Связь химической технологии с другими науками

Связь химической технологии с другими науками [c.37]

Рис. 4.3. Связь химической технологии с другими науками

Химическая технология — это наука, изучающая такие производственные процессы переработки, которые хотя бы на одной стадии связаны с изменением состава, строения и свойств веществ, то есть с превращением их в другие вещества. [c.34]

Физическая химия как наука возникла в конце прошлого века в связи с применением термодинамических методов для решения химических проблем. Этот подход оказался необычайно плодотворным. Оп кардинальным образом изменил привычные концепции эмпирической химии и создал совсем новый взгляд на проблему химического превращения. Удалось показать, и это полностью соответствует опыту, что способность веществ вступать в химические реакции зависит не только от природы реагентов, но и от физических условии проведения процесса — от давления и температуры. Для равновесных систем эту зависимость удалось описать количественно и это послужило фундаментом современной химической технологии. Другим крупным достижением термодинамики явился расчет химических равновесий без собственно химических экспериментов. Появилась возможность прогнозировать выходы продуктов реакции только па основе данных о термодинамических свойствах отдельных реагентов. С тех пор термодинамика заняла прочное место в теоретической химии и стала первой частью любого курса физической химии. [c.3]

Накопление в реагирующей системе активных продуктов или тепла может приводить к колебательному протеканию реакции во времени. При этом условия устойчивости становятся сложнее, чем в простых случаях, рассмотренных выше. Наряду с простой непериодической неустойчивостью, с которой мы имели дело до сих пор, становится возможной также и колебательная неустойчивость, т. е. самовозбуждение колебаний. Химические колебания имеют важное значение для ряда вопросов науки и техники. Так, одной из основных особенностей живого организма является наличие биологических ритмов, которые могут быть связаны с периодическими химическими процессами. С другой стороны, возникновение самовозбуждающихся колебаний при техническом осуществлении экзотермического химического процесса может привести к опасным разогревам и, следовательно, химик-технолог должен уметь взять такие колебания под свой контроль. Эти вопросы привлекают большой интерес в последнее время в связи с проблемой автоматизации химических производств. Тем самым возникает связь химической технологии с теорией автоматического регулирования и ее основой — теорией колебаний [1]. [c.430]

В связи с этим, химическая технология как наука связана с изучением химических, физико-химических, массо- и теплообменных и других процессов, с выбором методов и способов переработки исходного сырья в продукты и предметы потребления, а также средства производства и, наконец, с выбором маршрута прохождения сырья и полупродуктов по различным аппаратам, связанным в единую технологическую схему. [c.16]

В начальный период формирования теоретических основ химической технологии в конце XIX и первой трети XX веков химические и физические аспекты рассматривались без их выделения в самостоятельные научные направления. Физические аспекты химической технологий постепенно сформировались в отдельную науку Процессы и аппараты химической технологии , предметом изучения которой являются теплотехнические, гидродинамические, диффузионные, гидромеханические, механические и другие процессы, а также аппараты для их осуществления. Большой вклад в ее развитие внесли ленинградская и московская школы ученых. Новые возможности перед этой наукой открываются в связи с разработкой основ применения кибернетики и математического моделирования в химико-технологических процессах. [c.4]

Возникновение химической технологии, как и других технологических наук, связано с промышленной революцией, с появлением машинного производства. В отличие от ремесленного оно представляет собой не что иное, как техническое применение естественных наук. Истоки этих наук обусловлены успехами механики и энергетики. ...Машинное прядение выдвинуло необходимость машинного ткачества, а оба вместе сделали необходимой механико-химическую революцию в белильном, ситцепечатном и красильном производствах . [c.18]

Стремление к реализации подобных сложных задач привело к интенсивному накоплению знаний на стыке двух наук — кибернетики и науки о химической технологии. В связи с постановкой и решением проблем химической технологии с использованием методов и средств кибернетики в последние годы возникло новое научное направление, получившее название химическая кибернетика (уже достигнуты значительные результаты, опубликованы монографии, сборники и другие источники информации, освещающие теоретические и практические достижения в этой области). [c.27]

