17 branche della chimica e cosa studiano
La chimica è la scienza che si occupa di tutto ciò che riguarda la materia, cioè tutto ciò che ha massa e occupa spazio. La chimica studia la composizione, le proprietà e i cambiamenti che la materia subisce, come ad esempio Ad esempio, cosa succede quando il sodio reagisce con l'acqua o cosa succede quando rimane il ferro iron all'aperto.
Ciò significa che la chimica in generale abbraccia un enorme campo di studio, dal livello atomico alla biosfera e oltre, come la composizione di stelle e pianeti. Per facilitare la comprensione delle varie aree di azione della chimica esistono vari rami, essendo il prima divisione della chimica avvenuta nel XIX secolo tra chimica organica e chimica inorganico. Di seguito sono riportati vari rami della chimica e le loro applicazioni.
1. Chimica organica
La chimica organica è la branca della chimica preposta allo studio del carbonio e dei suoi composti, meglio conosciuta come composti organici. Inizialmente i composti organici erano considerati quei composti prodotti da organismi viventi. Tuttavia, i chimici oggi possono sintetizzare molti di questi composti in laboratorio.
Industrie come l'industria dei polimeri, l'industria petrolchimica e l'industria farmaceutica dipendono dai prodotti chimici organici.
2. Chimica inorganica
Questa branca della chimica è responsabile dello studio del composti inorganici come sali e minerali. Questi composti si trovano in natura e non possono essere sintetizzati dagli esseri viventi.
Le principali applicazioni della chimica inorganica sono, tra le altre, in metallurgia, nanotecnologia ed elettronica.
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3. Chimica analitica
È la branca della chimica che si occupa di analisi della sostanza. I compiti principali dei chimici in questo campo sono di rilevare la presenza di sostanze in miscele (analisi qualitativa) o per misurare la quantità di una sostanza contenuta in una miscela (analisi quantitativa).
La chimica analitica ha applicazioni nel controllo della qualità e nello sviluppo di prodotti nell'industria.
4. Biochimica
La biochimica è la branca della chimica che studia la struttura e funzione delle molecole biologichecome proteine, acidi nucleici, carboidrati e lipidi. In biochimica chimica e biologia sono correlate.
I biochimici studiano le reazioni chimiche che avvengono negli organismi viventi, come la digestione, il metabolismo, la riproduzione e la respirazione.
5. Biotecnologia
È l'applicazione della biochimica e della biologia a creare e modificare materiale genetico o organismi con uno scopo preciso.
La biotecnologia è utilizzata nella creazione di colture resistenti alle malattie, per la produzione di biocarburanti e per la produzione di input e integratori, tra molte altre applicazioni.
6. Fotochimica
È il ramo che studia il interazione della luce con le molecole, sistemi supramolecolari e materia biologica. Tra questi vengono studiati i fenomeni di luminescenza, fotosintesi, fototerapia e gli effetti delle radiazioni UV e visibili e l'utilizzo dell'energia solare.
La fotochimica ha importanti applicazioni nello sviluppo di fonti energetiche sostenibili, nel trattamento delle malattie della pelle e nella cosmesi.
7. Chimica Biologica
La chimica biologica è la studio di composti e reazioni chimiche coinvolte nei processi biologici. Ad esempio, la ricerca di composti che prevengano la coagulazione del sangue in alcune piante può essere una strategia per il trattamento delle malattie cardiovascolari.
La chimica biologica ha applicazioni anche nella ricerca di farmaci contro parassiti e funghi che possono causare malattie nell'uomo.
8. Catalisi
Si sviluppa la catalisi o la chimica catalitica metodi e processi di conversione che utilizzano catalizzatori. I catalizzatori sono composti che accelerano le reazioni chimiche. Ad esempio, il perossido di idrogeno può essere trasformato in acqua e ossigeno, ma in condizioni normali ciò richiede molto tempo. Se metti un catalizzatore, come il biossido di manganese, la reazione è quasi immediata.
La chimica catalitica cerca nuovi catalizzatori e studia i meccanismi catalitici. Ha applicazioni nell'industria petrolchimica e nel biorisanamento.
9. Chimica dei materiali
La chimica dei materiali si occupa di studi sperimentali e teorici per la comprensione, applicazione, proprietà e sintesi di nuovi materiali. La ricerca di questi nuovi materiali ha lo scopo di migliorarne le prestazioni e le proprietà fisiche.
La chimica dei materiali ha applicazioni in ingegneria, ottica, elettromagnetismo e medicina.
10. Chimica ambientale
È la branca della chimica specializzata nello studio di in processi chimici di aria, acqua e suolo. Tra i compiti della chimica ambientale c'è la misurazione degli inquinanti, come il mercurio, nei suoli e nelle riserve idriche. Misura anche le emissioni di gas e le perdite di rifiuti dalle industrie.
La chimica ambientale è applicata in enti pubblici e privati interessati alla protezione ambientale e all'inquinamento.
11. Chimica fisica
Questa branca della chimica è dedicata a dedurre perché i sistemi chimici si comportano in quel modo applicando la fisica. I fisicochimici studiano il proprietà fisiche e comportamento della materia, oltre a cercare di sviluppare modelli e teorie per descriverli.
La fisica chimica utilizza aree della fisica, come la termodinamica e la spettroscopia, per spiegare la direzione delle reazioni chimiche e quanta energia viene rilasciata o assorbita.
12. Chimica medicinale
La chimica farmaceutica è dedicata al design, sintesi e valutazione di nuove entità chimiche e sostanze biochimiche potenzialmente utilizzabili come agenti farmacologici o potenziali farmaci.
La chimica farmaceutica è un'area interdisciplinare che presenta contributi alla chimica dalla biologia, biochimica, medicina e farmacologia.
13. Chimica computazionale
È la branca della chimica che usa simulazione al computer per risolvere problemi chimici. Nella chimica computazionale, l'informatica, la matematica e la chimica sono legate alla valutazione di strutture e processi chimici, con il vantaggio di risparmiare tempo e reagenti.
14. Chimica forense
La chimica forense applica il analisi chimiche nell'ambito delle indagini forensi e penali, per analizzare campioni o rintracciare campioni da scene del crimine. Ad esempio, nelle indagini sugli incendi, un chimico forense può determinare se l'incendio è iniziato con benzina o cherosene.
15. Chimica dei polimeri
Si prende cura del sintesi e analisi di polimeri, la sua struttura e funzione, in particolare di polimeri sintetici come plastiche e gomme. I polimeri sono strutture lunghe costituite da unità ripetitive, come nylon, DNA e plastica.
16. Chimica verde
La chimica verde si riferisce all'uso di un insieme di principi che riduce ed elimina uso o generazione di sostanze pericolose nella progettazione, fabbricazione e applicazione dei prodotti sostanze chimiche. Il suo scopo è ridurre l'impatto ambientale delle aziende chimiche.
È una delle branche più moderne e in evoluzione che si occupa di ricercare tecnologie alternative e sostenibili in chimica.
17. Petrolchimica
L'azienda petrolchimica è specializzata nei processi di raffinazione e lavorazione del petrolio e suoi derivati. Studia anche la composizione del petrolio e del gas naturale e come trasformarli in composti utili, come la benzina.
Il petrolio greggio è un combustibile fossile ingombrante nel suo stato naturale. L'azienda petrolchimica progetta strategie di estrazione e modifica dell'olio per una maggiore efficienza e redditività.
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