Simyadan kimyaya geçiş sürecinde insanoğlunun doğadaki maddeler ile olan ilişkisini, hastalıkları iyileştirmede gösterdiği çabaları, zengin olma hayali peşinde koşarken maddelerden nasıl yeni maddeler elde edebildiğini inceledik. Bütün bu uğraşların sonucunda elde edilen bilgiler özellikle Orta Çağ’ın sonlarına doğru daha sistematik hâlde kaydedilmeye başlanmıştır. Bunun sonucu olarak bir bilim insanı incelediği bir çalışmada kendine göre eksik gördüğü yönleri tamamlama yoluna girmiş ya da yanlış gördüğü bilgileri değiştirmiştir. Kimya, maddenin nitelik ve özelliklerini, yapısını, bileşimini, ayrı ayrı maddelerin birbirine etkisini inceleyen ve elde edilen sonuçları yasalara bağlayan bir bilim dalıdır. Kimyacılar; güneş pilleri, transistörler ve fiber optik kablolar gibi elektronik aletleri geliştirmek için yeni maddeler sentezler, fizik ve mühendislikle ortak konular üzerine çalışır, kanser ya da AİDS’e karşı yeni ilaçlar geliştirmek için farmakoloji ve tıp alanlarında ortak çalışmalar yapar. Bugün kimyacılar doğada bulunan yeni maddeler elde etmek için sürekli deneyler yapıp, günlük kullanım için yeni maddeler elde ederler. Hepsi de günlük yaşantıda önemli rol oynayan yapay (yani insanlarca üretilmiş) elyaflar, deterjanlar, plastik gereçler, kimyasal gübreler, tarım ilaçları, pek çok besin maddesi, ilaçlar, geliştirilmiş ve dayanıklılıkları arttırılmış metaller, aydınlatma, ısıtma ve fotoğrafçılık gereçleri, kimyacıların bu tür çalışmalar sonunda ortaya koydukları ürünlerin yalnızca birkaçıdır. Bu nedenle kimya ile uğraşan bilim insanları çalışmaları kolaylaştırmak amacıyla kimyayı birçok alt dallara ayırmışlardır.
KİMYANIN ALT DALLARI (KİMYANIN ALT DİSİPLİNLERİ)
Analitik Kimya:
Kimya biliminin belirli bir maddenin kimyasal bileşenlerinin ya da bileşenlerden bir bölümünün niteliğinin ve niceliğinin belirlenmesini inceleyen dalıdır, maddelerin içeriğini yani kimyasal bileşimlerini inceler. İki ana konusu vardır.
1. Nitelik çözümleme (Kalitatif analizler): Bir bileşiğin hangi elementlerden oluştuğunu belirlemeye yönelik analiz dalıdır.
2. Nicelik çözümleme (Kantitatif analizler): Bir bileşiği oluşturan elementlerden her birinin miktarını belirlemeye yönelik analiz dalıdır. Adli kimyadan arkeolojiye ve uzay bilimine, pek çok dalda analitik kimya ihtiyaçlara karşılık verir. Tıpta analitik kimya, doktorların hastalığı tanımasına, tedavinin doğru sürmesini haritalayan klinik laboratuvar testlerinin temelidir. Endüstride kimyasal bileşimi önem taşıyan ham maddeleri test eder ve çıkan ürünün kalitesini belgeler. Pek çok ev araç gereci, yakıt, boya, ilaç ve benzerleri satılmadan önce defalarca analitik kimyacılar tarafından analiz edilir. Çevreyi kirleten şüpheli içerikler analitik kimya teknikleri ile test edilir. Yiyeceklerin besin değeri, vitamin, mineral, protein, karbonhidrat gibi değerleri analitik kimya metotlarıyla bulunur.
Biyokimya:
Canlı organizmalarda bulunan kimyasalları, kimyasal reaksiyonları ve etkileşimleri inceler. Bazen, canlılar kimyası olarak da tanımlanır. Kimya, fizik ve biyolojinin türettiği kavramları kullanan bu kimya dalı tıp, tarım ve gıda sanayisi de içinde olmak üzere pek çok alanda uygulanmaktadır. Biyokimya, organik kimya, tıbbi kimya, nörokimya, moleküler biyoloji ve genetik ile yakından ilgilidir.
