Презентація: "Роль органічної хімії у розв’язуванні сировинної, енергетичної, продовольчої проблем, створенні нових матеріалів"

Роль органічної хімії у розв’язуванні сировинної, енергетичної, продовольчої проблем, створенні нових матеріалів

Досліджуючи органічні речовини, учені не лише здійснюють наукові відкриття, а й сприяють розв’язанню сировинної, енергетичної, продовольчої проблем, створюють нові матеріали, яких не існує в природі та які своїми властивостями не поступаються природним, а багато в чому й кращі за них. Нині кількість синтезованих сполук сягає понад 8 мільйонів. Органічній хімії належить провідна роль у забезпеченні людства одягом і житлом, джерелами енергії, у створенні нових матеріалів, зміцненні здоров’я людини й захисті довкілля. Хімія. Сировинна проблема. Енергетична проблема. Продовольча проблема. Створення нових матеріалів

Роль органічної хімії у розв’язанні сировинної проблеми Нафта, природний газ, кам’яне вугілля внаслідок різноманітних хімічних і фізико-хімічних перетворень забезпечують органічний синтез необхідною сировиною. Органічний синтез — це галузь хімічної промисловості, що займається добуванням органічних сполук, здійснюючи хімічні перетворення.

Завдяки винайденню процесу переробки нафти одержують сотні найменувань різноманітних нафтопродуктів, кожний з яких є чи може стати цінною сировиною для тієї чи тієї галузі сучасного виробництва. Це дало змогу відмовитись від дороговартісної харчової сировини у виробництві каучуків, розгорнути потужне виробництво полімерів, фарб, ліків тощо синтетичним способом. Найважливіші нафтопродукти — це моторне паливо (авіаційний і автомобільний бензини, реактивне й дизельне паливо); енергетичне паливо ( паливо для газових турбін і котелень); нафтові масла (засоби, призначені для зменшення сили тертя). Нафтопереробні заводи виробляють нафтопродукти та готують сировину для такої галузі промисловості, як нафтохімія.

Завдання хімії щодо вирішення сировинної проблеми. Основні завдання хіміїСтворення альтернативної дешевої сировини. Комплексне використання сировинних ресурсів. Багаторазове використання сировини. Використання відходів як сировини

Роль органічної хімії у розв’язанні енергетичної проблеми Енергетика – основа економічного зростання та розвитку країни. Від енергетичних ресурсів залежить багато промислових процесів, робот установ, медичних і культурних закладів, сільського господарства, транспорту, побутових приладів. Хімічна, нафтопереробна, гірничодобувна промисловості також потребують енергії. Лідером серед природних енергоресурсів залишається нафта, хоча важливе місце посідають вугілля, газ, деревина, горючі сланці, торф. Однак, ці енергоресурси швидко виснажуються, обмежуючи їх використання.

Природні та хімічні джерела енергіїДжерела енергіїПриродні ресурси. Хімічні речовини. Енергія Сонця. Нафта. Газ. Вугілля. Деревина. СланціТорф. Радіоактивні речовини. Спирт. Водень. Силіцій та його сполуки. Водяний газ

Способи розв’язання енергетичної проблеми Завданням хімії сьогодення є розробка комплексного енерго-технічного використання паливних ресурсів. Використання індивідуального опалення в приватних квартирах і будинках є дієвим вирішенням проблеми втрати теплоти в навколишнє середовище під час його транспортування до помешкань.

Біопаливо – альтернативне пальне з відновлюваних джерел. Біодизельне паливо виготовляють з технічних олій – соняшникової, кукурудзяної, соєвої, ріпакової. Під час виробництва відбувається переестерифікація олії метанолом або етанолом.

Відновлювані джерела енергії

Використання сонячних батарей Геліоенергетика – сонячна енергетика. Серед інших природних енергоресурсів є найдешевшою. Проте виготовлення сонячних батарей є достатньо дорогим. Та вони здатні окупитися вже з декілька років використання. Також певним мінусом сонячних батарей є те, що їх потрібно доволі багато для використання. Проте технології не стоять на місці та вже зараз удосконалюють цей тип батарей.

Енергія вітру Вітроенергетика – галузь енергетики, що спеціалізується на перетворенні кінетичної енергії вітру на електричну енергію за допомогою вітрових турбін. Виробництво таких турбін є складним процесом.

