化學五大分支有五個主要分支,每個分支都有很多研究領域。
分析化學使用定性和定量觀察來識別和測量物質的物理和化學性質。從某種意義上說,所有的化學都是分析性的。
物理化學結合了化學和物理。物理化學家研究物質和能量如何相互作用。熱力學和量子力學是物理化學的兩個重要分支。
有機化學專門研究含碳化合物。碳有許多獨特的性質,使它能夠形成復雜的化學鍵和非常大的分子。有機化學被稱為“生命的化學”,因為構成活組織的所有分子都含有碳。
無機化學研究無碳物質,如金屬和氣體,作為其組成的壹部分。
生物化學是對發生的化學過程的研究。在有機體中,
在這些廣泛的類別中,我們的研究領域數不勝數,其中許多對我們的日常生活有著重要的影響。化學家改進了許多產品,從我們吃的食物和穿的衣服到我們用來建造房屋的材料。化學有助於保護我們的環境和尋找新能源。
食品化學
食品科學涉及食品的三種生物成分:碳水化合物、脂類和蛋白質。碳水化合物是糖和澱粉,是細胞運轉所需的化學燃料。脂類是脂肪和油,是細胞膜的重要組成部分,對體內器官起潤滑和緩沖作用。由於每克脂肪的能量是碳水化合物或蛋白質的2.25倍,許多人試圖限制其攝入量以避免超重。蛋白質是由100到500個或更多的氨基酸組成的復雜分子,這些氨基酸相互連接並折疊成每個細胞的結構和功能所必需的三維形狀。我們的身體可以合成壹些氨基酸,但是其中的八種,也就是必需氨基酸,必須是我們食物的壹部分。食品科學家還關註食物中的無機成分,如水、礦物質、維生素和酶。
食品化學家改善了我們食品的質量、安全性、儲存和味道。食品化學家可以為私營企業開發新產品或改進加工工藝。他們還可能為* * *機構,如食品藥品監督管理局,檢查食品和食品處理人員,以保護我們免受汙染或有害做法。食品化學家測試產品,為營養標簽提供信息,或確定包裝和儲存如何影響食品的安全和質量。香料專家使用化學物質來改變食物的味道。化學家還可以研究其他方法來提高感官吸引力,如增強顏色、氣味或質地。
環境化學
環境化學家研究化學物質如何與自然環境相互作用。環境化學是壹門跨學科的研究,包括分析光譜學。
來自路易斯安那州立大學(LSU)化學系的科學家在《美國質譜學會雜誌》上發表了壹項新的研究,他們著手將激光技術應用於法醫領域。
他們發現了壹個指紋。這項技術可以捕獲指紋中包含的分子,包括脂質、蛋白質、遺傳物質甚至微量爆炸物,並可以進壹步分析。這種新工具基本上消除了在犯罪現場識別指紋化學成分的神秘。
這種工具使用鏡子和光纖將激光聚焦在含有指紋的表面上。根據LSU科學研究所的博客,激光加熱表面的水或水分,導致水中的化學鍵拉伸和振動。所有這些集中的能量將導致水“爆炸”,將其轉化為氣體,並分離出DNA等生物分子。這個過程被稱為激光燒蝕。
接下來是壹個小型真空泵系統,它將水和分子吸入壹個微型過濾器,可以捕捉人們手指留下的壹切。法醫科學家可以將這些內容放入質譜儀或氣相色譜-質譜儀等分析設備中。
重要的是,這種激光燒蝕技術可以輕松捕捉多孔表面的指紋,如紙板(傳統的法醫方法壹直不太成功)。
為了測試他們的新技術,研究人員將指紋放在許多不同的表面類型上,包括玻璃、塑料、鋁和紙板。根據LSU科學學院的博客,這些指紋上有各種各樣的物質,如咖啡因、防腐霜、避孕套潤滑劑和TNT。化學家可以在每次指紋采集後通過質譜鑒定這些物質。
生命科學撰稿人Traci Pedersen補充報道。
附加資源美國化學學會