Меню сайта |
|
|
Наш опрос |
|
|
|
О ХИМИИ как о науке...
ХИМИЯ, наука, изучающая строение в-в и их превращения, сопровождающиеся изменением состава и(или) строения.
Хим. св-ва в-в (их превращения; см. Реакции химические)определяются гл. обр. состоянием внеш. электронных
оболочек атомов и молекул, образующих в-ва; состояния ядер и внутр. электронов в хим. процессах почти не
изменяются. Объектом хим. исследований являются элементы химические и их комбинации, т. е. атомы, простые
(одноэлементные) и сложные (молекулы, ионы, ион-радикалы, карбены, свободные радикалы) хим. соед., их
объединения (ассоциаты, кластеры, сольваты, клатраты и т. п.), материалы и др. Число хим. соед. огромно и все
время увеличивается; поскольку X. сама создает свой объект; к кон. 20 в. известно ок. 10 млн. хим. соединений.
X. как наука и отрасль пром-сти существует недолго (ок. 400 лет). Однако хим. знание и хим. практика (как ремесло)
прослеживаются в глубинах тысячелетий, а в примитивной форме они появились вместе с человеком разумным в
процессе его взаимод. с окружающей средой. Поэтому строгая дефиниция X. может основываться на широком,
вневременном универсальном смысле - как области естествознания и человеческой практики, связанной с хим.
элементами и их комбинациями.
Слово "химия" происходит либо от наименования Древнего Египта "Хем" ("темный", "черный" - очевидно, по цвету
почвы в долине реки Нил; смысл же назв.- "египетская наука"), либо от древнегреч. chemeia - искусство выплавки
металлов. Совр. назв. X. производится от позднелат. chimia и является интернациональным, напр. нем. Chemie, франц.
chimie, англ. chemistry. Термин "X." впервые употребил в 5 в. греч. алхимик Зосима.
История химии. Как основанная на опыте практика, X. возникла вместе с зачатками человеческого общества
(использование огня, приготовление пищи, дубление шкур) и в форме ремесел рано достигла изощренности
(получение красок и эмалей, ядов и лекарств). Вначале человек использовал хим. изменения биол. объектов
(брожение, гниение), а с полным освоением огня и горения - хим. процессы спекания и сплавления (гончарное и
стекольное произ-ва), выплавку металлов. Состав древнеегипетского стекла (4 тыс. лет до н. э.) существенно не
отличается от состава совр. бутылочного стекла. В Египте уже за 3 тыс. лет до н. э. выплавляли в больших кол-вах
медь, используя уголь в качестве восстановителя (самородная медь применялась с незапамятных времен). Согласно
клинописным источникам, развитое произ-во железа, меди, серебра и свинца существовало в Месопотамии также за 3
тыс. лет до н. э. Освоение хим. процессов произ-ва меди и бронзы, а затем и железа являлось ступенями эволюции не
только металлургии, но цивилизации в целом, изменяло условия жизни людей, влияло на их устремления.
Одновременно возникали и теоретич. обобщения. Напр., китайские рукописи 12 в. до н. э. сообщают о "теоретич."
построениях систем "основных элементов" (вода, огонь, дерево, золото и земля); в Месопотамии родилась идея
рядов пар противоположностей, взаимод. к-рых "составляют мир": мужское и женское, тепло и холод, влага и
сухость и т. д. Очень важной была идея (астрологич. происхождения) единства явлений макрокосма и микрокосма.
К концептуальным ценностям относится и атомистич. учение, к-рое было развито в 5 в. до н. э. древнегреч.
философами Левкиппом и Демокритом. Они предложили аналоговую семантич. модель строения в-ва, имеющую
глубокий комбинаторный смысл: комбинации по определенным правилам небольшого числа неделимых элементов
(атомов и букв) в соединения (молекулы и слова) создают информационное богатство и разнообразие (в-ва и языки).
В 4 в. до н. э. Аристотель создал хим. систему, основанную на "принципах": сухость - влажность и холод - тепло, с
помощью попарных комбинаций к-рых в "первичной материи" он выводил 4 основных элемента (земля, воздух, вода
и огонь). Эта система почти без изменений просуществовала 2 тыс. лет.