Монография рассчитана на научных работников, преподавателей вузов, аспирантов и студентов, производственников и проектировщиков, деятельность которых связана с химией и химической технологией, нефтехимией, физикой и теплофизикой, энергетикой, металлургией, геохимией и другими отраслями науки и техники. [c.3]

Химия не может изучаться как узкая, замкнутая в себе наука о какой-то отдельно рассматриваемой форме движения материи. Ею пользуются и другие науки неизмеримо велика и роль ее в практике широко распростирает она руки в дела человеческие — в промышленность, энергетическое хозяйство, в сельское хозяйство. В меру возможности и эта сторона химии освещается здесь, в частности, в связи с проблемой политехнизации, но применение законов и теорий химии в связи со спецификой химических реакций для массового производства нужных нам веществ — это предмет особой науки, химической технологии. Проблемы этой науки освещаются Институтом методов обучения АПН особо, в трудах проф. Д. А. Эпштейна. [c.4]

Прекрасные образцы диалектики абстрактного и конкретного Менделеев показывает на примере связи химии с технологией. В живом сочетании чисто абстрактных интересов философского понимания явлений природы с чисто конкретными интересами технических сведений он усматривает большой интерес к химической науке. Все те отрасли техники, которые основаны главным образом на химических превращениях вещества, составляют, с одной стороны, истинное содержание химической технологии , а с другой,— всегда и всюду входят в предмет изложения химии. Различны только точки зрения при их рассмотрении в химии разбирается преимущественно внутренняя сущность совершающихся изменений вещества, например, при производстве соды или какой-либо краски, а в технологии преимущественно рассматривают те способы или приемы, которыми удобнее, скорее и дешевле, т. е. с меньшею тратою труда и материалов, производится данное химическое превращение. Обобщить эти способы, дать их смысл и возможность владения ими — составляет ту общую задачу технологии, до которой она ныне достигла лишь в немногих отдельных случаях, которые хорошо разработаны в химических лабораториях. Поэтому, даже со стороны чисто прикладной — статьи химического содержания неизбежно должны на каждом шагу сопри- [c.180]

Второе издание специально подготовлено как учебное пособие, в связи с чем сокращен объем и исключены разделы, дублирующие в известной мере содержание других курсов, читаемых в химико-технологических вузах ( Процессы и аппараты химической технологии , Автоматизация химических производств ). Книга весьма существенно переработана и ее содержание приведено в соответствие с современным уровнем науки и техники. [c.6]

В соответствии с определением Европейской Федерации Биотехнологов (ЕФБ, 1984) биотехнология базируется на интегральном использовании биохимии, микробиологии и инженерных наук в целях промышленной реализации способностей микроорганизмов, культур клеток тканей и их частей. Уже в самом определении предмета отражено его местоположение как пограничного, благодаря чему результаты фундаментальных исследований в области биологических, химических и технических дисциплин приобретают прикладное значение. Биотехнология непосредственно связана с общей биологией, микробиологией, ботаникой, зоологией, анатомией и физиологией, биологической, органической, физической и коллоидной химией, иммунологией, биоинженерией, электроникой, технологией лекарств, генетикой и другими научными дисциплинами [2,3]. [c.4]

Развитие технологии стекла в этом отношении менее наглядно. И все же ведущую роль в науке о материалах играли технологи. Эта наука занимается разработкой новых материалов для удовлетворения специфических потребностей техники и устанавливает связь между свойствами материала, с одной стороны, и химическим составом и структурой — с другой. За последние 100 лет в этой области наблюдается неуклонный прогресс, особенно в таких отраслях промышленности, как производство оптических стекол и стекол, используемых в электротехнической промышленности. По мере появления новых отраслей техники, требующих применения стекла, ускоряется и развитие науки о стекле. В качестве примеров можно привести лазеры, инфракрасную оптику и оптические приборы, в которых используется и волокно. Получены также совершенно новые стеклообразные материалы, которые сейчас интенсивно исследуются во многих лабораториях мира — стеклокерамика (ситаллы), которой посвящена первая монография этой серии, полупроводниковые стекла и быстро растущая группа халькогенидных стекол. [c.7]

