Химия в решении сырьевой проблемы.
С начала XVI в. из недр Земли было извлечено 50 млрд.т углерода, 2 млрд.т железа, 20 млн т меди, 20 тыс. т золота.За последние 30 лет цветных и редких металлов добыто больше,чем за всю предыдущую историю.
Превращение сырья в более ценные химические вещества,создание из них материалов, нужных человеку, является главной целью любого химического производства. Потребность в них удваивается каждые 11 лет.Переработка сырья химическими способами требует от 10 до 20 млрд. т в год основного окислителя - кислорода, кроме того, 2.5 млрд. т угля как топлива и столько же нефти. Из этих примеров видно, каких масштабов достигло потребление сырья промышленными предприятиями.
Сегодня понятно всем, что кладовая Земли не бездонна.И если необходимые (необходимое используется, а остальное идёт в отходы !) и легко доступные (доступное сегодня !) полезные ископаемые извлекать так же, как и это делалось и в начале века, то они быстро иссякнут. Конечно, мы знаем, что ничто из ничего не возникает и не исчезает бесследно, т. е. использованные вещества, материалы, отслужив свой век, разлагаются, распадаются, но ведь химические элементы, из которых они состоят,рассеиваются в биосфере. Задача состоят в том, чтобы устранить эти потери.
Какие же пути решения сырьевой проблемы намечены на данном этапе научно-технического прогресса и в перспективе?
Для сохранения природных ресурсов у человечества в будущем есть только один выход: замкнуть цикл обмена веществ, перейдя от технологии геохимически открытой системы к технологии геохимически замкнутого цикла. Живая природа - это "безотходное производство". Отходы какого-то вида жизнедеятельности в природе экосистеме утилизируется либо в ней самой,либо в связанных с ней системах. Лишь какое-то количество веществ (главным образом, минерализированных), для которых в данный момент нет потребления, "складируются" в виде известняка, торфа, угля, растворённых в природных водах солей и т. д.,
участвуя лишь в геологическом круговороте веществ.
Химизация производства по технологии замкнутого цикла позволяет использовать все вещества, изымаемые из природы, по различным направлениям.Иллюстрацией может служить один из самых старых примеров - коксохимическое производство, при котором из каменного угля получают кокс, горючий газ и другие продукты сухой перегонки. В настоящие время такая же задача ставится в отношении переработки других видов сырья, например леса.
Нефть из Северного моря давно является сырьём для промышленности европейских стран.Ведутся разработки шельфов Северной Америки. Сейчас начата добыча серы со дна Мексиканского залива.В России работают старейшие шельфовые месторождения нефти и газа на Каспии.
В рамках общей задачи освоения и рационального использования Мирового океана химики ведут поиски путей извлечения из морской воды ценных элементов.Общие запасы некоторых из них в океане оцениваются следующими значениями (в т): фтора - 2*1012,иода -93*109,
цинка - 16*109, олова,свинца,ртути - 50*106,золота - 6*106.
Поверхностные залежи полезных ископаемых стремительно вырабатываются, угольные комбайны всё глубже и глубже вгрызаются в пласты, бурение в поисках нефти и газа ведётся уже на отметке 15 км. Современные шахты Донбасса имеют глубину 800 - 1500 м.
Смотрите также
Свойства и применение железа
...
Введение
Количество вторичных металлов в мире с каждым
годом растет в связи с непрерывным увеличением общего металлофонда черных и
цветных металлов, который превысил 8 млрд. т. Пропорционально увеличению мет ...