После Аристотеля лидерство в хим. знании постепенно перешло из Афин в Александрию. С этого времени создаются
рецептуры получения хим. в-в, возникают "учреждения" (как храм Сераписа в Александрии, Египет), занимающиеся
деятельностью, к-рую позже арабы назовут "аль-химия".
В 4-5 вв. хим. знание проникает в Малую Азию (вместе с несторианством), в Сирии возникают философские школы,
транслировавшие греч. натурфилософию и передавшие хим. знание арабам.
В 3-4 вв. возникла алхимия - философское и культурное течение, соединяющее мистику и магию с ремеслом и
искусством. Алхимия внесла значит. вклад в лаб. мастерство и технику, получение многих чистых хим. в-в. Алхимики
дополнили элементы Аристотеля 4 началами (масло, влажность, ртуть и сера); комбинации этих мистич. элементов и
начал определяли индивидуальность каждого в-ва. Алхимия оказала заметное влияние на формирование
западноевропейской культуры (соединение рационализма с мистикой, познания с созиданием, специфич. культ
золота), но не получила распространения в др. культурных регионах.
Джабир ибн Хайян, или по-европейски Гебер, Ибн Сина (Авиценна), Абу-ар-Рази и др. алхимики ввели в хим. обиход
фосфор (из мочи), порох, мн. соли, NaOH, HNO3. Книги Гебера, переведенные на латынь, пользовались огромной
популярностью. С 12 в. арабская алхимия начинает терять практич. направленность, а с этим и лидерство. Проникая
через Испанию и Сицилию в Европу, она стимулирует работу европейских алхимиков, самыми известными из к-рых
были Р. Бэкон и Р. Луллий. С 16 в. развивается практич. европейская алхимия, стимулированная потребностями
металлургии (Г. Агрикола) и медицины (Т. Парацельс). Последний основал фармакологич. отрасль химии -
ятрохимиюи вместе с Агриколой выступал фактически как первый реформатор алхимии.
X. как наука возникла в ходе научной революции 16-17 вв., когда в Западной Европе возникла новая цивилизация в
результате череды тесно связанных революций: религиозной (Реформация), давшей новое толкование богоугодности
земных дел; научной, давшей новую, механистич. картину мира (гелиоцентризм, бесконечность, подчиненность
естественным законам, описание на языке математики); промышленной (возникновение фабрики как системы машин с
использованием энергии ископаемого топлива); социальной (разрушение феодального и становление буржуазного
общества).
X., вслед за физикой Г. Галилея и И. Ньютона, могла стать наукой лишь на пути механицизма, к-рый задал основные
нормы и идеалы науки. В X. это было гораздо сложнее, чем в физике. Механика легко абстрагируется от
особенностей индивидуального объекта. В X. каждый частный объект (в-во) - индивидуальность, качественно
отличная от других. X. не могла выразить свой предмет чисто количественно и на всем протяжении своей истории
оставалась мостом между миром количества и миром качества. Однако надежды антимеханицистов (от Д. Дидро до
В. Оствальда) на то, что X. заложит основы иной, немеханистич. науки, не оправдались, и X. развивалась в рамках,
определенных ньютоновской картиной мира.
Более двух веков X. вырабатывала представление о материальной природе своего объекта. Р. Бойль, заложивший
основы рационализма и эксперим. метода в X., в своем труде "Химик-скептик" (1661) развил представления о хим.
атомах (корпускулах), различия в форме и массе к-рых объясняют качества индивидуальных в-в. Атомистич.
представления в X. подкреплялись идеологич. ролью атомизма в европейской культуре: человек-атом - модель
человека, положенная в основу новой социальной философии.
Металлургич. X., имевшая дело с р-циями горения, окисления и восстановления, кальцинации - прокаливания
металлов (X. называли пиротехнией, т. е. огненным искусством) -привлекла внимание к образующимся при этом
газам. Я. ван Гельмонт, введший понятие "газ" и открывший углекислый газ (1620), положил начало пневматич.
