دانلود تحقیق شیمی آلی

تاریخچه
واژه غلط انداز " آلی " باقیمانده از روزگاری است که ترکیبهای شیمیایی را ، بسته به این که از چه محلی منشاء گرفته باشند، به دو طبقه غیر آلی و آلی تقسیم می‌کردند.

ترکیبهای غیر آلی ، ترکیبهایی بودند که از مواد معدنی بدست می‌آمدند.

ترکیبات آلی ، ترکیبهایی بودند که از منابع گیاهی یا حیوانی ، یعنی از مواد تولید شده به وسیله ارگانیسمهای زنده بدست می‌آمدند.
در حقیقت تا حدود سال 1950، بسیاری از شیمیدانها تصور می‌کردند که ترکیبات آلی باید در ارگانیسم های زنده بوجود آیند و در نتیجه ، هرگز نمی‌توان آنها را از مواد غیر آلی تهیه کرد.

ترکیبهایی که از منابع آلی بدست می آمدند، یک چیز مشترک داشتند: همه آنها دارای عنصر کربن بودند.

حتی بعد از آن که روشن شد این ترکیبها الزاما نباید از منابع زنده به دست آیند، بلکه می‌توان آنها را در آزمایشگاه نیز تهیه کرد.
بهتر آن دیدند که برای توصیف آنها و ترکیبهایی مانند آنها ، همچنان از واژه آلی استفاده کنند.

تقسیم ترکیبها به غیر آلی و آلی تا به امروز همچنان محفوظ مانده است.
منابع مواد آلی
امروزه گرچه هنوز مناسب‌تر است که بعضی از ترکیبهای کربن را از منابع گیاهی و حیوانی استخراج کنند، ولی بیشتر آنها را می‌سازند.

این ترکیبها را گاهی از اجسام غیر آلی مانند کربناتها و سیانیدها می‌سازند، ولی اغلب آنها را از سایر ترکیبهای آلی بدست می‌آورند.

دو منبع بزرگ مواد آلی وجود دارد که ترکیبهای آلی ساده از آن بدست می‌آیند:
نفت و زغال سنگ؛ (هر دو منبع به معنی قدیمی خود ، آلی‌اند، زیرا فرآورده های تجزیه و فساد گیاهان و جانوران به شمار می آیند).
این ترکیبهای ساده بعنوان مواد ساختمانی اولیه مورد استفاده قرار می‌گیرند و با کمک آنها می‌توان ترکیبهایی بزرگتر و پیچیده‌تر را تهیه کرد.

با نفت و زغال سنگ بعنوان سوختهای فسیلی ، باقیمانده از هزاران سال و تجدید نشدنی ، آشنا هستیم.

این منابع ، بویژه نفت ، بمنظور تامین نیازهای پیوسته رو به افزایش ما به انرژی ، با سرعتی نگران‌کننده مصرف می‌شوند.
امروزه ، کمتر از ده درصد نفت مصرفی در تهیه مواد شیمیایی ، بکار گرفته می‌شود.

بیشتر آن برای تامین انرژی بسادگی سوزانده می‌شود.

خوشبختانه ، منابع دیگر انرژی ، مانند خورشیدی ، زمین گرمایی ، باد ، امواج ، جزر و مد ، انرژی هسته‌ای نیز وجود دارد.

زیست توده
چگونه و در کجا می‌توانیم منبع دیگری از مواد اولیه آلی پیدا کنیم؛ بی شک باید به جایی روی آوریم که مبدا اولیه سوختهای فسیلی است، یعنی زیست توده biomass ، ولی این بار بطور مستقیم و بدون دخالت هزاران سال.

زیست توده ، تجدید شدنی است، براحتی مورد استفاده قرار می‌گیرد و می‌تواند تا موقعی که بر روی این سیاره زندگی می‌کنیم، تداوم داشته باشد.
در ضمن عقیده بر این است که نفت خیلی گرانبهاتر از آن است که سوزانده شود.

ویژگی ترکیبات کربن
براستی چه ویژگی خاصی در ترکیبهای کربن وجود دارد که لازم است آنها را از ترکیبهای یکصد و چند عنصر دیگر جدول تناوبی جدا کنیم؟

دست کم ، بخشی از پاسخ چنین است: ترکیبهای بسیار زیادی از کربن وجود دارد و مولکول آنها می‌تواند بسیار بزرگ و بسیار پیچیده باشد.

شمار ترکیبهای کربن‌دار ، چندین برابر ترکیبهایی است که کربن ندارند.

این ترکیبهای آلی را به خانواده هایی تقسیم می‌کنند که معمولا در ترکیبهای غیرآلی ، همانندی برایشان وجود ندارد.
بعضی از مولکولهای شناخته شده آلی ، هزاران اتم دارند و آرایش اتمها در مولکولهای نسبتا کوچک ممکن است بسیار پیچیده باشد.

یکی از دشواریهای اساسی شیمی آلی ، یافتن چگونگی آرایش اتمها در مولکولها ، یعنی تعیین ساختار این ترکیبهاست.


واکنشها در شیمی آلی
راههای زیادی برای خرد کردن مولکولهای پیچیده یا نوآرایی آنها بمنظور تشکیل مولکولهای تازه وجود دارد.

راههای زیادی برای افزودن اتمهای دیگر به این مولکولها یا جانشین کردن اتمهای تازه به جای اتمهای پیشین وجود دارد.

بخشی ار شیمی آلی صرف دانستن این مطلب می‌شود که این واکنشها چه واکنشهایی هستند، چگونه انجام می‌شوند و چگونه می‌توان از آنها در سنتز ترکیبهای مورد نیاز استفاده کرد.

گستره اتصال اتمهای کربن در ترکیبات کربن
اتمهای کربن می‌توانند به یکدیگر متصل شوند.

گستره اتصال آنها به هم ، به اندازه‌ای است که برای اتمهای هیچ یک از عناصر دیگر ممکن نیست.

اتمهای کربن می‌توانند زنجیرهایی به طول هزارها اتم ، یا حلقه‌هایی با ابعاد گوناگون تشکیل دهند.

این زنجیرها ممکن است شاخه‌دار و دارای پیوندهای عرضی باشند.

به اتمهای کربن در این زنجیرها و حلقه ها ، اتمهای دیگری بویژه هیدروژن ، همچنین فلوئور ، کلر ، برم ، ید ، اکسیژن ، نیتروژن ، گوگرد ، فسفر و سایر اتمها متصل می‌شوند.

سلولز ، کلروفیل و اکسی توسین مثالهایی از این دستند.
هر آرایش متفاوتی از اتمها با یک ترکیب معین تطبیق می‌کند و هر ترکیب دارای مجموعه ای از ویژگیهای شیمیایی و فیزیکی مخصوص به خود است.

شگفت‌انگیز نیست که امروزه بیش از ده میلیون ترکیب کربن می‌شناسیم و این که بر این تعداد ، همه ساله نیم میلیون افزوده می‌شود.

همچنین شگفت انگیز نیست که مطالعه و بررسی شیمی آنها به تخصصی ویژه نیاز دارد.

تکنولوژی و شیمی آلی شیمی آلی ، زمینه‌ای است که از دیدگاه تکنولوژی اهمیتی فوق‌العاده دارد.

شیمی آلی شیمی رنگ و دارو ، کاغذ و مرکب ، رنگینه ها و پلاستیکها ، بنزین و لاستیک چرخ است.

شیمی آلی ، شیمی غذایی است که می‌خوریم و لباسی است که می‌پوشیم.

زیست شناسی و شیمی آلی شیمی آلی در زیست شناسی و پزشکی نقش اساسی برعهده دارد.

گذشته از آن ، ارگانیسم های زنده ، بیشتر از ترکیبهای آلی ساخته شده اند.

مولکولهای "زیست شناسی مولکولی" همان مولکولهای آلی هستند.

زیست شناسی در سطح مولکولی ، همان شیمی آلی است.

عصر کربن اگر بگوییم که در عصر کربن زندگی می کنیم، دور از حقیقت نیست.

هر روز ، روزنامه‌ها توجه ما را به ترکیبهای کربن جلب می‌کنند: کلسترولو چربیهای سیرنشده چند عاملی ، هورمونهای رشد و استروئیدها ، حشره کشها و فرومونها ، عوامل سرطانزا و عوامل شیمی‌درمانی ، DNA و ژنها.

بر سر نفت ، جنگها در گرفته است.

دو فاجعه اسف‌انگیز ما را تهدید می‌کنند، هر دو از تجمع ترکیبهای کربن در اتمسفر ناشی می‌شوند: از بین رفتن لایه اوزون که بیشتر ناشی از کلرو فلوئورو کربن‌هاست و اثر گلخانه‌ای از متان ، کلروفلوئوروکربن‌ها و بیش از همه ، دی‌اکسید کربن سرچشمه می‌گیرد.

شاید کنایه بر همین مطلب است که نشریه علوم ، برای سال 1990، بعنوان مولکول سال ، الماس را که یکی از شکلهای آلوتروپی کربن است، برگزیده.

خبر دیگر ، کشف آلوتروپ جدید کربن C60 باک منیستر فولرن است که چنین هیجانی در جهان شیمی از زمان " ککوله " تاکنون دیده نشده بود.

شیمی فیزیک شیمی فیزیک (Physical chemistry) بخشی از علم شیمی است که در آن ، از اصول و قوانین فیزیکی ، برای حل مسائل شیمیایی استفاده می‌شود.

به عبارت دیگر ، هدف از شیمی فیزیک ، فراگیری اصول نظری فیزیک در توجیه پدیده‌های شیمیایی است.

برای آشنایی بیشتر با علم شیمی فیزیک ، باید با زیر مجموعه‌های این علم آشنا شویم و اهداف این علم را در دل این زیر مجموعه‌ها بیابیم.

ترمودینامیک شیمیایی تعیین سمت و سوی واکنش ترمودینامیک شیمیایی در عمل ، برقراری چهارچوبی برای تعیین امکان پذیربودن یا خود به خود انجام شدن تحولی فیزیکی یا شیمیایی معین است.