Organik Kimya:
Bir zamanlar, hayvan ve bitkilerde bulunan bütün maddelerin, yalnızca bu canlılar tarafından yapılabileceği sanılırdı. Bu nedenle çoğu karbon içeren bu tür maddeleri konu alan kimya dalına organik kimya adı verilmişti. “Organik kimya” terimi, bugün, temel olarak karbon bileşiklerini inceleyen kimya dalı için kullanılmaktadır. Organik kimya, Alman kimyacı Friedrich Wöhler’in 1828’de basit ve laboratuvar yöntemini kullanarak “organik” bir madde olan üreyi elde etmesiyle önem kazandı. Böylece üre, herhangi bir canlının gövdesine gerek duyulmadan elde edilebilmişti. O zamandan bu yana, laboratuvarlarda ve sanayide yüzbinlerce organik madde hazırlanmıştır. Bugün bilinen bütün bileşiklerin yaklaşık %95’i organiktir. Organik kimyanın petrokimya sanayisi gibi sanayilerde özel bir önemi vardır.
Anorganik (İnorganik) Kimya:
Anorganik (karbon, hidrojen dışı) bileşiklerin tepkimeleri ve özellikleri ile ilgilenen kimyanın alt dalıdır. Hidrojen ve oksijen elementlerinden oluşan su, anorganik bileşik örneğidir.
Fizikokimya:
Kimyanın fizikle bağlantılı olan dalıdır. Fizikokimya, kimyasal sistemlerin ve oluşumların enerji ve dinamikleri ile ilgili değişimleri izleyen daldır. Kimyasal termodinamik, kimyasal kinetik, elektrokimya, istatistik, mekanik ve spektroskopi alanlarını kapsar
Diğer Alt Dallar:
Polimer Kimyası:Polimer, çok sayıda molekülün kimyasal bağlar ile düzenli bir şekilde bağlanarak oluşturduğu yüksek molekül ağırlıklı bileşiklerdir. Polimer kimyası ise bu moleküllerin yapısı ve reaksiyonlarını inceler.
Nükleer Kimya:Atom altı taneciklerinin atomu nasıl oluşturduklarını inceler.
Termokimya:Kimyasal reaksiyonların ısı ile olan ilişkilerini inceler.
Elektrokimya: Elektronik bir iletken (metal, grafit ya da yarı iletken) ile iyonik bir iletken (elektrolit) ara yüzeyinde gerçekleşen reaksiyonları inceler.
Çevre Kimyası: Kimyasal reaksiyonların yol açtığı çevre kirlenmesini ve önlenmesini konu alır.
Farmosötik Kimya: Kimya ile eczacılığın kesiştiği noktadaki etken madde dizaynı, organik sentez ve ilaç geliştirmekle ilgilenir.
Jeokimya: Yerküredeki doğal kimyasal olayları inceler
Agrokimya: Tarım bilimindeki kimyasal uygulamaları kapsar.
Foto Kimya: Işığın atom ve bileşiklerle etkileşimini inceler.
Gıda Kimyası: Besin maddelerinin kimyasal yapılarını ve organizmadaki işlevlerini inceler.
Not:Bunların dışında; astrokimya, atmosfer kimyası, akışkanlar kimyası, tıbbi kimya, organometallik kimya, adli kimya, teorik kimya, tekstil kimyası, sanayi kimyası gibi alt dallar da bulunmaktadır.
Kimya Biliminin Kullanıldığı Bazı Alanlar:
İlaç: İlaçlar hastalıkların teşhisi, tedavisi ve önlenmesini sağlayarak insan sağlığını korumak ve yaşam kalitesini yükselterek sağlıklı bir toplumsal yaşam oluşturmak amacıyla kullanılır. İlaç, kimyasal bir maddedir ve etkisi dozuna bağlıdır. Bu yüzden kimyasal yapısını bilmek önemlidir. İlacın ne olduğu, nasıl etki ettiği, nasıl verilip alındığı ve vücutta yarattığı etki farmakolojinin konusudur. Kimyanın doğrudan farmakoloji bilimi ile ilişkisi vardır. Kimyacılar, ilaç sanayinin araştırma – geliştirme bölümünde çalışırlar.
Gübre: Gübre, bitkinin beslenmesinde gerekli olan kimyasal elementleri sağlamak için toprağa ilâve edilen maddelerdir. Her ne kadar toprak ve su, bu elementlerin büyük bir kısmını sağlayabiliyor olsa da bazı elementler bakımından fakir olabiliyor. Bu durumlarda toprağın gübre ile takviye edilmesi gerekiyor. Bitkiler, büyüme ve yaşamaları için azot, fosfor, potasyum, kalsiyum, magnezyum, kükürt, demir, mangan, bakır, çinko, bor ve bazı hâllerde de molibden gibi elementlere ihtiyaç duyarlar. Tarımsal bir alanın hangi elementleri içerdiği ve hangi elementlere ihtiyaç duyduğu, kimyacıların yaptığı analizlerle belirlenir ve ona göre kullanılır.
Petrokimya: Petrokimya, petrol ya da doğal gazdan tamamen ya da kısmen türetilen kimyasal maddeler ile ilgilenen teknik, sanayi dalıdır. Petrokimya, organik kimyayla ilişkilidir. Yeraltından petrol ya da doğal şeklinde çıkarılan “hidrokarbon” denilen ham maddenin kullanılmasıyla ilgilenir. Petrokimyanın temel üretim maddeleri olefinler (etilen, propilen), aromatik hidrokarbonlar ve amonyaktır. Bu alanda görev yapan kimyacılar petrolün analizini yapar ve petrolden elde edilecek ürünlerin elde ediliş yöntemlerinde araştırma yapar ve geliştirir.
Ahşap İşleme: Ahşap, insanların yüzyıllardan beri kullandığı en bilindik malzemelerden biridir. Ahşap, işlenmesi kolay bir madde olup, hafif, ses, ısı ve elektrik yalıtımında mükemmel özelliklere sahiptir. Biyolojik bir madde olan ahşap, dış etkenlere karşı çeşitli bozunmalara uğrar. Bu nedenle ahşap için kullanılacak tutkal, cila, boya, kaplama ve koruma maddelerinin belirlenmesinde ve imalatında kimyacılar görev alırlar.
Arıtım: Arıtım, bir ürünün arılığını bozan maddeleri ayırma işlemidir. Petrol, yağ, su vb. maddeler kimyasal işlemler ile arıtılarak daha kullanışlı hâle getirilir. Kimyasal arıtımın amacı, istenmeyen maddelerin zararsız maddelere dönüştürülmesi ve atıkların depolanıp, filtrelenmesini sağlayarak ürünün temizlenmesi ve kullanıma daha uygun hâle getirilmesidir. Arıtma işinde;
-Asit ve bazların nötralizasyonu
– Ağır metal giderilmesi
-Kromat, nitrit, fluorid, amonyak, siyanür giderilmesi
-Organik bileşiklerin giderilmesi
-Renk giderilmesi
-Koku giderilmesi
işlemleri yapılır.
Kimyacılar, bu yapılacak işlemlerde kullanılacak kimyasalların belirlenmesinde ve yöntemlerin nasıl olabileceği durumunda görev alırlar.
Boya ve Tekstil: Boya, yapısındaki boyar maddeler, çözücüler ve bağlayıcılar ile birlikte boyaya farklı özellikler kazandıran kimyasallar bulunduran karışımlardır. Boyar maddelerin üretimi, kullanımı ile kimyacılar ilgilenir. Kirlenmeyen boyalardan koku tutmayan, bakteri üretmeyen boyalara kadar farklı ürünlerle hayatı kolaylaştıran boya sektörüne kimyasal gelişmeler ışık tutmaktadır.
Ayrıca tekstil sektöründe kullanılan kumaş, iplik, elyaf, polimer gibi maddelerin boyanması, baskısı, işlenmesi kimyacıların uğraş alanları içerisindedir.
EmoticonEmoticon