Химия ғылымы - республикамыздың болашағы

ХИМИЯ ҒЫЛЫМЫ – РЕСПУБЛИКАМЫЗДЫҢ БОЛАШАҒЫ

Химияның дербес пән болғанына ұзақ уақыт болмаса да, сонау әлмисақтан күнделікті тұрмыста нақтылы қолданылып келген. Мысалы, май мен күлдің қасиетін пайдаланып қолдан сабын жасаған, айран ұйытып, қымыз ашытқан. Химияның дамуы ерте заман, таяу заман және осы заман сияқты ұқсамаған дәуірлерді басып ӛтті. Мыс, темір сияқты металдарды және қорытпаларды қорыту, шарап ашыту сияқтылардың бәрі де – химияның алғашқы табыстары. Тас кӛмір, мұнай, табиғи газ сияқты жанар заттарды ашу және пайдалану, қағаз жасау техникасының жарыққа шығуы мен дамуы сияқтылар адамзат қоғамының дамуында маңызды рӛл атқарады. Дәрі- дәрмек химиясы мен металлургия химиясының кең кӛлемде зерттелуі таяу заман химиясының жарыққа шығуына және дамуына тамаша негіз қалады. Атом-молекула ілімінің орнауы таяу заман химиясының дамуындағы бір белес болды. Таяу заман химиясының дамуы барысында адамдар қыруар элементтерді арт-артынан тапты, сонымен бірге материалдық дүниенің негізгі заңы – элементтердің периодтық заңын ашты. Атом ядросы моделінің орнауы, спектрлік тәжірибелердің ӛте дәл сандық мәліметтерге ие болуы, радиациялық тәжірибе құбылыстары, фотоэлектр эффектінің табылуы негізінде орнаған осы заманғы заттардың құрылыс теориясы адамдарға заттардың ішкі сырын, сондай-ақ микро бӛлшектердің мәнін терең де ғылыми түрде ұғындырды. Сондай-ақ заттарды зерттеу атом-молекула деңгейіндегі микро салаға бет алды, сонымен бірге, химияның басқа пәндермен тығыз қарым-қатынасынан химия ғылымының ӛрісі барған сайын кеңейді. Жаймалағыш туннельді микроскоптың сәтті зерттеліп жасалуымен адамдар атомның кескінін және қозғалыс күйіндегі химиялық ӛзгерісін анық бақылай алатын болды. Бүгінгі күнде, химияға және ауыл шаруашылығы мен қоғамдық тұрмысқа тығыз байланысты болған материал, энергия қайнары, кеңістік пен тіршілік арасындағы байланыс күннен күнге қоюланды, әрі химия осылардың арасындағы алтын кӛпірге айналды. Теориялық және қолданбалы химияның халықаралық одағының (IUPAC) бастамасымен және ЮНЕСКО-ның қолдауымен Бiрiккен Ұлттар Ұйымы 2011 жылды – «Халықаралық химия жылы» деп жариялаған. Халықаралық химия жылы ресми түрде 2011 жылдың 27-28 қаңтарында Париж қаласында ашылды. БҰҰ Бас ассамблеясының Халықаралық химия жылын ӛткiзу туралы қарарында: «Іргелi химияның жетiстiктерi қазiргi материалдық әлемнiң кiлтiн табудың заманауи деңгейiн анықтайды, ал химиялық технологиялар мен үдерiстер климаттың ӛзгеруi, халықты таза сумен, тамақпен және энергиямен қамтамасыз ету, қоршаған табиғи ортаны сақтау сияқты ғаламдық мәселелердi шешуде маңызды рӛл атқарады» делiнген. Халықаралық химия жылының ұраны «Химия – бiздiң ӛмiрiмiз, бiздiң болашағымыз» деп аталады. Осы ұранның ӛзi аталған ғылымның адамзаттың тұрақты дамуындағы маңызды рӛлiн айқын кӛрсетедi. Химия ғылымының ел экономикасындағы алар орынын 2010-2014 жылдарға арналған Қазақстан Республикасының үдемелi