Значення хімії у створенні нових матеріалів, розв’язанні сировинної та енергетичної проблем

Так, наприклад, щоб добути поліетилен, слід полімеризувати етилен. Але перед цим газ треба очистити від шкідливих домішок, вміст яких не повинен перевищувати однієї десятинної процента. Це можна зробити за допомогою молекулярних сит. Проходячи через металеву колонку, наповнену синтетичною речовиною, із заданою поруватістю, газ повністю очищається і надходить у цех полімеризації. Отже, просто і дешево.

Використовуючи молекулярні сита, можна значно легше і швидше, ніж іншими способами, очистити і розділити суміш різних газів і рідин. Це відкриває неабиякі перспективи в розвитку різних галузей промисловості, зокрема хімії полімерів. Металурги за допомогою молекулярних сит можуть відділити один метал від іншого, наприклад, цинк від кадмію, кобальт від нікелю, літій від натрію, срібло від золота; нафтохіміки вловлювали цінні леткі речовини при переробці нафти.

Та молекулярні сита мають ще одну дуже цінну властивість. Вони міцно «захоплюють» молекули певних розмірів у свої пори і «віддають» їх лише при нагріванні. Отже, якщо наповнити сита газами або леткими вогненебезпечними речовинами, вони перетворюються на надійні сховища або своєрідні «контейнери». Так можна зберігати небезпечні речовини протягом довгого часу і транспортувати їх на будь-які відстані.

Величезні споруди, деталі для космічних і підводних кораблів, найточніші оптичні прилади неможливі без скла, - матеріалу, який конкурує з найміцнішими металами та їхніми сплавами. Важко собі навіть уявити світ без скла. Скло, з якого виготовляють віконні шибки, називають звичайним. Та сучасні наука і техніка, побут не можуть задовольнитися тільки ним, оскільки воно має чимало вад. Таке скло легко б’ється, а від незначного перепаду температури тріскається. А ось домішки оксидів деяких металів, наприклад, магнію, калію, бору, алюмінію та інших надають йому термічної і хімічної стійкості. На основі майже чистого оксиду кремнію добувають кварцове скло, яке має дуже малий коефіцієнт термічного розширення, виключно термостійке, вільно пропускає ультрафіолетові промені.

Видів скла дуже багато, і кожний з них своє призначення. Винайшли хіміки й скло, яке затримує ультрафіолетові промені. Таке скло містить багато важкий металів, а також оксиди деяких елементів, а щоб добути темне скло, добавляють ще деякі оксиди або сульфіди. Скло, яке не пропускає ультрафіолетових променів, при електрозварюванні, кінозйомках, опромінюванні кварцовою лампою і при сильному сонячному світлі. Часто скло, яке не пропускає ультрафіолетові промені, буває комбінованим і застосовується для захисту від теплових і видимих променів.

Як гартується сталь, знає, мабуть, кожний. А чи можна загартовувати скло?

Широкий скляний лист дуже нагріли, а потім швидко охолодили. Що ж відбулося при цьому? Зовнішні його шари, відразу охолонувши, сильно стиснули внутрішній шар, який охолоджується дуже повільно. Лист «одягнувши» в невидиму броню, що надала йому незвичайної міцності. Сталініт – так називають у нас загартоване скло. Воно пружне, як стальна пружина, його можна зігнути, після чого скло саме розправиться, прийнявши свою попередню форму. На лист масою сталініту з метрової висоти кинули чавунну кульку масою 1 кг. Кулька відскочила від скла, як м’ячик від кам’яної плити. Підвішували до скла вантажну машину, підняли потужним підйомним краном – скло не тріснуло. «Крихкий, як скло»,- казали колись у народі, тепер вже можна говорити: «Міцний, як скло». У наш час скло по праву займає місце поряд з гранітом, мармуром і яшмою; воно може бути і оздоблюваним матеріалом.

Скло півночі, скло півдня… Рідке мило, різноманітне оптичне скло, скляні цеглини, волокна, тканини… Скло, яке не боїться жару… І все це – досягнення останніх десятиліть. Але сьогодні ми ще не дізналися про скло до кінця. Можливо, воно приховує в собі такі властивості, про які зараз ніхто і не підозрює.

Бурхливий розвиток науково-технічного прогресу потребує використання у різних виробництвах все більш високих температур, швидкостей, тисків, хімічно агресивних речовин і середовищ тощо. Витримати такі умови може тільки досить небагато матеріалів, і серед них на першому місці – кераміка.Кераміка має широкі можливості для використання її в різних галузях народного господарства. Це глиняна цегла, фарфоровий і фаянсовий посуд, майоліка, гончарні вироби, вогнетриви для доменних мартенівських печей, печей для випалювання цементу, коксування вугілля, варіння скла, ізолятори ліній передач, сопла ракетних і турбіни реактивних двигунів, сегнетоелектрики, напівпровідники, облицювальні плитки, прикраси, черепиця, дренажні та кислотостійкі труби, хімічні куператори тощо. Слід зазначити, що тільки основних різновидностей кераміки сьогодні налічується кілька десятків і кількість їх усе збільшується. Основа кераміки – звичайна глина, яка є одним з представників великої групи природних сполук кремнію з киснем і деякими іншими хімічними елементами. Процес виготовлення глиняної кераміки, від вибору сировини до випалювання виробів, ґрунтується на вмілому використанні тих чи інших властивостей різних глин.