What is Chemistry? || रसायन शास्त्र क्या है?

आप रसायन विज्ञान के बारे में केवल प्रयोगशाला परीक्षणों, खाद्य योजकों या खतरनाक पदार्थों के संदर्भ में सोच सकते हैं, लेकिन रसायन विज्ञान के क्षेत्र में हमारे चारों ओर सब कुछ शामिल है।

अमेरिकन केमिकल सोसाइटी (नए टैब में खुलता है) (एसीएस), रसायन विज्ञान की उन्नति के लिए एक गैर-लाभकारी विज्ञान संगठन के अनुसार, "जो कुछ भी आप सुनते हैं, देखते हैं, गंध, स्वाद और स्पर्श करते हैं, उसमें रसायन शास्त्र और रसायन (पदार्थ) शामिल होते हैं।" अमेरिकी कांग्रेस द्वारा चार्टर्ड। "और सुनना, देखना, चखना और छूना सभी में आपके शरीर में रासायनिक प्रतिक्रियाओं और अंतःक्रियाओं की जटिल श्रृंखला शामिल है।"

इसलिए, भले ही आप एक केमिस्ट के रूप में काम नहीं करते हों, आप केमिस्ट्री कर रहे हैं, या ऐसा कुछ जिसमें केमिस्ट्री शामिल है, आप जो कुछ भी करते हैं, उसके साथ। रोजमर्रा की जिंदगी में, आप खाना बनाते समय रसायन शास्त्र करते हैं, जब आप अपने काउंटर को साफ करने के लिए सफाई डिटर्जेंट का उपयोग करते हैं, जब आप दवा लेते हैं या जब आप केंद्रित रस को पतला करते हैं ताकि स्वाद उतना तीव्र न हो।

एसीएस के अनुसार, रसायन शास्त्र पदार्थ का अध्ययन है, जिसे किसी भी चीज के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसमें द्रव्यमान होता है और स्थान लेता है, और जब यह विभिन्न वातावरण और परिस्थितियों के अधीन होता है तो परिवर्तन हो सकता है।

रसायन विज्ञान न केवल पदार्थ के गुणों को समझने की कोशिश करता है, जैसे कि किसी रासायनिक तत्व का द्रव्यमान या संरचना, बल्कि यह भी कि कैसे और क्यों पदार्थ में कुछ परिवर्तन होते हैं - क्या कुछ रूपांतरित होता है क्योंकि यह किसी अन्य पदार्थ के साथ जुड़ जाता है, जम जाता है क्योंकि इसे दो सप्ताह के लिए छोड़ दिया जाता है एक फ्रीजर, या रंग बदल गया क्योंकि यह बहुत अधिक धूप के संपर्क में था।

रसायन विज्ञान मूल बातें

रसायन शास्त्र हमारे द्वारा की जाने वाली हर चीज को छूता है इसका कारण यह है कि अस्तित्व में लगभग हर चीज को रासायनिक बिल्डिंग ब्लॉक्स में तोड़ा जा सकता है।

रसायन विज्ञान में मुख्य निर्माण खंड रासायनिक तत्व हैं, जो एक परमाणु से बने पदार्थ हैं। प्रत्येक रसायन अद्वितीय है, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉनों की एक निर्धारित संख्या से बना है, और एक नाम और एक रासायनिक प्रतीक द्वारा पहचाना जाता है, जैसे कार्बन के लिए "सी"। वैज्ञानिकों ने अब तक जिन तत्वों की खोज की है, वे तत्वों की आवर्त सारणी में सूचीबद्ध हैं, और इसमें दोनों तत्व शामिल हैं जो प्रकृति में पाए जाते हैं जैसे कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन, साथ ही वे जो मानव निर्मित हैं, जैसे लॉरेन्सियम।

रासायनिक तत्व रासायनिक यौगिक बनाने के लिए एक साथ जुड़ सकते हैं, जो कई तत्वों से बने पदार्थ होते हैं, जैसे कार्बन डाइऑक्साइड (जो दो ऑक्सीजन परमाणुओं से जुड़े एक कार्बन परमाणु से बना होता है), या एक ही तत्व के कई परमाणु, जैसे ऑक्सीजन गैस (जो एक साथ जुड़े दो ऑक्सीजन परमाणुओं से बना है)। ये रासायनिक यौगिक तब अन्य यौगिकों या तत्वों के साथ मिलकर अनगिनत अन्य पदार्थ और सामग्री बना सकते हैं।

