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화학과 환경 문제. 환경화학을 주제로 한 커리큘럼입니다. 산성비 퇴치

화학 및 환경 프레젠테이션 작성자: Dotsenko Anna, Vorobyov Daniil, Kudyakov Vlad 정의 환경 화학은 자연 환경에서 발생하는 화학적 변형을 연구하는 화학 분야입니다. 기본 정보 환경 화학에는 지구화학, 토양 화학, 수화학과 같은 더 좁은 범위의 화학 분야가 포함됩니다. , 대기 화학, 유기 기원의 천연 화합물 화학 등. 환경 화학은 생물권을 포함하여 지구의 모든 층에서 화학 과정을 연구하고 자연 및 인위적 오염 물질을 포함한 모든 화학 화합물의 이동 및 변형을 연구합니다. 환경 화학은 복잡한 화학 과정을 연구합니다. 즉, 지구 껍질에 화학 물질이 유입 및 이동하는 원인, 변형, 지구 껍질에서 배수("지구 순환"), 화합물과 요소의 상호 작용 등을 연구합니다. 오염 등으로부터 환경을 보호하기 위한 방법의 개발 및 개선의 기반이 됩니다. 이 화학 분야는 생태학, 지질학 등을 포함한 다른 많은 과학과 밀접하게 관련되어 있습니다. 오존층은 다음과 같은 분야에서 중요한 역할을 하기 시작했습니다. 화학 오염으로부터 환경을 보호하는 국제 협력. 1970년대에 오존층에서 O3 농도가 감소하는 것이 발견되었습니다. 오존층은 태양으로부터 나오는 자외선의 위험한 영향으로부터 지구를 보호합니다. 1985년에 많은 국가들이 오존층을 보호하기로 합의했습니다. 대기 오존 농도 변화에 대한 정보 교환과 공동 연구가 계속되고 있습니다. 자동차의 예에 의한 오염 자동차는 막대한 양의 귀중한 석유 제품을 태워 동시에 환경, 특히 대기에 심각한 해를 끼칩니다. 대부분이 대도시에 집중되어 있기 때문에 공기는 산소가 고갈될 뿐만 아니라 유해한 배기가스 성분으로 오염되어 있습니다. OC 오염 문제에 대한 해결책은 무엇입니까? 수요일? 환경 오염 문제에 대한 최선의 해결책은 폐수, 가스 배출 및 고형 폐기물이 없는 폐기물 없는 생산이 될 것입니다. 그러나 현재와 가까운 미래에 폐기물 없는 생산은 근본적으로 불가능하며, 지구 전체에 대한 물질과 에너지 흐름의 통일된 순환 시스템을 만드는 것이 필요합니다. 유일한 방법 지금까지 환경 오염을 크게 줄일 수 있는 유일한 방법은 폐기물 저감 기술입니다. 현재 유해물질의 배출이 최대허용농도(MPC)를 넘지 않고, 폐기물이 자연의 돌이킬 수 없는 변화를 일으키지 않는 저폐기물 산업이 창출되고 있다.

벨렌카야 인나

추상적인:
"화학과 환경 보호"

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시사:

시립 교육 기관

"중등학교 제7호"

추상적인:

"화학과 환경 보호"

작업 완료: 11학년 BELENKAYA INNA

선생님: 파나에토바 소피아 일리니치나

2015

성. 에센툭

오랫동안 사람들은 자신이 살고 있는 세상, 끊임없이 상호 작용하는 세상, 삶에 필요한 모든 것을 끌어내는 세상을 이해하려고 노력해 왔습니다.

지구, 물, 공기 형태는 지구를 덮고 있는 구형 껍질로서 암석권, 수권 및 대기라고 불립니다. 모든 생명체가 사는 가장 구체적이고 중요한 영역을 "생물권"(그리스어-생명과 공)이라고합니다. 뛰어난 과학자 학자 V.I. Vernadsky는 생물권에서 생명체와 서식지가 서로 연결되고 상호 작용하여 통합적이고 역동적인 시스템을 형성합니다. 따라서 고대에 녹색 엽록소 식물이 출현하면서 대기의 화학적 조성이 완전히 바뀌었습니다. 그리고 이것은 결국 지구상의 생명체의 전체 진화를위한 전제 조건이었습니다.

그리고. Vernadsky는 생물권 발전에서 인간적 요인이 지배적이 되었고, 인간 활동이 아직 미미하더라도 자연 진화의 발전 속도를 초과하는 속도로 성장하고 있다는 생각을 처음으로 공식화했습니다. 따라서 현대적인 상황생물권의 교리는 중요한 실제적 중요성을 얻었습니다. 지속적으로 성장하는 기술적 역량을 갖춘 사회가 자원을 복원하고 재생산하는 제한된 능력을 고려하지 않고 현재에만 관심을 갖고 자연에서 너무 많은 것을 취한다면 생물권의 온전성을 침해할 수 있습니다.

생물권은 매우 복잡합니다. 유기체는 무생물에 의해 많은 실로 서로 연결되어 있습니다. 연결을 끊거나 반대로 인위적으로 강화하는 것은 생물권에 대한 위협의 원인입니다.

17세기 이탈리아 의사 F. 레디(F. Redi)는 “모든 생명체는 생명체에서 나온다”고 말했습니다. 그리고. Vernadsky는 이 원리가 절대적인 의미를 갖지는 않지만 우리에게 알려진 물리적, 화학적 조건에 유효한 특정 경험적 ​​경험만을 반영한다고 지적했습니다. 과거에는 다른 조건에서 이 원칙이 위반된 경우가 있었습니다. Academician A.I. 1924년에 제시된 오파린(Oparin)은 지구상의 생명체가 특정 진화 단계에서 발생했습니다. 당시의 물리적, 화학적 조건에서 1차 대기와 1차 해양의 상호 작용으로 인해 외부 환경에서 외부 환경의 물질을 흡수하는 능력을 가진 백색체, 응고 및 입자가 형성되었습니다. 그런 다음 가장 단순한 유기체가 발생하는 데는 오랜 진화가 필요했습니다. 지난 30년 동안 1차 대기를 시뮬레이션하는 실험이 두 번 이상 수행되었습니다. 이 실험에서는 방전을 포함한 다양한 물리적 조건에서 단백질 화합물이 변함없이 형성되었습니다.

생명은 "단백질체의 존재 방식"입니다. 생명은 한 종류의 유기체로 발생하여 오랫동안 존재할 수 없으며 진화 과정에서 다른 모든 것이 나타났습니다. 생명체의 역할에 대한 지식을 통해 우리는 단순한 단세포 유기체 그룹이 (지질학적 시간 규모에서) 동시에 형성되는 것을 가정하게 됩니다. 이들 유기체는 다양한 생지화학적 기능을 수행하고 생물권을 형성할 수 있습니다. 이 가장 단순한 유기체에서 다른 모든 유기체는 진화적인 방식으로 발생했으며 생물권 내에서만 존재했습니다.

생물권은 불활성 물질과 살아있는 물질로 구성됩니다. 사람이 만든 것을 제외한 다양한 화합물과 미네랄로 구성된 불활성 물질. 반면에 생명체는 끊임없이 변화하고 새로워집니다. 고생대의 살아있는 세계는 우리 시대의 살아있는 세계와 크게 다릅니다. 우리 행성에 생명체가 나타나는 것은 생물권의 출현입니다.

최근의 고생물학 데이터는 생명의 기원이 매우 오래되었음을 지적합니다. 지구가 형성된 지 약 5억년이 지난 후, 이미 남조류의 조상이 나타났습니다. 그들은 광합성을 할 수 있었습니다. 태양 에너지를 흡수하는 것입니다. 생명의 탄생 시기와 우리 행성의 형성 시기는 그리 멀지 않습니다.

"생태학"(그리스어 - 주택 및 과학)이라는 용어는 1866년 독일의 생물학자 E. Haeckel에 의해 도입되었습니다. 생태학은 식물과 동물 유기체 및 그 개체군과 환경의 관계에 대한 과학입니다. 생태학은 두 방향으로 발전했습니다. 그들 중 하나의 대표자는 인간의 영향을 고려하지 않고 생물권을 연구했습니다. 다른 과학자들도 인간과 인간의 활동을 자신들의 연구 분야에 포함시켰습니다.

생태학의 첫 번째 방향은 동물과 식물 세계 연구에서 매우 유익했습니다. 두 번째는 인간과 환경 사이의 현대적 관계를 이해하는 데 있어 우리 시대에 특히 중요해졌습니다. 이런 의미에서 생태학은 생물학의 범위를 훨씬 넘어서는 것입니다. 현대 환경 과학자는 생물학과 함께 지구물리학, 기술 등 다양한 과학 분야를 숙달해야 합니다.

환경의 주요 요소 중 하나인 공기는 지구상의 모든 생명체에게 꼭 필요합니다. 사람은 5주 동안 음식 없이, 물 없이 5일, 공기 없이 5분 동안 지낼 수 있습니다. 그러나 사람들이 정상적으로 기능하려면 공기의 존재뿐만 아니라 공기의 순도도 필요합니다. 사람의 건강, 동식물 세계의 상태, 지식 구조 및 구조의 강도와 내구성은 대기 질에 따라 달라집니다. 오염된 공기는 물, 땅, 바다, 토양을 오염시키는 원인입니다.

대기는 필수적인 천연자원입니다. 대기의 일부인 산소는 호흡 과정에서 살아있는 유기체에 의해 사용되며 다양한 생산 공장 및 엔진에서 연료를 태울 때 사용됩니다. 대기는 항공이 사용하는 중요한 통신 경로입니다. 자연에서 공기의 주요 소비자는 지구의 동식물입니다. 대략 10년 정도 지나면 공기의 바다 전체가 인간을 포함한 육상생물을 통과하는 것으로 추정된다.

오랫동안 사람들은 공기를 단순한 물질로 여겼습니다. 그리고 18세기에야 ​​프랑스 과학자 라부아지에는 공기가 다양한 가스의 기계적 혼합물이라는 사실을 확립했습니다. 대기는 지구의 가스 껍질입니다. 이는 지구의 열 체계를 조절하고 전 세계적으로 열의 재분배를 촉진합니다. 태양으로부터의 복사 에너지는 사실상 지구 표면의 유일한 열원입니다. 그것은 또한 지구의 빛 체제를 결정합니다. 태양의 복사 에너지는 대기에 부분적으로 흡수됩니다. 지구 표면에 도달한 에너지는 토양과 수역, 바다와 바다에 부분적으로 흡수되고 부분적으로 대기에 반사됩니다.

대기가 없었다면 지구의 온도 체계가 어땠을지 상상하는 것은 어렵지 않습니다. 밤과 겨울에는 자체 복사로 인해 크게 냉각되었을 것이며 여름과 낮에는 그랬을 것입니다. 태양 에너지와 방사선으로 인해 과열되었습니다. 예를 들어, 대기가 없는 달에서는 이런 일이 일어납니다.

대기는 또한 "별 조각"으로부터 보호합니다. 압도적인 대다수의 운석은 완두콩보다 크지 않습니다. 엄청난 속도로 중력의 영향을 받아 행성 대기에 충돌하고 공기와의 마찰로 인해 가열되며 고도 약 60-70km에서는 대부분 소진됩니다. 대기가 없으면 큰 우주 파편이 지구로 떨어질 것입니다. 지구 대기권에 침입하는 입자의 수가 특히 많으면 '별비' 같은 느낌이 생긴다. 미신을 믿는 사람들은 그것을 “하늘의 표징”으로 여겼습니다. 사실, 이것에 대해 초자연적인 것은 없습니다.

공기 껍질의 존재로 인해 하늘이 푸른색을 띠게 됩니다. 공기의 기본 원소 분자와 그 안에 포함된 다양한 불순물은 주로 짧은 파장의 광선을 산란시킵니다. 보라색, 파란색, 하늘색. 이는 대기 중의 불순물의 양과 크기에 따라 달라집니다.

대기에서 발생하는 모든 과정은 지구가 태양으로부터 받은 에너지로 인해 수행됩니다. 덕분에 매년 지구 표면에서 수십억 톤의 물이 증발합니다. 대기는 지구상의 수분을 재분배하는 데 매우 중요한 역할을 합니다. 증기의 형태로 대기에 유입되는 물은 먼 거리를 이동한 후 지구로 다시 떨어집니다.

대기 해양은 오염 물질로부터 스스로 정화하는 능력을 가지고 있습니다. 에어로졸은 강수에 의해 대기에서 씻겨 나가고, 이온은 대기의 전기장과 중력의 영향으로 침전됩니다. 대기의 자체 정화 과정은 강수 및 하강 기류 형성뿐만 아니라 다른 기상 현상과도 관련이 있습니다.

모든 오염은 자연적으로 이를 중화시키기 위한 보호 반응을 일으킵니다. 이러한 자연의 능력은 오랫동안 인간에 의해 무분별하고 약탈적으로 이용되어 왔습니다. 산업폐기물은 자연 그 자체로 모두 중화되어 재활용되리라는 기대 속에서 공중에 버려졌습니다. 동시에 그녀에게 발생한 피해에 대해서는 생각하지 않았습니다. 폐기물의 총량이 아무리 많아도 보호자원에 비하면 미미한 수준인 것 같았다. 그러나 오염이 점진적으로 증가함에 따라 자연적인 자가 정화 시스템이 조만간 그러한 공격을 견딜 수 없다는 것이 명백해졌습니다. 대기의 자가 정화 능력에는 일정한 한계가 있습니다. 이를 초과하면 대기 중 자체 정화로 인해 불순물이 완전히 분산 및 분해되지 않습니다. 따라서 대기로의 다량의 유해한 배출은 여러 가지 부정적인 결과를 초래합니다.

대기 오염의 주요 원인은 자동차 및 기타 운송 수단과 산업 기업입니다.

인간에 의한 대기 배출의 약 절반을 차지하는 차량 배출은 차량의 엔진과 시동 장치, 기계 부품의 마모 제품, 타이어 및 도로 표면의 배출로 형성됩니다. 배출물에는 질소, 산소, 이산화탄소 및 물 외에도 일산화탄소, 탄화수소, 질소 및 이산화황과 같은 유해 성분과 입자상 물질이 포함됩니다.

유해한 성분에는 납과 그을음이 포함된 고체 배출물이 포함되며, 그 표면에는 순환 탄화수소가 흡착되어 있으며, 최신 데이터에 따르면 일부는 발암성이 있습니다.

야금, 화학, 시멘트 및 기타 산업 분야의 기업은 다양한 기술 생산 과정에서 배출되는 엄청난 양의 재, 황 및 기타 유해 가스를 대기 중으로 배출합니다.

산업 기업 및 도로 운송의 배출로 인한 환경, 특히 공기 오염 지난 몇 년많은 국가의 사람들 사이에서 우려가 커지고 있습니다. 1984년 12월 인도의 보팔 시에서는 미국 회사 Union Carbide의 공장에서 약 40톤에 달하는 유독가스 누출로 인해 25,000명 이상이 사망하고 50,000명 이상이 중상을 입었습니다. 조사에 참여한 전문가들은 보팔에 화학공장을 건설하는 과정에서 미국의 독점이 기술기준을 심각하게 위반했다고 강조했다. 해당 시설에는 유해물질 누출을 방지하는 시스템이 갖춰져 있지 않았다. 해당 공장은 환경보호기준을 위반하여 건설됐다.

이미 언급했듯이 대기는 자연 환경의 주요 구성 요소 중 하나입니다. 인간의 건강과 동식물의 상태는 깨끗한 공기와 관련이 있습니다.

토양은 살아있는 자연과 무생물에 내재된 여러 가지 특성을 지닌 특별한 자연 지형입니다. 가장 중요한 속성은 다산입니다. 식물의 성장과 발달을 보장하는 능력.

자연비옥도는 토양의 상태와 특성, 토양 형성 요인에 따라 그 수준이 다릅니다. 토지는 사회의 가장 중요한 부입니다. 토지는 농업의 주요 생산 수단일 뿐만 아니라 국가 경제의 모든 부문의 입지와 발전의 기초이기도 합니다. 오랫동안 사람들은 지구를 어머니, 간호사, 물 주는 사람이라고 다정하고 정중하게 불러왔습니다.

토양은 고체, 액체, 기체 및 살아있는 부분으로 구성됩니다. 고체 부분은 미네랄이 지배적입니다. 고체 입자는 토양 덩어리의 전체 부피를 채우지 않고 일부만 채웁니다. 다른 부분은 기공(입자와 그 집합체 사이의 다양한 크기와 모양의 틈)으로 구성됩니다. 기공에는 토양 용액과 토양 공기가 포함되어 있습니다. 그 비율은 지속적으로 변합니다. 기공이 수분으로 채워질수록 토양과 대기 사이의 가스 교환이 더 어려워지고 토양 덩어리의 산화 과정이 느려지고 회복 과정이 빨라집니다.
토양의 고체 부분의 광물학적 구성은 토양의 비옥도를 크게 결정합니다. 미네랄 물질의 구성에는 규소, 알루미늄, 철, 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 인, 황, 훨씬 적은 몰리브덴, 붕소, 불소 등이 포함됩니다. 대부분의 원소는 산화된 형태입니다.
토양의 고체 부분에는 유기물이 포함되어 있으며, 그 주요 부분은 부식질입니다. 부식질(부식질)은 식물과 동물의 잔재물과 폐기물이 분해되어 형성된 토양의 유기물입니다. 유기물의 구성에는 식물 및 동물 잔류물에 포함된 섬유질, 단백질, 설탕, 수지, 지방, 탄닌 등의 화합물이 포함됩니다. 유기물이 분해되면 그 안에 함유된 질소는 식물이 이용할 수 있는 형태로 변환됩니다. 자연 조건에서 이들은 식물 유기체의 주요 영양 공급원입니다.
토양의 액체 부분, 즉 토양 용액은 물질을 운반하고 토양에서 제거하며 식물에 물과 용해된 영양분을 공급하는 토양의 활성 성분입니다.
기체 부분은 토양 공기입니다. 토양의 살아있는 부분은 토양 미생물과 원생 동물, 벌레, 연체 동물, 곤충 등 다양한 무척추 동물 그룹의 대표자로 구성됩니다. 이는 모든 육상 생물권과 지구의 생물권 전체에서 가장 중요한 연결 고리입니다.
비료의 광범위한 사용으로 인해 이미 농업집약도가 높은 국가들이 직면하고 있는 환경오염 문제는 더욱 악화되고 있다.
질소 비료는 질산성 질소의 이동성이 높기 때문에 가장 큰 위험을 초래합니다. 그들은 쉽게 씻겨 나가고 수역과 지하수를 오염시킵니다. 농업 생산은 수역에 유입되는 고정 질소의 최소 절반을 차지합니다.
질산염은 물뿐만 아니라 식물(식품 및 사료 모두)에서도 허용 기준 이상으로 축적됩니다. 질산염 자체는 인간과 동물의 건강에 위험을 초래하지 않지만, 그 안에서 형성된 질산염은 매우 독성이 강하며, 특히 어린이에게 심각한 혈액 질환을 유발합니다. 질산염은 발암 효과가 있는 니트로아민을 형성할 수 있습니다.

인산염 비료는 덜 위험합니다. 인산염 이온은 비활성이고 토양에 단단히 고정되어 있으며 인간과 동물에 실질적으로 독성이 없습니다. 수역에서 인 오염의 주요 원인은 농업이 아니라 산업 및 가정 폐수입니다. 인으로 인한 수질 오염에서 농업이 차지하는 비중은 10-15%를 초과하지 않습니다. 최근에는 폴리인산염을 함유한 세제가 특히 이 요소로 인한 대규모 오염원이 되었습니다. 수역에 인산염이 상당히 축적되면 수역의 부영양화에도 기여합니다.
인 비료의 특별한 특징은 다량으로 사용하면 토양에 다른 바람직하지 않은 요소(안정적인 스트론튬, 불소, 우라늄, 라듐, 토륨의 천연 방사성 화합물)가 축적된다는 것입니다.
식물 영양의 세 번째 주요 요소인 칼륨은 환경에 크게 해로운 영향을 미치지 않습니다. 그러나 칼륨 비료를 사용하면 염소가 많이 유입되므로 지하수로 유입되는 것도 바람직하지 않습니다.
국가의 농약 서비스 구조 조정과 농약 센터의 설립은 비료 사용 효율성을 높이는 새로운 기회를 열어주며, 비료의 저장, 운송 및 토양 적용을 더 잘 구성할 수 있게 해줍니다. 예방 조치 중 하나는 특정 토양 및 기후 조건과 관련하여 개발된 권장 사항에 따라 비료를 사용하는 것입니다. 유기비료와 광물질비료의 합리적인 사용을 위한 과학적 기반의 계획이 매년 모든 농장에 대해 작성됩니다. 농업에 사용되는 비료로 인한 환경 오염 수준에 대한 지속적인 모니터링도 확립되었습니다. 이러한 통제는 필요한 도구와 실험실 장비를 갖춘 농기술 실험실 및 화학화 스테이션에 만들어진 특수 부서에 위임됩니다.
물은 지구상의 모든 생명체의 기초입니다. 대기 중의 수증기는 대부분 통과할 수 있습니다. 태양 광선지구의 열 복사를 우주 공간으로 지연시켜 행성의 열 균형을 조절합니다. 물은 내열성이 높습니다. 여름에는 수권에 열이 축적되고 겨울에는 열이 방출되어 지구의 기후가 부드러워집니다.
자연계의 물은 고체, 액체, 기체 상태로 존재합니다. 물은 암석을 파괴하고 무기 화합물을 용해하여 장거리로 운반합니다. 살아있는 유기체의 대사와 관련된 대부분의 생화학적 및 생물리학적 과정은 수성 환경에서만 발생할 수 있습니다. 물은 광합성 과정에서 대기로 유입되는 유일한 산소 공급원입니다. 물은 살아있는 유기체의 모든 조직과 세포에 들어갑니다. 최고의 용매입니다. 자연에는 물만이 존재한다 미네랄 물질, 다른 물질로 대체될 수 없습니다. 물은 생산력의 위치를 ​​결정하는 가장 중요한 요소 중 하나이며 생산의 가장 중요한 속성입니다. 그것은 사람의 삶에서 큰 역할을합니다.

