122化工的作用与特征.PDF

1.2.2 化工的作用与特征 （1）化工对人类生活的影响 人类与化工的关系非常密切，在现代生活中，我们几乎每时每刻都离不开化工产品，从衣、 食、住、行等物质生活，到报刊、电视、文化、艺术、娱乐等精神生活，都离不开化工产品。 有的化工产品在人类发展史上起着划时代的重要作用。有些化工产品的开发、生产和应用，甚 至代表着人类文明进入了一定的阶段。 化学工业从其形成之初起，就为工业部门提供必需的基础物质。化学工业是产业革命的重要 基础，担负着重要的历史责任。早期的化学工业为纺织工业、电力工业、冶金工业、机器制造 业的发展提供了必需的原料和辅助产品，促进了工业发展历史上产业革命的成功。 长期以来，人类的粮食、食品与衣着来源主要依靠农业。在农业生产中单位面积的产量的真 正提高有赖化肥和农药的施用。实践证明，农业的各项增产措施中，施用化肥、农药的作用最 大。随着煤化工、天然气化工、石油化工的蓬勃发展，合成氨和尿素生产已实现大型化，化肥 产量在化工产品中占有很大比重。高效、低毒农药的使用，保证了农作物免受病虫的危害。现 在氮、磷、钾复合肥料和微量元素肥料的开发、粮食作物与经济作物专用肥料的开发， 昆虫 生长抑制剂等专用农药的工业化，进一步满足了不同作物、不同土壤结构的要求。近年来，开 发了多种高效、低残留、低毒的新农药，特别是仿生农药每亩土地只用几克，不污染环境，已 经投入了生产。生物农药是新型农药研究中的一个活跃的领域。现代农业需要应用大量的塑料 薄膜，用作温室育苗。温室培育蔬菜作物，可明显提高产量，并可一年四季吃到绿色蔬菜，现 正在大面积推广，需要大量特种塑料薄膜与塑料大棚支架。 中国的中草药来自动植物或主要矿物，其加工过程是化工中的分离技术，经浸制或浸取处理， 使中草药中具有药性的有效成分浸取出来才能作为药物。19 世纪末至 20 世纪初，化学合成药 物中的解热镇痛药阿司匹林，抗疟药阿的平等研制成功至投产。这些化学合成药物成本低、浓 度高、疗效显著，使化学工业中的制药工业成为人类健康的保护神、人类战胜疾病的武器。 20 世纪 30 年代，人们用化学分析方法，确定水果和米糠中维生素的结构，人工合成出维生素 B 、B 、C 等，解决了从天然物质中提取的维生素不够的矛盾。20 世纪中叶，磺胺类药物投产， 1 2 青霉素的发现和投产，取得惊人的治疗效果。链霉素、雷米封等的投产战胜了肺结核病，使这 一威胁人类健康的恐怖疾病结束了蔓延趋势。一系列抗病毒疫苗的投用，有效的控制了天花、 鼠疫、伤寒等瘟疫的传播，使危害人类安全和健康的灾害得以控制。现在疫苗依然是人类与病 毒性疾病斗争的有效手段。随着各种临床化学试剂和各种新的药物类型的出现，人类的健康有 了强有力的保证，寿命正在不断增长。 化工向人们提供了丰富多彩的产品。化工向人类提供大量无机非金属材料（玻璃、水泥、陶 瓷、搪瓷和新型无机材料等）、聚合物材料（塑料、化纤、橡胶等），用于制造各种制品供人们 使用。化工还向人类提供多种专用化学品、特种化学品，这些专用化学品、特种化学品产量很 少，但效益十分明显，附加值高，使人们生活水平不断改善。精细化工中的染料、涂料、颜料、 表面活性剂、化学试剂、助剂、催化剂、胶粘剂、信息记录材料，与人们的生活有密切的联系。 目前，借助了各种专门和特种材料，特别是信息材料，人们的视野已经拓展到宇宙空间、海洋 深处、拓展到人体内部，拓展到物质结构深处，为揭开宇宙奥秘，为提高人类的物质文明和精 神文明，提供了保证。 （2 ）化工技术的强烈渗透性 化学工程作为一级工程科学技术学科，不断与各个高新科技领域结合形成新的边缘、交叉 的学科。化学工程与生物化学、微生物学结合形成生物化学工程。化学工程与材料物理、材料 化学结合形成材料化学工程。化学工程与电子学、微电子学结合形成信息化学工程。化学工程 与环境化学、生态学结合形成环境化学工程。化学工程与能源化学、资源化学结合形成能源、 资源化学工程等等。化工已经与生物、物理、信息、环境、能源等产业水乳相融，在人类社会 不断发展中担任重要的角色。 化学工程学科与生物化学、生物学结合形成了生物化学工程。生化产品的生产一般由“上 游”、“中游”、“下游”组成，“上游”是菌种的培育与优选，“中游”是生物反应过程，“下游” 是生物分离过程。生物化工中的“中游”、“下游”是化学工程的研究内容。生物化工工艺的进 步推动了生物反应工程与生物分离技术的发展，许多新型反应器（如发酵、酶合成、细胞培养、 基因重组反应器）和新型分离方法（如膜分离、饱和层析、超滤、超临界分离）都是由于生物