Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (ХИ)"
Автор книги: Большая Советская Энциклопедия
Жанр:
Энциклопедии
сообщить о нарушении
Текущая страница: 4 (всего у книги 18 страниц)
Химизация народного хозяйства
Химиза'ция наро'дного хозя'йства, одно из основных направлений научно-технического прогресса , характеризующееся внедрением методов химической технологии, химического сырья, материалов и изделий из них в материальное производство в целях его интенсификации и роста эффективности и в непроизводственную сферу для улучшения условий и повышения уровня медицинского, культурного и бытового обслуживания населения.
Химические продукты (лекарственные препараты, краски, кислоты, щёлочи) применялись издавна. Однако начало процесса химизации относится к промышленному перевороту . Текстильная промышленность, в которой зародилось машинное производство, стала и первой значительной сферой химизации (отбеливание тканей хлорной водой, развитие красильного дела имело характер революционного преобразования технологии текстильного производства).
Во 2-й половине 19 в. благодаря крупным достижениям в агрономии, развитию теории минерального питания растений, организации промышленного производства удобрений начинается химизация земледелия (искусственное повышение плодородия почвы). Промышленная реализация достижений полимерной химии в 20—30-х гг. 20 в. послужила началом современного этапа Х. н. х., отличительные черты которого – использование химических полимеров в качестве сырья и основных материалов; внедрение принципиально новых химических материалов с заранее заданными свойствами и методов химической технологии практически во всех отраслях народного хозяйства; применение новых органических и неорганических препаратов, искусственным путём полученных витаминов, белковых веществ, антибиотиков, ядохимикатов для борьбы с вредителями и болезнями растений и животных, изделий личного потребления из химического сырья, продуктов бытовой химии; возрастание роли методов химической технологии, заменяющих или дополняющих механические методы.
Х. н. х. – интенсивный процесс. В 1951—75 мировое производство пластических масс увеличилось с 1,63 до 39,0 млн. т , т. е. в 24 раза, а стали – со 192 до 650 млн. т , т. е. в 3,4 раза; химических волокон – с 1,7 до 11,0 млн. т , т. е. в 6,4 раза, а основных натуральных волокон (хлопка, шерсти, льна, шёлка) – с 8,4 до 14,2 млн. т , т. е. в 1,7 раза. Доля химических, особенно синтетических, волокон в мировом производстве основных текстильных волокон увеличилась соответственно с 17,0 и 0,7 в 1950 до 44% и 33% в 1975. Мировое потребление минеральных удобрений увеличилось с 15 млн. т в 1950—51 до 97 млн. т в 1975—76 (здесь и далее – в пересчёте на 100%-ное содержание питательных веществ).
В СССР Х. н. х. играла важную роль в годы индустриализации страны. В 1928 (28 апреля) принято постановление СНК СССР «О мероприятиях по химизации народного хозяйства Союза ССР»; образован комитет по химизации народного хозяйства СССР, который стал организующим центром разработки научно-технических проблем химизации и развития химической промышленности. В 1929—40 созданы крупные производства синтетического каучука, азотных, фосфорных и калийных удобрений, автопокрышек. Доля синтетического каучука в общем потреблении каучука достигла в довоенные годы 70%. производство минеральных удобрений увеличилось до 756 тыс. т в 1940 (в 1913—17 тыс. т ).
В 50-х гг. происходит замена применяемого в промышленности спирта из пищевого сырья синтетическим и пищевых жиров искусственными жирозаменителями, что позволило сэкономить существенное количество продовольственных ресурсов. Однако из-за недостаточного развития производства пластмасс, химических волокон, минеральных удобрений и др. химических продуктов уровень химизации промышленности, строительства и сельского хозяйства оставался к концу 50-х гг. недостаточным.
Большое значение для расширения и углубления химизации имели постановления Пленумов ЦК КПСС от 7 мая 1958 «Об ускорении развития химической промышленности и особенно производства синтетических материалов и изделий из них для удовлетворения потребностей населения и нужд народного хозяйства» и от 13 декабря 1963 – «Ускоренное развитие химической промышленности – важнейшее условие подъёма сельскохозяйственного производства и роста благосостояния народа». В условиях строительства материально-технической базы коммунизма Х. н. х. способствует решению крупных социально-экономических и научно-технических задач: росту народного богатства, выпуску новых, более совершенных средств производства и предметов народного потребления, ускорению научно-технического прогресса, повышению эффективности общественного производства.
