Лекция Современная химия: экономический и социальный эффект

Химическая экология
Изучение химических процессов в биосфере, оценка химических загрязнений окружающей среды и их влияние на экологическое равновесие, разработка методов обезвреживания и утилизации вредных отходов, экспертиза социальных проектов.
Угроза экологической катас­трофы требует решительного пересмотра отношений современной «химической» цивилизации и природы в сторону оптимизации этих отношений.
Химическая энергетика
Разработка технологий преобразования химической энергии, производство энергоемких веществ, материалов для энергетики, освоение новых энергетических ресурсов.
Химия сырьевой проблемы
Усовершенствование методов добычи и переработки сырья, повышение степени извлечения полезных компонентов, замена дефицитных видов сырья более дешевым и доступным.
Из сказанного вытекает, что место и роль химии в совре­менной цивилизации должны рассматриваться системно, т.е. во всем многообразии отношений, существующих между обществом и природной средой в рамках критерия экологичес­ки безопасности. При этом неизбежно рассмотрение химии как активного элемента сложной системы «общество-природа», представляющего собой, в свою очередь, открытую си­стему со своей структурой и взаимообменом между веществом, энергией и информацией.

1. Основные концепции современной химии.

1.1. Концепция свободных радикалов.
В физике, химии, биологии, топливной промышленности, ракетной технике и космонавтике все более важное значение приобретают процессы, в которых принимают участие свободные радикалы. Впервые понятие «радикал» было введено в химическую терминологию французским ученым Лавуазье в 1789 г. для объяснения строения органических кислот. В настоящее время известно, что свободные радикалы – это частицы с неспаренными электронами на граничных орбиталях, обладающие парамагнетизмом и высокой реакционной способностью (парамагнитными называются вещества, в которых возникает магнитный момент, параллельный внешнему магнитному полю). Свободные радикалы могут быть нейтральными или заряженными (ион-радикалы), короткоживущими (доли секунды) или долгоживущими (стабильными в течение нескольких лет) при Т = 298 К, твердыми, жидкими или газообразными телами. Обычные (то есть короткоживущие) радикалы могут существовать и значительно дольше, но только при весьма низких температурах, в инертных средах или в вакууме. К реакциям, в которых участвуют свободные радикалы, относятся горение и взрыв, термический крекинг (распад) и полимеризация, процессы окисления и стабилизации углеводородного топлива, смазочных масел, пластмасс и резин, окислительная деструкция пищевых продуктов и медикаментов, различные биохимические реакции. Началом широкого и разностороннего исследования радикально-цепных процессов можно считать выход в свет монографии Семенова «Цепные реакции» (1934).
Особенно интересным было применение к исследованию свободных радикалов в газовой фазе спектроскопических методов. Однако, более перспективным при исследовании реальных систем оказался метод абсорбционной спектроскопии. Для определения систем большое значение имеет применение масс-спектрометрического метода.