Различные виды химии — химия и биохимия

По сути, химия изучает материю и изменения. То, как химики изучают материю и изменения, и типы изучаемых систем резко различаются. Традиционно химия делится на пять основных поддисциплин: органическая, аналитическая, физическая, неорганическая, и биохимия. За последние несколько лет начали появляться дополнительные концентрации, включая ядерную химию, химию полимеров, биофизическую химию, бионеорганическую химию, химию окружающей среды и так далее. Все эти области химии в некоторой степени рассматриваются на наших занятиях здесь, в UWL, а также в исследовательских интересах нашего факультета на химическом факультете. Следующие описания пяти основных субдисциплин были написаны несколькими нашими преподавателями в своей области знаний. Все наши преподаватели будут рады уточнить и/или обсудить другие аспекты химии, которые не описаны ниже! Аккредитованные программы UW-La Crosse по химии и биохимии сочетают технический, практический исследовательский опыт с развитием практических навыков.

 

Органика Органическая химия  – это раздел химии, который включает изучение молекул жизни. В основном он касается изучения структуры и поведения этих молекул, которые состоят всего из нескольких различных типов атомов: углерода, водорода, кислорода, азота и некоторых других. Это атомы, используемые для создания молекул, необходимых всем растениям и животным для их выживания. Традиционные химики-органики занимаются синтезом новых молекул и разработкой новых реакций, которые могли бы сделать эти синтезы более эффективными. Типы молекул, синтезируемых химиками-органиками, включают полезные вещи, такие как лекарства, ароматизаторы, консерванты, ароматизаторы, пластики (полимеры) и сельскохозяйственные химикаты (удобрения и пестициды), а иногда включают необычные молекулы, встречающиеся в природе, или такие, которые могут просто создать проблему для человека. делать. Кроме того, понимание органической химии необходимо для изучения биохимии и молекулярной биологии, потому что биомолекулы, такие как белки, сахара, жиры и нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК), являются органическими молекулами, хотя и очень большими. Студенты, изучающие органическую химию, обычно продолжают работать в фармацевтических, пищевых или полимерных компаниях, проводят исследования или преподают в области органической химии, делают карьеру в медицине или могут искать другие возможности трудоустройства.

Вернуться к началу

Аналитическая Аналитическая химия — это наука об идентификации и количественном определении материалов в смеси. Химики-аналитики могут изобретать процедуры анализа, а также использовать или модифицировать существующие. Они также контролируют, выполняют и интерпретируют анализ. Студенты, изучающие аналитическую химию, часто продолжают работать в лабораториях судебной экспертизы, экологических или фармацевтических компаниях, работают, управляют и / или разрабатывают процедуры обеспечения качества, проводят исследования или преподают в колледжах и университетах.

Вернуться к началу

Физический Физическая химия  — это изучение фундаментальных физических принципов, определяющих поведение атомов, молекул и других химических систем. Физические химики изучают широкий спектр тем, таких как скорость реакций (кинетика), способ взаимодействия света и вещества (спектроскопия), расположение электронов в атомах и молекулах (квантовая механика), а также стабильность и реакционная способность различных соединений. и процессы (термодинамика). Во всех этих случаях физико-химики пытаются понять, что происходит на атомном уровне и почему. Студенты, которые специализируются на физической химии, могут продолжить карьеру в промышленности, исследованиях или преподавании. Многие текущие исследования физической химии в промышленности и научных кругах сочетают в себе методы и идеи из нескольких областей. Например, некоторые химики применяют методы физической химии к исследованию механизмов органических реакций (какие происходят столкновения и перестройки связей, как быстро они происходят, сколько стадий и т. д.) — этот тип исследования называется физической органической химией. Другие применяют физические методы для изучения биологических систем (почему белки складываются в формы, которые они имеют, как структура связана с функцией, что заставляет нерв работать и т. д.) — этот тип исследования является биофизической химией. Третьи могут использовать физические методы для характеристики полимеров или изучения экологических систем.

Вернуться к началу

Неорганическая Неорганическая химия  обычно считается теми областями химии, которые не имеют отношения к углероду. Однако углерод очень важен во многих неорганических соединениях, и существует целая область исследований, известная как металлоорганическая химия, которая представляет собой гибрид традиционных дисциплин органической и неорганической химии. Некоторыми областями неорганической химии, которые особенно важны, являются катализ, химия материалов и бионеорганическая химия. Катализаторы — это химические вещества, которые увеличивают скорость реакции, не расходуясь, и обычно основаны на переходных металлах (обычно) металлоорганических комплексах переходных металлов). Это чрезвычайно важная область для промышленности, и многие химики, которых можно было бы назвать как химики-неорганики или металлоорганические химики работают в этой области. Химия материалов — это область, связанная с проектированием и синтезом материалов, которые позволяют продвигать технологии практически во всех сферах жизни общества. Часто химики-неорганики, работающие в этой области, занимаются синтезом и определением характеристик соединений в твердом состоянии или неорганических полимеров, таких как силиконы. Бионеорганические химики изучают функцию металлосодержащих соединений в живых организмах. Студенты, изучающие неорганическую химию, часто продолжают работать в промышленности в области полимеров или материаловедения, проводят исследования или преподают в области неорганической химии или ищут другие возможности трудоустройства.