생물권의 물 순환에서 증발산량은 강수량과 균형을 이룹니다. 일부 수소를 우주로 제거하는 것은 주로 어린 물(마그마 챔버에서 표면으로 올라오는 지하수)에 의해 보상됩니다. 강수를 통해 유입되는 물보다 바다 표면에서 증발하는 물의 양이 더 많습니다. 육지에 내리는 “추가” 강수는 빙하에 영양을 공급하고 지하수와 강을 보충하며 물의 흐름과 함께 바다로 되돌아갑니다. 물의 일부는 식물의 증산에 소비됩니다.

낚시는 바다, 강, 호수에서 이루어집니다. 우리나라 어류 저수지의 동식물은 매우 풍부하고 다양합니다. 이곳에서는 약 250종의 물고기가 잡힙니다.

댐은 물로 건설됩니다. 그들은 물 위를 여행하고 목재를 떠다닙니다. 깨끗한 물 없이는 지구상의 생명체를 생각할 수 없습니다. 따라서 수자원을 오염과 고갈로부터 보호하는 것은 우리 시대의 가장 중요한 임무 중 하나입니다.

물은 인간의 삶에서 중요한 역할을 합니다. 성인의 경우 물은 체중의 절반 이상을 차지합니다.

물 없이는 인간이나 동물의 몸에서 단 하나의 생명 과정도 일어날 수 없습니다. 모든 수돗물 구멍의 중요한 구성 요소는 물입니다. 신체의 중요한 기능은 하나의 환경에서 발생합니다. 사람이 음식 없이 50일 이상 생존할 수 있다면 물 없이는 5일 후에 사망합니다.

수역 오염의 주요 원인은 산업 기업, 공공 시설 및 농업에 의해 처리되지 않거나 불충분하게 처리된 폐수를 저수지로 배출하는 것입니다.

폐수에 유입되는 오염물질은 여러 그룹으로 나눌 수 있습니다. 물리적 상태에 따라 불용성, 콜로이드성 및 가용성 불순물을 구별합니다. 본질적으로 오염은 광물성, 유기성, 박테리아성, 생물학적 오염으로 구분됩니다.

미네랄 오염 물질은 일반적으로 모래, 점토 입자, 광석 입자, 슬래그, 미네랄 염, 산 용액, 알칼리 및 기타 물질로 표시됩니다.

유기 오염물질은 그 기원에 따라 식물과 동물로 구분됩니다. 식물유기오염물질은 식물잔재물, 종이, 식물성 기름 등이다. 동물 유래 오염 - 사람과 동물의 생리적 분비물, 동물 조직의 잔해, 접착 물질 등

세균성 및 생물학적 오염물질에는 다양한 미생물, 미생물, 특히 효모 및 곰팡이, 작은 조류 및 박테리아가 포함됩니다. 박테리아 및 생물학적 오염물질은 가정 폐수와 일부 산업 기업의 흐름에 일반적입니다. 후자 중 도축장, 제혁소, 1차 양모 가공 공장, 모피 생산, 생물 공장, 미생물 산업 기업 등을 엄격하게 표시할 필요가 있습니다.

지하수 오염원은 다음과 같습니다.

공산품 및 생산폐기물의 보관 및 운송 장소

생활폐기물 및 생활폐기물의 보관(축적) 장소

비료, 살충제 및 기타 화학 물질이 사용되는 농업 및 기타 토지;

인접한 대수층과 자연적으로 또는 인위적으로 연결된 대수층의 오염된 지역

지하수를 공급하는 지표수 오염 지역;

오염된 대기강수 침투지역

기업의 산업 현장, 여과장, 시추공 및 기타 작업장.

지하수 오염의 원인은 산업 폐기물, 소금 덤프, 석유 제품 저장 공간, 화학 산업 기업의 원자재 및 완제품, 살충제 및 비료 창고가 있는 지역에서 오염된 대기 강수일 수 있습니다.

오염원으로부터 지하수로 오염물질이 유입되는 것을 배제해야 합니다. 지하수의 오염 및 오염 위험이 있는 경우, 물 사용의 가치와 유형에 따라 오염의 가능한 결과를 고려하여 정권이나 품질을 관찰하는 양과 방법이 결정됩니다.

주요 해양 오염 물질은 석유입니다. 그 중 거의 절반은 해안에 위치한 기업과 도시의 강과 폐수를 통해 바다로 유입됩니다.

인간이 해양에 미치는 가장 불쾌한 결과 중 하나는 미세 조류인 식물성 플랑크톤의 과잉 생산입니다. 이 과정은 석유, 가정 및 농업 유출수(비료의 일종) 등 다양한 유형의 오염 물질로 인해 발생할 수 있습니다. 오염된 물에서는 주로 청록색인 한 종류의 조류가 통제할 수 없을 정도로 증식하기 시작하며 때로는 거대한 공간을 채우기도 합니다. 그들의 수명주기는 약 한 달 정도로 매우 짧습니다. 그들은 한꺼번에 죽어 바닥으로 가라 앉고 분해되어 산소를 흡수합니다. 산소 결핍이 뚜렷하면 갑각류, 연체 동물 및 기타 무척추 동물과 같은 바닥 동물 군이 완전히 죽습니다.

바다와 해양의 보호는 국경에만 국한될 수 없습니다. 해양을 오염으로부터 보호하기 위한 과학 기반 전략 개발을 위해서는 엄격한 국제 협력이 필요합니다. 의심할 바 없이, 다양한 국가의 공동 노력은 모든 인류의 이익을 위해 해양의 부를 보존하는 데 크게 기여할 것입니다.

대륙붕의 천연자원을 연구, 탐사 및 개발할 때, 산업 및 생활 폐수 배출, 방사성 물질 및 방사성 물질로 인해 대륙붕과 그 위의 수생 환경이 오염됨으로 인해 해양 수자원 사용 조건이 제한되는 것을 방지하기 위한 보호 조치가 제공됩니다. 기타 생산 폐기물. 각각의 구체적인 경우에 대한 이러한 조치는 연안 해수의 위생 보호와 관련된 한 위생 및 역학 서비스 당국과의 조정을 따릅니다.

그러므로 인간사회의 발전은 환경과의 상호작용 없이는 불가능하다. 사람들은 자연을 변화시키고 에너지, 음식, 다양한 재료 등 삶에 필요한 모든 것을 자연으로부터 얻습니다. 자연은 또한 사람들의 미학적 요구를 충족시킵니다. 그러나 이러한 진보는 인류에게 다르게 나타날 수 있습니다. 우리의 생물권을 보존하기 위해 주의를 기울이지 않으면 달성된 웰빙과 편안함은 위험한 환상으로 판명될 수 있습니다. 이를 위해서는 생태학 분야에 대한 폭넓은 지식이 필요하며, 이러한 지식을 경제 활동의 모든 부문에 널리 적용하는 것이 필요합니다.

인류가 생태학적 발전의 막다른 골목을 피할 수 있는 길은 이제 분명해졌습니다. 이는 폐기물이 없고 폐기물이 적은 기술로 폐기물을 유용한 자원으로 전환합니다. 하지만 이 아이디어가 모든 곳에서 현실이 되기까지는 수십 년이 걸릴 것입니다. 그리고 환경 지식을 갖춘 사람만이 이를 달성할 수 있습니다.

사람들이 따라야 할 계명은 생텍쥐페리의 동화에 잘 표현되어 있습니다. “아침에 일어나 세수하고, 몸을 정리하고, 즉시 행성을 정리하는 확고한 규칙이 있습니다.”.








자연 오염 자연 오염 1. 다음의 결과로 방출되는 가스: 산림 연소 산림 연소 화산 폭발 화산 폭발 생화학 반응 생화학 반응 2. 대기 먼지 형성 기간: 암석 풍화 암석 풍화 토양 침식 토양 침식 산림 및 이탄 화재 산림 및 이탄 화재




대기 오염. 대기 오염. 부지에 유입되는 화학 물질 부지에 유입되는 화학 물질 100가지 이상의 화학 물질이 주거지와 사무실 공기 중에 동시에 존재할 수 있습니다. 종종 MPC를 여러 배 초과하는 농도의 납, 카드뮴, 수은, 구리, 아연, 페놀, 포름알데히드의 에어로졸을 포함합니다. 주거용 건물과 사무실 공기에는 100가지 이상의 화학 물질이 동시에 존재할 수 있습니다. 종종 MPC를 여러 배 초과하는 농도의 납, 카드뮴, 수은, 구리, 아연, 페놀, 포름알데히드의 에어로졸을 포함합니다. 세제 및 청소 제품에서 나오는 독성 연기 및 입자. 세제 및 청소 제품에서 나오는 독성 연기 및 입자. 그들의 농도는 야외보다 1000배 더 높습니다. 그들의 농도는 야외보다 1000배 더 높습니다.


대기 오염. 대기 오염. 박테리아, 바이러스, 곰팡이 및 곰팡이 포자. 박테리아, 바이러스, 곰팡이 및 곰팡이 포자. 입자가 10 마이크론 미만인 먼지는 눈에 보이지 않으며 실제로 침전되지 않고 지속적으로 공기 중에 매달려 있습니다. 먼지는 미생물과 박테리아가 이동과 접촉을 위해 입자를 사용하기 때문에 감염의 주요 원인 중 하나입니다. 입자가 10 마이크론 미만인 먼지는 눈에 보이지 않으며 실제로 침전되지 않고 지속적으로 공기 중에 매달려 있습니다. 먼지는 미생물과 박테리아가 이동과 접촉을 위해 입자를 사용하기 때문에 감염의 주요 원인 중 하나입니다. 인간 배설물(150종의 화학 물질), 애완 동물 인간 배설물(150종의 화학 물질), 애완 동물의 담배 연기 및 3600종의 화학 물질 담배 연기 및 3600종의 화학 물질 전기 가전 제품(주로 TV 화면 및 컴퓨터 디스플레이), 가정용 전기 제품 가전제품, 주로 텔레비전 화면과 컴퓨터 디스플레이












수권 내 담수 분포 수권 부분 담수 총량의 일부 담수량(km) 1. 빙하 85% 지하수 14% 호수 0.6% 토양 수분 0.3% 대기 증기 0.05% 강물 0.004% 1132 .76




생산 철 제련에 물 사용 300m3. 구리 500입방미터를 받습니다. 니켈 4000입방미터를 받습니다. 합성고무 2100입방미터 lavsan 4200 입방 미터의 생산. 나일론 5600입방미터 생산. 246 입방 미터의 자동차 제조. 로켓 발사 m.cub. 제지 생산량 250입방미터






결론. 결론. 대기 중으로 오염 물질이 방출되면 인체와 환경에 부정적인 영향을 미칩니다. 그러므로 전 세계의 환경 문제에 관심을 기울여야 한다. 대기 중으로 오염 물질이 방출되면 인체와 환경에 부정적인 영향을 미칩니다. 그러므로 전 세계의 환경 문제에 관심을 기울여야 한다.





국제 페스티벌 “신세기의 별들” - 2013

자연 과학(14~17세)

주제에 대한 연구 작업:

"화학과 환경 문제

환경"

작성자: Natalya Konnycheva, 17세

11학년 학생

MOBU "NSOSH No. 1"

Novosergievka 마을, Orenburg 지역

소개................................................................................................................ 3쪽.

화학과 환경 문제...........................................5 pp.

1. 인위적 오염 . 오염물질의 종류와 정도

환경 적 영향……………………………………………………. ....5페이지

1.1. 화학 생산 및 에너지..........................................................................5 p.

2. 화학적 생태학적 문제와 환경 보호........7 pp.

2.1. 화학생태학적 문제와 대기보호………7 pp.

2.2. 화학-생태학적 문제와 성층권 보호.................................11 pp.

2.3. 화학-생태학적 문제와 수권 보호

암석권..........................................................................................12 p.

2.4. 인간의 건강에 대한 환경의 유해한 영향 .............. .13pp.

결론..........................................................................................17 p.

사용된 문헌 목록.................................................. 18페이지.

응용 프로그램.................................................. ................................................. .................19페이지

소개

현재 러시아가 시장경제로 전환한 이후 전반적인 환경관리, 특히 환경보호는 심각한 위기에 처해 있습니다.

과학 및 기술 진보, 사회 및 경제적 예복, 인구 상당 부분의 화학적 및 환경적 문맹, 자연에 대한 소비자 태도로 인해 자연과 사회의 균형이 깨졌습니다. 현재 지구 환경 위기 시대에 이에 대한 징후로는 위험한 환경 오염, 천연 자원 고갈, 많은 동식물 종의 실종, 건강 악화 및 사람들 사이의 위험한 질병 확산 등이 있습니다. 지구 환경 문제는 오존층의 고갈, 온실 효과의 강화 및 그에 따른 지구 기후의 온난화입니다. 생명을 위협하는 산성비, 비옥한 토지의 황폐화, 단백질 결핍, 에너지 자원 부족이 더욱 심해졌습니다. 인간과 생물권에 매우 중요한 이러한 모든 문제와 기타 문제는 자연의 균형을 뒤흔드는 인간 자신의 적극적이지만 불합리한 경제 활동으로 인해 발생했습니다. 그러나 인간이 자연에 대해 의식적인 태도를 가지고 있다면 이러한 문제는 여전히 잠재적으로 해결 가능합니다. 자연과 사회의 균형 문제는 나와 내 반 친구들에게 흥미롭고 관련성이 높은 것으로 판명되었습니다. 설문조사(23명) 중 “환경의 화학적, 환경적 문제에 대해 무엇을 알고 계십니까?”라는 질문에 대한 설문조사가 진행되었습니다. 10명으로부터 긍정적인 반응을 받았습니다. 질문: "환경 요인이 인간 건강에 영향을 미칩니까?" - 만장일치로 답변을 받았습니다. 따라서 우리는 필요한 정보를 수집하고 "화학 및 환경 환경 문제"라는 주제에 대한 연구 작업을 수행하기로 결정했습니다.

문헌을 연구하면서 나는 이 분야에 대한 사람들의 지식이 상당히 광범위하다는 결론에 도달했습니다. 그러나 많은 양의 정보에도 불구하고 우리는 여전히 세부적으로 많은 질문을 개발해야 합니다. 이로부터 몇 가지 모순이 발생합니다.

이 분야에 대한 이론적 지식의 필요성과 그것의 부족함 사이;

연구 기술의 필요성과 부족 사이

환경 지식의 필요성과 환경 문화의 부족 사이.

우리 연구의 관련성은 화학-생태학적 문제 및 환경 보호, 인위적 오염, 개인적으로 중요한 동기와 관련된 과학적 중요성, 물과 물질의 최대 허용 농도를 결정하는 방법의 개발 및 구현과 관련된 적용 중요성에 의해 결정됩니다. 농작물.

내 연구 작업의 목적은 화학 및 환경 문제와 환경 보호의 주요 방향, 오염이 인간 건강에 미치는 영향을 연구하는 것입니다.

연구 대상 : 환경의 화학적 및 환경 문제.

연구대상 : 인위적 오염 , 환경에 미치는 영향의 정도.

연구의 목적과 주제에 따라 "인위적 오염이 자연에 어떤 영향을 미치는지 알면 환경에 오염 물질과 축적으로부터 자신을 합리적으로 보호할 수 있다"는 가설이 제시되었습니다.

연구의 주요 목표는 연구의 목적, 대상 및 주제에 맞게 적절하게 공식화되었습니다.

– 이 문제에 대한 과학적이고 방법론적인 문헌을 분석하십시오.

– 인위적 오염이 식물과 인체에 미치는 영향을 알아보세요.

– 환경 보호를 촉진하는 조치를 식별합니다.

– "화학 및 환경 환경 문제"라는 주제로 소책자를 만듭니다.

작업 단계:

1. 문제에 관한 문헌 연구.

2. 인위적 오염이 환경에 미치는 영향에 대한 연구.

연구 작업 중에는 다음 방법이 사용되었습니다.

1. 이론(연구 문제에 관한 문헌 데이터 분석 및 종합).

2. 경험적(설문지, 관찰, 대화).

3. 실험 데이터의 정성적, 정량적 분석 방법(결과의 통계적 처리).

4. 실험(화학 실험이 수행되었습니다).

5. 실용적(소책자 출판).

화학 및 환경 환경 문제

1. 인위적 오염. 오염물질의 종류와 환경에 미치는 영향 정도

다양한 오염 물질에 노출되면 환경에 큰 해를 끼칩니다. 오염은 유형에 따라 물리적, 화학적, 생물학적 오염으로 구분됩니다. 오염원에 따라 환경에서의 인간 활동으로 인해 자연적이거나 인위적일 수 있습니다. 살아있는 유기체에 미치는 영향의 정도는 오염물질의 독성과 지속성에 따라 달라집니다.

    물리적 오염:전자기, 방사성, 소음, 열.

    화학적 오염물질:화학제품 생산으로 인한 폐기물 및 배출물, 생활폐기물, 오염물질(오염물질) 등

    생물학적 오염물질:살아있는 유기체(박테리아, 미생물, 곤충, 식물 등)와 그 대사산물, 농업 폐기물에 의한 환경 오염.

    자연 오염자연 과정(자연 재해, 자연 환경 과정 - 암석의 풍화 작용, 물질의 지구화학적 순환 등)에 의해 발생합니다.

    인위적 오염 –이는 에너지, 운송, 화학, 정유 및 기타 생산, 농업, 공공 유틸리티 단지, 자연에 대한 사람들의 소비자 태도 등 경제 활동의 결과입니다.

환경 오염의 주요 원인은 인류학적 요인, 즉 활동적이지만 항상 적절한 것은 아닌 인간 활동입니다. 현재 거의 전체 생물권이 생산 과정에 참여하고 있습니다. 과학기술의 진보와 병행하여

광물자원(숲, 석탄, 석유, 가스, 물, 광물 등)의 집중적 이용이 증가하고 있습니다. 동시에, 비합리적인 환경 관리는 환경 오염, 자원 고갈, 토양 침식을 초래합니다.

      화학 생산 및 에너지

환경은 폐기물, 배출물, 화학제품으로 인해 활발히 오염되고 있습니다.

화학적 환경 오염 물질의 출처는 다양합니다. 황산 및 야금 공장에서 배출되는 금속 독성 물질(Hg, Pb 등)과 비금속 대기 오염 물질(NO2 및 기타 질소 산화물, SO2, H3S 및 기타 물질)의 출처입니다. 천연가스 연소 공정 등 환경 오염 물질에는 유기염소 화합물(DDT 등), 유기인 화합물(카르보포스, 클로로포스 등), 활성 물질, 페놀, 무기 수은 화합물 등 많은 화학 제품이 포함됩니다. 산업 환경 오염의 원인은 다수의 화학 산업이 시대에 뒤떨어진 기술을 사용하기 때문입니다. 그들의 작업은 항상 허용되는 기술 체제와 최대 허용 배출 농도를 준수하지 않으며 처리 시설은 비효율적으로 작동합니다. 생산 시설의 위치와 원자재 및 에너지 사용은 종종 제대로 고려되지 않고 수익성이 없습니다. 자연을 파괴하는 과정의 주요 원인은 생산 개발의 광범위한 경로와 사람들의 기술적 사고입니다.

화학물질 생산으로 인한 환경 문제는 세 그룹으로 나눌 수 있습니다.

불완전한 기술 및 장비, 화학 및 기술 프로세스 미준수 및 관련 폐기물, 사고, 배출로 인한 환경 오염

운송, 산업 및 가정용 사용 중 공산품의 오염 영향

산업 및 가정 폐기물 재활용 문제.

동시에 많은 환경 문제의 화학적 성질, 삶의 다양한 영역에서 화학의 광범위한 참여로 인해 사람들의 눈에는 환경 오염 및 악화의 주요 원인이 되는 경우가 많다는 사실에 주의하는 것이 중요합니다. 모든 화학물질에 대한 두려움(화학공포증)을 야기하고 화학이 환경 재앙의 주요 원인이라는 많은 사람들의 믿음을 야기합니다.

화학 및 화학 생산과 그 제품이 환경 오염을 초래한다고 비난하면서 사람들은 화학과 화학 산업의 이중 역할을 망각합니다. 한편으로, 화학물질 생산은 폐기물, 배출물, 위험한 생산물로 환경을 오염시킵니다. 반면, 과학과 화학 산업은 자연에 존재하지 않는 물질을 합성하는 독특한 기회를 이용하여 환경과 인간의 건강을 보호하는 수단, 폐기물 처리 수단을 창출합니다. 가정 폐기물을 재활용하고 유해하지만 중요한(산업, 의학, 농업 및 기타 산업 분야) 물질을 보다 안전한 물질로 대체하는 문제가 해결되고 있습니다.

원자력은 인간에게 위험한 전리 방사선의 원천인 방사성 동위원소(방사성 핵종)로 환경을 오염시킵니다. 동시에 정상적으로 작동하는 원자력 발전소는 일반 방사선 배경에 0.01%만 추가하는 반면 화력 발전은 대량의 오염 물질을 생성하므로 환경적으로 더 불리합니다. 태양에너지 저장장치와 풍력 미세발전소도 더 깨끗하지만 전력 수요를 충족할 수 없습니다.

    화학생태적 문제와 환경보호

우리는 지구의 생물권에 살고 있습니다. 생물권은 지구의 특별한 껍질로, 그것을 형성하는 살아있는 유기체의 집합입니다. 그것은 대기, 수권 및 암석권과 관련이 있습니다. 살아있는 자연과 무생물, 생지화학적 함량 사이의 이러한 관계는 위대한 과학자 V.I. Vernadsky.

생물권은 생명체와 무생물의 서식지, 분포 및 상호 작용입니다.

이러한 인터페이스와 생물권 자체에서 주요 역할은 H, C, N, O, S, P, F, Cl, Al, Si와 같은 화학 원소에 의해 수행됩니다. 처음 5개 원소는 유기물입니다.

생물권은 환경일 뿐만 아니라 생명의 산물이기도 합니다. 이는 생물권에서 생물과 무생물 사이의 관계를 확인시켜 줍니다. 환경 문제를 고려하려면 화학, 생물학, 지구물리학, 지리학, 사회학 및 기타 과학 분야에 대한 과학적 지식의 통합이 필요합니다.

화학은 생물권에 무관심하지 않습니다. 화학 생산 및 기타 인위적 활동의 산물은 다양한 구성 요소(대기, 암석권 및 수권)를 오염시키고 정화합니다. 자연계의 물질 순환을 비롯한 자연 현상 역시 화학적 오염에 큰 영향을 미칩니다. (부록 1).

      화학-생태적 문제와 대기 보호

대기는 지구를 둘러싸고 있는 가스 껍질, 즉 우리 행성의 “폐”입니다. 지구의 기후가 주로 형성되는 하층(높이 8~12km까지)을 대류권이라고 합니다. 우리는 대류권의 공기 바다 바닥에 살고 있습니다. 공기는 다중 구성 요소 시스템입니다.

공기의 영구 성분은 질소(78.1%), 산소(20.9%), 아르곤(0.93%), CO2(0.03%) 및 기타 가스입니다.

공기의 다양한 구성 요소에는 수증기, 일부 대기 물질의 미량 (오존, 생물학적 및 지구 화학적 기원 물질, 독성 및 독성 물질 - 인위적 기원의 제품)이 포함됩니다. 수증기는 공기의 중요한 구성 요소입니다. 공기 표면층의 증기 분포는 해당 지역의 시간, 기후, 고도 및 지리적 위치에 따라 달라집니다.

대기는 자가 청소 및 자가 치유가 가능합니다. 자연적으로 대기로 유입되는 물질(박테리아 및 조류의 폐기물, 화산 폭발 등)은 생물권의 동적 평형으로 인해 제거됩니다. 가스 산업 및 기타 인위적 배출로 인해 가스가 대기로 과도하게 방출되어 동적 균형이 붕괴되고 환경 문제가 발생합니다.

대기 오염의 주요 원인은 다음과 같습니다.

    석탄, 천연가스, 석유 연소를 기반으로 한 전기 및 화력 발전소 생산.

    무기 물질 생산 및 야금, 산업용 무기 합성;

    수송;

    지방자치 부문(가정 배출, 하수 등);

    농업.

매년 23억 톤의 유해한 불순물이 대기 중으로 배출됩니다.

CO(48.5%), 질소산화물 NO, NO2(15%), SO2(14.9%), 입자상 물질(13.6%), 탄화수소(8%). 산업 배출의 비율은 14%, 운송 배출 - 44%, 열 배출 - 20%, 폐기물 연소 생성물 - 5%, 농업 폐기물 및 기타 배출원 - 17%입니다. 이러한 오염의 결과는 심각한 환경 문제입니다.

대기의 가장 중요한 환경 문제 : 스모그 형성(독성 및 광화학); 독성 물질로 인한 대기 오염; 산성비; 오존층 파괴; 온실 효과.

스모그(라틴어 연기 - 연기, 흡연, 안개 - 안개)는 대기의 지층에서 독성 에어로졸(안개, 연기)을 형성하는 기체, 액체 및 고체 성분의 조합입니다.

오염 물질의 구성에 따라 독성 및 광화학 스모그가 발생합니다.

유독한 스모그 -대기 중 SO2 농도가 증가하여 발생하는 스모그입니다. SO2의 주요 발생원은 다음과 같습니다. CHP; 야금 생산으로 인한 가스 배출; 아황산염법을 이용한 셀룰로오스 생산.

공기 중 SO2의 축적은 황산 및 아황산의 형성을 동반하며, 습도가 높으면 그을음과 먼지 입자를 끌어당겨 독성 스모그라고 하는 두꺼운 안개를 형성합니다. 1952년 런던에서 3200명이 사망한 비극을 기념해 '런던 스모그'라고도 불린다. 유독성 스모그는 호흡기 질환을 앓고 있는 사람들에게 특히 위험하며 기관지염을 악화시킵니다. 환경에 대한 주요 피해는 SO2가 SO3로 산화되고 대기 중에서 H3SO4 및 H3SO3¸가 형성되어 산성비를 유발함으로써 발생합니다.

광화학 스모그 -이는 산화 환원 반응(탄화수소, 알데히드, 질소 산화물, 산소 및 오존)과 차량 작동으로 인한 유해 배출물을 통해 형성된 물질의 혼합물입니다. 태양 복사의 영향 하에서 이들 물질의 상호 작용은 집합적으로 퍼옥시아실 질산염(PAN)이라고 불리는 매우 독성이 강한 화합물을 형성하게 됩니다. 물과 접촉하면 다양한 산과 활성 라디칼을 형성하여 살아있는 조직과 접촉할 때 손상을 주기 때문에 호흡기와 눈에 심한 자극을 유발합니다.

화학의 기원. 연금술

중세의 화학

현대 화학의 발전

화학 및 환경 보호

결론

화학은 가장 오래된 과학 중 하나입니다. 인간은 항상 일부 물질이 다른 물질에 생명을 주거나 예기치 않게 모양, 색상 및 냄새가 변할 때 주변의 변화를 관찰해 왔습니다.

새로운 시대가 도래하기 훨씬 전부터 사람들은 광석에서 금속을 추출하고, 직물을 염색하고, 점토를 태우는 방법을 이미 알고 있었고, 과거 사상가들의 불안한 마음은 자연에서 지속적으로 일어나는 화학적 변형을 설명하려고 노력했고, 호기심 많은 눈은 새로운 현상을 발견했습니다. 주변 세계, 숙련된 손으로 복잡한 공예를 마스터함 - 변함없이 화학과 관련된...

화학의 기원. 연금술

최초의 화학자 과학자는 이집트 성직자였습니다. 그들은 아직 풀리지 않은 많은 화학적 비밀을 가지고 있었습니다. 예를 들어, 여기에는 죽은 파라오와 고귀한 이집트인의 시체를 방부 처리하는 기술과 특정 페인트를 얻는 방법이 포함됩니다. 따라서 발굴 과정에서 발견된 고대 이집트 장인이 만든 선박의 파란색과 파란색 페인트는 제조된 지 수천 년이 지났음에도 불구하고 계속 밝은 상태를 유지합니다.

고대에는 그리스, 메소포타미아, 인도, 중국에서 일부 화학 물질 생산이 이루어졌습니다.

기원전 3세기에는 이미 중요한 자료가 수집되고 기술되었습니다. 예를 들어, 세계 7대 불가사의 중 하나로 꼽히며 손으로 쓴 70만 권의 책을 소장한 유명한 알렉산드리아 도서관에는 화학에 관한 많은 작품도 보관되어 있습니다. 그들은 하소, 승화, 증류, 여과 등과 같은 과정을 설명했습니다. 수세기에 걸쳐 축적된 개별 화학 정보를 통해 물질과 현상의 본질에 대한 일반화가 가능해졌습니다.

예를 들어, 기원전 5세기에 살았던 그리스 철학자 데모크리토스는 모든 물체가 작고, 보이지 않으며, 분할할 수 없고, 끊임없이 움직이는 고체 입자로 구성되어 있다는 생각을 처음으로 표현했는데, 이를 그는 원자라고 불렀습니다. 기원전 4세기 아리스토텔레스는 주변 자연의 기초가 열과 추위, 건조함과 습기라는 네 가지 주요 특성을 특징으로 하는 영원한 원시 물질이라고 믿었습니다. 그의 견해에 따르면 이 네 가지 특성은 원시 물질에서 분리될 수도 있고 어떤 양으로든 추가될 수도 있습니다.

아리스토텔레스의 가르침은 화학 역사상 별도의 시대, 즉 소위 연금술 시대의 발전을 위한 이념적 기초였습니다.

연금술(후기 라틴 알케미아, 알키미아, 알키미아)은 화학의 과학 이전 방향으로 기원전 3~4세기에 시작되었습니다. 그 이름은 아랍어를 통해 그리스어 сhemeia로 거슬러 올라갑니다. Cheo - Pour, Cast는 연금술과 금속 제련 및 주조 기술의 연관성을 나타냅니다. 또 다른 해석은 불모의 모래가 아닌 검은(비옥한) 땅을 의미하는 이집트 상형문자 “khmi”에서 나온 것입니다. 이 상형문자는 흔히 "이집트 예술"이라고 불리는 연금술이 탄생한 곳인 이집트를 상징합니다. 아랍인들은 이 단어에 아랍어 접두사 “al”을 추가하여 연금술이라는 단어가 형성되었습니다. "연금술"이라는 용어는 4세기 점성가인 Julius Firmicus의 원고에 처음 등장합니다.

연금술사들은 비금속을 고귀한(가치 있는) 금속으로 변환(변형)시키는 것을 가장 중요한 임무로 여겼는데, 이는 실제로 16세기까지 화학의 주요 임무였습니다. 이 아이디어는 물질 세계가 특정 조건에서 서로 변형될 수 있는 하나 이상의 "기본 요소"로 구성되어 있다는 그리스 철학의 아이디어에 기반을 두고 있습니다. 연금술의 확산은 4~16세기로 거슬러 올라간다. 이 시기는 '사변적' 연금술뿐만 아니라 실제 화학도 발전한 시기이다. 이 두 가지 지식 분야가 서로 영향을 미쳤다는 것은 의심의 여지가 없습니다. 독일의 유명한 화학자 리비히(Liebig)가 연금술에 대해 “화학 이외의 다른 것은 없었다”고 쓴 것도 당연합니다.

따라서 점성술이 천문학에 해당하는 것처럼 연금술은 현대 화학에 해당됩니다. 중세 연금술사의 임무는 원하는 금속 정제를 달성할 수 있는 두 가지 신비한 물질을 준비하는 것이었습니다. 은뿐만 아니라 납, 수은 등과 같은 금속을 금으로 바꾸는 성질을 가지고 있다고 여겨지는이 두 가지 약물 중 가장 중요한 것은 철학자의 돌, 붉은 사자, 위대한 비약이라고 불 렸습니다. 철학자의 알, 붉은 팅크, 만병통치약, 생명의 비약이라고도 불립니다. 이 치료법은 금속을 정제할 뿐만 아니라 보편적인 약으로도 사용되어야 했습니다. 소위 황금 음료라고 불리는 이 치료법은 모든 질병을 치료하고 노년기에 활력을 불어넣으며 수명을 연장시키는 것으로 여겨졌습니다.

백사자, 백팅크라고 불리는 특성이 이미 부차적인 또 다른 신비한 치료법은 모든 비금속을 은으로 변환하는 능력으로 제한되었습니다.

고대 이집트는 연금술의 발상지로 간주됩니다. 연금술사들은 과학의 시작을 Hermes Trismegistus (일명 이집트 신 Thoth)로 추적했기 때문에 금을 만드는 기술을 밀폐라고 불렀습니다. 연금술사들은 헤르메스의 이미지가 새겨진 인장으로 그릇을 봉인했습니다. 따라서 "밀봉된"이라는 표현이 사용되었습니다.

성경의 창세기와 선지자 에녹서에 묘사된 바와 같이, 천사들이 결혼한 지상의 여성들에게 "단순한" 금속을 금으로 바꾸는 기술을 가르쳤다는 전설이 있습니다. 이 기술은 『헤마(Hema)』라는 책에 설명되어 있습니다. 아랍 과학자 알 나딤(10세기)은 연금술의 창시자가 바빌로니아 대혼란 이후 이집트에 정착한 바빌론 출신의 헤르메스 대왕이라고 믿었습니다.

그리스-이집트, 아랍, 서유럽의 연금술 학교가 있었습니다. 로마 황제 디오클레티아누스는 296년에 금 제조 기술에 관한 모든 이집트 사본(아마도 금 도금과 위조 보석 제조 기술에 관해 이야기하고 있었음)을 불태워 버리라고 명령했습니다. 서기 4세기에 알렉산드리아 과학자 학교는 금속을 금으로 바꾸는 문제를 연구했습니다. 민주당이라는 가명으로 말하고 알렉산드리아 과학자들에 속한 작가는 그의 에세이 "물리학과 신비주의"를 통해 일련의 연금술 매뉴얼의 토대를 마련했습니다. 성공을 보장하기 위해 그러한 작품은 유명한 철학자 (플라톤, 피타고라스 등)의 이름으로 등장했지만 스타일이 일반적으로 모호하기 때문에 연금술사가 대부분의 업적을 비밀로 유지했기 때문에 이해하기가 거의 어렵습니다. 획득한 물질과 수행된 실험에 대한 암호화된 설명입니다.

가장 큰 연금술 사본 컬렉션은 베니스의 산 마르코 도서관에 보관되어 있습니다.

그리스인은 연금술에 이름을 붙인 아랍인의 교사였습니다. 서양은 10세기에 아랍인들로부터 연금술을 받아들였습니다. 10세기부터 16세기까지 유럽 과학에 큰 족적을 남긴 유명 과학자들이 연금술을 행했습니다. 예를 들어, '금속과 광물에 대하여'라는 작품의 창시자인 알베르투스 매그너스와 '연금술의 힘', '연금술의 거울'이라는 작품을 후세에 남긴 로저 베이컨도 그 시대의 가장 유명한 연금술사였습니다. 시간. 1314년에 사망한 뛰어난 의사인 아르놀도 데 빌라노바(Arnoldo de Villanova)는 20권이 넘는 연금술 작품을 출판했습니다.

13세기와 14세기의 가장 유명한 과학자인 레이몬드 룰(Raymond Lull)은 연금술 관련 내용을 담은 500권의 저작을 저술했으며, 그 중 주요 저작의 제목은 "화학의 일반 기술을 두 권의 책으로 설명하는 성서"입니다. (그러나 많은 전문가들은 그의 경건함으로 알려진 Lull이 이 작품을 쓰지 않았으며 단지 그의 작품이라고 생각합니다.)

15~17세기에는 많은 왕족들이 열정적으로 연금술을 실천했습니다. 예를 들어, 영국 왕 헨리 6세(Henry VI)가 있는데, 그의 통치 기간 동안 나라는 위조 금과 위조 동전으로 넘쳐났습니다. 이 경우 금 역할을 한 금속은 아마도 구리 아말감이었을 것입니다. Charles VII는 유명한 사기꾼 Jacques le Coeur와 함께 프랑스에서 비슷한 방식으로 행동했습니다.

루돌프 2세 황제는 여행하는 연금술사의 후원자였으며, 그의 거주지는 당시 연금술 과학의 중심지였습니다. 황제는 독일의 헤르메스 트리스메기스토스(Hermes Trismegistus)라고 불렸습니다.

Saxony의 선거인 Augustus와 덴마크의 Anna Anna는 드레스덴의 "황금 궁전"에서 처음으로 실험을 수행했고 그의 아내는 dacha "Pheasant Garden"에 있는 고급 장비를 갖춘 실험실에서 실험을 수행했습니다. 드레스덴은 오랫동안 연금술을 후원하는 군주들의 수도로 남아 있었으며, 특히 폴란드 왕위 경쟁에 막대한 재정 지출이 요구되던 시기에 더욱 그렇습니다. 색슨 궁정에서는 금을 만들 수 없었던 연금술사 I. Betger가 유럽 최초로 도자기를 발견했습니다.

연금술의 마지막 숙련자 중 한 명은 루지에로 백작이라고 불리는 카제탄(Cajetan)으로, 나폴리 태생으로 농민의 아들로 태어났습니다. 그는 1709년 베를린에서 반짝이는 금으로 장식된 교수대 위에서 생애를 마감할 때까지 뮌헨, 비엔나, 베를린 궁정에서 활동했습니다.

그러나 화학 자체가 확산된 후에도 연금술은 많은 사람들, 특히 I.V. 괴테는 연금술사의 작품을 연구하는 데 수년을 바쳤습니다.

우리에게 전해진 연금술 문헌을 보면 연금술사는 광물 및 식물성 페인트, 유리, 에나멜, 염, 산, 알칼리, 합금과 같은 귀중한 화합물 및 혼합물을 얻는 방법을 발견하거나 개선하는 책임이 있음이 분명합니다. , 그리고 의약품. 그들은 증류, 승화, 여과와 같은 실험실 기술을 사용했습니다. 연금술사는 장기 가열과 증류기용 용광로를 발명했습니다.

중국과 인도의 연금술사들의 업적은 유럽에 알려지지 않았습니다. 연금술은 러시아에서 널리 퍼지지 않았지만 연금술사의 논문은 알려져 있었고 일부는 교회 슬라브어로 번역되기도 했습니다. 더욱이, 독일 연금술사 반 하이덴(Van Heyden)은 철학자의 돌을 모스크바 법원에 준비하기 위해 자신의 서비스를 제공했지만 차르 미하일 페도로비치(Tsar Mikhail Fedorovich)는 "질문"한 후 이러한 제안을 거부했습니다.

Rus에서 연금술이 널리 보급되지 않은 것은 Rus의 돈과 금이 서양 국가에 비해 나중에 널리 사용되기 시작했다는 사실로 설명됩니다. 왜냐하면 quitrent에서 현금 임대료로의 전환이 나중에 이곳에서 이루어 졌기 때문입니다. 또한 신비주의, 목표의 모호함, 연금술 방법의 비현실성은 러시아 국민의 상식과 효율성에 모순되었습니다. 거의 모든 러시아 연금술사 (가장 유명한 사람은 J. Bruce입니다)는 외국 출신입니다.

중세의 화학

르네상스 이후 화학 연구는 실용적인 목적(야금, 유리 제조, 도자기 생산, 페인트)으로 점점 더 많이 사용되었습니다. 6세기 초, 연금술사는 획득한 지식을 산업과 의학의 필요에 사용하기 시작했습니다. 광업과 야금 분야의 개혁자는 아그리콜라였으며, 의학 분야에서는 파라셀수스가 “화학의 목적은 금과 은을 만드는 것이 아니라 약을 만드는 것”이라고 지적했습니다. 16~18세기에는 연금술의 특별한 의학적 방향도 나타났습니다. 의의화학(의의화학)의 대표자들은 화학적 균형 위반의 결과로 신체에서 일어나는 과정을 화학적 현상, 질병으로 간주하고 임무를 설정했습니다. 그들을 치료할 화학적 수단을 찾는 것입니다.

설명할 수 없는 과정의 진정한 원인을 이해하고 위대하지만 무작위적인 실천 성과의 비밀을 밝히려는 연구자들의 열망은 점점 더 강렬해졌습니다. 실험 횟수는 몇 배로 늘어났고 최초의 과학적 가설이 나타났습니다. 중세 시대에 인간은 유용한 물질과 재료를 얻기 위해 자연과 적극적이고 의식적으로 경쟁하기 시작했습니다. 화학 과학은 점차적으로 만들어졌고 이미 중세 시대에 화학 생산이 나타났습니다.

Rus의 경우 화학은 주로 독창적인 방식으로 발전했습니다. 키예프 루시에서는 금속을 제련하고 유리, 소금, 페인트, 직물을 생산했습니다. 1581년 이반 대제 치하에서 모스크바에 약국이 문을 열었습니다. 피터 1세 치하에서 독극물과 명반 공장, 최초의 화학 공장이 건설되었고 모스크바에는 이미 8개의 약국이 있었습니다. 추가 개발러시아의 화학은 M.V. Lomonosov.

200여 년 전, 우리의 유명한 동포인 미하일 바실리예비치 로모노소프(Mikhail Vasilyevich Lomonosov)는 상트페테르부르크 과학 아카데미 공개 회의에서 연설했습니다. "화학의 이점에 관한 말"이라는 명쾌한 제목으로 과학사에 보존된 보고서에서 우리는 다음과 같은 예언적 문구를 읽습니다. 그 부지런함의 성공이 우리 눈앞에 펼쳐집니다."

Mikhail Vasilyevich의 심층적이고 독창적인 연구는 화학 이론뿐만 아니라 화학적 실천의 발전에도 기여했습니다. 그는 유리를 착색하는 간단한 기술을 개발했으며 자연석에 비해 풍부하고 다양한 색조가 뛰어난 밝은 인공 모자이크 타일을 만들었으며 그 판은 수세기 동안 건물을 장식하는 모자이크를 만드는 데 사용되었습니다. M.V. Lomonosov는 현대적인 측면에서 산업 생산을 확립했습니다. 이는 인간이 합성하고 제조한 새로운 물질이 자연이 만든 물질을 상대로 화학 역사상 최초의 승리 중 하나였습니다. 성공은 여전히 ​​너무 드물었습니다. 18세기의 가장 통찰력 있는 과학자들 중에는 M.N. Lomonosov는 화학의 과학적 기초가 이제 막 마련되었음을 이해했습니다. 항상 수많은 실험의 끝없는 길을 따라가고 같은 실수를 반복할 수는 없습니다. 화학이 더욱 발전하려면 실험 데이터를 설명하고 재료와 물질이 발견된 조건이 변경될 때 어떻게 반응할지 예측하기 위한 새로운 이론이 필수적으로 필요했습니다.

17세기 후반에 R. Boyle이 처음으로 과학적 정의"화학 원소"의 개념. 화학이 진정한 과학으로 변모하는 기간은 M. V. Lomonosov(1748)가 화학 반응에서 질량 보존의 법칙을 발견하고 A. Lavoisier(1789)가 일반 형식으로 공식화한 18세기 후반에 끝났습니다. . 현재 이 법칙은 다음과 같이 공식화됩니다. 시스템의 물질 질량과 동일한 시스템이 받거나 발산하는 에너지에 해당하는 질량의 합은 일정합니다. 핵반응에서는 질량보존의 법칙을 현대식으로 적용해야 합니다.

19 세기 초 J. Dalton은 화학 원자론의 기초를 놓았고 A. Avogadro는 "분자"(라틴 두더지의 작은 질량-질량)라는 개념을 도입했습니다. 현대인의 이해에서는 원자로 구성되어 독립적으로 존재할 수 있는 미세한 입자를 말합니다. 그것은 포함된 원자핵의 일정한 구성과 고정된 수의 전자를 가지며 한 유형의 분자를 다른 유형의 분자와 구별할 수 있는 일련의 특성을 가지고 있습니다. 분자의 원자 수는 2에서 수십만(예: 단백질 분자)까지 다양할 수 있습니다. 분자 내 원자의 구성과 배열은 화학식으로 표현됩니다. 물질의 분자 구조는 X선 회절 분석, 전자 회절, 질량 분석법, 전자 상자성 공명(EPR), 핵 자기 공명(NMR) 및 기타 방법을 통해 결정됩니다.

이러한 원자-분자 개념은 19세기 60년대에야 확립되었습니다. 그럼 A.M. Butlerov는 화합물 구조 이론을 창안했으며 D.I. Mendeleev(1869)는 화학 원소의 자연계인 주기율을 발견했습니다. 이 법칙의 현대적 공식은 다음과 같습니다. 요소의 특성은 원자핵의 전하에 따라 주기적으로 달라집니다. 핵전하 Z는 시스템에 있는 원소의 원자(서수) 번호와 같습니다. Z(H, He, Li, Be...)의 오름차순으로 배열된 원소는 7개의 주기를 형성합니다. 1번째 - 2개 요소, 2번째 및 3번째 - 각각 8개, 4번째 및 5번째 - 각각 18개, 6번째 - 32개. 7번째 기간(1990년)에는 23개 요소가 알려져 있습니다. 기간이 지나면 알칼리 금속에서 희가스로 전환되는 동안 원소의 특성이 자연적으로 변합니다. 수직 기둥은 비슷한 속성을 가진 요소 그룹입니다. 그룹 내에서 원소의 특성도 자연스럽게 변합니다(예를 들어 알칼리 금속의 경우 Li에서 Fr로 이동하면 화학적 활성이 증가합니다). Z = 58-71 및 Z = 90-103인 요소, 특히 특성이 유사한 요소는 각각 란탄족 원소와 악티늄족 원소의 2개 계열을 형성합니다. 요소 특성의 주기성은 원자의 외부 전자 껍질 구성이 주기적으로 반복되기 때문입니다. 시스템에서 요소의 위치는 화학적 및 다양한 물리적 특성과 연관되어 있습니다. 무거운 핵은 불안정하므로 예를 들어 아메리슘(Z = 95) 및 후속 원소는 자연에서 발견되지 않습니다. 핵반응을 통해 인공적으로 생성됩니다.

멘델레예프의 법칙과 체계는 물질 구조에 대한 현대 교리의 기초가 되며, 다양한 화학 물질에 대한 연구와 새로운 원소의 합성에 주요한 역할을 합니다.

멘델레예프의 주기율표는 양자역학을 바탕으로 완전한 과학적 설명을 얻었습니다. 양자 역학은 처음으로 원자의 구조를 설명하고 스펙트럼을 이해하며, 화학 결합의 특성을 확립하고, 원소의 주기율표를 설명하는 등의 작업을 가능하게 했습니다. 거시적 몸체의 특성은 다음과 같은 운동과 상호 작용에 의해 결정됩니다. 이를 형성하는 입자, 양자 역학의 법칙은 대부분의 거시적 현상에 대한 이해의 기초가 됩니다. 따라서 양자역학은 고체의 다양한 특성을 이해하고 초전도성, 강자성, 초유체성 등의 현상을 설명하는 것을 가능하게 했습니다. 양자 역학 법칙은 핵 에너지, 양자 전자 등의 기초가 됩니다. 고전 이론과 달리 모든 입자는 양자 역학에서 서로를 배제하지 않고 보완하는 미립자 및 파동 특성의 운반체로 작용합니다.

19세기 말과 20세기 초부터 화학의 가장 중요한 분야는 화학 공정의 법칙에 대한 연구였습니다.

현대 화학의 발전

화합물은 무엇으로 만들어지나요? 물질의 가장 작은 입자는 어떻게 구성되어 있습니까? 우주에는 어떻게 위치하나요? 이 입자들을 하나로 묶는 것은 무엇입니까? 왜 일부 물질은 서로 반응하고 다른 물질은 반응하지 않습니까? 화학 반응 속도를 높이는 것이 가능합니까? 아마도 다른 어떤 과학보다 화학에는 기본 원리에 대한 이해, 근본 원인에 대한 지식이 필요했을 것입니다. 그리고 화학자들은 원자와 분자의 실제 존재에 대한 정확한 실험적 증거가 나타나기 오래 전에 그들의 추론에 원자-분자 이론의 기본 원리를 성공적으로 적용했습니다. 화학의 역사에는 A.L.의 이론적 일반화가 포함됩니다. 라부아지에, D.W. 깁스, D.I. Mendeleev 및 기타 뛰어난 과학자. 주기율표와 주기율표, 화학 평형의 법칙, 화학 구조 이론은 이제 화학에 대한 새로운 아이디어와 분리될 수 없습니다.

뛰어난 러시아 과학자 A.M.은 화학 발전에 크게 기여했습니다. Butlerov. 1861년에 그는 유기 화합물의 구조에 대한 이론을 창안했는데, 이를 통해 엄청난 수의 유기 물질을 시스템에 도입할 수 있었고, 이것이 없었다면 새로운 고분자 재료를 만드는 데 있어 현대적인 성공은 상상할 수 없었을 것입니다.

20세기에 창안된 화학 결합 이론을 통해 물질을 구성하는 입자 간의 관계의 모든 미묘함을 설명할 수 있습니다. 화학 공정의 흐름을 관장하는 법칙이 발견되었습니다. 이제 실험자와 기술자는 가장 단순하고 가장 많은 것을 선택할 수 있는 기회를 갖게 되었습니다. 효과적인 방법어떤 화학 반응을 수행합니다. 화학은 수학과 물리학의 결합으로 탄생한 탄탄한 기초를 가지고 있습니다. 화학은 정밀과학이 되었습니다. 화학 현상에 대한 깊은 이론적 이해를 바탕으로 실제 화학 분야에서 놀라운 성공을 거둔 것은 로모노소프 시대에서 비교적 짧은 시간에 이루어졌습니다. 예를 들어, 자연이 유기 물질을 오늘날 우리에게 유용한 석유와 가스로 변환할 수 있게 해주는 화학 공정의 다양한 단계가 밝혀졌습니다. 현대 산업에 중요한 이 반응은 미생물의 참여로 발생했으며 수백, 수천 년 동안 지속되었습니다. 이 과정을 이해하는 것뿐만 아니라 재현하는 것도 가능했습니다. 모스크바 대학의 과학자들은 유기 물질과 미생물이 포함된 영양 용액이 있는 얕은 웅덩이에서 램프 빛의 유익한 영향을 받아 며칠에서 몇 달 내에 인공 오일과 가스가 빠르게 생산되는 시설을 개발했습니다.

우리 시대의 화학은 더욱 예상치 못한 변화를 가져올 수 있습니다. 산업용 화학 장치가 개발되었습니다. 상부에 다진 녹색 허브 덩어리가 공급되는 높은 실린더입니다. 기둥 내부에는 과학자들이 설정한 프로그램에 따라 화학 반응을 가속화하는 효소인 특수 생물학적 화합물이 지속적으로 들어오는 질량을 우유로 변환합니다. 우리는 우주 비행만큼 빨리 이러한 "기적"에 익숙해졌습니다. 여러 세대의 화학자들의 재능과 노고로 탄생한 물질로 만든 제품을 사용하지 않는 인간 활동 영역은 아마도 없을 것입니다. 그들의 특성에 있어서 그들은 종종 자연의 화학적 창조물을 능가합니다. 이 자료들은 조용하고 확고하게 우리 일상에 들어왔지만 처음 보는 사람들의 놀라움은 충분히 이해할 만하다. 우리 세기의 70년대 초, 호기심 많고 도처에 있는 관광객들은 끝없는 시베리아 숲의 외딴 구석에서 수십 년 동안 도시와 마을에서 멀리 떨어져 살았던 한 가족을 발견했습니다. 관광객들이 가져온 물건 중 은둔자들이 가장 인상 깊었던 것은 무엇이었나요? 투명한 플라스틱 필름! "유리지만 구겨지네요." 회색 수염을 기른 ​​가장이 빛 아래에서 플라스틱 필름을 만지고 살펴보며 감탄하며 말했습니다. 플라스틱 필름은 우리의 경제와 삶을 촉진하고 개선하기 위해 화학자들이 발명한 많은 합성 물질 중 하나입니다. 사람들의 일상생활에 유용하면서도 눈에 보이지 않는 부분이 된 소재. 화학은 이제 내한성과 내열성, 단단함과 부드러움, 단단함과 탄력성, 수분을 좋아하고 습기 방지성, 고체 및 다공성, 미량의 외부 불순물에 민감하거나 가장 강한 화학적 영향.

반도체 내부의 주요 물질 원자 백만 개당 외부 불순물 원자 1개의 모양은 인식할 수 없을 정도로 특성을 변화시킵니다. 반도체는 빛을 감지하고 전류를 전도하기 시작합니다. 화학자들은 불순물로부터 반도체를 완전히 정제하는 방법을 개발하고, 반도체 구성에 소량의 불순물을 도입하는 방법을 개발했으며, 물질에 "외부" 원자가 나타나는지 알려주는 장치를 생각해 냈습니다. 과학자들은 햇빛, 열, 추위, 습기에 장기간 노출된 후에도 안정적이고 변하지 않는 물질을 합성할 수 있습니다.

화학적 발견은 새로운 복합 화합물이 탄생하는 전 세계 실험실에서 이루어집니다. 프랑스의 유명한 화학자 M. 베르텔로(M. Berthelot)는 화학과 예술의 내적 공통성을 자랑스럽게 지적했는데, 이는 그 창조성에 뿌리를 두고 있습니다. 예술과 마찬가지로 화학 자체는 연구 대상과 추가 연구를 위한 대상을 만듭니다. 그리고 M. Berthelot에 따르면 이 특징은 화학을 다른 자연 및 인간 과학과 구별합니다. 화학법칙에 대한 깊은 이해가 없으면 생물학자와 물리학자, 고고학자와 식물학자, 지질학자와 동물학자가 연구하는 현상을 포괄적이고 완전하게 설명하는 것은 불가능합니다.

현대 화학에서는 무기 화학, 유기 화학, 물리 화학, 분석 화학, 고분자 화학 등 개별 영역이 대체로 독립적인 과학이 되었습니다. 화학과 기타 지식 분야의 교차점에서 이러한 보조, 관련 과학이 다음과 같이 발생했습니다.

§ 생화학은 유기체를 구성하는 화학 물질, 구조, 분포, 변형 및 기능을 연구하는 과학입니다. 생화학에 대한 첫 번째 정보는 인간의 경제 활동(식물 및 동물 원료의 가공, 다양한 발효 방법의 이용 등)과 의학에 관한 것입니다. 천연 물질 인 요소의 첫 번째 합성 (F. Wöhler, 1828)은 생화학 발전에 근본적으로 중요했으며, 이로 인해 다양한 물질의 합성에 관여하는 것으로 추정되는 "생명력"에 대한 아이디어가 약화되었습니다. 몸. 19세기 생화학은 일반화학, 분석화학, 유기화학의 성과를 바탕으로 독립된 과학으로 탄생했습니다. 물리학과 화학의 아이디어와 방법을 생물학에 도입하고 유전, 변이, 근육 수축 등과 같은 생물학적 현상을 바이오폴리머의 구조와 특성으로 설명하려는 욕구는 20세기 중반에 분자 분리로 이어졌습니다. 생화학에서 생물학. 다양한 유형의 원자재를 획득, 저장 및 가공하기 위한 국가 경제의 요구로 인해 기술 생화학이 발전했습니다. 분자 생물학, 생물 물리학 및 생물 유기 화학과 함께 생화학은 과학의 복합체, 즉 물리 및 화학 생물학에 포함됩니다.

§ 농화학 - 토양 및 식물의 화학 공정 과학, 식물의 광물 영양, 비료 및 화학적 토양 매립제 사용; 농업의 화학화의 기초. 19세기 후반에 결성되었다. 농화학의 형성은 A. Thayer, Yu. Liebig, D. I. Mendeleev, D. N. Pryanishnikov 등의 이름과 관련이 있습니다.

§ 지구화학은 지구의 화학적 구성, 화학 원소의 보급 및 그 안의 안정 동위원소, 다양한 지구권의 화학 원소 분포 패턴, 행동 법칙, 원소의 결합 및 이동(농축 및 분산)을 연구하는 과학입니다. 자연적인 과정에서. "지구화학"이라는 용어는 1838년 K. F. Shenbein에 의해 소개되었습니다. 지구화학의 창시자는 V. I. Vernadsky, V. M. Goldshmidt, A. E. Fersman; 지구화학에 대한 첫 번째 주요 요약(1908)은 F.W. Clark(미국)의 것입니다. 지구화학에는 분석 지구화학, 물리적 지구화학, 암석권 지구화학, 공정 지구화학, 지역 지구화학, 수력지구화학, 방사성지구화학, 동위원소 지구화학, 방사성 지구연대학, 생지구화학, 유기 지구화학, 경관 지구화학, 암석생성 지구화학이 포함됩니다. 지구화학은 광물 탐사의 이론적 기초 중 하나입니다. 다른 사람. 화학 기술 및 야금과 같은 기술 과학은 화학 법칙을 기반으로 합니다.

자매 과학과 딸 과학으로 둘러싸여 화학은 계속해서 발전하고 있습니다. 그것은 우리 자신을 이해하는 데 도움이 되고, 세상에서 일어나는 많은 복잡한 과정을 이해할 수 있게 해줍니다.

엑스산업 및 환경 보호

점점 더 완전히 다른 문제가 발생합니다. 더 빠르고 흔적을 남기지 않고 이미 존재하는 별도의 단순한 요소 재료로 용해되거나 분리됩니다. 사람에게 불필요한. 일부 지속성 화학물질, 특히 매우 큰 분자로 형성된 인공 고분자는 분해되지 않고 수십 년에서 수백 년 동안 땅속에 남아 있습니다. 화학자들은 현재 식물에서 형성된 전분이나 섬유와 유사하게 실험실에서 생성된 폴리머를 사용하여 합성 직물, 필름, 섬유 및 플라스틱을 개발하고 있습니다. 수명이 끝나면 이러한 폴리머는 환경을 오염시키지 않고 빠르고 쉽게 분해됩니다. 화학은 지구의 부를 매일 더욱 완전하고 다양하게 사용하지만, 이제는 이를 절약하기 시작할 때입니다. 과학자들은 고대 로마 철학자 세네카의 다음과 같은 경고를 항상 기억해야 합니다. “우리 조상들이 믿었듯이, 아무것도 남지 않았을 때 절약하기에는 너무 늦었습니다. 게다가 거기에는 거의 남지 않았을 뿐만 아니라 최악의 상황도 남아 있습니다.” 우리는 지구를 돌봐야 합니다. 우리는 지구에 너무 많은 빚을 지고 있습니다...

과학자들은 지구상의 모든 생명체가 숨쉬는 공기의 순도에 더 많은 관심을 기울이기 시작했습니다. 지구의 대기는 단순히 기계적인 가스 혼합물이 아닙니다. 지구를 둘러싼 가스 봉투에서 급속한 화학 반응이 일어나고, 대기 중 일부 산업 배출물은 이질적이지만 우리에게 매우 중요한 공기 구성 요소의 섬세한 균형에 돌이킬 수 없고 바람직하지 않은 변화를 초래할 수 있습니다. 소련 과학자 V.L. Talrose는 식물, 동물 및 인간에게 필수적인 지구의 가스 껍질을 형성하는 물질의 질량이 얼마나 미미한지 올바르게 언급했습니다. “평방 센티미터 당 1kg의 압력을 생성하는 물질 층이 환경입니다. 우리가 살고 일하는 곳, 소리를 우리 귀에 전달하는 곳, 태양의 빛을 전달하는 곳. 이 물질 1kg당 10mg의 이산화탄소가 햇빛과 상호 작용하여 지구상의 생명체를 지속적으로 지원하고, 300mg의 오존이 유해한 자외선으로부터 생명을 보호하며, 백만분의 1mg의 전자가 무선 통신 능력을 생성합니다. 우리가 서로에게 날아갈 수 있게 해주는 이 환경은 우리가 숨을 쉬며 마침내 살아 있고 육체적으로도 살아 있습니다. 그것은 폭풍우가 치는 공기의 바다일 뿐만 아니라 가스 화학 반응기이기도 합니다.” 화학자들은 새로운 물질을 만드는 법을 배웠고, 양립할 수 없는 물질을 결합한 물질을 얻어 자연을 추월하기도 했습니다. 이제 과학자들은 반대 과정 사이에서 현명한 균형을 유지하는 자연의 능력과 능력을 탐구하고 있습니다. 그들은 지구의 광물 자원을 빼앗아 강, 호수, 바다의 순수함, 공기의 투명성 및 향기로운 냄새를 보존하려고 노력하고 있습니다. 허브.

결론

화학은 중요하고 복잡한 물리적 과정의 중심에 자리잡고 있습니다. 화학반응은 우리 주변 세계뿐만 아니라 조직, 세포, 혈관에서도 일어납니다. 인간의 몸. 20세기 과학자들은 사람들이 냄새와 색깔을 구별하는 데 도움을 주고 자연에서 일어나는 미묘한 변화에 신속하게 반응할 수 있게 해주는 것이 화학이라는 사실을 발견했습니다. 시각 색소인 로돕신은 광선을 포착하여 주변의 다양한 색상을 볼 수 있습니다. 향기로운 허브와 식물은 휘발성 유기 분자를 모든 방향으로 보내 생명체의 후각 기관의 민감한 센터에 떨어지면서 자연의 가장 미묘한 냄새를 전달합니다. 외부 자극에 반응하여 인간의 뇌는 신경 섬유를 따라 경보 또는 기쁨, 행동 또는 진정 신호를 보냅니다. 인체에서 우리의 움직임을 안내하는 신경 섬유와 이를 수행하는 근육은 너비가 50나노미터를 넘지 않는 간격으로 분리되어 있습니다. 이 거리는 사람 머리카락 굵기의 1000분의 1에 불과합니다. 신경 섬유의 끝은 유기 물질 인 아세틸 콜린을 방출하여 모든 기관의 근육에 화학 신호를 전달하여 섬유와 근육을 분리하는 공간을 뛰어 넘습니다.

격렬한 화학 과정은 먼 별 내부와 과학자들이 만든 열핵 원자로에서 발생합니다. 식물과 지구의 깊은 곳, 수역 표면과 산맥 깊은 곳에서는 원자와 분자 사이에 지속적인 화학적 상호 작용이 있습니다. 자연은 화학에 많은 것을 맡겼고 착각하지 않았습니다. 화학은 충실한 동맹이자 열심히 일하는 조수로 밝혀졌습니다.

현대 자연과학의 어떤 분야도 화학 없이는 존재하고 발전할 수 없습니다.

화학에는 성취의 기쁨과 극복의 어려움이 모두 있습니다.

화학은 그들을 위해 준비되었습니다. 그녀는 이 길고 흥미로운 여행을 함께 합니다. 가장 친한 친구- 억제할 수 없고 불안하며 인간의 생각을 탐구합니다.

서지

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