كيمياء الحياة

                            كيمياء الحياة 

علم الكيمياء يعتبر علم الكيمياء من العلوم الحيوية الهامة التي تلعب دوراً كبيراً في الحياة اليومية، وهذا العلم ضروري للصناعة والإنتاج الزراعي وصناعة الأدوية والعلوم الطبية، وتفرع علم الكيمياء ليشمل الكيمياء التحليلية التي لها دور كبير في الطب، والكيمياء العضوية والتي تعنى بدراسة المادة وخصائصها، والكيمياء الفيزيائية التي لها العديد من التطبيقات في الصناعة، وغيرها من فروع الكيمياء المتعددة. أهمية الكيمياء في حياتنا يدخل علم الكيمياء في العديد من الصناعات المهمة في حياتنا، ومن هذه الصناعات ما يلي: الصناعات البلاستيكية تصنع المواد البلاستيكية من مواد يسهل التحكم بها وتشكيلها، وهي مركبات كيميائية يتم تصنيعها من النفط، والبلاستيك عبارة عن بوليمرات ذات سلاسل طويلة، وترتيب هذه البوليمرات يمنح البلاستيك خصائصه المميزة، ويستبدل البلاستيك الصلب بالمعادن في العديد من الأدوات. البلاستيك اللين له استعمالات عديدة مثل الجلود وصناعة الخيوط. صناعة الإسمنت ومواد البناء تعتبر صناعة الإسمنت من الصناعات الهامة لاعتماد أعمال البناء عليها بشكل رئيسي، ويتكون الإسمنت بشكل رئيسي من حجر الجير، ونتيجة عمليات التسخين تنتج سليكات الكالسيوم، ويعتمد تصنيع الإسمنت على عمليات الترطيب والتجفيف ويتم فحص المنتج النهائي في اختبار فحص الجودة. تصنيع الصابون ومواد التنظيف يعمل الصابون مع الماء على تقليل التوتر السطحي وطرد الأوساخ عن البشرة وخاصة الدهون، من خلال تكوين الرغوة، وهي إحدى الخواص الكيميائية، وعملية تصنيع الصابون هي تفاعل الأحماض مع القواعد وتسمى عملية التصبن. تصنيع العطور تصنع العطور من مواد طبيعية أو صناعية، والعطورالمستخدمة في صناعة الصابون هي عطور صناعية، وصناعة العطور تعتمد على عملية التقطيربالبخار، وهي إحدى العمليات الكيميائية الهامة في التصنيع. الفحوصات الطبية هذه الفحوصات ترتكز بشكل رئيسي على الكيمياء التحليلية، مثل فحص سكر الدم، ومستوى الكوليسترول في الدم، وفحص وظائف الكبد والكلى، وفحوصات الدم الشاملة. صناعة الأدوية تعتمد صناعة الأدوية بشكل رئيسي على فهم الكيمياء، التي لها دور أساسي في عملية التصنيع، وتوضح العديد من المفاهيم المتعلقة بتلك الصناعة. عند تحضير الدواء يجب أن يكون المنتِج على علم ودراية كافية بعملية تصنيع وتطوير الدواء، وأن يكون المنتَج متطابقاً مع غرض التصنيع، ويدخل علم الكيمياء بشكل رئيسي في مراحل تصنيع الدواء، وعند البدء في عملية التصنيع يجب الأخذ بعين الاعتبار الأمورالتالية: خصائص المواد المستخدمة في التصنيع. المبادىء العامة في صناعة الأدوية. ضمان الجودة للمنتجات والمواد الداخلة في التصنيع. خلو المواد الأولية من التلوث الجرثومي.              

