مقدمة عن فوائد الكيمياء في حياتنا
يهتم علم الكيمياء بدراسة المادة، والتغيرات التي تطرأ على المواد عند تفاعلها مع بعضها بعضًا أو عند تعرّضها لظروف مختلفة. وهو يهتم بدراسة المادة من عدّة جوانب، مثل التركيب، أي البحث عن العناصر أو المكوّنات التي تكوّن مادة محددة. البنية، التي يتم السعي فيها إلى فهم أكثر جسيمات المادة أساسية وتأثيرها على تركيب وسلوك المادة. الخصائص، التي من خلالها تميَّز المواد عن بعضها ويسهل تقسيمها إلى مجموعات تتشارك عناصرها في خواص معينة، مثل درجات الإنصهار، ذوبانية المادة، الكثافة، وغير ذلك من الخواص العديدة وشديدة التنوّع. التفاعل، الذي يُهتَم فيه بدراسة سلوك المادة عند تفاعلها مع مادة أو أخرى، أو تعرّضها للضغط أو الحرارة أو غير ذلك من الظروف المختلفة.
ولأن دور المواد جوهريًا في حياة البشر، لما هي داخلة في أكثر الحاجات البشرية أساسية، مثل الغذاء والدواء، الصناعة والزراعة، بل ومكوِّنة لأجسام البشر، وحيث أن علم الكيمياء هو دراسة المواد في الأساس؛ برزت الكيمياء كأحد أكثر العلوم أساسية وأهميةً في حياة البشر. فالتفاعلات الكيميائية مثلًا، تحدث على الدوام في الحياة اليومية، وفهمها يصوّغ التحكم فيها، مما يجعل حياة البشر أفضل.
أمثلة على فوائد الكيمياء
إن فوائد الكيمياء في حياتنا يصعب حصرها بحق، ففي العصر الحديث، أصبحت الكيمياء وتطبيقاتها داخلة في مناحي ومجالات كثيرة. مثلًا، تعتبر التفاعلات الكيميائية أساسية عند تشغيل وتحريك السيارات، الطائرات، وجميع المركبات تقريبًا. وعند تسميد الأراضي الزراعية والمحاصيل، ولإنتاج أو توليد الكهرباء بالاعتماد على الغاز الطبيعي أو الفحم والبترول. ولمعالجة المياه، صنع الزجاج والسبائك المعدنية، صنع المواد البلاستيكية والبوليميرية، صناعة مواد التنظيف والتعقيم، حفظ الأغذية، صنع الأدوية، وغير ذلك الكثير من فوائد الكيمياء في حياتنا.
الكيمياء في الطب والصيدلة
إن ما يزيد عن 98% من جسم الإنسان يتكوّن فقط من ستة عناصر كيميائية (هي الأكسجين، الكربون، الهيدروجين، النيتروجين، الكالسيوم، والفسفور. بالترتيب تنازليًّا)، فضلًا عن أن وظائف الأعضاء والأجهزة، والعمليات الحيوية في جسم الإنسان، معظمها في الأساس عمليات كيميائية، أو على الأقل لا يمكن أن تتم دون حدوث العمليات الكيميائية المختلفة. إذ تلعب العناصر الكيميائية والتفاعلات الكيميائية في جسم الإنسان دورًا محوريًّا، مثل توزيع الطاقة، إذابة المحاليل، بناء الجسم، تنظيم درجة الحرارة والضغط الإسموزي، تركيب وتكوين البروتينات والهرمونات والأحماض الأمينية، المساعدة في إرسال النبضات العصبية وتنظيم ضربات القلب، تكوين كريات الدم، وغير ذلك من الوظائف التي يصعب حصرها.
يوضّح ذلك دور الكيمياء الأساسي والهام في الطب والصيدلة، فالأمراض والاضطرابات والمشكلات عمومًا التي تؤدي إلى اختلال في صحّة الإنسان ترجع عادةً إلى حدوث تغيير في كيمياء الجسم، بغض النّظر عن السبب في حدوثه. وبالتالي، فهم كيمياء الجسم، أمرًا أساسيًّا لإمكان المعالجة وإعادة الجسم إلى حالته الطبيعية. لذلك يطلب الأطباء عادة تحاليل معيّنة هي في الأساس تحاليل كيميائية تُجرى في معامل كيميائية. حتّى بعد التشخيص وتحديد المرض، يظل دور الكيمياء أساسيًّا في تحديد العلاج المناسب، بل وصناعة الدواء نفسه. إذ أن بعض الأدوية يمكن أن تتداخل كيميائيًّا (تتفاعل) مع بعضها، لذلك يسأل الأطباء عادة عن الأدوية التي تناولها أو يتناولها المريض. وفي صناعة الدواء، تكاد تكون العملية برمّتها عملية كيميائية، فالأدوية في حد ذاتها هي في الأساس مركبات كيميائية، تؤثّر على كيمياء الجسم (أو كيمياء الكائن الدخيل-المسبب للمرض-) لتحقيق نتيجة مرجوة. لذلك، تعتبر دراسة الكيمياء عمومًا أو الكيمياء الحيوية خصوصًا مادة لا يمكن الاستغناء عنها أثناء دراسة الطب أو الصيدلة.