एक भौतिक विज्ञान के रूप में रसायन विज्ञान

रसायन विज्ञान को आमतौर पर एक भौतिक विज्ञान माना जाता है, जैसा कि एनसाइक्लोपीडिया ब्रिटानिका (नए टैब में खुलता है) द्वारा परिभाषित किया गया है, क्योंकि रसायन विज्ञान के अध्ययन में जीवित चीजें शामिल नहीं हैं। अनुसंधान और विकास में शामिल अधिकांश रसायन, जैसे ग्राहकों के लिए नए उत्पाद और सामग्री बनाना, इसी दायरे में आता है।

लेकिन बायोकेमिकल सोसाइटी (नए टैब में खुलता है) के अनुसार, जैव रसायन के मामले में भौतिक विज्ञान के रूप में अंतर थोड़ा धुंधला हो जाता है, जो जीवित चीजों के रसायन विज्ञान की पड़ताल करता है। जैव रसायनविदों द्वारा अध्ययन किए गए रसायनों और रासायनिक प्रक्रियाओं को तकनीकी रूप से "जीवित" नहीं माना जाता है, लेकिन उन्हें समझना महत्वपूर्ण है कि जीवन कैसे काम करता है।

रसायन विज्ञान की पांच प्रमुख शाखाएं

लिब्रेटेक्स्ट (नए टैब में खुलता है) द्वारा प्रकाशित ऑनलाइन रसायन शास्त्र पाठ्यपुस्तक के अनुसार, परंपरागत रूप से, रसायन शास्त्र को पांच मुख्य शाखाओं में विभाजित किया गया है। खाद्य रसायन विज्ञान, पर्यावरण रसायन विज्ञान और परमाणु रसायन विज्ञान जैसे और भी विशिष्ट क्षेत्र हैं, लेकिन यह खंड रसायन विज्ञान के पांच प्रमुख उप-विषयों पर केंद्रित है।

विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में रसायनों का विश्लेषण शामिल है, और इसमें गुणात्मक तरीके शामिल हैं जैसे कि रंग परिवर्तन को देखना, साथ ही मात्रात्मक तरीके जैसे प्रकाश की सटीक तरंग दैर्ध्य (ओं) की जांच करना जो एक रसायन उस रंग परिवर्तन के परिणामस्वरूप अवशोषित होता है।

ये विधियां वैज्ञानिकों को रसायनों के कई अलग-अलग गुणों को चिह्नित करने में सक्षम बनाती हैं, और समाज को कई तरह से लाभ पहुंचा सकती हैं। उदाहरण के लिए, एनालिटिकल केमिस्ट्री खाद्य कंपनियों को यह पता लगाकर स्वादिष्ट फ्रोजन डिनर बनाने में मदद करती है कि समय के साथ फ्रोजन होने पर खाद्य पदार्थों में रसायन कैसे बदलते हैं (नए टैब में खुलते हैं)। उदाहरण के लिए, पानी या मिट्टी में रसायनों को मापकर पर्यावरण के स्वास्थ्य की निगरानी के लिए विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान का भी उपयोग किया जाता है।

जैव रसायन, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, यह समझने के लिए रसायन विज्ञान तकनीकों का उपयोग करता है कि रासायनिक स्तर पर जैविक प्रणालियाँ कैसे काम करती हैं। जैव रसायन के लिए धन्यवाद, शोधकर्ता मानव जीनोम का नक्शा बनाने में सक्षम हैं, यह समझते हैं कि शरीर में विभिन्न प्रोटीन क्या करते हैं और कई बीमारियों के इलाज का विकास करते हैं।

अकार्बनिक रसायन शास्त्र अकार्बनिक, या गैर-जीवित चीजों जैसे खनिजों और धातुओं में रासायनिक यौगिकों का अध्ययन करता है। परंपरागत रूप से, अकार्बनिक रसायन शास्त्र उन यौगिकों पर विचार करता है जिनमें कार्बन नहीं होता है (जो कार्बनिक रसायन शास्त्र द्वारा कवर किया जाता है), लेकिन एसीएस (नए टैब में खुलता है) के अनुसार यह परिभाषा पूरी तरह सटीक नहीं है।

