مقالة علمية للتدريسي م.د كرار مجيد عبيد تقنيات الكيمياء الحديثة: أدوات التحليل والتطبيق في العلوم والصناعة
مع تطوّر علم الكيمياء، لم تعد مجرّد دراسة للمادة وتفاعلاتها فحسب، بل أصبحت علماً تطبيقيًا يعتمد على تقنيات متقدّمة تمكّن الباحثين من فهم المادة على المستوى الذري والجزيئي، وتحليل تركيبها بدقة، وتصميم مركّبات جديدة تلائم احتياجات الصناعة، الطب، والزراعة.
أولاً: تقنيات التحليل الكيميائي
تُعتبر الكيمياء التحليلية من أهم فروع الكيمياء التطبيقية، وتعتمد على تقنيات دقيقة، منها:
.1 التحليل الطيفي (Spectroscopy):
تشمل تقنيات مثل UV-Vis، وIR، وNMR، وAAS.
تُستخدم لفحص البنية الجزيئية، تحديد المجموعات الوظيفية، وتحليل تركيز العناصر.
مثال: يستخدم NMR في الكشف عن البنية الفراغية للمركبات العضوية.
. 2الكروماتوغرافيا (Chromatography):
مثل GC (الكروماتوغرافيا الغازية) وHPLC (الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء).
تُستخدم للفصل والكشف عن مكونات الخليط المعقد.
مهمة في الصناعات الدوائية والبيئية.
3. التحليل الكهروكيميائي:
مثل قياسات الجهد (Potentiometry) أو التيار (Amperometry).
تُستخدم في قياس تركيز الأيونات أو متابعة تفاعلات الأكسدة والاختزال.
ثانيًا: تقنيات التصنيع الكيميائي
.1 التصميم الجزيئي (Molecular Design):
يعتمد على مبادئ الكيمياء الحاسوبية لتصميم مركبات جديدة بأداء محدد.
يُستخدم في تصميم الأدوية والمواد الذكية.
.2 الكيمياء الخضراء (Green Chemistry):
تكنولوجيا تهدف إلى تقليل استخدام المواد السامة، وتقليل النفايات.
مثال: استخدام محفزات صديقة للبيئة بدلاً من المذيبات العضوية الضارة.
.3 الكيمياء النانوية (Nanochemistry):
دراسة وتصنيع مواد بحجم النانو (1-100 نانومتر) بخواص فيزيائية وكيميائية فريدة.
تُستخدم في المستحضرات الطبية، الخلايا الشمسية، والطلاءات الذكية.
ثالثًا: دور التقنيات الكيميائية في العلوم الأخرى في الطب: تصميم الأدوية، تشخيص الأمراض من خلال الكواشف الحيوية (biosensors)، العلاج الكيميائي.
في البيئة: تحليل الملوثات، تطوير تقنيات إزالة المعادن الثقيلة أو ثاني أكسيد الكربون.
في الصناعة: تصنيع البوليمرات، السبائك، مواد البناء، البطاريات، والدهانات.
إن التقدم في تقنيات الكيمياء لا يُعد رفاهية علمية، بل هو ضرورة تفرضها متطلبات العالم الحديث من حيث الدقة، الفعالية، والابتكار. ومع دخول الذكاء الاصطناعي وتحليل البيانات الضخمة إلى المجال، تتسارع وتيرة تطوّر هذه التقنيات، ما يجعل الكيمياء واحدة من أكثر العلوم استعدادًا لمواجهة تحديات المستقبل
جامعه المستقبل الأولى على الجامعات العراقية الأهلية