化学对经济发展的作用

【专家解说】：化学工业的发展史 化学加工在形成工业前的历史，可以 从18世纪中叶追溯到远古时期，从那时起人类就能运用化学加工方法制作一些生活必须品，如制陶，酿造等。当时生产规模较小，技术落后，只能算是手工工艺。在这一阶段无机化工已初具规模，有机化工正在形成，高分子化工处于萌芽时期。 18实际中叶，英国发生工业革命，机器的出现促进了纺织工业，纺织物的漂白与染色技术的改进，需要纯碱，氯等无机产品，农业上需要化学肥料，采矿业需要大量炸药，因而使化学工业开始形成，并有一个较大发展。 18世纪40年代，英国一个用铅室法从硫磺和硝石中制造硫酸，此法几乎沿用了100多年。20世纪初，矾催化剂用于接触制硫酸工业化以来，接触法成为硫酸生产的主要方法。1783年，法国N·吕布兰提出了以食盐，煤、石灰石、硫酸等为原料的制碱法，此法综合利用原料，除了生产碱，同时还生产芒硝、硫代硫酸钠、苛性钠、盐酸、漂白粉等，形成了综合生产过程。所用的气体洗涤、固体煅烧、结晶、过滤、干燥等化工单元操作的设计原理沿用至今，成为化工单元操作基础。1861年，比利时索尔维实现了氨碱法制碱的工业化，使制碱生产连续化。由于氨碱法产品纯度高，价格便宜，而且取代了吕布兰法并成为纯碱的主要生产方法。中国著名换学家侯德榜与1938年开始致力于联合制碱法的研究，创造了侯氏制碱法。19世纪末叶出现电解食盐的氯碱工业。这样，整个化学工业的基础——酸、碱的生产已初具规模。 为了适应农业的发展，1841年开始了磷肥生产。1870年后星期了制钾工业。氨是在1754年由普里斯特利加热氯化铵和石灰石时发现，气候通过分析确定了氨的组成，在基础理论研究的基础上，经过100多年的努力，于1913年实现了氨的合成的工业化。1916年实现了氨氧化制取硝酸的过程。合成氨工业的出现，标志着化学工业进入了一个新的阶段，它不仅生产了廉价的氨和硝酸，而且为有机合成工业提供了良好的技术条件。 19世纪中叶，随着炼铁工业的发展和城市对煤气及工业燃料的要求，促进了炼焦工业道贺煤气工业的发展。其后又从炼焦副产品煤焦油中分离出苯、甲苯、二甲苯、萘、蒽、苯酚等化合物。这些物质是有机合成特别是燃料合成的重要原料。19世纪下半叶形成了以煤焦油为主题的有机合成工业，交谈、煤焦油的利用逐步形成了煤化学工业体系。 纺织工业发展起来以后，天然染料便不能满足需要；随着钢铁工业、炼焦工业的发展，副产的煤焦油需要利用。化学家们以有机化学的成就把煤焦油分离为、、、、蒽、菲等。1856年，英国人由合成苯胺紫染料，后经过剖析确定天然茜素的结构为二羟基蒽醌，便以煤焦油中的蒽为原料，经过氧化、取代、水解、重排等反应，仿制了与天然茜素完全相同的产物。同样，制药工业、香料工业也相继合成与天然产物相同的化学品，品种日益增多。1867年，瑞典人发明代那迈特炸药（见），大量用于采掘和军工。 农药使用很早，20世纪40年代，瑞士P·H·米勒发明第一个有机氯农药滴滴涕之后，又开发了一系列有机氯、有机磷杀虫剂，植物性荷尔蒙等，20世纪50年代又制成了氨基甲酸酯类农药如西维因等。这些农药毒性较大，对环境污染严重，因此，又研究开发了高效、低毒、不污染环境的有机杀虫剂，如拟除虫菌酯类、杀菌剂、除草剂及抗生素农药。 1854年，西利曼建立了原油分馏装置，随着汽油及柴油发动机的发明，促进了石油的开采和加工，1923年出现了减压蒸馏，使石油炼制发展成现代的加工工艺路线。 20世纪20年代开始兴起石油化学工业，在20世纪60年代得到了大发展，由此形成了第二次工业革命。许多石油化学品却带了人类日常生活的传统材料，提供了廉价物美的各种物品。在20世纪40年代，催化剂裂化生产 汽油及乳液聚合技术制取丁苯橡胶技术研制成功，推动了石油化工的发展。20世纪50年代，许多由煤化工制取的产品，包括烯烃、芳香烃、氨等都相继转为利用石油、天然气生产。目前已有90％以上的有机化工产品来源于石油、天然气，石油化学工业已成为非常重要的基础工业部门。 当时有机化学品生产还有另一支柱，即乙炔化工。于1895年建立以煤与石灰石为原料，用电热法生产电石（即）的第一个工厂,电石再经水解发生乙炔,以此为起点生产乙醛、醋酸等一系列基本有机原料。20世纪中叶发展后，电石耗能太高，大部分原有乙炔系列产品，改由为原料进行生产。 20世纪30年代，建立了高分子化学体系，高分子材料的化学工业得到迅速发展。1872年，制得了酚醛树脂，1938年，尼龙66实现了工业化生产，其后又相继发明了尼龙6，聚酯纤维。至今，涤纶和晴纶是合成纤维中发展最快，生产量最大的品种。20世纪30年代在美国实现了氯丁橡胶的生产，不久又生产出丁苯橡胶、丁腈橡胶。与此同时，聚氯乙烯、聚苯乙烯、高压聚乙烯、聚四氟乙烯又相继实现了工业化生产，塑料工业得到了迅速发展。至此形成了三大合成材料为主的高分子化学工业体系。专用化学品得到进一步发展，它以很少的用量增进或赋予另一产品以特定功能，获得很高的使用价值。例如食品和饲料添加剂,塑料和橡胶助剂,皮革、造纸、油田等专用化学品，以及胶粘剂、防氧化剂、表面活性剂、水处理剂、催化剂等。以催化剂而言，由于电子显微镜、电子能谱仪等现代化仪器的发展，有助于了解催化机理，因而制备成各种专用催化剂，标志催化剂进入了新阶段。 现代化学工业 20世纪60～70年代以来，化学工业各企业间竞争激烈，一方面由于对反应过程的深入了解，可以使一些传统的基本化工产品的生产装置，日趋大型化，以降低成本。与此同时,由于新技术革命的兴起,对化学工业提出了新的要求，推动了化学工业的技术进步，发展了精细化工、超纯物质、新型结构材料和功能材料从20世纪初至战后的60～70年代，这是化学工业真正成为大规模生产的主要阶段，一些主要领域都是在这一时期形成的。合成氨和石油化工得到了发展，高分子化工进行了开发，精细化工逐渐兴起。这个时期之初，英国G.E.戴维斯和美国的A.D.利特尔等人提出单元操作的概念，奠定了化学工程的基础。它推动了生产技术的发展，无论是装置规模，或产品产量都增长很快。。 近年来，高新技术和新材料发展迅速，如复合材料、信息材料、纳米材料以及高温超导体等的应用，给化学工业提供了更宽广的发展前景。化学工业的产品已深入到我们生活的各个方面，占有极为重要的地位。化学工业是国民经济的支柱产业之一，近年来中国的化学工业发展迅速，1997年增长大10.71％，今后还将优先发展石油化工、精细化工、农用化学品，并会成为人们提供更多的新产品。