РОЗДІЛ 2
РОЛЬ ТА СПЕЦИФІКА РОЗВИТКУ ХІМІЇ У КОНТЕКСТІ
СУСПІЛЬНОГО ЖИТТЯ
Світоглядне значення тих або інших досягнень хімії не обмежується тільки тим, що вони дають для уточнення загальних уявленні про природу. Місце і роль хімії в загальній картині буття повніше можуть бути розкриті лише із врахуванням їхнього соціального аспекту впливу на життя людей, на стан відносин суспільства з природою. Протягом усього свого розвитку, з давніх-давен і донині, хімія завжди слугувала і продовжує слугувати людині [4].
2.1. Хімія у царині Античності та Середньовіччя
Ще в стародавні часи, задовго до Різдва Христового, людина спостерігала в природі хімічні явища і намагалася використовувати їх для покращення умов свого існування. Скисання молока, бродіння солодкого соку плодів, дія отруйних рослин привертали увагу людини.
Відомо, що у стародавньому Єгипті виникли ремесла, в основі яких лежали хімічні процеси. 12 000 років тому в Єгипті вже виготовляли і випалювали цеглу, з якої змуровано піраміди. Найдавніші скляні вироби (намисто, брязкальця), знайдені при розкопках, належать до 3500 р. до н. е. У виготовленні кольорових керамічних і скляних виробів широко застосовувалися мінеральні фарби — здебільшого оксиди заліза, міді, марганцю і кобальту. Для захисного покритгя малюнків використовувалися високоякісні й тривкі лаки на зразок оліфи. Єгиптяни вміли добувати ртуть, виплавляти бронзу, свинець, олово, а пізніше (за 1000 років до н. е.) й залізо.
У таємних лабораторіях храмів Озіріса та Ізіди жерці розробляли також способи підробки коштовних каменів і золота. Про це свідчить хоча б глиняна табличка з клинописом, знайдена археологами, що є листом вавілонського царя Бурнабуріаша до єгипетського фараона Аменхотепа IV (Ехнатона) — чоловіка Нефертіті і тестя Тутанхамона (XV ст. до н. е.). У листі цар обурювався, що фараон надіслав йому недоброякісне золото: “Коли 20 мін золота поклали в піч, звідти не вийшло навіть 5 мін щирого золота” (міна — давня міра ваги, що становила 489,6 г). Неважко здогадатися, що йдеться про низькопробний сплав золота з неблагородними металами. Крім того, існували спеціальні способи виготовлення золотоподібних сплавів, які зовсім не містили золота [1, 12].
Успішно розвивалося хімічне ремесло і в країнах Азії — Месопотамії, Індії та Китаї. Металурги давнього Вавілону виплавляли сурму та сурм'янисті бронзи вже близько 3000 років до н. е.
Під час розкопок поблизу Багдада вчені знайшли полив'яні череп'яні горщики, у які було вставлено мідні циліндри із залізними стержнями, причому мідь виявилася дуже роз'їденою. У горщиках містилися також невеликі кількості бітуму. Якщо в такий мідний циліндр влити електроліт, наприклад соляну кислоту, то виникає електричний струм. Немає сумніву, що тут ми маємо справу з гальванічним елементом. Одночасно було знайдено й срібні вироби з надзвичайно тонкою рівномірною позолотою. Таку позолоту, на думку вчених, могли нанести тільки електролітичним способом.
На початку нашої ери високого рівня досяг розвиток хімічного ремесла в Індії, Китаї та Японії. Усім хто приїздить до столиці Індії — Делі, показують знамениту металеву колону IV ст., яка не змінилася протягом століть в умовах жаркого й вологого клімату. Складається вона із звичайнісінького, але високочистого заліза (99,72 % Fe), яке не зазнає корозії. Це свідчить про те, що давні Індуси вміли виплавляти чисті метали і добре їх обробляти.
Великих успіхів у розвитку практичної хімії було досягнуто в Китаї. Китайські металурги першими навчилися виплавляти цинк („китайське залізо”), що його в Європі добув лише в XVIII ст. саксонський металург І. Генкель, у якого навчався М. В. Ломоносов. На гробниці китайського полководця Чжао Чжу, похованого в 316 p., є металевий орнамент. Коли хіміки зробили аналіз металу, то виявилося, що він містить 5 % магнію, 10 % міді і 85 % алюмінію. Як ми знаємо, зараз алюміній добувають виключно електрохімічним способом. Як вдалося давнім китайцям виплавити алюмінієвий сплав, наука поки що не може пояснити. У II ст. в Китаї було розроблено спосіб виготовлення справжнього паперу з деревної кори, конопель, старого ганчір'я тощо. Китай вважається батьківщиною фарфору, який тут виготовляли ще в VII ст. У IX ст. китайці винайшли чорний (димний) порох — суміш селітри, сірки та деревного вугілля.
