‎เคมีคืออะไร?‎

‎เคมีคืออะไร?‎

‎ 

โดย ‎‎ ‎‎ ‎‎Alane Lim‎‎ ‎‎ , ‎‎ ‎‎ ‎‎ ‎‎Ben Biggs‎‎ ‎‎ ‎‎ เผยแพร่เมื่อ ‎‎06 พ.ย. 2021‎‎เคมีเกี่ยวข้องกับทุกสิ่งที่เราทํา‎

A chemist in a lab coat. Most people think chemistry is something done in lab, but you practice aspects of chemistry everyday. ‎นักเคมีในเสื้อโค้ท คนส่วนใหญ่คิดว่าเคมีเป็นสิ่งที่ทําในห้องปฏิบัติการ แต่คุณฝึกด้านเคมีทุกวัน ‎‎ ‎‎(เครดิตภาพ: เก็ตตี้)‎‎คุณอาจนึกถึงเคมีเฉพาะในบริบทของการทดสอบในห้องปฏิบัติการวัตถุเจือปนอาหารหรือสารอันตราย แต่สาขาเคมีเกี่ยวข้องกับทุกสิ่งรอบตัวเรา ‎

“ทุกสิ่งที่คุณได้ยินเห็นกลิ่นรสชาติและการสัมผัสเกี่ยวข้องกับเคมีและสารเคมี (สสาร)” 

ตาม ‎‎สมาคมเคมีอเมริกัน‎‎ (เปิดในแท็บใหม่)‎‎ (ACS) ซึ่งเป็นองค์กรวิทยาศาสตร์ที่ไม่แสวงหาผลกําไรเพื่อความก้าวหน้าทางเคมีซึ่งเช่าเหมาลําโดยรัฐสภาสหรัฐฯ “และการได้ยิน การมองเห็น การชิม และการสัมผัสล้วนเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาทางเคมีและปฏิสัมพันธ์ในร่างกายของคุณที่ซับซ้อน”‎

‎ดังนั้น แม้ว่าคุณจะไม่ได้ทํางานเป็นนักเคมี คุณก็กําลังทําเคมี หรือบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับเคมี ในชีวิตประจําวันคุณทําเคมีเมื่อคุณปรุงอาหารเมื่อคุณใช้ผงซักฟอกทําความสะอาดเพื่อเช็ดออกจากเคาน์เตอร์ของคุณเมื่อคุณใช้ยาหรือเมื่อคุณเจือจางน้ําผลไม้เข้มข้นเพื่อให้รสชาติไม่รุนแรง‎

‎ที่เกี่ยวข้อง: ‎‎โว้ว! ระเบิด ‘ลูกอมฝ้าย’ มหาศาลในห้องปฏิบัติการเคมีของเด็ก‎‎ตาม ACS เคมีคือการศึกษา‎‎สสาร‎‎ซึ่งหมายถึงสิ่งใดก็ตามที่มีมวลและใช้พื้นที่และการเปลี่ยนแปลงที่สสารสามารถรับได้เมื่ออยู่ภายใต้สภาพแวดล้อมและเงื่อนไขที่แตกต่างกัน ‎‎เคมีพยายามที่จะเข้าใจไม่เพียง แต่คุณสมบัติของสสารเช่นมวลหรือองค์ประกอบขององค์ประกอบทางเคมี แต่ยังรวมถึงวิธีการและเหตุผลที่สสารผ่านการเปลี่ยนแปลงบางอย่างไม่ว่าจะเป็นสิ่งที่เปลี่ยนแปลงเพราะมันรวมกับสารอื่นแช่แข็งเพราะมันถูกทิ้งไว้เป็นเวลาสองสัปดาห์ในช่องแช่แข็งหรือเปลี่ยนสีเพราะมันสัมผัสกับแสงแดดมากเกินไป‎

‎พื้นฐานทางเคมี‎‎เหตุผลที่เคมีสัมผัสกับทุกสิ่งที่เราทําเป็นเพราะเกือบทุกอย่างที่มีอยู่สามารถแบ่งออกเป็นบล็อกอาคารเคมี‎‎บล็อกอาคารหลักในทางเคมีคือ‎‎องค์ประกอบทางเคมี‎‎ซึ่งเป็นสารที่ทําจาก‎‎อะตอม‎‎เดียว สารเคมีแต่ละชนิดมีเอกลักษณ์ประกอบด้วยจํานวนโปรตอนนิวตรอนและอิเล็กตรอนที่กําหนดและระบุด้วยชื่อและสัญลักษณ์ทางเคมีเช่น “C” สําหรับคาร์บอน องค์ประกอบที่นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบจนถึงขณะนี้มีการระบุไว้ในตารางธาตุขององค์ประกอบและรวมถึงองค์ประกอบทั้งสองที่พบในธรรมชาติเช่น‎‎คาร์บอน‎‎ไฮโดรเจน‎‎และ‎‎ออกซิเจน‎‎รวมถึงองค์ประกอบที่มนุษย์สร้างขึ้นเช่น ‎‎Lawrencium‎

