化工的历史与发展
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化学工业发展史自有史以来,化学工业一直是同发展生产力、保障人类社会生活必需品和应付战争等过程密不可分的。
为了满足这些方面的需要,它最初是对天然物质进行简单加工以生产化学品,后来是进行深度加工和仿制,以至创造出自然界根本没有的产品。
它对于历史上的产业革命和当代的新技术革命等起着重要作用,足以显示出其在国民经济中的重要地位。
古代的化学加工化学加工在形成工业之前的历史,可以从18世纪中叶追溯到远古时期,从那时起人类就能运用化学加工方法制作一些生活必需品,如制陶、酿造、染色、冶炼、制漆、造纸以及制造医药、火药和肥皂。
在中国新石器时代的洞穴中就有了残陶片。
公元前50世纪左右仰韶文化时,已有红陶、灰陶、黑陶、彩陶等出现(见彩图[中国新石器时期(公元前2500年)烧制的彩陶罐]、[隋代(581~618)烧制的三彩陶骆驼]、[西汉(公元前 206~公元25年)制作的云纹漆]" class=image>、[唐代(618~907)越州窑烧制的青瓷水注]、[中国古代炼丹白描图])。
在中国浙江河姆渡出土文物中,有同一时期的木胎碗,外涂朱红色生漆。
商代(公元前17~前11世纪)遗址中有漆器破片战国时代(公元前475~前221)漆器工艺已十分精美。
公元前20世纪,夏禹以酒为饮料并用于祭祀。
公元前25世纪,埃及用染色物包裹干尸。
在公元前21世纪,中国已进入青铜时代,公元前5世纪,进入铁器时代,用冶炼之铜、铁制作武器、耕具、炊具、餐具、乐器、货币等。
盐,早供食用,在公元前11世纪,周朝已设有掌盐政之官。
公元前7~前6世纪,腓尼基人用山羊脂和草木灰制成肥皂。
公元1世纪中国东汉时,造纸工艺已相当完善。
公元前后,中国和欧洲进入炼丹术、炼金术时期。
中国由于炼制长生不老药,而对医药进行研究。
于秦汉时期完成的最早的药物专著《神农本草经》,载录了动、植、矿物药品365种。
16世纪,李时珍的《本草纲目》总结了以前药物之大成,具有很高的学术水平。
化工的历史与发展1. 引言化工(化学工程学)是一门研究化学反应过程以及将化学原理和知识应用于工业生产中的学科。
自古以来,人类就在探索如何将各种物质加工和转化为有用的化学产品,而化工作为一个独立的学科从19世纪中期开始形成。
本文将回顾化工的历史与发展,探讨其在人类社会和工业生产中的重要性。
2. 化工的起源化工的起源可以追溯到几千年前的古代文明。
早在古埃及时期,人们就开始利用化学反应将金属精炼、染料制备和香料提取等过程应用于实践中。
古中国、古希腊、古罗马等文明也都有类似的化学实践活动。
然而,在古代,这些实践主要是基于经验和试错,并缺乏科学原理的印证。
3. 化工的科学基础奠定随着科学方法的逐渐发展和应用,化工开始基于严谨的科学原理进行研究。
18世纪的启蒙时期,化学成为一个独立的学科,并逐渐与化工相结合。
当时的化学家们如约瑟夫·普里斯特利、安托万-洛朗·拉瓦锡和亨利·库朗等人,通过实验和理论研究,为化工的发展打下了坚实的基础。
4. 化工的工业化发展19世纪是化工工业化发展的关键时期。
化学工业的兴起带动了化工学科的发展。
在这个时期,一些重要的化学工艺被发明和应用于工业生产中,如硫酸制造、氨制造和煤焦油加工等。
这些工艺不仅推动了化学工业的蓬勃发展,同时也为化工学科的研究提供了更多实践的基础。
5. 化工的现代发展随着科技的进步和全球经济的发展,化工在20世纪迎来了显著的发展。
新的化学材料和化学工艺的出现推动了化工领域的创新和进步。
新材料的开发和应用拓宽了化工的领域,如高分子材料、纳米技术和生物化学工程等。
此外,化工还在环境保护、能源利用和医药领域做出了重要的贡献。
6. 化工的挑战与机遇虽然化工取得了许多重要的成就,但也面临着一些挑战。
化工生产过程中的安全问题、环境污染和资源浪费一直是化工业面临的主要挑战。
然而,随着可持续发展理念的兴起,化工开始关注环保和可持续性。
通过研发更安全、更环保的工艺和材料,化工有机会应对这些挑战,实现可持续发展。
