提取制造重要材料

化学还可深入物质分子内部，采用更换原子种类的方法，提取所需物质，发展生产。例如作为当前社会生产重要支柱钢铁工业的原料铁矿石来说，其中所存在的铁是同氧或硫等原子结合着，并不具备钢铁材料的性能，不能直接作为金属材料使用。为此需要运用化学加工手段把同铁结合的氧等元素的原子分开，以游离出单质态的金属铁，进而加工成铁碳合金——生铁或钢材。目前工业上通常是以碳或一氧化碳为还原剂，同铁矿石相作用，更换其原子，变铁的氧化物为碳的氧化物，从而提取出金属铁，进而再炼成钢，以满足汽车、拖拉机、机器制造以及国防工业等生产领域的需要。以碳等非金属元素原子更换各种矿石中的，以化合态存在的金属元素原子，是目前冶金工业生产中通常采用的方法，以制取钢铁和铜铝等黑色金属和有色金属材料。可以看出，化学在冶金工业生产中的作用是至关重要的。
     可以说，没有化学就没有冶金工业。这是绝非夸张的结论。美国化学家西博格所说，“地球的矿物只有当发现了精炼、加工、改造或将它们转变成有用的形式以后，它才成为自然资源的这一点或许是重要的。而这一工业流程的关键通常是一系列化学反应”。①确是如此。化学还可以对物质分子进行聚合加工，变小分子为大分子，低分子为高分子，使物质性能发生质的飞跃，创制出自然界前所未有过的新型产品。以生产高分子合成材料为例，化学在从煤或石油中得到乙炔或乙烯等有机低分子化合物后，可以在一定的温度、压力和催化剂的条件下，将其聚合成分子量巨大的高分子，进而可以创造出尼龙、塑料、合成橡胶等许多自然界未曾出现过的崭新的聚合物族类。它们不仅可以作为棉、麻、丝等天然纤维，以至天然橡胶、木材、纸张、皮革、玻璃和金属材料的代用品或替换物，而且还可以具有许多天然材料所不及的优异性能，诸如高强度、轻重量、耐腐蚀、耐磨损和耐高温等性能，可以广泛应用于社会生产和社会生活等各个方面，而使人类进入到“高分子时代”。化学能够聚合低分子为高分子，被认为是改变20世纪面貌的一项重大的科学发明。对人类社会赖以生存和发展的材料生产带来了变革性的影响。据专家预计，到2000年时化学高分子合成材料的比重将可达到整个材料应用的78％。可以预见，化学通过聚合分子的途径，还可以不断创制出数量更多，性能更加优异的前所未有过的新型材料，为社会生产的发展做出更加卓越的贡献。