Znaczenie chemii: 10 podstawowych zastosowań
Znaczenie chemii polega na wielu zastosowaniach, które ma dzisiaj. Stosuje się go w tak ważnych dziedzinach, jak żywność czy medycyna.
Chemia jest zdefiniowana jako eksperymentalna nauka badająca właściwości substancji i elementarne formy materii. W ten sam sposób bada energię i interakcje między nią a materią.
Ponieważ wszystko składa się z materii, chemia jest jedną z najważniejszych gałęzi nauki. Nawet żywe istoty składają się z pierwiastków chemicznych, które oddziałują ze sobą. Ta nauka pozwala nam zrozumieć związki między żywymi istotami a otaczającym ich światem.
Obecnie chemia jest wyspecjalizowana w różnych gałęziach związanych z różnymi dziedzinami wiedzy. Na przykład między innymi biologia, fizyka i medycyna.
Znaczenie chemii w różnych dziedzinach
1- Chemia i medycyna
Większość leków jest wykonana z materiałów organicznych, dlatego medycyna, rozumiana jako obszar badań, jest ściśle związana z chemią organiczną.
Antybiotyki, leki na raka, środki przeciwbólowe i znieczulenie to niektóre z leków wytwarzanych z materii organicznej.
2- Chemia i żywność
Pokarmy są wykonane z węgla, przedmiotu badań chemii organicznej. Węglowodany są najbardziej oczywistym przykładem składu chemicznego żywności.
Samo określenie sugeruje węgiel i wodór (w efekcie węglowodany składają się z cząsteczki węgla, jednej z wodoru i jednej z tlenu - CHO); białka (NH2-CH-COOH) i tłuszcze (CH-COO-CH) również zawierają węgiel, nawet witaminy są materią organiczną.
Dzięki chemii można badać ilość węglowodanów, białek, tłuszczów i witamin, których organizm ludzki potrzebuje w różnych warunkach. Na przykład podczas ciąży zaleca się spożywanie witamin (takich jak kwas foliowy); natomiast jeśli chcesz tonizować ciało, zaleca się dietę bogatą w białka.
3- Chemia i środki sterylizujące
Większość środków sterylizujących, takich jak fenol i formaldehyd, składa się z węgla, pierwiastka badanego w chemii organicznej (jak wspomniano powyżej). Te środki sterylizujące na bazie węgla skutecznie usuwają bakterie i inne drobnoustroje.
4- Chemia i ekonomia
Wiele związków węgla, takich jak diament, grafit i ropa naftowa, uważa się za bardzo cenne. Diament i grafit są czystym węglem bez żadnego innego elementu wewnątrz i oba mają wiele zastosowań i są również bardzo drogie.
Ze swej strony ropa naftowa jest jednym z najcenniejszych zasobów na świecie, a pod względem ekonomicznym jest jednym z najbardziej wpływowych. Można to przekształcić za pomocą różnych procesów chemicznych, aby uzyskać inne zasoby, których ludzie mogą potrzebować, takie jak benzyna, opony, między innymi.
W tym sensie chemia jest bardzo przydatna w przemyśle naftowym, ponieważ dzięki temu można opracować procesy przekształcania oleju i maksymalnego wykorzystania tego zasobu.
5- Chemia i rolnictwo
Nawozy są organicznymi lub nieorganicznymi substancjami chemicznymi, które są dodawane do gleby, aby dostarczyć im niezbędnych składników odżywczych, aby były produktywne.
Niektóre badania przeprowadzone w dziedzinie rolnictwa pokazują, że stosowanie nawozów komercyjnych może zwiększyć produkcję rolną do 60%. Dlatego obecnie rolnictwo zależy od postępu naukowego, głównie w dziedzinie chemii, ponieważ pozwalają one na optymalizację produkcji.
Nawozy, zarówno organiczne, jak i nieorganiczne, maksymalizują produkcję rolną, jeśli są stosowane w odpowiednich ilościach. Produkty organiczne mają jednak wyższe stężenie chemikaliów niezbędnych do wzrostu roślin.
6- Chemia i biologia
Biologia zbiega się z chemią w badaniu struktur na poziomie molekularnym. W ten sam sposób zasady chemii są przydatne w biologii komórki, ponieważ komórki składają się z substancji chemicznych.
Jednocześnie w organizmie zachodzi wiele procesów chemicznych, takich jak między innymi trawienie, oddychanie, fotosynteza w roślinach.
W tym sensie, aby zrozumieć biologię, konieczne jest zrozumienie podstaw chemii, podobnie jak zrozumienie chemii, konieczne jest poznanie biologii.
Z interakcji między biologią a chemią powstają różnorodne interdyscypliny, wśród których wyróżnia się ekologia chemiczna, biochemia i biotechnologia.
7- Ekologia chemiczna
Ekologia chemiczna to interdyscyplinarny obszar badań chemii i biologii, który bada mechanizmy chemiczne, które kontrolują interakcje między żywymi istotami.
Wszystkie organizmy wykorzystują „sygnały” chemiczne do przekazywania informacji, która jest znana jako „język chemiczny”, najstarszy system komunikacyjny. W tym sensie ekologia chemiczna odpowiada za identyfikację i syntezę substancji, które są wykorzystywane do przekazywania tych informacji.
Współpraca biologii i chemii rozpoczęła się po tym, jak profesor Jean-Henri Fabre odkrył, że samice ćmy z gatunku Saturnia pyri lub nocnego pawia, przyciągały samców bez względu na odległość.
Od 1930 roku chemicy i biolodzy z Departamentu Rolnictwa Stanów Zjednoczonych próbowali zidentyfikować substancje zaangażowane w proces przyciągania różnych ciem.