химии. Бойль в работе "Огонь и пламя, взвешенные на весах" (1672), повторяя опыты Ж. Рея (1630) по увеличению
массы металла при обжиге, пришел к выводу, что это происходит за счет "захвата металлом весомых частиц
пламени". На границе 16-17 вв. Г. Шталь формулирует общую теорию X. - теорию флогистона (теплорода, т. е. "в-ва
горючести", удаляющегося с помощью воздуха из в-в при их горении), к-рая освободила X. от продержавшейся 2
тыс. лет системы Аристотеля. Хотя М. В. Ломоносов, повторив опыты по обжигу, открыл закон сохранения массы в
хим. р-циях (1748) и смог дать правильное объяснение процессам горения и окисления как взаимод. в-ва с частицами
воздуха (1756), познание горения и окисления было невозможно без развития пневматич. химии. В 1754 Дж. Блэк
открыл (повторно) углекислый газ ("фиксированный воздух"); Дж. Пристли (1774) - кислород, Г. Кавендиш (1766) -
водород ("горючий воздух"). Эти открытия дали всю информацию, необходимую для объяснения процессов горения,
окисления и дыхания, что и сделал А. Лавуазье в 1770-90-х гг., фактически похоронив этим теорию флогистона и
стяжав себе славу "отца современной X.".
К нач. 19 в. пневматохимия и исследования состава в-в приблизили химиков к пониманию того, что хим. элементы
соединяются в определенных, эквивалентных соотношениях; были сформулированы законы постоянства состава (Ж.
Пруст, 1799-1806) и объемных отношений (Ж. Гей-Люс-сак, 1808). Наконец, Дж. Дальтон, наиб. полно изложивший
свою концепцию в сочинении "Новая система химической философии" (1808-27), убедил современников в
существовании атомов, ввел понятие атомного веса (массы) и возвратил к жизни понятие элемента, но уже в совсем
ином смысле -как совокупности атомов одного вида.
Гипотеза А. Авогадро (1811, принята научным сообществом под влиянием С. Канниццаро в 1860) о том, что частицы
простых газов представляют собой молекулы из двух одинаковых атомов, разрешила целый ряд противоречий.
Картина материальной природы хим. объекта была завершена с открытием периодич. закона хим. элементов (Д. И.
Менделеев, 1869). Он связал количеств. меру (атомная масса) с качеством (хим. св-ва), вскрыл смысл понятия хим.
элемент, дал химику теорию большой предсказательной силы. X. стала совр. наукой. Периодич. закон узаконил
собственное место X. в системе наук, разрешив подспудный конфликт хим. реальности с нормами механицизма.
Одновременно шел поиск причин и сил хим. взаимодействия. Возникла дуалистич. (электрохим.) теория (И.
Берцелиус, 1812-19); введены понятия "валентность" и "хим. связь", к-рые наполнились физ. смыслом с развитием
теории строения атома и квантовой X. Им предшествовали интенсивные исследования орг. в-в в 1-й пол. 19 в.,
приведшие к разделению X. на 3 части: неорганическая химия, органическая химия и аналитическая химия (до 1-й
пол. 19 в. последняя была основным разделом X.). Новый эмпирич. материал (р-ции замещения) не укладывался в
теорию Берцелиуса, поэтому были введены представления о группах атомов, действующих в р-циях как целое -
радикалах (Ф. Вёлер, Ю. Либих, 1832). Эти представления были развиты Ш. Жераром (1853) в теорию типов (4 типа),
ценность к-рой состояла в том, что она легко связывалась с концепцией валентности (Э. Франкленд, 1852).
В 1-й пол. 19 в. было открыто одно из важнейших явлений X. - катализ (сам термин предложен Берцелиусом в 1835),
очень скоро нашедшее широкое практич. применение. В сер. 19 в. наряду с важными открытиями таких новых в-в (и
классов), как анилин и красители (В. Перкин, 1856), были выдвинуты важные для дальнейшего развития X. концепции.
В 1857-58 Ф. Кекуле развил теорию валентности применительно к орг. в-вам, установил четырехвалентность углерода
и способность его атомов связываться друг с другом. Этим был проложен путь теории хим. строения орг. соед.
(структурной теории), построенной А. М. Бутлеровым (1861). В 1865 Кекуле объяснил природу ароматич. соед. Я.
Вант-Гофф и Ж. Ле Бель, постулировав тетраэдрич. структуры (1874), проложили путь трехмерному взгляду на
структуру в-ва, заложив основы стереохимии как важного раздела Х.