الكيمياء في الصناعة
تدخل الكيمياء في الصناعة على نحو واسع للغاية، لدرجة تجعلها مؤثّرة على الاقتصاد الحديث في العالم. إذ أنه فقط في مجال تحويل المواد الأولية إلى منتجات أخرى مختلفة، يتم تحويل مواد أولية مثل الماء والهواء، المعادن والصخور، الغاز الطبيعي والنفط، إلى ما يزيد عن 70 ألف منتج مختلف. وبالرغم من اختلاف مفهوم “الصناعات الكيميائية” عن “صناعات تدخل فيها الكيمياء”، تظل الصناعات الكيميائية مجالًا ضخمًا، كما تدخل الكيمياء في صناعات ومجالات مختلفة وكثيرة للغاية، مثل صناعة البلاستيكيات والبوليمرات، صناعة الأدوية والعقاقير، صناعة المواد غير العضوية كالكلور والأمونيا، صناعة المواد العضوية كالأثيلين واليوريا، صناعة مواد التنظيف والتعقيم، صناعة المتفجّرات، صناعة الأسمدة والمواد الزراعية، صناعة المنكّهات، صناعة المواد السيراميكية، صناعة مواد الطلاء، صناعة المواد البترولية مثل البنزين، بالإضافة إلى دورها في مجالات عديدة أخرى مثل تنقية المياه ومعالجتها، الطاقة النظيفة، تحويل المواد، تنقية المواد، وغير ذلك الكثير. لذلك لا عجب من كون الكيمياء تدرّس لمعظم أو جميع –في بعض البلدان- الطلاب في كليّات الهندسة، الطب، الصيدلة، والعلوم.
الكيمياء في الزراعة
على الرغم من أن العمليات الكيميائية الداخلة في العمليات الأساسية في حياة النباتات (كالتنفس والتمثيل الضوئي) تحدث بشكل طبيعي بغض النّظر عن فهم البشر للكيمياء، ألا أن هذا الفهم ساهم بشكل كبير في زيادة تحكّم البشر في المزروعات وتسخيرها لأهدافهم على نحو أكثر فاعلية. فأصبح من الممكن زراعة أي نوع من النباتات في أي وقت من السنة تقريبًا، بالإضافة إلى منع نمو بعض النباتات والحشائش غير المرغوبة، وإنتاج الأسمدة التي تساعد في إنماء النباتات وتغذية التربية، فضلًا عن منع الحشرات، الآفات والفطريات من القضاء على المحاصيل من خلال رش المحاصيل بالمركّبات الكيميائية المصنّعة لهذا الغرض. بل وأصبح من الممكن تسريع نمو النباتات المرغوبة والمطلوبة في الأسواق. من الجدير بالذكر أنه في الواقع لولا علم الكيمياء، كان سيقضى ملايين البشر نتيجة للمجاعات التي كانت ستحدث لعدم توفّر نباتات كافية، لكن بفضل علماء الكيمياء واكتشاف عالم الكيمياء فريتز هابر لطريقة كيميائية فعّالة لتحويل عنصر النيتروجين إلى مركب الأمونيا الضروري للغاية لنمو النباتات، أمكَن تفادي حدوث هذه المجاعات العالمية.
الكيمياء في الحياة المنزلية
من المؤكد أنه لا يخلو منزل من التفاعلات والعمليات الكيميائية، فهي تحدث في أجسام البشر أنفسهم. لكن فوائد الكيمياء في حياتنا اليومية لا تقتصر فقط على دورها في إتمام التفاعلات التي تحدث بشكل طبيعي، إنما يمتد إلى التطبيقات التي يستخدمها البشر عمومًا في الحياة اليومية أو في بعضها. مثل مواد التنظيف كالصابون وسائل الاستحمام (الشامبو) ومساحيق غسيل الملابس. مواد التجميل والماكياج. مواد العناية الصحيّة والوقاية مثل معجون الأسنان، الواقي الشمسي، والكريمات المرطبة. حفظ الأطعمة، المعلبات والمشروبات ومنع البكتيريا والفطريات والكائنات الدقيقة من الانتشار فيها، أو في بعض الأحيان تخميرها لأغراض الخبز. طفّاءات الحريق، أفران الغاز، تشغيل السيارات وتحريكها. تنقية المياه ومعالجتها. جميع هذه التطبيقات وغيرها الكثير من التطبيقات المألوفة والمعهودة في حياة البشر اليومية هي من نواتج تطبيق علم الكيمياء. لذلك، يمكن الجزم أن تطبيقات الكيمياء حاضرة تقريبًا في حياة جميع البشر بشكل دائم ومستمر.