индустриалды-инновациялық мемлекеттiк бағдарламасынан да байқауға болады. Бағдарламада анықталған экономиканың басым секторларының барлығы да – мұнай-газ секторы, мұнай химиясы, тау-кен металлургиясы, химия ӛнеркәсiбi, атом ӛнеркәсiбi, фармацевтика ӛнеркәсiбi, құрылыс индустриясы тiкелей химия ғылымының жетiстiктерiмен және химиялық технологиямен тығыз байланысты. Шын мәнiсiнде де, химия ғылымының ауқымы ӛте кең және заттардың бiр түрiн екiншiсiне айналдыруға және практикада қолдануға бағытталған. Ал Қазақстанда, 2011 жылы химиктердiң тұңғыш халықаралық бiрлестiгiнiң құрылғанына 100 жыл толады. Және де Қазақстандағы химия ғылымы мен бiлiмiнiң негiзiн қалаушы, Қазақстан ҒА академигi Әбiкен Бектұрұлы Бектұровтың туғанына — 110 жыл. Сондай-ақ, Қазақстандағы химия ғылымының атасы – Қазақстан ҒА корреспондент мүшесi, тұңғыш қазақ химия факультетiн 26 жыл басқарған, елiмiздегi химия бiлiмi мен ғылымының дамуына бар ӛмiрiн арнаған, қазiргi химиктердiң ұстазы Батырбек Ахметұлы Бiрiмжановтың туғанына да — 100 жыл. Қазақстанда химия ғылымының дамуына үлкен еңбек сiңiрген әйел ғалым, биыл туғанына 110 жыл толып отырған елiмiздегi сирек элементтер химиясының негiзiн қалаған, Қазақстан ҒА корреспондент мүшесi, Қазақ КСР ғылымына еңбек сiңiрген қайраткер Ольга Альфредовна Сонгинаның есiмiн атап айтуға болады. Дүние жүзiнде алғаш рет минералды кӛмiр-пасталы электрод жасап шығарған О.А.Сонгина есiмi аналитикалық химиядағы жаңа әдiс – вольтамперометриямен тығыз байланысты. Бұл әдiс қазiргi уақытта кең таралып, әлемдiк деңгейде қолданылады. Кезiнде Б.А.Бiрiмжанов «Бiз – химия ғасырының тұрғындарымыз» атты сӛзi қазiргi уақытта ӛмiр шындығына айналып отыр. Ӛткен жылдың «химия жылы» деп халықаралық деңгейде аталуы да – соның айқын кӛрiнiсi. Ал, біздің Қазақстан – ӛзінің жер қойнауының байлығымен әйгілі. Бұл жер қыртысының геологиялық құрылысы мен даму ерекшеліктеріне байланысты. Тау түзілу, магмалық жыныстардың енуі және метаморфизм яғни эндогендік процестердің әртүрлілігі, солармен байланысты тау жыныстарының құрылымында, минералдық және химиялық құрылысында болған қандай да бір ӛзгерістер түрлі пайдалы қазбаларды түзеді. Пайдалы қазбалар деп, қазіргі техниканың даму деңгейінде, табиғи түрінде немесе ӛңделгеннен кейін шаруашылықта пайдалануға болатын минералдар мен тау жыныстарын айтады. Әдетте, таулы аймақтарда және шӛгінді қабығынан айырылған платформаларда рудалы қазбалар кені кӛптеп кездеседі. Ал шӛгінді түріндегі пайдалы қазбаларды (мұнай, газ, кӛмір, уран және т.б.) шӛгінді қабығы бар жазықтарда кездестіруге болады. 1919-1923 жылдардың ӛзінде Қарағанды тас кӛмір алабының ӛнеркәсіптік мүмкіндіктері анықталды. Содан бері Қазақстанда геологиялық пайдалы кендер ашылып, жоспарлы зерттеу жұмыстары жүйелі түрде жүргізіліп келеді. Қазақстанда аса маңызды минералдық шикізат түрлерінің бәрі дерлік бар. Еліміздің жер койнауынан Менделеев кестесіндегі 110 элементтің, оның 70-інің мол қоры барланған және 60-тан астамы ӛндіріледі. 