石油和化工共塑現(xiàn)代生活版圖

石油，被譽(yù)為深埋地下的“黑金”，是地球深處億萬(wàn)年積累的能量之寶。它不僅是現(xiàn)代化社會(huì)不可或缺的能源之一，更是現(xiàn)代工業(yè)不可或缺的原料之一。通過(guò)精密的煉油過(guò)程，它變?yōu)槠?chē)的動(dòng)力源、航空器的燃料，乃至我們?nèi)粘Ｊ褂玫乃芰?、橡膠等材料。

化工，則是將石油從原料轉(zhuǎn)化為各種物質(zhì)的魔法師。從塑料到纖維，從醫(yī)藥到化肥，化工產(chǎn)品滲透到我們生活的方方面面。它們不僅提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)，更通過(guò)合成、改性等技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)著人類(lèi)文明的不斷進(jìn)步。

通過(guò)深入了解石油和化工，我們將探尋它們?cè)诂F(xiàn)代社會(huì)中的巨大影響：能源交通、化學(xué)工業(yè)、醫(yī)療領(lǐng)域、食品行業(yè)、紡織服裝，等等，都有石油和化工的身影。接下來(lái)，我們將一同踏上探索之旅，探尋這兩個(gè)領(lǐng)域背后的科技世界。

能源交通的砥柱

石油在能源方面的應(yīng)用是最為顯著的。通過(guò)煉油工藝，我們可以得到各種產(chǎn)品，其中最為大眾熟知的就是汽油和柴油。汽油是內(nèi)燃機(jī)車(chē)輛的主要燃料，如汽車(chē)和摩托車(chē)，而柴油則驅(qū)動(dòng)著大型卡車(chē)、船舶和柴油機(jī)車(chē)。這些能源的利用推動(dòng)了交通工具的發(fā)展，提高了運(yùn)輸效率，使得人們的生活更加便捷。其他的能源產(chǎn)品例如天然氣，作為清潔能源的一種，被廣泛應(yīng)用于發(fā)電、供熱和工業(yè)生產(chǎn)；液化石油氣則成為家庭烹飪和供暖的理想選擇……這些能源的多樣性使得石油推動(dòng)了能源行業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展。

在交通領(lǐng)域，石油產(chǎn)品的應(yīng)用不僅僅局限于燃料，合成材料中的塑料和橡膠是化學(xué)工業(yè)的產(chǎn)物，而這些材料在汽車(chē)制造中起到了不可或缺的作用；輕量、耐用的塑料零部件不僅減輕了車(chē)輛的質(zhì)量，提高了燃油效率，同時(shí)也延長(zhǎng)了車(chē)輛壽命；合成潤(rùn)滑油，保障了引擎的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，降低了磨損和摩擦……

石油和化工在能源和交通領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用。未來(lái)，我們期待它們?cè)谶@兩個(gè)領(lǐng)域繼續(xù)發(fā)揮重要作用，為全球可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境友好的交通提供更多可能性。

便利的化工制品

在我們的生活中，石油還被用來(lái)制造各種各樣的化工制品。因?yàn)槭褪且环N由許多不同的烴類(lèi)化合物組成的混合物，而這些化合物可以通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成我們所需的各種化學(xué)品，比如塑料和橡膠。

塑料是化學(xué)工業(yè)中使用最為廣泛的產(chǎn)品之一。我們通常將塑料的使用和飲料瓶、飯盒以及玩具等聯(lián)系在一起，這些材料或硬或柔韌，顏色五彩斑斕，在加熱時(shí)軟化并可燃燒。而從化學(xué)的角度來(lái)講，塑料是在軟化時(shí)易彎，在硬化時(shí)能保持自身形狀的一種有機(jī)材料。自然界存在天然塑料，例如琥珀和橡膠，但現(xiàn)在人造塑料使用更為廣泛，所有塑料都是聚合物，它們的分子由無(wú)數(shù)個(gè)重復(fù)單元構(gòu)成，塑料的性能取決于它們的分子結(jié)構(gòu)，單個(gè)且沒(méi)有分支的鏈傾向于形成光滑黏稠的物質(zhì)，而當(dāng)鏈之間產(chǎn)生交聯(lián)時(shí)，物質(zhì)的強(qiáng)度就會(huì)增加。

