تمنح الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم جائزة نوبل في الكيمياء سنويًا للعلماء في مختلف مجالات الكيمياء، حيث يتم الإعلان عن الفائزين في بداية شهر تشرين الأول/ أكتوبر من كل عام،[١] وهي إحدى جوائز نوبل التي أسسها ألفريد نوبل، حيث مُنحت جائزة نوبل في الكيمياء 113 مرة إلى 188 من الذين حصلوا على جائزة نوبل بين عامي 1901 و2021، ولم تُمنح في ثماني سنوات وهي: 1916، و1917، و1919، 1924، و1933، و1940، و1941، و1942.[٢]

كان ألفريد نوبل مختصًا بعلم الكيمياء، حيث كان علم الكيمياء ثاني علم يوصي ألفريد نوبل بتخصيص جائزة له، وقد تم منح الجائزة لـ 188 كيميائياً،[٢] كما يأتي:[٣][٤]

قُدمت الجائزة لغيرهارد هيرزبرج؛ لبحثه في تركيب الجزيئات.

قُدمت الجائزة لكريستيان؛ لتوضيحه المساهمات الأساسية في كيمياء الإنزيم، ولستانفورد؛ لتوضيحه المساهمات الأساسية في كيمياء الإنزيم، ولوليام؛ لتوضيحه المساهمات الأساسية في كيمياء الإنزيم.

قُدمت الجائزة لإرنست أوتو؛ لتوضيحه للكيمياء العضوية المعدنية، وللسير جيفري ويلكينسون؛ لتوضيحه للكيمياء العضوية المعدنية.

قُدمت الجائزة لبول جي فلوري؛ لدراسته لجزيئات طويلة السلسلة.

قُدمت الجائزة للسير جون واركب كورنفورث؛ لعمله في الكيمياء الفراغية، ولفلاديمير بريلوج؛ لعمله في الكيمياء الفراغية.

قُدمت الجائزة لوليام نان ليبسكومب؛ لتوضيحه هيكل البوران.

قُدمت الجائزة لإيليا بريغوجين؛ لتوسيعه نطاق الديناميكا الحرارية.

قُدمت الجائزة لبيتر دينيس ميتشل؛ لنظريته لعمليات نقل الطاقة في النظم البيولوجية.

قُدمت الجائزة لهربرت تشارلز براون؛ لإدخاله مركبات البورون والفوسفور في تركيب المواد العضوية، ولجورج ويتيج؛ لإدخاله مركبات البورون والفوسفور في تركيب المواد العضوية.

قُدمت الجائزة لبول بيرج؛ لتحضيره الأول للحمض النووي الهجين، ولوالتر جيلبرت؛ لتطويره التحليلات الكيميائية والبيولوجية لهيكل الحمض النووي، ولفريدريك سانجر؛ لتطويره التحليلات الكيميائية والبيولوجية لهيكل الحمض النووي.

قُدمت الجائزة لفوكوي كينيتشي؛ لتفسيره التماثل المداري للتفاعلات الكيميائية، ولرولد هوفمان؛ لتفسيره التماثل المداري للتفاعلات الكيميائية.

قُدمت الجائزة لآرون كلوغ؛ لتحديده هيكل المواد البيولوجية.

قُدمت الجائزة لهنري توب؛ لدراسته تفاعلات نقل الإلكترون.

قُدمت الجائزة لبروس ميريفيلد؛ لتطويره طريقة لتخليق عديد الببتيد.

قُدمت الجائزة لهربرت إيه هاوبتمان؛ لتطويره طريقة لرسم خريطة الهياكل الكيميائية للجزيئات الصغيرة، ولجيروم كارل يو؛ لتطويره طريقة لرسم خريطة الهياكل الكيميائية للجزيئات الصغيرة.

قُدمت الجائزة لدودلي آر هيرشباخ؛ لتطويره طرق لتحليل التفاعلات الكيميائية الأساسية، وليوان تي لي؛ لتطويره طرق لتحليل التفاعلات الكيميائية الأساسية.

قُدمت الجائزة لدونالد جي كرام؛ لتطويره الجزيئات التي يمكن أن ترتبط بجزيئات أخرى، ولجان ماري لين فرانس؛ لتطويره الجزيئات التي يمكن أن ترتبط بجزيئات أخرى، ولتشارلز جيه بيدرسن؛ لتطويره الجزيئات التي يمكن أن ترتبط بجزيئات أخرى.

قُدمت الجائزة ليوهان ديزنهوفر؛ لاكتشافه بنية البروتينات اللازمة لعملية التمثيل الضوئي، ولروبرت هوبر؛ لاكتشافه بنية البروتينات اللازمة لعملية التمثيل الضوئي، ولهارتموت ميشيل؛ لاكتشافه بنية البروتينات اللازمة لعملية التمثيل الضوئي.

قُدمت الجائزة لسيدني ألتمان؛ لاكتشافه بعض الخصائص الأساسية للحمض النووي الريبي، ولتوماس روبرت تشيك؛ لاكتشافه بعض الخصائص الأساسية للحمض النووي الريبي.

قُدمت الجائزة لإلياس جيمس؛ لتطويره التحليل الرجعي لتخليق الجزيئات المعقدة.

قُدمت الجائزة لريتشارد إرنست؛ لتحسيناته في مطيافية الرنين المغناطيسي النووي.

قُدمت الجائزة لرودولف ماركوس؛ لشرحه كيفية انتقال الإلكترونات بين الجزيئات.

قُدمت الجائزة لكاري بي موليس؛ لاختراع تقنيات لدراسة الجينات والتلاعب بها، ولمايكل سميث؛ لاختراع تقنيات لدراسة الجينات والتلاعب بها.

قُدمت الجائزة لجورج ايه؛ لتطويره تقنيات لدراسة النماذج الهيدروكربونية.

قُدمت الجائزة لبول كروتزن؛ لشرحه العمليات التي تستنفد طبقة الأوزون على الأرض، ولماريو مولينا؛ لشرحه العمليات التي تستنفد طبقة الأوزون على الأرض، ولشيروود رولاند؛ لشرحه العمليات التي تستنفد طبقة الأوزون على الأرض.

قُدمت الجائزة لروبرت كيرل؛ لاكتشافه مركبات كربون جديدة تسمى الفوليرين، وللسير هارولد؛ لاكتشافه مركبات كربون جديدة تسمى الفوليرين، ولريتشارد إي سمالي؛ لاكتشافه مركبات كربون جديدة تسمى الفوليرين.

قُدمت الجائزة لبول دي بوير؛ لشرحه لتحويل الأنزيمي للأدينوسين ثلاثي الفوسفات، ولينس سي سكو؛ لاكتشافه أدينوسين ثلاثي الفوسفاتيز المنشط بالصوديوم والبوتاسيوم، ولجون إي ووكر؛ لشرحه التحويل الأنزيمي للأدينوسين ثلاثي الفوسفات.

قُدمت الجائزة لوالتر كون؛ لتطويره نظرية الكثافة الوظيفية، ولجون إيه بوبل؛ لتطويره الأساليب الحسابية في كيمياء الكم.

قُدمت الجائزة لأحمد زويل؛ لدراسته حالات الانتقال للتفاعلات الكيميائية باستخدام التحليل الطيفي للفيمتو ثانية.

قُدمت الجائزة لآلان ج. هيجر؛ لاكتشافه اللدائن الموصلة للكهرباء، ولآلان ج. ماكديرميد؛ لاكتشافه اللدائن الموصلة للكهرباء، ولشيراكاوا هيديكي؛ لاكتشافه اللدائن الموصلة للكهرباء.

قُدمت الجائزة لوليام س. نولز؛ لعمله على تفاعلات الهدرجة المحفزة، ولنويوري ريوجي؛ لعمله على تفاعلات الهدرجة المحفزة، ولباري شاربلس؛ لعمله على تفاعلات الهدرجة المحفزة.

قُدمت الجائزة لجون ب. فين؛ لتطويره تقنيات لتحديد وتحليل البروتينات والجزيئات الكبيرة الأخرى، ولتاناكا كويتشي؛ لتطويره لتقنيات لتحديد وتحليل البروتينات والجزيئات الكبيرة الأخرى، ولكورت ووثريتش؛ لتطويره لتقنيات لتحديد وتحليل البروتينات والجزيئات الكبيرة الأخرى.

قُدمت الجائزة لبيتر أجري؛ لاكتشافه المتعلقة بالقنوات المائية والقنوات الأيونية في الخلايا، ولرودريك ماكينون؛ لاكتشافه المتعلقة بالقنوات المائية والقنوات الأيونية في الخلايا.

قُدمت الجائزة لآرون سيشانوفر؛ لاكتشافه تحلل البروتين بوساطة اليوبيكويتين، ولافرام هيرشكو؛ لاكتشافه تحلل البروتين بوساطة يوبيكويتين، ولاروين روز؛ لاكتشافه تدهور البروتين بوساطة يوبيكويتين.

قُدمت الجائزة لإيف شوفين؛ لتطويره لطريقة التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل في التخليق العضوي، ولروبرت هـ. جروبس؛ لتطويره لطريقة التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل في التخليق العضوي، ولريتشارد شروك؛ لتطويره لطريقة التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل في التخليق العضوي.

قُدمت الجائزة لروجر دي؛ لعمله المتعلق بالأساس الجزيئي للنسخ حقيقية النواة.

قُدمت الجائزة لجيرهارد إرتل؛ لدراسته العمليات الكيميائية على الأسطح الصلبة.

قُدمت الجائزة لكلٍ من مارتن شلفي، وأوسامو شيمومورا، وروجر واي؛ لاكتشافهم وتطويرهم البروتين الفلوري الأخضر (بالإنجليزية: GFP).

قُدمت الجائزة لكلٍ من فينكاترامان راماكريشنان، وتوماس شتايتز، وعادا يوناث؛ لدراستهم هيكل ووظيفة الريبوسوم.

قُدمت الجائزة لكلً من ريتشارد إف هيك، ونيجشي إي إيتشي، وسوزوكي أكيرا؛ لتطويرهم تقنيات لتجميع جزيئات الكربون المعقدة.

قُدمت الجائزة لدانيال شيختمان؛ لاكتشافه لأشباه البلورات.

قُدمت الجائزة لكلٍ من وبريان ك كوبيلكا، وروبرت جيه ليفكوويتز؛ لدراساتهم مستقبلات البروتين G.

قُدمت الجائزة لكلٍ من مارتن كاربلس، ومايكل ليفيت، وأرييه ورشيل؛ لتطويرهم نماذج متعددة النطاقات للأنظمة الكيميائية المعقدة.

قُدمت الجائزة لكلٍ من إريك بيتزيج، وستيفان دبليو، ووليام إي مورنر؛ لتطويرهم الفحص المجهري عالي الدقة.

قُدمت الجائزة لكلٍ من توماس ليندال، وبول مودريتش يو، وعزيز سنجر؛ لدراستهم ميكانيكية الإصلاح الحمض النووي.

قُدمت الجائزة لكلٍ من جان بيير سوفاج، وجيه فريزر، وبرنارد فيرينجا؛ لتصميمهم وبنائهم للآلات الجزيئية.

