Под влиянием физико-химических исследований оформились новые черты и тенденции развития химической технологии: упрощение многостадийных процессов, высокий выход продуктов реакции, простота и экономичность технологического оформления способов получения того или иного практически ценного материала или вещества, замена энергоемких процессов.
На протяжении всех прошедших лет XX в. учение о химическом процессе, обогащаясь новым содержанием, усиливало свое практическое влияние. Представление о цепном механизме как основном типе химических превращений свободных атомов и радикалов получило всестороннее обоснование. Теория цепных реакций позволила разработать многие технологические процессы, имеющие большое промышленное значение, например окисление углеводородов, галоидирование, крекинг нефти, получение искусственного волокна и пластических масс.
Если в первые десятилетия XX в. органическая химия во взаимоотношениях с химической технологией явно уступала место физической химии, то с конца 30-х годов она стала во главе многих отраслей химической промышленности, и прежде всего таких много тоннажных, как производство синтетического каучука и полимерных материалов.
Какие изменения и какое распределение направлений исследований произошло внутри самой органической химии в XX в.? Если в XIX в. в развитии органической химии явно превалировала химия алифатических, ароматических и алициклических соединений, то в XX в. на сцену выходят два новых лидера — химия гетероциклических и химия элементоорганических соединений. Причина тому —высокий интерес к природным соединениям, витаминам, антибиотикам, имеющим гетероциклическое строение. Современная химическая наука пока еще только начинает учиться копировать и использовать в промышленности процессы, происходящие в природе. Поэтому исследования веществ, играющих важную роль в жизненных процессах, приобрели особую актуальность.
В настоящее время на различных химических форумах активно обсуждается вопрос о сырьевой базе химии. В целевых программах по химии уделяется особое внимание использованию твердого топлива (уголь, сланцы). Производство химических продуктов на базе метанола и оксида углерода (II) выходит сейчас на передний план.
Одна из основных стратегических задач современной химии заключается в разработке новых способов конверсии вещества и энергии для крупнотоннажного безотходного производства ценных веществ с использованием биологических катализаторов, ферментов, иммобилизованных на матрицах различной природы. На союз химии и биологии, на биотехнологию возлагаются большие надежды. Здесь, видимо, будут появляться новые точки роста наших знаний о наиболее рациональных способах получения полезных для человека веществ. Это важно потому, что во второй половине XX в. особенно отчетливо стали выявляться противоречия между запросами современного производства, уровень которого удваивается в течение 15—20 лет, и запасами традиционных источников сырья и энергии. Выход из этого противоречия — производство веществ и материалов из принципиально новых видов сырья на основе принципиально новых технологических процессов.
После взлета в 80—90-х годах XIX в., связанного с открытием периодического закона и новых химических элементов, наметился спад интереса к исследованиям в области неорганической химии. В первые десятилетия XX в. неорганическая химия рассматривалась как скучная, бесперспективная дисциплина, в которой трудно было ожидать появления новых, захватывающих открытий. Кроме периодического закона, в ней не было какой-либо системы, подобной теории химического строения в органической химии, которая бы позволила систематизировать и обобщить бессвязные факты. Проблемы, существующие в то время в неорганической химии, явно не вдохновляли своей новизной. Изучением какого-либо элемента и его соединений занимались, по сути дела, одиночки-энтузиасты, среди которых были, безусловно, талантливые исследователи. Но широкой специализации в этой области не было. Считалось, что все главное уже открыто и изучено, а «мелочи» мало кого интересовали. Таковы были причины отсутствия влечения к той области химии, в которой когда-то Д. И. Менделеев, В. Рамзай и А. Муассан удивляли мир своими открытиями.
|