盐湖化工的历史和发展现状盐湖化工是指利用盐湖矿产资源进行化工生产的一种行业。
盐湖是指由于地壳运动造成地表或地底下的水体,经过长时间的蒸发而形成的在地表或地下的盐水或咸水湖泊。
这种盐湖含有丰富的矿物质,一些特定的盐湖还含有丰富的钾、镁、锂等有价值的稀土元素。
盐湖化工的历史可以追溯到古代,当时人们就已经开始利用盐湖中的盐水进行食盐的提取。
盐水在太阳的照射下蒸发,留下了宝贵的食盐。
随着人类社会的发展,人们逐渐发现盐湖中除了盐之外还存在着其他有价值的矿产资源。
在古代,一些盐湖也被用于提取稀土元素,例如中国的滇池、青海湖等盐湖就具有较高的锂和钾资源。
随着工业革命的到来,化工行业开始迅速发展。
人们发现利用盐湖中的矿产资源可以生产出更多的有价值的化学产品。
于是,盐湖化工行业逐渐崛起。
最早的盐湖化工主要是以提取食盐为主,后来逐渐发展出了盐酸、碳酸钠等基础化学品的生产。
这些基础化学品在其他化工工艺中起着重要的作用。
例如,盐酸可以被用于酸洗金属,碳酸钠可以被用于制备玻璃等。
20世纪初,随着一些化学工程学家的研究,盐湖化工的发展迎来了一个新的阶段。
他们通过研究发现,盐湖中的一些稀土元素在现代工业中有着广泛的应用价值。
例如,锂元素可以被用于制造锂电池,镁元素可以被用于制备轻质合金等。
这些发现推动了盐湖化工行业进一步的发展。
人们开始重视盐湖中稀土元素的提取和利用。
在现代化工行业的发展过程中,盐湖化工已经成为一个非常重要的环节。
盐湖矿产资源的开发利用对于国家的经济发展具有重要的意义。
例如,中国的玉门盐湖、青海盐湖等已经成为全球重要的碳酸钠和锂矿资源基地。
这些盐湖化工企业的发展不仅满足了国内市场的需求,还参与了国际市场的竞争。
中国的盐湖化工企业已经在碳酸钠、锂矿及其下游产品等领域取得了重大突破。
同时,随着环保意识的增强,盐湖化工企业也在加大环保治理力度。
他们通过提高生产工艺、减少污染物排放等措施来保护生态环境。
一些盐湖化工企业还积极参与节能减排和清洁生产方面的研究,推进盐湖化工行业的可持续发展。
中国近代化学史发展概况在中国的悠久历史中,化学作为一门科学,其发展历程相对较晚。
然而,尽管起步较晚,中国近代化学的发展依然取得了令人瞩目的成就。
鸦片战争后,随着西方列强的入侵,近代化学知识开始传入中国。
一些开明的知识分子,如清朝的洋务派和后来的维新派,开始认识到科学技术的重要性,并积极引进西方的科学知识和技术。
其中,化学知识作为工业、农业、医学等多个领域的基础,得到了广泛的传播和应用。
在清朝末期和民国时期,中国的化学研究逐渐起步。
一些学者开始致力于化学研究,并取得了一些重要的成果。
例如,中国化学家张资珙在物理化学领域的研究成果被国际化学界广泛认可,他提出的“张资珙方程式”在化学反应速率的研究中具有重要的地位。
同时,中国的化学工业也在这一时期得到了发展。
随着西方列强的入侵,一些外资企业开始在中国建立化工厂,如法国的洋务企业——开滦煤矿公司。
此外,中国的一些民族资本家也开始涉足化学工业,如南洋兄弟烟草公司等。
这些企业的出现,推动了中国的化学工业从无到有,从小到大逐步发展起来。
在化学教育方面,中国也开始逐步建立和完善了化学教育体系。
最早的化学教育可以追溯到清朝末期的京师大学堂(现在的北京大学)。
随后,中国各地相继建立了许多大学和专科学校,开设了化学专业,培养了大量的化学人才。
此外,中国的化学研究机构也逐渐建立起来。
例如,1928年成立的中央研究院化学研究所、1934年成立的北平研究院化学研究所等,这些研究机构的建立为中国化学研究的发展提供了重要的支持。
在新中国成立后,中国的化学研究和发展进入了新的阶段。
国家加大了对科学技术的投入和支持力度,化学领域的研究和应用得到了更加广泛的关注和应用。
在石油化工、农药、医药、材料科学等领域,中国取得了一系列重要的成果和突破。
总的来说,中国近代化学的发展历程是一个不断探索和创新的过程。
虽然起步较晚,但中国的学者和科学家们通过不懈的努力和奋斗,逐渐建立起自己的化学研究体系和工业体系,为中国的现代化建设做出了重要的贡献。
第一章、化工的发展历程回顾近代化学工业的兴起(1)随着产业革命在西欧开始,首先无机化学工业开始形成及发展。
