6 Можно выделить четыре группы способов производства металлов.

Физические свойства. Простейшим из них является прямое извлечение из природных источников. Примером может служить добыча самородного золота. Некоторые металлы (платину, мышьяк и др.) получают разложением природных соединений при нагревании. Физические способы - наиболее дешевые. Они приемлемы для металлов и соединений, имеющих очень низкую отрицательную энтальпию.

Восстановление неметаллами. Как правило, реакции восстановления идут при высоких температурах. В качестве восстановителей применяют углерод или оксид углерода (для железа, олова и др.), сернистый газ или сульфиды (для меди, ниобия и др.) или водород (для вольфрама, молибдена, рения и др.). способ пригоден дл поучения металлов со сравнительно невысокой энтальпией оксидов и обходиться дороже, чем предыдущий.

Электролиз. Электролиз в водных растворах (меди, хрома, висмута и др.) или в расплавах солей (алюминия, магния и др.) применяется для получения химически активных металлов и стоит еще дороже.

Восстановление металлами (металлотермия). Это способ требует предварительного получения химически чистых метало - восстановителей. Металл восстанавливают из оксидов (титан, бериллий и др.). Это самый дорогой способ.

Произ-во чугуна: Чугун выплавляется в домнах. Это сложное инженерное сооружение, работающее в течение 5-10 лет непрерывно. Печь работает по принципу противотока. Сверху загружаются руда, флюс и коксы, а снизу подается воздух. Кокс служит для нагревания и расплавления руды, а также участвует в восстановлении железа из окислов руды. Флюсы (известняки, кремнеземы) необходимы для получения шлаков. При сгорании топлива образуется окись углерода, которая является главным восстановителем металла.

Сталь получают в кислородных конверторах, мартеновских печах и электропечах. Мартен – это регенеративная пламенная печь. Основной принцип действия — вдувание раскаленной смеси горючего газа и воздуха в печь с низким сводчатым потолком, отражающим жар вниз, на расплав. В настоящее время мартеновский способ производства стали практически вытеснен гораздо более эффективным кислородно-конвертерным способом (около 63 % мирового производства), а также электроплавкой (более 30 %). Конвертерное производство — получение стали в сталеплавильных агрегатах-конвертерах путём продувки жидкого чугуна воздухом или кислородом. Превращение чугуна в сталь происходит благодаря окислению кислородом содержащихся в чугуне примесей (кремния, марганца, углерода и др.) и последующему удалению их из расплава.

Произ-во алюминия: Чаще всего алюминий производят из бокситов. Более 90% мировых запасов этого минерала сосредоточено в странах тропического и субтропического пояса: Австралии, Гвинее, Ямайке, Суринам

5. Установлено, что радиоактивны все химические элементы с порядковым номером, большим 82 (то есть начиная с висмута), и многие более лёгкие элементы (прометий и технеций не имеют стабильных изотопов, а у некоторых элементов, таких как индий, калий или кальций, часть природных изотопов стабильны, другие же радиоактивны).

Естественная радиоактивность — самопроизвольный распад ядер элементов, встречающихся в природе.

Искусственная радиоактивность — самопроизвольный распад ядер элементов, полученных искусственным путем через соответствующие ядерные реакции.

Радиоактивность – явление, присущее большей части нуклидов (ядер), суть которого состоит в том, что ядро распадается, испуская какую-либо частицу. Ядра характеризуются периодом полураспада – N=N0e-lt, где l – постоянная радиоактивного распада. Т.е. это самопроизвольное превращение неустойчивого изотопа одного элемента в изотоп другого, при этом происходит испускание электронов, протонов, нейтронов или ядер гелия (альфачастиц). Изотопы – разновидности атомов одного и того же химического элемента, отлич числом нейтронов в составе ядра.

Виды РИ:1.Альфа-распад-изл-ние α-частиц высокой энергии(ядер гелия). Масса ядра уменьш-ся на 4 единицы, а заряд (№эл-та в таблице Менделеева) –на 2 ед-ы.

2.β-распад-самопроизвольное превращение нейтрона с протоном с испусканием электрона и антинейтрино:n-p+e+v.

Массовое число не изменяется, а заряд возрастает на единицу. Различают 3 вида β-распада:1. Один из нейтронов в ядре превращается в протон, при этом излуч-ся электрон и антинейтрино.2. протон, входящий в состав ядра, распадается на нейтрон, позитрон и элект-е нейтрино с образованием ядра А(z-1;n+1).. 3. Ядро может захватить ближайший из атомных электронов и превратиться в другое ядро с зарядом на 1 меньше; β-ч-ца(электрон или позитрон) при этом не изл-ся.

1)γ-изл-ние-испускание возбужденным ядром квантов света высокой частоты. Параметры ядра не изменяется, ядро переходит в состояние с меньшей энергией. Закон радиоа-го распада Nt=Noe , где лямбда –постоян-я радиоа-го распада; Nt-число нераспавшихся ядер в момент времени t; No-начальное число нераспавшихся ядер t=0. Период полураспада –время, через к-е распадается половина ядер.

. Наиболее современные способы с использованием ионообменных мембран позволяют вновь использовать до 95% всех радиоактивных материалов. При этом радиоактивные отходы значительно уменьшаются в объеме. Однако, полностью их дезактивировать пока невозможно. Вот почему на следующей стадии утилизации производится подготовка отходов к длительному хранению. А учитывая, что отходы АЭС имеют длительный период полураспада, практически такое хранение можно назвать вечным. Для того, что бы полностью исключить попадание высокоактивных отходов в окружающую среду, их подвергают процедуре витрификации или остеклования. Она заключается в смешивании расплавленных в индукционной печи радиоактивных материалов с жидким стеклом до получения однородной массы. Эта масса заливается в толстостенные контейнеры из легированной стали, где она затвердевает, образуя чрезвычайно устойчивый к действию воды и других химикатов состав. После герметизации контейнеров радиоактивные отходы считаются полностью подготовленными для захоронения.

