La química es la ciencia que trata todo lo relacionado con la materia, es decir, todo aquello que tiene masa y ocupa un espacio. La química estudia la composición, propiedades y los cambios que experimenta la materia, como por ejemplo, lo que pasa cuando el sodio reacciona con el agua, o lo que sucede cuando el hierro queda a la intemperie.
Esto significa que la química en general abarca un campo de estudio enorme, desde el nivel atómico hasta la biosfera y más allá, como la composición de las estrellas y planetas. Para facilitar la comprensión de las diversas áreas de acción de la química existen diversas ramas, siendo la primera división de la química la que se dio en el siglo XIX entre la química orgánica y la química inorgánica. A continuación se presentan varias ramas de la química y sus aplicaciones.
1. Química orgánica
La química orgánica es la rama de la química encargada del estudio del carbono y sus compuestos, mejor conocidos como compuestos orgánicos. Inicialmente se consideraban compuestos orgánicos a aquellos compuestos producidos por organismos vivos. No obstante, hoy día los químicos pueden sintetizar en el laboratorio muchos de estos compuestos.
Industrias tales como industria de polímeros, industria petroquímica e industria farmacéutica depende de químicos orgánicos.
الكيمياء، هي العلم الذي يدرس كل ما يتعلق بالمادة، أي، كل ما يمتلك كتلة ويشغل حيّزاً.
يدرس هذا العلم تركيب ومزايا وتغيرات تخضع المادة لها، على سبيل المثال، ما يحدث عندما يتفاعل الصوديوم مع المياه، أو ما يحصل عندما يبقى الحديد في العراء ويتعرض للرطوبة.
يعني ما سلف بأنّ الكيمياء عبارة عن حقل دراسي ضخم، اعتباراً من المستوى الذرّي وصولاً إلى المحيط الحيوي وما هو أبعد مثل تركيب النجوم والكواكب.
لأجل تسهيل فهم مجالات عمل الكيمياء، يوجد فروع متنوعة، وقد حدث أول تقسيم للكيمياء إلى فروع خلال القرن التاسع عشر إلى كيمياء عضوية وأخرى لا عضوية.
فيما سيلي، سنقدِّم فروع الكيمياء المتنوعة القائمة اليوم:
1. كيمياء عضوية
هو فرع الكيمياء المتخصص في دراسة الكربون ومركباته الشهيرة باسم مركبات عضوية. بداية، تُعتبر مواد عضوية تلك المركبة الناتج عن كائنات حيّة. مع ذلك، يتمكن الكيميائيُّون من تركيب كثير من هذه المركبات مخبرياً في يومنا هذا. تعتمد صناعات مثل صناعة البوليميرات والبتروكيماويات والصيدلانيات على الكيمياء العضوية.
2. كيمياء لا عضوية
هو فرع الكيمياء المتخصص بدراسة المركبات غير العضوية كالاملاح والمعادن. توجد هذه المركبات في الطبيعة ولا يمكن للبشر تركيبها مخبرياً.
تتمثل أهم تطبيقات هذا الفرع من الكيمياء من خلال علم الفلزات وتقنية النانو والالكترونيات بين غيرها.
3. الكيمياء التحليلية
هو فرع الكيمياء المتخصص بتحليل المواد. يتركز عمل كيميائيُّو هذا الفرع، بصورة رئيسية، على كشف حضور مواد في خلائط (تحليل نوعيّ) أو قياس كمّ مادة في خليط (تحليل كمّي).
تمتلك الكيمياء التحليلية تطبيقات في التحكُّم وضبط النوعية وفي تطوير منتجات صناعية.
4. الكيمياء الحيوية
هو فرع الكيمياء المتخصص بدراسة بُنى ووظيفة الجزيئات البيولوجية، مثل البروتينات والاحماض النووية والسكريات والدهون. تجمع الكيمياء الحيوية الكيمياء وعلم الأحياء.
