浅议化学在人类社会发展中的作用

１ 化学科学发展史简介
虽然拉瓦锡的燃烧学说（１７７７年）开启了化学革命，但化学的大 踏步的发展还是依靠道尔顿创立化学原子论而取得的。
道尔顿在《组成大气的几种气体或弹性流体的比例的实验探究》 （１８０２年）论文中提出化学原子学说，并在《论水对气体的吸收》 （ １８０３年 ） 论 文 中 发 表 了 原 子 量 表 ， 阿 佛 加 德 罗 提 出 分 子 假 说 （１８１１年），从而奠定了化学的原子—分子理论基础。但这一思想直 到坎尼札罗重提（１８６０年）以后，原子—分子学说才开始得到普遍承 认。此后，化学开始广泛探讨分子的组成、结构和变化规律，化学合 成 技 术 在 原 子 理 论 的 指 导 下 兴 起 。 随 着 煤 焦 油 中 苯 的 发 现 （ １ ８ ４３ 年），以苯胺为基础合成苯胺紫、品红等染料的工作基本上是偶然 的。自凯库勒弄清苯的六角结构（１８６５年）之后，开始采用科学方法 合成染料，发色团理论（１８７６年）使整个染料化学合成技术迅速发展 起来。在天然高分子物质利用方面，合成橡胶（１８７５年）、胶卷 （１８８２年）、人造纤维（１８８４年）、人造丝（１８９２年）先后被发明。 在物理化学技术方面，氨碱法的工业化（１８６５年）、人造石墨的工业 化（１８９１年）、炭化钙的工业化（１８９５年）先后被实现。２０世纪二、 三十年代，二次世界大战爆发，为了满足战争的需要，原子能工业和 核化学得到了空前发展，为第一颗原子弹的爆炸奠定了基础。
关键词 化学 人类社会 环境 健康
化学是一门古老而又年轻的学科，与人类的生活息息相关。从钻 木取火、青铜器冶炼、火药发明、到当今核能技术开发应用等，无一 不与化学技术相关。正如恩格斯所说：“化学既是关于自然的科学， 又是关于人的科学。……现代化学不仅是认识生命过程与进化的手 段，也是人类生存的手段和获得解放的手段。” 今天，化学作为自 然科学的基础学科之一，已经成为人类认识和改造物质世界极为重要 的武器，它的各个研究领域无不直接或间接地关系到人类社会的发展 问题。
要解决化学工业造成的环境污染问题，还得靠化学自身的进步。 当前要加强化工生产过程的改造，走发展化学高科技之路、开发“全 消化”绿色生产工艺，把原料全部利用，使废物减少到最低程度。其 次是加强废物处理和监督，或开发废物再利用的新技术，化害为利， 充分发挥化学“化废为宝”的作用。
（３）化学对促进人类健康的作用。化学物质通过人体的吸收和 排泄，影响着人体的结构与功能。化学物质进入人体后，不仅起营养 作用，还起调节、控制作用。人的生病和治病、衰老和疲劳以及脑活 动与神经传导等，无不与化学物质有关。如缺少维生素会加速老化， 乳酸在肌肉内积累就会感到疲劳等。在人体内的有机物、无机物、生 物大分子、金属离子等可使一些生命物质激活或抑制，形成连锁式的 化学反应和相应的生命过程，从而表现出各种各样的功能。人体的物 质素质和精神素质是相互影响的，人体内存在着许多相互反馈的化学 作用机制，起着控制和调节局部乃至全身的作用。所以，研究人体生 命过程的化学机制与控制，具有重大的理论意义和实际意义。
作者简介 戴士角 （１９７６－），采油工程师，硕士，主要从事石油开采 工作。
（收稿日期：２００９·０１·０４）
