3. Масштабы развития хт

Сегодня масштабы ХТ возросли. Происходит разрастание технологической схемы, она уже не ограничивается рамками завода, включает взаимодейсвтия с внешней средой и рынком сбыта. Технологическая схема разрастается еще потому, что химические продукты должны соответствовать экологическим требованиям.

Химические продукты после промышленного цикла должны быть вторично использованы, поэтому диапазон процессов увеличивается. Он простирается от нано- до мегамасштабов, и характерной особенностью современных технологий является сдвиг к наномасштабам. Это означает, что процессы протекают на молекулярном уровне: на зерне катализатора, в капле, в пузырьке или в ансамбле за счет уменьшения размера частиц наблюдаются квантовые эффекты.

Фактор размерности сказывается на физических свойствах системы, а это означает новые потребительские свойства продуктов и новые сферы и применения. Частица наномасштаба используется для разработки процессов искусственного фотосинтеза, технологии сенсоров, создания новых катализаторов, систем обработки информации. Наночастицы применяются в химии для разделения смесей с помощью полупроницаемых мембран, для создания органических электропроводящих материалов. Сейчас наблюдается бурное развитие нанотехнологий как раздела ХТ. На молекулярном уровне границы между химией и ХТ становятся размытыми. Они начинают различаться уже не по объектам «атом-молекула», а по целям исследовании.

Цель ХТ – практическая; заключается в том, чтобы перейти от синтеза единичных молекул со специальными свойствами к их массовому производству. Цель химии – познавательная: это синтез молекул и изучение их свойств.

4. Хт как теоретическое знание

ХТ и их теоретические основы представляют собой облатсь знания, которая называется инженерной химией. Она изучает взаимодействие физических, химических и биологических явлений в ХТ-системах. Теоретический или концептуальный аппарат инженерной химии составляют фундаментальные законы науки и принципы технологии; каждому закону соответствует свой принцип технологии. Фундаментальные законы охватывают физическую, органическую, неорганическую, квантовую, координационную химии и биохимию. Сразу использовать фундаментальный закон в технологии нельзя, для этого транскрипция или перевод с языка Н. на язык технологии. Для перевода используются общие отраслевые и частные принципы ХТ. К эти принципам относятся:

- принцип многостадийности химического производства

- принцип доступности и дешевизны сырья

- принцип сопряжения химических и массообменных процессов.

Эти принципы разделяются на фундаментальные и прикладные. Например: в теоретическом материаловедении есть такие фундаментальные принципы, как:

1. Принцип периодического изменения химических свойств химических элементов. Согласно этому принцип выделяются полупроводники, ферромагнетики, сверхпроводники, металлы, диэлектрики. Этот принцип используется при разработке каталитических систем.

2. Принцип термического, ТД-кого и структурного подобия процессов. Используется для создания материалов с новыми свойствами.

3. Принцип непрерывности. Используется в ФХ-анализе.

Прикладные принципы: Возникают тогда, когда фундаментальный принцип начинает описывать какой-то процесс. Например: фундаментальный принцип совмещения химических и массообменных процессов стал прикладным в РК, которые разделяют азиотропы.

Некоторые принципы напрямую не связаны с фундаментальными, могут стать прикладными в результате опыта проектирования, пуска и эксплуатации производства Кроме фундаментальных и прикладных принципов в ХТ в их концептуальном аппарате можно выделить следующие подсистемы знания:

• Знание ФХ-, химических и физических процессов. Каждому процессу соответствует своя модель.

• Знание техники, т.е аппаратов и машин, в которых осуществляются процессы

• Законы управления процессами

• Экономическая подсистема; выражает взаимодействие технологий с рынком

• Экологическая подсистема знания; выражает взаимодействие технологии с природой.

Разработка технологии включает этапы с 1-го по 5-й; 4-я и 5-я подсистемы могут давать заключения о непригодности технологии.