      * رغد الزهراني

الكيمياء الصيدلانية

الكيمياء الصيدلانية 

الكيمياء الصيدلانية أو الكيمياء الدوائية تخصص علمي يجمع بين الكيمياء والصيدلة بهدف تصميم المركبات الدوائية الجديدة وتطويرها. أو بالاصح يجمع بين الصيدلة والكيمياء العضوية. تقوم الكيمياء الصيدلانية بتمييز وتصنيع وتطوير المركبات الكيميائية الجديدة لتناسب الاستخدامات العلاجية : بمعنى زيادة التأثير العلاجي لها وإنقاص الآثار الجانبية. من أجل ذلك تستخدم الكثير من التقنيات الكيميائية والتقنية وأيضا تطبيقات الكيمياء الحاسوبية الجديدة لدراسة الأدوية المستخدمة وتأثيراتها الحيوية، من أهم هذه التقنيات : علاقة البنية-تأثير (سار) وعلاقة بنية-تأثير الكمية (كيوسار). المركبات التي تستخدم كأدوية تكون في العادة مركبات عضوية, والتي تقسم إلى جزيئات عضوية صغيرة مثل اتورفاستاتين (atorvastatin), كلوبيدوغريل (clopidogrel), ومواد بيولوجية مثل انفليكسيماب (infliximab), انسولين (insulin). تحديدا, الكيمياء الدوائية تركز على الجزيئات العضوية الصغيرة, وبعض جوانب النواتج الطبيعية, والكيمياء الحيوية, وعلم الإنزيمات, وتهدف إلى اكتشاف وتطوير الأدوية في هذه المجالات.

*تهاني الحارثي 

العناصر الكيميائية

                        العناصر الكيميائية 

العناصر الكيميائية هي أساس تكوين المواد، والعنصر الكيميائيّ هو عبارة عن مادة كيميائية خالصة تتكون من ذرة واحدة فريدة من نوعها، بحيث تتميز كل مادة منها بامتلاكها عدد ذري خاص بها، والعدد الذري هو عبارة عن مجموع البروتونات الموجودة في نواة الذرة، وتحتوي القشرة الأرضية على العديد من العناصر الكيميائية والتي قام العلماء بتنظيمها ضمن ما يسمّى الجدول الدوريّ، ومن أمثلة هذه العناصر هو عنصر الزئبق الذي سنسلط الضوء عليه في هذا المقال. 

الزئبق

عنصر الزئبق هو أحد العناصر الكيميائية الموجودة في الجدول الدوري، ويمتلك هذا العنصر عدداً ذرياً مقداره 80، أما بالنسبة لشكله فهو عبارة عن سائل فضي اللون تبلغ كثافته 13.54 غ/سم3، ولهذا فإنّه يضرب به المثل في الثقل، لعدده الذري الكبير جداً وكثافته العالية نوعاً ما، ويتجمد الزئبق على درجة حرارة -38.9 درجة مئوية، ليصبح فضياً مائلاً للزرقة بحيث يكون مظهره أشبه بالرصاص، ويغلي على درجة حرارة 356.9 درجة مئوية، ويتميز الزئبق بأنه يبقى على حالته السائلة مهما ضمن مدى واسع من تغير درجات الحرارة، الأمر الذي جعله يستخدم في صناعة موازين الحرارة، والبخار الذي يتصاعد من الزئبق يصدر عنه وميضاً مبهراً وأشعة فوق بنفسجية وذلك عندما يتمّ إمرار شرارة كهربائية فيه، الأمر الذي أدّى إلى استخدامه في صناعة اللمبات المتوهّجة، والزئبق أحد العناصر الموصلة للكهرباء، لذا فهو يُستخدم في صناعة بعض أجزاء المفاتيح الكهربائية والموصلات لدورها في تقليل الضجيج الصادر عنها. 

الزئبق معروف لدى الإنسان منذ القدم، منذ أيام الفراعنة، والصينيين، والهندوس، والإغريق، والرومان، ونجد الزئبق مذكوراً في الأساطير الرومانيّة القديمة باسم "ساعي الآلهة السريع"، كما أنّ البيروني ذكره وخصص له قسماً خاصاً في كتابه "الجماهر في معرفة الجواهر"، أمّا بالنسبة لاسم الزئبق فهو كلمة معربة عن الكلمة الفارسية "زيوه"، وسمّي قديماً بالزواوق. 

يتم تكوين العديد من السبائك من الزئبق وتسمّى "المملغمات"، ومن أمثلتها مملغم الفضة، والذي هو عبارة عن مزيج من الفضة والزئبق، والتي كثيراً ما يستخدمها أطباء الأسنان لعمل الحشوات لسدّ الفجوات في الأسنان، وهنالك مملغم الخارصين، ومملغم الكادميوم والتي نجدها بكثرة في البطاريات، لدورها في منع الشوائب من تقليل عمر البطارية. 