（接２０６页）在影响化学发展的诸多因素中，生产实践是最根本的， 它是化学产生的前提、发展的动力。纵观化学发展的历史，化学首先 来源于生产，社会生产实践的需要，推动了化学的迅速进步。它一方 面给化学提出了许多需要研究的课题，开辟了日益广阔的研究领域， 另一方面也推动着化学从经验向理论的发展。
２０世纪中、下叶，世界处于一个相对和平的时期，随着生活水平 的提高，人们更多地关注生活的环境和质量，希望有个绿色、和平的 环境和健康的身体。因此，化学研究的重点转移到环境的控制和净 化，污染物质替代品的研究，以及生命自身过程、生命现象，如基 因、ＤＮＡ等遗传信息和生物工程的研究上。
近年来，化学与其他自然科学的联系愈加紧密，不仅为物理学、 生命科学研究提供了新的研究思路与技术手段，也拓宽了其自身的科 学内涵。
教科园地
２００９年第３期 206
浅议化学在人类社会发展中的作用
李乔圣
（河南省安阳市第一中学）
摘 要 化学是自然科学的重要组成部分，在人类的科技进步和文明进程中发挥着重要作用。本文简要回顾了化学科学的发展历 程，并从三个方面简要阐述了化学在人类社会发展中的作用，以及社会对化学发展的影响，探讨了人类社会发展与化学科学的发展历 程的关系。
２ 热洗存在问题
韦５油田油井含蜡质、胶质较高，在日常的清蜡过程中，使用的 清蜡剂对胶质、沥青质的作用效果不明显。附着在油管壁上的蜡质、 胶质沥青质需要通过热洗才能彻底清除。实际热洗的过程中存在的主 要问题有以下几个方面：
（１）部分油井地层亏空造成蜡卡躺井。韦５油田部分油井由于地 层亏空，在热洗的过程中洗井液漏失量大，井口返液少，热洗时洗井 液温度低（６０℃ －６５℃之间）、排量大，蜡质、胶质没有完全熔化， 从井底返到地面流程的液量能量低，蜡质、胶质聚集在一起，易造成 蜡卡躺井等情况，达不到应有的清蜡效果。２００７年韦５油田因结蜡严 重而作业的油井有３口，其中韦５－９井是因地层亏空，热洗过程中井口 不返液，导致刚熔的蜡排不出井筒而造成结蜡躺井。
现代化学为生产和消费提供着各种各样的新材料。当今世界棉花 产量已远远不能满足人们衣着的需要，化学纤维工业每年已能提供 １０００多万吨产品；塑料产品更是广泛应用于人类社会的日常生活中； 大集成电路的超精细加工、光导通讯等新的信息技术也都有赖于化学 功能材料的发展。
能源的开发利用与化学发展进程密切相伴。煤的气化和液化离不 开化学，太阳能以及生物质能的开发利用需要化学，核能的开发利用 也必须有化学工作者参加。氢能已被人们认为是最理想的能源，可是 氢的制取方法尽管已有很多，但在经济性上都不够理想，所以仍有难 度很大的化学问题等待人们去解决。化学储存能对氢的储存和太阳能 的储存都有重大意义，是保证持续而有效地利用能源的重要手段。寻 找更新型的能源、消除能源工业污染、提供燃料利用率和节能是解决 能源问题的重要内容，也是化学科学发挥作用的主要研究领域。
３ 热洗解决方法
针对韦５油田稠油特性和热洗过程中存在的问题，通过采取以下 热洗方法进行清防蜡，取得了较好的效果。具体方法如下：
（１）对蜡质胶质含量不同的油井制定不同的热洗周期。对于含 胶质高而含蜡量低、含水在２０％－８０％之间的油井采取只加破乳剂， 以三个月为一个热洗周期进行清蜡。对于胶质、蜡质含量高、含水低 的油井，采取加清蜡剂少量多次，以三个月为一个热洗周期进行清 蜡。对于含水中高、含蜡质、胶质在１０％－３０％左右的油井采取同时 加破乳剂和清蜡剂的方法。通过现场检验，该方法清防蜡效果较好。