به عنوان مثال ، ممکن است به حصول معیاری جهت تعیین امکان پذیر بودن تغییری از یک فاز به فاز دیگر بطور خود به خود مانند تبدیل گرافیت به الماس یا با تعیین سمت و سوی خود به خود انجام شدن واکنشی زیستی که در سلول اتفاق می‌افتد، نظر داشته باشیم.

در حلاجی این نوع مسائل ، چند مفهوم نظری و چند تابع ریاضی دیگر بر مبنای قوانین اول و دوم ترمودینامیک و برحسب توابع انرژی گیبس ابداع شده‌اند که شیوه‌های توانمندی برای دستیابی به پاسخ آن مسائل ، در اختیار قرار داده‌اند.

تعادل پس از تعیین شدن سمت و سوی تحولی طبیعی ، ممکن است علم بر میزبان پیشرفت آن تا رسیدن به تعادل نیز مورد توجه باشد.

به عنوان نمونه ، ممکن است حداکثر راندمان تحولی صنعتی یا قابلیت انحلال دی‌اکسید کربن موجود در هوا ، در آبهای طبیعی یا تعیین غلظت تعادلی گروهی از متابولیتها ( Metabolites ) در یک سلول مورد نظر باشد.

روشهای ترمودینامیکی ، روابط ریاضی لازم برای محاسبه و تخمین چنین کمیت‌هایی را بدست می‌دهد.

گرچه هدف اصلی در ترمودینامیک شیمیایی ، تجزیه و تحلیل در بررسی امکان خود به خود انجام شدن یک تحول و تعادل می‌باشد، ولی علاوه بر آن ، روشهای ترمودینامیکی به بسیاری از مسائل دیگر نیز قابل تعمیم هستند.

مطالعه تعادلهای فاز ، چه در سیستم‌های ایده آل و چه در غیر آن ، پایه و اساس کار برای کاربرد هوشمندانه روشهای استخراج ، تقطیر و تبلور به عملیات متالوژی و درک گونه‌های کانی‌ها در سیستم‌های زمین‌ شناسی می‌باشد.

تغییرات انرژی همین طور ، تغییرات انرژی ، همراه با تحولی فیزیکی یا شیمیایی ، چه به صورت کار و چه به صورت گرما مورد توجه جدی قرار دارند؛ این تحول ممکن است احتراق یک سوخت ، شکافت هسته اورانیوم یا انتقال یک متابولیت در بستر گرادیان غلظت باشد.

مفاهیم و روشهای ترمودینامیکی ، نگرشی قوی برای درک چنان مسائلی را فراهم می آورد که در شیمی فیزیک مورد بررسی قرار می‌گیرند.

الکتروشیمی تمام واکنش‌های شیمیایی ، اساسا ماهیت الکتریکی دارند؛ زیرا الکترونها ، در تمام انواع پیوندهای شیمیایی (به راههای گوناگون) دخالت دارد.

اما الکتروشیمی ، بیش ار هر چیز بررسی پدیده های اکسایش- کاهش (Oxidation - Reduction) است.

روابط بین تغییر شیمیایی و انرژی الکتریکی ، هم از لحاظ نظری و هم از لحاظ عملی حائز اهمیت است.

از واکنش‌های شیمیایی می‌توان برای تولید انرژی الکتریکی استفاده کرد، (در سلولهایی که "سلولها یا پیلهای ولتایی" یا "سلولهای گالوانی" نامیده می‌شوند) و انرژی الکتریکی را می‌توان برای تبادلات شیمیایی بکار برد (در سلولهای الکترولیتی).

علاوه بر این، مطالعه فرایندهای الکتروشیمیایی منجر به فهم و تنظیم قواعد آن گونی از پدیده های اکسایش- کاهش که خارج از این گونه سلولها یا پیلها روی می دهد نیز می‌شود.

سینتیک شیمیایی (Chemical Kinetic) سینتیک شیمیایی عبارت از بررسی سرعت واکنش‌های شیمیایی است.

سرعت یک واکنش شیمیایی را عوامل معدودی کنترل می‌کنند.

بررسی این عوامل ، راههایی را نشان می‌دهد که در طی آنها ، مواد واکنش‌دهنده به محصول واکنش تبدیل می‌شوند.

توضیح تفضیلی مسیر انجام واکنش بر مبنای رفتار اتم‌ها ، مولکول‌ها و یون‌ها را "مکانیسم واکنش" می‌نامیم.

در ترمودینامیک و الکتروشیمی ، کارها پیش‌بینی انجام واکنش بود؛ اما مشاهدات صنعتی ، نتایج ترمودینامیک شیمیایی را به نظر تایید نمی‌کند.

در این حالت نبایستی فکر کنیم که پیش بینی ترمودینامیک اشتباه بوده است؛ چون ترمودینامیک کاری با میزان پیشرفت واکنش و نحوه انجام فرایندها ندارد.

نظر به اهمیت انجام فرایندها از نظر بهره زمانی ، لازم است که عامل زمان در بررسی فرایندها وارد شود.

به عنوان مثال ، کاتالیزورهای بخصوصی به نام "آنزیم‌ها" در تعیین این که کدام واکنش در سیستمهای زیستی با سرعت قابل ملاحظه به راه بیافتد، عواملی مهم هستند.

