تطبيقات الكيمياء غير العضوية واستخداماتها

تختص الكيمياء غير العضوية بخصائص وسلوك المركبات غير العضوية، والتي تشمل على المعادن، الفلزات والمركبات العضوية المعدنية، إن الكيمياء غير العضوية تختص بدراسة المجموعات غير المحتوية على الكربون من المركبات، كما ويمكن أن يكون هناك تداخل بين حقل الكيمياء العضوية والكيمياء غير العضوية، وعلى سبيل المثال فإنه عادةً ما تحتوي المركبات العضوية المعدنية على معادن أو فلزات مرتبطة بشكل مباشر بالكربون.

ماذا يفعل الكيميائيون المختصون بالكيمياء غير العضوية؟

يعمل الكيميائيون المختصون في الكيمياء غير العضوية في مجالات عديدة، تتراوح هذه المجالات من التعدين إلى الرقائق الصغيرة والدقيقة، حيث أن عملهم يقوم بالاعتماد الكلي تقريبا على فهم النقاط التالية:

• أولا يجب على هؤلاء الكيميائيين فهم السلوك والنظائر الخاصة بالعناصر غير العضوية.

• ثانيا يجب عليهم فهم ومعرفة كيف يمكن تعديل هذه المواد وفصلها واستخدامها.

وقد يشمل العمل المحدد على عدة نقاط تتمثل في النقاط التالية:

• النقطة الأولى وهي تتضمن العمل على تطوير طرق استعادة المعادن من مجاري النفايات.

• النقطة الثانية تتضمن العمل ككيميائي تحليلي في تحليل الخامات الملغومة.

• النقطة الثالثة وهي العمل على إجراء البحوث على استخدام الكيماويات غير العضوية لعمليات معالجة التربة.

يعمل العديد من الكيميائيين غير العضويين في الصناعات المختلفة، ولكنهم يعملون أيضًا في المؤسسات الأكاديمية والمختبرات الحكومية أيضا، حيث يقول الكيميائيون المتخصصين في الكيمياء غير العضوية والذين يعملون في الحكومة إنهم يقضون وقتهم وبشكل كبير ومتزايد في العمل على كتابة مقترحات المنح والتنافس على أموال البحث.

يقوم الكيميائيون المختصين في الكيمياء غير العضوية بمقارنة وظائفهم بوظائف علماء المواد وعلماء الفيزياء، حيث أن الجميع يركز على استكشاف نوع العلاقة بين الخصائص المختلفة والوظائف الفيزيائية، في حين أن الكيميائي المختص في الكيمياء غير العضوية يهتم بشكل أكبر بهذه الخصائص على المستوى الجزيئي.

أين يتم استخدام الكيمياء غير العضوية؟

يتم استخدام المركبات غير العضوية كمحفزات أو ما يسمى بعوامل مساعدة، حيث تقوم بزيادة سرعة التفاعل، كما وتدخل المركبات غير العضوية في صناعة الأصباغ والطلاء، كما وتدخل أيضا في صناعة خافض التوتر السطحي، وفي الأدوية أيضا، كما وتستخدم في الوقود، وغير ذلك الكثير، وغالبًا يكون للمركبات غير العضوية نقاط انصهار عالية وخصائص موصلية كهربائية عالية أو منخفضة، مما يجعلها مفيدة ويمكن استغلالها لأغراض محددة، كالتالي:

• تعرف الأمونيا بأنها عبارة عن مصدر النيتروجين في الأسمدة، كما وأنها تعد واحدة من المواد الكيميائية غير العضوية الرئيسية والمهمة، والتي تستخدم في عمليات إنتاج النايلون وصناعة الألياف والبلاستيك، كما وتدخل في صناعة البولي يوريثان والهيدرازين وهو الذي يستخدم في وقود الطائرات والصواريخ، كما وتدخل الأمونيا في صناعة المتفجرات.

• يدخل الكلور في عمليات تصنيع البولي فينيل كلوريد وهو عبارة عن مركب يستخدم في الأنابيب والملابس والأثاث وغير ذلك، يستخدم الكلور أيضا في الكيماويات الزراعية (مثل الأسمدة، والمبيدات الحشرية، أو في عمليات معالجة التربة)، كما أن الكلور يدخل في المستحضرات الصيدلانية، ويدخل في المواد الكيميائية لمعالجة المياه وتعقيمها، ولكن يجب دائما الانتباه إلى النسبة المستخدمة من الكلور.

• أما بالنسبة لثاني أكسيد التيتانيوم، وهو عبارة عن أكسيد التيتانيوم الذي يحدث بشكل طبيعي، والذي يتم استخدامه في الدهانات ويكون على شكل مسحوق أبيض، كما أنه يدخل في عمليات الطلاء، ويدخل أيضا في البلاستيك والورق والأحبار والألياف ويدخل أيضا في الأغذية، بالإضافة إلى أنه يدخل في مستحضرات التجميل، حيث أنه يعرف بامتلاكه خصائص مقاومة جيدة للأشعة فوق البنفسجية، ولا ننسى ذكر أنه هناك طلب متزايد على استخدامه في المحفزات الضوئية.

تطبيقات على الكيمياء غير العضوية

• دور البروتينات المعدنية في صحة الإنسان و المرض له أهمية واضحة، وهذه الأهمية متزايدة، حيث أصبحت العواقب الوراثية لتنظيم البروتين المعدني معروفة أكثر من أي وقت سابق، أهم المعادن الذاتية هي الحديدوالنحاس والزنك وجميعها لديها آليات عمل محددة جيدًا.

• الزنك يعد ثاني أبرز المعادن النادرة في جسم الإنسان بعد معدن الحديد، وقد يسبب نقص الزنك آثار النمو، وعلى الرغم من أنها على عكس معدني النحاس والحديد، فإنه قد لوحظ آثار قليلة ضارة للزنك الزائد، معدن الزنك يقوم بالمشاركة في عدد كبير من الوظائف الأنزيمية.

• تشمل وظائف معدن الزنك أيضا عملية نسخ الحمض النووي وتنظيمه وكذلك تشمل عملية الأكسدة وعمليات التحلل المائي، كما وتشمل عملية انقسام الببتيد وكذلك تكوين روابط فوسفوديستر (phosphodiester).

• هناك فئتان مهمتان من بروتينات الزنك، وتمت دراستها على نطاق واسع كأهداف فعالة وجيدة للعلاج الكيميائي وغيرها.