Wiele lat później, w 1959 r., Karlson i Lüscher stworzyli termin „feromony” (od greckiego „pherein”, po transport i arabski „hormon”, aby pobudzić) do określenia substancji wydalanych przez organizm i generujących określone zachowanie lub reakcję w inna osoba tego samego gatunku.
8- Biochemia
Biochemia to dziedzina nauki odpowiedzialna za badanie procesów chemicznych zachodzących w żywej istocie lub związanych z nią. Biochemia Ta nauka koncentruje się na poziomie komórkowym, badając procesy zachodzące w komórkach i cząsteczkach, które je wytwarzają, takie jak lipidy, węglowodany i białka.
9- Chemia i biotechnologia
Mówiąc prościej, biotechnologia to technologia oparta na biologii. Biotechnologia to szeroka dyscyplina, w której współdziałają między innymi inne nauki, takie jak chemia, mikrobiologia, genetyka.
Celem biotechnologii jest rozwój nowych technologii poprzez badanie procesów biologicznych i chemicznych, organizmów i komórek oraz ich składników. Produkty biotechnologiczne są przydatne w różnych dziedzinach, w tym w rolnictwie, przemyśle i medycynie. Biotechnologia jest podzielona na trzy obszary:
• Czerwona biotechnologia
• Zielona biotechnologia
• Biała biotechnologia
Czerwona biotechnologia obejmuje zastosowania tej nauki w odniesieniu do medycyny, takie jak opracowanie szczepionek i antybiotyków.
Zielona biotechnologia odnosi się do stosowania technik biologicznych w roślinach, aby poprawić niektóre z nich; uprawy genetycznie zmodyfikowane (GM) są przykładem zielonej biotechnologii.
Wreszcie biała biotechnologia jest biotechnologią, która jest wykorzystywana w procesach przemysłowych; Ta gałąź proponuje wykorzystanie komórek i substancji organicznych do syntezy i degradacji niektórych materiałów, zamiast stosowania produktów petrochemicznych.
10- Inżynieria chemiczna
Inżynieria chemiczna to gałąź inżynierii, która odpowiada za badanie sposobów przekształcania surowca w tworzenie przydatnych i nadających się do sprzedaży produktów.
Ta gałąź inżynierii polega na badaniu właściwości tych materiałów, aby zrozumieć, które procesy powinny zostać wykorzystane do transformacji każdego z tych materiałów i jaki byłby najlepszy sposób ich wykorzystania.
Inżynieria chemiczna obejmuje również kontrolę poziomów zanieczyszczeń, ochronę środowiska i zachowanie energii oraz odgrywa ważną rolę w rozwoju energii odnawialnych.
Stanowi interdyscyplinę, ponieważ opiera się na fizyce, matematyce, naukach biologicznych, ekonomii i oczywiście chemii.
Historyczna ewolucja chemii jako dyscypliny
Chemia jako praktyka istnieje od czasów prehistorycznych, kiedy człowiek zaczął manipulować dostępnymi im materiałami, aby były przydatne.
Odkrył ogień i manipulował nim, aby ugotować jedzenie, a także wyprodukować odporne gliniane naczynia; Manipulował metalami i tworzył wśród nich stopy, takie jak brąz.
W starożytności zaczęli szukać wyjaśnień dla procesów chemicznych, do tej pory uważanych za magiczne.
W tym okresie grecki filozof Arystoteles zaproponował, że materia została utworzona przez cztery żywioły (wodę, ziemię, ogień i powietrze), zmieszane w różnych proporcjach, aby powstały różne materiały.
Arystoteles nie wierzył jednak w eksperymentowanie (podstawa chemii) jako sposób na udowodnienie swoich teorii.
Później, w średniowieczu, rozwinęła się alchemia (ciemna nauka w języku greckim), „nauka”, w której interakcje miały wiedza o materiałach, magii i filozofii.
Alchemicy wnieśli wielki wkład w chemię, która jest dziś znana; Na przykład badali procesy takie jak sublimacja i krystalizacja, a przede wszystkim opracowali metodę opartą na obserwacji i eksperymentowaniu.
W dzisiejszych czasach chemia narodziła się jako nauka eksperymentalna i rozwinęła się silniej w epoce współczesnej dzięki teorii atomowej Johna Daltona. W tym okresie rozwinęły się gałęzie chemii: organiczne, nieorganiczne, biochemiczne, analityczne, między innymi.
Obecnie chemia jest podzielona na bardziej wyspecjalizowane branże i podkreśla jej interdyscyplinarny charakter, ponieważ wiąże się ona z wieloma dziedzinami wiedzy (między innymi z biologią, fizyką, medycyną).
Wniosek
Po przestudiowaniu niektórych obszarów, w których interweniuje chemia, można powiedzieć, że ta nauka ma ogromne znaczenie ze względu na jej interdyscyplinarny charakter.
Dlatego chemia może być „powiązana” z innymi dyscyplinami, takimi jak biologia, inżynieria i technologia, dając początek nowym dziedzinom nauki, takim jak biochemia, inżynieria chemiczna i biotechnologia.
W ten sam sposób chemia stanowi transdyscyplinarność, co oznacza, że wiedza wytwarzana przez tę naukę jest wykorzystywana przez inne dyscypliny bez generowania nowej dziedziny badań.
W tym sensie transdyscyplinarny charakter chemii sprzyja rolnictwu i medycynie, by wymienić tylko kilka.
Związek między chemią a innymi naukami pozwala poprawić jakość życia, ponieważ umożliwia tworzenie leków, optymalizację działalności gospodarczej (np. Rolnictwo i przemysł naftowy), rozwój nowych technologii i ochronę środowiska, Jednocześnie pozwala poznać głębiej świat, który nas otacza.