просто перечислить все химические реакции, проводимые с помощью катализаторов и имеющие промышленное значение.
Катализ играет ведущую роль в химических превращениях в живой природе. Биологические катализаторы, называемые ферментами, или энзимами, сопровождают и обеспечивают устойчивость всех основных процессов в живых организмах.
Закон сохранения массы вещества. Масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе веществ, полученных в результате реакции.
Закон постоянства состава. Каждое химическое соединение молекулярной структуры независимо от способа его получения имеет один и тот же состав (так называемые далътониды).
Существуют также соединения, состав которых зависит от способа их получения. Такие соединения переменного состава называют бертоллидами.
Закон Авогадро. В равных объемах различных идеальных газов при одинаковых температуре и давлении содержится одинаковое число молекул.
Принцип Ле Шателье-Брауна (1887). Внешнее воздействие, выводящее систему из термодинамического равновесия, вызывает процессы, стремящиеся ослабить результаты этого воздействия.
12.3.3. Прикладные достижения химии XX столетия
В XX столетии основное направление в химии это создание полимерных материалов, в первую очередь - получение искусственного каучука. Советский химик С.В.Лебедев (1874-1934) начиная с 1908 г. занимался исследованием процесса полимеризации непредельных углеводородов, то есть углеводородов, у которых некоторые атомы углерода соединены между собой двойными или тройными связями, что определяет их высокую способность вступать в химические реакции, в том числе в полимеризацию. К ним относят олефины, диены, ацетилен, бензол и др.
В 1926-28 гг. Лебедев руководил разработкой первого в мире промышленного способа получения синтетического каучука, который впервые был осуществлен в 1932 г. После этого получение синтетических каучуков разных видов и свойств было налажено в Советском Союзе и других странах мира. Было синтезировано большое число разных искусственных материалов. Это поликапроамид, отличающийся высокой механической прочностью, износоустойчивостью и химической устойчивостью, применяемый для производства волокон, пленок, машиностроительных деталей. Ткани из полиамидного волокна известны нам под торговыми названиями капрон и нейлон. Это поликарбонаты, которые прочны, оптически прозрачны, морозостойки, хорошие диэлектрики. Они применяются в производстве пленок, смотровых стекол, корпусов разных машин, счетных, радио - и телевизионных приемников, бытовой техники.
В авиации и космической технике широкое применение нашли полиамиды, например полипиромилитимид - термо - и радиационно стойкий материал с хорошими электроизоляционными свойствами. Из него получают пластмассы, пленки, лаки, клеи и волокна. Перечень применяемых в быту и технике полимерных
материалов очень велик и не может быть здесь полностью приведен. Ограничимся вышеуказанными.
Широкое применение получили различные методы крекинга - переработки нефти и ее фракций для получения главным образом моторных топлив - бензинов, дизельных топлив, а также химического сырья. Наряду с распадом тяжелых углеводородов при крекинге происходит синтез новых молекул. Каталитический крекинг, проводимый в присутствии катализаторов - алюминосиликатов, окислов металлов, водорода, кислорода и других типов используется для повышения эффективности процессов крекингования, снижения количества отходов и получения различного сырья для химической промышленности.
Широко развились методы антикоррозийных покрытий металлов с применением гальванической и термохимической обработок.
Химизация хозяйства обеспечивает расширение сырьевой базы промышленности и экономию природных ресурсов, улучшение качества материалов и изделий, а также их ассортимента, снижение затрат на производство и эксплуатацию изделий.
В добывающих отраслях применяются химические растворы при бурении на нефть и газ, взрывчатые вещества при добыче руд, реагенты для их флотации и обогащения.
В металлургической промышленности широко применяются методы химической технологии (кислородное дутье, травление металлов кислотами, покрытие поверхности проката пластмассами). В цветной металлургии все большую роль играют химические методы обогащения и извлечения металлов, особенно редких элементов, из руд.
В машиностроении химические материалы используются для обезжиривания, травления, фосфатирования, пассивирования, нитроцементации, окраски поверхностей машин и оборудования и др. Широко стали применяться пластические массы в качестве конструкционных элементов, изоляции, фрикционных, антифрикционных, декоративных и других материалов.
В деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности меха-нико-химическая переработка древесины является эффективным способом ее экономии и сбережения лесных ресурсов. Изготовленные из отходов древесины и малоценных пород дерева плиты и фанера с применением синтетических смол полноценно заменяют пиломатериалы.
Например, 1000 куб.м древесностружечных плит заменяют 2000 куб.м пиломатериалов или 2500 куб.м круглого леса.
В легкой промышленности используются химические волокна, искусственная кожа и изделия из них. Наиболее высока экономическая эффективность замены натуральных волокон химическими в производстве тканей технического назначения.
Высок уровень химизации резиновой промышленности, в частности, организован массовый выпуск покрышек для автомобилей, изготовленных полностью из синтетического каучука.
В строительстве расходуется 20-25% всех ресурсов пластмасс, значительное количество синтетического каучука и химических волокон. Применение их позволяет существенно снизить вес зданий и сооружений, резко повысить качество
