Классификация химической технологии

Провести чёткую границу в признаках классификации технологии нельзя, ибо одинаковые приёмы обработки исходных материалов могут быть использованы при получении различных продуктов.

Химическая технология представляет собой переработку, в процессе которой превалируют химические и физико-химические явления, что приводит к коренному изменению состава, свойств и строения вещества.

Как наука химическая технология имеет: предмет изучения – химическое производство; цель изучения – создание целесообразного способа производства необходимых человеку продуктов; методы исследования – экспериментальный, моделирование и системный анализ.

Как естественная наука химическая технология изучает материальные явления и объекты (в отличие от естественных наук общественные науки – философия, логика, история – изучают идеальные явления).

Как прикладная наука, химическая технология изучает производство. Конечной целью изучения является создание способа производства (в отличие от «чистой» науки, изучающей явления природы с целью получения более отвлечённых знаний о них). Этот признак классификации условен, ибо прикладная наука также создаёт знания о явлениях, наблюдаемых в производстве, но, тем не менее, такая классификация наук существует. Отметим, что понятие «прикладная наука» ни в коей мере не означает её второстепенности. Как «чистая», так и «прикладная» науки дают фундаментальные знания о явлениях, характерных для изучаемого объекта. Это замечание относится и к химической технологии как к прикладной науке.

Химическая технология интегрирует в себе знания о химических превращениях, физико-химических свойствах и явлениях, физических явлениях переноса, сведения из математики, механики, экономики и других наук и вырабатывает знания о взаимодействии отдельных явлений. Как видно, химик-технолог должен быть эрудирован во многих научных областях.

Методы химической технологии весьма распространены в нехимических отраслях промышленности – металлургии, транспорте, электронике, энергетике, строительстве и других. Процессы получения металлов (в доменных, мартеновских и других плавильных печах) – типичные химические процессы. Горение топлива в топках паровых котлов, в двигателях внутреннего сгорания или ракетных – типичный химический процесс. Получение материалов электроники и строительных материалов тоже во многом связано с химическими процессами. Защита окружающей среды также использует химические методы.

Большое значение приобретают материалы, которых нет или недостаточно в природе, но которые необходимы для всех производств (полимерные и другие композиционные материалы, обладающие специальными свойствами, материалы защитные и красящие, скрепляющие и разрушающие). Соответственно роль химика-технолога возрастает и в нехимических отраслях промышленности.

Отметим, что химическая технология нередко не только означает область науки, но и используется в других значениях – как способ получения или производства определённого продукта (технология серной кислоты, технология аммиака, технология газов) или отражает основной способ или метод переработки сырья (мембранная технология – разделение смесей с помощью мембран, плазменная технология – использование плазмы при переработке веществ или обработке изделий).

Химическую технологию классифицируют на основе различных признаков – характер используемых технологических процессов, происхождение и характер сырья, характер и потребительские свойства продуктов.

По отраслям, как они исторически сформировались в хозяйственной жизни, химическую технологию классифицируют так:

Неорганическая химическая технология

– основной неорганический синтез – производство кислот, щелочей, солей и минеральных продуктов;

– тонкий неорганический синтез – производство неорганических препаратов, реактивов, редких элементов, материалов электроники, лекарственных веществ;

– ядерно-химическая технология – атомная энергетика, обогащение радиоактивных элементов, переработка отработанного ядерного топлива;

– металлургия – производство чёрных и цветных металлов;

– силикатные производства – производства вяжущих материалов, керамических изделий, стекла.

Органическая химическая технология

– переработка нефти и газа – первичная переработка (первичное разделение, очистка, облагораживание) газообразных, жидких и твёрдых природных углеводородов (ископаемого топливного сырья);

– нефтехимический синтез – производство органических продуктов и полупродуктов на основе переработки газообразных, жидких и твёрдых углеводородов, а также на основе оксидов углерода и водорода;

– основной органический синтез – производство органических продуктов на основе главным образом углеводородного сырья;

– биотехнология – производство кормовых дрожжей, аминокислот, ферментов, антибиотиков на основе биологических процессов;

– тонкий органический синтез – производство органических препаратов, реактивов, лекарственных веществ, средств защиты растений;

– высокомолекулярная технология – получение высокомолекулярных соединений (синтетический каучук, пластмассы, химические волокна, плёнкообразующие вещества);

– технология переработки растительного и животного сырья.

Очевидно, что приведённая классификация химической технологии так же условна, как и классификация технологии вообще. Приведённая классификация основана на том, что в указанных процессах переработки сырья в продукты происходит коренное изменение состава, свойств и строения участвующих веществ, то есть химическое превращение или физико-химический процесс, хотя металлургия, силикатные производства, биотехнология, переработка растительного и животного сырья относятся к «нехимическим» отраслям промышленности.

Контрольные вопросы

1. Какие причины привели к формированию химической технологии как науки?

2. Каковы главные принципы химической технологии?

3. Что изучает химическая технология?

4. В чем отличие химической технологии как науки от теоретической химии?

5. Объясните понятие «уровень протекания процесса» и поясните различия между молекулярным уровнем, уровнем малого объема и уровнем химико-технологической системы.

6. С какими науками взаимосвязана химическая технология?

7. Какие исторические этапы прошла химическая технология в своём развитии?

8. Как проходило развитие химической технологии в России?

9. Назовите принципы классификации химической технологии.