أهمية الكيمياء التحليلية في مجال الزراعة

كتابة: شيرين السيد آخر تحديث: 22 مارس 2021 , 00:36

ما هي الكيمياء التحليلية

الكيميائية التحليلية هي فرع الكيمياء الذي يتعامل مع تحليل المواد المختلفة ، فهي تنطوي على فصل وتحديد وتقدير المادة ، وتتضمن استخدام الأساليب الكلاسيكية جنبًا إلى جنب مع الأساليب الحديثة التي تنطوي على استخدام الأدوات العلمية ، وتتضمن الكيمياء التحليلية الطرق التالية:

  • عملية الفصل يعزل الأنواع الكيميائية المطلوبة التي سيتم تحليلها من خليط.
  • يتم تحديد المادة التحليلية من خلال طريقة التحليل النوعي.
  • يمكن تحديد تركيز المادة التحليلية في خليط معين باستخدام طريقة التحليل الكمي.[1]

أهمية الكيمياء التحليلية في الزراعة

تتعامل الكيمياء مع المركبات العضوية وغير العضوية ، وتتعامل الزراعة مع إنتاج المنتجات العضوية باستخدام كل من المدخلات العضوية وغير العضوية ، وبالتالي تشكل الكيمياء جزءًا لا يتجزأ من الزراعة من المستوى الجزيئي إلى مستوى الأعضاء ، حيث يلعب دورًا في الزراعة ، والتطورات في هذا المجال تكون بسبب البحث النشط الذي تم إجراؤه في الكيمياء التحليلية ومن ثم تطبيقاته لجعل الأرض تنتج بكثرة وفي نفس الوقت لحمايتها من التدهور وسوء الاستخدام ، ويمكن تصنيف دور الكيمياء في الزراعة و أهمية الكيمياء في حياتنا اليومية  على النحو التالي:

  • البناء الضوئي

توفر هذه العملية الطبيعية اللبنة الأساسية لجميع المنتجات الزراعية، حيث لا توجد عملية كيميائية أكثر أهمية للحياة على الأرض من التمثيل الضوئي ، أدى البحث في هذا المجال إلى فهم الآلية وبالتالي تحسين الظروف من خلال الاستفادة من الكيمياء التحليلية لتحقيق أقصى قدر من هذه العملية.

  • الأسمدة

الأسمدة هي أي مادة عضوية أو غير عضوية من أصل طبيعي أو اصطناعي وباستخدام الكيمياء التحليلية تضاف هذه الأسمدة إلى التربة لتزويد واحد أو أكثر من المغذيات النباتية الضرورية لنمو النباتات ، يمكن تقسيم الأسمدة إلى فئتين ، عضوية وغير عضوية:

تُشتق الأسمدة العضوية من الأنظمة الحية وتشمل روث الحيوانات والأسماك وطحين العظام والسماد ، وتتحلل هذه الأسمدة العضوية بواسطة الكائنات الحية الدقيقة في التربة لإطلاق مغذياتها لتستخدمها النباتات.

الأسمدة الكيماوية أقل تعقيدًا وتحتوي على تركيزات عالية من المواد الكيميائية التي قد يكون نقصها في التربة مثل النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم والكالسيوم والمغنيسيوم والكبريت ، توفر الأسمدة أيضًا مغذيات دقيقة مطلوبة بكميات أقل بكثير مثل البورون والكلوريس والنحاس والحديد والمنغنيز والموليبدينوم والزنك.

  • المبيدات الحشرية

المبيدات الحشرية هي مواد كيميائية تستخدم لقتل الحشرات ، ومن أجل تقليل الأضرار التي تلحق بالمحاصيل بسبب الآفات ، يتم استخدام مجموعة كبيرة ومتنوعة من المواد الكيميائية المعروفة باسم مبيدات الآفات ، وهي تتضمن فئات فرعية مثل مبيدات الأعشاب والمبيدات الحشرية ومبيدات الفطريات ومبيدات القوارض ومبيدات القمل والمبيدات الحيوية حسب هدفها. 

  • الأنابيب البلاستيكية لتحسين الري

اشتُق البلاستيك من الكيمياء ويستخدم على نطاق واسع في الزراعة ، وأدى هذا إلى زيادة الري بشكل كبير مما أدى إلى بيئة أفضل تزدهر فيها المحاصيل.

  • تخزين وحفظ المنتجات الزراعية

يستخدم ثاني أكسيد الكبريت للحفاظ على الحبوب طازجة وصالحة للاستخدام لفترة زمنية أطول ، وتستخدم المواد الحافظة الغذائية مثل بنزوات الصوديوم وحمض الساليسيليك لفترة أطول ، ويتم إضافة المواد الكيميائية لتعزيز نضج الثمار أو إنبات البذور ، وبسبب المواد التي تنتجها التطورات في الكيمياء تقدم مجال تغليف المواد الغذائية ، وأدت الكيمياء الزراعية إلى زيادة تنوع النظام الغذائي للإنسان وأدت إلى زيادة التوافر العام للأغذية.

  • معالجة الغذاء

تطوير السكرين والمحليات والفيتامينات والمعادن ، حيث استفاد المستهلكون من التقنيات الجديدة التي عززت مذاق طعامهم ومظهره وتوافره وقيمته الغذائية.

  • المواد الكيميائية من النفايات الزراعية

أدى التقدم في الكيمياء التحليلية إلى تطوير تقنيات لإنتاج مجموعة متنوعة من المواد الكيميائية من النفايات الزراعية.

وهكذا تكون الكيمياء بصفة عامة وبالأخص الكيمياء التحليلية مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالتقدم في مجال الزراعة ،  حيث توفر طرقًا جديدة ومبتكرة لتوسيع حدود الزراعة ولمكافحة المشكلات المحتملة وبالتالي زيادة الإنتاجية وجودة المنتجات.[2]

الكيمياء العضوية

تدرس الكيمياء العضوية بنية وخصائص وتفاعلات المركبات العضوية التي تحتوي على الكربون في الرابطة التساهمية ، وتحدد دراسة التركيب تركيبها الكيميائي وصيغتها ودراسة الخصائص وتشمل الخصائص الفيزيائية والكيميائية ، وتقييم التفاعل الكيميائي لفهم سلوكها ، وتشمل دراسة التفاعلات العضوية التركيب الكيميائي للمنتجات الطبيعية والأدوية والبوليمرات ، ودراسة الجزيئات العضوية الفردية في المختبر وعن طريق الدراسة النظرية.[3]

تعريف الكيمياء الزراعية

هو علم التركيبات الكيميائية والتغيرات التي ينطوي عليها إنتاج وحماية واستخدام المحاصيل والثروة الحيوانية ، كعلم أساسي ، تشمل الكيمياء الزراعية ، بالإضافة إلى كيمياء أنابيب الاختبار ، جميع عمليات الحياة التي يحصل البشر من خلالها على الغذاء والألياف لأنفسهم وعلف حيواناتهم ، كعلم أو تقنية تطبيقية ، يتم توجيهها نحو التحكم في تلك العمليات لزيادة الغلة وتحسين الجودة وخفض التكاليف ، ويهتم أحد الفروع المهمة للكيمياء الزراعية ، وخاصة علم الكيمياء ، بشكل أساسي باستخدام المنتجات الزراعية كمواد خام كيميائية.[4]

الكيمياء في الطب

قدمت الكيمياء مساهمات كبيرة في مجال الرعاية الصحية ، ويتضمن ذلك تطوير عقاقير جديدة في التحليل الكيميائي وتوليف المركبات الجديدة ، فإن تطوير دواء جديد لأي مرض طويل ومعقد ، يجب دراسة كيمياء المرض ، وكذلك كيفية تأثير الدواء على جسم الإنسان ، قد يعمل الدواء جيدًا في الحيوانات ، ولكن ليس عند البشر ، من بين مائة دواء تقدم إمكانية علاج المرض ، تبين أن حفنة صغيرة فقط هي في الواقع آمنة وفعالة.

  • المواد الجراحية

تساهم الكيمياء في تحضير واستخدام مواد الجراحة مثل الغرز ، والجلد الاصطناعي ، والمواد المعقمة ، وتكون الأوعية الدموية البديلة للقلب وأنواع الجراحة الأخرى مصنوعة من مواد كيميائية لا تتفاعل مع الأنسجة ، لذلك لن يرفضها الجسم.

  • الإجراءات الجراحية

تستخدم الاختبارات المعملية السريرية مجموعة متنوعة من التقنيات والأجهزة الكيميائية للتحليل ، وتتضمن العمليات الأخرى معدات معقدة وبيانات تحليل الكمبيوتر ، من أجل إجراء قياسات على عدد كبير من عينات المرضى.

  • عينات الدم للفحص المعملي 

أصبحت الاختبارات المعملية في متناول اليد ، ويمكنك اختبار نسبة الجلوكوز في الدم باستخدام جهاز محمول بسيط يقوم بإجراء اختبار كيميائي على عينة الدم ويخبرك بكمية الجلوكوز الموجودة ، وتُستخدم الكيمياء أيضًا لإنتاج الأنسولين و المحقنة التي تستخدم لمرة واحدة والتي تدير الدواء.[5]

الكيمياء في الغذاء

تحدد الكيمياء في الغذاء الرائحة والذوق والشكل والملمس وحتى جودة الطعام ، ويمكنك تحديد هذه الأشياء من خلال المواد الكيميائية التي تحتوي على إضافات غذائية وكذلك الإنزيمات والفيتامينات والمعادن الموجودة بداخلها ، ةلتحقيق المذاق ، لا تحتاج إلى استخدام جميع المركبات الموجودة فيها ، يمكن إعادة إنشائها بمركبات أقل ، ومن أجل أن يستفيد المستهلكون من الغذاء ، هناك العديد من العوامل المختلفة:

  • تستخدم الإنزيمات في كيمياء الغذاء وهي المحفز الكيميائي الحيوي المستخدم في عملية التحويل من مادة إلى أخرى ، وكذلك تقلل من كمية الطاقة المطلوبة لإكمال عملية كيميائية.
  • تستخدم الفيتامينات كمغذيات مطلوبة في كمية صغيرة من التفاعلات الأيضية الأساسية في الجسم وهي قابلة للذوبان في الماء.
  • المعادن هي معادن غذائية في الأطعمة كبيرة ومتنوعة ولها العديد من الوظائف المطلوبة ويمكن أن تتتبع العناصر ويمكن أن يكون بعضها خطيرًا في استهلاكك للكثيرين.
  • تتكون المواد الكيميائية الموجودة أحيانًا في المعادن من النحاس والحديد والزنك والكالسيوم والمغنيسيوم والبوتاسيوم.
  • يتم تحديد اللون من خلال المواد الكيميائية مثل تلوين الطعام المضافة إليها لتغيير خاصية اللون المادية لأي مادة غذائية.[6]
الوسوم

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق