Сочинение
Как органическая химия
сможет помочь человеку в будущем?
Вечность? Единица исчисления времени.
С. Лец
Что такое будущее? Что ждет нас там, за какой-то непонятной и в тоже время точно и навсегда определенной чертой, где настоящее уже стало прошлым, а прошлое превратилось в далекую историю, которая когда-то была частью бытия человечества, его настоящим, а еще раньше — будущим.
Люди всегда пытались предугадать и предсказать свое будущее. Иногда их предсказания сбывались, иногда нет, но всегда казалось, что там человечество ждет что-то необыкновенное: плохое или светлое, полное радости и лишенное печали.
…Проходило время, и уже выдуманная Жюль Верном необыкновенная подводная машина Наутилус, стала обыденной реальностью, а полеты в космос, казавшиеся раньше лишь уделом фантастики, уже давно никого не удивляют. Но появились новые мечты, и высказывания Томаса Манна о том, что «прошлое есть колодец глубины несказанной», можно с уверенностью отнести и к будущему, неизвестному и загадочному, в котором, может быть, таятся ответы на многие вопросы, которые мы задаем себе сейчас.
Нам интересно, как изменится жизнь, что этому поспособствует.
Вообще, век, в котором мы живем, называют “веком химии”. Это связано с тем, что именно в последние годы развитие отрасли достигло пика в сравнении с предыдущими периодами .
На первом этапе молодая органическая химия – наука, родившаяся из слияния «растительной» и «животной» химии. Ее первая победа - путь синтеза. Идя этим путем, химики сумели синтезировать и органические вещества, которых нет в природе.
Когда-то огромные площади пахотной земли в Центральной Европе засевались мареной, из корней которой добывали ализарин, окрашивающий ткани в кумачовый цвет. Полученный из растений ализарин уходит в прошлое, уступая место более совершенным красителям, уже не похожим на природный. Сейчас насчитывается более 8 миллионов синтезированных соединений.
Стремительное развитие методов синтеза и исследований органических соединений открывает широкие возможности для получения веществ и материалов с заданными свойствами.
Химия играет роль в решении проблем обеспечения людей продовольствием, одеждой и жильем, новых источников энергии, в создании возобновляемых заменителей истощающихся или редких материалов, в укреплении здоровья человека, в контроле за состоянием среды обитания и ее защите. По мере её развития, в будущем откроются для человека новые знания.
В настоящее время выделяют два основных направления химии: органическая и неорганическая. Органическая химия изучает соединения углерода с другими элементами (эти знания широко используются в топливной промышленности, при производстве полимеров и пластмасс). Неорганическая же химия изучает остальные соединения.
Современная органическая химия очень тесно связана со всеми отраслями народного хозяйства. Она все глубже проникает в области как научной, так и хозяйственной деятельности. Тысячи химических лабораторий проводят исследования, развивая коммерческую химию. Парфюмерия, медицина, металлургическая промышленность, производство самых разнообразных полимерных веществ, строительных материалов с заданными параметрами ,полимерные материалы (каучуки, пластмассы, волокна, пленки, лаки, клеи), поверхностно-активные вещества, красители, средства защиты растений, лекарственные препараты, вкусовые и парфюмерные вещества– основные потребители этих исследований. Без знания основ органической химии современный человек не способен экологически грамотно использовать все эти продукты цивилизации. Практически ни одна наука не обходится без её открытий.
Неоспоримо, что сегодня органическая химия занимает значительную часть в жизни человечества, еще более очевидно, что она - наука будущего. Природные органические вещества и их превращения лежат в основе явлений жизни. Для настоящего и будущего органическая химия является химическим фундаментом биологической химии и молекулярной биологии - наук, изучающих процессы, происходящие в клетках организмов на молекулярном уровне. Исследования в этой области позволяют глубже понять суть явлений живой природы.
Она вносит вклад в решение проблем универсальной философской значимости.
Как же органическая химия сожжет помочь человеку в будущем? Вот пути, по которым она будет развиваться для улучшения жизни человека.
Важное направление – получение дешевого альтернативного топлива. Не секрет, что запасы нефти и газа, основных на сегодняшний день источников энергии, уменьшаются с каждым днем. Поэтому именно на химию возложена проблема энергии будущего.