Єгиптяни добували фарби і косметичні засоби з мінеральних речовин, уміли фарбувати тканини, виготовляти скло, кераміку, порцеляну, добувати золото, бронзу, залізо, мідь і досконало володіли технікою обробки металів. Навіть у наші дні мистецтво золотих справ майстрів давнини викликає захоплення.
Період ятрохімії, що настав у XVI—XVIII століттях, характеризується спробами поставити хімію на службу медицині. Засновник ятрохімії Теофраст Парацельс (1493—1541) твердив, що справжнє покликання хімії не у добуванні золота, а у виготовленні ліків. Ятрохіміки розглядали хвороби як порушення хімічної рівноваги в організмі й шукали хімічні засоби їх лікування. Відтоді головною метою хімії стає пошук і створення лікувальних препаратів [6, 8].
Про значення сучасної хімії для людини та її практичної діяльності нема чого й говорити, її роль у житті суспільства надзвичайно велика. У наш час без розвитку хімії неможливий розвиток паливно-енергетичного комплексу, металургії, транспорту, зв'язку, будівництва, електроніки, сфери побуту тощо.
Хімічна індустрія постачає промисловості й сільському господарству різні матеріали та сировину. Це паливо, мастила, хімічні волокна, пластмаси, синтетичні каучуки, мінеральні добрива, мийні засоби, парфуми, фармацевтичні препарати, луги, кислоти, розчинники, вибухові речовини тощо.
Ми переконуємося, що “широко простягає хімія руки свої у справи людські. Куди не подивимось, куди не оглянемось, скрізь обертаються перед очима нашими успіхи її старанності”. Ці слова великого російського вченого-природодослідника М. В. Ломоносова (1711—1765), висловлені майже 250 років тому, і сьогодні не втратили свого значення. Навпаки, вони звучать з особливою силою, оскільки у наш час роль хімії в житті суспільства постійно зростає.
Окрім застосування речовин і матеріалів, у різних галузях промисловості використовуються хімічні методи, наприклад каталіз, захист металів від корозії, обробка деталей хімічним способом тощо.
Проникнення хімічних методів, нових речовин і нових матеріалів у основні галузі промислового виробництва, сферу побуту, охорону здоров'я дедалі більшою мірою забезпечує їх прогрес. Саме тому й відбувається хімізація практично всіх сфер людської діяльності. Вона є об'єктивною закономірністю розвитку виробничих сил суспільства.
Водночас розвиток сучасного хімічного виробництва немислимий без монтажу установок, без електроніки, вимірювальної, керівної, регулювальної техніки, наукового приладобудування, без розвитку сировинної бази та енергетичного господарства.
Отже, у розвитку хімічної промисловості чітко виявляється тенденція взаємного проникнення і взаємного впливу окремих галузей виробництва та науки. Такий досить складний взаємозв'язок хімічної промисловості майже з усіма галузями суспільного господарства — це відмітна ознака сучасної хімії. Для її позначення й використовується поняття „хімізація”. Хімізація — це використання властивостей речовин, хімічних процесів і хімічних методів аналізу в практичній діяльності людини, і передусім у сфері матеріального виробництва. Хімізація дає змогу розв'язувати багато проблем господарського життя суспільства в цілому й кожної людини зокрема.
У той самий час хімізація породжує і нові проблеми, пов'язані зі станом природного середовища й, як наслідок, із загрозою для здоров'я людини. Ось чому з розвитком хімізації посилюється неспокій за майбутнє людства і всього живого на нашій планеті.
Виявляється, що сучасний рівень практичного використання хімії гостро зіштовхує суспільну свідомість з екологічною проблемою, а також із низкою інших глобальних проблем, що хвилюють усе людство, наприклад з енергетичною, сировинною, продовольчою тощо [11].
Це можна пояснити тим, що поглиблення хімізації багато в чому по-новому виявляє соціальне значення хімії, її найщільніші й найскладніші зв'язки з різними сторонами матеріального і культурного життя суспільства.