مثلا مولکول "تری فسفات آدنوزین" (Adnosine triphosphate) از لحاظ ترمودینامیکی در محلولهای آبی ناپایدار بوده و باید هیدرولیز گردیده و به "دی فسفات آدنوزین" و یک فسفات معدنی تجزیه شود.

در صورتی که این واکنش در غیاب آنزیمی ویژه ، "آدنوزین تری فسفاتاز" ، بسیار کند می‌باشد.

در واقع همین کنترل ترمودینامیکی سمت و سوی واکنش‌ها به همراه کنترل سرعت آنها توسط آنزیمهاست که موجودیت سیستمی با تعادل بسیار ظریف ، یعنی سلول زنده را مقدور می‌سازد.

بیشتر واکنش‌های شیمیایی طی مکانیسمهای چند مرحله‌ای صورت می‌گیرند.

هرگز نمی‌توان اطمینان داشت که یک مکانیسم پیشنهاد شده ، بیانگر واقعیت باشد.

مکانیسم واکنشها تنها حدس و گمانهایی بر اساس بررسیهای سینتیکی‌اند.

ارتباط شیمی فیزیک با سایر علوم همانطور که عنوان شد و از نام شیمی فیزیک پیداست، این علم ، مسائل و پدیده‌های شیمیایی را با اصول و قوانین فیزیک توجیه می‌کند و ارتباط تنگاتنگی میان شیمی و فیزیک برقرار می‌کند.

علاوه بر آن ، روابط بسیار پیچیده شیمیایی با زبان ریاضی ، مرتب و طبقه‌بندی شده و قابل فهم می‌گردد.

بسیاری از پدیده‌های زیستی مانند سوخت و ساز مواد غذایی در سلولهای بدن با علم شیمی فیزیک توجیه می‌شود و این ، ارتباط شیمی فیزیک را با زیست شناسی و به تبع آن پزشکی بیان می‌کند.

بسیاری از پدیده های طبیعی که به صورت خود به خودی انجام می‌گیرد، همانند تبدیل خود به خودی الماس به گرافیت ، با علم شیمی فیزیک توجیه می‌شود.

کاربردهای شیمی فیزیک ارتباط شیمی فیزیک با سایر علوم ، کاربردهای اقتصادی و اجتماعی این علم را بیان می‌کند.

به عنوان مثال ، با مطالعه الکتروشیمی ، به پایه و اساس پدیده‌های طبیعی مانند خوردگی فلزات پی برده و می‌توان از ضررهای اقتصادی و اجتماعی چنین پدیده‌هایی جلوگیری کرده و یا این پدیده‌ها را به مسیری مفید برای جامعه سوق داد.

علاوه بر آن ، کاربرد قوانین ترمودینامیک مانند "نقطه اتکیتک" در جلوگیری از ضررهای جانی و مالی پدیده‌های طبیعی مانند یخ بندان بعد از بارش برف ، بسیار مفید می‌باشد (مخلوط کردن برف و نمک بر اساس نقطه اتکیتک).

فراموش نکنیم که تمامی باطری‌ها و پیلهایی که وسایل زندگی ما با نیروی آنها بکار گرفته می‌شوند، براساس قوانین شیمی فیزیک ساخته شده‌اند.

سیر تحولی و رشد اصولا توسعه و تغییر پایدار در فنون و روشهای تجزیه وجود دارد.

طراحی دستگاه بهتر و فهم کامل مکانیسم فرآیندهای تجزیه‌ای ، موجب بهبود پایدار حساسیت ، دقت و صحت روشهای تجزیه‌ای می‌شوند.

چنین تغییراتی به انجام تجزیه‌های اقتصادی‌تر کمک می‌کند که غالبا به حذف مراحل جداسازی وقت گیر ، منجر می‌شوند.

باید توجه داشت که اگر چه روشهای جدید تیتراسیون مانند کریوسکوپی ، Pressuremetriz ، روشهای اکسیداسیون _ احیایی و استفاده از الکترود حساس فلوئورید ابداع شده‌اند، هنوز از روشهای تجزیه وزنی و تجزیه جسمی (راسب کردن ، تیتراسیون و استخراج بوسیله حلال) برای آزمایشهای عادی استفاده می‌شود.

به هر حال در چند دهه اخیر ، تکنیکهای سریعتر و دقیق‌ترِی بوجود آمده‌اند.

در میان این روشها می‌توان به اسپکتروسکوپی ماده قرمز ، ماورای بنفش و اشعه X اشاره کرد که از آنها برای تشخیص و تعیین مقدار یک عنصر فلزی با استفاده از خطوط طیفی جذبی یا نشری استفاده می‌گردد.

شیمی تجزیه شیمی تجزیه شامل جداسازی ، شناسایی و تعیین مقدار نسبی اجزای سازنده یک نمونه از ماده است.

دید کلی شیمی تجزیه نقش حیاتی را در توسعه علوم مختلف به عهده دارد، لذا ابداع فنون جدید تجزیه و بسط و تکامل روشهای تجزیه شیمیایی موجود ، آنقدر سریع و گسترده است که اندکی درنگ در تعقیب رویدادهای تازه سبب بوجود آمدن فاصله‌های بسیار زیاد علمی خواهد شد..

