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古代人们的生活更多地依赖于直接利用,或从中提取所需要的东西。由于这些物质的固有性能满足不了人们的需求,便产生了各种加工技术,把天然物质转变成具有多种性能的新物质,并且逐步在工业生产的规模上付诸实现。起初,生产这类产品的是手工作坊,后来演变为工厂,并逐渐形成了一个特定的生产部门,即化学工业。随着生产力的发展,有些生产部门,如冶金、炼油、造纸、制革等,已作为立的生产部门从化学工业中划分出来。当大规模石油炼制工业和石油化工蓬勃发展之后,以化学、物理学、数学为基础并结合其他工程技术,研究化工生产过程的共同规律,解决规模放大和大型化中出现的诸多工程技术问题的学科--化学工程进一步完善了。它把化学工业生产提高到一个新水平,从经验或半经验状态进入理论和预测的新阶段(见化学工程发展史),使化学工业以其更大规模生产的创造能力,为人类增添大量物质财富,加快了人类社会发展的进程。
从此,人们常以烃类裂解生产乙烯的能力,作为一个国家石油化工生产力发展的标志。另一方面,哈伯-博施法合成氨高压高温技术在工业上实现,硝酸投入生产,使大量的硝化物质出现,尤其是使火炸药工业从黑火药发展到奥克托今,炸药的比能量提高了十几倍。这不仅解决了战争之急需,更重要的是在矿山、铁路、桥梁等民用爆破工程上,得到了应用。此外,对于核工程中同位素分离和航天事业中火箭推进剂的应用,化工都作出了关键性的贡献。
早期,人类采用天然作物病虫害。直到19世纪末,近代化学工业形成以后,采用巴黎绿(砷制剂)杀马铃薯甲虫、波尔多液防治葡萄霜霉病,农业才开始了化学防治的新时期。20世纪40年代生产了有机氯、有机磷、苯氧乙酸类等杀虫剂和除草剂,广泛用于农业、林业、畜牧业和公共卫生。但这一代农药中有些因高残留、高毒,造成生态污染,已被许多国家禁用。开发了一些、低残留、低毒的新农药,其中拟除虫菊酯(除虫菊是具有除虫作用的植物)是一种仿生农药,每亩用量只几克,不污染环境,已经投入工业生产。此外,生物农药是21世纪来在农药研究中是活跃的一个领域。