مكان وجود الزئبق

الزئبق من العناصر الكيميائية التي تتواجد بكميات قليلة جداً في القشرة الأرضية مقارنةً بغيره، وبالرغم من ذلك فإن هنالك كميات كبيرة جداً منه في الرواسب المحتوية عليه الأمر الذي جعله متوفّر بكثرة، وعادةً ما نجد الزئبق في خام الزنجفر، الذي يتمّ تسخينه من أجل الحصول على الزئبق النقيّ.

*نسرين محمد 

الغازات السامة

                         الغازات السامة 

تعتبر الأسلحة التي تدخل الغازات في صناعتها من أخطر أنواع الأسلحة، وذلك بسبب قدرة الغازات على الانتشار بسرعة كبيرة في الهواء، مما يجعلها قادرة على إيذاء أكبر عدد ممكن من الأشخاص الذين قد يتواجدون حتى على مسافاتٍ بعيدة، وقد يختلف السلاح باختلاف نوع الغاز الداخل في صناعته، وهناك العديد من الإجراءات التي يجب اتباعها من أجل الحصول على السلامة القصوى من الغازات وأضرارها. 

أنواع الغازات السامة

• المجموعة القاتلة من الغازات: 
  • غاز الأعصاب: هو غاز يؤثر بشكلٍ سريع وغير مرئي، وليس له لونٌ أو رائحةٌ أو طعمٌ، ويؤدي إلى فقدان التحكم بالجسم والإصابة بارتعاش، كما يسبب غباشاً في الرؤية.
  • غازات خانقة: تسبب عدم القدرة في مرور الأكسجين من خلال القصبات الهوائية.
  • غاز مسمم الدم: يخثّر الدم ويقطع الأكسجين عن الدم.
• المجموعة الحارقة من الغازات: منها مادة الخردل، وهي مادة سائلة ويمكن تحويلها إلى الحالات الأخرى من المادة، ولها القدرة على الذوبان في الماء، ولونها يميل إلى البني الفاتح أو الأصفر الغامق، ورائحته تعتمد على نسبة تركيزه، وهي في الأصل خفيفة وتشبه رائحة السمك، ويؤدي إلى حصول دمامل والتهابات في الجلد.
• المجموعة المعيقة من الغازات: 
  • غاز بي زد: يسبب الشعور باللامبالاة والهلوسة.
  • غاز دمست: يسبب الغثيان. 

طرق الوقاية من غازات الحروب الكيماوية

• يمكن معرفة إذا ما كان هناك غازات سامة من خلال سماع الإنذار المحلي، أو من خلال رؤية صواريخ متجهة للمنطقة أو من خلال سماع أصوات الانفجارات الناجمة عن الصواريخ الكيماوية.
• الإحساس بتقلص في بؤرة العين وعتمة في النظر، وسيلان في الأنف، وضيق في التنفس، وصداع قوي ومفاجئ.
• قم بتغطية رأسك بأي شيء في متناول اليد وبسرعة.
• ضع يديك في جيبك.
• اتجه إلى أقرب مكان آمن ومغلق.
• أغلق الأبواب والنوافذ وكل الفتحات

*شروق معاويه

علم الكيمياء

                           علم الكيمياء 

هُوَ علم يتناوَلُ دراسَة خَاصيّة العناصر والمُرَكّبات والقَوانين التي تَحكُمُ تفاعُلاتها وبالأخَص عندَ اتّحادها مَع بَعضها البعض أو تخليصُها مَع بَعضها البَعَض، والتفاعلات الكيميائيّة هيَ تأثّر مادّةٍ بمادّةٍ أخرى فَتُغيّر من تَركيبها الكيميائي نَتيجَة التأثّر بالحَرارة أو الكَهرُباء، وَهيَ من إحدى العُلوم الطبيعيّة التي عَرَفَها الإنسان ومارَسَها مُنذُ القدَم ولم يَعرف بدايَتها، وَقَد ارتبطََ هذا الفن مُنذُ الحضارات القَديمَة لدراسَة المَعادن والتّعدين وصناعَة الألوان والطّب وَصَبغ القماش وصناعَة الزجاج. 