1740年英国人Wald制得硫酸;1749年Roeback在英国建立了用铅宝法生产硫酸的工厂(第一个化工工业产品),标志着世界第一个典型的化工厂的诞生,是近代化学工业的开始。
1771年吕布兰获取以食盐为原料制的纯碱,副产氧化氢至盐酸、氧气、漂白粉等,纯碱又可经苛化生成烧碱。
18世纪后期,炼铁用焦碳量大大增加,使煤化工产生。
1763年在英国产生了蜂窝式煤气炉,提供了大量焦碳。
1792年开始用煤生产民用煤气。
近代化学工业的兴起(2)-煤化工的发展1812年,欧洲干馏煤气用于街道照明。
1816年,美国煤干馏法生产煤气。
1825年,英国人从煤焦油中分离出苯、甲苯、萘等。
19世界中叶,欧洲已有许多国家建立了炼焦厂,德国成功建立了有化学品回收装置的炼焦炉,由煤焦油中提取了大量的芳烃,作为医药、农药、染料等工业的原料。
近代化学工业的兴起(3)-三大化工材料工业的开始1839年,美国人固特异用硫磺硫化天然橡胶,应用于轮胎及其他橡胶制品-第一个人工加工的高分子橡胶产品。
1872年,美国开始生产赛璐珞,被认为是第一个天然加工高分子的塑料产品-开创了塑料工业。
1891年,在法国建立了人造纤维(硝酸酯纤维)工厂,其产品质量差,易燃,虽未能大量发展,但仍被认为是化学纤维工业的开始。
近代化学工业的兴起(4)-炼油工业开始1854年,美国建立最早的原油分馏装置。
1860年,在美国第一个炼油厂是炼油工业。
19世纪后期,在世界已建设了许多炼油厂或炼油装置,主要生产照明用的煤油,而汽油及重质油还是用处不大的“副产”,直到80年代,电灯的发明大大减少了煤油的重要性、汽油和柴油因汽车工业的发展而成为主要炼油产品。
近代化学工业的兴起(5)-传统与化学制药及染料工业等19世纪初至60年代,科学家先后从传统的药用植物中分离得到纯的化学成分。
化学工业发展史自有史以来,化学工业一直是同发展生产力、保障人类社会生活必需品和应付战争等过程密不可分的。
为了满足这些方面的需要,它最初是对天然物质进行简单加工以生产化学品,后来是进行深度加工和仿制,以至创造出自然界根本没有的产品。
它对于历史上的产业革命和当代的新技术革命等起着重要作用,足以显示出其在国民经济中的重要地位。
过滤、蒸发、蒸馏、结晶、干燥等单元操作在生产中的应用,已有几千年的历史,据考古发现,至少在10000年以前中国人已掌握了用窑穴烧制陶器的技艺,5000年以前已通过利用日光蒸发海水、结晶制盐;埃及人在5000年以前的第三王朝时期开始酿造葡萄酒,并在生产过程中用布袋对葡萄汁进行过滤。
但在相当长的时期里,这些操作都是规模很小的手工作业。
作为现代工程学科之一的化学工程,则是在19世纪下半叶随着大规模制造化学产品的生产过程的发展而出现的,经过100多年的发展,化学工程已经成为一门有独特研究对象和完整体系的工程学科。
一、原始化学工艺的产生火的利用是人类化学和化学工业生产发展史上第一个发现和发明,由于火的使用,使人们得以烧制陶器,形成了最早的硅酸盐化学工艺。
随着人类生活水平的提高,人类需要更多的生活用具,陶器正是这样应运而生。
随着焙烧工艺的提升与原料的选择与精制,人们发明了釉,瓷器由此诞生,由陶器到瓷器,再到玻璃,都属于硅酸盐工业,这是最早的化学工业。
后来,随着社会生产力的进步,又出现了金属冶炼工艺与酿造工艺,形成了中国古代最早的化学工艺,朴素的唯物思想得以产生。
二、近代化学工业的产生近代随着英国工业革命的兴起,纺织业的机械化使纺织品大幅度增加,漂白染色等工艺需要大量的酸,碱。
肥皂、造纸等工业对于酸碱的需求也大大增加,这就促进了无机化学工业的发展。
18世纪中叶,英国第一个用铅室法以硫磺和硝石为原料生产硫酸。
1783年,法国人卢布兰提出了以氯化钠、硫酸、煤为原料的制碱法。
此法不仅能生产纯碱,许多化工产品如盐酸、漂白粉、烧碱等均围绕着这个方法展开。
化学工业发展简史序本讲座的目的是给化工院校的研究生提供一本化学工业发展简史的参考材料。
也可供大学本科生,化工技术人员参考使用。
