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化学の主要分野
Feb 07, 2018

化学の主要分野

化学には他にも多くの分野があるので、これは網羅的なリストではありません。

分析的

分析化学は、化合物を同定し、それらの特性を決定する化学化合物の研究です。 分析化学者は、識別したい特定の化学物質または特性の種類に応じて、次のような異なるタイプの分析を使用します。
•化合物または物質がどれだけ存在するかを知る重力分析
•定性分析:特定の化学物質が存在するかどうかを調べるテストです。
•材料の熱との相互作用をテストする熱解析
•体積分析(Volumetric analysis) - 等価点を見つけるために化学物質を滴定する(化学物質が中性である場合)、その濃度を調べる
これらの分析は、次のようなさまざまなテストを使用して行うことができます。
•熱量測定 - 化合物がどの時点で溶けて純度を試験するかを見る
•クロマトグラフィー - 物質をその成分に分離してその複雑さを決定する
•分光法 - 分子が電磁波とどのように相互作用するかを見て、構造を学び化学物質を特定するのを助けます

生体分子

生体分子化学は、生命体における化学プロセスと反応の研究です。 これには、炭水化物、脂質、核酸、タンパク質などの生体分子がどのように働いて生命体の細胞で起こるプロセスを可能にするかが含まれます。 この特定のタイプの化学は、科学者が私たちの世界の知識を形作り、DNA複製、遺伝的交配、遺伝子の働きなどを説明するのに役立ちました。 生体分子化学者が使用する技術の中には、顕微鏡下で物事を調べている顕微鏡法や、結晶中に電子がどのように配列しているかの3D画像を生成するX線結晶学などがあります。 DNA二重らせんの発見に大きく貢献したRosalind FranklinのX線結晶解析が使われました。

穀物

穀物化学は、小麦や穀物の特性、組成、構造、変換の研究と研究です。 小麦や米などの穀物や穀物が世界の食糧供給の基礎であるため、この種の化学物質はますます重要になっています。 穀物や穀類の生化学成分を分析するだけでは、特に食品会社では、食品生産、品質管理、製品開発の実用的側面に焦点を当てています。 このタイプの化学は、高品質の収量を改善し維持することが重要である農業生産が高い地域ではより優勢である。

環境

環境化学は、自然界の化学現象の研究です。 これには、空気、土壌および水中の化学種の発生源、反応、輸送および影響が含まれる。 これらの自然環境への人間活動の影響も含まれています。 環境化学者は、分析化学者と同じテクニックの多くを使用して、サンプルの化学組成を分析します。 環境化学者は必ずしも公害を研究するわけではなく、人間がそれを減らす方法もありますが、重金属などの環境での汚染を調査します。 環境化学者は、環境エンジニアやグリーンケミストを含む多くの他のタイプの科学者やエンジニアとともに働いています。

電気化学

電気化学は、化学的エネルギーと電気的エネルギーとの相互作用の研究である。 これは、電子伝導体とイオン伝導体との間の溶液中で何が起こるかを調べ、還元および酸化反応によって電子の流れを介して起こる反応を研究することによって行われる。 これらのタイプの反応のいくつかの例は、バッテリーであり、バッテリーを車やノートパソコンのバッテリーに電力を供給する電池から、電気を発生させるために電気化学を使用します。 電気化学は、化石燃料がなくても、化学反応で与えられたエネルギーから電気を作り出すことで、環境への汚染を最小限に抑え、私たちの生活を強化する潜在的な方法を提供するため、非常に普及しつつあります。 電気化学者は、電気化学セル、燃料電池、電気メッキなどのプロジェクトを研究しています。つまり、金属の層で材料をコーティングしています。

産業

工業化学は、多くの化学原理および手順の実践的応用である。 これには未加工化学品の分析が含まれ、化学プラントの動作をシミュレートするために熱力学原理とコンピュータモデリングが使用されます。 工業化学者は、化学製造から塗料の調合、石油精製、乳製品の低温殺菌まで、幅広い産業における製品開発の理論とプロセスをテストしています。 また、複雑な化学プロセスの最適化、環境、特に石油化学およびエネルギー生産分野におけるプロセスの効果にも取り組んでいます。 工業化学者は、化学技術者、プロセスエンジニア、分析化学者、ポリマー化学者など、幅広い分野の専門家とともに働いています。

無機

無機化学は、無機化合物の特性および挙動の研究であり、無機化合物はすべて炭素系ではない化合物である。 多くの無機化合物はイオン性であるため、イオン性化合物の研究も必要です。 無機化学は、配位子化学(配位子と呼ばれる)の孤立電子対を有するグループに金属がどのように結合するか、および遷移金属およびそれらの独特の特性の研究に関する研究でもある。 それはしばしば化合物の特性を決定するために熱力学的原理を使用する。 無機化学は、医療、産業および環境分野を含む化学工業の事実上あらゆる部分に適用されており、新しい方法で材料を修正、分離および使用する方法を発見することができます。

材料

材料化学は新しい材料の設計と合成に焦点を当てています。 それは化学の原理を使用し、分子レベルでそれらを感覚的、機械的、生物学的、電子的および磁気的特性を有する新規で新規な材料を作成するために適用する。 彼らはまた、分子、ポリマー、クラスターを構成することからの相互作用、それらが操作され最適化される方法を研究しています。 材料化学は、薬物送達、電子材料、生物医学装置、塗料および化粧品を含む様々な用途を有する。

オーガニック

有機化学は、炭素系化合物の構造、性質、組成、調製および反応の研究である。 これらの化合物は、水素、窒素、酸素、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、リン、ケイ素および硫黄を含む多くの他の元素を含むことができる。 このような化合物は有機的であると考えられており、最も基本的な生活の基礎です。 プラスチック、医薬品、石油化学製品、食品、爆発物、塗料など、多くの製品においても重要です。 有機化学者は、これらの化合物について学び、それらがどのように相互作用するかを研究するために、多くの異なる技術を使用しています。 より一般的なものには以下のものがあります:
•質量分析法:化合物の成分の重量を知る方法です
•核磁気共鳴は、元素の磁気特性やそれが持つ可能性のある同位体を見つける方法です
•結晶学:原子が固体でどのように配置されているかを知る方法です

物理的

物理化学は、化学系における原子、亜原子および粒子現象の研究である。 このタイプの化学は、化学平衡や分子間力、物質の物理的性質、反応速度や速度、物質の電気伝導度などにどのように影響するかを説明するために、物理の原理と実践のいくつかを適用します。 多くの場合、コンピュータモデリングは、これらの現象を探求し、研究するために使用されます。 物理化学者はまた、同位体の電荷と磁気スピンを決定するための核磁気共鳴、特定の周波数の光を用いて化合物中の結合がどのようなものであり、それらの構造を決定するのを助ける赤外分光法を含む、他の技術を用いてその理論を試験する。

ポリマー

ポリマー化学は、化学合成およびポリマーおよび高分子の特性の研究である。 これらの化学物質は、ケラチンおよびコラーゲンを含むタンパク質、酵素、ホルモン、多糖類および核酸などの、生物によって産生される生体高分子を含むことができる。 ポリマー化学はまた、繊維、塗料、およびテフロン、ポリスチレン、ケブラー、エポキシ、ゴムおよびシリコーンのような材料を含む、プラスチックに使用される合成ポリマーを包含する。 ポリマー化学者は、ポリマーの特性を最適化し、改善し、より環境にやさしくし、より有用にするために、化学者や工業化学者、化学技術者と一緒に働くことができます。