Сам термин массовая кристаллизация появился не случайно. Его введение связано с теми особенностями, которыми обладает процесс образования кристаллических осадков в промышленных условиях. К ним, в частности, относятся образование большого числа центров кристаллизации, рост кристаллов в условиях конкуренции, соударений и сложных концентрационных и температурных полей, перекристаллизация и т. п. Перечисленные особенности и всевозрастающая роль кристаллизации в химической технологии заставили решать проблему превращения этого процесса из искусства в науку. Для ее решения стали проводить исследования самого различного плана, связанные с производством различного рода удобрений, химических реактивов, ряда органических продуктов и других соединений. Новым стимулом к развитию исследований по кристаллизации послужило производство веществ особой чистоты в связи с использованием кристаллизационных методов очистки. [c.9]

В решении этих задач технология опирается на законы химии, физики и других наук. С самого зарождения химическая технология неразрывно связана с химией. Она не только использует законы химии, но и ставит перед ней вопросы, изучение которых приводит к созданию новых разделов этой науки. Например, учение о кинетике химических реакций и катализе в своем развитии теснейшим образом переплетается с технологическими исследованиями и производственной практикой. [c.9]

Инженерная энзимология как одна из главных ветвей биотехнологии развивается в разных направлениях. Если на первых этапах своего становления инженерная энзимология опиралась на связи с микробиологией и различными дисциплинами химической науки (макрокинетика, полимерная химия, адсорбция и хроматография, органическая химия, химическая технология), то новый современный этап ее развития в значительной степени связан с другими разделами биотехнологии и прежде всего генной, белковой и клеточной инженерией. Сегодня хорошо понятны те ограничения, которые накладывает белковая природа биокатализаторов на их крупномасштабное использование в промышленности температурная нестабильность, ингибирование высокими концентрациями субстратов и продуктов, влияние pH, ионов металлов и других факторов среды. Часть этих проблем может быть решена методами инженерной энзимологии, которые позволяют изменять свойства поверхности белковой глобулы и в целом влиять на ее свойства. Этот подход, несмотря на свою простоту, не позволяет направленно изменять свойства ферментов, и поэтому часто носит эмпирический характер. [c.135]

Большинство публикаций посвящено практическим вопросам выращивания кристаллов. К сожалению, многие из них основаны на методе проб и ошибок, при котором сначала ценой большого труда и затраты времени находят технологию выращивания кристалла, а уже затем стремятся понять те процессы роста и образования дефектов, которые протекают в установке. Такая ситуация имеет не только субъективные, но и объективные причины, связанные со множеством взаимосвязанных физических и химических факторов, влияющих на рост кристалла гораздо сильнее, чем на имеющиеся в обиходе измерительные приборы. В этой обстановке монографии, суммирующие современный опыт в области роста кристаллов, становятся чрезвычайно необходимыми. Особенно важно в настоящее время связать фундаментальные процессы роста кристаллов с технологическими приемами выращивания. Прямая связь не всегда еще видна при современном уровне знаний, однако попытки установить ее там, где это возможно, должны постоянно и смело предприниматься. Издание книги известных американских специалистов Р. А. Лодиза и Р. Л. Паркера нам представляется заметным продвижением по этому пути. Экспериментатор-практик Р. А. Лодиз и теоретик Р. Л. Паркер (который выполнил в свое время также прекрасные экспериментальные работы по нитевидным кристаллам) хорошо дополняют друг друга именно с точки зрения единства науки и практики. Поэтому издательство и редакторы решили предложить читателям монографию Р. А. Лодиза и монографический обзор Р. Л. Паркера вместе, под одной обложкой, хотя писались обе книги независимо. Мы рады возможности поблагодарить авторов за согласие на такое объединение и за содействие нашей работе. [c.5]

