilizando los resultados de la ciencia, los incorporó mal al proceso tecnológico, trató de manera irresponsable las exigencias de las reglas de seguridad y los estándares ambientalmente aceptables para los vertidos industriales, utilizó de manera inepta y excesiva fertilizantes en tierras agrícolas y productos fitosanitarios contra malezas y plagas de plantas. Cualquier ciencia, especialmente las ciencias naturales, no puede ser buena ni mala. La ciencia es la acumulación y sistematización de conocimientos. Cómo y con qué fines se utiliza este conocimiento es otra cuestión. Sin embargo, esto ya depende de la cultura, las calificaciones, la responsabilidad moral y la moralidad de las personas que no obtienen conocimientos, sino que los utilizan.

2. Industria química

La industria química es una industria compleja que, junto con la ingeniería mecánica, determina el nivel de progreso científico y tecnológico, proporcionando a todos los sectores de la economía nacional tecnologías y materiales químicos, incluidos los nuevos y progresistas, y produciendo bienes de consumo.
La industria química une muchas industrias especializadas, heterogéneas en materias primas y finalidad de los productos, pero similares en tecnología de producción.
La industria química moderna en Rusia incluye los siguientes sectores.
Sectores de la industria química:

minería y química (extracción y enriquecimiento de materias primas minerales químicas: fosforitas, apatitas, sales de potasio y de mesa, piritas de azufre);
química básica (inorgánica) (producción de ácidos inorgánicos, sales minerales, álcalis, fertilizantes, productos químicos para piensos, cloro, amoníaco, carbonato de sodio y sosa cáustica);
química orgánica:

producción de tintes sintéticos;

producción de resinas sintéticas y plásticos;
producción de fibras e hilos artificiales y sintéticos;

producción de reactivos químicos, sustancias de alta pureza y catalizadores;

fotoquímica (producción de películas fotográficas, cintas magnéticas y otros materiales fotográficos);

pinturas y barnices (producción de cal, pinturas, barnices, esmaltes, nitroesmaltes, etc.);

químico-farmacéutico

producción de productos plásticos, materiales de fibra de vidrio, fibra de vidrio y productos elaborados a partir de ellos.

Regiones económicas del país en las que se han desarrollado los mayores complejos industriales químicos:
Región central: química de polímeros (producción de plásticos y productos elaborados con ellos, caucho sintético, neumáticos y productos de caucho, fibra química), producción de tintes y barnices, fertilizantes nitrogenados y fosforados, ácido sulfúrico;
Región de los Urales: producción de fertilizantes nitrogenados, fosforados y potásicos, refrescos, azufre, ácido sulfúrico, química de polímeros (producción de alcohol sintético, caucho sintético, plásticos a partir de petróleo y gases asociados);
Región noroeste: producción de fertilizantes fosfatados, ácido sulfúrico, química de polímeros (producción de resinas sintéticas, plásticos, fibras químicas);
Región del Volga – producción petroquímica (síntesis orgánica), producción de productos poliméricos (caucho sintético, fibra química);
Cáucaso Norte: producción de fertilizantes nitrogenados, síntesis orgánica, resinas sintéticas y plásticos;
Siberia (occidental y oriental): química de síntesis orgánica, industria del nitrógeno que utiliza gas de horno de coque, producción de química de polímeros (plásticos, fibras químicas, caucho sintético), producción de neumáticos.

3. Química y salud humana

Una célula viva es un reino real de moléculas grandes y pequeñas que interactúan, se forman y se desintegran continuamente... En el cuerpo humano tienen lugar alrededor de 100.000 procesos, cada uno de los cuales representa una combinación de diversas transformaciones químicas. En una célula del cuerpo pueden ocurrir aproximadamente 2000 reacciones. Todos estos procesos se llevan a cabo utilizando un número relativamente pequeño de conexiones. La mayoría de las enfermedades son causadas por desviaciones en las concentraciones de alguna sustancia de la norma. Esto se debe al hecho de que una gran cantidad de transformaciones químicas dentro de una célula viva ocurren en varias etapas, y muchas sustancias en sí mismas no son importantes para la célula, son solo intermediarios en una cadena de reacciones complejas; pero, si algún eslabón se rompe, como resultado, toda la cadena a menudo deja de cumplir su función de transferencia; Se detiene el trabajo normal de la célula en la síntesis de sustancias necesarias.
La farmacología es la ciencia de las drogas, los efectos de diversos compuestos químicos en los organismos vivos, los métodos para introducir drogas en los organismos y la interacción de las drogas entre sí. La farmacología molecular estudia el comportamiento de las moléculas de los fármacos dentro de una célula, el transporte de estas moléculas a través de las membranas, etc. El hombre empezó a utilizar sustancias medicinales hace mucho tiempo, hace varios miles de años. La medicina antigua se basaba casi exclusivamente en plantas medicinales, un enfoque que ha conservado su atractivo hasta el día de hoy. Muchas medicinas modernas contienen sustancias de origen vegetal o compuestos sintetizados químicamente idénticos a los que se pueden encontrar en las plantas medicinales. Uno de los primeros tratados sobre medicinas que nos ha llegado fue escrito por el médico griego Hipócrates en el siglo IV a.C.

