الكيمياء (4)

وبعد انتهاء الحرب العالمية الثانية استمرت الصناعات الكيميائية في إنتاج أنواع مختلفة من البضائع للمستهلكين. وأدّى تطوير مواد جديدة إلى الانتشار الواسع لاستخدام البلاستيك والألياف الاصطناعية، مثل النيلون والبوليستر. وإضافة لذلك أدت الاكتشافات إلى توفر العديد من الأدوية الجديدة ومواد حفظ الأطعمة والأسمدة والمبيدات.

البحوث الجارية. تعتبر الكيمياء الحيوية من أنشط الحقول العلمية في مجال البحث العلمي في الوقت الحاضر. وقد مكنت الأجهزة الحديثة الكيميائيين الحيويين من دراسة أثر الكيميائيات على أي كائن حي دون إتلاف ذلك الكائن. ويهتم الكيميائيون الحيويون بدراسة المواد التي يشتبه في أنها مسببة للسرطان أو تضر بالخصائص الوراثية، لتحديد الخصائص الجزيئية التي تتسبب في الآثار الضارة. كما يدرس كيميائيون آخرون كيفية تأثير الملوثات الكيميائية على البيئة وكيفية تفكّكها وتحللها إلى مواد أخرى.

تعتبر الكيمياء الاصطناعية حقلاً آخر نشطًا في مجال الأبحاث، حيث يحضّر الكيميائيون عدة آلاف من المركبات الجديدة كل عام. وقد اكتشفوا عوامل كيميائية يمكن استخدامها في التفاعلات لإضافة مجموعات خاصة من الذرات لأجزاء محددة من الجزيئات الأخرى. كما يصمم الباحثون جزيئات جديدة ويستخدمون هذه العوامل في سلسلة من التفاعلات لبناء مركبات جديدة. وقد أدت هذه التقنيات لتحضير العديد من الأدوية.

تُسمَّى دراسة خواص سطوح المركبات الكيميائية كيمياء السطوح، وهي أحد الحقول ذات المستقبل الواعد في مجال البحوث في الوقت الحاضر. وقد تبين للكيميائيين أن خواص السطح هي التي ترجع إليها مقدرة مواد خاصة تُسمَّى المواد الحفَّازة، والتي تستخدم لزيادة سرعة التفاعلات الكيميائية. ويعمل الكيميائيون في الوقت الحاضر لتطوير خلية كيميائية تستخدم ضوء الشمس لتفكيك جزيئات الماء إلى أكسجين وهيدروجين، يمكن أن يستخدم وقودًا. وقد تصبح هذه الخلايا يومًا ما مصدرًا ثمينًا للطاقة.

الصناعة الكيميائية

ملفن كلفين الفائز بجائزة نوبل في الكيمياء عام 1961م. استخدم عنصرًا مشعًا كاشفًا (أو مرشدًا) لتتبع التفاعلات الكيميائية التي تحدث أثناء التمثيل الضوئي.
تؤدي الصناعة الكيميائية دورًا مهمًا في إنتاج العديد من السلع المصنعة. وتمد الصناعة الكيميائية الصناعات الأخرى بأنواع مختلفة من المواد، كما تنتج العديد من المواد الكيميائية التي ينتفع بها مباشرة. وتشمل المنتجات الرئيسية للصناعة الكيميائية، المنظفات والأدوية والزجاج والسبائك ومنتجات الورق والبلاستيك والألياف الاصطناعية والأسمدة والأصباغ والمواد الحافظة للأطعمة.

تُسْتَخْدم أغلب المنتجات الرئيسية للصناعة الكيميائية مواد أساسية في تصنيع منتجات أخرى. فحمض الكبريتيك مثلاً، وهو المنتج الأساسي في العديد من الأقطار، يستخدم في إنتاج الأسمدة، وفي إنتاج مواد كيميائية أخرى. ومن المواد الكيميائية الأساسية الكلور والنيتروجين والأكسجين وكذلك القلويات، مثل هيدروكسيد الصوديوم والجير (الكلس) والمواد الكيميائية المستخدمة في إنتاج البلاستيك. وقد تركز إنتاج المواد الكيميائية في الوقت الحاضر في أيدي الشركات المتعددة الجنسيات، التي لها مصانع ومكاتب في عدد من الأقطار. وتحاول هذه الشركات إنشاء مصانعها في الأقطار التي تتوفر فيها المواد الخام، وذلك لتخفيض التكلفة. وتنتج مصانع الشركات المتعددة الجنسيات، العديد من المواد الكيميائية الأساسية في الأقطار النامية، ولكن المواد الكيميائية التي تحتاج لطرق إنتاج متقدمة تنتج عادة في الدول الصناعية.

تجري أغلب الشركات الكيميائية الكبيرة برامج أبحاث وتطوير خاصة بها. ويعمل الكيميائيون في هذه البرامج على تطوير مواد جديدة واستحداث طرق استخدام جديدة للمواد الكيميائية المعروفة، وكذلك تحسين طرق وتقنية الإنتاج الكيميائي.

مجهر المسح الأنبوبي الذي يعطي الكيميائيين نظرات جديدة حول الخصائص السطحية للمواد.
ورافق النجاح الذي حققته الصناعة الكيميائية مشاكل تتعلق بالسلامة وتلوث البيئة. فاستخدام المبيدات بكميات كبيرة مثلاً؛ أدّى إلى تلوث التربة والماء. وإضافة لذلك فإن إنتاج بعض الكيميائيات نتج عنه نفايات ضارة يحتم ضمان سلامة التخلص منها اتخاذ احتياطات خاصة. فقد أدّى تسرب هذه النفايات الخطيرة من أماكن حفظها إلى تهديد صحة سكان المناطق المجاورة لهذه الأماكن.

ومنذ منتصف السبعينيات من القرن العشرين وقع العديد من الحوادث في مصانع المواد الكيميائية في العديد من الأقطار، مما أدّى إلى تسرب مواد خطيرة على الصحة وملوثة للبيئة المحيطة.

وقد كان على الشركات الكيميائية أن تنفق أموالاً طائلة في محاولة منها لحل المشاكل البيئية ومشاكل السلامة التي تسببت فيها. فهي تعمل مثلا على تطوير مبيدات تتحلل بسرعة إلى مواد غير ضارة بالبيئة، كما تعمل على تطوير طرق أكثر سلامة للتخلص من النفايات الكيميائية، ولتنظيف أماكن حفظ هذه النفايات. وإضافة لذلك، فقد حسنت هذه الشركات من إجراءات السلامة في مصانعها الكيميائية، محاولة منها لمنع وقوع الحوادث.