کالریمتری (رنگ سنجی) که به توسط آن یک ماده در محلول بوسیله شدت رنگ آن تعیین می‌شود.

* انواع کروماتوگرافی که به توسط آنها اجزای یک مخلوط گازی بوسیله آن از درون ستونی از مواد متخلل یا از روی لایه‌های نازک جامدات پودری تعیین می‌گردند.

تفکیکی محلولها در ستونهای تبادل یونی آنالیز عنصر ردیاب رادیواکتیو.

* ضمنا میکروسکوپی الکترونی و اپتیکی ، اسپکترومتری جرمی ، میکروآنالیز ، طیف‌سنجی رزونانس مغناطیسی هسته‌ای (NMR) و رزونانس چهار قطبی هسته نیز در همین بخش طبقه بندی می‌شوند.

خودکارسازی روشهای تجزیه‌ای در برخی موارد با استفاده از رباتهای آزمایشگاهی ، اهمیت روزافزونی پیدا کرده است.

چنین شیوه‌ای ، انجام یکسری تجزیه‌ها را با سرعت ، کارایی و دقت بهتر امکانپذیر می‌سازد.

میکروکامپیوترها با قابلیت شگفت‌انگیز نگهداری داده‌ها و بسته‌های نرم افزار گرافیکی بطور قابل ملاحظه‌ای موجبات جمع آوری ، نگهداری ، پردازش ، تقوبت و تفسیر داده‌های تجزیه‌ای را فراهم می‌آورند.

انواع تجزیه وقتی آزمایش به شناسایی یک یا چند چیز جز از یک نمونه (شناسایی مواد) محدود می‌گردد، تجزیه کیفی نامیده می‌شود، در حالی که اگر آزمایش به تعیین مقدار یک گونه خاص موجود در نمونه (تعیین درصد ترکیب در مخلوطها یا اجزای ساختمانی یک ماده خالص) محدود گردد، تجزیه کمی نامیده می‌شود.

گاهی کسب اطلاعاتی در زمینه آرایش فضایی اتمها در یک مولکول یا ترکیب بلورین ضروری است، یا تاکید حضور یا موقعیت برخی گروههای عامل آلی در یک ترکیب مورد تقاضا است، چنین آزمایشهایی تحت عنوان تجزیه ساختمانی نامیده می‌شوند و ممکن است با جزئیاتی بیش از یک تجزیه ساده مورد توجه قرار گیرند.

ماهیت روشهای تجزیه‌ای روشهای تجزیه‌ای معمولا به دو دسته کلاسیک و دستگاهی طبقه بندی می‌شوند.

روشهای کلاسیک شامل روشهای شیمیایی مرطوب ، نظیر وزن سنجی و عیار سنجی است.

کاربردهای شیمی تجزیه کنترل کیفیت محصول : یشتر صنایع تولیدی نیازمند به تولید با کیفیت یکنواخت هستند.

برای کسب اطمینان از برآورده شدن این نیازمندی مواد اولیه و همچنین محصول نهایی تولید ، مورد تجزیه‌های شیمیایی وسیعی قرار می‌گیرند.

نمایش و کنترل آلوده کننده‌ها : فلزات سنگین پس‌مانده‌های صنعتی و حشره کشهای آلی کلردار ، دو مشکل کاملا شناخته شده مربوط به ایجاد آلودگی هستند.

به منظور ارزیابی چگونگی توزیع و عیار یک آلوده کننده در محیط ، به یک روش تجزیه‌ای حساس و صحیح نیاز است و در کنترل پسابهای صنعتی ، تجزیه شیمیایی روزمره حائز اهمیت است.

آشنایی با رشته میکروب شناسی ( میکروبیولوژی ) وقتی که از پشت میکروسکوپ به یک قطره آب، یک بگ درخت و یک مشت خاک می نگری دنیای عجیب و خارق العاده میکروارگانیسم ها در مقابل دیدگانت گشوده می شود.

دنیای موجودات حیرت انگیز که توانایی آنها در هیچ موجود دیگری حتی انسان به چشم نمی خورد.

به راستی چه موجودی می تواند در قدرت رشد با باکتری برابری کند؟

باکتری که شاید یک میلیونیم گرم (میکروگرم) نیز وزن نداشته باشد اما اگر شرایط محیط برای تکثیر تصاعدی آن مناسب باشد، در عرض 72 ساعت انبوه باکتریهای تولید شده وزنی سه هزار برابر وزن کره زمین خواهند داشت و این تنها یکی از جلوه های دنیای شگفت انگیز میکروارگانیسم ها است، دنیایی که در رشته میکروبیولوژی (میکروب شناسی) مورد بررسی قرار می گیرد.

اما میکروارگانیسمها که اساس و پایه علم میکروبیولوژی را تشکیل می دهند، چه هستند؟

محمدعلی آموزگار دانشجوی دوره دکترای میکروبیولوژی دانشگاه تهران در این باره می گوید: میکروارگانیسمها موجودات ریز ذره بینی مانند: باکتریها، ویروسها، قارچهای میکروسکوپی و پرتوزوئرها هستند که با چشم غیر مسلح دیده نمی شوند.

وی همچنین در مورد جایگاه میکروارگانیسمها در رشته میکروبیولوژی می گوید: علم میکروبیولوژی که گرایشی از علم زیست شناسی است به بررسی و مطالعه میکروارگانیسم ها می پردازد در این علم ارتباط میکروارگانیسم ها با خودشان و همچنین با موجودات عالی تر مانند انسان، حیوانات و گیاهان مورد بررسی قرار می گیرد.

گفتنی است که علم میکروبیولوژی گرایشهای مختلفی دارد که عبارتند از: الف) گرایش پزشکی: در این گرایش میکروبهایی که برای انسان بیماری زا هستند و چگونگی فغالیت آنها بررسی می شود.

البته این گرایش قسمت کوجکی از علم میکروبیولوژی را برای خود اختصاص می دهد چرا که از میان میکروبهای شناخته شده فقط حدود 170 نوع میکروب، بیماری زا هستند و بقیه میکروبها تا کنون شناخته شده اند، میکروبهای مفید می باشند.

ب) میکروبیولوژی غذایی: بسیاری از مواد غذایی مثل ماست یا پنیر به یاری میکروبها تولید می شوند.

ج) میکروبیولوژی صنعتی: در این گرایش از میکروبیولوژی از میکروبهای مفید برای تولید مواد صنعتی مانند اسیدها و کمپوست میکروبی ( تهیه کود به یاری مواد زاید و زباله ها) استفاده می شود، همچنین از میکروبها در رفع آلودگی های محیط زیست استفاده می گردد.

دکتر علی اکبر محمدی متخصص میکروبیولوژی و رئیس مؤسسه تحقیقات واکسن و سرم سازی رازی نیز در معرفی این رشته می گوید: رسته میکروبیولوی که با میکروارگانیسمها یعنی موجودات ریز ذره بینی سر و کار دارد، دو جنبه مهم دارد، یکی مبارزه با میکروارگانیسم های خطرناک و بیماری زا که حیاط انسانها، حیوانات و گیاهان را به خطر می اندازند و میکروبیولوژیست با شناسایی روش و مسیر ایجاد بیماریها می تواند این مسیر را متوقف کرده و از چرخه و سیر بیماری جلوگیری کند و جنبه دیگر استفاده بهینه و مناسب از میکروارگانیسم ها برای تولید مواد غذایی و تبدیل بهینه صنایع غذایی مثل تهیه پنیر، ماست و یا حتی نان و همچنین تولید داروهای پزشکی و دامپزشکی می باشد.

در واقع علم میکروبیولوژی در مورد چگونگی استفاده بهینه از میکروارگانیسم ها و جلوگیری از ضررها و زیانهایی که میکروارگانیسم ها می توانند به حیات انسانها، دامها و نباتات وارد کنند، بحث می کند.

میکروبیولوژی یا زیست شناسی سلولی مولکولی گاه می شنویم که از رشته میکروبیولوژی با عنوان زیست شناسی سلولی مولکولی یاد می شود برای مثال در بعضی از قسمتهای دفترچه های آزمون سراسری سازمان سنجش آموزش کشور از این رشته با عنوان زیست شناسی سلولی مولکولی یاد شده است و به همین دلیل تعدادی از داوطلبان آزمون سراسری تصور می کنند که رشته میکروبیولوژی همان رشته علوم سلولی مولکولی است و در نتیجه هنگام انتخاب رشته با مشکلاتی روبرو می شوند.

دکتر محمدی درباره تفاوت بین این دو رشته می گوید: در حقیقت علم میکروبیولوژی مادر علوم سلولی مولکولی است چون زمانی که راجع به فیزیولوژی سلول ( به اصطلاح چگونگی کار کردن و سوخت و ساز بدن سلول) صحبت می شود، در واقع ساختار سلول به عنوان یک میکروارگانیسم مورد بررسی قرار می گیرد، اما این باعث نمی شود که دو رشته فوق را یکی بدانیم چون علوم سلولی مولکولی از حیطه فعالیتهای بیرونی میکروب خارج شده و وارد فعالیتهای درونی آن می شود، در حالیکه در علم میکروبیولوژی تأثیرات بیرونی میکروارگانیسم ها مطالعه می شود برای مثال شما در علم میکروبیولوژی نگاه می کنید که میکروارگانیسم مورد نظر شما چه نوع بیماری ایجاد کرده و از روی آثار بیماری حدس می زنید میکروارگانیسمی را که بررسی می کنید چه نوع میکروبی است .

دکتر محمدی همچنین در مورد نام رشته میکروبیولوژی می گوید: با توجه به اینکه امروزه علوم بسیار ریز، جزئی و تخصصی شده است، بهتر است که دو علم میکروبیولوژی و علوم سلولی و ملکولی در کنار یکدیگر و با نام تخصصی به علم زیست شناسی خدمت بکنند نه اینکه یک علم، دیگری را احاطه بکند.

مثلا اگر بخواهیم میکروبیولوژی را زیر مجموعه ای از علوم سلولی و مولکولی بدانیم، اشتباه است چون بعضی از اوقات علوم سلولی و مولکولی کاری به میکروارگانیسم ها ندارد و در مورد سلولهای یوکاریوتی یا سلولهای انسانی صحبت می کند .

مواد شیمیایى که مى خوریم .

شاید بیشترین توصیه اى که روزانه مى شنویم این است که تا مى توانید سبزیجات و میوه جات تازه بخورید.

ولى این خود سبب و علت نگرانى اى است که مصرف کنندگان از خوردن این گونه مواد غذایى دارند.

آیا سموم دفع آفات که در کشاورزى مورد استفاده قرار مى گیرند، براى سلامتى ما مضرند؟

دولت ها معمولاً پاسخ مى دهند که قطعاً خیر، ولى آیا واقعاً مى توانیم به این اطمینان خاطرشان اعتماد کنیم؟

واژه سموم دفع آفات در واقع طیف گسترده اى از فرآورده هایى را دربر مى گیرد که جهت کنترل حشرات، علف هاى هرز، قارچ ها، کپک ها، نرم تنان، پرندگان و هر حیوان دیگرى که مى توانند به محصولات غذایى آسیب بزنند یا آنها را خراب و فاسد کنند، مورد استفاده قرار مى گیرند.

سموم دفع آفات اختراع جدیدى نیستند و عملاً چندین هزار سال است که بشر از آنها استفاده مى کند.

در ۲۵۰۰ پیش از میلاد مسیح سومرى ها از ترکیبات گوگرد جهت کنترل حشرات در محصولات کشاورزى شان استفاده مى کردند.

لیکن، تنها در ۴۰ سال اخیر است که این مواد شیمیایى به مقادیر زیاد مورد استفاده قرار مى گیرند.

از دهه ۱۹۶۰ تاکنون جمعیت جهان بیشتر از دو برابر و محصولات کشاورزى به شکل سرانه سه برابر شده اند.

این تقاضاى رو به افزایش براى غذا خود دلیل اصلى کاربرد فزاینده سموم دفع آفات است هم اکنون، در جهان، سالانه دو و نیم میلیارد کیلوگرم از سموم دفع آفات براى محصولات کشاورزى مورد استفاده قرار مى گیرد، که آثار آن بر سلامتى ما و محیط زیست جداً نگران کننده است.

افزایش تقاضا براى سموم دفع آفات موجب تولید شمار رو به افزایشى از مواد شیمیایى مصنوعى که براى این کار طراحى شده اند گردیده است.

آنها حقیقتاً سموم موثرى هستند ولى همه فکر مى کنند که آن مقدار از این سموم که براى کشتن حشرات و دیگر آفات لازم است، بسیار کمتر از آن است که بتواند سلامتى انسان ها را در خطر قرار دهد.

همه ساله، دانشمندان دولتى در انگلستان حدوداً ۴۰۰۰ نمونه از فرآورده هاى غذایى کشور یا وارداتى را جهت بررسى آثار باقى مانده از سموم مذکور مورد بررسى و آزمون قرار مى دهند.

در مجموع سالانه ۲۰۰ هزار آزمون جهت کاهش میزان سموم باقى مانده در غذاهاى روزمره مان توسط این دانشمندان صورت مى گیرد.

سپس نتایج توسط سازمان مستقلى به نام «کمیته سموم باقى مانده» مورد ارزیابى قرار مى گیرند.

این سازمان به نوبه خود به صورت یک سازمان مشاوره دولت عمل مى کند.

• اثر مجموعه سموم وقتى که از اعضاى این کمیته در این مورد سئوال مى کنیم، اغلب این پاسخ را مى شنویم که آزمون هایشان کاملاً جدى و حساب شده است.

آنها مى گویند آزمون هایشان بارها و بارها نشان داده اند که هر مقدارى از باقى مانده سموم در مواد غذایى که تاکنون با آن برخورد کرده اند بسیار کمتر از آن بوده که بتوانند به سلامتى ما آسیبى وارد سازند.

از نظر «کمیته سموم باقى مانده» مواد غذایى که ما مصرف مى کنیم، کاملاً بى خطرند.

با این حال، به تازگى شمارى از دانشمندان با این نظر به مخالفت برخاسته اند.

دو جنبه از این سیستم آزمون دولتى هستند که دقت و موشکافى علمى را برنمى تابند.

نخست آنکه این سیستم هر بار تنها یک سم خاص را مى سنجد و از اثرات ترکیبى با یکدیگر غافل است.

دکتر ویویان هاوارد سم شناس برجسته از دانشگاه لیورپول مى گوید: «به نظر من کار کمیته در بررسى هر بار یک سم جداگانه حرف ندارد، ولى تمام جنبه ها را شامل نمى شود.

ما چیز زیادى درباره آثار حاصل از مخلوط سموم نمى دانیم.

ناظرین دولتى این مشکل را با اظهار این که از نظرشان این آثار تجمیعى است، دور مى زنند و از مواجه شدن با آن پرهیز مى کنند.