В сер. 19 в. одновременно было положено начало исследованиям в области кинетики химической и термохимии. Л.
Вильгельми изучил кинетику гидролиза углеводов (впервые дав ур-ние скорости гидролиза; 1850), а К. Гульдберг и П.
Вааге в 1864-67 сформулировали закон действующих масс. Г. И. Гесс в 1840 открыл основной закон термохимии, М.
Бертло и В. Ф. Лугинин исследовали теплоты мн. р-ций. В это же время развиваются работы по коллоидной химии,
фотохимии и электрохимии, начало к-рым было положено еще в 18 в.
Работами Дж. Гиббса, Вант-Гоффа, В. Нернста и др. создается химическая термодинамика. Исследования
электропроводности р-ров и электролиза привели к открытию электролитич. диссоциации (С. Аррениус, 1887). В этом
же году Оствальд и Вант-Гофф основали первый журнал, посвященный физической химии, и она оформилась как
самостоятельная дисциплина. К сер. 19 в. принято относить зарождение агрохимии и биохимии, особенно в связи с
пионерскими работами Либиха (1840-е гг.) по изучению ферментов, белков и углеводов.
19 в. по праву м. б. назван веком открытий хим. элементов. За эти 100 лет было открыто более половины (50)
существующих на Земле элементов. Для сравнения: в 20 в. открыто 6 элементов, в 18 в.- 18, ранее 18 в.- 14.
Выдающиеся открытия в физике в кон. 19 в. (рентгеновские лучи, радиоактивность, электрон) и развитие теоретич.
представлений (квантовая теория) привели к открытию новых (радиоактивных) элементов и явления изотопии,
возникновению радиохимии и квантовой химии, новым представлениям о строении атома и о природе хим. связи,
дав начало развитию совр. X. (химии 20 в.).
Успехи X. 20 в. связаны с прогрессом аналит. X. и физ. методов изучения в-в и воздействия на них, проникновением
в механизмы р-ций, с синтезом новых классов в-в и новых материалов, дифференциацией хим. дисциплин и
интеграцией X. с другими науками, с удовлетворением потребностей совр. пром-сти, техники и технологии,
медицины, строительства, сельского хозяйства и др. сфер человеческой деятельности в новых хим. знаниях,
процессах и продуктах. Успешное применение новых физ. методов воздействия привело к формированию новых
важных направлений X., напр. радиационной химии, плазмохимии. Вместе с X. низких температур (криохимией)и X.
высоких давлений (см. Давление), сонохимией (см. Ультразвук), лазерной химией и др. они стали формировать новую
область - X. экстремальных воздействий, играющую большую роль в получении новых материалов (напр., для
электроники) или старых ценных материалов сравнительно дешевым синтетич. путем (напр., алмазов или нитридов
металлов).
На одно из первых мест в X. выдвигаются проблемы предсказания функциональных св-в в-ва на основе знания его
структуры и определения структуры в-ва (и его синтез), исходя из его функционального назначения. Решение этих
проблем связано с развитием расчетных квантово-хим. методов и новых теоретич. подходов, с успехами в неорг. и
орг. синтезе. Развиваются работы по генной инженерии и по синтезу соед. с необычными строением и св-вами (напр.,
высокотемпературные сверхпроводники, фуллерены). Все шире применяются методы, основанные на матричном
синтезе, а также использующие идеи планарной технологии. Получают дальнейшее развитие методы, моделирующие
биохим. р-ции. Успехи спектроскопии (в т. ч. сканирующей туннельной) открыли перспективы "конструирования" в-в
на мол. уровне, привели к созданию нового направления в X. - т. наз. нанотехнологии. Для управления хим.
процессами как в лаб., так и в пром. масштабе, начинают использоваться принципы мол. и надмол. организации
ансамблей реагирующих молекул (в т. ч. подходы, основанные на термодинамике иерархических систем).
Химия как система знания о в-вах и их превращениях. Это знание содержится в запасе фактов - надежно
установленных и проверенных сведений о хим. элементах и соед., их р-циях и поведении в природных и искусств.
средах. Критерии надежности фактов и способы их систематизации постоянно развиваются. Крупные обобщения,
надежно связывающие большие совокупности фактов, становятся научными законами, формулировка к-рых
открывает новые этапы X. (напр., законы сохранения массы и энергии, законы Дальтона, периодич. закон
Менделеева). Теории, используя специфич. понятия, объясняют и прогнозируют факты более частной предметной
области. По сути, опытное знание становится фактом только тогда, когда получает теоретич. толкование. Так, первая
хим. теория - теория флогистона, будучи неверной, способствовала становлению X., т. к. соединяла факты в систему
и позволяла формулировать новые вопросы. Структурная теория (Бутлеров, Кекуле) упорядочила и объяснила
огромный материал орг. X. и обусловила быстрое развитие хим. синтеза и исследования структуры орг. соединений.
X. как знание - система очень динамичная. Эволюционное накопление знаний прерывается революциями - глубокой
перестройкой системы фактов, теорий и методов, с возникновением нового набора понятий или даже нового стиля
мышления. Так, революцию вызвали труды Лавуазье (матери-алистич. теория окисления, внедрение количеств.
методов эксперимента, разработка хим. номенклатуры), открытие периодич. закона Менделеева, создание в нач. 20 в.
новых аналит. методов (микроанализ, хроматография). Революцией можно считать и появление новых областей,
вырабатывающих новое видение предмета X. и влияющих на все ее области (напр., возникновение физ. X. на базе хим.
термодинамики и хим. кинетики).
Хим. знание обладает развитой структурой. Каркас X. составляют основные хим. дисциплины, сложившиеся в 19 в.:
аналит., неорг., орг. и физ. X. В дальнейшем в ходе эволюции структуры А. образовалось большое число новых
дисциплин (напр., биохимия, кристаллохимия), а также новая инженерная отрасль - химическая технология.
На каркасе дисциплин вырастает большая совокупность исследовательских областей, часть из к-рых входит в ту или
иную дисциплину (напр., X. элементоорг. соед.- часть орг. X.), другие носят многодисциплинарный характер, т. е.
требуют объединения в одном исследовании ученых из разных дисциплин (напр., исследование структуры
биополимеров с использованием комплекса сложных методов). Третьи являются междисциплинарными, т. е. требуют
подготовки специалиста нового профиля (напр., X. нервного импульса). Поскольку почти вся практич. деятельность людей связана с применением материи как в-ва, хим. знание необходимо
во всех областях науки и технологии, осваивающих материальный мир. Поэтому сегодня X. стала, наравне с
математикой, хранилищем и генератором такого знания, к-рое "пропитывает" почти всю остальную науку. То есть, выделяя X. как
совокупность областей знания, можно говорить и о хим. аспекте большинства других областей науки. На "границах"
X. существует множество гибридных дисциплин и областей.
На всех этапах развития как науки X. испытывает мощное воздействие физ. наук - сначала ньютоновской механики,
потом термодинамики, атомной физики и квантовой механики. Атомная физика дает знание, входящее в фундамент
X., раскрывает смысл периодич. закона, помогает понять закономерности распространенности и распределения хим.
элементов во Вселенной, чему посвящены ядерная астрофизика и космохимия.
Фундам. влияние оказала на X. термодинамика, устанавливающая принципиальные ограничения на возможность
протекания хим. р-ций (хим. термодинамика). X., весь мир к-рой был изначально связан с огнем, быстро освоила
термодинамич. способ мышления. Вант-Гофф и Аррениус связали с термодинамикой исследование скорости р-ций
(кинетику) -X. получила совр. способ изучения процесса. Изучение хим. кинетики потребовало привлечения многих
частных физ. дисциплин для понимания процессов переноса в-в (см., напр., Диффузия, Массообмен). Расширение и
углубление математизации (напр., применение мат. моделирования, графов теории)позволяет говорить о
формировании мат. X. (ее предсказал Ломоносов, назвав одну из своих книг "Элементы математической химии").
Язык химии. Система информации. Предмет X.- элементы и их соед., хим. взаимод. этих объектов - обладает
огромным и быстро растущим разнообразием. Соответственно сложен и динамичен язык л. Его словарь включает
назв. элементов, соединений, хим. частиц и материалов, а также понятия, отражающие структуру объектов и их
взаимодействие. Язык X. имеет развитую морфологию - систему префиксов, суффиксов и окончаний, позволяющих
выразить качественное многообразие хим. мира с большой гибкостью (см. Номенклатура химическая). Словарь X.