عندَما فُتَحَت مَصر في عَصر الفُتوحات الإسلاميّة سَنَة (642م) ساهَمُوا في تطوير الكيمياء وَهُم أوّل مَن عَملُوا واشتَغَلُوا بالكيمياء كَعلمٍ لَهُ قَواعدَهُ وَقَوانينَهُ، وبَقيَت هذه المَصادر العربيّة مَرجع رئيسي للغَرب خصيصاً خلالَ القُرون الوسطى، وترجَموا هذه الكتب وَحَتّى وَصَلَ الفتوحات الإسلاميّة إلى الأندلس يَحملُ مَعَهُ المَعارف والعلوم العربيّة وأصبَحَت تدرّسُ في الجامعات العَربيّة ببرشَلونة وطليطلة تعلّم جَميعَ العلوم خصيصاً علوم الكيمياء، لذلكَ للكيمياء آثارٌ إيجابيّة مُهمّة سَنَقُومُ بالتعرّف عليها من خلال مَوقع مَوضُوع. 

*هناء حسين

الكيمياء التحليليه

                        الكيمياء التحليلية 

الكيمياء التحليلية: هي فرع من علم الكيمياء يهتم بالتقدير الكمي والنوعي للعناصر او المركبات المكونة للماده المراد تحليلها.


وينقسم هذا الفرع الى عدة طرق واساليب يمكن استخدامها ولكل منها استخداماته وأهميته منها:

التحليل الحجمي والتحليل الوزني والتحليل الحراري والتحليل النوعي والتحليل الطيفي والتحليل الآلي والتحليل الكهربائي.

ويمكن لبعض هذه الطرق أن تكتشف وجود المركبات او العناضر وبحساسية عاليه قد تصل الى تركيز جزء من مليون مليار جرام باللتر. أهمية الكيمياء التحليلية :

وتقوم الكيمياء التحليلية في كثير من العلوم بدور مهم ، وكذلك فهي لاغنى عنها أساسًا في علم الحياة ، إذ يستفاد من التقنية التحليلية في دراسة المواد الحية وعمليات التمثيل الغذائي وغيرها ، ولا يستطيع الأطباء تشخيص الامراض دون الاستناد إلى نتائج التحليلات اللازمة لذلك .

كما نجد أن تقسيم المعادن جاء بعد معرفة تامة بالمكونات الكيميائية له . ولا يستطيع الفيزيائيون تشخيص نواتج تصادم الدقائق ذات الطاقة العالية بدون استخدام التقنية التحليلية في الصناعة الحديثة .


إن قيمة المواد الخام ومدى نقاوة منتج صناعي وملاءمته للاستعمال والسيطرة على العمليات الصناعية في مرحلة أو أكثر نحتاج إلى معرفة الكيمياء التحليلية للتأكد من جودة الإنتاج الصناعي .


وتصنف الكيمياء التحليلية حسب الغرض من التحليل إلى :

أولاً : التحليل النوعي أو الوصفي :

هو مجموعة العمليات التي يتم فيها الكشف عن تركيب المواد أو المركبات أو العناصر الداخلة في تركيب مادة معينة أو خليط من المواد سواء أكان في الحالة الصلبة أو محلول في مذيب معين ولايتعرض هذا التحليل إطلاقًا إلى كميات هذه المكونات .

*نوره الزهراني

كيمياء الغذاء

                           كيمياء الغذاء

أظهرت دراسة لباحثين إيطاليين وإسبان نشرت بدورية "كيمياء الغذاء"، أن استهلاك فاكهة الفراولة (توت الأرض) تعزز استجابات كريات الدم الحمراء لكروب "الأكسدة"، المترافقة مع الإصابة بمختلف الأمراض. 

وبحسب "ديلي ساينس"، تناول كل فرد من 12 مشاركا بالدراسة نصف كيلوغرام يوميا من الفراولة لمدة أسبوعين، لدراسة أثرها على قدرة الدم المضادة للأكسدة. وقدم المشاركون عينات دم بعد 4 و8 و12 و16 و30 يوما من بدء التجربة.

أظهرت التجربة أن استهلاك الفراولة بانتظام يُحَسّن قدرة بلازما الدم المضادة للأكسدة، ومقاومة خلايا الدم الحمراء للتكسر التأكسدي الذي يتسبب في أمراض خطيرة.

وبحسب موريزيو بتّينو -المؤلف الأول والباحث في جامعة بوليتكنيك ماركي (إيطاليا)- أظهرت الدراسة أن بعض أصناف الفراولة تحسّن مقاومة الكريات الحمراء للأكسدة.