橡膠是另一個(gè)化學(xué)工業(yè)中的重要產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)輪胎、工業(yè)機(jī)械零件等領(lǐng)域。橡膠可以保持一定的彎曲性或被硬化。19世紀(jì)初，天然橡膠成為重要的工業(yè)原材料，但其供應(yīng)不足和價(jià)格波動(dòng)困擾著產(chǎn)業(yè)發(fā)展。20世紀(jì)初，隨著化學(xué)工業(yè)的興起，化學(xué)家成功合成了合成橡膠，這極大地促進(jìn)了橡膠工業(yè)的發(fā)展。合成橡膠的制備過(guò)程離不開(kāi)石油和化工，石油提供了豐富的原料用于橡膠的合成。合成橡膠的出現(xiàn)不僅解決了天然橡膠的供應(yīng)問(wèn)題，更為橡膠制品的生產(chǎn)提供了多樣性和可控性。在現(xiàn)代，橡膠在石油和化工領(lǐng)域的應(yīng)用涵蓋汽車(chē)輪胎、工業(yè)密封件等多個(gè)領(lǐng)域。石油中的化學(xué)物質(zhì)和化工工藝的進(jìn)步推動(dòng)了橡膠產(chǎn)品的不斷升級(jí)，提高了其耐磨、耐高溫、抗老化等性能，橡膠成為現(xiàn)代工業(yè)和日常生活中不可或缺的材料之一。

藥品制造與石油衍生物的應(yīng)用

藥品制造和石油衍生物的交匯點(diǎn)始于20世紀(jì)初，隨著化學(xué)工業(yè)和制藥技術(shù)的飛速發(fā)展，這兩個(gè)領(lǐng)域之間的緊密聯(lián)系逐漸顯現(xiàn)，為醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)的進(jìn)步提供了關(guān)鍵支持。

20世紀(jì)初期，藥物主要依賴天然物質(zhì)的提取和合成。然而，隨著石油工業(yè)的崛起，石油中的化合物成為藥品制造的有力原料。早期的藥物，如液體石腦油和苯酚，是從石油中提取的。這為一些抗菌劑、麻醉劑和解熱鎮(zhèn)痛藥的制備奠定了基礎(chǔ)。這些藥品的生產(chǎn)過(guò)程往往需要極高的精度和技巧，因此也成為化工領(lǐng)域的一個(gè)重要應(yīng)用。

隨著時(shí)間的推移，石油衍生物在藥品制造中的應(yīng)用變得更加復(fù)雜多樣。石油提煉出的分餾產(chǎn)物，如乙烯和丙烯，成為合成藥物的重要起始原料。藥物合成的過(guò)程中，石油中的碳鏈結(jié)構(gòu)被改造，形成了各種藥物分子的基礎(chǔ)。

石油和化工在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用不僅廣泛而且深入。它們以各種意想不到的方式參與到醫(yī)療過(guò)程中，為人們的身體健康保駕護(hù)航。下次走進(jìn)藥店或醫(yī)院時(shí)，不妨想一想，你手上的藥品或者你看到的醫(yī)療設(shè)備，與石油和化工有著怎樣千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。

食品行業(yè)的幕后英雄

食品行業(yè)與石油和化工的交融始于20世紀(jì)初。早期，石油提煉的產(chǎn)物被用于食品添加劑，如合成香料和色素。然而，真正的食品工業(yè)革命發(fā)生在20世紀(jì)中葉。

20世紀(jì)50年代，石油和化工產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新催生了一系列食品添加劑的發(fā)展。其中，石油衍生的合成防腐劑和抗氧化劑成為食品加工中的常用材料，有效延長(zhǎng)了食品的貨架壽命，降低了食品腐敗的風(fēng)險(xiǎn)。但是時(shí)至今日，人們?nèi)詫?duì)食品添加劑談之色變。其實(shí)，各種美食中添加的食鹽、香辛料等，也是食品添加劑的一種，并非可怕至極。人們懼怕添加劑，主要是因?yàn)橐恍﹫?bào)道中非法添加食品添加劑的案例給人們帶來(lái)了刻板印象。講一個(gè)笑話，曾看過(guò)一個(gè)冰淇凌的廣告，廣告中的“專(zhuān)家”對(duì)憂心忡忡的顧客保證說(shuō)：“我們的冰淇凌不包含3-甲氧基-4-羥基苯甲醛，只包含天然香草醛?！比欢?，3-甲氧基-4-羥基苯甲醛就是天然香草醛的化學(xué)名稱(chēng)，這就好比是說(shuō)“飲料中完全不含一氧化二氫，只包含水”。但是從現(xiàn)實(shí)的角度來(lái)講，可以說(shuō)沒(méi)有添加劑，就沒(méi)有現(xiàn)代食品工業(yè)。正是化學(xué)發(fā)酵和提純技術(shù)的不斷進(jìn)步，才有了今天便捷而又美味的世界。

如今，城市的擴(kuò)張、人口的膨脹，使得糧食生產(chǎn)成為亟待解決的重要問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界15%～20%的人口處于饑餓狀態(tài)，這時(shí)化學(xué)就可以用來(lái)改善糧食生產(chǎn)問(wèn)題了。百年化學(xué)研究，為人們研制出了可以有效解決糧食危機(jī)的利器——化肥。

氮肥是十分重要的一種化肥。中國(guó)啟蒙思想家徐壽翻譯元素名稱(chēng)的時(shí)候把氮翻譯成“淡氣”，意思是沖淡了空氣的氣體。其實(shí)，氮?dú)饪刹恢皇菦_淡了空氣，它占到空氣體積的78%。而氨則是氮與氫的一種化合物。廁所中那種刺鼻的氣味就是氨的味道，這是因?yàn)槟蛞褐泻心蛩?，而尿素在一定條件下可以分解為氨氣。

氨最初并不被人所重視，是一位德國(guó)化學(xué)家哈伯的出現(xiàn)讓它走入了大眾的視野。當(dāng)時(shí)，德國(guó)對(duì)火藥的原料硝石極度依賴進(jìn)口。哈伯想，既然硝石的主要成分是氮，那能不能直接把空氣中大量的氮拿來(lái)用呢？哈伯從實(shí)驗(yàn)室里擺著的那瓶“默默有聞”的氨獲得靈感：如果能人工合成氨，不就是從空氣中取得了氮？

1904年他成功發(fā)明了人工合成氨技術(shù)，被稱(chēng)為人類(lèi)歷史上最重要的發(fā)明之一。它不僅提供了火藥來(lái)源，更重要的是可以被用來(lái)制造氮肥，氮是農(nóng)作物必需的元素之一，但只有很少的農(nóng)作物可以直接吸收空氣中的氮，在氮肥這種廉價(jià)化學(xué)肥料出現(xiàn)后，人類(lèi)的糧食生產(chǎn)進(jìn)行全新的時(shí)代。

正是由于石油和化工在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，人們才能享受到現(xiàn)代文明帶來(lái)的許多便利。正是由于它們的發(fā)展，才更好地推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和改善人民生活。在未來(lái)的發(fā)展中，應(yīng)當(dāng)堅(jiān)守綠色和可持續(xù)發(fā)展理念，積極探索石油和化工的新應(yīng)用，為構(gòu)建美麗中國(guó)貢獻(xiàn)更多的力量。

作者：魏雨童 蘆振博［中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）］