مواد شیمیایی آزمایشگاهی پرکاربرد در توسعه و تحقیقات علمی

مواد شیمیایی آزمایشگاهی پرکاربرد در توسعه و تحقیقات علمی

مواد شیمیایی آزمایشگاهی، به عنوان مهم ترین ابزار ها برای ادامه اکتشافات علمی و پزشکی انسان مدرن شناخته می شوند. احتمالا برای یک بار هم که شده تجربه هیجان انگیز حضور در یک آزمایشگاه علمی و تماشای آزمایشگاه شیمیایی را داشته اید. این فرصت را یافته اید تا ترکیب شدن 2 ماده مختلف و یک اتفاق کمیاب را ببینید. این اتفاقات کوچک تنها بخشی ناچیز از فعالیت های بزرگی هستند که همین امروز در آزمایشگاه های حرفه ای سراسر جهان به وقوع می پیوندند. شاید نکته ای که کمتر به آن توجه کرده ایم، این باشد که چه موادی در آزمایشگاه استفاده می شود تا اکتشافاتی در جهان علم و شیمی به ثبت برسند. در جهان بی پایان پژوهش و تحقیقات علمی، مواد آزمایشگاهی نقش بسیار ارزشمند و بنیادی ایفا می‌کنند. این مواد، ستون فقرات هر آزمایشگاه علمی را تشکیل داده و به تحقیقات و آزمایش‌های انجام شده جهت دستیابی به دانش علمی و فهم بهتر از جهان اطراف کمک می‌کنند. ما در این مقاله تلاش کرده ایم تا تعدادی از مهمترین مواد شیمیایی آزمایشگاهی را که در پروسه تحقیقات علمی کاربرد های بسیاری دارند، به شما معرفی کنیم. در ادامه با 8 ماده بسیار پرکاربرد آشنا خواهیم شد و ویژگی های هر یک را خواهیم شناخت.  

8 مواد شیمیایی آزمایشگاهی موثر در تحقیقات را بشناسید:

1.  هیدروژن پراکسید
2. نیتریک اسید
3. اتانول
4.  ایزوپروپیل الکل
5.  اسید سیتریک
6.  آب اکسیژنه 
7.   آمونیوم پر سولفات 
8.  بوریک اسید 

آیا شما هم مواد شیمیایی پر کاربرد دیگری را می شناسید؟

هیدروژن پراکسید چیست و چرا در توسعه مواد شیمیایی استفاده می شود؟

هیدروژن پراکسید(Hydrogen peroxide) یک ترکیب شیمیایی با فرمول H₂O₂ است. این ماده به صورت یک مایع بی‌رنگ با طعم ترش شناخته می شود و همانطور که از فرمول شیمیایی آن بر می آید، از دو اتم هیدروژن(H) و دو اتم اکسیژن(O) تشکیل شده است. هیدروژن پراکسید به عنوان یک اکسایش‌دهنده قوی شناخته می‌شود و نقش فوق العاده زیادی در آزمایش های علمی دارد. در ادامه به مواردی می پردازیم که نشان دهنده اهمیت این ماده شیمیایی آزمایشگاهی در آزمایشگاه های سراسر جهان هستند. 

• خاصیت آنتی‌اکسیدانی: هیدروژن پراکسید(H₂O₂) به عنوان یک آنتی‌اکسیدان استفاده می شود  و می‌تواند در پروسه حذف و یا کاهش افزونه های اکسیدی در سیستم‌های زیستی و شیمیایی موثر باشد.
• آنتی‌سپتیک و ضدعفونی کننده: Antiseptic یا خاصیت ضد عفونی کنندگی، در ضدعفونی کردن جراحی‌ها و محیط‌های آزمایشگاهی به کار می‌رود. هیدروژن پراکسید به دلیل خاصیت ضد باکتری و ضد میکروبی خود، در این فرآیند استفاده می شود.
• پاکسازی و از بین برنده مواد آلی: هیدروژن پراکسید در صنایع شیمیایی و آزمایشگاهی، برای پاکسازی و از بین بردن مواد آلی از تجهیزات و نمونه‌های آزمایشگاهی استفاده می‌شود.
• تصفیه آب: هیدروژن پراکسید در صنایع آب و فاضلاب، به عنوان یک ماده ضدعفونی و اکسیده کننده در روند تصفیه آب مورد استفاده قرار می‌گیرد. 
• آزمایش‌های شیمیایی: در محیط آزمایشگاهی، هیدروژن پراکسید برای اجرای انواع آزمایش‌ها و تهیه انواع محلول‌های شیمیایی استفاده می شود.

