پنج کشف در علم شیمی که دنیا را تغییر دادند.
آیا می‌دانستید که کشف یک روش برای تولید آمونیاک مهم‌ترین دلیل انفجار جمعیت جهان از ۱.۶ میلیارد در سال ۱۹۰۰ به ۷ میلیارد است؟ آیا می‌دانستید پلی اتیلن که رایجترین پلاستیک مصرفی در جهان است به طور تصادفی دو بار کشف شده است؟
احتمالاً این نکات را نمی‌دانستید زیرا شیمی در مقایسه با علوم دیگر کمی نادیده گرفته می‌شود. هیچ شیمیدانی نتوانسته است تا به حال به جمع ۵۰ ستاره‌ی علمی برتر مجله‌ی علوم در شبکه‌ی اجتماعی توییتر راه پیدا کند. اخبار مربوط به شیمی به خوبی پروژه‌های فیزیکی تحت پوشش قرار نمیگیرند؛ حتی زمانی که آن پروژه در مورد قرار دادن یک آزمایشگاه شیمی بر سطح یک دنبالهدار باشد!
به این دلایل انجمن سلطنتی شیمی تصمیم گرفت به آنچه که مردم در مورد شیمی، شیمی‌دان‌ها و مواد شیمیایی فکر می‌کنند بپردازد. متأسفانه به نظر می‌رسد اکثر افراد درک درستی از آنچه شیمی‌دان‌ها انجام می‌دهند و چگونگی خدمت علم شیمی به جهان مدرن امروز ندارند.
این مسئله بسیار ناراحت‌کننده است، زیرا جهانی که امروز می‌شناسیم بدون علم شیمی وجود نداشت. در اینجا با پنج مورد از اختراعات و کشفیات علم شیمی که تأثیر بسیار مهمی در زندگی ما انسان‌ها دارند آشنا خواهیم شد.
۱. پنی‌سیلین
 |
احتمال اینکه پنی‌سیلین زندگی شما را نجات داده باشد بسیار زیاد است. بدون پنی‌سیلین یک التهاب یا گلودرد ساده می‌تواند منجر به مرگ افراد شود. کشف پنی‌سیلین به Alexander Fleming نسبت داده می‌شود. وی در سال ۱۹۲۸ مشاهده کرد که چگونه یک کپک در حال رشد داخل ظرف آزمایشگاهی (پتری دیش) وی از رشد باکتری‌ها در نزدیکی خود جلوگیری می‌کند.
با این وجود، علیرغم تلاش بسیار زیاد وی نتوانست پنی‌سیلین قابل استفاده‌ای را از آن خارج کند. فلمینگ دلسرد شد و از تلاش دست کشید. به همین دلیل داستان کشف پنی‌سیلین به مدت ۱۰ سال متوقف شد. بالاخره در سال ۱۹۳۹ دکتر داروساز استرالیایی Howard Florey و تیم وی متشکل از شیمی‌دان‌ها به روشی برای استخراج و تصفیه‌ی پنی‌سیلین در مقادیر قابل استفاده دست یافتند.
با این حال به دلیل جنگ جهانی دوم، دانشمندان تجهیزات علمی کافی در دسترس نداشتند. بنابراین تیم فلوری با همکاری یکدیگر یک کارخانه‌ی تولید پنی‌سیلین با استفاده از وسایلی مانند وان حمام و قفسه‌های کتاب راه‌اندازی کردند. جای تعجب نیست که رسانه‌ها از کشف این داروی جدید بسیار هیجان‌زده شده بودند، اما فلوری و همکارانش در زمینه‌ی ارتباط با رسانه‌ها و جامعه کمی خجالتی بودند. به همین دلیل کشف پنی‌سیلین عموماً به فلمینگ نسبت داده می‌شود.
تولید پنی‌سیلین در مقیاس کامل از سال ۱۹۴۴ شروع شد، زمانی که مهندس شیمی Margaret Hutchinson Rousseau طرح متعلق به کارخانه‌ی فلوری را به یک طرح کارخانه‌ی تولیدی در مقیاس کامل تبدیل نمود.
۲. فرآیند هابر‌بوش
نیتروژن نقشی کلیدی در بیوشیمی تمام چیزهای زنده دارد. نیتروژن همچنین بیشترین گاز موجود در جو است. با این حال این گاز علاقه‌ی زیادی به انجام واکنش ندارد، به این معنی که گیاهان و حیوانات نمی‌توانند آن را از هوا استخراج کنند. در نتیجه همواره یک عامل محدودکننده‌ی بزرگ در صنعت کشاورزی، دسترسی به گاز نیتروژن بوده است.
در سال ۱۹۱۰ شیمی‌دان‌های آلمانی، فریتز هابر و کارل بوش با ترکیب نیتروژن و هیدروژن هوا و تبدیل آنها به آمونیاک همه چیز را عوض کردند. از این ماده می‌توان به عنوان کود استفاده کرد که در نهایت منجر به رسیدن نیتروژن به ما در زنجیره‌ی غذایی می‌شود. امروزه هشتاد درصد نیتروژن موجود در بدن ما انسان‌ها حاصل از فرآیند هابر‌بوش است. به همین دلیل این تک واکنش شیمیایی احتمالاً مهم‌ترین عامل انفجار جمعیت جهان در صد سال اخیر می‌باشد.
منبع:
Chemistry Breakthrough
منابع مفيد:
Haber-Bosch Process
پني سيلين-ويکيپديا
پني سيلين صنعني
پني سيلين جي
تثبيت نيتروژن