Неприятность ПИТАНИЯ
Новая неприятность тревожит ученых-химиков, неприятность, затрагивающая самое существование человечества. Растет население городов, в особенности в государствах с скоро развивающейся индустрией, потребность в продуктах питания. Нужно поднимать урожайность сельскохозяйственных культур. Общими усилиями биологов и химиков были установлены кое-какие законы питания растений, выяснены элементы, в которых они нуждаются, узнано, какие конкретно вещества должны вноситься в землю, дабы абсолютно «накормить» растения. Оказалось, что «дефицитные» элементы — это первым делом фосфор, калий и азот. Дабы повысить урожайность, нужно вносить в землю больше удобрений. Органических удобрений не достаточно для возмещения изъятых из земли растениями питательных веществ. Тогда и поднялась задача создать производство минеральных удобрений. Решить ее имела возможность лишь химия.
В середине XIX в. появляется производство фосфорных удобрений, позднее — калийных, а в начале XX в. — азотных. Химическая индустрия тесно связывается с сельским хозяйством. на данный момент производство минеральных удобрений — наиболее значимая отрасль химической индустрии.
НА СМЕНУ ПРИРОДНЫМ КРАСИТЕЛЯМ ПРИХОДЯТ СИНТЕТИЧЕСКИЕ
Возвратимся опять к текстильному производству. Где забрать красители для скоро растущего производства тканей? В течение тысячелетий использовались природные красители. Индиго извлекали из листьев и стеблей некоторых растений, выращиваемых на Яве и Филиппинских о-вах. Ализарин приобретали из корней марены, культивируемой в Индии, Турции, в южной части России. Из кошенили — высушенных насекомых, живущих на мексиканских кактусах, — приобретали последовательность красителей, а также карминовую ее лаки и кислоту (кармин, используемый в качестве акварельной краски).
Но природные красители привозят из дальних государств, они дороги, их не достаточно для удовлетворения потребностей. Может ли оказать помощь химия в ответе данной неприятности? Так как красители — это сверхсложные органические вещества. Их молекулы складываются из солидного числа атомов углерода, водорода, кислорода, время от времени и азота. Какова структура этих молекул? При помощи каких реакций их возможно взять? Что может служить сырьем для их получения?
Ответы на эти вопросы стали вероятными только по окончании того, как были заложены фундамент серьёзной химической науки — органической химии. В качестве сырья для производства красителей были пригодными так именуемые ароматические углеводороды, и первым делом несложный представитель этого класса соединений — бензол (С6Н6). А источником для его получения послужил отброс коксового производства — смола.
Кокс — продукт переработки каменных углей, требующийся для выплавки чугуна в доменных печах. Он используется в металлургии с середины XVIII в. В течение более ста лет — до середины XIX в. не знали, что делать с нечистой, вязкой и не очень приятно пахнущей массой — каменноугольной смолой. В это же время в ней в числе сотен вторых веществ содержится и бензол, открытый в легких фракциях смолы в 1825 г. известным британским ученым Фарадеем.
В 1842 г. выдающийся русский ученый Н. Н. Зинин взял анилин из азотной взаимодействия кислоты и продукта бензола — из нитробензола, а в 1856 г. британский химик У. Перкин, окисляя анилин, взял первый, синтетический краситель. В 70-х годах был синтезирован индиго и началось бурное развитие производства синтетических красителей. К началу XX в. они полностью вытеснили природные. На данный момент производство синтетических красителей — замечательная отрасль химической индустрии. Она производит бессчётные продукты много. По собственному качеству они существенно превосходят природные и одновременно с этим существенно дешевле их.
Лекарственные вещества кроме этого производятся на химических (фармацевтических) фабриках.
Ранее медицина знала и применяла лишь природные лекарственные вещества, в основном растительного происхождения. Они и по сей день играются громадную роль. Попытки лечения разных заболеваний веществами, приобретаемыми искусственно в лабораториях, в аптеках, имеют долгую историю.
В XVI в. кроме того думали, что главная цель химии — изготовление лекарств.
Но только во второй половине XIX в. началось производство некоторых лекарственных веществ на химических фабриках.
Примечательно, что между производством лекарственных веществ и красителей довольно много неспециализированного.
Это характерно для химической индустрии: при огромном разнообразии реакций, осуществляемых в химических производствах, техника и разработка их имеют довольно много сходного. Значение химии для медицины стало только громадным в последние десятилетия. Достаточно напомнить, что благодаря синтетическим препаратам сейчас удается удачно лечить многие болезни.
ПРЕКРАСНОЕ ВОЛОКНО
Попытайтесь сгибать и разгибать эластичную железную проволоку. Больше 20-30 раз вам не удастся повторить это: проволока сломается. А вот нити из синтетического волокна перлона выдерживают ни довольно много ни мало — 30 тыс. разгибаний и сгибаний!