переведен на язык символов (знаков, ф-л, ур-ний), к-рые позволяют заменить текст очень компактным выражением
или зрительным образом (напр., пространств. модели). Создание научного языка X. и способа записи информации
(прежде всего на бумаге) - один из великих интеллектуальных подвигов европейской науки. Международное
сообщество химиков сумело наладить конструктивную всемирную работу в столь противоречивом деле, как
выработка терминологии, классификации и номенклатуры. Было найдено равновесие между обыденным языком,
историческими (тривиальными) названиями хим. соединений и их строгими формульными обозначениями. Создание
языка X.- удивительный пример сочетания очень высокой мобильности и прогресса с устойчивостью и
преемственностью (консерватизмом). Совр. хим. язык позволяет очень коротко и однозначно записывать огромный
объем информации и обмениваться ею между химиками всего мира. Созданы машиночитаемые версии этого языка.
Многообразие объекта X. и сложность языка делают информационную систему X. наиб. крупной и изощренной во
всей науке. Ее основу составляют химические журналы, а также монографии, учебники, справочники. Благодаря рано
возникшей в X. традиции международной координации, более века назад сложились нормы описания хим. в-в и хим.
р-ций и положено начало системы периодически пополняющихся указателей (напр., указатель орг. соед. Бейльштейна;
см. также Химические справочники и энциклопедии). Огромные масштабы хим. литературы уже 100 лет назад
побудили искать способы ее "сжатия". Возникли реферативные журналы (РЖ); после 2-й мировой войны в мире
издавалось два максимально полных РЖ: "Chemical Abstracts" и "РЖ Химия". На базе РЖ развиваются автоматизир.
информационно-поисковые системы.
Химия как социальная система - крупнейшая часть всего сообщества ученых. На формирование химика как типа
ученого оказали влияние особенности объекта его науки и способа деятельности (хим. эксперимента). Трудности мат.
формализации объекта (по сравнению с физикой) и в то же время многообразие чувственных проявлений (запах, цвет,
биол. и др. активность) с самого начала ограничивали господство механицизма в мышлении химика и оставляли
значит. поле для интуиции и артистизма. Кроме того, химик всегда применял инструмент немеханич. природы -
огонь. С другой стороны, в отличие от устойчивых, данных природой объектов биолога, мир химика обладает
неисчерпаемым и быстро нарастающим многообразием. Неустранимая таинственность нового в-ва придала
мироощущению химика ответственность и осторожность (как социальный тип химик консервативен). Хим.
лаборатория выработала жесткий механизм "естественного отбора", отторжения самонадеянных и склонных к
ошибкам людей. Это придает своеобразие не только стилю мышления, но и духовно-нравственной организации
химика.
Сообщество химиков состоит из людей, профессионально занимающихся X. и относящих самих себя к этой области.
Примерно половина из них работает, однако, в других областях, обеспечивая их хим. знанием. Кроме того, к ним
примыкает множество ученых и технологов - в большой мере химиков, хотя уже и не относящих себя к химикам
(освоение навыков и умений химика учеными других областей затруднено из-за указанных выше особенностей
предмета).
Как и любое другое сплоченное сообщество, химики имеют свой профессиональный язык, систему воспроизводства
кадров, систему коммуникаций [журналы, конгрессы и т. д.], свою историю, свои культурные нормы и стиль
поведения.
Методы исследования. Особая область хим. знания - методы хим. эксперимента (анализа состава и структуры,
синтеза хим. в-в). А.- наиб. ярко выраженная эксперим. наука. Набор навыков и приемов, к-рыми должен владеть
химик, очень широк, а комплекс методов быстро растет. Поскольку методы хим. эксперимента (особенно анализа)
используются почти во всех областях науки, X. разрабатывает технологии для всей науки и объединяет ее
методически. С другой стороны, X. проявляет очень высокую восприимчивость к методам, рожденным в др.
областях (прежде всего физике). Ее методы носят в высшей степени междисциплинарный характер.