قُدمت الجائزة لكلٍ من جاك دوبوشيت، ويواكيم فرانك، وريتشارد هندرسون؛ لتطويرهم الفحص المجهري للإلكترون بالتبريد لتحديد الهيكل عالي الدقة للجزيئات الحيوية في المحلول.

قُدمت الجائزة لكلٍ من فرانسيس أرنولد؛ لتوجيه تطور الإنزيمات، وجورج ب. سميث، وجريجوري بي وينتر؛ لتطويرهم للعرض الكيميائي، وهي طريقة يمكن من خلالها استخدام العاثية لتطوير بروتينات جديدة.

قُدمت الجائزة لكلٍ من جون جون جوديناف، وستانلي ويتينغهام، ويوشينو أكيرا؛ لتطويرهم بطاريات أيون الليثيوم.

قُدمت الجائزة لكلٍ من ايمانويل شاربنتير، وجينيفر دودنا؛ لتطويرهم طريقة لتحرير الجينوم.

قُدمت الجائزة لكلٍ من بنيامين ليست، وديفيدو ماكميلان؛ لتطويرهم التحفيز العضوي غير المتماثل.

مُنحت جائزة نوبل لأول مرة في 10 كانون الأول/ ديسمبر من عام 1901، وقد كان ذلك في الذكرى السنوية الخامسة لوفاة العالم السويدي ألفريد نوبل، والذي اخترع الديناميت، بالإضافة إلى أنواع أخرى من المتفجرات شديدة الخطورة، حيث إنه قد كتب في وصيته أن يتم توزيع الجزء الأكبر من ثروته على شكل جوائز تُمنح للأشخاص الذين قدموا أكبر فائدة للبشرية في العام السابق، يحصل الفائزون بجائزة نوبل على جائزة نقدية تُقدّر بـ 1,400,000 دولارًا، إضافةً إلى حصولهم على ميدالية ذهبية.[٥]

الأمونيا هو غاز عديم اللون برائحة مميزة، وهو مركب كيميائي ومكون رئيسي في تصنيع العديد من المنتجات التي يستخدمها الإنسان كل يوم، كما يتكون بشكل طبيعي في البيئة؛ في الهواء والتربة والماء وفي النباتات والحيوانات، ويصنع جسم الإنسان الأمونيا عندما يكسر الأطعمة التي تحتوي على البروتين إلى أحماض أمينية وأمونيا،[١] كما يدخل غاز الأمونيا بالعديد من المجالات أهمها الصناعة، وفي ما يلي توضيح لأهم الصناعات التي يدخل بها غاز الأمونيا:[١][٢] [٣]

للأمونيا العديد من الفوائد التي تم إثباتها عند استخدامه في أنظمة التبريد خلال عقود عديدة، أهم هذه الفوائد هي كفاءة الطاقة، فمع التركيز المتزايد باستمرار على استهلاك الطاقة، تعد أنظمة الأمونيا خيارًا آمنًا ومستدامًا للمستقبل، ويعد الأمونيا المبرد الأكثر صداقة للبيئة، حيث ينتمي إلى مجموعة ما يسمى بالمبردات “الطبيعية”، كما أن مساهمة الأمونيا في الاحترار العالمي تساوي صفر، عدا عن أن استخدام الأمونيا بالتبريد يتطلب حجم أنابيب أصغر من معظم المبردات الكيميائية، ويتمتع غاز الأمونيا بخصائص نقل حرارة أفضل من معظم المبردات الكيميائية، بالإضافة إلى أن تكلفة الأمونيا أقل بكثير من تكلفة مركبات الكربون الهيدروفلورية.[٤]

يعد غاز الأمونيا من أكثر المواد الحافظة المستخدمة في معالجة الأغذية شيوعًا حتى الآن، يتيح هذا المركب المفيد للمصنعين درء البكتيريا ومسببات الأمراض التي قد تسبب الأمراض التي تنقلها الأغذية، وهو أمر يمكننا جميعًا الاستفادة منه، كما أن مركب هيدروكسيد الأمونيا تمت الموافقة عليه لأول مرة للاستخدام في الأطعمة من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية في عام 1974، وبعد الموافقة عليه بدأ العشرات إن لم يكن المئات من مصنعي الأغذية والمعالجات في استخدامها للمساعدة في الحفاظ على اللحوم والأطعمة، لا يزال حتى يومنا هذا أحد أكثر المواد الحافظة الموجودة في الطعام شيوعًا.

في صناعة النسيج، يستخدم الأمونيا في صناعة الألياف الاصطناعية، مثل النايلون والحرير الصناعي، بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدامه في صباغة وتنظيف القطن والصوف والحرير،[٢] حيث يتم ذلك بواسطة ما يسمى بمعالجة الأمونيا السائلة عملية رطبة يتعرض فيها القماش للأمونيا السائلة في غرفة مغلقة، للمساعدة في عملية صبغ الأنسجة، وزيادة نعومة النسيج.[٥]

يستخدم الأمونيا بشكل رئيسي في الصناعات الزراعية، إذ يتم استخدام حوالي 90% من جميع الأمونيا المنتجة في هذا المجال، ونظرًا لأن الأمونيا يعمل كمصدر غني للنيتروجين والعناصر الأخرى، فهو يستخدم في صناعة الأسمدة للحفاظ على إنتاج الغذاء بشكل أساسي، كما يستخدم في صناعة محاليل السماد السائل المكونة من مركبات مثل نترات الأمونيوم والأملاح واليوريا وغيرها.[٦]

في المطاط، تستخدم الأمونيا لتثبيت اللاتكس الطبيعي والصناعي لمنع التخثر المبكر، كما يستخدم في صناعة الجلود كعامل معالجة، وكعامل وقائي للجلود والفراء في التخزين.[٧]

يستخدم غاز الأمونيا أيضًا في معادلة المكونات الحمضية للزيت الخام، أيضًا لحماية المعدات من التآكل.[٧]

في الصناعات التعدينية تستخدم الأمونيا لاستخراج المعادن مثل النحاس والنيكل والموليبدينوم من خاماتها.[٧]

هيدروكسيد الأمونيوم، المعروف باسم الأمونيا المنزلية، هو أحد مكونات العديد من منتجات التنظيف المنزلية المستخدمة لتنظيف الأسطح المختلفة، بما في ذلك الأحواض والمصارف والمراحيض والبلاط، حيث إن الأمونيا مادة فعالة في تكسير الأوساخ أو البقع المنزلية من الدهون الحيوانية أو الزيوت النباتية، مثل شحوم الطهي.[١]

يستخدم الأمونيا في إنتاج المستحضرات الصيدلانية مثل السلفوناميد، الذي يثبط نمو البكتيريا وإنتاجها،[٣] كما تستخدم الأمونيا في صناعة حامض النيتريك ورماد الصودا والأصباغ والأدوية مثل أدوية السلفا والفيتامينات ومستحضرات التجميل وغيرها من الأدوية.[٨]

يستخدم الأمونيا في صناعة البلاستيك والألياف والتي تتضمن النايلون، وأكريلونيتريل وكابرولاكتام للمعالجة في صناعة النسيج، بالإضافة إلى الأمينات والأميدات (بولي أميد).[٣]

يدخل مركب الأمونيا في صناعة المبيدات الحشرية، إذ يستخدم الأمونيا لجذب الحشرات، وذلك يتم من خلال دمجه مع الفيرومونات الخاصة بالحشرة المستهدفة ومادة (lambda cyhalothrin) لقتل الحشرات، تعمل رائحة الأمونيا على إرشاد الحشرات وتحفز على إطعامها حتى تهضم المبيد، وقد استهدفت مبيدات الأمونيا بشكل أساسي ذبابة الزيتون للسيطرة على الضرر الموجود في بساتين الزيتون، وفقًا لوكالة حماية البيئة.[٩]

تعرف الهالوجينات بأنها عناصر المجموعة السابعة في الجدول الدوري، و تتميز بنشاطها الكيميائي و منها الكلور (Cl) والبروم (Be) واليود(I) والفلور (F)، وللكشف عن وجود الهالوجين (كلور أو بروم أو يود) في المركب العضوي نلجأ لاختبار بيلشتاين؛ وهو اختبار تم تطويره من قبل فريدريش كونراد بيلشتاين حيث في هذا الاختبار يقوم الكيميائي بتسخين سلك من النحاس في اللهب من موقد بنسن مكوناً أكسيد النحاس Copper(II) كما في المعادلة التالية:[١]

Cu (S) + O2 (g)→ CuO(s)

و يجب الانتظار حتى يختفي اللون الأخضر من ثم يتم وضع المادة المراد الكشف عنها على سلك النحاس الساخن جدًا، ووضعها داخل اللهب فإذا ظهر لهب أخضر أو أزرق دل ذلك على وجود الهالوجين،[١] وفيما يلي شرح تفصيلي لذلك الاختبار:

وهي كما يلي:[٢]

في حال تغير لون اللهب العادي إلى اللون الاخضر الساطع أو الأزرق فذلك دليل على وجود الهالوجين، وإذا لم يحدث تغير فذلك يدل على خلو المادة من الهالوجين.[٣]

في أثناء القيام بالتجربة يجب تجنب ملامسة السلك بإصبع اليد أو وضعه في مكان ملوث بعد القيام بحرقه على موقد بنسن لتجنب وجود الشوائب التي تؤثر في التجربة، ففي بعض الأحيان قد يؤدي وجود البصمة على السلك بتغير لون اللهب إلى اللون الاخضر أو الأزرق، مما يعطي نتيجة خاطئة لتجربة في حال كانت تخلو من الهالوجينات.[٤]

أيضًا أن تعطي المواد غير العضوية المكلورة مثل الأصباغ نتيجة إيجابية خاطئة، ولكنها عادة ما تكون غير موجودة لذا فهي نادرًا ما تتداخل مع الاختبار، ويجب التنويه إلى أن اختبار بيلشتاين هو اختبار كيميائي بسيط يستعمل للكشف عن وجود الهالوجينات فقط دون الكشف عن نوع الهالوجين الموجود، وقد يعطي الاختبار نتيجة سلبية لعينة تحتوي على الفلور/ الفلورايد بسبب عدم قدرة الاختبار الكشف عنه.[٤]

في حال كانت العينة عبارة عن مذيب قد تتطاير بسرعة بحيث لا تتوفر لها الوقت للتفاعل مع السلك النحاسي،[٤] ولم يعد يستخدم هذا الاختبار بشكل متكرر بسبب تكون الكلورو ديوكسين عالي السمية إذا كانت مادة الاختبار عبارة عن بولي كلوروبرين وأيضًا لعدم فعاليته بتحديد نوع الهالوجين الموجود.[٥]

عند احتراق غاز البروبان فإن النواتج تختلف باختلاف كمية الأكسجين المتوفرة عند عملية الاحتراق، وتكون كما يأتي:[١]

يكون الناتج عن احتراق البروبان عند وجود أكسجين زائد هو الماء وثاني أوكسيد الكربون وفق المعادلة الآتية:[١]

يكون ناتج احتراق لبروبات عند عدم وجود كمية كافية من الأكسجين للاحتراق الكامل هو الماء وأول أكسيد الكربون وفق المعادلة الآتية:[١]

عند احتراق غاز البروبان بشكل صحيح وكامل ينتج عنه حوالي 2500 وحدة حرارية بريطانية لكل قدم مكعب من الغاز (91600 وحدة حرارية بريطانية لكل جالون سائل) أو 101 ميغا جول لكل متر مكعب حسب وحدات النظام الدولي.[١]

الاحتراق هو تفاعل كيمائي يجعل الوقود مثل البروبان يتحول إلى شكل مفيد من أشكال الطاقة مثل الحرارة، ويتطلب الاحتراق جميع المكونات الثلاثة وهي الوقود والأوكسجين ومصدر الاشتعال، وبالإضافة إلى ذلك يجب أن تكون موجودة بالنسب المناسبة لكي يحدث الاحتراق الأمثل أو الكامل.[٢]

إن اختلت نسب بعض المكونات فسوف يحدث احتراق غني أو ضعيف بحسب الاختلال زيادة أو نقصانا،[٢] وعند الاحتراق الصحيح لغاز البروبان فإنه يُنتج حوالي 50 ميجا جول / كجم، ويعتبر احتراق غاز البروبان أنظف بكثير من احتراق البنزين.[٣]

البروبان موجود بشكل طبيعي مع البتروكيمياويات الأخرى، ويتم فصله أثناء تكرير النفط عن باقي المكونات مثل الغاز الطبيعي أو النفط الخام، ويُستخدم في العديد من الأساطيل لإمدادها بالطاقة مثل المركبات والمعدات الزراعية وأيضا يستخدم لتسخين الهواء في البالونات وأيضا لتجفيف المحاصيل، كما ويستخدم بشكل أساسي في المنازل في التدفئة والطبخ، وعند احتراقه ينتج عنه بخار الماء نتيجة تفاعلات كيميائية معينة.[٤]

هناك بعض الحقائق والمعلومات العامة عن غاز البروبان ومنها ما يأتي:[٣]

تتكون الأسمدة المُركبة (بالإنجليزية:Compound Fertilizer) من نوع أو أكثر من العناصر الغذائية المهمة للنباتات وبالإضافة إلى التربة وإلى جانب احتوائه على عناصر مغذية ومفيدة من الثانويات.[١]

وقد يكون السماد المركب عضوياً من خلال احتوائه على المواد العضوية مثل بقايا العظام والأسماك، بينما من الممكن أن يكون كذلك غير عضوي حيث يحتوي على مواد غير عضوية وكيميائية وهي عبارة عن النتروجين والفوسفور والبوتاسيوم وغيرها.[١]

إنَّ الأسمدة المركبة والتي تتكون من مجموعة من المواد المغذية للتربة وذلك لتلافي النقص الذي يُحدثه النبات من امتصاص لعناصرها، وإلى جانب ذلك فهذا النوع من الأسمدة يوفر فوائد أخرى مثل توفير التكلفة مقارنة مع استخدام سماد ذي نوع واحد من المُغذيات، وكذلك توفير ما يحتاجه أي محصول زراعي يتم استخدامه عليها.[٢]

تَمُر الأسمدة المركبة بعملية إنتاج تتضمن مجموعة من الخطوات والتي تبدأ بمفهوم أنَّ الأسمدة المركبة هي مجموعة من الأسمدة الأولية فعلى سبيل المثال؛ مركب الأمونيا (بالإنجليزية:Ammonia | NH3) ومركب اليوريا (بالإنجليزية:Urea | NH2CONH2) وغيرها،[٢] وإنَّ عملية الإنتاج والتصنيع تتعدد وتختلف وذلك تبعاً للعناصر المتوفرة ونسبة الغذاء المطلوبة ونوضح بعضها فيما يلي:

تربط طريقة التصنيع المُسمى بالدمك أو طريقة التكتيل (بالإنجليزية:Compaction methods or Agglomeration methods) بين مجموعة من العناصر السمادية ذات الجزيئات الصغيرة والتي تتم عن طريق ضغطها وربطها ببعضها البعض بروابط كيميائية، وعملية الربط بين العناصر الغذائية المختلفة عن طريق استخدام جسيمات ذات حجم صغير والتي من الممكن أن لا تسمح باستخدامها في تطبيقات غيرها.[٢]

تُصَّنع الأسمدة المركبة عن طريقة عملية التراكم (بالإنجليزية:Accretion-based methods) وذلك من خلال بناء وتراكم طبقات من العناصر والحبيبات للوصول إلى الحجم المطلوب من المركب، وبعد ذلك يتم إضافة طبقة رقيقة شبه سائلة من المُغذيات، يتبع بعضها بعضاً ويتبعها عملية تنشيف بشكل مستمر وهذا ما يميز هذه الطريقة عن غيرها.[٢]

يقوم المفاعل الأنبوبي المتقاطع (بالإنجليزية:Pipe-cross reactors) بصهر مركب الأمونيا ومختلف الأحماض التي تتكون من الكبريت أو الفوسفور وغيرها من العناصر الأخرى ذات المغذيات الدقيقة، وتعمل هذه الطريقة على تكوين سماد مركب ذي طبيعة صلبة وذات المكونات الغذائية المطلوبة والمرغوب بها.[٢]

تقوم طريقة النيتروفوسفات (بالإنجليزية:The nitrophosphate process) على مبدأ التفاعل ما بين صخر الفوسفات وحمض النيتريك وذلك لتشكيل مزيج من العناصر والمركبات والتي تتكون من عنصريّ النتروجين والفوسفات، وبحال تم إضافة عنصر إضافي كالبوتاسيوم فسيُنتج مركباً سماديًا كيميائيًا فيه العناصر الغذائية؛ النتروجين والفوسفات بالإضافة إلى عنصر البوتاسيوم.[٢]

استخدام الأسمدة المركبة له العديد من الجوانب الإيجابية والسلبية ونوضحها فيما يلي:

تتميز الأسمدة المركبة بالعديد من المزايا والفوائد الإيجابية لاستخدامها ونعدد منها ما يلي:[٣]

تعمل الأسمدة المركبة بطريقة سلبية للنباتات والتربة ونعدد منها ما يلي:[٣]

الهيدروكربونات الأليفاتية هي المركبات الهيدروكربونية التي تتصل بها ذرات الهيدروجين والكربون بسلاسل أو روابط مستقيمة أو متفرعة ولكن ليست حلقية عطرية (بالإنجليزية Aromatic)، وتقسم إلى مركبات أليفاتية مشبعة حيث تتصل روابط الكربون الأحادية جميعها بذرات هيدروجين مثل الألكانات (بالإنجليزية: Alkanes) وغير مشبعة مثل الألكينات والألكاينات (بالإنجليزية: Alkynes).[١]

تقسم الهيدروكربونات إلى الهيدروكربونات الأروماتية (العطرية) والهيدروكربونات الأليفاتية ومن الأمثلة على الهيدروكربونات الأليفاتية الإيثان (C2H6) والإيثين (C2H4) والإيثاين (C2H2) ويعتبر الميثان (CH4) أبسطها، ولا يقتصر ارتباط الكربون على ذرات الهيدروجين فقط بل قد ترتبط أيضًا بذرات عناصر أخرى مع الهيدروجين مثل الأكسجين والنيتروجين والكلور والكبريت.[٢]

تقسم الهيدروكربونات الأليفاتية إلى قسمين رئيسيين هما كما يأتي:[٣]

هذا هو القسم الأبسط من الهيدروكربونات الأليفاتية ويشمل عائلة الألكانات، وتمتاز بما يأتي:[٣]

سُميت بغير المشبعة لأن ذرات الكربون ترتبط بعدد أقل من المفترض من ذرات الهيدروجين، وذلك لأنّها تحتوي فيما بينها على روابط ثنائية أو ثلاثية، ويمكن تقسيم الهيدروكربونات الأليفاتية غير المشبعة إلى نوعين رئيسيين هما كما يأتي:[٤]

تمتاز الألكينات بما يأتي:[٤]

تمتاز الألكاينات بما يأتي:[٤]

كرومات الفضة هو مركب كيميائي، صيغته الجزئية هي (Ag2CrO4)، وكتلته المولية 223 غم/مول، يتميز بمظهره الذي يكون عبارة عن دقائق صلبة أو بدرة لونها بني محمر، وتكون عديمة الرائحة، يكون محتوى كرومات الفضة الحراري هو 712 كيلو جول/مول، ودرجة غليانه التقريبية 1550 درجة مئوية، كما تملك كرومات الفضة كثافة بمقدار 5.63 غم/مول.[١]

تمتاز كرومات الفضة بحساسيتها للضوء،[٢] كما تمتاز بالعديد من الخصائص الأخرى، ومن أهمها ما يأتي:[١]

حيث تمتلك محتوىً حراريًا يساوي 712 كيلو جول/مول، لغايات المقارنة فإن مركبًا مثل ثاني أكسيد الكربون كتلته المولية (44 غم/مول) أصغر بكثير من كتلة كرومات الفضة يمتلك محتوىً حرارياً يساوي 394 كيلو جول/مول، بينما كبريتات الألمنيوم ذات كتلة مولية تقارب كتلة كرومات الفضة -تقريبًا 300 غم/مول- فإن محتواها الحراري يساوي 3500 كيلو جول/مول.[١]

يمتلك كل عنصر فضة في مركب كرومات الفضة شحنة موجبة واحدة (+1) في حين يمتلك أيون الكرومات شحنتين سالبتين (-2) كل واحدة على ذرة أكسجين، ونظرًا لوجود الروابط الأيونية سهلة الكسر في المركب فإن محتواه الحراري منخفض.[١]

تذوب كرومات الفضة في الماء بشكل محدود، لكنها تذوب تمامًا في كل من حمض النيتريك (HNO3) والأمونيا (NH3).[٢]

تمتاز كرومات الفضة ببعض الخصائص الخطرة مثل ما يأتي:[٣]

تُستخدم كرومات الفضة في العديد من المجالات، ومن أهم استخداماتها ما يأتي:[٣]

لتصبح واضحة تحت المجهر الضوئي والإلكتروني ضمن طريقة تُسمى طريقة جولجي (بالإنجليزية: Golgi Method) نسبة لمكتشفها كاميلو جولجي، حيث تترسب كرومات الفضة في الأعصاب مما يمكن الباحث أو الطبيب من رؤيتها وتشخيصها أو حتى دراستها واعتبرت هذه نقطة البداية لطب الأعصاب.[٣]

تُستخدم لتحديد نقطة انتهاء التفاعل في تجارب معايرة (بالإنجليزية: Titration) الكلوريد مع نترات الفضة في طريقة مور للمعايرة (بالإنجليزية: Mohr Method Argentometry)، حيث يكون المحلول ذو لون ليموني مصفر عكر بسبب وجود أيون الكرومات ويكون قد تكون راسب كلوريد الفضة في المحلول، عند انتهاء التفاعل يتحول لون المحلول لبني محمر، ويصبح الرقم الهيدروجيني للتفاعل متعادلًا.[٣]

يتم دراسة الجزيئات الدقيقة (بالإنجليزية: Nanoparticles) بتحضير كرومات الفضة بترسيبها صناعيًا ثم دراستها باستخدام الانكسارات المختلفة للأشعة السينية واستخدام مجاهر ضوئية خاصة مثل مجهر الانبعاث الإلكتروني المعروف اختصارًا باسم (FE-SEM) ومجهر النفاذية الإلكترونية المعروف اختصارًا باسم (TEM) ثم مراقبة تكون وإعادة تشكل الجزيئات الدقيقة من الفضة في مركب كرومات الفضة.[٣]

لكرومات الفضة العديد من الاستخدامات الأخرى مثل ما يأتي:[٣]

يتم تحضير كرومات الفضة للاستخدامات المختلفة تجاريًا بتفاعل تبادل أيوني بسيط، مثل مفاعلة كرومات البوتاسيوم أو كرومات الصوديوم (Na2CrO4) وكلاهما قابل للذوبان في الماء مع نترات الفضة (AgNO3) القابلة للذوبان في الماء أيضًا لتكوين راسب من كرومات الفضة-غير ذائب في الماء- كما في المعادلة الآتية:[٣]

2AgNO 3 (Aq) + Na 2 CrO 4 (Aq) → Ag 2 CrO 4 (S) + 2NaNO 3 (Aq)

هناك العديد من المخاطر التي قد تُسببها كرومات الفضة، لذلك يُوجد قواعد للإسعافات الأولية المُتبعة عند التعرض لها، ويُمكن توضيح هذه المخاطر والإسعافات كما يأتي:

تُصنف مخاطر كرومات الفضة كالآتي:[٤]

يوجد عدد من الإسعافات الأولية التي يتم تطبيقها حسب العضو المتعرض لكرومات الفضة كالآتي:[٣]

التخلص من العدسات اللاصقة -إن وجدت- مع غسيل العينين بالماء البارد لمدة 15 دقيقة على الأقل ثم تحري الرعاية الطبية.

استبدال الملابس الملوثة، وغسل المناطق المصابة بالماء الجاري لمدة 15 دقيقة على الأقل ثم تحري الرعاية الطبية.

مغادرة المكان إلى مكان جيد التهوية مع تقديم التنفس الصناعي والأكسجين عند الحاجة.

لا يتم تحريض التقيؤ، مع التوجه للرعاية الطبية.

“Silver chromate, 99% min, Thermo Scientific”

تعد الغلوسيدات (بالإنجليزية: Glycoside) مركبات طبيعية موجودة في العديد من النباتات والحيوانات، تتشكل الغلوسيدات من اتحاد واحد من السكريات أو أكثر، أو حمض السكر (حمض اليورونيك) مع مركب هيدروكسي، والذي يكون بالعادة مركباً غير سكري (بالإنجليزية: aglycon) مثل الكحول أو الفينول.[١]

ومن الممكن أن يكون نوع آخر من الكربوهيدرات مثل النشا أو السليلوز أو الجليكوجين، التي تتشكل من العديد من وحدات الجلوكوز.[١]

هنالك العديد من الخصائص والصفات التي تميز مركبات الغلوسيدات عن غيرها وتميزها؛ فيما يلي ذكر لهذه الخصائص:[٢]

يوجد العديد من أنواع الغليكوسيدات بشكل خامل لا يمكن الاستفادة منه إلا إذا تم تحويله لشكل نشط عن طريق الإنزيمات من خلال تقنية التحلل المائي؛ حيث يتم ذلك بكسر رابطة وحدة السكر، الأمر الذي بدوره يؤدي إلى تحرر المواد الكيميائية الحيوية واتخاذها طرق أخرى يمكن الاستفادة منها.[٣]

فيما يلي أنواع الغليكوسيدات مع توضيح فائدة وعمل كلٍّ منها:[٣]

لها فعالية ودور كبير في الأمراض التي تتعلق بالقلب، مثل: عدم انتظام ضربات القلب، قصور القلب الاحتقاني.

تعتبر مضادات ذات فعالية ممتازة للالتهابات، وتعمل كخاف للحرارة، ومسكن للآلام كذلك.

تستخدم كمُحلي طبيعي.

لهذا النوع تأثيرات مطهرة أليلوباثية (تضاد بيوكيميائي).

تلعب دورًا جيداً في تطهير المسالك البولية.

لهذا الغلوسيد تأثير قوي كونه مضاداً للالتهابات، ومسكن للآلام، ومضاد لأمراض الروماتيزم. ومن الجدير بالذكر أنه يضفي لوناً مميزاً على الأزهار.

يعمل هذا النوع من الغلوسيدات على إضافة طعم غير مستساغ، حتى تحميها من الحيوانات المفترسة.

له تأثيرات مسهّلة، لذلك يستعمل كمليّن.

يعمل على توسيع لشرايين التاجية، ويستعمل كمضاد للتشنج، ويمنع قنوات الكالسيوم، كما أنه يستعمل كمضاد حيوي.

تعمل على تقوية الشعيرات الدموية، فهي تقوم بتقليل تأثيرها المضاد للأكسدة.

يعمل بشكل فاعل على طرد البلغم، كما يعمل كمضاد حيوي، ومدر للبول، ومطهر للمسالك البولية.

فيما يلي تصنيف الغلوسيدات وفقاً للرابطة بين الجليكون وجزيء الجليكون الذي يرتبط به:[٤]

حيث يرتبط جزء السكر بذرة كبريت.

حيث يرتبط جزء السكر بذرة نيتروجين من مجموعة أمينية.

حيث يرتبط جزء السكر المكثفة بذرة كربون بشكل مباشر.

يُعد حساب طاقة التأين للذرة جزءًا مهماً من الفيزياء الحديثة التي تقوم عليها العديد من التقنيات الحديثة، حيث تتكون الذرة من نواة مركزيّة تحتوي على بروتونات موجبة الشحنة وعدد من النيوترونات وعدد من الإلكترونات سالبة الشحنة تدور حول النواة على مسافات مختلفة.[١]

وكمية الطاقة المطلوبة لإزالة أقرب إلكترون يدور متأثراً بالبروتونات المركزيّة تسمى بطاقة التأين، وقد تم حساب هذه الطاقة لأول مرة للهيدروجين في عام 1913 في مختبر الفيزيائي الدنماركي نيلز بور حصل على أثرها على جائزة نوبل.[١]

تُحسب طاقة التأين للإلكترون بعدة خطوات وهي:[٢]

تعرف طاقة التأين أيضاً بأنها كميّة الطاقة التي يحتاجها الإلكترون لفصل نفسه عن ذرة محايدة، يمكن أن تمتلك بعض العناصر أكثر من طاقة تأين، حيث يتم حساب طاقة التأين للذرات بطريقة بسيطة تتطلب معرفة أساسيّة بتكوين الإلكترون،[٣] وذلك من خلال طريقتين هما:

وهي إحدى الطريقتين الرئيسيتين لحساب طاقة التأين، حيث تكون طاقة التأين لجزيء أو ذرة مساوية للطاقة المداريّة التي تخرج من الذرة أو الجزيء، وتُحسب طاقة التأين بواسطة المعادلة التالية:[٣]

Ii = -ei

حيث إن ei هي الطاقة المداريّة، و i هو المدار حيث يوجد الإلكترون قبل الانبعاث، وتعتبر هذه الصيغة مثاليّة للذرات الهيدروجينيّة، ويتم تطبيقها تقريبًا للذرات الأخرى لأنه لا يأخذ في الحسبان حركة الإلكترون بعد خروجه، لأنه يفترض أن تبقى الإلكترونات في نفس المدار بعد عملية التأين.[٣]

وهي الطريقة الثانية لحساب طاقة تأين الذرات، تقوم بعض التجارب على تحديد قيمة طاقة الأيون، ثم يتم طرح طاقة الذرة المحايدة من القيمة التجريبيّة.[٣]

في الغالب يُستخدم مصطلح طاقة التأين للأنواع الجزيئية أو الذريّة في الحالة الغازيّة، بينما يستخدم الخبراء هذا المصطلح لأي نوع من أنواع الأيونات المشحونة، فإن طاقة ربط أيون أو إلكترون الكلوريد إلى الحد الأدنى والطاقة اللازمة لإزالة الإلكترون من ذرة الكلور عندما تحمل شحنة -1 تسمى بطاقة التأين.[٤]

حيث إن كمية الطاقة اللازمة لربط الإلكترون مساوية لحجم تقارب الإلكترون لذرة الكلور المحايدة، وتعتبر طاقة النيكل والتي تبلغ 8.8 ميغا إلكترون فولت أعلى طاقة ربط محددة.[٤]

فيما يأتي جدول يوضح الفرق بين المخلوط والمحلول بشكلٍ عام:[١]

المخلوط (بالإنجليزية: Mixtures) عبارة عن مزيج مكون من مادتين نقيتين أو أكثر مع احتفاظ كل مادة من هذه المواد بخواصها الأصلية، ويختلف تركيب المخاليط بحسب نسب مكوناتها ويجدر بالذكر أن أغلب المواد الموجودة في الطبيعة تكون على صورة مخاليط، فمن الصعب إبقاء أي مادة نقية تماماً.[١]

تٌقسم المخاليط إلى نوعين كالآتي:[٢]

تركيبها ثابت ولا يمكن فصلها بسهولة، وتكون المواد ممتزجة تماماً وجميعها في حالة واحدة.

المحلول (بالإنجليزية: Solution) مصطلح خاص يُطلق على المخلوط المتجانس، ويتكون من مُذاب (Solute) ومُذيب (Solvent) أو المُنحَل والحالّ، المُذاب هو المادة التي تنحل في المحلول والمُذيب هو المادة التي تحلّ المُذاب في المحلول، كما تصنف المحاليل إلى صلبة وسائلة وغازية على حسب نوع المُذيب،[٣]

فيما يأتي أمثلة على المخاليط والمحاليل:[٤]

المخاليط غير المتجانسة

المحاليل

بما أن أغلب المواد في الطبيعة على شكل مخاليط فإننا نحتاج أن نفصل هذه المخاليط إلى مكوناتها النقية لدراسة هذه المواد واستخدامها في حياتنا اليومية، ولأن المواد تختلط مع بعضها البعض بشكل فيزيائي فإن العمليات التي نستخدمها في فصل هذه المخاليط تعتمد على الخصائص الفيزيائية للمواد الموجودة في المخاليط مثل: درجة الغليان للمادة، مغناطيسة المادة، قوى التماسك والترابط في جزيئات المادة وغيرها من الخصائص الفيزيائية الأخرى.[٥]

يوجد عدد كبير من التقنيات التي تعتمد على الخصائص الفيزيائية للمواد تم تطويرها لفصل المخاليط والمحاليل عن بعضها البعض، وفيما يأتي بعض التقنيات المشهورة والتي يتم استخدامها بكثرة:[٥]

طريقة يستعمل فيها حاجز مسامي لفصل المادة الصلبة عن السائلة، تستخدم لفصل المخاليط غير المتجانسة.

طريقة لفصل مكونات المخلوط بالاعتماد على قابلية انجذاب كل مكون من مكونات المخلوط لسطح مادة أخرى.

طريقة للفصل تؤدي إلى الحصول على مادة صلبة نقية من محلولها.

عملية تتبخر فيها المادة الصلبة دون أن تمر بالحالة السائلة أي دون أن تنصهر.