اذهب إلى: تصفح، ابحث

بحث عن مادة الكيمياء

التاريخ آخر تحديث بتاريخ 11 / 04 / 2019
الكاتب اسماء ابو حديد

بحث عن مادة الكيمياء

بحث عن مادة الكيمياء

الكيمياء هي دراسة المادّة، وخصائصها، وبحث كيفيّة وسبب اتّحاد الموادّ أو انفصالها لتشكِّل موادّ أخرى، وكيفيّة تفاعل الموادّ مع الطّاقة. يعتقد الكثير من النّاس أنّ الكيميائيين هم علماء يقومون بتجارب لا تخرج عن حدود المختبر، ولكن الحقيقة جميع النّاس يستخدمون الكيمياء لأغراض مختلفة، وفهم مفاهيم الكيمياء الأساسيّة مهمٌّ لكلّ مهنة تقريبًا؛ لأنّ الكيمياء جزء من كلِّ شيء في حياتنا. تتكوّن كلُّ الموادِّ المحيطة بالإنسان من تفاعلات كيميائيّة خاصّة بها، حتّى في الجسم تحدث تفاعلات كيميائيّة. تُشارك الكيمياء في جميع الأنشطة اليوميّة من الزّراعة إلى الطّبخ وتنظيف المنازل والأجساد وإطلاق مكوك فضائيّ، والكيمياء هي أحد العلوم الفيزيائيّة التي تُساعد على وصف وشرح العالم من حولنا.

فروع مادة الكيمياء

تنقسم مادة الكيمياء إلى خمسة فروع رئيسيّة وهي:

  • الكيمياء التّحليليّة: وهي تحليل الملاحظات النّوعيّة والكمّيّة لتحديد وقياس الخواصّ الفيزيائيّة والكيميائيّة للمواد.
  • الكيمياء الفيزيائيّة: يجمع هذا الفرع بين الكيمياء والفيزياء، ويدرس الكيميائيون الفيزيائيون كيفيّة تفاعل المادّة والطّاقة، والديناميكا الحراريّة، والميكانيكا الكمّيّة، وهما فرعان مهمّان من الكيمياء الفيزيائيّة.
  • الكيمياء العضويّة: يختصُّ هذا الفرع بالمركّبات التي تحتوي على عنصر الكربون، لأنّ الكربون يحتوي على العديد من الخصائص الفريدة التي تسمح له بتكوين روابط كيميائيّة معقّدة وجزيئات كبيرة جدًّا، وتُعرف الكيمياء العضويّة بكيمياء الحياة؛ لأنّ جميع الجزيئات التي تشكّل الأنسجة الحيّة تحتوي على الكربون كجزء من تركيبها.
  • الكيمياء غير العضويّة: تختصُّ بدراسة موادٍّ مثل المعادن، والغازات التي لا تحتوي على الكربون كجزء من تركيبها.
  • الكيمياء الحيويّة: هي دراسة العمليّات الكيميائيّة التي تحدث داخل الكائنات الحيّة.

مجالات دراسة مادة الكيمياء

ضمن الفروع الخمسة السّابقة هناك مجالات لدراسة مادة الكيمياء لا حصر لها، والعديد منها له آثار مهمّة على حياتنا اليوميّة، ويقوم الكيميائيّون بتحسين العديد من المنتجات اليوميّة، مثل الطّعام والملابس وموادّ البناء، وُيساعدون في حماية البيئة والبحث عن مصادر جديدة للطّاقة، وفيما يلي عدد من مجالات دراسة مادة الكيمياء:

علم الأغذية

يتعامل علم الأغذية مع المكوّنات البيولوجيّة الثلاثة للغذاء وهي الكربوهيدرات والدّهون والبروتينات، تُشكّل الكربوهيدرات والسّكّريّات والنّشويّات الوقود الكيميائيّ اللّازم لعمل الخلايا، والدّهون فهي جزء أساسيّ من أغشية الخلايا، وتليين الأعضاء داخل الجسم، ونظرًا لأنّ الدّهون تحتوي على 2.25 أضعاف الطّاقة لكلّ غرام مقارنة بالكربوهيدرات والبروتينات، فإنّ الكثير من النّاس يحاولون الحدَّ من تناولها لتجنُّب زيادة الوزن، أمّا البروتينات فهي جزيئات معقّدة تتكوّن من 100 إلى 500 من الأحماض الأمينيّة التي يتمّ ربطها معًا وتطويقها بأشكال ثلاثيّة الأبعاد، وهي ضروريّة في تركيب كلِّ خليّة وتأدية وظائفها، وجميع الأجسام تُنتج الأحماض الأمينيّة التي تحتاج لها، ما عدا ثمانية أنواع أساسيّة يجب أن يحصل الجسم عليها من الغذاء، لذلك يهتمُّ علماء الأغذية بالمكوّنات غير العضويّة للأغذية من حيث احتوائها على الماء والمعادن والفيتامينات والإنزيمات.

الكيمياء البيئيّة

يدرُس الكيميائيون البيئيّون كيفيّة تفاعل الموادّ الكيميائيّة مع البيئة الطّبيعيّة، وتُعرف الكيمياء البيئية بأنّها دراسة متعدّدة التّخصّصات تشتمل على كلّ من الكيمياء التّحليليّة وفهم العلوم البيئيّة، لذلك يجب على الكيميائيين البيئيين أولًا فِهمُ الموادّ الكيميائيّة والتّفاعلات الكيميائيّة الموجودة في العمليّات الطّبيعيّة في المياه، والتّربة والهواء، ويُمكن تحديد ما إذا كانت الأنشطة البشريّة قد لوّثت البيئة، أو تسبّبت في تفاعلات ضارّة تؤثّر عليها، عن طريق أخذ العيّنات وتحليلها.

دراسة نوعيّة المياه مجال مهمٌّ في الكيمياء البيئيّة، فهم يقومون بفحص جودة المياه باختبار الأنهار والبحيرات ومياه المحيط بحثًا عن خصائص مثل الأكسجين المذاب، والملوحة، والتّعكّر، والرّواسب العالقة فيها، ودرجة الحموضة، ويجب أن تكون المياه المُستخدمة في الاستهلاك البشريّ خالية من الملوّثات الضّارّة، وبما أنّه لا يوجد مياه نقيّة تمامًا في الطّبيعّة؛ حيث أنّه دائمًا يوجد موادُّ ذائبة فيها مثل المعادن، لذلك تتمُّ إضافة موادَّ لمعالجتها مثل الفلورايد والكلور.

الكيمياء الزّراعيّة

تدرس الكيمياء الزّراعيّة الموادَّ والتّفاعلات الكيميائيّة التي تشارك في إنتاج وحماية واستخدام المحاصيل الزّراعيّة والماشية، وهي مجال متعدّد التّخصّصات، ويعتمد على العلاقات مع العديد من العلوم الأخرى، ويعمل الكيميائيّون في أماكن مختلفة مثل وزارة الزّراعة، أو وكالات حماية البيئة، أو إدارة الغذاء والدّواء، أو في الصّناعات الخاصّة.

يقوم الكيميائيون الزّراعيون بتطوير الأسمدة والمبيدات الحشريّة ومبيدات الأعشاب اللّازمة لإنتاج المحاصيل على نطاق أوسع، ويجب عليهم مراقبة كيفيّة استخدام هذه المنتجات وتأثيراتها على البيئة، وتطوير المكمّلات الغذائيّة لزيادة إنتاجيّة قطعان الماشية من اللّحوم والألبان. تتطلّب المعالجة الوراثيّة للمحاصيل المقاومة لمبيدات الأعشاب المستخدمة في مكافحة الحشائش التي تنمو في الحقول بين الأشجار المثمرة، فهمًا مفصّلًا لكلٍّ من النّباتات والموادّ الكيميائيّة على المستوى الجزيئيّ، ويجب أن يكون علماء الكيمياء الحيويّة على علم بعلم الوراثة، والكيمياء، واحتياجات العمل لتطوير المحاصيل.

الهندسة الكيميائيّة

تجمع الهندسة الكيميائيّة بين فهم الكيمياء بشكل عامٍّ، ومفاهيم الهندسة والاقتصاد لحلِّ المشكلات التّكنولوجيّة، ويقوم المهندسون الكيميائيون بالبحث وتطوير الموادّ أو العمليّات الجديدة باستخدام تفاعلات كيميائيّة، وتنقسم وظائف الهندسة الكيميائية إلى مجموعتين رئيسيتين هما التّطبيقات الصّناعيّة، وتطوير منتجات جديدة. تتطلّب الصّناعات من المهندسين الكيميائيين ابتكار طُرق جديدة لجعل تصنيع المنتجات أسهل وأكثر فعاليّة من حيث التّكلفة، ويشارك المهندسون الكيميائيون في تصميم وتشغيل مصانع المعالجة، وتطوير إجراءات السّلامة للتّعامل مع المواد الخطرة، والإشراف على تصنيع جميع المنتجات المستخدَمَة يوميًّا، ويعمل المهندسون الكيميائيون أيضًا على تطوير منتجات وعمليّات جديدة في كلّ المجالات مثل صناعة الأدوية والوقود وأجزاء الكمبيوتر.

الجيولوجيا الكيميائيّة

يجمع علماء الجيولوجيا بين الكيمياء والجيولوجيا لدراسة التّركيب والتّفاعل بين الموادِّ الموجودة في الأرض، ويقضي الكيميائيون الجيولوجيون وقتًا أطول في الدّراسات الميدانيّة، أكثر من علماء الكيمياء في التّخصّصات الأخرى. يعمل الكثيرون لدى هيئة المسح الجيولوجيّ، أو وكالة حماية البيئة لتحديد كيفيّة تأثير عمليّات التّعدين والنّفايات على جودة المياه والبيئة، وقد يسافرون إلى مناجم مهجورة عن بعد لجمع العيّنات وإجراء تقييمات ميدانيّة، وقد يتّبعون مجرى تجمّع المياه لتقييم كيفيّة انتقال الملوّثات عبر النّظام المائيّ، ويتمّ توظيف الكيميائيين الجيولوجيين في شركات النّفط والغاز للمساعدة في العثور على احتياطيّات جديدة من الطّاقة، وقد يعملون أيضًا على خطوط أنابيب ومنصات النّفط؛ لمنع حدوث التّفاعلات الكيميائيّة التي قد تسبّب انفجارات أو انسكابات.

الكيمياء إلى حدٍّ كبير علم تراكميّ، يزداد عدد ملاحظاتها وظواهرها المدروسة بمرور الوقت، وليست جميع الاكتشافات صحيحة تمامًا؛ لأنّه مع التّطوّر المستنرِّ على تجاربه، قد يظهر بعض الخطأ في النّظريّات السّابقة، كما أنّ النّظريّات الموجودة حاليًّا، لا تكفي للتّنبُّئ بما ستكون عليه الظّواهر الكيميائيّة لاحقًا، فهي مستمرّة بالتّطوّر.

المراجع

  1. livescience: What Is Chemistry
  2. britannica: The Methodology Of Chemistry
مرات القراءة 126 عدد مرات القراءة
الحقوق محفوظة لموقع مقالات 2018