علم الكيمياء من العلوم الحياتية الهامة، يهدف للحفاظ على الحياة البشرية والبيئة والطبيعة، وسنتعرف في هذا المقال على تعريف علم الكيمياء لغة واصطلاحا وأهمية ذلك العلم.
تعريف علم الكيمياء لغة واصطلاحا
أصل كلمة كيمياء هو كلمة عربية (كمي) ومعناها ستر وخفي، حيث عند تحويل المواد الأولية إلى مركبات جديدة، تبدو المواد الأولية كما لو كانت اختفت.
العلم الذي يتعامل مع خواص المواد وتركيبها وهيكلها، والتحولات التي تمر بها، والطاقة التي يتم إطلاقها أو امتصاصها أثناء هذه العمليات.
تتكون كل مادة سواء كانت طبيعية أو ناتجة، من نوع واحد أو أكثر من الأنواع الفردية من الذرات التي تم تحديدها كعناصر، وعلى الرغم من أن هذه الذرات تتكون بدورها من جزيئات أولية إلا أنها تشكل اللبنات الأساسية للمواد الكيميائية.
يهتم علم الكيمياء بخصائص الذرات والقوانين التي تحكم توليفاتها وكيف يمكن استخدام هذه الخواص لتحقيق أغراض محددة.
علم الكيمياء في التاريخ
سعى البشر دائمًا إلى تحديد واستخدام وتغيير المواد الموجودة في البيئة المحيطة بهم، حيث عثر الخزافون الأوائل على زجاجات جميلة لأغراض التزيين وصنع الأواني.
استخدم الرعاة أساليب التخمير لصنع الجبن والبيرة والنبيذ، كما أبتكرت ربات البيوت الصابون من رماد الخشب، بل أبتكر الناس صنع البرونز من الجمع بين النحاس والقصدير، وأبتكر الحرفيين طرق دبغ الجلود، وكل ما سبق هو أساس التوصل إلى علم الكيمياء.
في القرن الثامن الميلادي أصبح جابر بن حيان، عالم فلك وفيلسوف وعالم، من أوائل من استخدم الأساليب العلمية لدراسة المواد، وأصبح معروفًا باسم (أب الكيمياء).
يُعتقد أنه ألف نحو 22 مخطوط تصف طرق التقطير والتبلور والتسامي والتبخر، وقد أبتكر جهاز يستخدم لتقطير ودراسة الأحماض، كما قام بتطوير نظام تصنيف كيميائي مبكر باستخدام خصائص المواد التي درسها.
تطور علم الكيمياء
تهتم الكيمياء أيضًا باستخدام المواد الطبيعية وخلق المواد الاصطناعية، وأبسط العمليات اليومية تعتمد على الكيمياء مثل الطبخ والتخمير وصناعة الزجاج والمعادن كلها عمليات كيميائية تعود إلى بداية الحضارة القديمة.
اليوم شهد القرن العشرين تقدماً هائلاً في فهم علم الكيمياء حتى داخل الكائنات الحية.
تم استخدام علم الكيمياء في التفسير الجزيئي للصحة والمرض وخلق أدوات متطورة في ذلك المجالات وصناعة الأدويةي، وقد تم تمييز وإنتاج أكثر من 8,000,000 مادة كيميائية مختلفة طبيعية وصناعية، في حين كان العدد أقل من 500,000 في عام م 1965م.
أهمية الكيمياء التحليلية
معظم المواد الموجودة على سطح الأرض مثل الخشب أو الفحم أو المعادن أو الهواء، هي مزيج من العديد من المواد الكيميائية المختلفة والمميزة.
كل مادة كيميائية نقية مثل الأكسجين أو الحديد أو الماء لها مجموعة مميزة من الخصائص التي تمنحها هويتها الكيميائية.
تساعد الكيمياء التحليلة على التعرف على تلك العناصر وتحديد كمياتها في المركبات المختلفة.
على مر السنين، اكتشف الكيميائيون تفاعلات كيميائية تشير إلى وجود هذه المواد الأولية عن طريق إنتاج منتجات يمكن رؤيتها بسهولة ويمكن تحديدها، فمثلًا يمكن اكتشاف الحديد بالوسائل الكيميائية إذا كان موجودًا في عينة مقدارها جزء واحد لكل مليون أو أكثر.
بعض الاختبارات النوعية البسيطة للغاية تكشف عن وجود عناصر كيميائية محددة بكميات أقل، فمثلًا يكون اللون الأصفر المنقول إلى اللهب بواسطة الصوديوم مرئيًا إذا كان للعينة التي يتم إشعالها ما لا يقل عن مليار من جرام الصوديوم.
سمحت مثل هذه الاختبارات التحليلية للكيميائيين بتحديد أنواع الشوائب وكمياتها في المواد المختلفة وتحديد خصائص المواد النقية .
دور علم الكيمياء في الحفاظ على البيئة
الطلب في المجتمعات الحديثة على مجموعة متنوعة من الأطعمة الآمنة والسلع الاستهلاكية بأسعار معقولة، والحاجة إلى تقنيات توفير العمالة تضع عبئًا كبيرًا على البيئة.
تنتج جميع المصانع الكيماوية وإذا لم يتم التخلص من تلك النفايات دائمًا بشكل دقيق قد يؤدي ذلك إلى زيادة مشاكل التلوث خاصًة مع نمو سكان العالم.
تعتمد تقنيات الكيمياء التحليلية بشكل كبير على الحفاظ على بيئة نظيفة عن طريق خلق طرق آمنة واقتصادية لإزالتها أو إعادة استخدامها حيث يسعى الكيميائيون التحليليون إلى تطوير تقنيات وأدوات دقيقة لذلك الغرض الهام عالميًا.
المرجع
مصدر 1
مصدر 2
