L'importanza della chimica: 10 applicazioni fondamentali
L' importanza della chimica sta negli usi multipli che ha oggi. È usato in aree importanti come cibo o medicine.
La chimica è definita come la scienza sperimentale che studia le proprietà delle sostanze e le forme elementari della materia. Allo stesso modo, studia l'energia e le interazioni tra esso e la materia.
Poiché tutto è composto di materia, la chimica è uno dei rami più importanti della scienza. Anche gli esseri viventi sono composti da elementi chimici che interagiscono tra loro. Questa scienza ci permette di comprendere le relazioni tra gli esseri viventi e il mondo che li circonda.
Al momento, la chimica ha sottospecializzato in vari rami che sono legati a diversi campi della conoscenza. Ad esempio, biologia, fisica e medicina, tra gli altri.
L'importanza della chimica in varie aree
1- Chimica e medicina
La maggior parte delle medicine sono fatte di materiali organici, motivo per cui la medicina, intesa come area di studio, è strettamente correlata alla chimica organica.
Gli antibiotici, i farmaci per il cancro, gli analgesici e l'anestesia sono alcuni dei medicinali a base di sostanze organiche.
2- Chimica e cibo
Gli alimenti sono fatti di carbonio, oggetto di studio della chimica organica. I carboidrati sono l'esempio più ovvio della composizione chimica degli alimenti.
Il termine stesso suggerisce carbonio e idrogeno (in effetti, i carboidrati sono composti da una molecola di carbonio, una di idrogeno, più una di ossigeno - CHO); le proteine (NH2-CH-COOH) e i grassi (CH-COO-CH) contengono anche carbonio, anche le vitamine sono materia organica.
Attraverso la chimica, puoi studiare la quantità di carboidrati, proteine, grassi e vitamine di cui il corpo umano ha bisogno in diverse condizioni. Ad esempio, durante la gravidanza, si raccomanda il consumo di vitamine (come l'acido folico); mentre, se si desidera tonificare il corpo, si consiglia una dieta ricca di proteine.
3- Chimica e agenti sterilizzanti
La maggior parte degli agenti sterilizzanti, come il fenolo e la formaldeide, sono composti da carbonio, un elemento studiato dalla chimica organica (come menzionato sopra). Questi sterilizzanti a base di carbonio sono efficaci nella rimozione di batteri e altri microbi.
4- Chimica ed economia
Molti dei composti del carbonio, come diamante, grafite e petrolio, sono considerati di grande valore. Il diamante e la grafite sono carbonio puro senza altri elementi interni ed entrambi hanno una grande varietà di usi e sono anche molto costosi.
Da parte sua, il petrolio è una delle risorse più preziose al mondo e, dal punto di vista economico, è uno dei più influenti. Questo può essere trasformato attraverso vari processi chimici per dare origine ad altre risorse di cui gli esseri umani potrebbero aver bisogno, come benzina, pneumatici, tra gli altri.
In questo senso, la chimica è molto utile nell'industria petrolifera, poiché attraverso questa scienza si possono sviluppare processi per trasformare il petrolio e sfruttare al meglio questa risorsa.
5- Chimica e agricoltura
I fertilizzanti sono sostanze chimiche organiche o inorganiche che vengono aggiunte al terreno per fornire loro i nutrienti necessari per renderle produttive.
Alcuni studi condotti nel campo dell'agricoltura dimostrano che l'uso di fertilizzanti commerciali può aumentare la produzione agricola fino al 60%. Ecco perché attualmente l'agricoltura dipende dai progressi scientifici, principalmente nel settore della chimica, poiché consentono di ottimizzare la produzione.
I fertilizzanti, sia organici che inorganici, massimizzano la produzione agricola se usati nelle giuste quantità. Tuttavia, i prodotti biologici hanno una maggiore concentrazione di sostanze chimiche necessarie per la crescita delle piante.
6- Chimica e biologia
La biologia coincide con la chimica nello studio delle strutture a livello molecolare. Allo stesso modo, i principi della chimica sono utili nella biologia cellulare perché le cellule sono composte da sostanze chimiche.
Allo stesso tempo, all'interno di un organismo avvengono molteplici processi chimici, come la digestione, la respirazione, la fotosintesi nelle piante, tra gli altri.
In questo senso, per capire la biologia, è necessario capire le basi della chimica, così come per capire la chimica, è necessario conoscere la biologia.
Dall'interazione tra biologia e chimica emergono diverse interdiscipline, tra cui spiccano ecologia chimica, biochimica e biotecnologia.
7- L'ecologia chimica
L'ecologia chimica è un'area di ricerca interdisciplinare tra chimica e biologia che studia i meccanismi chimici che controllano le interazioni tra gli esseri viventi.
Tutti gli organismi usano "segnali" chimici per trasmettere informazioni, che è noto come "linguaggio chimico", il più antico sistema di comunicazione. In questo senso, l'ecologia chimica è incaricata di identificare e sintetizzare le sostanze utilizzate per trasmettere queste informazioni.
La collaborazione tra biologia e chimica iniziò dopo che il professor Jean-Henri Fabre scoprì che le falene femmina della specie Saturnia pyri o pavone notturno attiravano i maschi indipendentemente dalla distanza.
A partire dal 1930, chimici e biologi del Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti hanno cercato di identificare le sostanze coinvolte nel processo di attrazione di varie falene.
Anni dopo, nel 1959, Karlson e Lüscher crearono il termine "feromoni" (dal greco "pherein", al trasporto, e l'arabo "horman", per eccitare) a denominare le sostanze espulse da un organismo e che generano determinati comportamenti o reazioni in un altro individuo della stessa specie.
8- Biochimica
La biochimica è una branca della scienza che è responsabile dello studio dei processi chimici che avvengono all'interno di un essere vivente o che sono collegati ad esso. La biochimica Questa scienza si concentra sul livello cellulare, studiando i processi che avvengono all'interno delle cellule e le molecole che li rendono, come i lipidi, i carboidrati e le proteine.
9- Chimica e biotecnologie
In parole semplici, la biotecnologia è una tecnologia basata sulla biologia. La biotecnologia è una disciplina ampia in cui interagiscono altre scienze come la chimica, la microbiologia, la genetica.
Lo scopo della biotecnologia è lo sviluppo di nuove tecnologie attraverso lo studio dei processi biologici e chimici, degli organismi e delle cellule e dei loro componenti. I prodotti biotecnologici sono utili in vari campi, tra cui agricoltura, industria e medicina. La biotecnologia è divisa in tre aree:
• Biotecnologia rossa
• Biotecnologia verde
• Biotecnologia bianca
La biotecnologia rossa include gli usi di questa scienza in relazione alla medicina, come lo sviluppo di vaccini e antibiotici.
La biotecnologia verde si riferisce all'applicazione di tecniche biologiche nelle piante, per migliorarne determinati aspetti; le colture geneticamente modificate (GM) sono un esempio di biotecnologia verde.
Infine, la biotecnologia bianca è la biotecnologia utilizzata nei processi industriali; Questo ramo propone l'uso di cellule e sostanze organiche per sintetizzare e degradare determinati materiali, invece di usare prodotti petrolchimici.
10- Ingegneria chimica
L'ingegneria chimica è una branca dell'ingegneria che si occupa di studiare i modi in cui la materia prima viene trasformata per creare prodotti utili e commerciabili.
Questo ramo dell'ingegneria implica lo studio delle proprietà di questi materiali per capire quali processi dovrebbero essere utilizzati nella trasformazione di ciascuno di questi materiali e quale sarebbe il modo migliore per usarli.
L'ingegneria chimica comprende anche il controllo dei livelli di inquinamento, la protezione dell'ambiente e la conservazione dell'energia e svolge un ruolo importante nello sviluppo delle energie rinnovabili.
Costituisce un'interdisciplina, poiché si basa sulla fisica, la matematica, le scienze biologiche, l'economia e, naturalmente, la chimica.
L'evoluzione storica della chimica come disciplina
La chimica come pratica esiste fin dai tempi preistorici, quando l'essere umano cominciò a manipolare i materiali che erano a loro disposizione in modo che fossero utili.
Ha scoperto il fuoco e lo ha manipolato per cucinare il suo cibo, oltre a produrre pentole di terracotta resistenti; Ha manipolato metalli e creato leghe tra questi, come il bronzo.
Nei tempi antichi, hanno iniziato a cercare spiegazioni per i processi chimici, fino ad allora considerati magici.
Fu in questo periodo che il filosofo greco Aristotele propose che la materia fosse formata dai quattro elementi (acqua, terra, fuoco e aria), mescolati in proporzioni diverse per dare origine a diversi materiali.
Tuttavia, Aristotele non credeva nella sperimentazione (la base essenziale della chimica) come metodo per dimostrare le sue teorie.
Più tardi, nel Medioevo, si sviluppò l'alchimia (scienza oscura in greco), "scienza" in cui interagirono la conoscenza dei materiali, della magia e della filosofia.
Gli alchimisti diedero grandi contributi alla chimica che sono noti oggi; Ad esempio, hanno studiato processi come la sublimazione e la cristallizzazione e, soprattutto, hanno sviluppato un metodo basato sull'osservazione e sulla sperimentazione.
Nell'età moderna, la chimica è nata come scienza sperimentale e si è sviluppata più fortemente nell'età contemporanea, con la teoria atomica di John Dalton. In questo periodo, i rami della chimica sono stati sviluppati: organico, inorganico, biochimico, analitico, tra gli altri.
Attualmente, la chimica è divisa in branche più specializzate e sottolinea la sua natura interdisciplinare, poiché è legata a molteplici campi della conoscenza (biologia, fisica, medicina, tra gli altri).
conclusione
Dopo aver studiato alcune delle aree in cui interviene la chimica, si può dire che questa scienza è di grande importanza a causa della sua natura interdisciplinare.
Questo è il motivo per cui la chimica può essere "associata" ad altre discipline, come la biologia, l'ingegneria e la tecnologia, dando origine a nuovi campi di studio come la biochimica, l'ingegneria chimica e la biotecnologia.
Allo stesso modo, la chimica costituisce una transdisciplinarità, il che significa che la conoscenza prodotta da questa scienza è sfruttata da altre discipline senza generare un nuovo campo di studio.
In questo senso, la natura transdisciplinare della chimica favorisce l'agricoltura e la medicina, per citarne alcuni.
La relazione tra chimica e altre scienze consente di migliorare la qualità della vita, poiché consente la creazione di farmaci, l'ottimizzazione delle attività economiche (come l'agricoltura e l'industria petrolifera), lo sviluppo di nuove tecnologie e la protezione dell'ambiente . Allo stesso tempo, permette di conoscere in modo più approfondito il mondo che ci circonda.
