Химия және өмір

 

 

ІІ бөлім

Химияның табыстары.

 

 

Біз химия ғасырының  тұрғын  адамдарымыз. Химия  біздің  тұрмысымыздың, өміріміздің барлық  салаларына сіңіп  кеткен. Автомобиль мен кемелер, самолет пен ракеталар химиясыз  істелінбейді, химиясыз орнынан  қозғалмайды.

Ешбір  құрылыс кірпіш, цемент,  шынысыз мүмкін  емес, ешбір адам тамақ  киімсіз, күнделікті тұрмыстық, мәдени керекті  заттарсыз  тұра  алмайды.  Ал  осы  заттардың   ешқайсысыда   химиясыз  өндірілмейді.

Химияның   және  химия  өнеркәсібінің өркендеуі жалпы  шаруашылықтың техникалық прогресіне ерекше  әсер  етеді.  Осы күнгі халық шаруашылығының алуан салаларының қайсысын алсақ та, химияны,  химияның  жетістіктерін  пайдаланбайтыны  жоқ. Химия   мен   оның  жетістіктері,  еліміздің экономикасы мен мәдениетінің  өсуінде, халықтың хал-ахуалы көтерілуінде,  елдің  материалдық-техникалық  базасын  жасауда  үлкен  орын  алады.

Жалпы  химия  ғылымының  дамуында  да біздің  еліміздің   химиктерінің   еңбектері  ерекше, бұлар  бұрын да,  қазір де  алдыңғы  қатардан  орын  алады. 

Ендігі  жерде қазіргі  зама   химиясының   негізгі табыстарын  атап  кетейік.

Адам  керегіне  ұсталатын элементтер  санын  және  шикізаттар  қорын  өсіру.  Бұл  жөнінде  жер  қыртысында  көп  мөлшерде бар  элементтерді қолдануды  күшейтумен  қатар, сирек  және  бытыраңқы кездесетін   элементтерді іске  асыруды  күшейтті,  айталық ХІХ ғасырдың  аяғында  белгілі 82  элементтен  тек  қана  26  элемент  қолданылатын   болса,   қазіргі  кезде белгілі 104  элементтің  басым  көпшілігінің  ғылыми  немесе  техникалық  маңызы  бар.  Қазіргі  кезде  мәлім  болған  800 ден  аса   изотоптар   бар,  олардың  біразы  іс  жүзінде қолданылады,  оның  ішінде  атомдық энергия  алуға  қолданылатындары  бар.

Химиялық  және  оған  жуық  өнеркәсіптерде,  шикізат  ретінде  соңғы  жылдары жаратылыстық  қатты  заттармен  қатар,  табиғи   мол  газдар  және  сұйық  шикізаттар  қолданылатын  болды.

Ол: жанғыш  қазбалар, ағаш,  силикаттар, тұздар,  түрлі кендер, сонымен  қатар,   ауа,  табиғи  және  өнеркәсіптік  газдар,  теңіздер  мен  көлдерден  және  жерлерден  шығарылатын ащы  сулар.

Соңғы  кезде  шешілген  ірі  мәселенің  бірі – шикізатты  толық  пайдалану.  Бұрын  шикізаттағы басты элемент  пайдаланып,  аралас  жүрген  элементтерге   назар  салмай,  олар қалдық  болып  кететін.   Мысалы,   күкірт  қышқылы  өндірісінің  қалдықтарында – қақ  және  тозаң  түрінде – мыс,  мышьяк,  алтын,  селен,  теллур,  талий  тағы  басқа  элементтер  бар,  ал  күкірт  қышқылымен  салыстырғанда   селен 300, теллур 800,  таллий 5000 есе  қымбат.

