تاريخچه مختصر شيمي

شيمي يكي از علومي است كه هموراه در زندگي بشر دخالت كامل داشته و وارد و به اندازه كه تمدن كنوني بيشتر شود دخالت آن در شئون مختلف زندگي نيز زيادتر خواهد شد. ما در دنيايي زندگي مي كنيم كه پر از مواد شيميايي گوناگون است. بعضي از اين مواد مانند آب كاملاً برايمان آشنا است اما بسياري مواد ديگر وجود دارند كه چندان آشنا نيستند. واقعيت آن است كه ما از هر لحاظ با مواد شيميايي روبرو هستيم. لباسي كه مي پوشيم، غذايي كه مصرف مي كنيم، كاغذي كه مطالب را روي آن مي خوانيم همگي مواد شيميايي به شمار مي روند. علم شيمي از اجسام و خواص و ساختمان آنها و واكنشهايي كه آنها را به اجسام ديگر تبديل مي نمايد بحث مي كند. طي هزاران سال، دانش شيمي تنها منحصر به تهيه اكسيرها، عطرها و جوهر هاي پاره اي از فلزات بود. يونانيان قرن پنجم كه همواره در صدد پي بردن به رموز و اسرار طبيعت بودند آب را كه مايه حيات ساير موجودات است عنصري ساده مي پنداشتند حال آنكه آب تركيبي از دو عنصر ساده اكسيژن و هيدروژن است.
فكر اوليه وجود عناصر ساده ابتدا از امپدوكل و سپس از ارسطو مي باشد. ارسطو معتقد بود كه چهار عنصر آب، هوا، خاك و آتش مظهر خواص اصلي از قبيل رنگ، استحكام و حالت اجسام مي باشند و از تركيب آنها مواد گوناگون به وجود مي آيد.
شيمي در طول تاريخ طولاني و تكاملي خود دورانهاي گوناگوني را پشت سر گذاشته كه مي توان آن را به سه بخش عمده تقسيم كرد: دوران باستان كه هنوز شيمي به صورت يك علم مشخص درنيامده بود. دوران كيمياگري از آستانه پيدايش مسيحيت تا سالهاي 1700 ميلادي و دوران شيمي جديد.

در سراسر دوران تاريك قرون وسطي دانش شيمي نيز همچون ديگر رشته هاي علوم پيشرفت قابل ملاحظه اي ننمود. كشف الكل و جوهر گوگرد به وسيله كيمياگر ايراني محمد زكرياي رازي و كشف فسفر در سال 1675 ميلادي توسط براند آلماني از آثار دوره كيمياگري است. كيمياگري تنها در اواخر قرن هفدهم و اوايل قرن هجدهم بود كه به صورت دانشي حقيقي و واقعي به نام شيمي در آمد. رابرت بويل انگليسي نخستين كسي بود كه دليرانه با نظرات و عقايد قدما درباره وجود عناصر چهارگانه و تبديل فلزات مخالفت نمود. به عقيده بويل عنصر جسمي است غيرقابل تجزيه و از تركيب آنها اجسام مختلف پديد مي آيد. نظريات بويل در كتاب شيميدانان شكاك كم و بيش يادآور نگرش ابن سينا در كتاب «ابطال كيميا» است كه در شش قرن پيش از آن به رشته تحرير درآورد. ژوزف بلاك شيميست اسكاتلندي در سال 1757 گاز كربنيك را به دست آورد و آن را هواي ثابت ناميد. ژوزف پريستلي انگليسي در سال 1774 گاز اكسيژن را ضمن حرارت دادن اكسيد قرمز جيوه براي نخستين بار تهيه كرد. هنري كاوانديش دانشمند انگليسي نيز در سال 1766 هيدروژن خالص را كشف نمود و خواص آن را معلوم و مشخص نمود. برگمان شيميست سوئدي اين نظر را ارائه كرد كه هوا مخلوطي از سه گاز است. هواي معيوب (ازت)، هواي خالص (اكسيژن) و اسيد هوايي (گاز كربنيك) بالاخره شارك گيوم سئل شيميست ديگر سوئدي درباره بي اكسيد منگنز مطالعاتي كرد و همين موضوع راهنماي او براي تهيه اكسيژن گرديد. لاووازيه كه در حقيقت بنيانگذار شيمي جديد محسوب مي شود گامهاي بلندي در راه آزمايش و پژوهش علمي برداشت. كشف گازهاي اكسيژن و هيدروژن به لاووازيه اين امكان را داد كه به تفسير علمي درستي براي پديده سوخت و ارتباط آن با هوا نائل آيد. لاووازيه ثابت نمود كه عمل سوختن تركيب جسم است با اكسيژن و در اين مورد يكي از قوانين اصلي شيمي يعني اصل بقاء ماده را به شرح زير وضع كرد:
هيچ چيز از بين نمي رود و هيچ چيز خلق نمي شود. در تمام واكنشهاي شيميايي مجموع وزنهاي مواد پيش از فعل و انفعال شيميايي مساوي وزنهاي مواد به دست آمده است.

