Die Bedeutung der Chemie: 10 grundlegende Anwendungen
Die Bedeutung der Chemie liegt in ihren vielfältigen Verwendungsmöglichkeiten. Es wird in so wichtigen Bereichen wie Lebensmittel oder Medizin eingesetzt.
Chemie ist definiert als die experimentelle Wissenschaft, die die Eigenschaften von Substanzen und die elementaren Formen von Materie untersucht. Ebenso werden die Energie und die Wechselwirkungen zwischen ihr und Materie untersucht.
Weil sich alles aus Materie zusammensetzt, ist die Chemie einer der wichtigsten Zweige der Wissenschaft. Sogar Lebewesen bestehen aus chemischen Elementen, die miteinander interagieren. Diese Wissenschaft ermöglicht es uns, die Beziehungen zwischen Lebewesen und der sie umgebenden Welt zu verstehen.
Gegenwärtig hat sich die Chemie auf verschiedene Branchen spezialisiert, die mit unterschiedlichen Wissensgebieten verwandt sind. Zum Beispiel Biologie, Physik und Medizin unter anderem.
Die Bedeutung der Chemie in verschiedenen Bereichen
1- Chemie und Medizin
Die meisten Arzneimittel werden aus organischen Materialien hergestellt, weshalb die Medizin als Untersuchungsgebiet eng mit der organischen Chemie verwandt ist.
Antibiotika, Medikamente gegen Krebs, Analgetika und Anästhesie sind einige der Medikamente, die aus organischen Substanzen hergestellt werden.
2- Chemie und Lebensmittel
Lebensmittel bestehen aus Kohlenstoff, Gegenstand des Studiums der organischen Chemie. Kohlenhydrate sind das offensichtlichste Beispiel für die chemische Zusammensetzung von Lebensmitteln.
Der Begriff selbst deutet auf Kohlenstoff und Wasserstoff hin (Kohlenhydrate bestehen in der Tat aus einem Kohlenstoffmolekül, einem Wasserstoffmolekül und einem Sauerstoffmolekül - CHO). Proteine (NH2-CH-COOH) und Fette (CH-COO-CH) enthalten ebenfalls Kohlenstoff, selbst Vitamine sind organische Stoffe.
Mithilfe der Chemie können Sie die Menge an Kohlenhydraten, Proteinen, Fetten und Vitaminen untersuchen, die der menschliche Körper unter verschiedenen Bedingungen benötigt. Beispielsweise wird während der Schwangerschaft der Verzehr von Vitaminen (wie Folsäure) empfohlen; Wenn Sie den Körper stärken möchten, wird eine eiweißreiche Ernährung empfohlen.
3- Chemie- und Sterilisationsmittel
Die meisten Sterilisationsmittel wie Phenol und Formaldehyd bestehen aus Kohlenstoff, einem Element, das von der organischen Chemie untersucht wurde (wie oben erwähnt). Diese kohlenstoffbasierten Sterilisationsmittel entfernen wirksam Bakterien und andere Mikroben.
4- Chemie und Wirtschaft
Viele der Kohlenstoffverbindungen wie Diamant, Graphit und Erdöl gelten als sehr wertvoll. Diamant und Graphit bestehen aus reinem Kohlenstoff ohne ein anderes Element im Inneren. Beide sind vielseitig einsetzbar und zudem sehr teuer.
Öl ist seinerseits eine der wertvollsten Ressourcen der Welt und wirtschaftlich eine der einflussreichsten. Dies kann durch verschiedene chemische Prozesse umgewandelt werden, um andere Ressourcen hervorzubringen, die der Mensch möglicherweise benötigt, wie z. B. Benzin oder Reifen.
In diesem Sinne ist die Chemie in der Ölindustrie von großem Nutzen, da auf diese Weise wissenschaftliche Verfahren entwickelt werden können, um Öl zu transformieren und diese Ressource optimal zu nutzen.
5- Chemie und Landwirtschaft
Düngemittel sind organische oder anorganische Chemikalien, die dem Boden zugesetzt werden, um ihn mit den notwendigen Nährstoffen zu versorgen, die ihn produktiv machen.
Einige auf dem Gebiet der Landwirtschaft durchgeführte Studien zeigen, dass der Einsatz kommerzieller Düngemittel die landwirtschaftliche Produktion um bis zu 60% steigern kann. Deshalb ist die Landwirtschaft derzeit von wissenschaftlichen Fortschritten abhängig, vor allem im Bereich der Chemie, da sie eine Optimierung der Produktion ermöglichen.
