مواد شیمیایی چیست؟ (انواع و کاربردها)

به‌طور کلی ماده شیمیایی ماده‌ای است که از حجم و جرم تشکیل شده و ترکیب شیمیایی و ویژگی‌های ثابتی دارد؛ که نمی‌توان آن را بدون شکستن پیوندهای شیمیایی به اجزاء دیگری تجزیه کرد. هر یک از موادی که شما در طول روز با آن سروکار دارید، از شوینده‌ها گرفته تا مواد نگهدارنده‌ی خوراکی یا حتی داروها همگی جز مواد شیمیایی دسته‌بندی می‌شوند. طبقه‌بندی مواد شیمیایی می‌تواند انواع گوناگونی داشته باشد و مهم این است که شما در چه زمینه‌ای بخواهید از مواد شیمیایی استفاده کنید. پس اگر قصد خرید مواد شیمیایی را دارید و یا می‌خواهید درباره انواع و کاربردهای آن اطلاعات کسب کنید، تا انتهای مقاله همراه ما باشید.

مواد شیمیایی چیست؟

مواد شیمیایی (chemicals) در حالت کلی به‌صورت عناصر شیمیایی، ترکیبات شیمیایی، یون‌ها و آلیاژها هستند. عنصر از ذرات تشکیل دهنده‌ی یکسان به‌دست می‌آید؛ این ذرات می‌توانند اتم‌ها و یا مولکول‌های یکسان باشند، اما تعداد زیادی از عناصر طبیعی پایدار نیستند و سریعاً وارد واکنش می‌شوند و ترکیب‌ها را به‌وجود می‌آورند. هر یک از ترکیبات خواص جدید و منحصر به فردی دارد که آن را با ماده‌ی اولیه‌ی خود و سایر ترکیبات مشتق شده از همان عناصر متمایز می‌کند.
برای مثال: زمانی که دو عنصر هیدروژن با یک عنصر اکسیژن وارد واکنش می‌شود، آب H2O)) را به وجود می‌آورد، اما اگر همین عناصر را در شرایط متفاوتی قرار دهیم ماده‌ی دیگری به نام هیدروژن پراکسید یا آب اکسیژنه(H2O2) می‌سازند که کاملا کاربرد متفاوتی دارد.

معرفی مواد شیمیایی

مواد شیمیایی طبیعی:

مواد شیمیایی طبیعی به موادی گفته می‌شود که به‌طور طبیعی بدون دخالت انسان در محیط یافت می‌شوند. مواد شیمیایی طبیعی از منابع طبیعی مانند گیاهان و عناصر موجود در زمین توسط ارگانیسم‌های زنده به‌طور مستقیم، تولید می‌شوند. این مواد شیمیایی معمولاً ایمن هستند و اغلب در تولید محصولات غذایی فاقد افزودنی، محصولات آرایشی و بهداشتی و انواع مکمل‌های غذایی به‌کار می‌روند. برخی از این مواد شامل فلزات مس، آهن، کبالت و آلومینیوم، انواع چوب و الوارها، انواع سنگ و مروارید و الماس، پنبه و ابریشم و پشم است.

مواد شیمیایی مصنوعی:

مواد شیمیایی مصنوعی در آزمایشگاه‌ها به صورت صنعتی، تولید می‌شوند. این مواد از ترکیب شدن مواد شیمیایی طبیعی به وجود می‌آیند. به عنوان مثال فلز برنز از ترکیب شدن فلزاتی همچون مس و قلع به دست می‌آید.

طبقه بندی مواد شیمیایی

مواد شیمیایی را می‌توان از جنبه‌های مختلف مانند کاربردهای مصرفی، اسید و بازی بودن و ... به دسته‌های مختلفی تقسیم کرد. اما یکی از رایج‌ترین طبقه‌بندی‌های آن‌ها، دسته‌بندی براساس حالت‌های ظاهری مواد است. به‌طور کلی مواد شیمیایی را می‌توان به‌حالت مایع، گاز، جامد و پلاسما تقسیم کرد و هر یک از این مواد را نیز می‌توان با توجه به درصد و میزان خلوص، به‌صورت آزمایشگاهی، صنعتی، دارویی و غذایی عرضه کرد. طریقه‌ی عرضه‌ی این مواد براساس حالت‌های آن متفاوت است. مثلاً پلاسما به راحتی در بازار پیدا نمی‌شود و حتماً باید تحت شرایط خاص و آزمایشگاهی منتقل شود، گازها در کپسول‌ها و سیلندرها عرضه می‌گردند، مایعات در ظروف مخصوص مایعات و بشکه‌ها قابل انتقال هستند و مواد جامد نیز براساس میزان و حجمشان در بسته‌های متفاوتی عرضه می‌شوند.

انواع مواد شیمیایی

مواد شیمیایی به‌طور کلی به دو گروه بزرگ مواد معدنی و مواد آلی تقسیم می‌شوند:

مواد معدنی: مواد معدنی را می‌توان به طور کلی به عنوان شیمی عناصر دیگر در نظر گرفت. این مواد گستره‌ی بزرگتری از عناصر مانند تمامی فلزات واسطه، اکتانیدها و لانتانیدها را در بر می‌گیرند.
مواد آلی: در گذشته به موادی اطلاق می‌شد که توسط بدن موجودات زنده ساخته می‌شد اما امروزه به موادی گفته می‌شود که عناصر اصلی سازنده‌ی آن کربن و هیدروژن است. در کنار این عناصر می‌توانند عناصر دیگری مانند هالوژن‌ها، آلومینیوم، اکسیژن و گوگرد را نیز شامل شوند.

تفاوت مواد آلی و معدنی

• ترکیبات آلی نسبت به ترکیبات معدنی در برابر حرارت مقاومت کمتری دارند.
• واکنش‌های معدنی سریع بوده، در حالی که واکنش‌های آلی کند، تعادلی یا دوطرفه است.
• در تمامی ترکیبات آلی حتماً عنصر کربن وجود دارد، در حالی که در ترکیبات معدنی اینگونه نیست و می‌تواند کربن داشته باشد یا نداشته باشد. 
• در ترکیبات آلی اتم‌های کربن می‌توانند با ترکیب شدن با یکدیگر زنجیره‌های طویل تشکیل دهند، در صورتی که این خاصیت در ترکیبات دیگر خیلی کمتر دیده می‌شود.

کاربردهای مواد شیمیایی

همانطور که گفته شد، تمامی موادی که با آن‌‌ها سروکار داریم اعم از مواد غذایی، شوینده‌ها مواد آرایشی بهداشتی و ... برای تولید، نیاز به مواد شیمیایی دارند. اگر مواد شیمیایی را از نظر کاربری مورد بررسی قرار دهیم، شامل دو دسته می‌شوند:

مواد شیمیایی آزمایشگاهی: این مواد در آزمایشگاه‌ها و در زمینه‌های تحقیقاتی کاربرد دارند، و درصد خلوص آن‌ها بسیار بالاست. این مواد در آزمایشگاه‌ها زیر نظر مسئول آزمایشگاه مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مواد شیمیایی صنعتی: این مواد درصد خلوص کمتری نسبت به مواد شیمیایی آزمایشگاهی دارند. مواد شیمیایی صنعتی در انواع گریدهای خوراکی، صنعتی و دارویی سنتز شده و به بازار عرضه می‌شوند، و از میان تمامی آن‌ها درصد خلوص گرید خوراکی از باقی گریدها بیشتر است. مواد شیمیایی صنعتی عبارتند از انواع حلال‌های آلی، مواد رسانای الکتریکی و عایق الکتریکی، رنگ‌ها و پوشش‌ها، مواد تثبیت کننده، انواع اسیدها و بازها، نرم کننده ها و روان کننده‌ها، مواد معطر و بازدارنده های حریق و غیره ...

پرکاربردترین ماده شیمیایی

مواد شیمیایی زیادی وجود دارند که هر روزه به مقدار زیاد استفاده می‌شوند، و نمی‌توان گفت که فقط چند ماده پرکاربرد هستند اما ما در ادامه، به چند نمونه از این مواد اشاره می‌کنیم:

1. پرکلریک اسید (HClo4):  این ماده یک اکسید اسیدی از کلر است و هنگامی که با آب حل شود، یک اسید قوی می‌سازد. این اسید در سوخت موشک‌ها بسیار پرکاربرد است.
2. پلی فسفریک اسید (H3PO4):  یک ترکیب پلیمری و چندگانه است هیچ ‌گونه بو و رنگ ندارد. این ترکیب فوق العاده اسیدی است و از آن در صنایع بسیاری از جمله پزشکی، غذایی، بهداشتی و ... استفاده می‌شود.
3. سولفوریک اسید (H2So4):  اسید سولفوریک که به آن جوهر گوگرد نیز می‌گویند یک ماده‌ی معدنی بی‌رنگ و بی بو است، که بسیار انحلال پذیر در آب است و واکنش آن با آب بسیار گرمازداست. از این رو باید هنگام کار با آن مراقبت‌های لازم را انجام داد. این ماده در صنایع نفت و گاز و کشاورزی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.
4. سولفامیک اسید (H2NSo3): آمیدو سولفونیک اسید یک ترکیب معدنی است که بسیار ماندگار است؛ و مقرون به صرفه است. از آن در محافظت فلزات و تجهیزات، تولید سیلیکات سدیم، داروهای درمانی، تولید رنگ و رنگ‌دانه، کپسول‌های اطفای حریق استفاده می‌شود.

MSDS مواد شیمیایی

MSDS یا (Material Safety Data Sheet) که به آن “برگه اطلاعات ایمنی مواد” نیز گفته می‌شود درواقع به نوعی دفترچه راهنما برای هر ماده شیمیایی تلقی می‌شود، که شامل اطلاعاتی، از جمله ماهیت ماده شیمیایی، شناختن عواملی که می‌توانند خطرناک باشند و چگونگی مقابله و کنترل آن‌ها را به طور خیلی واضح در اختیار ما می‌گذارد. گاهی اوقات آن را با SDS نیز نشان می‌دهند. بعضی از مواد شیمیایی بسیار پرخطر هستند و از این رو برای محیط زیست و انسان مضر هستند و می‌توانند آسیب‌های جبران ناپذیری وارد کنند.

 بر روی بسته‌بندی مواد شیمیایی معمولاً علائم اختصاری‌ای وجود دارد که در سطح جهانی، یکسان و شناخته شده است و شما می‌توانید با شناخت این عوامل از ماهیت ماده‌ای که در دست دارید و میزان آسیب‌زایی و خطرناکی آن‌ مطلع شوید.

برای آن‌که به‌عنوان یک شیمیدان و شخصی که دائماً با مواد شیمیایی سروکار دارد، با مشکلات کمتری مواجه شوید، لازم است این علائم اختصاری را بشناسید:

نتیجه گیری

مواد شیمیایی در تمامی صنایع و وسایل، کاربرد دارد و این امر بر هیچ‌کس پوشیده نیست. کار با این مواد نیازمند تجربه و اطلاعات کافی است زیرا می‌تواند در صورت رعایت نکردن نکات ایمنی، آسیب‌های جبران ناپذیری به انسان و محیط زیست وارد کند. ما در این مقاله سعی کردیم تا حدودی شما را با مواد شیمیایی، انواع آن‌ها و کاربردهایشان آشنا کنیم. امیدواریم توانسته باشیم اطلاعات مفیدی را در اختیارتان قرار دهیم.

منبع: سی سی ایران

*مسئولیت صحت و سُقم محتوای این پست برعهده‌ی سفارش‌دهنده است.*