О журнале

Астрохимия

Астрохимия — это изучение количества и реакций молекул во Вселенной, а также их взаимодействия с излучением. Эта дисциплина представляет собой перекрытие астрономии и химии. Слово «астрохимия» можно применить как к Солнечной системе, так и к межзвездной среде. Изучение содержания элементов и соотношений изотопов в объектах Солнечной системы, таких как метеориты, также называют космохимией, а изучение межзвездных атомов и молекул и их взаимодействия с излучением иногда называют молекулярной астрофизикой. Образование, атомный и химический состав, эволюция и судьба облаков молекулярного газа представляют особый интерес, поскольку именно из этих облаков формируются солнечные системы.

Бионеорганическая химия

Бионеорганическая химия — это область, изучающая роль металлов в биологии. Бионеорганическая химия включает в себя изучение как природных явлений, таких как поведение металлопротеинов, так и искусственно введенных металлов, в том числе несущественных, в медицине и токсикологии. Многие биологические процессы, такие как дыхание, зависят от молекул, относящихся к области неорганической химии. Дисциплина также включает изучение неорганических моделей или имитаторов, имитирующих поведение металлопротеинов. Как смесь биохимии и неорганической химии, бионеорганическая химия важна для выяснения значения белков-переносчиков электронов, связывания и активации субстратов, химии переноса атомов и групп, а также свойств металлов в биологической химии. Успешное развитие действительно междисциплинарной работы необходимо для развития бионеорганической химии.

Ионное соединение

В химии ионное соединение — это химическое соединение, состоящее из ионов, удерживаемых вместе электростатическими силами, называемыми ионной связью. Соединение в целом нейтрально, но состоит из положительно заряженных ионов, называемых катионами, и отрицательно заряженных ионов, называемых анионами. Это могут быть простые ионы, такие как ионы натрия и хлорида в хлориде натрия, или многоатомные ионы, такие как ионы аммония и карбоната в карбонате аммония. Отдельные ионы внутри ионного соединения обычно имеют несколько ближайших соседей, поэтому считаются не частью молекул, а частью непрерывной трехмерной сети. Ионные соединения обычно образуют кристаллические структуры в твердом состоянии.

Биоорганическая химия

Биоорганическая химия — научная дисциплина, объединяющая органическую химию и биохимию. Это та отрасль науки о жизни, которая занимается изучением биологических процессов химическими методами. Функции белков и ферментов являются примерами этих процессов. Иногда биохимия используется как синоним биоорганической химии; разница в том, что биоорганическая химия — это органическая химия, ориентированная на биологические аспекты. В то время как биохимия стремится понять биологические процессы с помощью химии, биоорганическая химия пытается расширить органо-химические исследования (то есть структуры, синтез и кинетику) в сторону биологии. При исследовании металлоферментов и кофакторов биоорганическая химия пересекается с бионеорганической химией.

Биофизическая химия

Биофизическая химия — физическая наука, использующая понятия физики и физической химии для изучения биологических систем. Наиболее общей чертой исследований по этой теме является поиск объяснения различных явлений в биологических системах либо с точки зрения молекул, составляющих систему, либо с точки зрения надмолекулярной структуры этих систем. Помимо биологических применений, недавние исследования показали прогресс и в медицинской сфере.

Ароматические соединения

Ароматические соединения, также известные как «моно- и полициклические ароматические углеводороды», представляют собой органические соединения, содержащие одно или несколько ароматических колец. Слово «ароматический» происходит от прошлого группирования молекул на основе запаха, еще до того, как были поняты их общие химические свойства. Существующее определение ароматических соединений не имеет никакого отношения к их запаху. Гетероарены тесно связаны, поскольку по крайней мере один атом углерода группы CH заменен одним из гетероатомов кислорода, азота или серы. Примерами небензольных соединений с ароматическими свойствами являются фуран, гетероциклическое соединение с пятичленным кольцом, включающим один атом кислорода, и пиридин, гетероциклическое соединение с шестичленным кольцом, содержащим один атом азота. Углеводороды без ароматического кольца называются алифатическими.