يدرسُ أخصائيُّو الكيمياء الحيوية التفاعلات التي تحدث في الكائنات الحية، مثل الهضم والاستقلاب (الأيض) والتكاثر والتنفُّس.
5. التقانة الحيوية
هي تطبيق الكيمياء الحيوية وعلم الاحياء لأجل خلق وتعديل المادة الوراثية أو الكائنات الحية لأجل هدف محدد.
تُستخدم التقانة الحيوية في خلق زروع مُقاومة للأمراض وفي إنتاج الوقود الحيوي والمواد الأولية والمكملات الغذائية، بين تطبيقات كثيرة أخرى.
6. الكيمياء الضوئية
هو فرع الكيمياء المتخصص بدراسة التفاعل بين الضوء والجزيئات وبين الأنظمة فوق الجزيئية والمادة البيولوجية. في هذا السياق، تُدرَسُ ظواهر الضيائية والتركيب الضوئي والعلاج بالضوء وآثار الإشعاع فوق البنفسجي والإشعاع المرئي بالإضافة إلى استخدام الطاقة الشمسية.
تمتلك الكيمياء الضوية تطبيقات هامة في تطوير مصادر الطاقة المتجددة أو المُستدامة وفي علاج أمراض جلدية وفي مواد التجميل.
7. علم الأحياء الكيميائي
هو فرع الكيمياء المتخصص بدراسة المركبات والتفاعلات الكيميائي الداخلة في العمليات البيولوجية. على سبيل المثال، البحث عن مركبات تمنع تخثُّر الدم في بعض النباتات وهو قد يُشكّل استراتيجية تُعتمَدُ في علاج أمراض وعائية قلبية.
يمتلك علم الأحياء الكيميائي تطبيقات في البحث عن أدوية مضادة للطفيليات والفطور، التي تُسبب أمراض لدى البشر.
8. التحفيز
يُطوّر التحفيز مناهج وعمليات تحوُّل من خلال استخدام مُحفزات. تُشكل المحفزات مركبّات تعمل على تسريع التفاعلات الكيميائية. على سبيل المثال، يمكن تحويل المياه المؤكسجة إلى مياه وأوكسجين، لكن في شروط عادية يستغرق هذا التحويل زمناً طويلاً، أما حين يتم استعمال مُحفّز مثل ثاني اوكسيد المنغنيز فيحدث التفاعل بشكل شبه فوري.
تبحث الكيمياء التحفيزية عن مُحفزات جديدة وتدرس الآليات المساعدة على التحفيز. تمتلك الكيمياء التحفيزية تطبيقات في الصناعات البتروكيميائية وفي العلاجات الحيوية.
9. كيمياء المواد
هو فرع الكيمياء المتخصص بدراسات اختبارية ونظرية لأجل فهم وتطبيق خواص وتركيب مواد جديدة. يتمثل الهدف بالبحث عن هذه المواد الجديدة بتحسين أداءها ومزاياها المادية.
تمتلك كيمياء المواد تطبيقات في الهندسة والبصريات والكهرومغناطيسيات والطب.
10. الكيمياء البيئية
هو فرع الكيمياء المتخصص بدراسة العمليات الكيميائية للهواء والمياه والتربة. حيث يتضمن عمل هذا الفرع قياس حجم التلوُّث مثل حضور الزئبق في التربة واحتياطات المياه. كذلك يقيس انبعاثات الغازات وتسربات النفايات الصناعية.
يجري تطبيق الكيمياء البيئية في وكالات خاصة وعامة مهتمة بحماية البيئة ومكافحة التلوُّث.
11. الكيمياء الفيزيائية
هو فرع الكيمياء المتخصص باستنتاج سبب سلوك الأنظمة الكيميائية بصيغة ما من خلال تطبيق الفيزياء. يدرسُ أخصائيُّو الكيمياء الفيزيائية المزايا المادية للمادة وسلوكها، كذلك يحاولون تطوير نماذج ونظريات لوصفهم.
