ности и в непроизводительную сферы для улучшения условий и повышения уровня медицинского, культурного и бытового обслуживания населения.
12.4. Проблемы и пути развития химии
Несмотря на впечатляющие успехи, полученные химией, считать ее развитие законченным или беспроблемным нет оснований.
Одной из проблем, требующих своего разрешения, является проблема катализа.
По катализу написаны тысячи трудов, но теории катализа, раскрывающей его суть, до сих пор нет. Поэтому выбор состава катализаторов для определенной реакции является очень сложной проблемой, решаемой пока эмпирическим путем. По этому поводу академик Н.Н.Семенов в 1933 г. высказал и в 1977 г. подтвердил такую мысль:
«Прошло сто лет со времени открытия каталического действия; и вот сейчас ученые так же мало понимают, почему вообще идет катализ, как это было сто лет назад. Не понимая самой сути явления, мы, естественно, не можем дать никаких указаний о рациональном выборе катализатора, и технически не остается ничего другого, как находить нужный катализатор, пробуя тысячи веществ в том порядке, как они стоят на полках химической лаборатории».
Это положение сохранилось поныне.
Были выдвинуты различные теории катализа, которые сами по себе носили более предположительный и постулативный характер. Так, в конце 20-х годов появилась мультиплетная теория катализа, согласно которой важное значение имели формы поверхностей реагирующих молекул и молекул катализатора. В 50-е годы была разработана электронная теория катализа, учитывающая зависимость ката-лических реакций от расположения энергетических зон и локальных уровней электронов, работы выхода электрона и т.п. В 1939 г. было выдвинуто предположение о существовании на поверхностях катализаторов особых активных центров, представляющих собой ребра, углы или различные дислокации (нарушения) кристаллических структур. Но все это мало помогает в направленном выборе катализаторов.
Представляется, что основные трудности в рассматриваемой проблеме, как и во многих других случаях, связаны с тем, что химики не представляют себе механизма катализа, поскольку нет представления о структуре атомов и молекул, нет представления о физической сущности сил межмолекулярных взаимодействий.
Однако существуют и другие проблемы.
Пока еще не найдены закономерности, связанные с изменением химических и физических свойств веществ при высоких давлениях, не разработана термодинамика сверхвысоких давлений. Разработка теории этих процессов переносится в XXI в. То же относится и к магнетохимии, которая не вышла еще на промышленный уровень. До настоящего времени реакции при высокой напряженности поля проводились только с минимальным количеством веществ. Однако специалисты считают возможным использование полученных результатов, например, в гетерогенном катализе.
В самом начале находится теория управления химическими процессами. Мно
гие химические реакции не удается осуществить только потому, что их исключительно трудно остановить вовремя или ввести в желаемое русло. Множество струк-турно-химических факторов, непосредственно влияющих на скорость процессов, не приведено в систему, и это ждет своих исследователей.
Но в подобном же положении находятся и все новые направления химии -радиационная химия, лазерная химия и все остальные. В них накоплен и продолжает накапливаться богатый экспериментальный материал, но теорий этих направлений до сих пор практически нет, их нужно создавать, иначе поиск нужных результатов осуществляется вслепую.
Отдельно нужно сказать о проблеме утилизации отходов химических предприятий, о создании замкнутых технологий, о комплексном безотходном использовании всех химических материалов на химических комбинатах. Экологические проблемы становятся одними из важнейших, и химическое производство должно приобрести соответствующий вид.
Таким образом, в химии, как и во многих других областях науки, имеется широкое поле деятельности для грядущих поколений исследователей.
Литература к главе 12.
1. Азимов А. Краткая история химии. М., Мир, 1983, 190 с.
2. Быков Г.В. История органической химии. М., Наука, 1978, 375 с.
3. Джуа М., История химии. Пер. с итал. М., Мир, 1975, 452 с.
4 Краснов К С. Молекулы и химическая связь. М., Высшая школа, 1977, 280 с.
5. Кузнецов В.И. Диалектика развития химии. М., Мир, 1973, 477 с.
6. Меншуткин Н.А. Очерк развития химических воззрений. Спб, 1888.
7. Штрубе В. Пути развития химии. М., Мир, 1984. Т. 1 -240 с.; т. 2 - 280 с.
8. Эрдеи-Груз Т. Основы строения материи. М., Мир, 1976, 438 с.