化学在环境监测中处于不可替代的地位。大气中允许污染物（尤 其剧毒物质）存在的限量为ｐｐｍ（１０－６）级，有的甚至为ｐｐｂ（１０－１２ ）级，现 代物理化学测试技术已提供了这种可能性：如色谱——质谱联用方法 能分离测出四氯二咢英的２２种异构体，检测限可达到ｐｐｂ级。对那些 高活性的化学物质形态，因无法采样送入实验室分析，或因跟踪探测 污染物在大气中迁移变化而需要就地检测时，物理化学方法与遥感技 术相结合，提供了有效的检测分析技术。
３ 社会对化学发展的影响
（转１０７页）
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２ ０ ０ ９ 年 第３期
石油地质
稠油油藏油井清防蜡规律研究
戴士角
（江苏油田试采二厂）
摘 要 本文主要分析了江苏油田韦５油田稠油油藏特性，根据蜡质、胶质等含量的不同，提出合理的热洗清防蜡措施，延长了检 泵周期，提高了油井产量。
关键词 稠油 热洗 防蜡 清蜡
１ 稠油油藏物性
韦５油田属于浅层普通（１－２）级稠油油藏，具有统一油水界面的层 形块状油藏。原油物性总体上呈“三高一低”的特征：原油密度高， 原油地面密度平均为高，地面原油粘度在１１５．０９ｍＰａｓ －４４５．２２ｍＰａｓ之间；胶质含 量高，平均为４４．３％；凝固点低，平均为２１℃。
化学还是我们理解和控制生命系统的科学。现在是根据基因物质 的化学结构来理解遗传的，疾病和治疗是化学过程；医生处方的每一 种医药都是一种化合物，其药效取决于它所引起或控制的化学反应。 化学和生物学相结合，研究人体生命化学机制，促进了医药学的发 展，提高了控制病理的能力，达到了维持人类机体健康的目的。
综上所述，化学对社会的作用是全方位的，对保证人类的生存与 发展有着实质性的贡献。 “化学——人类进步的关键”（西博 格）。
（２）热洗参数设置不合理造成蜡卡躺井。部分油井含胶质非常 高，在热洗的过程中若热洗参数设置不合理，易造成蜡卡躺井。这样 不仅加大了职工的工作量，还增大作业成本，影响了油井产量。
（３）热洗周期制定不合理造成躺井。韦５－３７井在热洗过程中热
洗参数、热洗周期制定不合理，造成热洗不彻底，蜡质胶质粘附在油 管内壁，没有完全被及时清洗出来。
从化学的各分支学科的发展进程来看，社会需求对化学发展的巨 大推动作用是显而易见的。以分析化学为例，从２０世纪４０年代以来， 核科学、计算机、人造卫星、洲际导弹、激光通信、宇宙飞船、环境 监测及精细化工等许多高难度、高技术工程，对分析化学提出越来越 高的要求，直接推动了微电子技术、光电转换技术和微弱信号检测及 放大技术等在化学分析中的应用，使分析技术仪器化、自动化和计算 机化。
（３）地层亏空的油井采用高温小排量方式热洗。地层亏空的油 井在热洗的过程中，洗井液很难上返。韦５油田的抽油机冲次较慢， 大多数为３次／分钟，若采用大排量热洗容易使蜡质胶质聚集在一起， 易造成躺井。现采用高温小排量热洗，温度控制在７５℃至９５℃，洗井 前尽可能调高冲次，热洗效果很好，在热洗过程中躺井的现象已不复 存在。
（２）对蜡质、胶质含量不同的油井采取不同的热洗方式。胶质 含量高的油井，采用高温热洗。以前采用低温大排量的方法，在热洗 过程中温度过低，胶质没有完全熔化，聚集在一起不能排出，造成蜡 卡作业。现采用高温热洗方法，使胶质能够尽量熔化排出井筒。该方 法热洗效果较好。对于含蜡质、胶质含量都较高的油井，先采用低温 的方法使蜡质熔化，温度控制在７５℃，再提高温度使胶质熔化，温度 在９０℃以上。