در آغاز قرن هجدهم يعني در سال 1800 ميلادي ولتا فيزيكدان انگليسي نخستين پيل را كشف كرد و از آن پس الكتروشيمي در دسترس جهانيان قرار گرفت. ديوي انگليسي از تجزيه الكتريكي پتاس مذاب فلز پتاسيم و سپس از سود گداخته فلز سديم را به دست آورد. او با تجزيه الكتريكي ثابت كرد كه برخلاف عقيده لاووازيه كه اكسيژن را عامل ترشي مي ناميد تمام اسيدها اكسيژن ندارند. همچنين وهلر آلماني در آغاز اين قرن با استفاده از پتاسيم موفق به كشف آلومينيوم گرديد و از آن پس عناصر يكي پس از ديگري پيدا شدند. در اواخر نوزدهم ديمتري مندليف شيميست نابغه روس با تنظيم جدول تناوبي معروف خود عده زيادي از عناصر را از خاصيت تكرار اتمها پيش بيني كرد و با كشف آنها شيمي در رديف علوم مدرن و درجه اول قرار گرفت. بالاخره در حدود سال 1760 برتلو شيميست بزرگ فرانسوي توانست از تركيب مستقيم كربن و هيدروژن استيلن را تهيه نمايد. شيمي جديد به عنوان يك علم نظام يافت طي 200 سال گذشته شكل گرفت و از همان آغاز به كلي از شيوه هاي كيمياگري دور شد. از آغازقرن نوزدهم تا كشف و نوآوري در علم شيمي و كاربردهاي آن در تكنولوژي و زندگي با سرعت هرچه تمامتر ادامه دارد.

مجموعه رشته شيمي (شيمي محض، شيمي کاربردي، شيمي دبيري) در مقاطع کارشناسي، کارشناسي ارشد و دکتري از مجموعه رشته هاي علوم پايه است. که اهميت و جذابيت خاص خود را داراست. بدون شک علوم پايه، پايه تمامي علوم و کاربردها در جامعه است. کار در زمينه علوم پايه و تحقيقات و سرمايه گذاري در آن جزو افتخارات خاص هر ملتي است. اين رشته توسط داوطلبان آزمون سراسري که در گروههاي رياضي و تجربي تحصيل کرده اند انتخاب مي گردد. سابقه طولاني اين علم در زندگي بشر گوياي اهميت خاص آن براي اوست. اين علم در طول تاريخ، بخصوص در دهه هاي اخير،توسعه روز افزوني را طي نموده است. اختصاص جوايز بزرگ در سطح جهاني به اين رشته (از جمله جايزه نوبل) گوياي اهميت شايان اين رشته تحصيلي است. علم شيمي پايه اي است براي ديگر علوم تجربي، به طوري که امروز، گستردگي علم شيمي به حدي است که نمي توان آن را از شاخه هاي ديگر تحصيل مجزا و حد و مرزي براي آن مشخص نمود. اهميت و کاربرد شيمي در پزشکي، دارو سازي، کشاورزي، صنايع غذايي، علم مواد، راه و ساختمان، صنايع پلاستيکي، رنگ و رزين و... بر هيچ کس پوشيده نيست.

