Η Χημεία και ο Κόσμος που μας Περιβάλλει

ΌΤΑΝ σαν παιδί βλέπατε τη μητέρα σας ν’ ανακατεύη και να ψήνη το κέικ, αναγνωρίζατε ότι ήταν μια «χημικός;» Εσείς τρώγατε το κέικ γιατί ήταν νόστιμο. Αλλά ξέρατε ότι το σώμα σας ήταν ένα εξαιρετικό πολύπλοκο χημικό εργαστήριο, που εχώνευε το κέικ και το μετέτρεπε σε ιστούς του σώματός σας;

Τώρα που μεγαλώσατε, ίσως να μην ακολουθήσατε την καριέρα του χημικού, αλλά ξέρετε ότι τίποτε δεν μπορεί να ζήση αν δεν υπήρχαν οι χημικές λειτουργίες. Πιθανόν να εκτιμάτε επίσης ότι πολλά πράγματα που χρησιμοποιούμε σήμερα θα μας έλειπαν, αν μερικοί άνθρωποι δεν είχαν διαλέξει τη χημεία ως επάγγελμά τους.

Οι χημικοί, βέβαια, δεν κάνουν τους νόμους με τους οποίους αντιδρούν τα χημικά στοιχεία. Μπορούν μόνο να τους μελετήσουν, να πειραματισθούν και να χρησιμοποιήσουν όργανα όπως τα μικροσκόπια για ν’ ανακαλύψουν και να κατανοήσουν τους νόμους αυτούς και για να μάθουν πώς να τους εφαρμόζουν για να επιτύχουν ωρισμένα αποτελέσματα.

Μερικά από τα προϊόντα των ερευνών των χημικών που είχαν βαθειά επίδρασι στον κόσμο μας είναι οι εκρηκτικές ύλες, τα καύσιμα, τα πλαστικά, το χαρτί, ο χάλυψ, το γυαλί, τα απορρυπαντικά, τα φάρμακα και άλλα πράγματα που είναι πάρα πολλά για να τ’ αναφέρουμε. Αυτά τα πράγματα έχουν επηρεάσει την εργασία μας, το φαγητό μας, το σπίτι μας, τα ρούχα που φορούμε, τον τρόπο που ταξιδεύουμε—σχεδόν κάθε τι στον τρόπο της ζωής μας.

Μια Αρχαία Επιστήμη

Δεν γνωρίζομε σε ποια έκτασι οι αρχαίοι Αιγύπτιοι, οι Βαβυλώνιοι, οι Ασσύριοι και οι Εβραίοι κατανοούσαν τη χημεία. Εν τούτοις ιστορικά έγγραφα της Βίβλου αποκαλύπτουν ότι ακόμη και πριν από αυτούς τους αρχαίους πολιτισμούς, ναι, και πριν από τον παγγήινο κατακλυσμό πριν από 4.300 χρόνια περίπου, οι άνθρωποι είχαν γνώσι της μεταλλουργίας που περιλαμβάνει και χημεία. (Γεν. 4:22) Και αργότερα ο Ιώβ, που έζησε πριν γίνη έθνος ο Ισραήλ, είπε: «Ο σίδηρος λαμβάνεται εκ της γης, και ο χαλκός εκ της πέτρας.» (Ιώβ 28:2) Ο βασιλεύς του Ισραήλ Σολομών είχε χυτήρια χαλκού. (1 Βασ. 7:46, 47) Υπήρχαν επίσης και άλλες βιομηχανίες, όπως η οινοποιία και η κατασκευή χρωμάτων και μελάνης, που απαιτούσαν κάποια γνώσι χημείας. Χρησιμοποιούσαν φάρμακα και έκαναν ταριχεύσεις.

Η Ατομική Θεωρία

Εν τούτοις, στη σύγχρονη ιστορία έγινε εξαιρετικά γοργή πρόοδος στη χημεία λόγω της αναπτύξεως της ατομικής θεωρίας σχετικά με τη δομή της ύλης (που στην πραγματικότητα την είχαν υποδείξει οι αρχαίοι Έλληνες). Πράγματι, οι χημικοί είχαν μεγάλο μέρος στην ανάπτυξι της ατομικής θεωρίας.

Αυτή η θεωρία διδάσκει ότι τα άτομα απαρτίζονται βασικά από τρία σωματίδια, τα πρωτόνια, τα ουδετερόνια και τα ηλεκτρόνια. Ο συνδυασμός αυτών των σωματιδίων σε ποικίλους αριθμούς αποτελούν τα στοιχεία. Στοιχείο είναι μια ουσία που δεν μπορεί να διαχωρισθή σε απλούστερες ουσίες με συνήθεις χημικούς τρόπους. Έτσι για τη συνήθη χημεία, τα στοιχεία είναι οι πρωταρχικές ουσίες από τις οποίες αποτελείται η ύλη. Η επομένη μονάδα στη σειρά είναι το μόριον, που μπορεί ν’ αποτελήται από ένα ή περισσότερα άτομα. Κατόπιν έρχονται τα σύνθετα σώματα που αποτελούνται από ένωση δύο ή περισσοτέρων στοιχείων.

Υπάρχουν ενενήντα δύο στοιχεία που βρίσκονται συνήθως σε φυσική κατάστασι. Το υδρογόνο, ένα αέριο, είναι το ελαφρότερο από αυτά. Η πλατίνα (λευκόχρυσος) είναι ένα από τα βαρύτερα. Μερικά άλλα κατασκευάσθηκαν τεχνητώς, ώστε ο ολικός αριθμός των γνωστών στοιχείων σήμερα είναι μεγαλύτερος από εκατό. Το πιο άφθονο στοιχείο στον φλοιό της γης και στα ύδατά της είναι το οξυγόνο, που είναι απαραίτητο τόσο για τη ζωική όσο και για τη φυτική ζωή. Το οξυγόνο αποτελεί επίσης περίπου το ένα πέμπτο του αέρος σε όγκο.

Τα περισσότερα στοιχεία έχουν μια συγγένεια ή έλξι με άλλα στοιχεία. Πολύ λίγα θεωρούνται αδρανή. Υπάρχει ουσιαστικά ένας ατελείωτος αριθμός διευθετήσεων και συνδυασμών που δημιουργεί κάθε είδος ύλης που υπάρχει. Τα πιο πολύπλοκα μόρια βρίσκονται στα ζωντανά πράγματα. Συμπαγή μόρια διαφόρων πρωτεϊνών, που αποτελούνται από πολλές εκατοντάδες άτομα σε εξαιρετικά πολύπλοκες διευθετήσεις, εξετάσθησαν με μεγάλη προσοχή από τους χημικούς. Αν και αυτά τα μόρια είναι συμπαγή, εν τούτους μπορούν να γίνουν ορατά μόνον μέσω ηλεκτρονικού μικροσκοπίου.

Οι Νόμοι της Χημείας Λειτουργούν για το Καλό του Ανθρώπου

Αν και έχουν ανακαλυφθή αναρίθμητοι χημικοί συνδυασμοί, διεπιστώθη ότι υπάρχει μεγάλη σταθερότης σ’ αυτή τη διευθέτησι. Επομένως πίνακες ατομικών αριθμών και ατομικών βαρών, που συγκεντρώθηκαν από παρατηρήσεις των στοιχείων, είναι πολύ αξιόπιστοι και χρήσιμοι στον χημικό. Μερικοί από τους νόμους που ελέγχουν τις χημικές αντιδράσεις είναι εξαιρετικά περίπλοκοι και εν τούτοις, όταν κατανοηθούν, φαίνεται ότι κυβερνούν όλη την ύλη με την πιο θαυμαστή τάξι.