Роль органічної хімії у подоланні продовольчої проблеми Продовольча проблема є однією з найглобальніших на планеті та залежить від багатьох факторів: стрімке збільшення населення, нераціональне використання ресурсів та орних земель, глобальне потепління, збройні конфлікти. Все це призводить до недоїдання та голоду серед найменш забезпечених груп населення планети.

Як вирішити проблему нестачі продовольства? Вирощування городини в цілорічних опалюваних теплицях. Проте це є доцільним при наявності достатньої кількості води та зменшених витратах на транспортування. Адже при далекому транспортуванні збільшується ціна продукції, що робить її не доступною для малозабезпеченого населення. Органічна хімія дозволила винайти полімерну плівку, котра здатна перетворювати короткохвильове ультрафіолетове випромінювання на довгохвильове. Воно пришвидшує ріст та дозрівання рослин.

Вироби хімічної промисловості, котрі придатні для використання у вирощуванні рослин: Пластикові труби, сітки для затінення, геотекстиль, гідрогелеві кульки для вирощування рослин, виготовлення компосту в якості органічного добрива – все це досягнення органічної хімії.

Вирощування рослин також потребує засобів для їх захисту від хвороб та шкідників. Та використання народних методів є малоефективним, оскільки концентрація речовин буде занизькою. Тому хіміки навчилися робити концентровані препарати та синтезувати штучні для використання у агропромисловості для боротьби зі шкідниками та хворобами.

Консерванти Важливим етапом подолання продовольчої проблеми є транспортування та зберігання продуктів харчування. Для покращення зовнішнього вигляду та подовження термінів зберігання овочі та фрукти вкривають тонким шаром харчового воску. Він також запобігає появі цвілі та проникненню бактерій. Для подовження термінів зберігання їжі також використовують консерванти, серед яких є органічні речовини – оцтова, яблучна, лимонна, молочна кислоти тощо. Використання полімерних упаковок подовжує термін зберігання продуктів.

Стимулятори росту Завдяки вченим, котрі навчилися видобувати корисні речовини з різних джерел та виготовляти концентровані препарати для стимуляції росту рослин, стало можливим пришвидчувати та покращувати їх ріст і розвиток. Однак використання біологічних препаратів є недостатнім. Тож хіміки навчилися виготовляти синтетичні аналоги природних фітогормонів та біостимуляторів. Серед природних речовин прекрасним добривом є кавова гуща. Її також можна використовувати, як субстрат для вирощування грибів.

Використання кормової сечовини – карбаміду (продукт органічного синтезу) забезпечує оптимальну роботу рубця шлунку, де синтезується велика кількість мікроорганізмів. Виробництво штучного м’яса та іншої їжі є досягненням органічної хімії. такий тип м’яса вирощується в лабораторних умовах і ніколи не було частиною живої тварини. Цей тип м’яса не є тотожним імітації м’яса, котре виготовляють із рослинних білків і використовуються в раціоні вегетаріанців.

Використання штучних кормів Хімічна промисловість також займається тим, що виготовляє ліки, вітамінні комплекси, біологічні добавки, антибіотики для тварин. Сечовина, солі амонію, синтетична аміачна вода використовують у відгодовуванні сільськогосподарських тварин для пришвидшення та стимуляції росту. Все більшого поширення набувають штучні корми. Вони містіть велику дозу білка та виготовляються на основі біологічного синтезу із використанням дріжджів та бактерій.

Роль органічної хімії у створенні нових матеріалів Найпоширенішими матеріалами у промисловості є метали та їх сплави. Проте атомна, космічна, хімічна та інші галузі потребують покращення вже існуючих матеріалів або створення нових, оскільки в цих галузях апарати піддаються впливу різноманітних руйнівних факторів. Для створення нових матеріалів використовується природне викопне паливо: нафта та продукти її переробки, супутній та природний гази, вугілля. Прикладом їх застосування можуть служити пластмаси, синтетичні каучуки, тепло- та звукоізоляційні матеріали.

Завдання органічної хімії Розробка технологій з випуску нових безпечних для живої природи речовин. Переробка відходів на цінні та безпечні матеріали. Безпечне знешкодження та утилізація отруйних та радіоактивних речовин. Розробка нанотехнологій спільно з іншими науками.