化学化工对生活的影响

化学化工对生活的影响 班级：10040343 学号：40 姓名：李丹福 化学化工对生活的影响 第 1 页 共 6 页 化学化工对生活的影响 摘要：人类生活的各个方面、社会发展的各种需要都与化学息 息相关。 首先从我们的衣、食、住、行来看，色泽鲜艳的衣料需要 经过化学处理和印染，丰富多彩的合成纤维更是化学的一大贡献。 现代建筑所用的水泥、石灰、油漆、玻璃和塑料等材料都是化工产 品。用以代步的各种现代交通工具，不仅需要汽油、柴油作动力， 还需要各种汽油添加剂、防冻剂，以及机械部分的润滑剂，这些无 一不是石油化工产品。此外，人们需要的药品，洗涤剂、美容品和 化妆品等日常生活必不可少的用品也都是化学制剂。再从社会发展 来看，化学对于实现农业、工业、国防和科学技术现代化具有重要 的作用。 关键词: 合成氨工业 石油化工 高分子化工 精细化工 信 息 技 术 用 化 学 品 高 性 能 合 成 材 料 能 源 和 节 能 材 料 1 前言 自有史以来，化学工业一直是同发展生产力，保障人类社会生活必需品和 应付战争等过程密不可分的。为了满足这些方面的需要，它最初是对天然物质 进行简单加工以生产化学品，后来是进行深度加工和仿制，以至创造出自然界 根本没有的产品。它对于历史上的产业革命和当代的新技术革命等起着重要作 用，足以显示出其在国民经济中的重要地位。 2 化学工 业 对 生 活 的 利 2.1 合 成 氨 工 业 20 世 纪 初 期 异 军 突 起 ， 用 物 理 化 学 的 反 应 平 衡 理 论 ， 提 出 氮 气 和 氢 气 直 接 合 成 氨 的 催 化 方 法 ， 以 及 原 料 气 与 产 品 分 离 后 ,经 补 充 再 循 环 的 设 想 ， 进 一 步 解 决 了 设 备 问 题 。 因 而 使 德 国 能 在 第 一 次 世 界 大 战 时 建 立 第 一 个 由 氨 生 产 的 工 厂 ， 以 应 战 争 之 需 .合 成 氨 原 用 焦 炭 为 原 料 ， 40 年 代 以 后 改 为 石 油 或 天 然 气 ， 使 化 学 工 业 与 石 油 工 业 两 大 部 门 更 密 切 地 联 系 起 来 ， 合 理 地 利 用 原 料 和 能 量 。 2.2 石 油 化 工 1920 年 美 国 用 石 油 生 产 化 工 品 ， 这 是 大 规 模 发 展 石 油 化 工 的 开 端 。 1939 年 美 国 标 准 油 公 司 开 发 了 临 氢 催 化 重 整 过 程 ， 这 成 为 芳 烃 的 重 要 来 源 。 1941 年 美 国 建 成 第 一 套 以 为 原 料 用 制 乙 烯 的 装 置 。 在 第 二 次 世 界 大 战 以 后 ， 由 于 化 工 产 品 市 场 不 断 扩 大 ,石 油 可 提 供 大 量 廉 价 有 机 化 工 原 料 ， 同 时 由 于 化 工 生 产 技 术 的 发 展 ， 逐 步 形 成 石 油 化 工 .甚 至 不 产 石 油 的 地 区 ,如 西 欧 ， 日 本 等 也 以 原 油 为 原 料 ， 发 展 石 油 化 工 。 同 一 原 料 或 同 一 产 品 ， 各 化 工 企 业 却 有 不 同 的 工 艺 路 线 或 不 同 催 化 剂 。 由 于 基 本 有 机 原 料 及 高 分 子 材 料 单 体 都 以 石 油 化 工 为 原 料 ， 所 以 人 们 以 乙 烯 的 产 量 作 为 衡 量 有 机 化 工 的 标 志 。 80 年 代 ， 90%以 上 的 有 机 化 工 产 品 来 自 石 油 化 工 。 例 如 ,过 去 以 电 石 乙 炔 为 原 料 ,这 时 改 用 氧 氯 化 法 以 乙 烯 生 产 氯 乙 烯 ， 用 丙 烯 氨 氧 化 法 以 生 产 丙 烯 腈 。 1951 年 ， 以 天 然 气 为 原 料 ， 用 蒸 汽 转 化 法 得 到 一 氧 化 碳 及 氢 ， 使 得 到 重 视 。 2.3 高 分 子 化 工 高 分 子 材 料 在 战 时 用 于 军 事 ， 战 后 转 为 民 用 ， 获 得 极 大 的 发 展 ， 成 为 新 的 材 料 工 业 。 作 为 战 略 物 质 的 天 然 橡 胶 产 于 热 带 ， 受 阻 于 海 运 ， 各 国 皆 研 究 。 1937 年 德 国 法 本 公 司 开 发 获 得 成 功 ， 以 后 各 国 又 陆 续 开 发 了 顺 丁 、 丁 基 、 氯 丁 、 丁 腈 、 异 戊 、 乙 丙 等 多 种 合 成 橡 胶 ， 各 有 不 同 的 特 性 和 用 途 。 1937 年 美 国 成 功 地 合 成 尼 龙 -66。 用 熔 融 法 纺 丝 ， 因 其 有 较 好 的 强 度 ， 用 作 降 落 伞 及 轮 胎 。 以 后 涤 纶 、 维 尼 纶 、 腈 纶 等 陆 续 投 产 ， 也 因 为 有 石 油 化 工 为 其 原 料 保 证 ， 逐 渐 占 有 天 然 纤 维 和 人 造 纤 维 大 部 分 市 场 。 塑 料 方 面 ， 继 酚 醛 树 脂 后 ， 又 生 产 了 醇 酸 树 脂 等 热 固 性 树 脂 。 30 年 代 后 ， 品 种 不 断 出 现 ， 如 迄 今 仍 为 塑 料 中 的 大 品 种 ,为 当 时 优 异 的 绝 缘 材 料 。 1939 年 高 压 用 于 海 底 电 缆 及 雷 达 。 低 压 聚 乙 烯 、 聚 丙 烯 的 开 发 成 功 ， 为 民 用 塑 料 开 辟 广 泛 的 用 途 ， 这 是 齐 格 勒 -纳 塔 催 化 剂 为 高 分 子 化 工 所 作 出 的 一 个 极 大 贡 献 ， 这 一 时 期 还 出 现 耐 高 温 、 抗 腐 蚀 的 材 料 ， 其 中 聚 四 氟 乙 烯 有 塑 料 王 之 称 。 第 二 次 世 界 大 战 后 ， 一 些 也 陆 续 用 于 汽 车 工 业 ， 还 作 为 建 筑 材 料 、 包 装 材 化学化工对生活的影响 第 3 页 共 6 页 料 等 ， 并 逐 渐 成 为 塑 料 的 大 品 种 。 2.4 精 细 化 工 在 精 细 化 工 方 面 发 明 了 活 性 染 料 ， 使 染 料 与 纤 维 以 化 学 键 相 结 合 。 合 成 纤 维 及 其 混 纺 织 物 需 要 新 型 染 料 ， 如 用 于 涤 纶 的 ， 用 于 腈 纶 的 ， 用 于 涤 棉 混 纺 的 活 性 分 散 染 料 。 此 外 ， 还 有 用 于 激 光 、 液 晶 、 显 微 技 术 等 特 殊 染 料 方 面 。 40 年 代 瑞 士 ， P.H.米 勒 发 明 第 一 个 有 机 氯 农 药 之 后 ， 又 开 发 一 系 列 有 机 氯 、 有 机 磷 ， 后 者 具 有 胃 杀 、 触 杀 、 内 吸 等 特 殊 作 用 。 嗣 后 则 要 求 高 效 低 毒 或 无 残 毒 的 农 药 ， 如 仿 生 合 成 的 类 。 60 年 代 ， 出 现 了 一 些 性 能 很 好 的 品 种 ， 如 吡 啶 类 除 草 剂 ， 苯 并 咪 唑 杀 菌 剂 等 。 此 外 ， 还 有 抗 生 素 农 药 。 如 中 国 1976 年 研 制 成 的 井 冈 霉 素 用 于 抗 水 稻 纹 枯 病 。 医 药 方 面 ， 在 1910 年 法 国 制 成 606 砷 制 剂 (根 治 梅 素 的 特 效 药 )后 ， 30 年 代 的 甾 族 化 合 物 等 都 是 从 结 构 上 改 进 ， 发 挥 出 特 效 作 用 。 1928 年 英 国 发 现 、 开 辟 了 抗 菌 素 药 物 的 新 领 域 。 以 后 研 究 成 功 治 疗 生 理 上 疾 病 的 药 物 ， 如 治 心 血 管 病 、 精 神 病 等 的 药 物 ， 以 及 避 孕 药 。 