Μερικές φορές τα στοιχεία ενώνονται μεταξύ τους για να παραγάγουν σύνθετα σώματα που έχουν ιδιότητες πολύ διαφορετικές από τις ιδιότητες του κάθε χωριστού στοιχείου. Ένα παράδειγμα μιας τέτοιας ενώσεως είναι το αλάτι, που αποτελείται από χλώριο και νάτριο, που είναι και οι δύο ουσίες δηλητηριώδεις. Το νερό, ένα υγρό που αποτελείται από αέρια, δύο άτομα υδρογόνου και ένα οξυγόνου, παρουσιάζει χαρακτηριστικά που επηρεάζουν με πολλούς τρόπους τη ζωή μας και τις ανέσεις μας. Το νερό παρουσιάζει το ασύνηθες χαρακτηριστικό να έχη τα μόριά του πιο συμπυκνωμένα στην υγρή κατάστασι παρά όταν παγώση. Γι’ αυτό ο πάγος επιπλέει. Αλλιώς καθώς θα συσσωρευόταν στον βυθό των λιμνών, οι λίμνες θα έμεναν για πάντα παγωμένες.

Πρέπει να είμεθα επίσης ευτυχείς που το νερό έχει τη μεγαλύτερη ικανότητα απορροφήσεως θερμότητος από οποιοδήποτε συνηθισμένο υγρό. Αυτό συντελεί πολύ στην ηπιότητα του κλίματος κοντά σε μεγάλες ποσότητες νερού. Επίσης κανένα άλλο υγρό δεν μπορεί να εξισωθή με το νερό ως διαλυτικό μέσον. Το οξυγόνο είναι ένα πολύ ενεργό στοιχείο, που ενώνεται εύκολα με πολλά άλλα στοιχεία. Αυτό το καθιστά έναν ιδεώδη καθαρτήρα του αέρος και του νερού, διότι οξειδώνει γρήγορα και καθιστά αβλαβείς ωρισμένες δηλητηριώδεις ουσίες.

Έχει η Χημεία την Απάντησι στα Προβλήματα του Ανθρώπου;

Λόγω του σπουδαίου μέρους που παίζει η χημεία στον κόσμο του ανθρώπου, είναι μια πολύ απολαυστική μελέτη καθώς και πηγή εξυπηρετικών και χρησίμων πραγμάτων για την ανθρωπότητα. Οι χημικοί έχουν μάθει πολλά, αλλά ουσιαστικά έχουν μόνο «ξύσει την επιφάνεια» αυτού του τεραστίου πεδίου ερεύνης. Οι χημικοί δεν γνωρίζουν ακόμη ακριβώς πώς αυξάνει ένα φύλλο του χόρτου ούτε κατανοούν πλήρως τη φωτοσύνθεσι, με την οποία τα φυτά κατασκευάζουν τροφή για όλη τη ζωική κτίσι. Κανείς χημικός δεν έφθασε ακόμη τα μεγάλα επιτεύγματα ενός μόνον κυττάρου του ανθρωπίνου σώματος, που, όπως λέγουν, μπορεί να εκτελή συγχρόνως 1.000 έως 2.000 διαφορετικές χημικές αντιδράσεις ταυτοχρόνως.

Τα πράγματα που ανέπτυξε η χημεία απέδωσαν πολλά καλά, αλλά η έλλειψις γνώσεως του τελικού των αποτελέσματος και η κατάχρησις στη χρήσι των δημιούργησαν πολλά προβλήματα. Τα πλαστικά, τ’ απορρυπαντικά, τα φάρμακα και η πρόοδος των χημικών μέσων καταστροφής βοήθησαν να φέρουν το ανθρώπινο γένος σ’ έναν καιρό κρίσεως. Ασφαλώς η επιστήμη, όπως αντιπροσωπεύεται από τη χημεία και όπως αντιπροσωπεύεται από πολλούς άλλους κλάδους της, απέδειξε την ανικανότητα του ανθρώπου να δημιουργήση έναν κόσμο ειρήνης, υγείας, ζωής και ασφαλείας.