تستخدم الكيمياء الفيزيائية فروع فيزيائية مثل التحريك الحراري (الترموديناميك) والمطيافية (الاسبيكتروسكوب)، لأجل تفسير اتجاه التفاعلات الكيميائية وكمّ الطاقة المتحرر أو الممتص.
12. الكيمياء الدوائية أو الصيدلانية
هو فرع الكيمياء المتخصص بتصميم وتركيب وتقييم وحدات كيميائية وكيميائية حيوية جديدة مع إمكانية استعمالها كعناصر صيدلانية أو أدوية افتراضية.
تشترك حقول علمية متعددة في هذا الفرع الكيميائي، مثل علم الأحياء والكيمياء الحيوية والطب والصيدلة.
13. الكيمياء الحاسوبية
هو فرع الكيمياء المتخصص باستعمال المحاكاة الحاسوبية في حلّ مشاكل كيميائية. ترتبط في الكيمياء الحاسوبية المعلوماتية والرياضيات والكيمياء لأجل تقييم بُنى وعمليات كيميائية، بالاستفادة من توفير الوقت وكواشف المواد.
14. الكيمياء الجنائية أو الشرعية
يجري تطبيق هذا الفرع الكيميائي كتحليل كيميائي في سياق البحث الجنائي الجرمي، لأجل تحليل عينات وآثار مأخوذة من مسرح الجريمة. على سبيل المثال، في أبحاث الحرائق، يمكن لأخصائي الكيمياء الجنائية تحديد سبب الحريق إن يكن بنزين أو كاز.
15. كيمياء الجزيئات الكبيرة (المكثورات أو المُكوثرات، المبلمرات)
هو فرع الكيمياء المتخصص بتركيب وتحليل المبلمرات على مستويي البنية والوظيفة، وبشكل خاص المبلمرات الاصطناعية مثل البلاستيك والمطاط. تتشكل المبلمرات من بُنى طويلة متكونة من تكرار للوحدات، مثل النايلون والحمض النووي الريبي منقوص الاوكسجين والبلاستيك.
16. الكيمياء الخضراء
هو الفرع الكيميائي المتخصص باستخدام مجموعة مباديء، تعمل على تخفيض وإلغاء استعمال أو توليد مواد خطرة أثناء تصميم وتصنيع وتطبيق المنتجات الكيميائية. تتمثل غايته بتخفيض الأثر السلبي، الناتج عن الشركات الكيميائية، على البيئة.
يكون من أحدث فروع الكيمياء وقيد التطوير المستمر، بحيث يتبنى البحث عن تقنيات بديلة مُستدامة في الكيمياء.
17. كيمياء النفط (البتروكيمياء)
هو فرع الكيمياء المتخصص بعمليات تصفية ومعالجة النفط ومشتقاته. كذلك يدرس تركيب النفط والغاز الطبيعي وكيفية تحويلهم إلى مركبات مفيدة مثل البنزين.
يُشكِّلُ النفط الخام نوع من الوقود الأحفوريّ الغير قابل للتحكم به في وضعه الأصلي الطبيعي. تُصمِّم كيمياء النفط استراتيجيات استخراج وتعديل للنفط لتحقيق مردودية وفعالية كبرى.
تعليق فينيق ترجمة
موضوع جديد يطال فروع علم الكيمياء، هو علم أسَّسَهُ عرب ويُستخدم الاسم العربي كأصل لاسمه في اللاتينية وفي اللغات المتفرعة منها والمتأثرة بها. ككل حقل علمي، يمكن استخدامه لخدمة حياة الإنسان أو لتدميرها وهنا نعود لفكرة "تميُّز الإنسان بالعقل" والتدقيق فيها وإجراء نقد ذاتي حقيقي يُفضي لتخصيص البحث العلمي لخدمة الحياة الإنسانية لا لقتلها!
وشكراً
قد يهمكم الإطلاع على مواضيع ذات صلة
فروع علم النفس - الجزء الأوَّل
فروع علم النفس - الجزء الثالث والأخير
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق