Kimya Nedir?

Kimya Nedir?

Kimya, maddenin çalışması, özellikleri, maddelerin başka maddeleri oluşturmak için nasıl ve neden birleştiği, veya diğer maddeleri oluşturmak için maddelerin enerji ile nasıl etkileşim kurduğunu gösterir. 

Birçok kişi, kimyagerleri, garip sıvıları bir laboratuarda birbirine karıştıran beyaz kıyafetli bilim adamları olarak düşünüyor; ama gerçek şu ki bizler kimyageriz. Temel kimya kavramlarını anlamak, hemen hemen her meslek için önemlidir. Kimya, hayatımızdaki her şeyin bir parçasıdır. 

Varolan her materyal maddeden oluşur – kendi bedenlerimiz bile. Kimya, yiyecek yetiştirme ve pişirme ile ev ve vücut temizliğine, uzay mekiğini oluşturmaya kadar her yaptığımız şeyde mevcut. Kimya, dünyamızı tanımlamak ve açıklamak için bize yardımcı olan fizik bilimlerden biridir.

Beş Ana Dal

Kimyanın beş ana dalı vardır ve bunların her biri birçok çalışma alanına sahiptir.

Analitik kimya , maddenin fiziksel ve kimyasal özelliklerini belirlemek ve ölçmek için niteliksel ve niceliksel gözlem kullanır. Bir bakıma, tüm kimya analitiktir.

Fizikokimya , kimyayı fizikle birleştirir. Fiziksel kimyacılar, maddenin ve enerjinin nasıl etkileşime girdiğini inceler Termodinamik ve kuantum mekaniği , fizikokimyanın önemli dallarından ikisidir.

Organik kimya, özellikle karbon elementi içeren bileşikleri inceler . Karbonun, karmaşık kimyasal bağlar ve çok büyük moleküller oluşturmasına izin veren birçok benzersiz özelliği vardır. Organik kimya “Yaşamın Kimyası” olarak bilinir çünkü yaşayan dokuyu oluşturan tüm moleküler düzenin bir parçasında karbon bulunur.

İnorganik kimya , düzenin bir parçası olarak karbon içermeyen metaller ve gazlar gibi materyalleri inceler.

Biyokimya canlı organizmalar içinde oluşan kimyasal süreçlerin çalışmasıdır.

Çalışma alanları

Bu geniş kategorilerde, birçoğu günlük yaşantımıza önemli etkileri olan sayısız çalışma alanı bulunmaktadır. Kimyagerler, yediğimiz gıdalara, giydiğimiz giysilerden, evlerimizi inşa ettiğimiz malzemeye kadar bir çok ürünü geliştirir. Kimya, çevremizin korunmasına yardımcı olur ve yeni enerji kaynakları arar.

Gıda kimyası

Gıda bilimi, gıdanın üç biyolojik bileşeni – karbonhidratlar, lipidler ve proteinler ile ilgilidir. Karbonhidratlar şekerler ve nişastalar, hücrelerimizin çalışması için gereken kimyasal yakıtlar. 

Lipidler iç yağlar ve sıvı yağlardır ve hücre zarlarının önemli bir parçasıdırlar ve vücuttaki yağları ve organları korurlar. Yağlar, karbonhidratlardan veya proteinlerden gram başına 2.25 kat daha fazla enerji içerdiğinden, bir çok kişi aşırı kilo almamak için bunları sınırlı tüketir. Proteinler, birbirine zincirlenmiş ve her hücrenin yapısı ve işlevi için gerekli olan üç boyutlu şekillere katlanmış 100 ila 500 veya daha fazla amino asitten oluşan kompleks moleküllerdir. Vücutlarımız amino asitlerin bazılarını sentezleyebilir; ancak bunların sekiz tanesi, esansiyel amino asitler, yiyeceğimizin bir parçası olarak alınmalıdır. Gıda bilim insanları, su içeriği, mineraller, vitaminler ve enzimler gibi gıda maddelerinin inorganik bileşenleri ile de ilgilenmektedir.

Gıda kimyagerleri, yiyeceklerimizin kalitesini, güvenini, saklama koşullarını ve tadını arttırır. Gıda kimyagerleri özel sanayi için yeni ürünler geliştirirler. Ayrıca, Gıda ve İlaç İdaresi gibi devlet kurumları için,  gıda ürünlerini ve işleyicilerini bizi kontaminasyondan (Genelde kimyada tek bir bileşen anlamı taşır; fakat kimyanın bazı özelleşmiş alanlarında kimyasal karışım veya hücresel materyal seviyesine karşılık gelir. … Eğer kontaminasyona uğramış bir karışım ötekilerle karışırsa bu ek bir kimyasal reaksiyona neden olur.) veya zararlı uygulamalardan korumak için denetlemek için çalışabilirler. Gıda kimyagerleri, beslenme etiketleri için kullanılan bilgileri tedarik etmek veya paketleme ve depolama yönteminin gıda güvenliğini ve kalitesini nasıl etkilediğini belirlemek için ürünleri test etmektedir. Gıdacılar, yiyeceklerin tadını değiştirmek için kimyasallarla çalışırlar. Kimyagerler, renk, koku veya doku geliştirilmesi gibi duyusal çekiciliği artırmak için başka yollar üzerinde de çalışabilirler.

Çevre kimyası

Çevre kimyagerleri, kimyasalların doğal çevre ile nasıl etkileşime girdiğini incelerler. Çevre kimyası hem analitik kimyayı hem de çevre bilgisini içeren disiplinler arası bir çalışmadır. Çevre kimyagerleri önce toprakta bulunan su ve havadaki doğal süreçlerde bulunan kimyasallar ve kimyasal reaksiyonları anlamalıdır. Örnekleme ve analiz, daha sonra, insan faaliyetlerinin çevreyi kirletip kirletmediğini veya onu etkilemek için zararlı reaksiyonlara neden olup olmadığını belirleyebilir.

Su kalitesi, çevre kimyasında önemli bir alandır. “Saf” su doğada yoktur; içinde her zaman bazı mineraller veya başka bir madde çözülür. Su kalitesi kimyagerleri, çözünmüş oksijen, tuzluluk, bulanıklık, asılı çökeller ve pH gibi özellikler için nehirleri, gölleri ve okyanus suyunu test eder. İnsani tüketim için öngörülen su zararlı kirleticilerden arındırılmış olmalı ve emniyetini arttırmak için florür ve klor gibi katkı maddeleriyle arıtılmalıdır.

Tarım kimyası

Tarım kimyası, ürünlerin ve hayvanların üretimi, korunması ve kullanımı ile ilgili maddeler ve kimyasal reaksiyonlarla ilgilidir. Birçok bilim dalıyla bağdaştırılan oldukça disiplinlerarası bir alandır. Tarım kimyagerleri Tarım, Çevre Koruma Kurumu, Gıda ve İlaç İdaresi veya özel sanayi için çalışabilirler  . Tarım kimyagerleri, büyük ölçekli ekin üretimi için gerekli gübre, tarım ilacı ve herbisitleri (bitklileri öldüren veya gelişimlerini engelleyen kimyasal maddelerdir.)geliştirir. Ayrıca, bu ürünlerin nasıl kullanıldığını ve çevre üzerindeki etkilerini izlemelidirler. Besin takviyeleri, et ve süt sürülerinin verimliliğini artırmak için geliştirilmiştir.

Tarımsal biyoteknoloji birçok tarım kimyagerine hızlı bir şekilde odaklanmaktadır. Tarlalarda yabancı otları kontrol etmek için kullanılan herbisitlere karşı genetik olarak manipüle edilen bitkiler, bitkiler ve kimyasallar hakkında moleküler düzeyde ayrıntılı bilgi sahibi olmayı gerektirir. Biyokimyacılar, nakliyesi daha kolay olan veya daha uzun bir raf ömrü olan bitkiler geliştirmek için genetik, kimya ve işletme ihtiyaçlarını anlamalıdır.

Kimya Mühendisliği

Kimya mühendisleri, kimyasal reaksiyonlar içeren yeni malzemeler veya prosesler araştırır ve geliştirirler. Kimya mühendisliği teknolojik problemleri çözmek için kimya alanında mühendislik ve ekonomi kavramlarıyla bir araya getiriyor. Kimya mühendisliği işleri iki ana gruba ayrılır: endüstriyel uygulamalar ve yeni ürünler geliştirme.

Endüstriler, kimya mühendislerinin ürün imalatını daha kolay ve daha uygun maliyetli hale getirmek için yeni yollar bulmalarını ister. Kimya mühendisleri, işleme tesislerinin tasarımında ve işletilmesinde, tehlikeli maddelerin taşınması için güvenlik prosedürlerinin geliştirilmesinde ve kullandığımız neredeyse her ürünün üretiminin denetlenmesinde görev yapıyorlar. Kimya mühendisleri, farmasötik (kimya ile eczacılığın kesiştiği noktadaki etkin madde dizaynı, organik sentez ve ilaçlar geliştirmek ile ilgili bilimsel daldır.) maddelerden yakıtlara ve bilgisayar bileşenlerine kadar her alanda yeni ürünler ve işlemler geliştirmek için çalışırlar. 

jeokimya

Jeokimyacılar, dünyada bulunan maddeler arasındaki düzen ve etkileşimi incelemek için kimyayı ve jeolojiyi birleştirirler. Jeokimyacılar saha çalışmalarında diğer kimyager tiplerine göre daha fazla zaman harcayabilir. Birçoğu, madencilik faaliyetlerinin ve atıkların su kalitesini ve çevreyi nasıl etkileyebileceğini belirlemek için ABD Jeolojik Araştırması veya Çevre Koruma Dairesi için çalışmaktadır. Numuneleri toplamak ve arazi değerlendirmeleri yapmak için uzak terk edilmiş maden ocaklarına gidebilirler ve daha sonra, atıkların sistem boyunca nasıl hareket edip etmediklerini değerlendirmek için havza boyunca bir akışı takip edebilirler. Petrol jeokimyacılar yeni enerji rezervleri bulmak için petrol ve gaz şirketleri tarafından istihdam edilmektedir. Patlamaya veya dökülmeye neden olabilecek kimyasal reaksiyonları önlemek için boru hatları ve petrol kuyularında da çalışabilirler.

Adli kimya

Adli kimyagerler, olay yerinde bulunan fiziksel delilleri toplar ve analiz eder ve ilgili kişilerin kimliklerinin belirlenmesine yardımcı olur ve suçun nasıl ve neden yapıldığına dair hayati diğer sorulara cevap verir. Adli kimyacılar, kromatografi (bir karışımda bulunan maddelerin, biri sabit diğeri hareketli faz olmak üzere birbirleriyle karışmayan iki fazlı bir sistemde ayrılması ve saflaştırılması yöntemidir. İlk kez Rus botanikçi Mikhail Tsvett (1903) tarafından geliştirilen bir yöntemdir.) , spektrometri (spektrofotometre, spektrograf veya spektroskop) ya da tayfölçer, elektromanyetik spektrumun belirli bir bölümü üzerinde ışığın özelliklerini ölçerek spektroskopik analiz yöntemiyle materyalleri belirlemek için kullanılan bir araçtır.) ve spektroskopi gibi çok çeşitli analiz yöntemleri kullanmaktadır.

Amerikan Kütle Spektrometresi Derneği Dergisinde çıkan yeni araştırmalarda, Louisiana Eyalet Üniversitesi (LSU) kimya bölümünden bilim adamları, adli bilimler alanına lazer teknolojisini uygulamak için hazırlıklara başladılar.

Parmak izinin tanımlanmasının ötesine geçen bir sistem geliştirdiler. Bu teknik, lipidler, proteinler, genetik materyal ve hatta ayrıntılı olarak analiz edilebilecek miktarda patlayıcının içerisindeki bulunan molekülleri yakalayabilir. Yeni araç, esas olarak, suç mahalindeki parmak izlerinin kimyasal bileşiminin belirlenmesinde ki bilinmeyenleri ortaya çıkarıyor.

Araç, bir parmak izi içeren bir yüzeye lazerler – aynalar ve optik fiberler kullanarak – odaklıyor. Lazer, daha sonra yüzeydeki herhangi bir suyu veya nemi ısıtıp, sudaki kimyasal bağları gererek ve titreşerek tetiklediğini, LSU Bilim Koleji Bloguna göre . Bu odaklanmış enerjinin tümü, suyun “patlayarak” gaza dönüştürülmesine ve DNA gibi biyomoleküllerin ayrılmasına neden oluyor. Bu işleme lazer ablasyon denir.

Daha sonra küçük bir vakum pompası sistemi su ve molekülleri bir kişinin parmağının arkasında kalan her şeyi yakalayan küçük bir filtreye çekiyor. Adli bilimadamları daha sonra içeriği bir kütle spektrometresi veya bir gaz kromatografi-kütle spektrometresi gibi bir analiz cihazına koyabiliyor.

Önemli olan, bu lazer ablasyon tekniği karton gibi gözenekli yüzeylerde (geleneksel adli tıp yöntemlerinin başarılı olmadığı) parmak izlerini kolayca yakalayabilir.

Yeni tekniğini test etmek için araştırmacılar, parmak izlerini cam, plastik, alüminyum ve karton gibi birçok farklı yüzey tipine yerleştirdi. Bu parmak izleri LSU College of Science Blog’a göre kafein, antiseptik krem, prezervatif yağları ve TNT gibi çeşitli maddelerle bağlanmıştı . Her filaman yakalamasından sonra, kimyagerler bu maddeleri kütle spektrometresi kullanarak tespit edebildi.

Yorum Yap