Х. н. х. обеспечивает расширение сырьевой базы промышленности и экономию природных ресурсов, улучшение качества материалов и изделий, а также их ассортимента; снижение затрат на производство и эксплуатацию изделий; совершенствование структуры сырьевого баланса в результате опережающего роста применения прогрессивных химических материалов. За 1966—76 выпуск продукции химической и нефтехимической промышленности увеличился в 3,2 раза, др. сырьевых отраслей (чёрной металлургии, лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности, строительных материалов) – в 2 раза.
В перспективе значительно повысится роль химизации в развитии и дальнейшем совершенствовании топливно-энергетической базы за счёт более широкого внедрения метода подземной газификации угля, интенсификации процессов переработки нефти, применения в широких масштабах таких продуктов, как метанол и водород в качестве моторного топлива, использования для промышленных целей химических источников энергии.
В добывающих отраслях применяются химические растворы при бурении на нефть и газ, взрывчатые вещества при добыче руд, реагенты для их флотации и обогащения, средства против распыления угля и др. полезных ископаемых, диспергаторы, добавки (одоранты) к природному газу, используемому для бытовых целей.
В металлургической промышленности широко применяются методы химической технологии (кислородное дутьё, травление металлов кислотами и др.), производится покрытие поверхности проката пластмассами (см. Металлопласт ). В цветной металлургии всё большую роль играют химические методы обогащения и извлечения металлов, особенно редких элементов, из руд.
В машиностроении химические материалы используются для обезжиривания, травления, фосфатирования, пассивирования, нитроцементации, окраски поверхностей машин и оборудования, получения точного литья и др.
Применяются пластические массы в качестве конструкционных, изоляционных, фрикционных, антифрикционных, декоративных и др. материалов. При росте производства продукции машиностроения и металлообработки за 1961—75 в 5,4 раза потребление пластмасс возросло в 7 раз – с 92 тыс. т примерно до 650 тыс. т .
В деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности механико-химическая переработка древесины является эффективным средством её экономии и сбережения лесных ресурсов. Изготовленные из отходов древесины и малоценных пород дерева плиты и фанера с применением синтетических смол полноценно заменяют пиломатериалы. Например, 1000 м3 древесностружечных плит заменяют 2200 м3 пиломатериалов, или 2500 м3 круглого леса. При достижении высокого уровня химической и механико-химической переработки древесины суммарная экономия в строительстве, производстве мебели и тароупаковочных материалов может составить 350—400 млн. м3 круглого леса, для воспроизведения которого требуется свыше 3 млн. га эксплуатационной лесной площади.
В лёгкой промышленности используются химические волокна, искусственная кожа и изделия из них. Химические волокна расширяют возможности внедрения прогрессивной технологии текстильного производства, они, как правило, легче, выход пряжи из них выше, изделия прочнее, а срок службы больше, чем при использовании натуральных волокон.
Наиболее высока экономическая эффективность замены натуральных волокон химическими в производстве тканей технического назначения, текстильных товаров народного потребления, при замене натуральной шерсти и шёлка, а также при изготовлении трикотажных изделий и нетканых материалов.
Высок уровень химизации резиновой промышленности. Опережающими темпами увеличивается потребление высококачественных видов синтетического каучука (изопренового, полидивинильного и др.), а также корда и технических тканей из улучшенных видов синтетических волокон (капронового, полиэфирного). Организован массовый выпуск покрышек для грузовых автомобилей, изготовленных полностью из синтетического каучука. Завершение экспериментальных работ по синтезу «жидких» каучуков позволит коренным образом усовершенствовать технику и технологию резин, производства.
Основное направление химизации в пищевой промышленности – применение полимерных плёнок для упаковки продукции, в колбасном и кондитерском производствах, сыроварении, при изготовлении консервов (покрытие жестяных банок лаком).
В строительстве расходуется 20—25% всех ресурсов пластмасс, значительное количество синтетического каучука и химических волокон. Применение их позволяет существенно снизить вес зданий и сооружений, резко улучшить качество конструкций (надёжная герметизация, антикоррозионная защита и др.), обеспечить большой комфорт, повысить декоративно-художественную выразительность интерьеров. В 1966—75 в результате замены традиционных материалов полимерными в строительстве ориентировочно сэкономлено около 24 млн. м3 пиломатериалов и более 3 млн. т чёрных металлов, в том числе около 1,4 млн. т стали.
