تعريف علم الكيمياء التطبيقي

تكمن أهمية الكيمياء التطبيقية في قدرتها على حل مجموعة من المشكلات في الواقع العملي، والتغلب عليها، بالإضافة إلى حل المسائل التي يتم تقديمها، أما الكيمياء النظرية فتعزز مجموعة المعرفة والحقائق المتعلقة بها .

تعريف الكيمياء التطبيقية

هو مجال علمي نتعرف منه على جميع الخصائص الكيميائية للمواد ودراستها بشكل تفصيلي لإنتاج مواد جديدة منها، وتكون الوظائف له أكثر تحكما فيها، فمثلا المصنع الذي يقوم بصناعة المواد المنظفة يستطيع من خلال المواد المستخدمة تحسين منتجه وجعله أكثر تحسنا ويتفوق على منافسيه، لذلك يطلق عليه الكيمياء التطبيقية .

تهتم الكيمياء التطبيقية بمجموعة متنوعة من المجالات الكيميائية، وتستخدم مواد مختلفة في عدد من الأبحاث المتخصصة لدراستها .

يكمن أهمية الكيمياء التطبيقية في التعامل مع المشكلات البيئية والتغلب عليها، وتطوير مواد جديدة، وتعد هاتان المسألتان من أهم القضايا في القرن الحادي والعشرين، ولكن هذا التخصص يشمل دراسة الكيمياء البيئية والكيمياء العضوية والكيمياء الفيزيائية والهندسة الكيميائية .

المجالات المهتمة بدراسة الكيمياء التطبيقية

1. مجلة الكيمياء التكنولوجيا والتكنولوجيا الحيوية .
2. الجمعية الكيميائية الأمريكية .
3. مجلة العلوم الكيميائية التطبيقية الدولية .
4.  الجمعية الأمريكية للكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية .
5. المجلة الأفريقية للكيمياء البحتة والتطبيقية .
6. مجلة الكيمياء التطبيقية .
7. المجلة الدولية للعلوم التطبيقية الأبحاث والمراجعة .
8. المجلة الروسية للكيمياء التطبيقية .

مثال عملي للكيمياء التطبيقية

مثل الكيميائي المتخصص الذي يقوم بإنتاج دواء لعلاج مرض الزهايمر، يعمل على تطوير مجموعة من المركبات العلاجية التي تساعد في التخلص من الخرف، وبذلك يستخدم الكيمياء لحل مشكلة حقيقية في الواقع العمل .

التفرقة بين الكيمياء التطبيقية والبحتة

بالرغم من تشابه الفروع، فكل فرع له مجال يمكن العمل فيه، ومن الممكن الجمع بينهما للعمل بشكل أفضل .

يتمحور علم الكيمياء البحتة حول دراسة نوع واحد من المواد دون الاهتمام بتطبيقاتها، وهو يشمل مجموعة من الأبحاث الخاصة بالكيمياء النظرية، ويتضمن العديد من الأسئلة، مثل خصائص هذا الغاز، وأسباب انفجار هذا المركب، وعملية تفاعل بين مادتين كيميائيتين .

تهتم الكيمياء البحتة بدراسة المكونات الأولية للمادة، مثل تركيبها وكيفية عملها وأسباب عملها. تسعى الكيمياء البحتة لفهم كل هذه العناصر، ويتم ذلك عن طريق دراسة العلاقات بينها وبين العناصر الأخرى. وتكون الكيمياء البحتة مناسبة للأشخاص الذين يبحثون ويطمحون دائما، فمثلا، عندما يكون الزئبق سائلا عند درجة حرارة الغرفة، يجب دراسة الكيمياء البحتة للتحقق من صحة هذه المعلومة .

أما بالنسبة للكيمياء التطبيقية، فتتناول الاستفادة التي يمكن أن نحصل عليها من دراستنا ومعرفتنا بالأشياء، وكذلك التعرف عليها وإيجاد حلول للمشاكل التي نواجهها في هذا الصدد. تتناول الكيمياء التطبيقية الكيمياء التحليلية للتعرف عليها وللاستفادة القصوى منها، على سبيل المثال في صناعة العطور، حيث لا تركز على خصائص العطور بذاتها، ولكنها تعمل على البحث عن عدد كبير من العطور الجديدة. كما أنها لا تدرس المادة بحد ذاتها، ولكنها تستطيع صناعة مادة أخرى قادرة على العمل بكفاءة أكبر .

