Пластмассы. Типы, свойства, получение, методы обработки.
Экологические проблемы, сопутствующие достижению химии
На сегодняшний день одним из основных методов борьбы с болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур остается применение пестицидов.
Однако бездумное использование их приносит огромный вред окружающей среде и экономический ущерб народному хозяйству. Активное использование химических веществ в мире рассматривается учеными как один из наиболее опасных экологических факторов, оказывающих вредное действие на растительный и животный мир, человека и в целом биосферу. Как показывают расчеты, вследствие потерь урожая от болезней, вредителей и сорняков, достигающих в отдельных случаях 20-30%, а в некоторые годы превышающих 50%, фактически каждый 4-5-тый гектар обрабатываемой земли не приносит продукции. Таким образом, полный отказ от пестицидов также не реален из-за высоких потерь урожаев растения картофеля. Однако большая часть пестицидов, применяемых при защите картофеля остается экологически опасными и менее эффективными со временем в связи с формированием резистентности у вредителя при многократном использовании конкретного препарата. Все это требует постоянного увеличения объемов и дозировок применяемых химических средств защиты. На сегодняшний день картофель является одной из самых интенсивно обрабатываемых культур. От посадки до сбора урожая картофеля таких защитных химических обработок проводится до 8 раз. Поэтому необходимо добиваться постепенного снижения их негативного воздействия за счет отбора эффективных препаратов защиты растения, которые сочетаются с низкими дозами применения, безопасностью, высокой избирательностью к вредителям сельскохозяйственных культур и быстрой их деградацией.
|
|
|
Современное состояние почвенного покрова тревожит ученых и общество в связи с постепенным сокращением их естественного плодородия и мощным антропогенным прессом, который усиливается с каждым годом. Являясь природным абсорбентом и нейтрализатором многих (порой крайне токсичных) химических соединений, почва поддерживает плодородие и гумификацию благодаря жизнедеятельности почвенной биоты и представляет собой комплекс живой и неживой материи, которая складывалась тысячелетиями. Почвенные беспозвоночные зачастую становятся мишенями различных химических обработок в сельском хозяйстве.
Инсектицидами (от лат. Insectum - насекомое; caedo - уничтожать, убивать) принято называть вещества, предназначенные для уничтожения насекомых. Некоторые из них способны подавлять развитие растительноядных клещей и называются акарицидами (от лат. acarus - клещ).Помимо насекомых-вредителей, основной мишенью для инсектицидов являются насекомые, которые переносят различные заболевания, организмами, которые паразитируют на животных, бытовыми насекомыми. Инсектициды так же применяются в целях «профилактики» и защиты запасов продовольствия, тканей и прочих материалов, которые могут представлять интерес для различных насекомых.
|
|
|
Разделы химии
Современная химия — настолько обширная область естествознания, что многие её разделы по существу представляют собой самостоятельные, хотя и тесно взаимосвязанные научные дисциплины.
По признаку изучаемых объектов (веществ) химию принято делить на неорганическую и органическую. Объяснением сущности химических явлений и установлением их общих закономерностей на основе физических принципов и экспериментальных данных занимается физическая химия, включающая квантовую химию, электрохимию, химическую термодинамику, химическую кинетику. Самостоятельными разделами являются также аналитическая и коллоидная химия (см. ниже перечень разделов).
Технологические основы современных производств излагает химическая технология — наука об экономичных методах и средствах промышленной химической переработки готовых природных материалов и искусственного получения химических продуктов, не встречающихся в окружающей природе.
|
|
|
Сочетание химии с другими смежными естественными науками представляют собой биохимия, биоорганическая химия, геохимия, радиационная химия, фотохимия и др.
Общенаучные основы химических методов разрабатываются в теории познания и методологии науки.
Агрохимия
Аналитическая химия занимается изучением веществ с целью получить представление об их химическом составе и структуре, в рамках этой дисциплины ведётся разработка экспериментальных методов химического анализа.
Биоорганическая химия
Биохимия изучает химические вещества, их превращения и явления, сопровождающие эти превращения в живых организмах. Тесно связана с органической химией, химией лекарственных средств, нейрохимией, молекулярной биологией и генетикой.