Для устройства полов, шкафов, перегородок используются линолеум, древесностружечные плиты, синтетические ковровые покрытия; ограждающие, светопроницаемые конструкции изготовляются из жёстких конструкционных пластмассовых листов; наружные и внутренние системы канализации, газификации, водопровода сооружаются с применением пластмассовых труб; для утепления строительных конструкций используются пенопласты и изделия из стеклянного и минерального волокна; для гидро– и пароизоляции строительных конструкций и противофильтрационных устройств каналов, водоёмов и плотин применяются полиэтиленовые плёнки. Широкое распространение получили санитарно-техническое оборудование из пластмасс, плёнки, плёночные обои, бумажно-слоистые пластики и др. материалы.
Применение полимерных строительных материалов – необходимое условие для внедрения современных индустриальных методов в строительстве, позволяет облегчить и упростить строительные конструкции, повысить производительность труда, снизить затраты и сократить сроки строительных работ.
Химизация сельского хозяйства включает применение минеральных удобрений , химических средств защиты растений и животных (см. Пестициды ) от вредителей, болезней, а также средств борьбы с сорняками (см. Гербициды ), использование химических продуктов в животноводстве, полимерных и др. химических материалов в мелиорации. Структуру потребления минеральных удобрений в СССР см. в таблице.
Потребление минеральных удобрений в СССР под различные сельскохозяйственные культуры в 1975 (в пересчёте на 100% питательных веществ)
| С.-х. культуры | Внесено удобрений на 1 га посевной площади, кг | Удобренная посевная площадь, в % к общей площади посева данной культуры |
| Хлопчатник | 391 | 99,5 |
| Сахарная свёкла (фабричная) | 399 | 99,4 |
| Зерновые культуры (без кукурузы) | 42 | 48 |
| Кукуруза на зерно | 155 | 93 |
| Картофель | 254 | 93 |
В 1975 СССР вышел на 1-е место по абсолютным размерам потребления минеральных удобрений. Потребление (поставка) минеральных удобрений в расчёте на 1 га пашни увеличилось с 28,4 кг в 1965 до 78,7 кг в 1976 (в пересчёте на 100% питательных веществ). По нормативным данным, прибавка урожая зерновых на 1 т удобрений в 1965—1975 составляла 4,3 т , хлопка-сырца – 3,8 т , сахарной свёклы – 29 т , картофеля – 26,5 т .
Научно обоснованное применение минеральных удобрений обеспечивает не только увеличение урожайности, но и улучшение качества с.-х. продукции, например повышение содержания белка и улучшение его аминокислотного состава в зерне. Используются химические регуляторы роста растений и плодоношения. Например, для ускорения созревания хлопчатника, подсолнечника, клещевины и др. культур широко применяются десиканты и дефолианты .
В животноводстве используются кормовые фосфаты, карбамид, премиксы, кормовой микробиологический белок, витамины. Поставки с.-х. химических кормовых добавок увеличились с 30 тыс. т в 1965 до 516 тыс. т в 1976, производство кормового микробиологического белка возросло соответственно с 98 тыс. т до 818 тыс. т товарного продукта. Потребление химических средств в сельском хозяйстве позволяет увеличить продовольственных ресурсы и значительно улучшить все агроэкономические показатели – снизить трудовые затраты, повысить чистый доход и эффективность использования основных фондов. В сельском хозяйстве широко применяют также полимерные материалы и изделия из них для устройства теплиц и парников, временных хранилищ зерна, в строительстве оросительных и осушительных систем, водохранилищ. Положителен опыт использования полимеров для улучшения структуры почв. В 1971—75 только за счёт роста потребления минеральных удобрений и др. химических средств было получено 40—50% прироста урожая и валового сбора всех с.-х. культур.
Значительный эффект может быть получен от химизации лесного хозяйства. Как показывают опытные данные, применение минеральных удобрений и химических средств защиты растений позволяет сократить длительность воспроизведения леса на 3—5 лет.