Деятельность химиков и технологов связана главным образом с превращением молекул эта область может быть названа техникой молекул . Основным ее назначением является получение сведений о поведении молекул в виде достоверных количественных данных о химических, физических и термодинамических свойствах чистых веществ и смесей. Многие необходимые данные уже имеются, а современная молекулярная теория обеспечивает надежную основу для предсказания других нужных величин. Действительно, с точки зрения современного физика все известно о молекулах . Дж. К. Слейтер в своей книге Современная физика говорит, что (в ядерной физике) ... мы все еще ищем законы, тогда как в физике атомов, молекул и твердых тел мы нашли законы и делаем выводы из них . К сожалению, далеко не одно и то же, знать законы и иметь цифровой материал, который могли бы использовать инженеры и научные работники, занимающиеся прикладными науками. [c.19]

Количественный анализ тесно связан с общей химией, химической технологией, исследованиями полезных ископаемых, металлургией, биохи мией, почвоведением и рядом других наук. Развитие количественного анализа в значительной степени связано с требованиями практики — необходимостью исследовать различные материалы, а также химические соединения, получаемые в лаборатории. Для разработки методов количественного анализа широко используются достижения общей, органической и физической химии как в отноп ении теории, так и в отношении методики кспе-римента. [c.9]

При изучении широкого круга задач химической технологии используют экспериментальные данные, полученные на моделях и натурных объектах, имеющих различные значения обобщенных переменных. Эти данные представляются в виде той или иной аппро-ксимационной связи между критериями. При этом теория подобия позволяет использовать представленные таким образом опытные данные для расчета аналогичных процессов, имеющих иные значения критериев. Иллюстрацией такого метода использования экспериментальных данных служат многочисленные критериальные уравнения, применяемые в гидромеханике, теплотехнике, химической технологии и других областях науки и техники [4, 7—12]. [c.13]

Эта внутренняя связь между химической технологией и химической наукой вытекает из того, что химические превращения, говорит Менделеев, закрыты , молекулярны, невидимы в своем механизме и требуют для сознательного обладания ими такого знакомства с ними, какое возможно для видимых механических изменений, иначе технолог будет просто слеп для той механики, которая нужна на химическом заводе . Вот почему, по Менделееву, там, где химическое развитие не пустило еще глубокие корни, трудно создать новые роды химической промышленности, ибо без предварительного знания, про-грес химических заводов немыслим, не существует и существовать, наверно, никогда не будет... и даже самая целесообразность соотношения между средствами и материалами, с одной стороны, и способами заводской переработки, с другой,— не даются иначе, как при знакомстве с наукою, хотя бы уже потому, что без химического анализа заводское дело идти хорошо и выгодно не может 2°. [c.181]

