周軼翚
摘要:隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展,有機化學與人們生活越來越密切?;瘜W在人類的生產(chǎn)和生活中發(fā)揮了不可估量的作用。 沒有化學創(chuàng)造的物質(zhì)文明,就沒有人類的現(xiàn)代生活。化學為人類帶來巨大的物質(zhì)和精神財富。
關(guān)鍵詞:化學;現(xiàn)代生活;物質(zhì)文明;精神文明
生活中處處有化學,化學與生活的聯(lián)系日趨密切,為現(xiàn)代生活的方方面面都提供了便捷,對科技的進步也起到重要的作用。如下所述是從幾個緯度來解析化學在各個領(lǐng)域的應(yīng)用。
一、化學在衣食住行方面的應(yīng)用
“民以食為天”,我們吃的糧食離不開化肥、農(nóng)藥這些化學制品。1909 年哈伯發(fā)明的合成氨技術(shù)使世界糧食翻倍,如果沒有他發(fā)明的這個化學技術(shù),那么世界上就有一半的人得不到溫飽。加工制造色香味俱佳的食品就更離不開各種食品添加劑,如,甜味劑、防腐劑、香料、味精、色素等等,它們多是用化學合成方法或化學分離方法制成的。轉(zhuǎn)基因食品、生態(tài)環(huán)保型服裝、智能材料等無不是化學給我們帶來的福音。山梨酸鉀,食用防腐劑,現(xiàn)在都是工業(yè)生產(chǎn)的,使得火腿腸等諸多熟肉食品、泡菜食品等可以比較長時間保存。亮藍等食用色素,也是工業(yè)生產(chǎn)的,使得我們的飲料色彩斑斕。
化學分析使我們知道,印度古工藝陶瓷餐具含鉛,會使人中毒,于是我們不再用印度古工藝陶瓷餐具用餐了,避免了大量印度、西亞以及歐洲的人因為餐具食物中毒。衣服的面料大都是化工產(chǎn)品,吃的食品藥品需要化學合成,建造房屋時水泥、涂料等都是化學品,汽車行駛需要使用汽油亦是化工產(chǎn)品。
再看我們住的房子,石灰、水泥、鋼筋,窗戶上的鋁合金、玻璃、 塑料等材料,哪件不是化學制品。離得了鋁合金的木制的窗戶,也離不開化學制品油漆,就算不用玻璃吧,像一些貧窮人家用的尼龍布甚至用的報紙,不是化學制品又是什么?還有我們的日常生活用品,如牙刷、牙膏、香皂、化妝品、清潔用品等等無一不跟化學沾邊,都是化學制劑。
二、化學在醫(yī)藥學領(lǐng)域的應(yīng)用
因為有了合成各種抗生素和大量新藥物的技術(shù),人類才能控制傳染病,才能緩解心腦血管病,使人類的壽命延長25年。人類的健康成長離不開各種營養(yǎng)品和藥品。如果沒有這些化學藥品,世上不知有多少人要受病魔的折磨,不知有多少人會被病魔奪去生命。
化學是一門是實用的學科,它與數(shù)學物理等學科共同成為自然科學迅猛發(fā)展的基礎(chǔ),化學的核心知識已經(jīng)應(yīng)用于自然科學的各個區(qū)域,化學是創(chuàng)造自然,改造自然的強大力量的重要支柱。目前,化學家門運用化學的觀點來觀察和思考社會問題,用化學的知識來分析和解決社會問題,例如能源問題、糧食問題、環(huán)境問題、健康問題、資源與可持續(xù)發(fā)展等問題。
從公元前1500年到公元1650年,化學被煉丹術(shù)、煉金術(shù)所控制,為求得長生不老的仙丹或象征富貴的黃金,煉丹家和煉金術(shù)士們開始了最早的化學實驗,而后記載、總結(jié)煉丹術(shù)的書籍也相繼出現(xiàn),雖然煉丹家、煉金術(shù)士們都以失敗而告終,但他們在煉制長生不老藥的過程中,在探索“點石成金”的方法中實現(xiàn)了物質(zhì)間用人工方法進行的相互轉(zhuǎn)變,積累了許多物質(zhì)發(fā)生化學變化的條件和現(xiàn)象,為化學的發(fā)展積累了豐富的實踐經(jīng)驗。當時出現(xiàn)的“化學”一詞,其含義便是“煉金術(shù)”。但隨著煉丹術(shù)、煉金術(shù)的衰落,人們更多地看到它荒唐的一面,實際上,化學方法轉(zhuǎn)而在醫(yī)藥和冶金方面得到正當發(fā)揮,中、外藥物學和冶金學的發(fā)展為化學成為一門科學準備了豐富的素材。
基因療法、干細胞技術(shù)、生物質(zhì)潔凈能源、納米生物技術(shù)等,人們要用化學方法不斷創(chuàng)造新的化學產(chǎn)品;創(chuàng)造新藥品戰(zhàn)勝癌癥、艾滋病、SARS 等病毒性疾??;戰(zhàn)勝老年性癡呆、心臟病與中風等影響健康長壽的頑疾。
從藥物的成分來看,絕大部分是化合物,特別是西藥中有相當大一部分是人工合成的。再從醫(yī)藥與化學的關(guān)系來看,從無機化學到有機化學、再到生物化學,藥物就是化學的產(chǎn)物。
三、化學在科學技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用
航空航天工業(yè)是化學鍍鎳的使用大戶之一,比較突出的應(yīng)用實例是:美國俄克拉荷馬航空后勤中心,自1979年以來,以及西北航空公司自1983年以來均采用化學鍍鎳技術(shù)修復飛機發(fā)動機零件。
膠體推進劑在航天領(lǐng)域也起到不可或缺的作用,原本使用的 固體推進劑密度大、易貯存和運輸,但比沖較低且不能調(diào)節(jié)燃速, -100- 不能多次啟動。液體推進劑比沖較高且能在飛行過程中調(diào)節(jié)推力, 能多次啟動,但它們易燃、易爆、有毒、安全性低,而膠體推進劑可具備固體和液體推進劑的優(yōu)點。航空航天工業(yè)使用的耐高溫耐腐蝕材料等絕大多數(shù)都是化工合成材料,對我國航天事業(yè)的發(fā)展起到了巨大的推動作用。
手機也是一個巨大的進步,而手機里高精密的電子板上有許許多多的化工材料以及鋰電池的應(yīng)用都是化學為我們帶來的福祉。
四、化學在開發(fā)新能源領(lǐng)域的貢獻
利用太陽能和氫能源的研究工作都是化學科學研究的前沿課題。材料科學是以化學、物理和生物學等為基礎(chǔ)的邊緣科學,它主要是研究和開發(fā)具有電、磁、光和催化等各種性能的新材料,如高溫超導體、非線性光學材料和功能性高分子合成材料等。生命過程中充滿著各種生物化學反應(yīng),當今化學家和生物學家正在通力合作,探索生命現(xiàn)象的奧秘,從原子、分子水平上對生命過程做出化學的說明則是化學家的優(yōu)勢。
化學與國民經(jīng)濟各個部門、尖端科學技術(shù)各個領(lǐng)域以及人民生活各個方面都有著密切的聯(lián)系。
化學與人類的衣、食、住、行以及能源、信息、材料、國防、環(huán)境 保護、醫(yī)藥衛(wèi)生、資源利用等方面都有密切的聯(lián)系,它是一門社會迫切需要的實用學科。保證人類的生存并不斷提高人類的生活質(zhì)量,化學與現(xiàn)代生活息息相關(guān)。
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