Поточная химия

В проточной химии химическая реакция протекает в непрерывном потоке, а не при серийном производстве. Другими словами, насосы перекачивают жидкость в реактор, и там, где трубы соединяются друг с другом, жидкости контактируют друг с другом. Если эти жидкости реакционноспособны, происходит реакция. Химия потоков — это хорошо зарекомендовавший себя метод, который можно использовать в больших масштабах при производстве больших количеств данного материала. Однако этот термин был придуман химиками лишь недавно для его применения в лабораторных масштабах и описывает небольшие пилотные установки и лабораторные установки непрерывного действия. Часто используют микрореакторы.

Агрохимия

Сельскохозяйственная химия — это изучение химии, особенно органической химии и биохимии, связанных с сельским хозяйством. Сюда входит сельскохозяйственное производство, использование аммиака в удобрениях, пестицидах и то, как биохимия растений может использоваться для генетического изменения сельскохозяйственных культур. Сельскохозяйственная химия — это не отдельная дисциплина, а общая нить, связывающая воедино генетику, физиологию, микробиологию, энтомологию и множество других наук, связанных с сельским хозяйством. Сельскохозяйственная химия изучает химический состав и реакции, связанные с производством, защитой и использованием сельскохозяйственных культур и домашнего скота. Его прикладные научные и технологические аспекты направлены на повышение урожайности и улучшение качества, что имеет множество преимуществ и недостатков.

Судебная химия

Судебная химия - это применение химии и ее подобласти, судебной токсикологии, в правовой среде. Судмедэксперт может помочь в идентификации неизвестных материалов, найденных на месте преступления. Специалисты в этой области располагают широким набором методов и инструментов, помогающих идентифицировать неизвестные вещества. К ним относятся высокоэффективная жидкостная хроматография, газовая хроматография-масс-спектрометрия, атомно-абсорбционная спектроскопия, инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье и тонкослойная хроматография. Диапазон различных методов важен из-за разрушительного характера некоторых инструментов и количества возможных неизвестных веществ, которые могут быть обнаружены на месте происшествия. Судебные химики предпочитают сначала использовать неразрушающие методы, чтобы сохранить доказательства и определить, какие разрушительные методы дадут наилучшие результаты. Наряду с другими судебно-медицинскими экспертами судебные химики обычно дают показания в суде в качестве свидетелей-экспертов относительно своих выводов. Судебные химики следуют ряду стандартов, предложенных различными агентствами и руководящими органами, включая Научную рабочую группу по анализу изъятых наркотиков. В дополнение к стандартным операционным процедурам, предложенным группой, отдельные агентства имеют свои собственные стандарты обеспечения качества и контроля качества своих результатов и своих инструментов. Чтобы гарантировать точность своих отчетов, судебные химики регулярно проверяют и проверяют, что их инструменты работают правильно и по-прежнему способны обнаруживать и измерять различные количества различных веществ.

Геохимия

Геохимия — это наука, которая использует инструменты и принципы химии для объяснения механизмов, лежащих в основе основных геологических систем, таких как земная кора и ее океаны. Область геохимии выходит за пределы Земли, охватывая всю Солнечную систему, и внесла важный вклад в понимание ряда процессов, включая мантийную конвекцию, образование планет и происхождение гранита и базальта. Это интегрированная область химии и геологии.

нефтехимическая

Нефтехимия (иногда сокращенно нефтехимия) — это химические продукты, получаемые из нефти путем переработки. Некоторые химические соединения, полученные из нефти, также получают из других видов ископаемого топлива, таких как уголь или природный газ, или из возобновляемых источников, таких как кукуруза, пальмовые фрукты или сахарный тростник. Двумя наиболее распространенными нефтехимическими классами являются олефины (включая этилен и пропилен) и ароматические соединения (включая изомеры бензола, толуола и ксилола). Нефтеперерабатывающие заводы производят олефины и ароматические соединения методом флюид-каталитического крекинга нефтяных фракций. Химические заводы производят олефины путем парового крекинга сжиженного природного газа, такого как этан и пропан. Ароматические соединения производятся каталитическим риформингом нафты. Олефины и ароматические соединения являются строительными блоками для широкого спектра материалов, таких как растворители, моющие средства и клеи. Олефины являются основой полимеров и олигомеров, используемых в пластмассах, смолах, волокнах, эластомерах, смазочных материалах и гелях.