ويحلل الباحثون حاليا فروق مقاومة الأكسدة الناتجة عن تناول كميات فراولة أقل بين 150 و200غ يوميا. 

يؤكد بتينو أهمية دخول الفراولة الحمية الغذائية الصحية والمتوازنة، بحيث تمثل خُمسة مقادير الفاكهة والخضراوات اليومية الموصى بها.

كذلك، ذكر الباحث بجامعة غرناطة وأحد المؤلفين خوسيه لويس كويليس أن مختلف أصناف الفراولة تخضع للتحليل مختبريا لاحتوائها مضادات أكسدة بنسب وكميات متفاوتة

*لميس احمد بالرابح

الكيمياء الكهربائية

                       الكيمياء الكهربائية 

   

الفرع الثاني :

الحصول على طاقة كهربائية من تفاعلات كيميائية تحدث تلقائياً :

تلعب الكيمياء الكهربائية دوراً أساسياً في حياتنا اليومية ، فمن تطبيقاتها المشهورة البطاريات الجافة التي نستخدمها في الآلات الحاسبة وفي بعض ألعاب الأطفال ، وفي المصابيح اليدوية وفي أجهزة التحكم عن بعد Remote Control . ومنها أيضاً بطاريات تشغيل السيارات وفيها جميعاً تستخدم التفاعلات الكيميائية في الحصول على تيار كهربائي مباشر ، وغني عن البيان أن المصانع تُقام لإنتاج البطاريات الجافة وبطاريات السيارات .

- الخلايا الجلفانية Galvanic Cells :

تسمية هذه الخلايا منسوبة إلى العالم الإيطالي لويجي جلفاني ، في هذا النوع من الخلايا نستخدم تفاعلات أكسدة واختزال تحدث تلقائياً لإنتاج تيار كهربائي مباشر . من الأمثلة على تفاعلات الأكسدة والاختزال التلقائية (تحدث آنياً دون الحاجة لأي طاقة أو عامل مساعد خارجي) تفاعل فلز الخارصين مع محلول كبريتات النحاس . عند غمر قطعة من فلز الخارصين في محلول كبريتات النحاس نلاحظ مباشرة بدء تكون راسب اسفنجي لونه مائل إلى البني على قطعة الخارصين ، كما نلاحظ بدء اختفاء اللون الأزرق لمحلول كبريتات النحاس وتحوله في النهاية إلى محلول شفاف .

يُمكننا التعبير عما يحدث بنصفي التفاعلين التاليين :

نصف تفاعل الاختزال : Cu_aq.²⁺  + 2e^-  → Cu_(s)

أيون النحاس Cu²⁺ الموجود في محلول كبريتات النحاس لونه أزرق وهو الذي يكسب المحلول لونه الأزرق . أما راسب فلز النحاس فيظهر على شكل راسب اسفنجي أقرب إلى اللون البني .

نصف تفاعل الأكسدة : Zn_(s)  →  Zn²⁺  +  2e^-

يتحول الخارصين من الحالة الصلبة إلى الحالة الأيونية الذوابة وأيون الخارصين Zn_aq.²⁺عديم اللون لذلك يتحول المحلول من الأزرق إلى عديم اللون لأنه يتكون من أيونين عديمي اللون هما Zn_aq.²⁺ ، SO₄^2-_aq. .

ما دام نصفا هذين التفاعلين يحدثان في وعاء واحد فإن الالكترونات من الجزيئات المانحة تقفز في مسافة محدودة منتجة تياراً كهربائياً داخلياً يحدث تغيرات حرارية في وسط التفاعل . والسؤال الآن ما هي التعديلات التي يمكن أن نجريها على تجربتنا حتى نحصل على تيار كهربائي خارجي يمكننا أن نكشف عنه بجهاز كهربائي يحس بمرور التيار الكهربائي فيه مهما كان صغيراً . 

يُمكننا ذلك عن طريق فصل المحلولين بوضعهما كل في وعاء مستقل ثم نصل بينهما بقنطرة ملحية 

 من محلول ملح KCl مثلاً . أما القطبان فيمكن وصلهما بأسلاك نحاسية والشكل يوضح ذلك . 

*مريم اسماعيل ميدون