此 外 ， 还 有 一 些 专 用 诊 断 药 物 问 世 ， 摆 脱 天 然 油 漆 的 传 统 。 改 用 醇 酸 树 脂 、 丙 烯 酸 树 脂 等 以 适 应 汽 车 工 业 等 高 级 涂 饰 的 需 要 。 第 二 次 世 界 大 战 后 ， 丁 苯 胶 乳 制 成 水 性 涂 料 ， 成 为 建 筑 涂 料 的 大 品 种 。 采 用 高 压 无 空 气 喷 涂 、 静 电 喷 涂 、 电 泳 涂 装 、 阴 极 电 沉 积 涂 装 、 光 固 化 等 新 技 术 ， 可 节 省 劳 力 和 材 料 ， 并 从 而 发 展 了 相 应 的 涂 料 品 种 。 2.5 高 性 能 合 成 材 料 60 年 代 已 开 始 用 聚 缩 醛 类 以 及 丙 烯 腈 -丁 二 烯 -苯 乙 烯 三 元 共 聚 物 等 为 结 构 材 料 ， 它 们 具 有 高 强 度 、 耐 冲 击 、 耐 磨 、 抗 化 学 腐 蚀 、 耐 热 性 好 、 电 性 能 优 良 等 特 点 ， 并 且 自 重 轻 、 易 成 型 ， 广 泛 用 于 汽 车 、 电 器 、 建 筑 材 料 、 包 装 等 方 面 。 60 年 代 以 后 ， 又 出 现 耐 高 温 、 耐 高 真 空 、 自 润 滑 材 料 ， 可 用 于 航 天 器 ， 其 纤 维 可 做 航 天 服 以 抗 辐 射 ， 聚 苯 并 噻 唑 和 聚 苯 并 咪 唑 为 耐 高 温 树 脂 ， 耐 热 性 高 ， 可 作 烧 蚀 材 料 ， 用 于 火 箭 。 共 聚 、 共 混 和 复 合 使 结 构 材 料 改 性 ， 例 如 多 元 醇 预 聚 物 与 经 催 化 反 应 ,为 尼 龙 聚 醚 嵌 段 共 聚 物 ， 具 有 高 冲 击 强 度 和 耐 热 性 能 ， 用 于 农 业 和 建 筑 机 械 。 另 一 种 是 以 纤 维 增 强 树 脂 的 高 分 子 复 合 材 料 ， 所 用 树 脂 主 要 为 环 氧 树 脂 、 不 饱 和 聚 酯 、 聚 酰 胺 聚 酰 亚 胺 等 所 用 为 玻 璃 纤 维 或 常 用 丙 烯 腈 基 或 沥 青 基 。 这 些 复 合 材 料 比 重 轻 、 比 强 高 、 韧 性 好 、 特 别 适 用 于 航 天 、 航 空 及 其 他 交 通 运 输 工 具 的 结 构 件 ， 以 代 替 金 属 、 节 省 能 量 和 含 氟 材 料 也 发 展 迅 速 ， 由 于 它 们 具 有 突 出 的 耐 高 低 温 性 能 、 优 良 电 性 能 、 耐 老 化 、 耐 辐 射 ， 广 泛 用 于 电 子 与 电 器 工 业 、 原 子 能 工 业 和 航 天 工 业 ， 又 由 于 它 们 具 有 生 理 相 容 性 ， 可 作 人 造 器 官 和 生 物 医 疗 器 材 。 2.6 能 源 材 料 和 节 能 材 料 50 年 代 原 子 能 工 业 开 始 发 展 ， 要 求 化 工 企 业 生 产 重 水 ， 吸 收 中 子 材 料 和 传 热 材 料 以 满 足 需 要 。 航 天 事 业 需 要 高 能 、 固 体 推 进 剂 由 胶 粘 剂 、 增 塑 剂 、 氧 化 剂 和 添 加 剂 所 组 成 。 液 体 高 能 燃 料 有 液 氢 、 煤 油 、 偏 二 甲 肼 、 无 水 肼 等 ， 氧 化 剂 有 液 氧 ， 发 烟 硝 酸 、 四 氧 化 二 氮 。 这 些 产 品 都 有 严 格 的 性 能 要 求 ， 已 形 成 一 个 专 门 的 生 产 行 业 。 为 了 满 足 节 能 和 环 保 的 要 求 ， 1960 年 美 国 试 制 成 可 以 实 用 的 膜 ， 以 淡 化 、 处 理 工 业 污 水 ， 以 后 又 扩 展 用 于 医 药 、 食 品 工 业 。 