我们认为合格的化工技术人员,除掌握专业知识以外,还要学习自然辩证法,培养科学自然观和方法论,也应该了解一些工业发展历史,剖析化工技术发展的历史过程,领悟化学工业发展规律,正确处理当前的科学技术问题,客观展望未来。
化学工业是运用化学方法从事产品生产的工业,包括无机化工和有机化工两大门类,有一万多种产品,范围比较广泛。
其中有些产品由于在国民经济中占有重要地位,或者产量较大,逐步形成了独立的工业部门,比如冶金,石油,硅酸盐,造纸,酿造等。
本讲义,我们力图运用辩证唯物主义和历史唯物主义观点,论述化学工业发展的历史过程,以史带论,史论结合。
注意探讨化学理论进展与化学工业的关系,化学工业与其它工业的关系,以及化学工业内部诸产品之间的关系。
对化学工业发展过程中的重大突破、发明、困难、挫折,努力从科学思想和科学方法高度进行分析,以便从中得到有益的启示。
我们想用历史唯物主义观点,正确评价一些科学家,发明家在化工生产发展中的历史地位和作用,努力避免某些以讹传讹的错误。
可是,由于水平有限,在内容和观点上的错误难免,殷切希望读者批评指正。
化学工业产品的分类化学工业产品的分类法有如下几种:(1)日本通产省“化学工业统计年报”分类法,(2)日本通产省“工业统计表”分类法,(3)经济协作与开发组织(OECD)标准国际贸易品分类法等。
如果着眼于具体的化学产品,化学工业日报社出版的《5573的化学商品》的分类法也是一种方法。
即分为如下25类。
第一类:氨,电石,硫酸,化学肥料,第二类:碱工业药品,第三类:无机化工产品,第四类:高压气体,第五类:火药类,第六类:芳香族及焦油产品,第七类:有机化工产品,第八类:石油化工和石油炼制产品,第九类:塑料,第十类:增塑剂及稳定剂,第十一类:合成橡胶,第十二类:橡胶助剂及炭黑,第十三类:人造纤维及合成纤维,第十四类:医药和染料中间体,第十五类:合成染料,第十六类:颜料(无机和有机),第十七类:油脂及油剂,第十八类:涂料及粘合剂,第十九类:香料及食品添加剂,第二十类:生物化学产品,第二十一类:催化剂,第二十二类:照相药品及拔染剂,第二十三类:农药,第二十四类:天然药品及天然产物,第二十五类:各种不同用途的药剂。
影响化学发展的十大历史事件高分子材料受热发粘,受冷变硬。
1839年美国用硫磺及加热天然橡胶,使其交联成弹性体,应用于轮胎及其他橡胶制品,用途甚广,这是高分子化工的萌芽时期。
1869年,美国用樟脑增塑硝酸纤维素制成塑料,很有使用价值。
1891年在法国贝桑松建成第一个人造丝厂。
1909年,美国制成,俗称电木粉,为第一个,广泛用于电器绝缘材料。
这些萌芽产品,在品种、产量、质量等方面都远不能满足社会的要求。
所以,上述基础有机化学品的生产和高分子材料生产,在建立起石油化工以后,都获得很大发展。
化学工业的大发展时期从20世纪初至战后的60~70年代,这是化学工业真正成为大规模生产的主要阶段,一些主要领域都是在这一时期形成的。
和石油化工得到了发展,进行了开发,逐渐兴起。
这个时期之初,英国和美国的等人提出的概念,奠定了化学工程的基础。
它推动了生产技术的发展,无论是装置规模,或产品产量都增长很快。
合成氨工业20世纪初期异军突起,用物理化学的反应平衡理论,提出氮气和氢气直接合成氨的催化方法,以及原料气与产品分离后,经补充再循环的设想,进一步解决了设备问题。
因而使德国能在第一次世界大战时建立第一个由氨生产的工厂,以应战争之需。
合成氨原用焦炭为原料,40年代以后改为石油或天然气,使化学工业与石油工业两大部门更密切地联系起来,合理地利用原料和能量。
石油化工1920年美国用生产,这是大规模发展石油化工的开端。
1939年美国标准油公司开发了临氢催化重整过程,这成为芳烃的重要来源。
1941年美国建成第一套以为原料用制乙烯的装置。
在第二次世界大战以后,由于化工产品市场不断扩大,石油可提供大量廉价有机化工原料,同时由于化工生产技术的发展,逐步形成石油化工。
甚至不产石油的地区,如西欧、日本等也以原油为原料,发展石油化工。
同一原料或同一产品,各化工企业却有不同的工艺路线或不同催化剂。
由于基本有机原料及高分子材料单体都以石油化工为原料,所以人们以乙烯的产量作为衡量有机化工的标志。