Нам необходимо иметь эффективное средство против болезни Паркинсона. Химики синтезируют карбидофу – соединение, отсутствующее в природе, но обладающее высокой терапевтической активностью.
Миллионы автомашин загрязняют атмосферу. Эту задачу отчасти поможет решить автомобильный каталитический конвертор выхлопных газов.
Дальнейшее развитие химии предусматривает помимо всего прочего разработку экологически безопасных аналогов для применяемых сегодня технологий, которые негативно влияют на окружающую среду.
Топливные фермы.
Необходимость использования возобновляемого топлива назрела уже давно. Но инертность мышления, интересы крупных держателей капитала, геополитика, а так же нежелание тратиться на капиталовложения в новые технологии привели к уничтожению огромного запаса ценных углеводородов и загрязнению окружающей среды. В Евросоюзе принята директива, призывающая к 2020 году увеличить часть энергии, получаемой возобновляемыми средствами до 20%. Но в новых технологиях есть и свои минусы. Например, электромобили используют неудобный для транспортировки и хранения вид топлива – электричество. Значительно удобнее применять жидкие и горючие углеводороды. И тут очень перспективным является разработка компании Joule Unlimited, которая пошла не техническим, а биологическим путем.
В лабораториях компании были выведены бактерии, которые при наличии грязной воды, солнца и углекислого газа вырабатывает биологический углеводород, схожий по свойствам с дизельным топливом. Выращивать этот вид бактерий просто и экономически выгодно. С площади в один гектар можно получить в течении года более 230 тонн этого топлива. Цена его на сегодня составляет 30 долларов за баррель, что выгодно отличает его от нефти.
Стволовые клетки. Суть этого поразительного открытия в том, что этот вид клеток является основой для всех других видов клеток, из которых состоит человеческий организм. Их функцию можно охарактеризовать, как ремонтную бригаду организма. В организме человека они вырабатываются в костном мозге.
К сожалению, в процессе старения темпы выработки этого вещества замедляются или приостанавливаются. Искусственная присадка этих клеток, выращенных в лабораторных условиях, позволяет справиться со многими болезнями, которые традиционной медицине сегодня не под силу. Например, болезни сердца, в частности сердечная недостаточность, при помощи стволовых клеток полностью излечиваются. Традиционная медицина тоже работает в этом направлении, но эти методы дают временные результаты, обрекая человека навсегда становиться клиентом клиник. Стволовые клетки, которые уже сегодня применяются, в будущем дадут возможность продлить молодость организма и обеспечить качественно иной уровень жизни. Возможно, через несколько лет процедура омоложения организма стволовыми клетками станет такой же привычной, как сеанс массажа.
В ближайшие два-три года у источников света, которые традиционно используются в световых вывесках, уличных рекламных конструкциях и дисплеях в местах продаж, появится потенциально более сильный конкурент. Именно в 2013-2015 годах на рынке светотехники ожидается массовый выпуск органических светодиодов, перспективной и многообещающей технологии.
Органические фотоэлементы – будущее недорогих солнечных панелей?
Помимо традиционных солнечных ячеек, использующих кремний, существует другой, относительно новый вид фотоэлементов. Они называются органическими, и, в отличие от кремниевых фотоэлементов, основаны на углеродных полимерах. Такие ячейки позволяют разделять заряды, вырабатывая электрический ток
непосредственно из солнечной энергии.
Проблемой разработки эффективных органических фотоэлементов занимается команда Университета Аризоны во главе с профессором Робертом Норвудом. На данном этапе эффективность «органики» не слишком высока, однако в плюсы технологии исследователи записывают разнообразие технических показателей, низкую стоимость производства и высокую надежность.
По оценкам специалистов, достаточно будет выйти на уровень КПД около 10%, чтобы технология смогла найти свое место на рынке. И тогда, кто знает, возможно наступит время действительно недорогих солнечных батарей.
Итак, наше будущее напрямую зависит от того, какие поступки мы совершаем сейчас. Нужно развивать органическую химию, так как она откроет перед человечеством путь открытий и новаций.
ИНТЕРНЕТ – ИСТОЧНИКИ:
википедия,
открытый класс урок химии,
chemport.ru ,
chemistry.ssu.samara.ru,
www.openclass.ru.
ЛИТЕРАТУРА: краткий справочник школьника 5-11 классы, Алтынов, Андреев, Балжи, 1996 год. |