أهمية الكيمياء التطبيقية

تحمل الكيمياء التطبيقية أهمية كبيرة مثل باقي فروع الكيمياء الأخرى، ويتمثل ذلك في:

1. له علاقة كبيرة في المجالات الطبية، ويمكنه صناعة الأدوية والعمل على تطويرها .
2. تلعب دورًا فعالًا فيجميع الصناعات مثل الصناعات الإنشائية وصناعة المواد الغذائية وصناعة عدد كبير من الأدوات والآلات .
3. تشارك في إنتاج صناعة أدوات التجميل التي يهتم بها عدد كبير من جميع فئات المجتمع، كما يمكن استخدام المادة الفنية لتحديد المواد المستخدمة في صناعة هذه الأدوات .
4. لعبت هذه المادة دورًا فعالًا في صناعة أدوات التنظيف في جميع المؤسسات الحيوية مثل المستشفيات والمصالح الحكومية، حيث تم استخدامها في تصنيع المطهرات ومعطرات التنظيف وإضافة ما هو جديد باستمرار .
5. تستخدم في جميع تركيبات المواد البنائية وأدوات معجون الدهانات الحديثة، وتساعد في تطويرها وتشكيل المباني ونوافذها والصناعات الزجاجية .
6. تساهم التحاليل الطبية في العديد من المجالات مثل تحليل فحص الدم وعمل انزيمات الكبد والكشف عن الغدد في تطوير المواد التي تستخدم في التحاليل .
7. تقوم هذه العلوم بدراسة جميع التفاعلات الكيميائية والعناصر الكيميائية الأخرى، وتعمل على تطويرها ومواكبة كل ما هو جديد في هذا المجال .
8. يعتبر هذا النوع من الدراسات ممتعًا للغاية، حيث تتضمن مجموعة من العلوم الأخرى للبحث والتطوير مثل دراسة الكيمياء التطبيقية، وهي محل اهتمام لدى جميع المؤسسات البحثية والجامعات العلمية .
9. تتمثل مسألة أخذ الجزيئات أيضًا في تفاعل الذرات مع بعضها، وعند حدوث أي مشكلة في هذا التفاعل، فهناك طرق للتغلب عليها .
10. يساعد هذا الفرع في دراسة المواد التي تستخدم في صناعة المبيدات الحشرية المختلفة، وهذا يساعد في مكافحة معظم الآفات الزراعية والحفاظ على المجتمع من الحيوانات الضارة، مما يؤدي إلى تقليل انتشار الأمراض والحفاظ على سلامة المجتمع .
11.  يتم في هذا الفرع من الكيمياء دخول عدد من المواد الجديدة التي تستخدم في صناعة المنسوجات والأثاث والملابس الجاهزة .
12. تتناول هذه المادة عددا من المواد والتفاعلات وتشرح كيفية عملها والتفاعلات بينها لتحقيق أفضل النتائج. تتضمن ذلك التفاعلات التي تحدث في مكونات الطاقة وتغير الروابط في المواد وتطويرها، ومواجهة المشاكل التي تنشأ عن ذلك. كما تساعد في فهم كيفية تفاعل مجموعة الجزيئات في المواد والاختلاف والتنوع الموجود فيها، وتطوير التفاعلات بين المواد .

أنواع علوم الكيمياء

• الكيمياء العضوية

تتناول هذه الخصائص والمركبات التي تتضمن عنصر الكربون، الذي يعد العنصر الفريد بالنسبة لها، والذي يساعد في تشكيل الروابط الكيميائية، ويعتبر عنصر الكربون جزءًا أساسيًا من كيمياء الحياة، حيث يتواجد في جميع الجزيئات .

• الكيمياء غير العضوية

يتم دراسة المعادن والغازات التي لا تحتوي على الكربون كعنصر .

•  الكيمياء الحيوية

يتم دراسة جميع العمليات الكيميائية التي تحدث داخل الكائن الحي .

•  الكيمياء البيئية

تدرس التفاعلات الكيميائية واستخداماتها في الحياة الطبيعية، وتساعد في فهم التفاعلات الكيميائية المسؤولة عن معظم الظواهر الطبيعية مثل الهواء والماء .

•  الكيمياء الفيزيائية

يقوم هذا الفرع بدراسة عدد من المواد الكيميائية والفيزيائية ويعمل على دراسة تفاعلات المواد والطاقة بينها، ومن بين أهم فروع الكيمياء الفيزيائية: ميكانيكا الكم والديناميكا الحرارية .

على أي حال، أصبحت فروع الكيمياء جميعها تلعب دورا في حياتنا اليومية، ولا يمكننا الاستغناء عنها في المواد الصناعية مثل المنظفات والصابون ومستحضرات التجميل والزجاج، بالإضافة إلى العديد من الصناعات الدوائية للمرضى. كما ساعدت في تطوير العديد من التحاليل الطبية الهامة للمرضى، مما يؤكد أن الكيمياء لا يمكن الاستغناء عنها في حياتنا .