‎ที่เกี่ยวข้อง: ‎‎องค์ประกอบถูกจัดกลุ่มในตารางธาตุอย่างไร?‎ 

‎องค์ประกอบทางเคมีสามารถยึดติดกันเพื่อสร้างสารประกอบทางเคมีซึ่งเป็นสารที่ประกอบด้วยองค์ประกอบหลายอย่างเช่นคาร์บอนไดออกไซด์ (ซึ่งทําจากอะตอมคาร์บอนหนึ่งอะตอมที่เชื่อมต่อกับอะตอมออกซิเจนสองอะตอม) หรืออะตอมหลายอะตอมขององค์ประกอบเดียวเช่นก๊าซออกซิเจน (ซึ่งทําจากอะตอมออกซิเจนสองอะตอมเชื่อมต่อกัน) สารประกอบทางเคมีเหล่านี้สามารถยึดติดกับสารประกอบหรือองค์ประกอบอื่น ๆ เพื่อสร้างสารและวัสดุอื่น ๆ นับไม่ถ้วน ‎

‎เคมีเป็นวิทยาศาสตร์กายภาพ‎

‎เคมีโดยทั่วไปจะถือว่าเป็นวิทยาศาสตร์กายภาพตามที่กําหนดโดย ‎‎สารานุกรมบริแทนนิก้า‎‎ (เปิดในแท็บใหม่)‎‎เพราะการศึกษาเคมีไม่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิต เคมีส่วนใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับการวิจัยและพัฒนาเช่นการทําผลิตภัณฑ์และวัสดุใหม่สําหรับลูกค้าตกอยู่ในมุมมองนี้‎

‎แต่ความแตกต่างของวิทยาศาสตร์กายภาพจะเบลอเล็กน้อยในกรณีของชีวเคมีซึ่งสํารวจเคมีของสิ่งมีชีวิตตาม ‎‎สมาคมชีวเคมี‎‎ (เปิดในแท็บใหม่)‎‎. สารเคมีและกระบวนการทางเคมีที่ศึกษาโดยนักชีวเคมีไม่ถือว่าเป็น “การดํารงชีวิต” ในทางเทคนิค แต่การทําความเข้าใจพวกเขาเป็นสิ่งสําคัญในการทําความเข้าใจว่าชีวิตทํางานอย่างไร‎

A young girl mixing food ingredients in a bowl, next to a mini-oven.

‎เคมีเป็นวิทยาศาสตร์กายภาพ ซึ่งหมายความว่ามันไม่เกี่ยวข้องกับ “สิ่งมีชีวิต” วิธีหนึ่งที่ผู้คนจํานวนมากฝึกฝนเคมีเป็นประจําอาจไม่รู้ตัวคือการทําอาหารและอบ ‎‎(เครดิตภาพ: Shutterstock)‎‎เคมี 5 สาขาหลัก‎

‎ตามเนื้อผ้าเคมีแบ่งออกเป็นห้าสาขาหลักตามตําราเคมีออนไลน์ที่ตีพิมพ์โดย ‎LibreText‎ (เปิดในแท็บใหม่)‎‎. นอกจากนี้ยังมีสาขาเฉพาะทางมากขึ้นเช่นเคมีอาหารเคมีสิ่งแวดล้อมและเคมีนิวเคลียร์ แต่ส่วนนี้มุ่งเน้นไปที่ห้าสาขาวิชาหลักของเคมี‎

‎เคมีวิเคราะห์‎‎เกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์สารเคมีและรวมถึงวิธีการเชิงคุณภาพเช่นการดูการเปลี่ยนแปลงของสีรวมถึงวิธีการเชิงปริมาณเช่นการตรวจสอบความยาวคลื่นที่แน่นอนของแสงที่สารเคมีดูดซับเพื่อส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนสีนั้น ‎

‎วิธีการเหล่านี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถระบุลักษณะคุณสมบัติต่าง ๆ ของสารเคมีและสามารถเป็นประโยชน์ต่อสังคมได้หลายวิธี ตัวอย่างเช่นเคมีวิเคราะห์ช่วยให้ บริษัท อาหารทําอาหารเย็นแช่แข็งที่อร่อยยิ่งขึ้นโดยการตรวจจับวิธีการ ‎‎สารเคมีในการเปลี่ยนแปลงอาหาร‎‎ (เปิดในแท็บใหม่)‎‎ เมื่อพวกเขาถูกแช่แข็งเมื่อเวลาผ่านไป เคมีวิเคราะห์ยังใช้ในการตรวจสอบสุขภาพของสิ่งแวดล้อมโดยการวัดสารเคมีในน้ําหรือดินเป็นต้น‎