Τί είναι η Χημεία και γιατί την μελετάμε

Εδώ θα δώσουμε τους ορισμούς του φυσικού και ανθρωπογενούς περιβάλλοντος, θα δούμε πως η Χημεία κάνει την ζωή μας πιο εύκολη,  πως βελτιώνει την υγεία μας και πως την κάνει πιο ευχάριστη, θα δούμε πως η φύση «χρησιμοποιεί» τη Χημεία, θα δούμε με τι ασχολείται η Χημεία, καθώς και τις επωφελείς και επιζήμιες χρήσεις των χημικών προϊόντων.

Φυσικό και ανθρωπογενές περιβάλλον

Αν κοιτάξουμε γύρω μας θα δούμε διάφορα πράγματα, από κτίρια, βουνά, ζώα κ.ά. Δίνουμε τον ακόλουθο ορισμό: Περιβάλλον είναι το καθετί που υπάρχει γύρω μας.

Το περιβάλλον διακρίνεται σε φυσικό και ανθρωπογενές περιβάλλον.

Καθετί που έχει δημιουργήσει η φύση από μόνη της αποτελεί το φυσικό περιβάλλον. Στο φυσικό περιβάλλον ανήκουν τα δέντρα, τα σύννεφα, τα βουνά, η θάλασσα κ.τ.λ.

Καθετί που δημιουργεί ο άνθρωπος αποτελεί το ανθρωπογενές περιβάλλον. Ο άνθρωπος για να καλύψει τις ανάγκες του παρεμβαίνει και διαμορφώνει το περιβάλλον του και έτσι κατασκευάζει κτίρια, δρόμους αυτοκίνητα κ.τ.λ. σχηματίζοντας το ανθρωπογενές περιβάλλον.

Φυσικά και επεξεργασμένα προϊόντα

Ο άνθρωπος παίρνει υλικά από τη φύση για να καλύψει τις ανάγκες του:

1] Τα υλικά που παίρνει τα χρησιμοποιεί απευθείας (φυσικά προϊόντα) Π.χ. το ξύλο των δέντρων το χρησιμοποιεί απευθείας ως καύσιμο ύλη για τη θέρμανση του. Τα ωμά λαχανικά και φρούτα τα καταναλώνει απευθείας ως τροφή.

2] Παίρνει υλικά και τα χρησιμοποιεί ως πρώτες ύλες για να παράγει νέα προϊόντα με κατάλληλη επεξεργασία (επεξεργασμένα προϊόντα) Π.χ. παίρνει το ξύλο των δέντρων και με κατάλληλη επεξεργασία παράγει χαρτί, από το αργό πετρέλαιο παράγει τα πλαστικά, την βενζίνη, τα λιπαντικά, από την άμμο παράγει το γυαλί, από το φυτό λινάρι παράγει τα λινά υφάσματα.

Πως κάνει η Χημεία τη ζωή μας πιο εύκολη

Με την ανάπτυξη της Χημείας ο άνθρωπος κατόρθωσε να παράγει νέα επεξεργασμένα προϊόντα που έκαναν τη ζωή του πιο εύκολη:

Συνθετικά υφάσματα και ρούχα. Ο άνθρωπος κατόρθωσε να παράγει νέα υλικά για την παραγωγή συνθετικών υφασμάτων (νάιλον, ακριλικά) που αντικατέστησαν εν μέρη τα παραδοσιακά υφάσματα (βαμβακερά, μάλλινα) για το λόγο ότι είναι φθηνότερα και έχουν μεγαλύτερη αντοχή.

Πλαστικά προϊόντα. Με επεξεργασία του αργού πετρελαίου παράγεται το πλαστικό που χρησιμοποιείται σήμερα για την παραγωγή καθημερινών αντικειμένων (μπουκάλια, σακούλες, δοχεία κ.τ.λ.)

Μεταλλικά αντικείμενα. Με κατάλληλη επεξεργασία φυσικών ορυκτών παράγονται μέταλλα όπως ο σίδηρος, το αλουμίνιο, ο χαλκός από τα οποία κατασκευάζονται μεταλλικά αντικείμενα χρήσιμα στην ζωή του ανθρώπου (μεταλλικά κτίρια, αυτοκίνητα, πόρτες, γέφυρες, καλώδια κ.τ.λ.).

Καύσιμα. Με επεξεργασία του αργού πετρελαίου παράγονται καύσιμα, όπως βενζίνη, πετρέλαιο, μαζούτ για την κίνηση των μεταφορικών μέσων αλλά και για την θέρμανση κτιρίων.

Συντηρητικά. Αναπτυχθήκαν ουσίες που χρησιμοποιούνται ως συντηρητικά τροφίμων, που τα βοηθούν να διατηρηθούν περισσότερο χωρίς να αλλοιωθούν.

Πως βελτιώνει η Χημεία την υγεία μας

Η ανάπτυξη της Χημείας έχει καθοριστικό ρόλο στην ιατρική επιστήμη με την παραγωγή διαφόρων παρασκευασμάτων:

Φάρμακα και αντιβιοτικά. Με τη παρασκευή φαρμάκων ο άνθρωπος κατορθώνει να θεραπεύει μολυσματικές ασθένειες και να αντιμετωπίζει τον πόνο.