अकार्बनिक रसायन विज्ञान में अध्ययन किए गए कुछ यौगिकों, जैसे "ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों" में धातुएं होती हैं, जो धातुएं होती हैं जो कार्बन से जुड़ी होती हैं - मुख्य तत्व जिसका अध्ययन कार्बनिक रसायन विज्ञान में किया जाता है। जैसे, इन जैसे यौगिकों को दोनों क्षेत्रों का हिस्सा माना जाता है।

अकार्बनिक रसायन का उपयोग विभिन्न प्रकार के उत्पाद बनाने के लिए किया जाता है, जिसमें पेंट, उर्वरक और सनस्क्रीन शामिल हैं।

कार्बनिक रसायन विज्ञान उन रासायनिक यौगिकों से संबंधित है जिनमें कार्बन होता है, एक ऐसा तत्व जिसे जीवन के लिए आवश्यक माना जाता है। कार्बनिक रसायनज्ञ ऐसे यौगिकों की संरचना, संरचना, गुणों और प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करते हैं, जिनमें कार्बन के साथ-साथ हाइड्रोजन, सल्फर और सिलिकॉन जैसे अन्य गैर-कार्बन तत्व होते हैं। कार्बनिक रसायन का उपयोग कई अनुप्रयोगों में किया जाता है, जैसा कि एसीएस (नए टैब में खुलता है) द्वारा वर्णित है, जैसे जैव प्रौद्योगिकी, पेट्रोलियम उद्योग, फार्मास्यूटिकल्स और प्लास्टिक।

भौतिक रसायन शास्त्र यह समझने के लिए भौतिकी से अवधारणाओं का उपयोग करता है कि रसायन शास्त्र कैसे काम करता है। उदाहरण के लिए, यह पता लगाना कि परमाणु कैसे गति करते हैं और एक दूसरे के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, या पानी सहित कुछ तरल पदार्थ उच्च तापमान पर वाष्प में क्यों बदल जाते हैं। भौतिक रसायनज्ञ इन घटनाओं को बहुत छोटे पैमाने पर समझने की कोशिश करते हैं - परमाणुओं और अणुओं के स्तर पर - इस बारे में निष्कर्ष निकालने के लिए कि रासायनिक प्रतिक्रियाएं कैसे काम करती हैं और विशिष्ट सामग्री को अपने अद्वितीय गुण प्रदान करती हैं।

एसीएस (नए टैब में खुलता है) के अनुसार, इस प्रकार का शोध रसायन विज्ञान की अन्य शाखाओं को सूचित करने में मदद करता है और उत्पाद विकास के लिए महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, भौतिक रसायनज्ञ अध्ययन कर सकते हैं कि कुछ सामग्री, जैसे कि प्लास्टिक, उन रसायनों के साथ कैसे प्रतिक्रिया कर सकते हैं जिन्हें सामग्री के संपर्क में आने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

रसायनज्ञ क्या करते हैं?

रसायनज्ञ अनुसंधान और विकास, गुणवत्ता नियंत्रण, विनिर्माण, पर्यावरण संरक्षण, परामर्श और कानून सहित विभिन्न क्षेत्रों में काम करते हैं। एसीएस (नए टैब में खुलता है) के अनुसार, वे विश्वविद्यालयों में, सरकार के लिए या निजी उद्योग में काम कर सकते हैं।

रसायनज्ञ क्या करते हैं इसके कुछ उदाहरण यहां दिए गए हैं:

अनुसंधान और विकास

अकादमिक क्षेत्र में, अनुसंधान करने वाले रसायनज्ञ किसी विशेष विषय के बारे में और अधिक ज्ञान प्राप्त करने का लक्ष्य रखते हैं, और जरूरी नहीं कि उनके दिमाग में एक विशिष्ट अनुप्रयोग हो। हालांकि, उनके परिणाम अभी भी प्रासंगिक उत्पादों और अनुप्रयोगों पर लागू किए जा सकते हैं।