پيشرفتهاي اخير ايران در توسعه کارخانجات مادر مانند پتروشيمي، پالايشگاه، صنايع پلاستيکي، صنايع غذايي و دارويي نيز توجه خاص به اين رشته را ايجاب مي کند. افزايش سطح کيفيت محصولات، اعمال استانداردهاي مطلوب، همگي نياز به ارتقاي دانش شيمي دارد. يک آزمايشگاه خوب در هر موسسه و کارخانه اي با يک شيمي دان خوب مي تواند بازدهي مطلوبي داشته باشد. اغلب آزمايشگاههاي کارخانجات مادر يا کارخانجات تبديلي معتبر در کشور توسط متخصصان و کارشناسان شيمي اداره مي شود. با عنايت به گسترش فراگير فرآيند توليد و توسعه، در کشور، توجه بيشتر به علم شيمي از ضروريات محسوب مي گردد. در حال حاضر، رشته شيمي در مقطع کارشناسي در سه گرايش: شيمي محض، شيمي کاربردي و شيمي دبيري در اغلب دانشگاههاي کشور ارائه مي گردد. خوشبختانه مقاطع تحصيلات تکميلي در گرايشهاي متفاوت اين رشته، در تعداد قابل توجهي از دانشگاههاي مملکت داير است و با توجه به سابقه طولاني رشته شيمي در دانشگاههاي ايران، توان علمي متخصصان اين رشته در وضعيت مطلوب و قابل قبولي است.


تعريف و هدف

دوره کارشناسي شيمي يکي از دوره هاي آموزش عالي است که داراي سه شاخه: شيمي محض، شيمي کاربردي و شيمي دبيري مي باشد. هدف آن، آموزش و تربيت کارشناسان متخصص در زمينه هاي آموزش شيمي در دوره هاي مختلف دبيرستاني، راهنمايي و تربيت کمک پژوهشگر، آماده نمودن دانشجويان براي ورود به دوره کارشناسي ارشد و دکتري در ارتباط با تربيت کادر آموزشي و پژوهشي مورد نياز دانشگاهها و موسسات تحقيقاتي و تربيت متخصصان مورد نياز صنايع شيميايي کشور است.
کارشناسان شيمي علاوه بر داشتن واحدهاي مشترک درسي، واحدهاي اختصاصي شاخه خاص خود را مي گذرانند؛ البته دانشجويان براي انتخاب 15 واحد درسي حق انتخاب و آزادي عمل دارند (به جز گرايش دبيري که 3 واحد انتخابي دارند). با انتخاب درست اين واحدها، دانشجويان در گرايش تخصصي تري مانند: شيمي فيزيک، شيمي تجزيه، شيمي آلي، شيمي معدني، شيمي پليمر، بيوشيمي و ديگر گرايشها اطلاعات تخصصي تري را کسب مي نمايند.


اهميت و جايگاه در جامعه


شيمي تنها علمي است که 104 عنصر طبيعت را همراه نام خود دارد و بررسي خواص، ساختمان، ترکيبات و اهميت آنها در محدوده علم شيمي است. از آن جايي که جهان مادي از اين عناصر تشکيل شده است، هيچ چيز در هيچ جا نمي توان يافت که بي نياز از علم شيمي باشد. به عبارت ديگر، آثار شيميايي در تمام کائنات يافت مي شود؛ به طوري که اگر لحظه اي فعاليتهاي شيميايي از کائنات حذف شود،بلافاصله همه چيز متوقف خواهد گرديد؛ ديگر نوري از خورشيد ساطع نخواهد شد،حياتي نخواهد بود، سوخت و سازي در بدن جانوران و گياهان انجام نخواهد گرفت و ... . همه تحولات مادي در جامعه به شيمي وابسته است. اگر واکنشهاي شيميايي نباشند هيچ گونه توليدي رخ نمي دهد، هيچ فعاليت اقتصادي وجود نخواهد داشت و هيچ ماده اي نخواهد بود که ساخت و سازي انجام گيرد.


مجموعه آنچه بيان شد نشانگر اهميت شيمي و فرآيندهاي آن در جامعه است. فعاليتهاي عمده جامعه از جمله: کاربرد نفت، گاز، پتروشيمي، لاستيک، پلاستيک، صنايع غذايي، صنايع نساجي، دارويي، کشاورزي و... همگي شيميايي هستند. افرادي که در جهان در ارتباط با علم شيمي کار مي کنند بدون شک بيشتر از تمام علوم ديگر هستند.