Шикізат  жөнінде химия , шешкен күрделі мәселенің бірі- азық- түлікке  жарамсыз арзан  шикізаттарды пайдалану. Мысалы,  этил  спитін  бұрын  астықтан ия  картоптан   жасайтын,   қазыр  ағаш қиқымдарын,  мұнайдан,  қағаз  өндірісінің қалдықтарынан   жасайтын  болды. 1 т каучук жасауға 2,2 т. спирт,  ол үшін 8-9 т  қара бидай я 22 т картоп  керек  болатын, ал  ағаш қиқымының 1 тоннасы 1 т картоп, я 300 кг дән  орнына  жүретіндігі бұл  әдістің  өте  тиіміділігін  көрсетті.

Жаңа  заттар  синтездеу.  Химия  ғылымының соңғы  кездердегі өте ірі табысының бірі- жаңа заттар  синтездеу.  Әсіресе, органгикалық  қосылыстардың бұрын  бір-біріне  айналдыруға  келмейді  деп жүрген  кластарын  айналдырудың жолдары табылып, ол өндірістік  масштабта  игерілді. Соның  нәтижесінде  үлкен  молекулалы қосылыстардың  синтезі  кең  өріс  алып, одан  алынған синтетикалық материалдардың табиғи материалдарға қарағанда артық, әдемі, төзімді екендігі  дәлелденіп отыр.

Сонымен мұнай, тас көмір және басқа  заттардан алынған көмірсутектердің негізгі органикалық синтезге,  яғни көп мөлшерде  спиррттер, органикалық қышқылдар, мотор  отыны, синтетикалық каучук, еріткіштер, қопарылғыш заттар, бояу тағы басқа  алуға қолдануға болады.

Өнеркәсіптік  синтезде бензол, этилен, ацетиленмен қатар соңғы жылдарда метан  (табиғи газдың негізгі бөлімі) көміртек  тотығы (генератор газынан) т.б.  қолданылатын  болды.

Бұлармен  қатар  витамин, гормон, көмірсулар, майлар  және  дәрі  заттарының (антибиотиктер, пеницилин, стрептомицин) т.б.) синтезі  жасалынған.

Жаңа  заттар  синтездеуде  анорганикалық химияның  да көп табыстары бар. Қазір белгілі  химиялық  қосылыстардың саны  2 миллионға жуық, оның 300 мыңы  аногганикалоық қосылыстар. Осы қосылыстардың көпшілігі табиғатта  кездемспейтін адам  қолымен жасалынған  сиетезделген қосылыстар.  Осы  соңғы 10 жылдың  ішінде 500 мың қосылыс синтезделді, яғни жылына 50 мың қосылыс  алынған  десек  оның  8 мыңы анорганикалық  қосылыстар  екен.  Солардың  маңыздылары: түрлі  керекті  қасиетті (оңай немесе қиын балқитын, өте қатты не жұмсақ; отқа , суға, қышқыл мен сілтіге  берік т.б.) құймалар,  мысалы  карбид, нитрид, борид, фосфид  және всилицид  сияқты аса  қөатты  құймалар  - осы  анорганиканың  табысы.

Силикат  және  керамика  заттарының жаңа  өндірісі – отқа  берік, химиялық тұрақты шыны  керамикалар; аса  қатты, оптикалық  шынылар, басқа да құрылыстық материалдар, минералдық қышқылдар, сілтілер, тұздар, құнарланғыштар,  шала  өткізгіштер, диэлектриктер, квант  генераторларының  материалдары  аса өткізгіштік  және магниттік   қасиетті материалдар -  осы  анорганикалық  синтездің  табыстары.

Комплексті  қосылыстар  синтезі  өте  үлкен  өріс  алуда. Әсіресе  ерекше  маңыздысы – сирек  кездесетін  және  радиоактив  элементтер  технологиясы  жөнінде  зор табыстар.  Мұндағы  негізгі  міндет – комплекстердің  құрылысын  және  олардағы  химиялық байланыстың   табиғатын зерттеу.

Анорганикалық заттар синтезінде  алда  тұрған  міндет – анорганикалық  полимерлер  алу.