Τεχνικά ανθρώπινα μέλη. Η Χημεία σε συνδυασμό την προσθετική χειρουργική οδήγησε στην παραγωγή τεχνικών μελών, όπως τεχνικά δόντια, τεχνικά πόδια, τεχνικές βαλβίδες που δίνουν τεράστια ώθηση στην υγεία του ανθρώπου.

Πως κάνει η Χημεία την ζωή μας πιο ευχάριστη

Με την άνοδο της Χημείας παράγονται νέα υλικά και προϊόντα με εξαιρετικές ιδιότητες που δίνουν τεράστια ώθηση στον αθλητισμό (όργανα γυμναστικής, μπάλες, ιστιοσανίδες κ.τ.λ.) και στη ψυχαγωγία (CD, DVD, υλικά φωτογραφίας, υλικά ζωγραφικής) και άλλες καθημερινές δραστηριότητες.

Η Χημεία στη φύση

Ο άνθρωπος κατορθώνει με χημική επεξεργασία να παράγει νέα προϊόντα. Αλλά και στη φύση συμβαίνουν χημικές μεταβολές, χωρίς την παρέμβαση του ανθρώπου. Μερικές χημικές διεργασίες που συμβαίνουν στη φύση είναι οι εξής:

Στα φυτά με τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης, χρησιμοποιώντας ως πρώτες ύλες το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας και το νερό του εδάφους και με τη βοήθεια του ηλιακού φωτός, παράγουν σάκχαρα για τη ανάπτυξη τους και οξυγόνο.

Στον άνθρωπο η τροφή που λαμβάνει μετά την πέψη μετατρέπεται σε σωματικό ιστό και παράγεται ενέργεια στους μυς καθώς και παράγονται βιολογικά απορρίμματα.

Στα σπήλαια σχηματίζονται οι σταλακτίτες και οι σταλαγμίτες σαν αποτέλεσμα των μακροχρόνιων χημικών διεργασιών.

Με την καύση, το καλοκαίρι με τις πυρκαγιές στα δάση με την καύση του ξύλου παράγεται καπνός και στάχτη.

Η φύση είναι ένα τεράστιο χημικό εργαστήριο, στο οποίο οι χημικοί μελετούν προσπαθώντας να αντιγράφουν και να ανακαλύπτουν μεθόδους παραγωγής νέων ουσιών.

Με τι ασχολείται η Χημεία

Η Χημεία είναι η επιστήμη που ασχολείται:

1] Με την έρευνα και μελέτη της δομής και ιδιοτήτων των υλικών
2] Με τη μελέτη μετασχηματισμού των υλικών και την παραγωγή νέων υλικών
3] Με τον έλεγχο της ποιότητας του περιβάλλοντος, των τροφίμων, των φαρμάκων, των καυσίμων, κ.τ.λ.

Πως συνδέεται η Χημεία με τις άλλες επιστήμες

Η ανάπτυξη της Χημείας και η επίτευξη των τεχνολογικών επιτευγμάτων είναι αποτέλεσμα της συνεργασίας της χημείας με άλλες επιστήμες, όπως η φυσική, η βιολογία, η φαρμακευτική, η ιατρική, η γεωπονία, η γεωλογία, η αρχιτεκτονική, η αρχαιολογία, οι καλές τέχνες κ.ά.

Επωφελείς και επιζήμιες χρήσεις των χημικών προϊόντων

Τα χημικά προϊόντα δίνουν πολλά οφέλη στον άνθρωπο αλλά η κακή χρήση τους μπορεί οδηγεί σε καταστροφικά αποτελέσματα τόσο στον ίδιο όσο και στο περιβάλλον του. Μερικά χαρακτηριστικά παραδείγματα είναι:

Τα φάρμακα (παυσίπονα, αντιβιοτικά, χημειοθεραπείας κ.ά.) χρησιμοποιούνται για την αντιμετώπιση πολλών ασθενειών, αλλά έχουν παρενέργειες στον ανθρώπινο οργανισμό ειδικά όταν χρησιμοποιούνται χωρίς σύνεση.

Τα φυτοφάρμακα και εντομοκτόνα χρησιμοποιούνται για την αντιμετώπιση των ασθενειών των φυτών και στην καταπολέμηση των επιβλαβή εντόμων. Ταυτόχρονα σκοτώνουν πουλιά και ωφέλιμα έντομα και εν μέρη περνούν στην τροφική αλυσίδα του ανθρώπου βλάπτοντας την υγεία του.

Τα εκρηκτικά χρησιμοποιούνται σε εργασίες τεχνικών έργων π.χ. κατεδαφίσεις , διάνοιξη τούνελ αλλά είναι καταστροφικά όταν χρησιμοποιούνται ως πολεμικά όπλα.

Το χλώριο χρησιμοποιείται ευεργετικά για την απολύμανση του νερού (δεξαμενές ποσίμου νερού, πισίνες) αλλά αποτελεί συστατικό για την κατασκευή χημικών όπλων.

Τα καύσιμα βοηθούν στην κίνηση των μεταφορικών μέσων αλλά τα αέρια της καύσης τους οδηγούν στην ρύπανση του περιβάλλοντος αυξάνοντας το φαινόμενο θερμοκηπίου προκαλώντας αρνητικά για το κλίμα της Γης.

Τα πλαστικά χρησιμοποιούνται παντού στη ζωή του ανθρώπου, αλλά μολύνουν το περιβάλλον διότι παραμένουν αναλλοίωτα για μεγάλο χρονικό διάστημα και η καύση τους απελευθερώνει τοξικές ουσίες.