Вернуться к началу

Биохимия Биохимия — это изучение химических принципов, лежащих в основе основных биологических систем. По существу, биохимические исследования направлены на то, чтобы охарактеризовать связь между структурой и функцией биологических макромолекул. В частности, биохимические исследования позволили получить более полное представление о регенеративной медицине, инфекционных заболеваниях, трансплантации органов/тканей, клинической диагностике и генетических заболеваниях. Студенты, которые специализируются на биохимии, делают очень успешную карьеру в медицине, исследованиях и бизнесе. Некоторые студенты могут поступать в профессиональные школы сразу после получения степени бакалавра, в то время как другие могут поступать в академические или государственные исследовательские учреждения. Некоторые студенты также объединяют свои знания в области биохимии со степенью магистра делового администрирования (MBA). Совместное изучение биохимии и бизнеса дает этим студентам уникальную возможность лучше взвешивать соотношение затрат и прибыли при производстве биохимических продуктов. Для получения информации о специальности «Биохимия» нажмите здесь.

Вернуться к началу

Графические обозначения: 
Органическая химия : Восстановление камфоры боргидридом натрия.
Аналитическая химия : Масс-спектр диэтиламина.
Физическая химия : Иллюстрация момента инерции молекулы, такой как этан.
Неорганическая химия : Рентгеновская кристаллическая структура нового твердого неорганического соединения, синтезированного исследовательской группой доктора Роба Макгаффа.
Биохимия : схематический рисунок, показывающий структурные элементы домена лактатдегидрогеназы I.

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства

Пропустить навигацию (нажмите 2)

• Дом
• Новости
• Люди
• Как это работает
• Научные достижения
• Освещение в СМИ
• Изображения
• Видео
• Публикации
• Для исследователей

Как работает прибор HIPWAC?

Для изучения атмосфер других планет и их спутников земные астрономы используют набор методов, называемых спектроскопия. Свет собирается телескопом и разделяется на составляющие его длины волн, создавая спектр . Узоры в спектре раскрывают подробную информацию о составе, температуре и движении атмосфер миллионов на миллиарды километров.

Инфракрасная гетеродинная спектроскопия, метод, используемый прибором HIPWAC, позволяет астрономам получать важная информация об атмосферах планет. Он работает в инфракрасной части спектра для обнаружения свет, производимый планетами и лунами с атмосферами.

Нагретые солнцем молекулы газа в атмосфере планеты колеблются с характерными длинами волн. HIPWAC «мелодии на эти длины волн, как радиотюнер настраивается на конкретную передачу канал.

Источником силы HIPWAC является способность различать мельчайшие детали в инфракрасном спектре. В то время как другие методы охватывают широкий диапазон длин волн — например, широкоугольный объектив — гетеродин спектроскопия больше похожа на микроскоп, выявляющий невидимые детали в меньшем диапазоне длин волн.

Что раскрывает HIPWAC

HIPWAC позволяет астрономам детально изучить поведение и характеристики конкретных молекул газа в планетарной атмосфере. Это включает:

• Химический состав: HIPWAC может обнаруживать и однозначно идентифицировать многие из наиболее важных газы в планетарных атмосферах, включая, помимо прочего, этан, метан, углерод диоксид, озон, аммиак, этилен и водяной пар.
• Планетарные ветры: HIPWAC может измерять потоки ветров на других планетах, включая Венеру, Марс и Спутник Сатурна Титан.
• Атмосферные профили: HIPWAC предоставляет данные, которые можно использовать для определения содержания газа, давление и температура в планетарной атмосфере меняются с высотой.
• Химические процессы: Точные измерения молекулярного содержания позволяют лучше понять фотохимические процессы. процессы в атмосферах планет и руководство разработкой теоретических моделей атмосфер.

Как работает HIPWAC

Слово гетеродин происходит от греческих слов «гетеро» («другой») и «дин» («сила»). по разнице». Гетеродинный приемник объединяет два слегка отличающихся друг от друга сигнала и генерирует третий сигнал (разностный сигнал).

В приборе HIPWAC лазер излучает инфракрасный свет с частотой, близкой, но не точно частота инфракрасного света от небесного объекта (например, планеты), на который нацелились астрономы.