उद्योग में, अनुसंधान और विकास में रसायनज्ञ वैज्ञानिक ज्ञान का उपयोग किसी विशिष्ट उत्पाद या प्रक्रिया को विकसित करने या सुधारने के लिए करते हैं। उदाहरण के लिए, खाद्य रसायनज्ञ भोजन की गुणवत्ता, सुरक्षा, भंडारण और स्वाद में सुधार करते हैं; फार्मास्युटिकल केमिस्ट दवाओं और अन्य चिकित्सा फॉर्मूलेशन की गुणवत्ता का विकास और विश्लेषण करते हैं; और कृषि रसायनज्ञ बड़े पैमाने पर फसल उत्पादन के लिए आवश्यक उर्वरक, कीटनाशक और शाकनाशी विकसित करते हैं।

कभी-कभी, अनुसंधान और विकास में उत्पाद को बेहतर बनाना शामिल नहीं होता है, बल्कि उस उत्पाद को बनाने में शामिल निर्माण प्रक्रिया शामिल होती है। केमिकल इंजीनियर और प्रोसेस इंजीनियर अपने उत्पादों के निर्माण को आसान और अधिक लागत प्रभावी बनाने के लिए नए तरीके ईजाद करते हैं, जैसे किसी दिए गए बजट के लिए उत्पाद की गति और/या उपज बढ़ाना।

पर्यावरण संरक्षण

पर्यावरण रसायनज्ञ अध्ययन करते हैं कि कैसे रसायन प्राकृतिक वातावरण के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, मिट्टी, पानी और हवा में प्राकृतिक प्रक्रियाओं में मौजूद रसायनों और रासायनिक प्रतिक्रियाओं की विशेषता बताते हैं। उदाहरण के लिए, वैज्ञानिक रुचि के स्थान से मिट्टी, पानी या हवा एकत्र कर सकते हैं और प्रयोगशाला में इसका विश्लेषण करके यह निर्धारित कर सकते हैं कि मानव गतिविधियों ने पर्यावरण को दूषित किया है, या दूषित होगा, या इसे अन्य तरीकों से प्रभावित करेगा। यूएस ब्यूरो ऑफ लेबर स्टैटिस्टिक्स (नए टैब में खुलता है) के अनुसार, कुछ पर्यावरण रसायनज्ञ मिट्टी से दूषित पदार्थों को हटाने या हटाने में भी मदद कर सकते हैं।

पर्यावरण रसायन विज्ञान में पृष्ठभूमि वाले वैज्ञानिक विभिन्न संगठनों, जैसे कि रासायनिक कंपनियों या परामर्श फर्मों के लिए सलाहकार के रूप में भी काम कर सकते हैं, जो इस बात पर मार्गदर्शन प्रदान करते हैं कि पर्यावरणीय नियमों के अनुसार प्रथाओं और प्रक्रियाओं को कैसे पूरा किया जा सकता है।

कानून

वैज्ञानिक मुद्दों पर सलाह देने या वकालत करने के लिए केमिस्ट अपनी शैक्षणिक पृष्ठभूमि का उपयोग कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, केमिस्ट बौद्धिक संपदा में काम कर सकते हैं, जहां वे अपनी वैज्ञानिक पृष्ठभूमि को विज्ञान में कॉपीराइट मुद्दों पर लागू कर सकते हैं, या पर्यावरण कानून में, जहां वे विशेष रुचि समूहों का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं और कुछ गतिविधियों के होने से पहले नियामक एजेंसियों से अनुमोदन के लिए फाइल कर सकते हैं।

केमिस्ट ऐसे विश्लेषण भी कर सकते हैं जो कानून को लागू करने में मदद करते हैं। फोरेंसिक केमिस्ट शामिल लोगों की पहचान निर्धारित करने में मदद करने के साथ-साथ अपराध कैसे और क्यों किया गया था, इसके बारे में अन्य महत्वपूर्ण सवालों के जवाब देने के लिए अपराध स्थल पर छोड़े गए भौतिक सबूतों को पकड़ते हैं और उनका विश्लेषण करते हैं। फोरेंसिक केमिस्ट क्रोमैटोग्राफी और स्पेक्ट्रोमेट्री जैसे विभिन्न प्रकार के विश्लेषण विधियों का उपयोग करते हैं, जो रसायनों की पहचान और मात्रा निर्धारित करने में मदद करते हैं।