В исследоват. целях в X. используется огромный набор способов воздействия на в-во. Вначале это были термич.,
хим. и биол. воздействия. Затем добавились высокие и низкие давления, мех., магн. и электрич. воздействия, потоки
ионов к элементарных частиц, лазерное излучение и др. Сейчас все больше этих способов проникает в технологию
произ-ва, что открывает новый важный канал связи науки с произ-вом.
Организации и учреждения. Хим. исследования - особый тип деятельности, выработавший соответствующую
систему организаций и учреждений. Особым типом учреждения стала хим. лаборатория, устройство к-рой отвечает
основным ф-ци-ям, выполняемым в коллективе химиков. Одну из первых лабораторий создал Ломоносов в 1748, на
76 лет раньше, чем хим. лаборатории появились в США. Пространств. строение лаборатории и ее оборудование
позволяют хранить и использовать большое число приборов, инструментов и материалов, в т. ч. потенциально очень
опасных и несовместимых между собой (легко воспламеняющихся, взрывчатых и ядовитых).
Эволюция методов исследования в X. привела к дифференциации лабораторий и выделению множества методич.
лабораторий и даже приборных центров, к-рые специализируются на обслуживании большого числа коллективов
химиков (анализы, измерения, воздействие на в-во, расчеты и т. д.). Учреждением, объединяющим работающие в
близких областях лаборатории, с кон. 19 в. стал исследоват. ин-т (см. Химические институты). Очень часто хим.
ин-т имеет опытное произ-во - систему полупром. установок для изготовления небольших партий в-в и материалов, их
испытания и отработки технол. режимов.
Подготовка химиков ведется на хим. факультетах университетов или в специализир. высших учебных заведениях,
к-рые отличаются от других большой долей практикума и интенсивным использованием демонстрационных опытов в
теоретич. курсах. Разработка хим. практикумов и лекционных опытов - особый жанр хим. исследований, педагогики и
во многом искусства. Начиная с сер. 20 в. подготовка химиков стала выходить за рамки вуза, охватывать более
ранние возрастные группы. Возникли специализир. хим. средние школы, кружки и олимпиады. В СССР и России
была создана одна из лучших в мире систем доинститутской хим. подготовки, развит жанр популярной хим.
литературы.
Для хранения и передачи хим. знания существует сеть издательств, библиотек и информационных центров. Особый
тип учреждений X. составляют национальные и международные органы управления и координации всей
деятельностью в этой сфере - государственные и общественные (см., напр., Международный союз теоретической и
прикладной химии).
Система учреждений и организаций X.- сложный организм, к-рый "выращивался" 300 лет и во всех странах
рассматривается как большое национальное достояние. Лишь две страны в мире обладали целостной системой
организации X. по структуре знания и по структуре ф-ций - США и СССР.
Химия и общество. X.- наука, диапазон отношений к-рой с обществом всегда был очень широк - от восхищения и
слепой веры ("химизация всего народного хозяйства") до столь же слепого отрицания ("нитратный" бум) и
хемофобии. На X. был перенесен образ алхимика - мага, скрывающего свои цели и обладающего непонятной силой.
Яды и порох в прошлом, нервно-паралитич. и психотропные в-ва сегодня -эти инструменты власти обьщенное
сознание ассоциирует с X. Поскольку хим. пром-сть является важным и необходимым компонентом экономики,
хемофобия нередко сознательно разжигается в конъюнктурных целях (искусств. экологич. психозы).
На деле X. является системообразующим фактором совр. общества, т. е. совершенно необходимым условием его
существования и воспроизводства. Прежде всего потому, что X. участвует в формировании совр. человека. Из его
мировоззрения нельзя изъять видение мира через призму понятий X. Более того, в индустриальной цивилизации
человек сохраняет свой статус члена общества (не маргинализуется) лишь в том случае, если достаточно быстро
осваивает новые хим. представления (для чего служит целая система популяризации X.). Вся техносфера -
искусственно созданный окружающий человека мир - все быстрее насыщается продуктами хим. произ-ва, обращение
с к-рыми требует высокого уровня хим. знаний, навыков и интуиции.