Геологическое захоронение. Существуют проекты захоронения РАО в океанах, но они заморожены положениями морского права. Более реальным выглядит проект, суть которого состоит в том, что высокоактивные РАО, смешанные с отходами из урановых рудников и обогатительных фабрик до первоначального уровня радиоактивности урановой руды, будут затем помещены в пустые урановые рудники.

Отправка РАО в космос является заманчивой идеей, однако у подобных проектов есть значительные недостатки, один из самых важных — возможность аварии ракеты-носителя. Кроме того, значительное число запусков и большая их стоимость делает это предложение непрактичным.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

4 Одним из действенных способов уменьшить влияние человека на природу является увеличение эффективности использования энергии - энергосберегающие технологии. В самом деле, современная энергетика, основанная в первую очередь на использовании ископаемых видов топлива (нефть, газ, уголь), оказывает наиболее массивное воздействие на окружающую среду. Добычи, переработка и транспортировка энергоресурсов и заканчивая сжиганием для получения тепла и электроэнергии - все это весьма пагубно отражается на экологическом балансе планеты. Основная роль в увеличении эффективности использования энергии

принадлежит современным энергосберегающим технологиям . После нергетического кризиса 70-х годов XX века именно они стали приоритетными в развитии экономики Западной Европы, а после начала рыночных реформ и в нашей стране . При этом их внедрение, помимо

очевидных экологических плюсов, несет вполне реальные выгоды

уменьшение расходов, связанных с энергетическими затратами .  Хорошо себя зарекомендовали частотнорегулируемые электроприводы со встроенными функциями оптимизации энергопотребления. Суть заключается в гибком изменении частоты их вращения в

зависимости от реальной нагрузки, что позволяет сэкономить до 30-50%

потребляемой электроэнергии . При этом зачастую не требуется замена

стандартного электродвигателя, что особенно актуально при модернизации

производств. Режим энергосбережения особенно актуален для механизмов, которые

часть времени работают с пониженной нагрузкой, конвейеры, насосы,вентиляторы и т.п

Существуют и другие пути рациональнее использовать электроэнергию, причем не только на производстве, но и в быту . Так, уже давно

известны "умные" системы освещения. Разумеется, такие системы освещения были бы не полными без использования энергосберегающих ламп.

В последние годы все энергоэффективные технологии объединяются в концепцию так называемого пассивного дома, то есть жилища, максимально

дружелюбного окружающей среде . В Западной Европе сейчас строятся пассивные дома с энергопотреблением не более 15 Квт, ч/м3 год, что

более чем в 10 раз экономичнее типовой отечественной "хрущевки".

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

3 Биотехноло́гия — дисциплина, изучающая возможности использования живых организмов, их систем или продуктов их жизнедеятельности для решения технологических задач, а также возможности создания живых организмов с необходимыми свойствами методом генной инженерии. Использование в промышленном производстве микроорганизмов или их ферментов, обеспечивающих технологический процесс известны издревле, однако систематизированные научные исследования позволили существенно расширить арсенал методов и средств биотехнологии.

Первый антибиотик — пенициллин — удалось выделить и очистить до приемлемого уровня в 1940 году, что дало новые задачи: поиск и налаживание промышленного производства лекарственных веществ, продуцируемых микроорганизмами, работа над удешевлением и повышением уровня биобезопасности новых лекарственных препаратов. Современная биотехнология позволяет превратить отходы древесины, соломы и другое растительное сырье в ценные питательные белки. Она включает процесс гидролизации промежуточного продукта — целлюлозы — и нейтрализацию образующейся глюкозы с введением солей. Полученный раствор глюкозы представляет собой питательный субстрат микроорганизмов — дрожжевых грибков. В результате их жизнедеятельности образуется светло-коричневый порошок — высококачественный пищевой продукт, содержащий около 50% белка-сырца и различные витамины.

Красная биотехнология (медицина) считается важнейшей сферой использования биотехнологий. Биотехнологический метод играет все большую роль для разработки новых медикаментов (например, для лечения рака). Биотехнологии имеют большое значение также для осуществления диагностики (чипы ДНК, биосенсоры). Красная биотехнология пользуется в Австрии заслуженным признанием и по праву считается ключевой технологией и двигателем для развития других отраслей. Зеленая биотехнология используется в сфере современной селекции растений. С помощью биотехнологических методов разрабатываются эффективные средства противодействия против насекомых, грибков, вирусов и гербицидов. Особое значение для сферы зеленой биотехнологии имеет генная инженерия. Она создает предпосылки для переноса определенных генов одного вида на другие растения и влияет, таким образом, на развитие соответствующих устойчивых свойств и характеристик. Серая биотехнология применяется в сфере охраны окружающей среды. Биотехнологические методы используются для санации почв, очистки канализационных стоков, отработанного воздуха и газов, а также для переработки отходов.

Белая биотехнология охватывает сферу применения биотехнологий в химической промышленности. В задачи белой биотехнологии входят эффективное и безопасное для окружающей среды производство таких субстанций, как алкоголь, витамины, аминокислоты, антибиотики и ферменты