Химия помогает не только получать вещества, но и управлять риском: обнаруживать опасные примеси, выбирать менее вредные процессы, контролировать состав продукции и проверять действие лекарств. Во всех четырёх направлениях действует общий порядок: определить вещество и его количество, оценить превращения, сопоставить результат с целью и только после этого принять решение.
Экологическая безопасность
Химические методы позволяют обнаруживать вещества в воздухе, воде и почве, измерять их содержание и наблюдать изменения во времени. Одного факта присутствия недостаточно: важны концентрация, форма вещества, путь попадания и продолжительность воздействия.
Химия используется на разных этапах защиты окружающей среды:
анализ проб выявляет загрязнитель;
разделение, фильтрация, сорбция, осаждение и химическое превращение помогают удалить его из воды или газа;
нейтрализация переводит избыток кислоты или щёлочи в менее опасную форму при контролируемых условиях;
катализ позволяет проводить некоторые процессы быстрее и с меньшими затратами вещества и энергии;
повторное измерение после очистки показывает, достигнута ли цель.
Безопасный процесс оценивают по всему пути вещества: получение сырья, производство, использование, переработка отходов. Нельзя объявлять продукт экологичным только по одному удобному свойству.
Энергетическая безопасность
Энергетика связана с химическими превращениями топлива и с электрохимическими источниками тока. Химические знания нужны, чтобы:
оценивать состав и теплотворную способность топлива;
снижать образование вредных продуктов при горении;
создавать аккумуляторы и другие системы накопления энергии;
использовать катализаторы для более эффективных превращений;
выбирать материалы, устойчивые к нагреванию, коррозии и многократным циклам работы;
перерабатывать отработанные материалы и возвращать ценные компоненты.
Энергетическая безопасность означает не только наличие источника энергии, но и надёжность, контролируемость, допустимое воздействие на человека и среду и возможность обращения с отходами.