6 мыңға жуық пайдалы қазбалар кен орындары ашылған. Энергетика және минералдык ресурстар министрлігі мамандарының мәліметі бойынша (2007) республикамыз дүние жүзінде уран, хром және марганец қоры жӛнінен – алдыңғы орында, мырыш, молибден, корғасын, мыс, вольфрам және алтын корынан - алғашкы бестікте, ал мұнай, темір және калайы қорынан - алғашкы он орынның біріне ие. Қазақстан Еуразия континентінде хром қорынан ең бай ел, ал марганец қорынан бүкіл ТМД-да басым ел. ТМД кӛлеміндегі мыс пен қорғасын корының жартысынан астамы, мырыштың 70 %-ынан астамы Қазақстанда шоғырланған. Пайдалы қазба орындары жанатын, кен және кен емес болып үш топқа бӛлінеді. Жанатын пайдалы қазбаларға мұнай мен газ, кӛмір, уран және т.б. кен орындары жатады. Мұнай мен газдың мол қоры Атырау, Маңғыстау, Қызылорда, Ақтӛбе және Батыс Қазақстан аймақтарында шоғырланған. Мұнай елімізде бірінші рет 1899 жылы Қарашүңгілдегі Ембі кен орнындағы мұнай ұңғысынан атқылады. Ал, 1911 ж. Доссор, 1915 ж. Мақат кен орны пайдалануға берілді. Бұл кен орындарына алпысыншы жылдары Маңғыстау түбегіндегі Ӛзен мен Жетібай қосылды. Кейінірек олардан да куатты Қаражамбас пен Қаламқас, Теңіз (Атырау облысы), Кеңкияқ және Жаңажол (Ақтӛбе облысы), Қарашығанақ (Батыс Қазақстан облысы) пен Құмкӛл (Қызылорда облысы) кен орындары ашылды. Қазір Қазақстанда мұнай мен газ шоғырланған 14 алап және 207 кен орны бар. 1999 жылы Қазакстан қойнауынан алғашқы отандық мұнай алынғанына жүз жыл толғаны тойланды. Бүгінде республиканың жылына шамамен 55 млн тонна мұнайы шет елге шығарылады. 2000 жылы Атыраудың солтүстік шығысында 45 км жерде Каспий қайраңында Қашаған мұнай кен орны ашылды. Ол соңғы 30 жылдағы дүние жүзіндегі ең ірі кен орны. Геологиялық қоры 4,8 млрд тоннаға бағаланды. Жалпы Қазақстандағы мұнай қорының болжамы 20-25 млрд тонна. Қазақстандағы жалпы газ коры 6 трлн м 3 . Дүние жүзінде он екінші орын алады. Соның 70%-ы Қарашығанақтың үлесінде. Қазақстанда кӛмір қоры мол. Мұнда тас кӛмір мен қоңыр кӛмірдің 10 алабы, 300 кен орны бар. Қазақстанның жалпы кӛмір қоры 164 млрд тоннаға жетті. Республика 90-жылдардың аяғына қарай жылына 90 млн тонна кӛмір ӛндіреді. Ғалымдардың жобалауы бойынша жылына 140 млн тонна ӛндірілсе еліміздегі кӛмір қоры 250 жылға жетеді. Кӛмір кен орындарының басым бӛлігі Қарағанды, Павлодар және Қостанай облыстарында орналасқан. Қазіргі кезде Қарағанды алабы 3600 км2 жерді алып жатыр. Бұл Қазақстанның негізгі кӛмір базасы. Қарағанды кӛмірі кокстелетіндіктен сапасы ӛте жоғары. Тас кӛмірдің 80 кабаты анықталған, олардың жалпы қалыңдығы 120 м. Кӛмірдің барланған жалпы қоры 60 млрд тонна. Маңызы жағынан екінші орынды Екібастұз кӛмір алабы алады. Бұл алап Сарыарқа мен Ертіс маңы жазығы аралығында орналасқан. Павлодар облысында ауданы 160 км2 , қазып алынатын кӛмір қабатының қалыңдығы 150м. ашық әдіспен ӛндірілетін болғандықтан, еліміздегі кӛмірдің ең арзаны болып табылады. Дүние жүзіндегі ең ірі «Алып» кенішінде жылына 36 млн т. кӛмір ӛндіріледі. Соңғы кезде Майкүбі (Павлодар облысы) және Торғай кӛмір алаптарын игеру басталып, сондай-ақ Екібастұз кӛмір алабының «Алып», «Солтүстік» және «Шығыс» кеніштерінде кайта құру, кайта жабдықтау жұмыстары жүргізілуде. Қазақстанның минералды шикізат базасы дүние жүзінде уранның 25%- ын құрайды. Экзогендік кен орындары басым таралған. Елімізде уранның 100-ге жуык кен орындары барланған. Оның тең жартысы Солтүстік Қазақстанда орын алады. Ірі органогендік кен орындары Маңғыстау түбегінде кездеседі. Барланған қоры (470 мың тонна) жағынан Қазақстан дүние жүзінде екінші орында. Қазақстанда бүкіл ТМД жерінде ӛте қуатты уран минералдық базасы бар. Қазақстанда түсті металдар шикізатының ірі базасы қалыптасқан. Олардың ішінде жетекші орынды мырыш, қорғасын және мыс кендері алады. Бұл металдардың республикадағы қоры бойынша тиісінше әлемде бірінші, екінші және үшінші орын алады. Олар Қазақстан түсті металлургиясы базалық кәсіпорындарының шикізат кӛзі болып табылады. Қазақстан әлемдегі ірі мыс ӛндіруші елдердің бірі. Республика аумағында мыс кентасының порфирлі, мысты құмтас, колчеданды, скарндық мысты- цеолитті, мысты-никельді, т.б. кен орындарының кӛптеген түрлері белгілі. Мыс кентасының ірі кен орындарына Жезқазған, Қоңырат, Ақтоғай, Айдарлы, Жаман-Айбат, Бозшакӛл, Кӛксай, Қасқырмыс, Нұрқазған, т.б. жатады. Жекелеген кен орындарының (Жезқазған мыс кені, Жаманайбат мыс кені) мыс қоры 10 млн. тоннадан асады. Қорғасын мен мырыштың 100-ден аса кен орындары анықталып, 58-і балансқа алынған. Олардың негізгі қоры Шығыс Қазақстанда (Кенді Алтай) және Орталық Қазақстанда шоғырланған, сондай-ақ, Оңтүстік Қазақстанда да кездеседі. Қазір қорғасын мен мырыштың 30-ға жуық кен орындары игерілуде. Алюминий шикізаты ретінде ең кӛп таралғаны – боксит. Қазақстанда бокситтің қоры кӛп. Анықталған 200 кен орны мен кен білінімдерінің 50-ден астамы платформалық типті. Олардың ішіндегі ірілері: Краснооктябрь, Белинское, Тауынсор, Шығыс Әйет, Кӛктал, Наурызым, Жоғарғы Әйет, Арқалық кен орындары. Бұлардың барлығы Торғай ойысында орналасып, Батыс Торғай, Шығыс Торғай және Орталық Торғай бокситті аудандарын құрайды. Қазақстан сирек металдарға бай ӛлке. Молибден қоры жӛнінен республика әлемде тӛртінші, Азия елдері арасында бірінші орын алады. Молибден кентастарының қоры 34 кен орны бойынша есепке алынған, олардың 26-сы баланстық. Ірілері: Кӛктіңкӛлі, Оңтүстік Шалқия, Жәнет, Батыстау, Жоғарғы Қайрақты, Қараоба, Ақшатау. Молибден кен орындары негізінен штокверктік типті. Қазақстан КСРО-дағы жоғары сапалы тантал концентраты мен ниобийдің негізгі ӛндірушісі болды. Тантал бойынша ӛнеркәсіптік шикізат базасы тӛрт кен орында шоғырланды: Бәкен, Белогор, Юбилейное және Жоғарғы Баймырза. Кен орындарының барлығы Қалба жотасында орналасқан. Солтүстік Қазақстанда ірі Сырымбет пен Донецк қалайы кен орындарының ашылуы қалайы шикізат базасын айтарлықтай ұлғайтты. Оған дейін ілеспе қалайының 5 кен орны балансқа алынған болатын, негізгілері кешенді сирек металл кентасты қалайы табылған Қараоба, Бәкен, Юбилейное және Ахметкин кен орындары. Вольфрам қоры жӛнінен Қазақстан әлемде бірінші орын алады. Вольфрам қорының 53%-дан астамы 16 кен орнында шоғырланған, оның 12- сі баланстық. Вольфрам кенінің басым типтері – кварц-желілі-грейзенді және штокверкті, оларға Қараоба, Ақшатау, Жоғарғы Қайрақты, Бұғыты, т.б. кен орындары жатады. Вольфрамға бай кентастар скарндық-грейзендік кен орындарында немесе олардың мүжілген қатпарларында (Кӛктіңкӛлі) кездеседі. Вольфрамның 16 кен орны есепке алынған. Оның 85%-на жуығы штокверк кендері (Шығыс Қайрақты, Бұғыты, Кӛктіңкӛлі, Қараоба, т.б.), ондағы вольфрам триоксидінің мӛлшері 0,12- 0,19%. Негізгі қорлар 6 ірі және аса ірі: Жоғарғы Қайрақты, Бұғыты, Қараоба, Солтүстік Қатпар, Кӛктіңкӛлі, Баян, Ақсоран кен орындарында шоғырланған. Қазір жер-жаһанда техника саласы қарыштап дамып тұр. Кезінде арман болған кӛптеген жайлар бүгінгі күні ешкімге таңсық емес. Ыбырай Алтынсарин атамыздың айтқаны айдай келгендей. Алғашқы ағартушымыз екі ғасырға жуық уақыт бұрын ӛнер-білім бар жұрттың ӛрісі кең екенін тілге тиек еткен еді. Қазіргі уақытта Қазақстанда инновациялық жобаларға маңыз берілуде. Яғни, жаңашыл идеяларға мемлекет тарапынан қолдау жасалады. Соңғы жылдары елімізде техникалық мамандықтарға сұраныс артып тұр. Осыған орай, оларға мемлекет тарапынан бӛлінетін грант артты. Ӛткен жылы 110 мыңнан астам грант техникалық мамандық түрлеріне бӛлінген. Дегенмен оған барып жатқан ӛрендер саны қанша? Мәселен, қазіргі күні химиялық технология мен металлургия бойынша инженерлер саусақпен санарлық. Ал, ғарыш саласын айтпай-ақ қоялық. Атап айтқанда, астрофизик, биохимик сынды кәсіпті игерген жастар – жоқтың қасы. Сондай-ақ еліміз картограф, геодезист мамандықтарға зәру. Еліміз Тәуелсіздік алды. Жүрер жолды таңдайтын уақыт туды. Сол шақта техникалық мамандыққа сұраныс артты. Алайда кейбір сала бойынша әлі де кәсіп мамандар жоқ. Сондықтан шетелден келген инвесторлар «мамандарын ӛздерімен бірге алып келуде. Ӛркениетті елдерде техникалық мамандыққа аса кӛңіл бӛлінген. Шап-шағын аралға қоныс тепкен Жапонияны алайықшы, қазір бұл елдің әлемде беделі зор. Аталмыш елде техниканың жеті атасы жасалады. Қызығы, жапон жерінде қазба байлық аз. Күншығыс елінің ӛкілдері ақыл-ойдың жемісін жеп отыр. Ғалымдар тӛрткүл дүниеге таңсық талай техниканы ойлап табады. Оңтүстік Корея да олардан қалыс қала қоймайды. Құдай қосқан кӛршіміз Қытай да алдыңғы орыннан кӛрінуге талпынып жүр. Еуропа елдерінде де осындай серпіліс байқалып тұрады. Жаһандану заманында әрбір ел ғылым мен техниканың дамуы арқылы мақтана алады. Соның нәтижесінде абыройы биіктейді. Қазақстан 70 жыл бойы шикізат елі болып келді. Сол олқылық күні бүгінге дейін жалғасуда. «Біздің елімізде Менделеев кестесіндегі барлық элементтер бар» деп кӛкірек соғамыз. Одан ӛзге жұртты мойындатқан қандай ӛнім шығарып отырмыз? Амалсыз жүзімізді тӛмен саламыз. Кезінде ғалымдар химия дегеніңіз – болашақтың ілімі деген екен. Шынымен де, ойлап қарасаңыз, Германия неше мәрте алапат соғыста жеңіліс тапты. Бірақ, аяғынан тез тұрып, ӛркендеп кетті. Мәселе химияда жатыр! Немістер химия ӛнеркәсібінің ішін ақтарып, барлық құпиясын жете меңгеріп алған, осыдан барып олардың экономикасы қарыштап дамып кетті. Біз қазір жыртқыш, жабайы капитализм орнаған заманда күн кешіп жатырмыз. Кезең ауыспалы болып тұр. Күні ертең не күтіп тұрғанын ешкім дӛп басып, болжай алмайды. Сондықтан, қазақтың химия ӛнеркәсібін қалайда жандандыруға күш салып, осы салада бренд жинауға барынша дайын танытқанымыз абзал. Сонда біздің келер ұрпақ алдында жүзіміз жарық, еңсеміз тік болады, ӛйткені, химия – мұнай-газ, алтын т.б ол –экономика, химия – дәрі-дәрмек, ол – д енсаулық, химия – техника, химия – ғарыш, химия – атом, атап айтқанда химиясын дамытқан елдің болашағы да қарыштай түседі! Химияны үйренгенде, химиялық ӛзгерістердің қағидаларын түсініп, тұрмыс пен ӛндірістегі кейбір құбылыстарға түсінуге, әрі осы ӛзгерістерді тежеп, адамзатқа пайдалы жаққа қарай дамытуға болады. Мысалы, жану қағидаларын толық түсінгенде, толық жандырып, жанар затты үнемдеуге әрі ӛрттен қалай сақтануды, ӛртті қалай сӛндіруге болады, ал металдардың жемірілуі қағидаларын білгенде ұқсамаған шарт-жағдайда ұқсамаған маталдарды жеміруден сақтауға болатындығын білуге болады. Химияны үйренгенде, табиғат дүниесінде ежелден бар заттарды ажыратып алуға болады, мысалы, мұнайдан мұнай ӛнімдерін алу. Сондай-ақ, табиғат дұниесінде бұрын болмаған заттарды да жасауға болады, мысалы, мұнайды шикізат етіп кӛп түрлі пластмасса, синтездік талшық, синтездік каучук, синтездік сабын, дәрі-дәрмек қатарлыларды жасауға болады. Химияны үйрену – жаңа материалдарды зерттеп жасауымызға, жаңа энергия кӛзін зерттеуімізге, тіршілік құбылыстарын зерттеуімізге, байлықты үйлесімді пайдаланып, қоршаған ортаны ластанудан сақтауымызға және қорғауымызға ауыл шаруашылықты дамытуға, адамзат денсаулығын жақсартуымызға кӛмегін тигізеді, т.б. Химияны үйрену – физика, биология, география қатарлы жаратылыстық ғылымдарды жақсы үйренуімізге және одан ары зерттеуімізге кӛмектеседі. Химияны қайткенде жақсы үйренуге болады? Әр оқушының, мектептің шарт жағдайы ұқсамағанымен мына бірнеше түйінге кӛңіл бӛлу керек, мысалы, химиялық зертханаға кӛңіл бӛлу және оны талапқа сай орындау, маңызды заттардың құрамы мен қасиетін қанық білу, үнемі қолданылатын химиялық тілдерді ұғыну және қолдана білу, негізгі химиялық ұғымдар мен заңдарды ұғыну, үйренген химиялық білімдердің тұрмыс пен қоғамдағы қолданылуын түсіну, химияны үйрену қызығушылығын ӛсіру, бақылау, есте сақтау, тәжірибе жасау, ӛздігінен іздену қабілетін жетілдіру, т.б. Сол үшінде, біздің елде химия ғылымының болашағы нұрлы, ал ел болашағы химия ғылымының дамуымен астасып жатқандығы бұл күнде дәлелсіз шындыққы айналған аксиома.