نیتریک اسید، یک ماده شیمیایی قدرتمند

در میان مواد شیمیایی، نیتریک اسید (HNO₃) یک ترکیب شیمیایی قوی و بسیار منحصر بفرد است. نیتریک اسید با فرمول شیمیایی HNO₃؛ ماده ای است که در آب حل می شود و به صورت یک اسید قوی شناخته می‌شود. ویژگی‌ها و کاربردهای نیتریک اسید به عنوان یک ماده شیمیایی آزمایشگاهی مهم به شرح زیر هستند:‌

• 1. ویژگی اسیدی: اسید نیتریک در جهان مواد شیمیایی موثر، به عنوان یک اسید فعال شناخته می‌شود که در تقابل با مواد آلی و غیرآلی مختلف، اسیدیته خود را نشان می‌دهد.
• 2. خاصیت اکسیده‌کنندگی: این ماده اسیدی، به عنوان یک اکسیده‌کننده بسیار قوی عمل میکند و این توانایی را دارد تا مواد را به وضعیت اکسیده ببرد.
• 3. تولید نیترات ها: اسید نیتریک برای تولید نیترات ها که در کودها و مواد شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرند،کاربرد های بسیاری دارد.
• 4. قابلیت تصفیه آب: جالب است بدانید در فرآیند تصفیه آب، اسید نیتریک را به عنوان یک عامل اکسیده‌کننده و ضدعفونی‌کننده که قدرت بسیار بالایی دارد استفاده می کنند. 
• 5. . تولیدات صنعتی: اسید نیتریک به عنوان یکی از مهم ترین مواد اولیه در صنایع شیمیایی مختلف و داروسازی مورد استفاده قرار می گیرد.
• 6. کاربرد های آزمایشگاهی: از این ماده در آزمایشگاه‌ها برای تهیه محلول‌های شیمیایی و همچنین انجام فرآیند های شیمی استفاده می شود.

اتانول، و کاربرد های آزمایشگاهی

اتانول، که آن را با نام اتیل الکل هم می شناسیم، با فرمول شیمیایی C₂H₅OH، در میان مواد شیمیایی یک عنصر پرکاربرد با نام های متعدد است. در ادامه به بررسی برخی از مهم ترین ویژگی‌ها و کاربردهای اتانول (ethanol)در آزمایشگاه به شرح زیر هستند: 

• 1. خاصیت حلالیت قوی: اتانول را می توان یک حلال بسیار کاربردی در حل کردن و مخلوط شدن با انواع مواد شیمیایی، مواد آلی، و ترکیبات دیگر در آزمایشگاه استفاده می‌شود.
• 2. تنظیم غلظت: اتانول به عنوان یک محلول تنظیم کننده غلظت مواد و تهیه محلول‌های مختلف در آزمایشگاه استفاده می‌شود.
• 3. ضدعفونی کنندگی: در میان مواد شیمیایی با خاصیت آنتی باکتریال، اتانول با ویژگی ضد عفونی کنندگی خود، باعث می‌شود که در تهیه محلول‌های ضدعفونی مورد استفاده در آزمایشگاه‌های پزشکی و بیولوژیکی استفاده شود.
• 4. آزمایش های شیمیایی: اتانول در برخی از تست‌ها و تجزیه و تحلیل‌های شیمیایی به عنوان عامل اکسیده‌کنندکی به کار می‌رود.
• 5. پژوهش های بیولوژیکی: این ماده در تحقیقات بیولوژیکی به عنوان یک حلال متداول برای انجام انواع آزمایش‌ها، کشت سلول، و تحقیقات مولکولی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• 6. صنعت ژنتیک: اتانول به عنوان یک ماده آزمایشگاهی مهم در صنعت ژنتیک، برای تصفیه ویروس‌ها و باکتری‌ها در فرآیندهای تهیه  DNA و RNA استفاده می شود.

ایزوپروپیل الکل، ماده ای با قابلیت تبخیر بسیار پایین

ایزوپروپیل الکل یا  2-پروپانول، را با فرمول شیمیایی C₃H₈O می شناسیم. این ماده شیمیایی نوعی الکل است که با کاربردهای خاص ضدعفونی کنندگی خود در زمینه‌های مختلف شناخته می‌شود. درباره این ماده می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• 1. حلالیت: در صنایع مختلف، از ایزوپروپیل الکل به عنوان یک حلال با قدرت بسیار بالا و تاثیر قابل توجه در فرآیند حلال کردن مواد شیمیایی و ترکیبات دیگر استفاده می شود.
• 2. ضدعفونی: این ماده آزمایشگاهی شیمیایی، در صنایع پزشکی، آرایشی و بهداشتی به عنوان یک ماده ضدعفونی‌کننده استفاده می شود. همچنین برای آنتی باکتریال نمودن سطوح به صورت گسترده ای این ماده استفاده می شود.
• 3. تولید عطر و ادکلن: در فعالیت های مربوط به عطرسازی، ایزوپروپیل الکل به عنوان یک اسانس استفاده می‌شود.
• 4. استفاده در آزمایشگاه: در فرآیند تجزیه، تهیه و تحلیل محلول های آزمایشگاهی از ایزوپروپیل الکل به عنوان یک حلال آزمایشگاهی استفاده می شود. 
• 5. تولید محصولات بهداشتی: ایزوپروپیل الکل، در پروسه تهیه محصولات بهداشتی از جمله محصولات مراقبت از پوست و ضدعفونی‌کننده‌ها، کاربرد های بسیار دارد. 

اسید سیتریک، نوعی اسید آلی موجود در لیموترش

اسید سیتریک(citric acid) نوعی اسید آلی با فرمول شیمیایی C₆H₈O₇ است که به طور طبیعی در میوه‌هایی مانند لیموترش و پرتقال، یافت می‌شود.یکی از مهم ترین تولید کنندگان این ماده شیمیایی کشور چین است. این نوع هیدروکسی اسید  مهم در فعالیت هایی چون آشپزی، تولیدات غذایی، و داروسازی کاربرد دارد. برخی از ویژگی‌ها و کاربردهای اسید سیتریک به شرح زیر هستند: 

• 1. اسید طبیعی: جالب است بدانید این نوع اسید طبیعی که کشف آن به جابر این حیان  نسبت داده می شود، به طور طبیعی در میوه‌ها یافت می‌شود و برای القای طعم تندی در محصولات غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. 
• 2. تولیدی عطر و ادکلن: در صنعت عطرسازی،اسید سیتریک به عنوان یک ترکیب طبیعی برای تهیه عطر و ادکلن مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• 3. محافظت از تولیدات غذایی: این ماده آزمایشگاهی شیمیایی، برای محافظت از مواد غذایی در برابر اکسیداسیون، تغییرات رنگ و طعم مورد استفاده قرار میگیرد.  
• 4. تولید اسید آسکوربیک: همچنین از اسید سیتریک برای تولید اسید آسکوربیک یا (ویتامین C) استفاده می شود. 
• 5. تحقیقات و آزمایشات علمی: این ماده شیمیایی به عنوان یک ماده شیمیایی در پیشبرد آزمایشات علمی و تحقیقات شیمیایی استفاده می‌شود.

آب اکسیژنه یا هیدروژن دی اکساید چیست؟

برای آن که بهتر بتوانیم مواد شیمیایی را بشناسیم، بهتر است درباره آب اکسیژنه مطالعه کنیم. این ماده نوعی آب است که عنصر اکسیژن به آن افزوده شده است. این ماده نوعی اکسنده متداول است و  اکسیژن افزوده شده به عنوان یک ترکیب نگهدارنده در آب حل می‌شود. برخی از مهم ترین ویژگی‌ها و کاربردهای آب اکسیژنه یا H2O2 به شرح زیر هستند: 

• 1. افزاینده اکسیژن محلول: همانطور که مشخص است، آب اکسیژنه دارای سطوح بیشتری از اکسیژن محلول است. این عامل سبب شده است تا از این ماده  برای تامین نیازهای اکسیژنی موجودات زنده در آب (از جمله آبزیان) استفاده شود.
• 2. پایداری کیفیت آب: یکی از مهم ترین روش هایی که برای حفظ کیفیت آب مورد استفاده قرار میگیرد،  افزایش مقدار اکسیژن در آب است. 
• 3. پرورش ماهی: استفاده می شود. 
• 4. تحقیقات علمی و توسعه مواد شیمیایی: در بسیاری از آزمایشگاه‌ها و پژوهش های علمی، آب اکسیژنه برای حفظ شرایط زیستی موجودات زنده در آزمایش ها استفاده می شود. 

آمونیوم پر سولفات، نوعی ترکیب معدنی مهم در میان مواد شیمیایی

آمونیوم پرسولفات Ammonium persulfate، یک ترکیب شیمیایی است که در واقع به عنوان یک منبع اکسیژن برای فرآیندهای شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخی از مهم تری ویژگی‌ها و کاربردهای آمونیوم پرسولفات به عنوان یک ماده شیمیایی مهم شرح زیر هستند:  

• 1. اکسنده: آمونیوم پرسولفات را اصولا به عنوان یک ماده اکسایش کننده قوی می شناسیم که  در فرایندهای اکسایش مواد آلی و غیرآلی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• 2. تولید گازهای اکسید نیتروژن: از این ماده در تولید گازهای اکسید نیتروژن (از جمله دی‌اکسید نیتروژن) به عنوان یک عامل اتکای آزمایشگاهی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• 3. استفاده در آزمایشگاه: در آزمایشگاه‌ها و واکنش های شیمیایی، آمونیوم پرسولفات به عنوان یک منبع اکسیژن در واکنش‌ها کاربرد دارد. 
• 4. تزریق هوا در چاه‌ نفت: در صنایع نفت از این ماده شیمیایی آزمایشگاهی برای تزریق هوا به چاه‌های نفت به منظور افزایش استخراج نفت استفاده می شود.
• 5. خنک‌کننده سیستم‌های حرارتی: هم چنین آمونیوم پر سولفات برای خنک نمودن سیستم های حرارتی استفاده می شود. 

بوریک اسید، یک ماده شیمیایی ملایم 

Boric acid، یا بوراسیک را یک اسید ملایم میدانیم که به شکل بلور هایبی رنگ  و یا پودر سفید حلال در آب موجود است. بوریک اسید یک ترکیب شیمیایی با فرمول H₃BO₃ است که در صنعت و آزمایشگاه‌ها به عنوان یک ماده شیمیایی کاربردی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخی از مهم ترین ویژگی‌ها و کاربردهای بوریک اسید به شرح زیر هستند:

• 1. خاصیت آنتی‌باکتریال و ضد قارچ: این ماده شیمیایی به عنوان یک ضد باکتریال و ضد قارچ مورد استفاده در تهیه محصولات ضد عفونی و ضد قارچ در داروسازی و محصولات بهداشتی قرار می‌گیرد. 
• 2. حفاظت از چوب: این اسید ملایم برای حفاظت از چوب در برابر حشرات و  انواع میکروب‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• 3. آتش‌نشانی: این ماده شیمیایی آزمایشگاهی، به عنوان یک ماده مقاوم به آتش در محصولات آتش‌نشانی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• 4. ترمیم عدسی چشمی: در علم پزشکی، بوریک اسید در فرآیند ترمیم عدسی چشمی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• 5. آنتی‌سپتیک و آنتی‌پرسپیرانت:  هم چنین در تهیه انواع ضدعفونی‌کننده‌ها و محصولات آرایشی به عنوان آنتی‌سپتیک و آنتی‌پرسپیرانت (ضد پیری) کاربرد دارد.
• 6. صنعت تولید کاغذ: مواد شیمیایی مورد استفاده در صنعت کاغذ اهمیت بسیاری دارند. در فرآیند تولید کاغذ، از این ماده به عنوان نگهدارنده استفاده می شود.  

در این مقاله تلاش نمودیم تا تعدادی از مهم ترین مواد شیمیایی آزمایشگاهی که کاربرد های بسیاری دارند را معرفی کنیم. این دسته از مواد در فرایند انجام پژوهش های شیمیایی که به جهت توسعه دانش شیمی و بهبود شرایط تولیدات شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرند. در صورتی که سوالی در زمینه انواع مواد شیمیایی و مواد آزمایشگاهی دارید، می توانید با کارشناسان ما در تیم نُـوا شیمی در ارتباط باشید.