32 Билет. Биотехнологии - прикладное направление современной биологии. Применение биотехнологий в отраслях современного народного хозяйства.

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.

Биотехнологией часто называют применение генной инженерии в XX–XXI веках, но термин относится и к более широкому комплексу процессов модификации биологических организмов для обеспечения потребностей человека, начиная с модификации растений и одомашненных животных путем искусственного отбора и гибридизации. С помощью современных методов традиционные биотехнологические производства получили возможность улучшить качество пищевых продуктов и увеличить продуктивность живых организмов.

До 1971 года термин «биотехнология» использовался, большей частью, в пищевой промышленности и сельском хозяйстве. С 1970 года учёные используют термин в применении к лабораторным методам, таким, как использование рекомбинантной ДНК и культур клеток, выращиваемых in vitro.

Биотехнология основана на генетике, молекулярной биологии, биохимии, эмбриологии и клеточной биологии, а также прикладных дисциплинах — химической и информационной технологиях и робототехнике.

Гибридизация — процесс образования или получения гибридов, в основе которого лежит объединение генетического материала разных клеток в одной клетке.

Может осуществляться в пределах одного вида (внутривидовая гибридизация) и между разными систематическими группами (отдалённая гибридизация, при которой происходит объединение разных геномов). Для первого поколения гибридов часто характерен гетерозис, выражающийся в лучшей приспособляемости, большей плодовитости и жизнеспособности организмов. При отдалённой гибридизации гибриды часто стерильны.

Гибридизация — процесс, на основе которого возникает и реализуется комбинативная изменчивость — один из факторов эволюции.

33 Билет. Технологии строительства.

Кирпичный или каменный дом в представлении большинства соотечественников является самым предпочтительным, хотя и затратным вариантом как наиболее надежный, долговечный, и способный соответствовать любому проживанию: и постоянному и временному. Он представительный, и вполне пригоден исполнять имиджевые функции. Все это правда, но лишь от части. Все зависит от конкретных условий и места постройки. Необходимость глубокого и мощного фундамента может, например, войти в неразрешимое противоречие с имеющейся почвой, не позволяющей возводить тяжелые строения. Теплопроводность камня или кирпича явно выше чем у дерева, а значит тепло сохраняется хуже. Пожароустойчивость также весьма мифична. Горят любые дома, а причина – не в материале, а в неправильно сделанной электропроводке, способной прикончить любой дом.

Деревянный дом – вот настоящее поле приложения современных технологий строительства.

Простейшая и древнейшая технология строительства из дерева– сруб из обычного нецилиндрованного бревна, строится вручную. Используется редко, стоит не дешево, выглядит грубо и не изящно, возводится долго по причине необходимости усадки (срок не менее года). Технологии строительства во многом утеряны по причине отсутствия настоящих мастеров. Зато, если уж правильно построят, при условии правильного подбора и выдержки бревна, простоит 100 и более лет.

Современные технологии строительства деревянных домов представляют собой, на сегодняшний день, наибольшее разнообразие среди всех прочих материалов. В целом технологии можно свести к нескольким видам с более или менее четко выделенными характерными чертами.

Канадская технология – каркасно-щитовая. Основа этой технологии строительства - каркас из дерева, между стойками которого прокладывают синтетический утеплитель. Щиты могут быть изготовлены из вагонки, сайдинга, гипсокартона и т.п. с разнообразными наполнителями. Строится быстро, поскольку основная часть строительного процесса осуществляется в производственных цехах, дерева требует в два раза меньше чем цельнодеревянный дом, тепло держит лучше кирпича, бревна или бруса, пожаробезопасна, так как имеет специальную пропитку. Дома, выстроенные по канадской технологии, обладают достаточной прочностью, несмотря на кажущуюся внешнюю хлипкость конструкции. Однако, могут быть проблемы с экологичностью, так как иногда синтетика может присутствовать в качестве утеплителя, по той же причине затруднен воздухо - и влагообмен, то есть необходимо тщательно спроектировать вентиляцию. Эстетические возможности каркасно-щитовой технологии также весьма ограничены. Шедевр архитектуры при этой технологии строительства вряд ли получится.