Organische und anorganische Düngemittel maximieren die landwirtschaftliche Produktion, wenn sie in der richtigen Menge verwendet werden. Bioprodukte weisen jedoch eine höhere Konzentration an Chemikalien auf, die für das Pflanzenwachstum erforderlich sind.
6- Chemie und Biologie
Bei der Untersuchung von Strukturen auf molekularer Ebene stimmt die Biologie mit der Chemie überein. In gleicher Weise sind die Prinzipien der Chemie in der Zellbiologie nützlich, da Zellen aus chemischen Substanzen zusammengesetzt sind.
Gleichzeitig finden innerhalb eines Organismus mehrere chemische Prozesse statt, wie z. B. Verdauung, Atmung, Photosynthese unter anderem in Pflanzen.
In diesem Sinne ist es zum Verständnis der Biologie erforderlich, die Grundlagen der Chemie zu verstehen, ebenso wie zum Verständnis der Chemie Kenntnisse über die Biologie erforderlich sind.
Aus dem Zusammenspiel von Biologie und Chemie ergeben sich vielfältige Interdisziplinen, unter denen sich die chemische Ökologie, die Biochemie und die Biotechnologie hervorheben.
7- Die chemische Ökologie
Die chemische Ökologie ist ein interdisziplinäres Forschungsgebiet zwischen Chemie und Biologie, das die chemischen Mechanismen untersucht, die die Wechselwirkungen zwischen Lebewesen steuern.
Alle Organismen verwenden chemische "Signale", um Informationen zu übermitteln, die als "chemische Sprache", das älteste Kommunikationssystem, bekannt sind. In diesem Sinne ist die chemische Ökologie für die Identifizierung und Synthese der Substanzen verantwortlich, die zur Übermittlung dieser Informationen verwendet werden.
Die Zusammenarbeit zwischen Biologie und Chemie begann, nachdem Professor Jean-Henri Fabre entdeckte, dass weibliche Motten der Art Saturnia pyri oder nächtlicher Pfau Männchen unabhängig von der Entfernung anzogen.
Ab 1930 versuchten Chemiker und Biologen des US-Landwirtschaftsministeriums, die Substanzen zu identifizieren, die an der Anziehung verschiedener Motten beteiligt sind.
Jahre später, 1959, schufen Karlson und Lüscher den Begriff "Pheromone" (vom griechischen "Pherein" zum Transportieren und vom arabischen "Horman" zum Anregen), um die von einem Organismus ausgestoßenen Substanzen zu bezeichnen, die ein bestimmtes Verhalten oder eine bestimmte Reaktion auslösen ein anderes Individuum der gleichen Art.
8- Biochemie
Die Biochemie ist ein Wissenschaftszweig, der für die Untersuchung der chemischen Prozesse verantwortlich ist, die in einem Lebewesen ablaufen oder mit diesem zusammenhängen. Die Biochemie Diese Wissenschaft konzentriert sich auf die Zellebene und untersucht die Prozesse, die in den Zellen ablaufen, sowie die Moleküle, aus denen sie bestehen, wie Lipide, Kohlenhydrate und Proteine.
9- Chemie und Biotechnologie
Mit einfachen Worten, Biotechnologie ist Technologie, die auf Biologie basiert. Die Biotechnologie ist eine breite Disziplin, in der andere Wissenschaften wie Chemie, Mikrobiologie und Genetik zusammenwirken.
Der Zweck der Biotechnologie ist die Entwicklung neuer Technologien durch die Untersuchung biologischer und chemischer Prozesse, von Organismen und von Zellen und ihren Bestandteilen. Biotechnologische Produkte sind in verschiedenen Bereichen nützlich, einschließlich Landwirtschaft, Industrie und Medizin. Die Biotechnologie gliedert sich in drei Bereiche:
• Rote Biotechnologie
• Grüne Biotechnologie
• Weiße Biotechnologie
Die rote Biotechnologie umfasst die Verwendung dieser Wissenschaft in Bezug auf die Medizin, beispielsweise die Entwicklung von Impfstoffen und Antibiotika.
Grüne Biotechnologie bezieht sich auf die Anwendung biologischer Techniken in Pflanzen, um bestimmte Aspekte davon zu verbessern. Gentechnisch veränderte Pflanzen sind ein Beispiel für grüne Biotechnologie.