Соңғы  кезде кремний – органикалық заттардың  синтезі жөнінде  ұлкен табыстарға  қол  жетті. Мұнда  кремний  органикалық  полимерлерден  каучук  тәрізді  заттар, пластмасса, лак  жасауға жарамды  смола   тәрізді  бағалы  заттар   алынды.

Бұл  жаңа  заттарды синтездеуде  химияның  алдына  күн сайын жаңа  талаптар, жаңа міндеттер  қойылуда, мысалы,   реактивтік  двигательдер мен  снарядтарға лезде жанатын өте  калориялы сұйық отын синтездеу және т.т. керек болды.

Химияның синтез жөніндегі алға  қойып отырған талвабы – қажетті  қасиетті   заттардың қандайын да  болса қолдан жасап  алу.

Технология  процестерін  жақсарту.  Химиялық  процестерді  жақсарту,  жаңарту  ждқөніндегі ғылыми –зерттеу жұмыстарының  бірқатар табыстары соңғы  кезде  өнеркәсіпке  енгізілді. Бұл табыстардың  бастылары: химиялыұқ реакцияларға  зор  әсер  ететін  катализаторлар (реакцияны  тек тездерту   ғана  емес,  оны  қажетті  бағытта  жүргізу) , күшті  қысымдар -10,100, 1000 атмосфера жиі  қолданылады. (жақында 400 мың атмосфералық қысыам  сыналды). Көп реакцияларда катализаторлар мен  қысым қабат  қолданылады.

Бірқатар  процестерге  - металдың  өзін,  оның  карбидін,  азот  қосылыстарын  алғанда –жоғары 1000-3000º температуралар  қолданылады. Соңғы  кезде жоғары  температураны 1000000º – тан  асыратын  болды.  Кей  процестерде  төмен температура, абсалюттік  нольге жуық  температура қолданылады.

Бірқатар химиялық  процестерде  оған  әсер  етуші басқа  факторларды – реакцияланушы заттардың  концентрациясын  өсіру,  жанасатын  бетін ұлғайту, ультракүлгін сәулелерін  түсіру, электр разрядтарымен  әрекеттеу, циклон, плазма т.б. қолданылады.

Электр  энергиясы  арзандаған  сайын электрохимиялық, электротермиялық  өндірістер  көбейеді.

Химиялық,  механикалық, термиялық  әрекеттергеи    төзімді  материалдардан  жасалуы, мысалы, арнаулы  құймалар,  резиналар,  пластмассалар,  химиялық  тұрақты  желім,  замазка  тағы  басқа   бұрын  қолданылмаған  химиялық  процестерді  өткізуге  мүмкіншілік  туды.

Процестің   өнімділігін  арттыру  үшін  ауа  орнына  оттек  қолданылатын  болды. 

Өндірісті үздіксіз  ету,  оны  автоматтандыру,  механикаландыру химиялық  технологияда  кең  қолданылуда.

 

 

 

 

 

 

ІІІ  бөлім

Қазақстанның  химия  өнеркәсібі.

 

 

Қазақстанда Октябрь революциясына дейін айтарлықтай химия  өнеркәсібі болған  жоқ. Шымкентте  кішкентай сантонин заводы ғана  болған. Химия  ғылымы,  химия  өнеркәсібі  болмағанмен,  халық  кейбір  химиялық  реакцияларды тауып,  біліп  керегіне  жаратқан.

Ел  ішінде  ертеден  өріс  алған  кейбір  химиялық  процестерден   мысалдарын  кетіруге  болады. Ол я өздігінен, я от пен күннің  қызуынан  жеретін  процестер: еріту, суалту  процестері – тұз қайнату,  сақар  жасау,  айдау  процестері -  қи  майын,  сүйек  майын айдап алу;  ашыту, ұйыту,  іріту  процестері – мал  сүтінен  айран,  қымыз,  шұбат,  ірімшік,  құрт және т.б.  жасау;  тері  илеу;  сабын  қайнату;  экстракциялау,  шаймалау (выщелачивание) процестері  өсімдіктің  бойындағы бояуларды (томар бояу,  қына т.б.)  шығарып алып,  шүберек,  жүн,  тері,  сүйек,  ағаш бояу;  минералдық  бояулар  жасау – жоса,  көктас  т.т.  басқа   бояуларға,  сырға  айналдырып ағаш,  қыш, тас (зират сырлау) заттарын  сырлау,  осылардан  кіреуке де  (глазурь) жасаған,  металл  өңдеу  - зергер  ұсталар  кейбір  металдардан (Fe, Au, Ag, Sn, Pb, Cu) түрлі  бұйымдар  жасаған  оларды өңдеп  білген.