Завдання полягає в тім, щоб зрозуміти й усвідомити специфічну роль хімії в житті суспільства. А щоб полегшити досить складний і суперечливий процес усвідомлення, розглянемо конкретні приклади.
2.2. Роль хімії у створенні сучасних матеріалів
Хімія робить суттєвий внесок у створення різноманітних матеріалів: металічних і неметалічних. Для поліпшення якості металічних матеріалів використовують порошкову металургію. Вона включає процеси виробництва металічних порошків і спікання з них виробів. Сучасна порошкова металургія займається, по-перше, створенням матеріалів і виробів з такими характеристиками (склад, структура, властивості), яких досі неможливо досягти відомими методами плавки; по-друге, виготовленням традиційних матеріалів і виробів, але за вигідніших техніко-економічних показників виробництва.
Серед неметалічних матеріалів важливого значення набули полімери на основі фенолформальдегідних смол, полівінілхлориду, поліетилену і фторопластів. Ці матеріали, на відміну від металічних, виявляють високу стійкість до агресивних середовищ, мають низьку густину, високу тривкість до стирання, добрі діелектричні й теплоізоляційні властивості. Окрім цього, важливе значення мають каучуки та різні матеріали на їх основі — бутилкаучук, фторкаучук, силіконові каучуки тощо [1].
До групи неметалічних матеріалів належать і такі традиційні матеріали, як кераміка, порцеляна, фаянс, скло, цемент, бетон, графіт, які знаходять дедалі нове і нове використання.
Серед композитів виділяють кермети (кераміко-металічні матеріали), нортасти (наповнені органічні полімери) і піни (іазонаповнені матеріали).
Як основу (матрицю) використовують метали і сплави, полімери, кераміку. Наповнювачі, що застосовуються, особливо для композитів на основі пластмас, значно різноманітніші. Від них залежить міцність і жорсткість композитів [12].
В Україні започатковані принципово нові методи добування композитів, наприклад на основі боридів металів (відновлення оксидів металів бором у вакуумі та карбідом бору). Освоєно метод прямого синтезу силіцидів з металу й силіцію, а також безпосереднє відновлення оксидів металів силіцієм тощо. Багатьма своїми властивостями — міцністю, ударною в'язкістю, міцністю від утоми тощо — композити значно перевищують традиційні матеріали, завдяки чому потреби суспільства в них і взагалі у нових матеріалах безперервно зростають. На виготовлення композитів витрачають великі кошти, цим пояснюється той факт, що головними споживачами композитів поки що є авіаційна і космічна промисловості.
2.3. Значущість хімії у розв’язанні сировинної проблеми
У зв'язку з бурхливим розвитком промисловості у XX ст. різко збільшився обсяг добування й переробки корисних копалин. За останні 40 років багатьох корисних копалин було видобуто більше, ніж за всю історію людства. Тепер у світі щорічно вилучається й переробляється 100 млрд т гірських порід. А в хімічному виробництві як сировину використовують не лише гірські породи. Це призводить до того, що багато які сировинні джерела швидко виснажуються, внаслідок чого й виникає сировинна проблема. Уже тепер багато країн відчувають гостру нестачу окремих видів сировинних ресурсів. В Україні, наприклад, не вистачає такої горючої мінеральної сировини, як нафта і природний газ.
Останнім часом хіміки намагаються застосовувати місцеву сировину. Це вигідно, оскільки не вимагає витрат на далекі перевезення.
Історія розвитку хімічної промисловості знає чимало прикладів, коли та чи інша речовина з пустої породи або відходів виробництва перетворювалася на цінну сировину. Наприклад, хлорид калію КС1 наприкінці минулого сторіччя був пустою породою під час добування кухонної солі з сильвініту (мінерал КСІ • NaС1). Тепер сильвініт переробляють з метою вилучення з нього хлориду калію КСІ для виробництва цінних мінеральних добрив, а хлорид натрію NaС1 перетворився на відходи.
Багато рідкісних металів раніше не знаходили застосування через їх промислову недоступність, але потреби в цих металах атомної енергетики, мікроелектроніки, радіотехніки, космічної техніки, які сьогодні визначають науково-технічний прогрес, зробили можливим промислове добування розсіяних елементів.
Комплексне використання сировини спрямовується на застосування всіх її головних частин для добування корисних продуктів або матеріалів. Це означає, що з одного виду сировини можна добути велику кількість різних продуктів. Наприклад, нині деревина використовується не лише як джерело виготовлення меблів, а й як джерело величезних матеріальних цінностей.
Хіміки відповідають за раціональне використання сировини, її комплексну переробку, ліквідацію відходів, багато з яких завдають непоправної шкоди довкіллю та здоров'ю людини. Отже, розробка нових способів комплексного використання сировини має величезне значення [1].
Хімія має велике значення і в розробці способів переведення речовин, що прореагували, у початковий стан для їх повторного використання (рециркуляція, регенерація сировини).
Наприклад, уже зараз досить широко використовуються метали у вигляді вторинної сировини (так званого скрапу). Майже половина світового виробництва сталі базується на скрапі.
Невичерпним джерелом сировини є промислові й побутові відходи. Вони отруюють водойми, заражують грунт і повітря, захаращують території. Завдання хіміків полягає у знешкодженні відходів. Для цього будують спеціальні очисні споруди. Але головне завдання хіміків полягає у створенні безвідхідних виробництв, де відходи використовуються для добування необхідних продуктів. Реалізація такого завдання тісно поєднана з комплексним використанням сировини і комбінуванням виробництв, коли відходи одного заводу стають сировиною для іншого, і тоді завод переростає у комбінат.
2.4. Хімія у повсякденному житті
У побуті ми практично щоденно зустрічаємося з продуктами хімічної промисловості та з хімічними процесами. Це прання білизни, миття посуду, доглядання за підлогою та меблями, застосування клею, а також готування їжі. умивання з милом, догляд за шкірою обличчя та інша особиста гігієна тощо.
Нині побутова хімія — це самостійна галузь промисловості. Щороку у світі виробляється майже 30 млн т товарів побутової хімії. Це мийні, чистячі, дезінфікуючі засоби, засоби догляду за меблями й підлогою, для боротьби з комахами і захисту рослин, засоби для вибілювання, підкрохмалювання, підсинювання, різноманітні фарби, клеї, автокосметика тощо.
Хімічна промисловість випускає великий асортимент різних клеїв. Міцність зчеплення клею відносно склеюваних поверхонь визначається силами міжмолекулярної взаємодії (електростатичними силами) або хімічними силами, які ведуть до утворення хімічного зв'язку [6].
До групи найкращих смол, клеїв і лаків належать епоксидні, їм властива висока липкість до скла, порцеляни, металів, пластмас, дерева та висока межа міцності. У побуті широко використовуються клеї типу БФ, БФ-2, БФ-5, виготовлені на основі фенолформальдегідних смол.
Випускається широкий асортимент засобів особистої гігієни і парфумерно-косметичних препаратів, засобів боротьби з комахами та по догляду за автомобілем, плямовивідні засоби і багато іншого. У цій галузі здійснюються науково-дослідні роботи, і асортимент товарів побутової хімії постійно розширюється.
ВИСНОВКИ
Таким чином, практичні досягнення хімії стали одним з найважливіших моментів науково-технічної революції, а масштаби виробничо-хімічної діяльності людей стали досить відчутними по своїх впливах на природу і суспільство. Стрімке зростання хімізації виробництва ставить ряд проблем філософського і соціологічного характеру. Економічна, політична, ідеологічна, моральна, эстетическая сторона розвитку хімії і хімізації виробництва, їхня роль у науково-технічному прогресі, у відносинах суспільства з природою, прямі й опосередковані соціальні наслідки хімізації і зворотний вплив різних соціальних факторів на хід розвитку хімічної науки, на напрямок практичних застосувань її досягнень. Так, на хімію в XX столітті покладалось багато надій. Підвищення врожайності сільськогосподарських культур завдяки використанню мінеральних добрив і ядохімікатів дало можливість говорити про “зелену революцію”, але це ж призвело до забруднення землі і самої продукції, так що в більшій ціні опинились продукти, які вирощені “без хімії”. У промисловості нові хімічні речовини дали можливість суттєво збагатити виробничий потенціал, але і це потягло за собою негативні екологічні наслідки, так як більшість нових хімічних речовин не засвоювались природнім середовищем й таким чином теж ставали його забруднювачами.