Schließlich ist die Weiße Biotechnologie die Biotechnologie, die in industriellen Prozessen eingesetzt wird. Dieser Zweig schlägt die Verwendung von Zellen und organischen Substanzen vor, um bestimmte Materialien zu synthetisieren und abzubauen, anstatt Petrochemikalien zu verwenden.
10- Chemieingenieurwesen
Chemieingenieurwesen ist ein Bereich des Ingenieurwesens, in dem untersucht wird, wie der Rohstoff zu nützlichen und marktfähigen Produkten verarbeitet wird.
In diesem technischen Bereich geht es darum, die Eigenschaften dieser Materialien zu untersuchen, um zu verstehen, welche Prozesse bei der Umwandlung der einzelnen Materialien verwendet werden sollten und wie diese am besten eingesetzt werden können.
Die chemische Verfahrenstechnik umfasst auch die Kontrolle der Umweltverschmutzung, den Umweltschutz und die Energieeinsparung und spielt eine wichtige Rolle bei der Entwicklung erneuerbarer Energien.
Es stellt eine Interdisziplin dar, da es sich auf Physik, Mathematik, Biowissenschaften, Wirtschaftswissenschaften und natürlich Chemie stützt.
Die historische Entwicklung der Chemie als Disziplin
Chemie als Praxis existiert seit prähistorischen Zeiten, als der Mensch begann, die Materialien, die ihm zur Verfügung standen, so zu manipulieren, dass sie nützlich waren.
Er entdeckte das Feuer und manipulierte es, um sein Essen zu kochen und widerstandsfähige Tontöpfe herzustellen. Er manipulierte Metalle und schuf Legierungen wie Bronze.
In der Antike suchten sie nach Erklärungen für chemische Prozesse, die bis dahin als Magie galten.
In dieser Zeit schlug der griechische Philosoph Aristoteles vor, dass Materie aus den vier Elementen (Wasser, Erde, Feuer und Luft) gebildet wird, die in unterschiedlichen Anteilen gemischt werden, um unterschiedliche Materialien hervorzubringen.
Aristoteles glaubte jedoch nicht an Experimente (die wesentliche Grundlage der Chemie) als Methode, um seine Theorien zu beweisen.
Später, im Mittelalter, entwickelte sich die Alchemie (dunkle Wissenschaft auf Griechisch), eine "Wissenschaft", in der Wissen über Materialien, Magie und Philosophie zusammenspielte.
Die Alchemisten leisteten einen großen Beitrag zur Chemie, die heute bekannt ist. Sie untersuchten beispielsweise Prozesse wie Sublimation und Kristallisation und entwickelten vor allem eine Methode, die auf Beobachtung und Experimenten basiert.
In der Neuzeit wurde die Chemie als experimentelle Wissenschaft geboren und entwickelte sich im Zeitalter mit der Atomtheorie von John Dalton stärker. In dieser Zeit wurden die Zweige der Chemie entwickelt: organische, anorganische, biochemische, analytische unter anderem.
Gegenwärtig ist die Chemie in spezialisiertere Bereiche unterteilt und betont ihren interdisziplinären Charakter, da sie sich auf mehrere Wissensbereiche bezieht (unter anderem Biologie, Physik, Medizin).
Fazit
Nachdem wir einige Bereiche untersucht haben, in denen sich die Chemie engagiert, kann man sagen, dass diese Wissenschaft aufgrund ihres interdisziplinären Charakters von großer Bedeutung ist.
Aus diesem Grund kann Chemie mit anderen Disziplinen wie Biologie, Ingenieurwesen und Technologie "assoziiert" werden, was zu neuen Forschungsgebieten wie Biochemie, Chemieingenieurwesen und Biotechnologie führt.
Ebenso stellt die Chemie eine Transdisziplinarität dar, dh das Wissen, das diese Wissenschaft hervorbringt, wird von anderen Disziplinen ausgenutzt, ohne dass ein neues Fachgebiet entsteht.
In diesem Sinne begünstigt die Transdisziplinarität der Chemie die Landwirtschaft und die Medizin, um nur einige zu nennen.
Das Verhältnis zwischen Chemie und anderen Wissenschaften ermöglicht eine Verbesserung der Lebensqualität, da Arzneimittel hergestellt, wirtschaftliche Aktivitäten (wie Landwirtschaft und Erdölindustrie) optimiert, neue Technologien entwickelt und die Umwelt geschützt werden können . Gleichzeitig erlaubt es uns, die Welt, die uns umgibt, genauer zu kennen.