В настоящее время термодинамические методы находят широкое применение в самых различных областях химии и химической технологии. Как исследователи, работающие в лабораториях, так и инженеры химики, в первую очередь инженеры-проектировщики, постоянно сталкиваются с необходимостью термодинамического рас смотрения различны.х вопросов. Каждый научный работник и каждый инженер, задумывающийся над осуществлением какой-либо новой химической реакции, прежде всего стремится узнать, возможна ли она термодинамически, т. е. насколько положение равновесия этой реакции сдвинуто в сторону образования интересующего его продукта. Пользуясь термодинамическими методами, можно рассчитать теплоты различных химических и физико-химических процессов, температуру, развивающуюся в двигателе, поршневом или реактивном, длину реактора, в котором интересующая нас реакция будет протекать до нужной глубины превращения исходны. веществ, и решить многие другие важные вопросы. По мере того как термохимия и наука о строении молекул накапливают все больше и больше конкретных данных, увеличивается и число вопросов, для которых можно, найти точное решение расчетным путем, не прибегая к экспериментальным исследованиям. Наряду с этим создается возможность отыскания различного рода закономерностей, помощью которых можно проводить вычисления, не имея соответствующих данных, но получая результаты с удовлетворительной для многих целей точностью. Этими обстоятельствами и объясняется широкое проникновение термодинамических вычислений в различные области химии. Б связи с этим книга Беннера Термохимиче-ские расчеты может оказаться полезной для различных кругов читателей. Инженеры найдут здесь простые методы расчета некоторых видов химической аппаратуры, химики-органики — расчеты равновесий важных органических реакций, студенты и аспиранты смогут познакомиться с основами вычислений термодинамических величин по спектроскопическим данным. К достоинствам книги относится конкретность изложения, наличие большого количества задач и примеров. Рекомендуя книгу Беннера всем желающим применять термодинамические методы на практике, мы никак не можем рекомендовать ее для изучения термодинамики. Основные законы термодинамики сформулированы автором во многих случаях недостаточно строго, а рекомендуя различные методы расчета, автор [c.5]

Несомненно, что сейчас химия со своими продуктами, методами и концешщями стоит на путях, которые ведут в будущее. Но ее успешное продвижение вперед тесно связано с другими дисциплинами, особенно с физикой, техникой и биологией, и эта взаимосвязь приводит к возникновению пограничных наук и областей знания, в создании которых химия играет роль авторитетной повитухи . Все более отчетливо проявляются в развитии химической промышленности тенденции взаимного проникновения и взаимного влияния отдельных составных частей и дисциплин. Развитие современного химического производства немыслимо без развития и совершенствования методов монтажа установок, электроники, измерительной, управляющей и регулирующей техники, научного приборостроения, а также без улучшения сырьевой базы и энергетического хозяйства. Для всех этих отраслей хозяйства химия становится главным потребителем. Одновременно для своих основных поставщиков она разрабатывает новые продукты и методы, а также различные вспомогательные средства, ускоряющие прогресс этих отраслей. Междисциплинарное сотрудничество и специализация-вот формула успеха, имеющая значение также и для химии. Поэтому не случайно, что многие описанные в этой книге достижения обязаны своим происхождением не только активности химиков, но и тр у-дам специалистов других наук и дисциплин ученых, техников, технологов, машино- и аппаратостроителей, физиков, математиков и биологов. В будущем это сотрудничество станет еще более тесным. [c.11]

Второе издание учебника по биологической химии, как и первое, написано по материалам лекций, которые авторы на протяжении ряда лет читают на биологическом и химическом отделениях факультета естественных наук Новосибирского государственного университета. Хотя с момента вы.хода первого издания прошло не очень много времени, учебник потребовал некоторой доработки в связи с бурным развитием ряда областей биохимии и смежных дисциплин. Достаточно упомянуть такие понятия, как рибозимы — ферменты, построенные из молекул РНК и не содержащие белка, как селекция нуклеиновых кислот in vitro, превратившаяся в могучий инструмент исследования взаимодействий нуклеиновых кислот между собой и с другими лигандами, как интенсивное развитие анти-смысловой технологии в качестве наиболее направленного подхода к борьбе с вирусными и онкологическими заболеваниями, понятие об апаптбзе — запрограммированной клеточной смерти, по-виДимому, являющейся важным путем регуляции клеточных делений и, в частности, предотвращения малигнизации клеток. Без представления этих понятий и ознакомления с новыми революционизирующими исследования методами невозможно полноценное биохимическое образование. [c.6]

В области технологии сушки основное значение приобретает наука о формах связи влаги с материалом, созданная акад. П. А. Ребиндером и его учениками. Большое значение в технологии сушки имеет физико-химическая механика, которая также развивается школой акад. П. А. Ребиндера. Развитие эти разделы получили в работах С. М. Липатова, Ю. Л. Кавказова, Г. А. Максимова и других ученых. [c.5]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология