La química y sus aplicaciones

Es la ciencia que se encarga del estudio de las propiedades, composición, y componentes, de la materia. Conformada por un conjunto de leyes y teorías que también describen y explican el comportamiento de la materia, su interacción, sus cambios y combinaciones. De igual modo, también realiza un amplio estudio de las reacciones en las que la materia se ve involucrada al transformarse unas sustancias en otras con la utilización o liberación de energía. En su etimología, es posible que la palabra química se haya originado del vocablo quemia (fusionar), o también de la palabra alquimia, ya que esta ciencia surge como producto de la evolución de la alquimia. La química es considerada la ciencia central debido a que varios expertos de diversos campos como la física, la biología, la geología, la medicina, la ingeniería o la astronomía usan esta ciencia para la resolución de problemas de gran índole. Por ello, dichos expertos deben tener conocimientos básicos de química. Esta ciencia se apoya en los fundamentos matemáticos y físicos, pero a su vez sirve de base para las ciencias biológicas. Sin embargo, esta no ha sido una definición constante ya que esta ha experimentado cambios a lo largo de los años:

• Robert Boyle sostenía que la química comprendía el estudio de los cuerpos mezclados.
• George Stahl la relacionaba con el funcionamiento de mezclas, compuestos o cuerpos.
• Jean-Baptiste Dumas afirmaba que la química estaba comprendida de leyes y efectos de las fuerzas moleculares.
• Finalmente en 1988, el profesor Raymond Chang le otorgó la definición de “estudio de la materia”.

Aplicaciones: 

La química es imprescindible para la vida humana, sin ella, muchas de las cosas que conocemos y experimentamos no existirían y viviríamos en una civilización totalmente diferente a la que conocemos. La química posee diversas aplicaciones en varios campos científicos y también ha colaborado con el desarrollo y evolución de estos a lo largo del tiempo.

En la medicina:

Sus conocimientos son utilizados para la elaboración de medicamentos con agua oxigenada, yodo, bicarbonato de sodio, hidróxido de aluminio, nitrato de plata, clorato de potasio, etc. También permite la fabricación de productos de limpieza, plástico para las jeringas, prótesis, cápsulas, envases, bolsas de sangre y de suero, guantes de látex, hilo quirúrgico para las operaciones, anestesia, etc. De igual manera, ayuda de manera indirecta al tratamiento de enfermedades como la diabetes mediante inyección de insulina o fármacos hipoglucemiantes orales; o con la insuficiencia renal, cuyo tratamiento deriva en el uso de filtros para la hemodiálisis o el uso del catéter, dispositivo con forma de tubo que puede ser introducido dentro de una vena o tejido para el drenaje de los líquidos para aplicar la inyección de otros fármacos. También se debe considerar el uso de nanopartículas, que transportan los fármacos a las células diana o blanco.

En la biología: 

La química colabora con el análisis y estudio de cambios y propiedades de la materia viva a nivel molecular o atómico y los procedimientos metabólicos de los seres vivientes. Tal es el caso del proceso anabólico de las fotosíntesis en las plantas, los ácidos nucleicos de las células, la transferencia de información genética, la secuenciación del genoma, la digestión de alimentos, la respiración aeróbica y anaeróbica, la estructura y características de los monosacáridos (base para los carbohidratos), de los péptidos (base de las proteínas), y los nucleótidos (para los ácidos nucleicos), el agua y las reacciones que la involucran y que se llevan a cabo en los organismos vivientes, estudio de las enzimas por la cinética química, debido a que son proteínas con función de catalizadores naturales, la transmisión de calor en un sistema termodinámico, etc.

En la industria: 

Industria petroquímica: Fabricación de petróleo y sus derivados, del gas natural, fabricación de combustibles y de carburantes (sustancia o compuesto orgánico mezclado con un gas usado para motores de explosión y de combustión interna). También se obtiene resinas de metanol (fabricación de gomas, plástico, y detergentes) y poliuretanos (fabricación de colchones y plástico).

Industria de alimentos: Fabricación de aditivos como la linaza en el pan integral (proteína combinada), colorantes, aromatizantes, edulcorantes, antibacterianos, formación de manteca de cacao, de vaca y de cerdo, aceite de oliva y de ricino, etc.

Industria cosmética: Uso de la glicerina para la elaboración de jabones, cremas hidratantes y lubricantes, el gel de sílice, forma granular del dióxido de silicio, utilizado para reducir la humedad en espacios cerrados, el benzoato de sodio combinado con el sorbato de potasio retrasa la aparición de hongos y bacterias en cremas y lociones, el uso de la vaselina para la elaboración de cremas hidratantes y cicatrizantes, etc.

Industria metalúrgica: El uso de mercurio para la fabricación de termómetros o para formar amalgama con el oro y por destilación separar la ganga del mineral valioso, la formación de escorias con calcita y cuarzo para la obtención del hierro, el proceso de lixiviación del oro, el cual consiste en la obtención de solutos con un disolvente líquido y resulta más económico y eficaz.