Химическая технология органических веществ. Дьячкова Т.П - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

ВВЕДЕНИЕ
Производство органических веществ зародилось очень давно. Но первоначально оно базировалось на переработке рас-
тительного или животного сырья – выделение ценных веществ (так получали, например, сахар или масла) или расщепление
(с помощью которого получали мыло, спирт и др. продукты). Зарождение органического синтеза в современном понимании
(т.е. получение более сложных органических веществ из сравнительно простых или неорганических веществ) произошло в
XIX в. В то время господствовало мнение, что все органические вещества обладают одной очень важной особенностью.
Ученые-химики считали, что образование органических веществ происходит только под действием особой «жизненной си-
лы», которая существует лишь в живой природе: в организме животных и в растениях. «Грубые и низменные неорганиче-
ские силы», как считалось тогда, не способны создавать органические вещества.
Один из главных сторонников теории «жизненной силы» Якоб Берцелиус писал: "Когда мы рассматриваем наш орга-
низм как машину, то, какими бы знаниями о его строении мы ни обладали, как бы глубоко ни понимали взаимодействие ве-
ществ друг с другом, причина большинства явлений в живом организме остается так глубоко скрытой от нас, что мы, навер-
няка, никогда не сможем обнаружить ее. Эту скрытую причину мы называем «жизненной силой»". Это заявление было сде-
лано в 1815 г.
Еще определеннее высказывался другой химик: «То, что из основных веществ создает живой организм, ни один химик
никогда не сможет получить в колбе или тигле».
Исходя из подобных представлений о механизме образования органических веществ, попытки синтезировать в лабора-
тории, например, жиры, спирты или красители, считались бесплодными. Все эти вещества химики умели разлагать на со-
ставляющие элементы, но вновь получить исходное вещество без таинственной «жизненной силы» считалось невозможным.
Господствовало мнение, что жизненная сила существует вне неорганических элементов и не определяет их первоначальных
свойств, таких, как вес, плотность, поляризуемость и т.п. Что же такое «жизненная сила», как она возникает и как исчезает,
ученые не понимали.
Однако, и ничего не зная о «жизненной силе», человек издавна умел получать различные органические вещества, например
спирт при брожении сахара. Конечно, это не был еще настоящий синтез. Исходными веществами в этом процессе являлись орга-
нические соединения, и происходило лишь превращение одного органического вещества в другое. Считалось принципиально не-
возможным получить спирт из составляющих его элементов: углерода, водорода и кислорода или из каких-либо других неоргани-
ческих веществ.
Полностью опровергли господствующую в то время теорию «жизненной силы» результаты, полученные 22 февраля
1828 г. преподавателем Берлинского политехнического училища Фридрихом Велером, который в лабораторных условиях из
аммиака и циановой кислоты получил мочевину. А спустя несколько лет в совместной работе Велер и Либих писали: «Фи-
лософия химии сделает из этой работы вывод, что получение всех органических веществ вне живого организма в лаборато-
рии следует рассматривать не как вероятное, а нечто безусловно осуществимое. Правда, нам еще не известен точный путь,
так как мы не знаем исходных соединений, из которых будут получены эти вещества, но в будущем этот путь будет, без со-
мнения, найден». Насколько точно оправдались эти предсказания ученых, в настоящее время хорошо известно.
В своем развитии промышленность органического синтеза разделилась на ряд отраслей, среди которых важное место за-
нимает промышленность основного органического и нефтехимического синтеза. Термин «основной» (или «тяжелый») органи-
ческий синтез охватывает производство многотоннажных продуктов, служащих основой для всей остальной органической тех-
нологии. В свою очередь, термин «нефтехимический» синтез появился в связи с перебазированием технологии органических
веществ на нефтяное сырье и охватывает первичную химическую переработку углеводородов нефтяного происхождения. В
этом плане он является частью основного органического синтеза, чем и обусловлено их объединенное название.
Основными источниками органического сырья являются нефть, каменный уголь и природный газ. На этих трех видах
ископаемого сырья главным образом и базируется промышленность органического синтеза.
В процессах их физического разделения, термического или каталитического расщепления (путем крекинга, пиролиза,
риформинга и конверсии) получают пять главных групп исходных веществ для синтеза многих тысяч других соединений:
1. Парафины.
2. Олефины.
3. Ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилолы, нафталин).
4. Ацетилен.
5. Оксид углерода и синтез-газ (смесь СО и Н
2
).
Важнейшие продукты основного органического синтеза
Продукты этой отрасли промышленности отличаются большим многообразием строения, свойств и областей примене-
ния. Это различные углеводороды, хлор- и фторпроизводные, спирты и фенолы, простые эфиры, альдегиды и кетоны, карбо-
новые кислоты и их производные (сложные эфиры, ангидриды, нитрилы и др.), амины и нитросоединения, вещества, содер-
жащие серу и фосфор, и т.д. По назначению все они подразделяются на две группы: промежуточные продукты для синтеза
других веществ в этой же или других отраслях органической технологии и продукты целевого применения в разных отрас-
лях народного хозяйства.
Основные сырьевые источники и продукты основного органического и нефтехимического синтеза и направления их ис-
пользования представлены на рис 1.

Страницы