Людство вступило у конфлікт – конфлікт з природою. Хто у цьому винний – відомо. Винна людина. Хто буде переможцем – зрозуміти не важко. Переможе природа. Людина може володіти природою лише підкоряючись їй. Ми повинні нарешті засвоїти цю думку, яку висловив ще Ч. Дарвін. При всій досконалості, красі та мудрості природи, ми не маємо підстав стверджувати, що вона діє свідомо і благородно. Ці якості – прерогатива людини. Природа створила всі умови для фізичного і духовного розвитку людини. Людина повинна розуміти це, повинна цінувати і берегти ці умови. Змінювати їх – не можна. Створювати штучно – неможливо. Земля – це не колиска людства, це його єдино можливий, унікальний космічний дім. Іншого – не буде.
З точки зору синергетичного підходу соціум є породження біосфери, яке займає більш високий рівень ієрархії. Отже очевидно, що соціальне не може бути “більше” за біосферу. Звідси випливає неминучість природного обмеження діяльності людства, або штучного, свідомого самообмеження, тобто створення системи норм, цінностей у сфері природокористування. Якщо людство хоче зберегти себе і Землю, воно повинно обмежити себе у сфері матеріального виробництва і споживання.
Світоглядне значення хімічних знань і соціальний аспект розвитку хімії – філософські питання, які розглянуті у даній роботі, допомагають зрозуміти предмет і об’єкт хімії, його роль в житті суспільства, у практичних і пізнавальних відносинах людей із природою, у формуванні світогляду і мають багато протиріч. Філософські питання хімії, як і будь-якої іншої науки, не є питаннями абсолютно самостійними, зовнішніми стосовно неї, питаннями, що хвилюють лише окремих людей, котрі намагаються задовольнити свою допитливість. Питання ці органічно включені в тканину наукового дослідження, теоретичного мислення хіміка, в арсенал засобів, що приводять дослідника до нових результатів у пізнанні. Можна без перебільшення сказати, що філософські питання виступають як одна з неодмінних (хоча і не завжди чітко помітних) складових частин у розробці наукових і практичних проблем хімії. І від вирішенні цієї частини проблеми, відношення до неї залежить і загальний стан цілого - тієї або іншої конкретної проблеми хімічної науки і практики.
Дослідник, що не стихійно і наосліп, а свідомо, упевнено володіє філософським інструментарієм у своїй теоретичній діяльності, істотно збагачує свої можливості в розкритті таємниць хімізму, уміє критично відноситися до своєї світоглядної, методологічної позиції, творчо уловлювати й оцінювати гносеологічні зрушення в розкритті пізнавального, понятійного і логічного апарата своєї науки. Такий дослідник чітко усвідомить соціальну значущість своєї діяльності, своєї життєвої позиції.
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Боллер З. Химия на пути в третье тысячелетие. – М.: Мир, 1982. – 400 с.
2. Василега М.Д. Цікава хімія – 2-ге вид., перероб. і доп.. – К.: Радянська школа, 1989. – 192 с.
3. Василенко В.Д. Возникновение и развитие химии с древнейших времен до XVII века. – Всеобщая история химии. – М.: Наука, 1983. – 399 с.
4. Гарковенко Р.В. Философские вопросы современной химии. – М.: Знание, 1970. – 48 с.
5. Горелов А.А. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие. – М.: Центр, 2003. – 208 с.
6. Джуа М. История химии. – Мир, 1975. – 452 с.
7. Дроздов А.М. Научный подвиг алхимиков // Химия в щколе. – 2002. – № 5. – С. 94–96.
8. Кедров Б.М. Становление химии как науки. М.: Наука. – 1983. – 290 с.
9. Менделеев Д.И. Периодический закон. (Серия: Классики науки). – М.: Наука.– 1958. – С. 323–324.
10. Мостепаненко А.М. Материалистическая диалектика и пути развития естествознания. – Л.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1987. – 208 с.
11. Овчинников Ю.А. Химия и мировозрение. – М.: Наука. – 1986. – 352 с.
12. Середильников В.П. Всесильная химия: Науч.-попул. очерки. – Донецк: Донбасс, 1987.–239 с.
13. Стародуб В.А. Поиски философского камня // Университеты. – 2001. – № 3. – С. 38–41.
14. Ф. Энгельс. Диалектика природы. – М.: Политиздат. – 1987.- С. 43.
15. Шахпоронов М. Химия и философия. – М.: Гос. изд-во. полит. л-ры. – 1962. – 136 с.