Медицинская химия

Медицинская или фармацевтическая химия — это научная дисциплина на стыке химии и фармации, занимающаяся проектированием и разработкой фармацевтических препаратов. Медицинская химия включает идентификацию, синтез и разработку новых химических веществ, пригодных для терапевтического использования. Он также включает изучение существующих лекарств, их биологических свойств и их количественных связей структура-активность (QSAR). Медицинская химия - это междисциплинарная наука, сочетающая органическую химию с биохимией, вычислительной химией, фармакологией, молекулярной биологией, статистикой и физической химией. .

Фитохимия

Фитохимия — это изучение фитохимических веществ, которые представляют собой химические вещества, полученные из растений. Фитохимики стремятся описать структуру большого числа вторичных метаболитов, обнаруженных в растениях, функции этих соединений в биологии человека и растений, а также биосинтез этих соединений. Растения синтезируют фитохимические вещества по многим причинам, в том числе для защиты от атак насекомых и болезней растений. Соединения, обнаруженные в растениях, разнообразны, но большинство из них можно сгруппировать в четыре основных биосинтетических класса: алкалоиды, фенилпропаноиды, поликетиды и терпеноиды. Фитохимию можно рассматривать как раздел ботаники или химии. Мероприятия можно проводить в ботанических садах или на природе с помощью этноботаники. Фитохимические исследования, направленные на использование человеком (т.е. открытие лекарств), могут подпадать под дисциплину фармакогнозии, тогда как фитохимические исследования, сосредоточенные на экологических функциях и эволюции фитохимических веществ, вероятно, подпадают под дисциплину химической экологии. Фитохимия также имеет отношение к области физиологии растений.

Радиохимия

Радиохимия - это химия радиоактивных материалов, где радиоактивные изотопы элементов используются для изучения свойств и химических реакций нерадиоактивных изотопов (часто в рамках радиохимии отсутствие радиоактивности приводит к тому, что вещество описывается как неактивное, поскольку изотопы стабильны). . Большая часть радиохимии посвящена использованию радиоактивности для изучения обычных химических реакций. Это сильно отличается от радиационной химии, где уровни радиации слишком низкие, чтобы влиять на химию. Радиохимия включает изучение как природных, так и искусственных радиоизотопов.

Стереохимия

Стереохимия, раздел химии, включает изучение относительного пространственного расположения атомов, образующих структуру молекул, и манипулирование ими. В изучении стереохимии основное внимание уделяется взаимоотношениям между стереоизомерами, которые по определению имеют одинаковую молекулярную формулу и последовательность связанных атомов (строение), но различаются геометрическим расположением атомов в пространстве. По этой причине ее также называют трехмерной химией — приставка «стерео-» означает «трехмерность». Стереохимия охватывает весь спектр органической, неорганической, биологической, физической и особенно супрамолекулярной химии. Стереохимия включает методы определения и описания этих связей; влияние на физические или биологические свойства, которые эти отношения придают рассматриваемым молекулам, и способ, которым эти отношения влияют на реакционную способность рассматриваемых молекул (динамическая стереохимия).

Теоретическая химия

Теоретическая химия — раздел химии, разрабатывающий теоретические обобщения, входящие в теоретический арсенал современной химии: например, понятия о химической связи, химической реакции, валентности, поверхности потенциальной энергии, молекулярных орбиталях, орбитальных взаимодействиях и молекулярных взаимодействиях. Активация. Теоретическая химия объединяет принципы и понятия, общие для всех отраслей химии. В рамках теоретической химии происходит систематизация химических законов, принципов и правил, их уточнение и детализация, построение иерархии. Центральное место в теоретической химии занимает учение о взаимосвязи строения и свойств молекулярных систем. Он использует математические и физические методы для объяснения структуры и динамики химических систем, а также для корреляции, понимания и прогнозирования их термодинамических и кинетических свойств. В самом общем смысле это объяснение химических явлений методами теоретической физики. В отличие от теоретической физики, в связи с большой сложностью химических систем, теоретическая химия, помимо приближенных математических методов, часто использует полуэмпирические и эмпирические методы.