4. Química y problemas de la alimentación y la ecología.

La población de nuestro planeta está creciendo. Según las previsiones de Naciones Unidas, para 2050. serán unos 7 mil millones de personas y, naturalmente, aumentarán en las próximas décadas. Esto significa que ahora es necesario pensar en cómo proporcionar alimentos a la población mundial en el futuro. Los cálculos de los científicos llevan a la conclusión de que el problema se resolverá si, en los próximos 40 a 50 años, la producción mundial de alimentos aumenta entre 3 y 4 veces. Tal aumento sólo podrá lograrse si se produce una "revolución verde": un fuerte aumento de la agricultura, principalmente en los países en desarrollo, basado en la implementación de todos los logros.
ciencia moderna, incluida la química.
¿Hay alguna razón para creer en la posibilidad de tal “revolución verde”? Los científicos responden definitivamente a esta pregunta: sí, es posible. La agricultura modernizada, con la ayuda de sus poderosos aliados (la química y la biología), puede alimentar fácilmente a más de 7 mil millones de personas.
Al resolver el problema alimentario a escala global, el énfasis principal está en aumentar la producción de alimentos vegetales y animales de origen natural. Según los expertos, en un futuro próximo se logrará un aumento en el volumen de producción de alimentos naturales mediante la creación de condiciones favorables para la reproducción y el crecimiento de plantas y animales. Esto incluye, en primer lugar, el uso de fertilizantes y luego estimulantes del crecimiento, piensos artificiales para animales de granja, productos fitosanitarios y animales, la introducción de nuevos productos obtenidos del océano, etc.
Las grandes pérdidas de cultivos están asociadas con plagas y enfermedades de las plantas agrícolas. Aproximadamente un tercio de la cosecha muere. Si dejamos de utilizar productos fitosanitarios químicos, esta proporción se duplicará. ¡Para 3 mil especies de plantas cultivadas, se conocen alrededor de 30 mil patógenos! De ellos, más de 25 mil son hongos, alrededor de 600 son nematodos (gusanos), más de 200 son bacterias y alrededor de 300 son virus.
Como resultado de las enfermedades de las plantas, la gente pierde entre el 10 y el 15% de la cosecha incluso antes de recogerla. El impacto combinado de enfermedades, plagas y malezas resta a la cosecha entre un 25 y un 40%. La cifra no es pequeña, pero eso no es todo. Del 5 al 25% de los productos agrícolas se pierden durante el transporte y almacenamiento. Como resultado, las pérdidas totales de la cosecha antes de que llegue al consumidor son de alrededor del 40 al 50% en diferentes países. Los especialistas en la lucha contra plagas y enfermedades de los cultivos agrícolas tienen algo en qué pensar.
En la ganadería, los piensos artificiales producidos en fábricas especiales están adquiriendo cada vez más importancia. Para aumentar de peso, el ganado debe recibir materias primas en cantidades residuales. Podría ser proteína vegetal, harina de pescado, etc. Sin embargo, con la expansión de la ganadería y el aumento de la demanda de sus productos, estas fuentes de proteínas pueden no ser suficientes, por lo que los químicos, junto con los biólogos, han comenzado a buscar formas desde hace mucho tiempo. para sustituir dichos piensos. Y se han inventado buenos sustitutos de los piensos naturales.
El progreso científico y tecnológico, que aporta numerosos beneficios a las personas, también tiene un impacto negativo en el medio ambiente.
En los países industrializados, cada año ingresan a la atmósfera entre 150 y 200 kg de polvo, cenizas y otras emisiones industriales por habitante. Cada día, la industria de todo el mundo vierte más de 100 millones de metros cúbicos de aguas residuales.
Todos los tipos de transporte propulsados ​​por motores térmicos son una poderosa fuente de contaminación del aire. Las sustancias que emiten son generalmente idénticas a las de los residuos gaseosos de origen industrial. Con los gases de escape de los vehículos, entran al aire óxidos de carbono, nitrógeno, azufre, aldehídos, hidrocarburos no quemados, así como productos que contienen cloro, boro, fósforo y plomo. Los motores diésel de los transportes por carretera, acuáticos y ferroviarios contaminan la atmósfera.
Los productos de las empresas petroquímicas y el petróleo crudo transportados en camiones cisterna tienen un efecto nocivo sobre la hidrosfera. Los estudios del Océano Atlántico y las aguas continentales de Europa y América del Norte muestran que el nivel de contaminación en mar abierto es 2-3 veces menor que en las aguas costeras, donde la película de petróleo dura más. 1 tonelada de petróleo es capaz de cubrir con una fina película la superficie de una masa de agua con una superficie de 1200 hectáreas.
Además, diversas industrias utilizan una gran cantidad de compuestos nuevos que no existen en la naturaleza. Cada año se sintetizan en el mundo más de 250 mil de ellos, de los cuales alrededor de 300 se utilizan industrialmente y pueden terminar en el medio ambiente. Según la Organización Mundial de la Salud, entre los compuestos químicos utilizados a escala industrial, aproximadamente 40 mil son nocivos para el ser humano. El proceso de contaminación ambiental con sustancias inusuales para él, que antes tenía un carácter local, ha adquirido recientemente una escala global. Especialmente la contaminación del medio ambiente con elementos inusuales para la biosfera, como plomo, mercurio, cadmio. El poder del impacto tecnogénico sobre la naturaleza viva ha alcanzado tal magnitud que existe el peligro de que se produzcan cambios irreversibles debido a la alteración del equilibrio dinámico natural que se ha desarrollado durante millones de años. Incluso la contaminación del medio ambiente con sustancias características de los ciclos naturales, como nitratos, sales de amonio y fosfatos, ha alcanzado en grandes zonas de la superficie terrestre concentraciones en las que los mecanismos naturales son insuficientes para la inclusión fluida de estas sustancias en el ciclo. Como resultado, por ejemplo, en muchas grandes masas de agua de todo el mundo se ha producido un cambio brusco en los ecosistemas, lo que ha provocado un gran agotamiento de las especies de organismos vivos.
¿Qué salida ve la ciencia, en particular la química, a la actual crisis medioambiental? Después de todo, la quimización de la industria y la agricultura no significa la destrucción de todos los seres vivos, sino que, por el contrario, ofrece formas de resolver los problemas de nuestro tiempo. primero todo
etc.............

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