لیکن، حقیقتاً چنین پاسخى مبتنى بر هیچ اطلاعى نیست و در بهترین حالت آنها را تنها مى توان نوعى امیدوارى تلقى نمود و لاغیر.» از نظر هاوارد، اثر تعدادى از مواد شیمیایى گوناگون، که با یکدیگر مخلوط شده اند، در بدن احتمالاً بیشتر از صرف جمع ساده آثار تک به تک آنها با یکدیگر خواهد بود و هم از این رو، مى توان گفت که ممکن است بالقوه مسموم کننده باشند.

مشکل بزرگ ما این است که عملاً چنین چیزى را نمى توان اثبات کرد.

شمار ترکیباتى که مى توانند در بین صدها سم دفع آفات به وجود آیند، آنقدر زیاد است که میلیون ها آزمایشگر لازم اند که آثار احتمالى آنها را مورد آزمون و بررسى قرار دهند.

به گفته هاوارد: «در حال حاضر چنین ابزارى را در اختیار نداریم.

و در آینده نزدیک نیز چنین امکانى را نمى بینیم.» دومین جنبه سیستم آزمون دولتى که موجب نگرانى دانشمندان است این است که تنها قادر است تا حد یک قسمت در یک میلیون قسمت را کشف و اندازه گیرى کند.

فرض بر این است که مقادیر کمتر از این قادر به آسیب وارد ساختن به سلامتى ما نیستند.

ولى هاوارد در جست وجوى آثار حاصل از مقادیرى در حد یک در تریلیون است، به ویژه در مورد کودکان کم سن و سال و جنین ها.

تحقیقات ولى برخى شک و تردیدها را موجب شده است.

وى مى گوید: «ما اثر مخرب این سموم را بر سیستم علامت دهى سلول ها، که اساساً زبان گفت وگوى سلول ها با یکدیگر است، مشاهده کرده ایم.

یک نمونه از این اثر، اثر مخربى است که بر تاثیرات هورمونى مى گذارد.

جنین، به ویژه در مقابل این اثرات بسیار آسیب پذیر است.

روشن است که یک فرد بالغ کمتر از این ماجرا تاثیر مى گیرد، ولى واقعاً نمى دانم که حقیقتاً هم همه ما روئین تنیم یا خیر.» • گزینه آلى در بهترین حالت باید گفت که دانشمندانى چون دکتر هاوارد هنوز هیچ پاسخى براى این پرسش ها ندارند.

ولى آنچه که آنها مى دانند این است که میزان باقى مانده سموم دفع آفات در غذاهاى روزمره مان به هیچ وجه آن طور که دولت ادعا مى کند بدون خطر نیست.

این دانشمندان، در حالى که در جست وجوى یافتن پاسخ هاى مشخص به این پرسش ها هستند، اصرار مى کنند که فعلاً رعایت احتیاط بهترین گزینه است.

هاوارد مى گوید: «موضوع برمى گردد به انتخاب ما.

مى توانیم تنها غذاهاى آلى بخوریم.

در کشاورزى محصولات آلى تنها تعداد اندکى از سموم مورد استفاده قرار مى گیرند، آن هم سمومى که مى دانیم از سمیت کمترى نسبت به دیگران برخوردارند.» سازمان نیکوکارى «دوستداران زمین» نیز اصرار مى ورزد به رفتن به سوى استفاده از جایگزین هاى سموم دفع آفات.

مثل روش هاى کنترل بیولوژیک که از موجودات زنده براى از بین بردن موجودات مضر استفاده مى کنند.

لیز رایت یکى از مبارزین این جمع مى گوید: «مثلاً نوع خاصى از زنبور دشمن کرم ها هستند یا سموم دفع آفات زیستى که ساخته دست بشر نیستند.

مثال دیگر اسپرى هایى هستند که از سیر براى تهیه آن استفاده شده و معلوم شده که حشرات را از پا درمى آورند.» وى مى افزاید: «ولى ما نیاز داریم که دولت از ما حمایت کند.

ما علاقه داریم که مالیات خاصى براى این کار دریافت شود که بتوانیم از آن براى جست وجو و یافتن سموم زیستى جدید استفاده کنیم.

از این پول مى توانیم براى وارد کردن سموم جایگزین در بازار و نیز حمایت از کشاورزان با توضیح دادن برایشان پیرامون این جایگزین ها و نحوه استفاده از آنها استفاده کنیم.

در حالى که برخى شواهد نشان مى دهند اندک اندک داریم با سموم دفع آفات فاصله مى گیریم، ولى مى دانیم که این کار زمان زیادى را مى طلبد.

در این فاصله بهتر است به کودکان و زنان باردارمان توصیه کنیم از فرآورده هاى آلى استفاده کنند.

در مورد دیگران، البته، پاسخ هایمان به این روشنى و سرراستى نیستند و تا آن زمان فکر مى کنیم احتمالاً پرهیز از مواد غذایى که داراى سموم دفع آفات هستند بهترین کار خواهد بود .

منابع : سایتهای : www.daneshnameh.ir www.aftab.ir http://www.iauk.net/index.php?pageaction=opencmsdetail&cms_id=95&parent_id=228