Немецкая технология строительства, по существу, является разновидностью канадской. Отличие заключается в том, что каркас дома изготавливается из металла, что повышает прочность и долговечность всей конструкции. Как правило, эта технология строительства предполагает большие площади остекления. Могут быть проблемы с крепежом панелей, зато не надо заботиться о гниении каркаса. Для стен используются сендвич-панели, аналогичные панелям, используемым при канадской технологии. Стоимость, соответственно, значительно выше. Минусы такие же, как у канадской.

Финская технология строительства, или лучше сказать «условно-финская» заключается в использовании оцилиндрованного бревна или клееного бруса. Задача финской технологии (как и любой современной технологии строительства) – перетащить максимум трудоемких операций со строительной площадки под крышу цеха, передав самые затратные по деньгам и времени манипуляции от склонных к алкоголизму плотников не страдающей утренним похмельем машине. Оцилиндрованное бревно близко по физико-химическим свойствам обычному рубленному. Строится в три раза быстрее, поскольку допускает монтаж «с колес», сборка – по плану, а не по наитию. Общий вид и эстетические возможности в целом гораздо шире и разнообразнее, чем у обычного бревна.

Клееный брус – почти идеальная технология строительства по-фински. Суть заключается в склеивании в производственных условиях тщательно подобранных, обработанных и высушенных ламелей из хвойных пород (сосна, ель, лиственница) в единый брус заданной толщины. Главный плюс в минимальной усадке конструкции – до 1%. Оцилиндрованное бревно и цельный брус дают до 20% усадки. Низкая влажность материала имеет максимальную устойчивость к изменению геометрии, его попросту не коробит. Клееный брус не растрескивается и обладает прекрасной терморегуляцией. Эстетические возможности позволяют обойтись без отделки. Одним словом, достойнейшая технология.

34 Билет. Развитие химических технологий. Химические процессы. Виды катализа. Применение катализа в химических технологиях.

Химическая технология — это наука о процессах и методах химической переработки сырья и промежуточных продуктов.

Химическая промышленность выделилась в отдельную отрасль с началом промышленного переворота. Первые заводы по производству серной кислоты — важнейшей из минеральных кислот, применяемых человеком, были построены в 1740. Для обеспечения потребностей развивающихся текстильной и стекольной промышленности возникло производство кальцинированной соды. Первые содовые заводы появились в 1793.

Сырьевые связи, раннее возникновение индустрии способствовали становлению Великобритании, как мирового лидера в химическом производстве, на протяжении трёх четвертей XIX в. С конца XIX в. с ростом потребности экономик в органических веществах лидером в химической промышленности становится Германия. Благодаря быстрому процессу концентрации производств, высокому уровню научно-технического развития, активной торговой политике Германия к началу XX в. завоёвывает мировой рынок химической продукции.

В США химическая промышленность начала развиваться позже, чем в Европе, но уже к 1913 по объёму производства химической продукции США заняли и с тех пор удерживают 1-е место в мире среди государств. Этому способствуют богатейшие запасы полезных ископаемых, развитая транспортная сеть, мощный внутренний рынок. Лишь к концу 80-х годов химическая индустрия стран ЕС в общем исчислении превысила объёмы производства в США.

Установление закономерностей каждой из групп процессов химической технологии открыло зеленый свет перед химической промышленностью. Ведь теперь расчет любого, самого нового химического производства выполняется по известным методикам и почти всегда можно использовать серийно выпускаемые аппараты.

Быстрое развитие химической технологии стало основой химизации народного хозяйства нашей страны. Создаются новые отрасли химического производства, а главное, процессы и аппараты химической технологии широко внедряются в другие отрасли народного хозяйства и в быт. Они лежат в основе производства удобрений строительных материалов, бензина и синтетических волокон. Любое современное производство, независимо от того, что оно выпускает — автомобили, самолеты или детские игрушки, не обходится без химической технологии.

Одна из наиболее интересных задач, которая может быть решена с помощью химической технологии в недалеком будущем,— использование ресурсов Мирового океана. Вода океана содержит практически все элементы, необходимые человеку. В ней растворены 5,5 млн. т золота и 4 млрд. т урана, огромные количества железа, марганца, магния, олова, свинца, серебра и других элементов, запасы которых на суше истощаются. Но для этого необходимо создать совершенно новые процессы и аппараты химической технологии.