Бірінші  бесжылдық  кезінде  жаңадан   химия  өнеркәсіп  орындары  салына  бастағанда,  Қазақстанда  да  30  жылдардан  бастап әуелі  Ақтөбеде,  сонан  соң басқа  жерлерде  де  химия  өндірістері  салынып,  қазіргі  кезде  Қазақстанда  әжептәуір химия  өнеркәсібі  бар. Республикада  шығарылатын  химия  өнімдерінің   бастылары  мыналар: фосфор,  азот, калий  және  магний   тыңайтқыштары,  минералдық  қышқылдар,  сірке  қышқылы, ацетальдегид, кальций  карбиді,  калий  және хром  тұздары, этил  спирті, ас тұзы, натрий сульфаты, фторлы  аллюминий, аммиак,  кокс газы, фенол, мазут, бензин бутан –бутадиен газдары, штапель торқа, дәрі-дәрмектер (морфин, наркотин, сантонин) . Республикада  мынадай  химия  өнекәсіптері  бар. Ақтөбе  химия  комбинаты, хром  тұздары  заводы,  Жамбыл суперфосфат  заводы, Арал  тұз  комбинаты, органикалық  заттарды  өндіретіндері: Теміртау  каучук  зауыты, Қазақ  металлургия  заводының кокс- химия  цехы, Атырау  мұнай  өңдеу  зауыты, Қостанай штапель-торқа  зауыты,  Шымкент  химия  -фармацевтика  зауыты,  Шымкент  гидролиз  зауыты.

Қазақстанда шикізат  қорының  молдығы  осы  кезде  жұмыс  істейтін  заводтарды кеңейтуге  ұлғайтуға ,  сонымен  қатар  жаңа   өнеркәсіптер   ұйымдастыруға  мүмкіншілік  береді. Қазіргі  кезде   жоғарыда  айтылғандардан   басқа қос суперфосфат, аммофос,  мал  жемі  фосфаты, синтетикалық каучук, этилацетат, меламин, күйдіргіш натр, хлор, бояу-сырлар,  нафталин, фурфурол,  күйе,  автомобиль  шиналары,  резинадан  техникалық  бұйымдар,  ацетат- штапель торқа, жаңа  дәрі-дәрмектер, элементтік  фосфор,  фосфор  тұздары,   мал  жемі  фосфаты  өндіріле  бастады.

Ғылым   академиясының  4  зерттеу  институты,  өндіріске  де,  ғылымға да химиядан  кадр  даярлайтын Қазақстан мемлекеттік  университеті  бастаған  3  жоғарғы  оқу  орны Қазақстан   химия   өнеркәсібіне  жан-жақты  көмек  көрстуде. Жоғарыда   1913  жылы Россияда  жоғары  білімі  бар  бір мыңдай   химиктер  болғаны  айтылған, ал  қазіргі  кезде  Қазақстанда  тек  университеттің  химия  факультетін   бітіріп  шыққандар  екі  мыңнан  асты,  Оның  үстіне  Алматы,  Семей,  Қызылорда, Петропавл,  өскемен    педагогтық   институттары  мыңдаған  химия  пәні  мұғалімдерін  даярлап  шығуда.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пайдаланылған   әдебиеттер:

1. Жалпы химия., Бірімжанов Б.А.
2. Химия негіздері., К.Аханбаев
3. Жалпы  және  органикалық  химия., Р.Насиров