Всё большое значение приобретает химизация быта и сферы услуг. В коммунальном хозяйстве химические продукты используются для очистки питьевой воды и городских стоков, в механических прачечных, для химической чистки одежды и т.д. Применение синтетических моющих средств повышает производительность высокоавтоматизированных стиральных агрегатов на 16—25%. В домашнем хозяйстве всё шире потребляются товары бытовой химии – синтетические моющие средства, пятновыводящие, чистящие, полирующие, клеящие средства, препараты против бытовых насекомых, автокосметические средства, лаки и краски, средства защиты растений в садах и на приусадебных участках, фотохимические материалы и товары в аэрозольной упаковке. Применение этих средств улучшает условия быта, облегчает домашний труд, сокращает затраты времени на ведение домашнего хозяйства. Ускоренное развитие химической промышленности позволит полнее удовлетворить потребность народного хозяйства в высококачественных химических материалах и изделиях из них, расширить сферу химизации и повысить её эффективность.
Суммарный экономический эффект производства и применения химических продуктов (1971—75), млрд. руб.
Капитальные вложения:
в химическую и нефтехимическую промышленность.....................15,7
в сопряжённые отрасли (включая затраты увеличения оборотных фондов)................................................................................................9,3
Итого..................................................................................................25,0
Прирост прибыли в химической и нефтехимической промышленности в 1975 по сравнению с 1970 (исходя из цен соответствующих лет)...2,9
Экономия текущих затрат за счёт прироста применения: минеральных удобрений и других химических средств в сельском хозяйстве.....3,4
пластических масс и синтетических смол.........................................0,8
химических волокон...........................................................................0,8
продукции резиновой промышленности...........................................0,5
Итого...................................................................................................5,5
Т. о., коэффициент эффективности Х. Н. х. определяемый отношением суммарной экономии текущих затрат и прироста прибыли к суммарным затратам на создание основных и оборотных фондов, составил 0,33, что значительно выше среднего нормативного показателя эффективности по народному хозяйству.
В СССР осуществляются также мероприятия по обеспечению рационального использования химических продуктов и по предотвращению их отрицательного влияния на здоровье людей и окружающую среду. См. Охрана природы .
Лит.: Некрасов Н. Н., Химизация в народном хозяйстве СССР, М., 1955; Экономические проблемы химизации сельского хозяйства, М., 1968; Фигуровский Н. А., Очерк общей истории химии, М., 1969; Вопросы экономики химизации сельского хозяйства в зарубежных странах, М., 1971; Савинский Э. С., Химизация народного хозяйства и пропорции развития химической промышленности, М., 1972; Алешин А. В., Кричевский И. Е., Щукин Е. П., Химизация и оптимальные пропорции. М., 1972; Рахлин И. В., Научно-технический прогресс и эффективность новых материалов, М., 1973; Васильев А, Н., Экономические проблемы использования химических волокон в текстильной промышленности, М., 1973; Сидорова Н. А., Экономические проблемы химизации строительства, М., 1974; Федоренко Н. П., Комплексная механизация и экономика, М., 1975; Экономические проблемы научно-технического прогресса в сельском хозяйстве, М., 1975; Эффективность химизации народного хозяйства, М., 1977; [Филиппова С. С.], Химизация народного хозяйства – одно из направлений технического прогресса в СССР. Библиографический указатель, М., 1967.
А. Г. Дедов,
Э. С. Савинский.
Химико-лабораторное стекло
Хи'мико-лаборато'рное стекло', стекло , обладающее высокой химической и термической устойчивостью, пригодное для обработки на стеклодувной горелке; применяется в производстве химико-лабораторной посуды, приборов и аппаратов химической промышленности. Свойства Х.-л. с. зависят главным образом от их состава. Водо– и кислотоустойчивость, а также термостойкость Х.-л. с. возрастают с увеличением содержания в них кремнезёма и уменьшением содержания щелочных окислов. Щёлочеустойчивые стекла содержат, как правило, двуокись циркония, окись лантана, двуокись олова. Наиболее устойчивые по отношению ко всем реагентам и термостойкие – кварцевые стекла . Все Х.-л. с. делятся на 4 основные категории: ХУ-1 – химически устойчивые 1-го класса; ХУ-2 – химически устойчивые 2-го класса; ТУ – термически устойчивые; ТУК – термически устойчивые кварцевые стекла. Разработаны также стекла с повышенной щёлочеустойчивостью типа ДГ-З.
Лит.: Дуброво С. К., Стекло для лабораторных изделий и химической аппаратуры, М. – Л., 1965; Стекло. Справочник, М., 1973.
Н. П. Данилова.
Химико-механическая обработка
Хи'мико-механи'ческая обрабо'тка, обработка поверхностей твёрдых тел, сочетающая процессы химические и механические разрушения. В качестве режущего инструмента применяют главным образом абразивные инструменты или просто зёрна абразива. Иногда используют инструменты из сталей и твёрдых сплавов. При Х.-м. о. материал поверхностного слоя вступает в химическую реакцию с вводимыми в зону обработки поверхностно-активными веществами (ПАВ), образуя легко разрушаемое химическое соединение, либо подвергается адсорбционно-химическому воздействию применяемого реагента. Адсорбируясь на поверхности обрабатываемого тела, ПАВ интенсифицируют развитие слабых мест (дефектов), микрощелей и тем самым облегчают последующую механическую обработку. Все ПАВ (пасты и жидкости), применяемые для Х.-м. о., сочетают принципы химического превращения и адсорбционно-химического воздействия. При Х.-м. о. металлов обычно используют олеиновую, стеариновую кислоты и канифоль. Наиболее распространённым видом Х.-м. о. является полирование поверхности металла, стекла или камня.
Лит.: Лихтман В. И., Ребиндер П. А., Карпенко Г. В., Влияние поверхностно-активной среды на процессы деформации металлов, М., 1954; Киселев С. П., Полирование металлов, 2 изд., Л., 1967; Шальнов В. А., Шлифование и полирование высокопрочных материалов, М., 1972; Новое в электрофизической и электрохимической обработке материалов, Л., 1972.
Химико-термическая обработка
Хи'мико-терми'ческая обрабо'тка металлов, совокупность технологических процессов, приводящих к изменению химического состава, структуры и свойств поверхности металла без изменения состава, структуры и свойств его сердцевидных зон. Осуществляется с помощью диффузионного насыщения поверхности различными элементами при повышенных температурах. Выбор элемента (или комплекса элементов) определяется требуемыми свойствами поверхности детали. Насыщение производят углеродом (цементация ), азотом (азотирование ), азотом и углеродом (нитроцементация , цианирование ), металлами (см. Диффузионная металлизация ), бором (борирование ), кремнием (силицирование ) и т.д.
В зависимости от физико-химического состояния среды, содержащей диффундирующий элемент, различают Х.-т. о. из газовой, жидкой, твёрдой или паровой фазы (чаще применяются первые 2 метода). Х.-т. о. проводится в газовых, вакуумных или в ванных печах. Х.-т. о. подвергаются изделия из стали, чугуна, чистых металлов, сплавов на основе никеля, молибдена, вольфрама, кобальта, ниобия, меди, алюминия и др.
Физико-химические процессы, происходящие вблизи поверхности при Х.-т. о., заключаются в образовании диффундирующего элемента в атомарном состоянии вследствие химических реакций в насыщающей среде или на границе раздела среды с поверхностью металла (при насыщении из газовой или жидкой фазы), сублимации диффундирующего элемента (насыщение из паровой фазы), последующей сорбции атомов элемента поверхностью металла и их диффузии в поверхностные слои металла. Концентрация диффундирующего элемента на поверхности металла, а также структура и свойства диффузионного слоя зависят от метода Х.-т. о. Глубина диффузии элемента возрастает с повышением температуры (по экспоненциальному закону) и с увеличением продолжительности процесса (по параболическому закону). Диффузионный слой, образующийся при Х.-т. о. деталей, изменяя структурно-энергетическое состояние поверхности, оказывает положительное влияние не только на физико-химические свойства поверхности, но и на объёмные свойства деталей. Х.-т. о. позволяет сообщить изделиям повышенную износостойкость, жаростойкость, коррозионную стойкость, усталостную прочность и т.д. (см. статьи о конкретных процессах Х.-т. о.).
Лит.: Минкевич А. Н., Химико-термическая обработка металлов и сплавов, 2 изд., М., 1965; Райцес В. Б., Технология химико-термической обработки на машиностроительных заводах, М., 1965; Самсонов Г. В., Эпик А. П., Тугоплавкие покрытия, 2 изд., М., 1973; Дубинин Г. Н., О механизме формирования диффузионного слоя, в сборнике: Защитные покрытия на металлах, в. 10, К., 1976.
Г. Н. Дубинин.
