الكيمياء هو مجال دراسة المادة وخصائصها وكيف تتفاعل المواد مع بعضها البعض، ويعتقد البعض أن الكيميائيين هم مجرد علماء يخلطون سؤائل غريبة في المختبر، ولكن الحقيقة أن الكيمياء هى جزء من كل شيء في حياتنا، وسوف نقدم لكم اليوم مقال عن الكيمياء وأنواعها.
مقال عن الكيمياء
فروع الكيمياء
هناك خمسة فروع رئيسية للكيمياء ولكل فرع العديد من مجالات الدراسة، وتتمثل هذه الفروع فيما يلي:
- الكيمياء التحليلية: وهى تستخدم في الملاحظة النوعية والكمية لتحديد وقياس الخواص الفيزيائية والكيميائية للمواد.
- الكيمياء الفيزيائية وهى تجمع بين الكيمياء والفيزياء، حيث يدرس الكيميائيون الفيزيائيون كيفية تفاعل المادة والطاقة، وتعتبر الديناميكا الحرارية والميكانيكا هما فرع من الفروع الهامة للكيمياء الفيزيائية.
- الكيمياء العضوية وهى تدرس المركبات التي تحتوي على عنصر الكربون على وجه التحديد، ويحتوي الكربون على العديد من الخصائص الفريدة التي تسمح له بتكوين روابط كيميائية معقدة وجزيئات كبيرة جدًا، وتُعرف الكيمياء العضوية باسم “كيمياء الحياة” لأن جميع الجزيئات التي تشكل الأنسجة الحية تحتوي على الكربون كجزء من تركيبها.
- الكيمياء الحيوية: وهي دراسة العمليات الكيميائية التي تحدث داخل الكائنات الحية.
مجالات الدراسة
هناك مجالات لا حصر لها من الدراسة، والعديد من هذه المجالات لها آثار مهمة على حياتنا اليومية.
وتدخل الكيمياء في العديد من المنتجات سواء في الطعام الذي نأكله والملابس التي نرتديها والمواد التي نبني بها منازلنا.
تساعد الكيمياء في حماية بيئتنا من المخاطر المحتملة والبحث عن مصادر جديدة للطاقة.
كيمياء الغذاء
يتعامل علم الأغذية مع المكونات البيولوجية الثلاثة للغذاء وهى الكربوهيدرات والدهون والبروتينات.
وتتمثل الكربوهيدرات في السكريات والنشويات، أما الدهون والزيوت فهي أجزاء أساسية من أغشية الخلايا وتساعد على تليين الأعضاء الموجودة داخل الجسم.
نظرًا لأن الدهون تحتوي على 2.25 أضعاف الطاقة لكل جرام مقارنة بالكربوهيدرات أو البروتينات، يحاول الكثير من الناس الحد من تناولها لتجنب زيادة الوزن.
البروتينات عبارة عن جزيئات معقدة تتكون من 100 إلى 500 من الأحماض الأمينية التي يتم ربطها معًا وتحويلها إلى أشكال ثلاثية الأبعاد.
يهتم علماء الأغذية أيضًا بالمكونات غير العضوية للأغذية مثل محتواها من الماء والمعادن والفيتامينات والإنزيمات.
ويعمل الكيميائيون في مجال الحفاظ على جودة وسلامة الأغذية بأنواعها المختلفة.
وقد يعمل الكيميائيون في مجال الأغذية من أجل القطاع الخاص لتطوير منتجات جديدة أو تحسين معالجتها.
وقد يعملون أيضًا مع الوكالات الحكومية مثل أقسام إدارة الغذاء والدواء لفحص المنتجات الغذائية ومقدمي الخدمات لحمايتنا من التلوث أو الممارسات الضارة.
يقوم الكيميائيون الغذائيون باختبار المنتجات لتوفير المعلومات عنها في ملصقات التغذية أو لتحديد كيف تؤثر التعبئة والتغليف والتخزين على سلامة وجودة الطعام.
وتعمل النكهات مع المواد الكيميائية لتغيير مذاق الطعام، وقد يعمل الكيميائيون أيضًا على تحسين اللون أو الرائحة أو الملمس للأطعمة المختلفة.
الكيمياء البيئية
يدرس الكيميائيون البيئيون كيفية تفاعل المواد الكيميائية مع البيئة الطبيعية المحيطة بنا.
الكيمياء البيئية هي دراسة متعددة التخصصات تحتوي على كل من الكيمياء التحليلية والعلوم البيئية.
يجب على الكيميائيين البيئيين أولاً فهم المواد الكيميائية والتفاعلات الكيميائية الموجودة في العمليات الطبيعية التي تحدث في المياه والتربة والهواء.
كما يقومون بأخذ العينات والتحليل لتحديد ما إذا كانت الأنشطة البشرية قد ساعدت على تلوث البيئة أو تسببت في حدوث تفاعلات ضارة تؤثر عليها.
ويقوم الكيميائيون باختبار جودة المياه في الأنهار والبحيرات ومياه المحيط بحثًا عن خصائص مختلفة مثل الأكسجين الذائب والملوحة والتعكر والرواسب المعلقة والرقم الهيدروجيني.
ويجب أن تكون المياه الموجهة للاستهلاك البشري خالية من الملوثات الضارة، ويمكن معالجتها بمواد مضافة مثل الفلورايد والكلور لزيادة سلامتها.
الكيمياء الزراعية
تهتم الكيمياء الزراعية بالمواد والتفاعلات الكيميائية التي تشارك في إنتاج وحماية واستخدام المحاصيل والماشية.
إنه مجال متعدد التخصصات يرتبط ببقية العلوم الأخرى، وقد يعمل الكيميائيون الزراعيون مع وزارة الزراعة أو وكالة حماية البيئة أو إدارة الغذاء والدواء أو في مجال الصناعات الخاصة.
يقوم الكيميائيون الزراعيون بتطوير الأسمدة والمبيدات الحشرية ومبيدات الأعشاب اللازمة لإنتاج المحاصيل على نطاق واسع.
يجب عليهم أيضًا مراقبة كيفية استخدام هذه المنتجات وتأثيراتها على البيئة، وتطوير المكملات الغذائية لزيادة إنتاجية قطعان اللحوم والألبان.
الهندسة الكيميائية
يقوم المهندسون الكيميائيون بالبحث وتطوير المواد أو العمليات الجديدة التي تحتوي على تفاعلات كيميائية.
وتجمع الهندسة الكيميائية بين الكيمياء ومفاهيم الهندسة والاقتصاد لحل المشكلات التكنولوجية.
كما تنقسم وظائف الهندسة الكيميائية إلى مجموعتين رئيسيتين وهى التطبيقات الصناعية وتطوير منتجات جديدة.
تتطلب الصناعات من المهندسين الكيميائيين ابتكار طرق جديدة لجعل تصنيع منتجاتهم أسهل وأكثر فعالية من حيث التكلفة.
ويشارك المهندسون الكيميائيون في تصميم وتشغيل مصانع المعالجة، وتطوير إجراءات السلامة للتعامل مع المواد الخطرة، بالإضافة إلى الإشراف على تصنيع كل المنتجات التي نستخدمها تقريبًا.
ويعمل المهندسون الكيميائيون على تطوير منتجات وعمليات جديدة في جميع المجالات التي تشمل الأدوية والوقود ومكونات الكمبيوتر وغيرها.
الجيوكيمياء
يجمع علماء الجيوكيمياء بين الكيمياء والجيولوجيا لدراسة التركيب والتفاعل بين المواد المختلفة.
قد يقضي الكيميائيون الجيولوجيون وقتًا أطول في الدراسات الميدانية أكثر من الكيميائيين المتخصصين في المجالات الأخرى.
ويعمل الكثيرون في هيئة المسح الجيولوجي أو وكالة حماية البيئة ويقومون بتحديد تأثير عمليات التعدين والنفايات على جودة المياه والبيئة.
وقد يسافرون إلى مناجم مهجورة عن بعد لجمع العينات وإجراء تقييمات ميدانية.
ويتم توظيف الكيميائيين الجيولوجيين في شركات النفط والغاز للمساعدة في العثور على احتياطيات جديدة من الطاقة.
وقد يعملون أيضًا على خطوط أنابيب ومنصات نفط لمنع التفاعلات الكيميائية التي قد تسبب انفجارات أو انسكابات.
