Развитие химической промышленности

В рассматриваемый период развитие химической промышленности характеризовалось не только расширением существующих кислотных, содовых, красочных, пороховых и других химических производств, не только улучшенными или новыми процессами в этих производствах, но и широким внедрением химических методов, химической технологии в ряд новых областей промышленного производства.

Прежде всего химическая технология ответила на нужды вновь возникшей топливной промышленности. Резкое возрастание потребления топлива вызвало не только проблему передачи энергии на расстояние, но и ряд методов переработки и обогащения топлива.

Рис. 6-23. Крекинг-аппарат В. Г. Шухова (1891 г.). (Макет. Государственный Политехнический музей. Москва.)

Если в предыдущий период возникла первая, примитивная отгонка из нефти "фотогена" (керосина), то в рассматриваемый период начинается работа по более точному разделению погонов нефти. В этой области первенство принадлежало России. В 1885 г. в Баку Алексеевым был построен аппарат для выделения из нефти различных погонов, успешно примененный для получения керосина. Позднее Шухов сконструировал более совершенные аппараты, завершив свою работу в этой области изобретением методов крекирования нефти в системе (рис. 6-23), дававшей возможность получать с исключительной точностью широкую гамму нефтяных погонов, и в частности бензин. Патент Шухову на его крекинг-аппарат был выдан в 1891 г., однако широкое применение крекирование нефти получило только в XX в. в связи с развитием автомобилестроения.

После открытия в 1869 г. периодического закона Д. И. Менделеевым практическая химия и химическая технология получили свои теоретические основы. Что касается нефти, то Менделеев сам указывал на нее как на исключительно ценный исходный продукт для получения целого ряда ценных химических соединений: масел, жиров, ароматических, лекарственных и многих других веществ.

Специальные легированные стали, потребные для машиностроения, могли быть получены только на основе строгого научного химического качественного и количественного анализа, и поэтому химические лаборатории постепенно становятся неотъемлемой принадлежностью металлургических заводов. На основе общей химии зарождается и развивается обширная и сложная техническая химия черной металлургии.

Химия нашла ценное применение в энергетике. Менделеев разработал уравнения для определения теплотворной способности топлива по его химическому составу, для определения потребного количества воздуха при сжигании топлива данного химического состава. Анализ качества сжигания топлива в топках котельных установок стал производиться при помощи данных химии горения; были разработаны специальные конструкции газоанализаторов, в том числе и автоматических, для постоянного контроля за режимом горения. С повышением давления в котлах повысились требования к качеству питательной воды, определяемому путем химического анализа. Разрабатывались методы химической очистки и смягчения воды. В крупных котельных стали организовываться специальные лаборатории химического контроля.

Изучение ряда биологических процессов на основе точного химического анализа дало химии возможность широко вторгнуться в сельское хозяйство, создать научную базу для земледелия, повысить урожайность путем применения ряда неорганических удобрений, добыча и переработка которых начали складываться в новую область химической технологии.

Большое значение сыграла химия в технологии получения красителей, в стекольном, сахарном, винокуренном, писчебумажном, мукомольном, крахмальном и многих других производствах.

К концу XIX в. трудно было назвать какую-либо промышленность, в которой не применялась бы в той или иной форме химическая технология, контроль, анализ. Слова М. В. Ломоносова о том, что "широко распростирает химия свои руки в дела человеческие", получили новое значение: химические процессы "в делах человеческих" стали сознательно контролироваться, направляться и организовываться самим человеком.