有機(jī)化學(xué)在生活中的應(yīng)用

劉壯，胡知臨，黎明舉，周格(海軍工程大學(xué)，湖北 武漢 430000)

1 有機(jī)物概述

有機(jī)物是人類生活不可或缺的一部分，加強(qiáng)有機(jī)化學(xué)在生活當(dāng)中的研究和應(yīng)用對(duì)提高人類生活質(zhì)量有著非常重要的作用。不過(guò)對(duì)有機(jī)化學(xué)的研究不僅給人們帶來(lái)一定的有益之處，同時(shí)也存在著一定的弊端，這就需要研究人員對(duì)有機(jī)化學(xué)進(jìn)行科學(xué)、合理、規(guī)范地研究與應(yīng)用，促進(jìn)其在達(dá)到造福人類的同時(shí)還要保持生態(tài)環(huán)境不受影響，科學(xué)發(fā)揮有機(jī)化學(xué)在生活當(dāng)中的價(jià)值。

2 有機(jī)化學(xué)在生活中的應(yīng)用

2.1 在食品方面的應(yīng)用

有機(jī)化學(xué)與我們所吃的食物之間有著密不可分的關(guān)系。目前人類所吃的食物主要成分是以碳水化合物為主，還有維生素、蛋白質(zhì)等成分。并且在古代的時(shí)候，人們都已經(jīng)了解到在食物當(dāng)中添加一定的食品添加劑，可以對(duì)食物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和口味進(jìn)行改變，甚至可以從中提取新的物質(zhì)，讓食品的種類更加豐富。有機(jī)化合物在食品添加劑當(dāng)中的有效應(yīng)用，一方面可以改變食物的口味，讓其變得更加鮮美，另一方面可以促進(jìn)食物保質(zhì)期的延長(zhǎng)[1]。其中最具有代表性的食品就是毛豆腐，它是將豆腐放置在自然環(huán)境下，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)就會(huì)與空氣當(dāng)中的細(xì)菌發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成氨基酸，這種氨基酸能被人體吸收，對(duì)人體有益而無(wú)害。隨著人們對(duì)有機(jī)化學(xué)不斷地研究，人們可以利用播種霉菌的方法來(lái)控制有機(jī)化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)還可以通過(guò)改變食品當(dāng)中微生物繁殖的條件來(lái)對(duì)其有機(jī)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行控制，這樣在一定程度上可以有效延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期，讓食品保存的時(shí)間更長(zhǎng)。目前使用的食品添加劑主要有幾種：漂白劑，可以利用一定的氧化反應(yīng)對(duì)食品的發(fā)色進(jìn)行破壞和抑制，從而起到漂白的效果；膨松劑，可以應(yīng)用到面點(diǎn)制作當(dāng)中，能起到酵母的作用，利用活性微生物發(fā)生一定的化學(xué)變化來(lái)進(jìn)行發(fā)酵，讓面點(diǎn)產(chǎn)品口感更好，更加松軟，對(duì)人體有利而無(wú)害；酶制劑，可以利用生物催化功能對(duì)食品加工當(dāng)中的各種化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行催化，不僅可以提高食品的加工效率，而且還可以提高食品的質(zhì)量；防腐劑，可以對(duì)食品進(jìn)行防腐保鮮，延長(zhǎng)食品的保鮮期，不過(guò)使用要合理、適量。食品添加劑的應(yīng)用給人們的生活帶來(lái)一定的好處同時(shí)也存在一定的弊端。食品添加劑的使用一定要科學(xué)合理，如果過(guò)量使用食品添加劑會(huì)對(duì)人的健康造成一定危害。

2.2 在材料方面的應(yīng)用

近幾年，隨著我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域的不斷發(fā)展以及有機(jī)化學(xué)的不斷發(fā)展和研究，新型材料的種類也越來(lái)越多，目前有機(jī)高分子材料已經(jīng)成為了我們生活當(dāng)中不可缺少的一部分，它不僅應(yīng)用到我國(guó)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和工業(yè)生產(chǎn)中，而且在航天、航空、航海等方面也得到了有效應(yīng)用。在電子、汽車以及紡織行業(yè)，聚丙烯材料就得到了廣泛應(yīng)用。聚丙烯在使用的過(guò)程當(dāng)中，其導(dǎo)電率較低，容易累積電荷。為了解決聚丙烯材料導(dǎo)電率低的問(wèn)題，研究人員在其生產(chǎn)制造的過(guò)程當(dāng)中加入了一定的抗靜電劑，大大提高了材料的導(dǎo)電率。有機(jī)非金屬材料在我國(guó)航空航天方面的應(yīng)用，不僅讓航空航天器的自重得到了降低，而且還使其運(yùn)輸載重得到了提高。為了提高有機(jī)非金屬材料的韌性和強(qiáng)度，使其具有良好的耐高溫特性，可以通過(guò)相應(yīng)的手段對(duì)其物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變，這在一定程度上可以提高航空航天器在使用過(guò)程中的安全性。目前應(yīng)用比較廣泛的還有被人們稱為高分子三大合成材料的合成橡膠、塑料以及合成纖維，這些高分子材料在生產(chǎn)工藝方面已經(jīng)相當(dāng)成熟，已經(jīng)應(yīng)用于人們生活的方方面面。生活當(dāng)中經(jīng)常用到的塑料制品有聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等[2]。橡膠也是一種聚合物材料，它具有可逆形變的特點(diǎn)。合成橡膠是利用各種單體讓其發(fā)生一定的聚合反應(yīng)而形成的。例如生活中比較常見的膠帶、輪胎等用品。生活中還會(huì)經(jīng)常用到合成纖維。合成纖維的原材料來(lái)源比較廣泛，像天然氣、農(nóng)副產(chǎn)品、煤、石油等，通過(guò)將這些原材料合成高分子物質(zhì)后從中提煉出有機(jī)物。例如聚丙烯腈纖維、聚酯纖維、聚酰胺纖維等。此外，薄膜作為一種材料在我們生活當(dāng)中的應(yīng)用也比較常見，比如應(yīng)用于大棚蔬菜種植。薄膜屬于一種二維材料，它主要是由分子、原子和離子在基片表面上沉積形成的。目前應(yīng)用的薄膜類型主要有聚丙烯薄膜、聚酯薄膜和聚乙烯薄膜等。

2.3 在生態(tài)環(huán)境方面的應(yīng)用

隨著人類社會(huì)的不斷發(fā)展，人們?cè)谏a(chǎn)生活的過(guò)程當(dāng)中對(duì)周邊的生態(tài)環(huán)境也造成了一定的影響，例如人們使用了大量的不可降解塑料造成了塑料污染，工業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了水污染、土壤污染等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。隨著人們對(duì)有機(jī)化學(xué)的不斷研究，利用相關(guān)的有機(jī)化學(xué)知識(shí)也可以解決目前生態(tài)環(huán)境存在的問(wèn)題。例如在進(jìn)行水污染防治的過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)有效的化學(xué)反應(yīng)可以成功地分離出有機(jī)污染物，從而達(dá)到改善生態(tài)環(huán)境的目的。目前采用的化學(xué)反應(yīng)方法不僅有離子交換法、氧化還原法，而且還有吸附法、中和法以及萃取法等。不過(guò)在利用相關(guān)有機(jī)化學(xué)知識(shí)來(lái)對(duì)生態(tài)環(huán)境的問(wèn)題進(jìn)行治理的時(shí)候，要密切關(guān)注在化學(xué)反應(yīng)之前和反應(yīng)之后相關(guān)物質(zhì)的變化情況，以免在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程當(dāng)中有新的有害物質(zhì)產(chǎn)生，進(jìn)而對(duì)生態(tài)環(huán)境的治理效果產(chǎn)生一定的影響。同時(shí)，還要構(gòu)建與生態(tài)環(huán)境相適應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)環(huán)境，以免化學(xué)反應(yīng)不徹底、不充分，對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康造成一定的傷害。

目前，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染的因素除了工業(yè)生產(chǎn)之外還有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，因?yàn)樵谵r(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中會(huì)使用大量的化學(xué)農(nóng)藥以及肥料，大量的化肥農(nóng)藥以及肥料殘留物會(huì)隨著雨水滲入到地下進(jìn)而對(duì)附近水源造成污染。為了給農(nóng)作物創(chuàng)造良好的生長(zhǎng)環(huán)境，提高農(nóng)作物的成活率，農(nóng)戶在種植的過(guò)程當(dāng)中利用土地覆膜技術(shù)。很多農(nóng)戶為了節(jié)省生產(chǎn)成本，采用的塑料薄膜不可降解，如果對(duì)此類薄膜不進(jìn)行及時(shí)清理，就會(huì)對(duì)土壤造成嚴(yán)重的污染，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)對(duì)人們的身體健康造成一定的威脅。相比于覆膜來(lái)說(shuō)，化學(xué)肥料的使用產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題更為嚴(yán)重。為了能給農(nóng)作物提供充足的養(yǎng)分，農(nóng)戶需要使用大量的化學(xué)肥料，這在一定程度上不僅造成了土壤板結(jié)，而且對(duì)地下水也造成了污染。為了解決以上問(wèn)題，研究人員需要加強(qiáng)對(duì)無(wú)污染、可降解覆膜的研究，加強(qiáng)綠色有機(jī)肥的應(yīng)用力度，有效地改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的污染問(wèn)題。