Термохимия

Термохимия — это изучение тепловой энергии, которая связана с химическими реакциями и/или фазовыми изменениями, такими как плавление и кипение. Реакция может выделять или поглощать энергию, и фазовый переход может делать то же самое. Термохимия фокусируется на обмене энергией между системой и ее окружением в виде тепла. Термохимия полезна для прогнозирования количества реагентов и продуктов на протяжении всей реакции. В сочетании с определением энтропии он также используется для прогнозирования того, является ли реакция спонтанной или неспонтанной, благоприятной или неблагоприятной. Эндотермические реакции поглощают тепло, а экзотермические реакции выделяют тепло. Термохимия объединяет понятия термодинамики с понятием энергии в форме химических связей. Предмет обычно включает расчеты таких величин, как теплоемкость, теплота сгорания, теплота образования, энтальпия, энтропия и свободная энергия. Термохимия — это часть более широкой области химической термодинамики, которая занимается обменом всеми формами энергии между системой и окружающей средой, включая не только тепло, но и различные формы работы, а также обмен веществом. При рассмотрении всех форм энергии понятия экзотермических и эндотермических реакций обобщаются на экзергонические реакции и эндергонические реакции.

Вычислительная химия

Вычислительную химию можно использовать для расчета колебательных спектров и нормальных колебательных мод относительно простых молекул. Вычислительные затраты на такие расчеты с более крупными молекулами быстро становятся непомерно высокими, требуя методов эмпирического анализа. К счастью, определенные функциональные группы в органических молекулах постоянно создают ИК- и рамановские полосы в характерной области частот. Эти характеристические полосы называются групповыми частотами. На основе простых классических механических аргументов описывается основа групповых частот. Описаны растяжения линейно связанных осцилляторов и представлен эффект изменения валентного угла. Обсуждаются последствия увеличения длины цепи и, следовательно, числа связанных осцилляторов, а также приводится аналогичный пример изгибных колебаний. На основе этой базовой схемы представлены общие практические правила для некоторых типично встречающихся комбинаций осцилляторов.

Аналитическая химия

Аналитическая химия изучает и использует инструменты и методы для разделения, идентификации и количественного определения веществ. На практике разделение, идентификация или количественная оценка могут составлять весь анализ или сочетаться с другим методом. Разделение изолирует аналиты. Качественный анализ идентифицирует аналиты, а количественный анализ определяет числовое количество или концентрацию. Аналитическая химия состоит из классических мокрых химических методов и современных инструментальных методов. Классические качественные методы используют такие разделения, как осаждение, экстракция и дистилляция. Идентификация может быть основана на различиях в цвете, запахе, температуре плавления, температуре кипения, растворимости, радиоактивности или реакционной способности. Классический количественный анализ использует изменения массы или объема для количественной оценки количества. Для разделения проб можно использовать инструментальные методы с использованием хроматографии, электрофореза или фракционирования в полевом потоке. Затем можно провести качественный и количественный анализ, часто с помощью одного и того же прибора, с использованием взаимодействия света, тепла, электрических или магнитных полей. Часто один и тот же прибор позволяет разделить, идентифицировать и количественно определить аналит.

Полимерная наука

Наука о полимерах или макромолекулярная наука — это раздел материаловедения, занимающийся полимерами, в первую очередь синтетическими полимерами, такими как пластмассы и эластомеры. В области науки о полимерах участвуют исследователи в различных дисциплинах, включая химию, физику и инженерию. Химия полимеров или химия макромолекул занимается химическим синтезом и химическими свойствами полимеров. Физика полимеров занимается физическими свойствами полимерных материалов и техническими применениями. В частности, он стремится представить механические, термические, электронные и оптические свойства полимеров с учетом основных физических явлений, определяющих микроструктуру полимера. Несмотря на то, что физика полимеров возникла как приложение статистической физики к цепным структурам, сейчас она превратилась в самостоятельную дисциплину. Характеристика полимеров связана с анализом химической структуры, морфологии и определением физических свойств в зависимости от композиционных и структурных параметров.