Вычислительная химия
Геохимия — наука о химическом составе Земли и планет (космохимия), законах распределения элементов и изотопов, процессах формирования горных пород, почв и природных вод.
Квантовая химия
Коллоидная химия
Компьютерная химия
Косметическая химия
Космохимия
Математическая химия
|
|
|
Материаловедение
Металлоорганическая химия
Нанохимия
Неорганическая химия изучает свойства и реакции неорганических соединений. Чёткой границы между органической и неорганической химии нет, напротив, существуют дисциплины на стыке этих наук, например, металлоорганическая химия.
Органическая химия выделяет в качестве предмета изучения вещества, построенные на основе углеродного скелета.
Нейрохимия своим предметом имеет изучение медиаторов, пептидов, белков, жиров, сахара и нуклеиновых кислот, их взаимодействия и роли, которую они играют в формировании, становлении и изменении нервной системы.
Нефтехимия
Общая химия
Препаративная химия
Радиохимия
Супрамолекулярная химия
Фармацевтика
Физическая химия изучает физический и фундаментальный базис химических систем и процессов. Важнейшие области исследования включают химическую термодинамику, кинетику, электрохимию, статистическую механику и спектроскопию. Физическая химия имеет много общего с молекулярной физикой. Физическая химия предполагает использование инфинитезимального метода. Физическая химия является отдельной дисциплиной от химической физики.
Фотохимия
Химия высокомолекулярных соединений
Химия одноуглеродных молекул
Химия полимеров
Химия почв
Теоретическая химия своей задачей ставит теоретическое обобщение и обоснование знаний химии через фундаментальные теоретические рассуждения (как правило, в области математики или физики).
Термохимия
Токсикологическая химия
Электрохимия
Экологическая химия; химия окружающей среды
Ядерная химия изучает ядерные реакции и химические последствия ядерных реакций.
Кризис редуцентов
Нерациональное природопользование является причиной экологических кризисов и экологических катастроф. Экологический кризис - это обратимое изменение равновесного состояния природных комплексов. Он характеризуется не столько усилением воздействия человека на природу, сколько резким увеличением влияния измененной людьми природы на общественное развитие. Проявление экологического кризиса нередко называют "эффектом бумеранга". Известен ряд экологических кризисов: относительного обеднения доступных примитивному человеку ресурсов промысла и собирательства, обусловивший стихийные биотехнические мероприятия типа выжигания растительности для ее лучшего и более раннего роста (с наступлением весны, влажного периода года); перепромысла крупных позвоночных животных (50-10 тыс. лет назад); современный кризис глобального загрязнения, которому, по мнению ученых, соответствует высший этап научно-технической революции. Человек выступает при экологическом кризисе активно действующей стороной. История цивилизации доказывает, что вслед за экологическим кризисом следует революционное изменение во взаимоотношениях общества и природы. [1]
В предистории и истории человечества выделяют ряд экологических кризисов и революций:
1. Изменение среды обитания живых существ, вызвавшее возникновение прямоходящих антропоидов - непосредственных предков человека.
2. Кризис относительного обеднения доступных примитивному человеку ресурсов промысла и собирательства, обусловившего стихийные биотехнические мероприятия типа выжигания растительности для лучшего и более раннего роста.
3. Первый антропогенный экологический кризис - массовое уничтожение (перепромысел) крупных животных ("кризис консументов"), связанный с последовавшей за ним сельскохозяйственной экологической революцией.
4. Экологический кризис засоления почв и деградация примитивного поливного земледелия, недостаточность его для растущего народонаселения Земли, что привело к преимущественному развитию неполивного земледелия.
5. Экологический кризис массового уничтожения и нехватки растительных ресурсов, или "кризис продуцентов", связанный с общим бурным развитием производительных сил общества, вызвавший широкое применение минеральных ресурсов, промышленную, а в дальнейшем и научно-техническую революцию.
6. Современный кризис угрозы недопустимого глобального загрязнения. Здесь редуценты не успевают очищать биосферу от антропогенных продуктов или потенциально не способны это сделать в силу неприродного характера выбрасываемых синтетических веществ. Этот кризис называют "кризисом редуцентов", которому соответствует высший этап научно-технической революции-реутилизация продуктов и условное замыкание технологических циклов. [2]
Редуценты — микроорганизмы (бактерии и грибы), разрушающие отмершие остатки живых существ, превращая их в неорганические и простейшие органические соединения.
От животных-детритофагов редуценты отличаются прежде всего тем, что не оставляют твёрдых непереваренных остатков (экскрементов). Животных- детритофагов в экологии традиционно относят к консументам. В то же время все организмы выделяют углекислый газ и воду, а часто и другие неорганические (аммиак) или простые органические (мочевина) молекулы и таким образом принимают участие в разрушении (деструкции) органического вещества.
Редуценты возвращают минеральные соли в почву и воду, делая их доступными для продуцентов-автотрофов, и таким образом замыкают биотический круговорот. Поэтому экосистемы не могут обходиться без редуцентов (в отличие от консументов, которые, вероятно, отсутствовали в экосистемах в течение первых 2 млрд лет эволюции, когда экосистемы состояли из одних прокариот). [1]
За миллиарды лет развития природа для каждого продуцента и консумента создала своего редуцента, и ни один организм в естественных условиях не остается неразложившимся. Но человек за несколько десятилетий создал тысячи новых соединений, природе не известных или отвергнутых ею в ходе эволюции как опасных для жизнедеятельности организмов. Соответственно и редуцентов, способных вернуть эти соединения в исходное состояние, в природе не существует. В результате, с одной стороны, быстро накапливаются захламляющие и отравляющие природу вещества, а с другой - истощаются исходные ресурсы. Круг, созданием которого природа обеспечила возможность относительно бесконечной дальнейшей эволюции живого вещества, размыкается человеком.
Но только так же нельзя недооценить важность тех барьеров, которые препятствуют разложению и благодаря которым многие сообщества имеют возможность сохранить свою структуру. В конце концов, именно из-за того, что редуценты не могут быстро и эффективно разрушать древесину, оказывается возможным существование лесов. Такая же неэффективность разложения приводит к образованию торфа, угля и нефти. [3]
Пластмассы. Типы, свойства, получение, методы обработки.
Пластма́ссы — органические материалы, основой которых являются синтетические или природные высокомолекулярные соединения (полимеры).
Типы пластмасс:
· Термопласты (термопластичные пластмассы) — при нагреве расплавляются, а при охлаждении возвращаются в исходное состояние;
· Реактопласты (термореактивные пластмассы) — в начальном состоянии имеют линейную структуру макромолекул, а при некоторой температуре отверждения приобретают сетчатую.
· Также газонаполненные пластмассы — вспененные пластические массы, обладающие малой плотностью.
Свойства:
Пластмассы характеризуются малой плотностью (0,85—1,8 г/см³), чрезвычайно низкими электрической и тепловой проводимостями, не очень большой механической прочностью. При нагревании они разлагаются. Не чувствительны к влажности, устойчивы к действию сильных кислот и оснований, отношение к органическимрастворителям различное (в зависимости от химической природы полимера). Физиологически почти безвредны. Свойства пластмасс можно модифицировать методами сополимеризации или стереоспецифической полимеризации, путём сочетания различных пластмасс друг с другом или с другими материалами, такими как стеклянное волокно,текстильная ткань, введением наполнителей и красителей, пластификаторов.
Получение:
Производство синтетических пластмасс основано на реакциях полимеризации, поликонденсации или полиприсоединения низкомолекулярных исходных веществ, выделяемых из угля,нефти или природного газа. При этом образуются высокомолекулярные связи с большим числом исходных молекул (приставка «поли-» от греческого «много», например этилен-полиэтилен).
Методы обработки:
· Литьё/литьё под давлением
· Экструзия
· Прессование
· Виброформование
· Вспенивание
· Отливка
· Сварка
· Вакуумная формовка и пр.
Дата добавления: 2018-09-22; просмотров: 456; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!