В кон. 20 в. все более ощущается общее несоответствие обществ. ин-тов и обыденного сознания индустриального
общества уровню химизации совр. мира. Это несоответствие породило цепь противоречий, ставших глобальной
проблемой и создающих качественно новую опасность. На всех социальных уровнях, включая научное сообщество в
целом, растет отставание уровня хим. знаний и навыков от хим. реальности техносферы и ее воздействия на
биосферу. Хим. образование и воспитание в общей школе скудеет. Увеличивается пропасть между хим. подготовкой
политиков и потенциальной опасностью неверных решений. Организация новой, адекватной реальности системы
всеобщего хим. образования и освоение хим. культуры становится условием безопасности и устойчивого развития
цивилизации. На время кризиса (к-рый обещает быть долгим) неизбежна переориентация приоритетов X.: от знания
ради улучшения условий жизни к знанию ради гарантир. сохранения жизни (от критерия "максимизации выгоды" к
критерию "минимизации ущерба").
Прикладная химия. Практическое, прикладное значение X. состоит в осуществлении контроля над хим. процессами,
протекающими в природе и техносфере, в произ-ве и преобразовании нужных человеку в-в и материалов. В
большинстве отраслей произ-ва вплоть до 20 в. доминировали процессы, унаследованные от ремесленного периода.
X. раньше других наук стала порождать произ-ва, сам принцип к-рых был основан на научном знании (напр., синтез
анилиновых красителей).
Состояние хим. пром-сти во многом определяло темпы и направление индустриализации и политич. ситуацию (как,
напр., не предвиденное странами Антанты создание крупнотоннажного произ-ва аммиака и азотной кислоты
Германией по методу Гебера - Боша, что обеспечило ей достаточное для ведения мировой войны кол-во взрывчатых
в-в). Развитие пром-сти минер, удобрений, а затем и ср-в защиты растений резко повысило продуктивность сельского
хозяйства, что стало условием урбанизации и быстрого развития индустрии. Замена техн. культур искусств. в-вами и
материалами (ткани, красители, заменители жиров и др.) равноценно значит. увеличению продовольств. ресурсов и
сырья для легкой пром-сти. Состояние и экономич. эффективность машиностроения и стр-ва все больше
определяется разработкой и произ-вом синтетич. материалов (пластмасс, каучуков, пленок и волокон). Развитие
новых систем связи, к-рые в ближайшем будущем кардинально изменят и уже начали менять облик цивилизации,
определяется разработкой оптоволоконных материалов; прогресс телевидения, информатики и компьютеризации
связан с разработкой элементной базы микроэлектроники и мол. электроники. В целом развитие техносферы во
многом зависит сегодня от ассортимента и кол-ва выпускаемых хим. пром-стью продуктов. Качество многих хим.
продуктов (напр., лакокрасочных материалов) влияет и на духовное благополучие населения, т. е. участвует в
формировании высших ценностей человека.
Невозможно переоценить роль X. в развитии одной из важнейших проблем, стоящих перед человечеством,- защите
окружающей среды (см. Охрана природы). Здесь задача X. состоит в разработке и усовершенствовании методов
обнаружения и определения антропогенных загрязнений, изучении и моделировании хим. р-ций, протекающих в
атмосфере, гидросфере и литосфере, создании безотходных или малоотходных хим. произ-в, разработке способов
обезвреживания и утилизации пром. и бытовых отходов.
Лит.: Фнгуровский Н. А., Очерк общей истории химии, т. 1-2, М., 1969-79; Кузнецов В. И., Диалектика развития
химии, М., 1973; Соловьев Ю. И., Трифонов Д. Н., Шамин А. Н., История химии. Развитие основных направлений
современной химии, М., 1978; Джуа М., История химии, пер. с итал., М., 1975; Легасов В. А., Бучаченко А. Л.,
"Успехи химии", 1986, т. 55, в. 12, с. 1949-78; Фримантл М., Химия в действии, пер. с англ., ч. 1-2, М., 1991; Пиментел
Дж., Кунрод Дж., Возможности химии сегодня и завтра, пер. с англ., М., 1992; Par ting ton J. R., A history of chemistry,
v. 1-4, L.- N. Y., 1961-70. С.
. |
|
Форма входа |
|
|
Календарь новостей |
« Май 2024 » | Пн | Вт | Ср | Чт | Пт | Сб | Вс | | | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 |
|
|
Поиск по новостям |
|
|
Друзья сайта |
|
|
|