但 这 种 膜 易 于 生 物 降 解 、 也 易 水 解 、 使 用 寿 命 短 。 1970 年 ， 开 发 了 芳 香 族 聚 酰 胺 反 渗 透 膜 ， 它 能 够 抗 生 物 降 解 ， 但 不 能 抗 游 离 氯 。 1977 年 ， 改 进 后 的 复 合 膜 用 于 海 水 淡 化 ， 每 立 方 米 淡 水 仅 耗 电 23.7 28.4MJ。 此 外 ， 还 开 发 了 和 用 膜 等 。 聚 砜 中 空 纤 维 气 体 分 离 膜 ， 用 于 合 成 氨 尾 气 的 氢 氮 分 离 及 其 他 多 种 气 体 分 离 。 这 种 技 术 比 其 他 工 业 分 离 方 法 可 以 节 能 、 精 细 以 其 硬 度 见 长 ， 用 作 切 削 工 具 。 1971 年 ， 美 国 福 特 汽 车 公 司 及 威 斯 汀 豪 斯 电 气 公 司 以 -氮 化 硅 ( -SiN)为 燃 汽 透 平 的 结 构 材 料 ， 运 行 温 度 曾 高 达 1370 ， 提 高 功 效 、 节 省 燃 料 、 减 少 污 染 。 为 良 好 的 节 能 材 料 。 但 经 10 年 试 验 仍 存 在 不 少 问 题 ， 尚 须 进 一 步 改 进 。 现 主 要 用 作 陶 瓷 发 动 机 、 透 平 叶 片 、 导 电 陶 瓷 、 人 造 骨 等 。 陶 瓷 的 主 要 物 系 有 氧 化 物 系 ， 如 氧 化 铝 (AlO)、 氧 化 锆 (ZrO)等 和 非 氧 化 物 系 ， 如 碳 化 物 (SiC)、 氮 化 物 (BN)、 氮 化 硅 (SiN)等 。 80 年 代 ， 为 改 进 陶 瓷 的 脆 性 ， 又 在 开 发 硅 碳 纤 维 增 强 陶 瓷 。 化 学 化 工 对 生 活 的 利 还 有 很 多 ， 在 此 就 不 一 一 列 举 了 ！ 3 化学化工对生活的弊 3.1 化学工业品种繁多，与各行各业生产密切相关，是许多行业不可缺少 化学化工对生活的影响 第 5 页 共 6 页 的原料。化学工业主要有基础化工、农药化肥、石油化工、染料油漆、医药试 剂、J 感光材料、各种助剂等行业。化学工业生产过程，还常常具有高温、高 压、易燃、易爆及易腐蚀等特点，这就构成了化工生产对人体的危害主要是职 业性中毒的特点。 急性和慢性中毒由于化工生产高温、高压、易燃、易爆的特点，急性事故 及急性中毒的发生率较其他行业多，还常涉及非职业人群。如火灾和泄漏事故 会污染四周的大气，使大批人中毒。慢性中毒的远期影响也已经引起人们的重 视。 损害脏器化学物可以侵犯人体的各个器官，有的是定位的，有的是多系统 侵犯。刺激性毒物常引起呼吸系统损害，严重时发生肺水肿；氰化物、砷、硫 化氢、一氧化碳、醋酸胺、有机氟等易引起中毒性休克；砷、锑、钡、有机汞、 三氯乙烷、四氯化碳等易引起中毒性心肌炎；亲肝的毒物很多，典型的有黄磷、 四氯化碳、三硝基甲苯、三硝基氯苯等引起肝损伤；中毒性肾损伤可由重金属 盐造成损伤，也可由某些毒物通过缺氧、脱水等造成损伤；窒息性气体、刺激 性气体以及亲神经的毒物均可引起中毒性脑水肿；苯的慢性中毒主要损害血液 系统，表现为白细胞、血小板减少、贫血，严重时出现再生障碍性贫血；汞、 铅。锰等可引起严重的中枢神经损害。由于化学种类繁多，在此不能一一叙述。 致癌作用近年来化工系统职业性肿瘤流行病学调查的报告较多，如橡胶行 业的恶性肿瘤发病率较高，分析认为可能与防老化剂有关；石油行业的恶性肿 瘤也高于当地居民，且消化系统的肿瘤为高；染料行业的联苯胺引起膀胱瘤已 被公认；塑料行业的氯乙烯引起肝血管瘤、氟塑料可疑对人致癌；油漆涂料行 业肠癌、肝癌患者增多等。 3.2“工 业 三 废 ”中 含 有 多 种 有 毒 、 有 害 物 质 ， 若 不 经 妥 善 处 理 ， 如 未 达 到 规 定 的 排 放 标 准 而 排 放 到 环 境 （ 大 气 、 水