2.4 在醫(yī)藥方面的應(yīng)用

相比于其他發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō)，雖然我國(guó)對(duì)有機(jī)化學(xué)在醫(yī)藥方面的研究和應(yīng)用起步比較晚，但目前我國(guó)醫(yī)藥行業(yè)已經(jīng)對(duì)有機(jī)化學(xué)的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行了深入研究和應(yīng)用，掌握了豐富的應(yīng)用技巧，并通過(guò)研究人員的努力創(chuàng)新已經(jīng)成功研制出了新的藥物。醫(yī)藥行業(yè)研制出的高分子藥物，在臨床應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中不僅具有高效、低毒的優(yōu)勢(shì)，而且還具有緩釋、靶向的特點(diǎn)。1965年，我國(guó)研制出了人工合成胰島素，這成為我國(guó)醫(yī)藥歷史上一次重大的突破，為我國(guó)醫(yī)藥領(lǐng)域?qū)τ袡C(jī)化學(xué)的有效應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。除此之外，我國(guó)在醫(yī)藥研究方面還有許多重大的成果，比如2015年獲得諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)的著名醫(yī)學(xué)研究人員屠呦呦，她研制的青蒿素在世界醫(yī)藥領(lǐng)域得到了認(rèn)可。青蒿素是一種有機(jī)物，它能夠起到抗瘧疾的作用。經(jīng)過(guò)醫(yī)學(xué)人員的研究，對(duì)青蒿素的基團(tuán)改造之后，可以產(chǎn)生多種不同的衍生物，比如蒿甲醚、二氫青蒿素等。對(duì)青蒿素改造之后，這讓青蒿素的環(huán)境穩(wěn)定性得到了有效提高。目前有機(jī)化學(xué)知識(shí)在我國(guó)新型藥物研究的過(guò)程當(dāng)中，擔(dān)任著至關(guān)重要的角色。傳統(tǒng)的制藥主要是以生物大分子為主，雖然我國(guó)采用有機(jī)化學(xué)知識(shí)制藥已經(jīng)取得了一定的成效，但是在新型藥物研制的過(guò)程當(dāng)中對(duì)有機(jī)合成方法的應(yīng)用在技術(shù)方面依然存在著諸多問(wèn)題。由于有機(jī)化學(xué)在制藥當(dāng)中的應(yīng)用具有一定的不可預(yù)見性，這就讓新型藥物在臨床試驗(yàn)的過(guò)程當(dāng)中具有更大的風(fēng)險(xiǎn)。因此有機(jī)化學(xué)在醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用和研究，還需要研究人員謹(jǐn)慎對(duì)待，以免加大制藥方面的風(fēng)險(xiǎn)。

2.5 在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用

在開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的過(guò)程當(dāng)中，化肥、農(nóng)藥、種子對(duì)農(nóng)作物的產(chǎn)量有著非常重要的影響。要想促進(jìn)這些因素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中發(fā)揮出最大的價(jià)值，需要對(duì)有機(jī)化學(xué)的知識(shí)進(jìn)行有效的應(yīng)用。具體表現(xiàn)在以下方面。其一，在農(nóng)業(yè)播種之前可以通過(guò)相關(guān)的有機(jī)化學(xué)藥劑對(duì)種子進(jìn)行處理。這不僅可以讓種子的發(fā)芽率得到提高，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)增產(chǎn)增收奠定良好的基礎(chǔ)，而且還可以增強(qiáng)種子的抗病蟲害能力，提高種子的生長(zhǎng)效果。其二，有機(jī)高效、低毒農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的應(yīng)用，一方面可以降低病蟲害對(duì)農(nóng)作物的影響，另一方面還可以降低農(nóng)藥對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。其三，有機(jī)化肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的應(yīng)用，不僅可以為農(nóng)作物的生長(zhǎng)提供更多的養(yǎng)分，而且還可以有效地避免和降低化學(xué)肥料對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染程度。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)的發(fā)展，有機(jī)化學(xué)突顯出了越來(lái)越重要的作用。目前我國(guó)在有機(jī)化學(xué)研究方面已經(jīng)取得了重大的成果，并且已經(jīng)滲透到我們生活的方方面面，這在一定程度上極大地提高了人們的生活質(zhì)量和水平。為了促進(jìn)有機(jī)化學(xué)在生活當(dāng)中發(fā)揮出更大的應(yīng)用價(jià)值，研究人員還需要加強(qiáng)對(duì)有機(jī)化學(xué)的研究力度，促進(jìn)有機(jī)化學(xué)的應(yīng)用更加科學(xué)、合理和規(guī)范，從而研究出更多有益的化學(xué)產(chǎn)品，為提高人們的生活質(zhì)量作出更大的貢獻(xiàn)。