تفاوت مواد آلی و معدنی چیه؟

مواد آلی و معدنی، دو مفهومی هستن که شاید بارها به گوشتون خورده اما متوجه مفهومشون نشدیم یا بعضی از ما، حداقل یه بار در مباحث شیمی دوران تحصیلمون با تعریف این دو کلمه روبرو شدیم. خیلی از ما هنوز نمی‌دونیم چه زمانی و به چه ترکیباتی مواد معدنی می‌گن و به چه ترکیباتی مواد آلی گفته می‌شه. ما در این مقاله از دیفرتو قرار است شما را در ابتدا با مفهوم این دو کلمه آشنا کنیم و سپس تفاوت مواد آلی و مواد معدنی رو بیان کنیم. پس ما رو همراه کنین.

مواد آلی چیه؟

ماده آلی یا مواد آلی به دسته‌ی بزرگی از ترکیباتی می‌گن که بر پایه عنصر کربن هستن. این مواد در محیط‌های مختلف مانند محیط‌های آبی و خاکی وجود دارن. ممکن است افراد محقق این مواد رو در آزمایشگاه‌ها هم به کمک روش‌های سنتز بسازن.

ماده آلی ممکنه از موجودات زنده مثل گیاهان و حیوانات و بقایای اون‌ها بدست بیاد. مولکول‌های آلی رو می‌تونین به کمک واکنش‌های شیمیایی هم تولید کنین که در این صورت بقایایی از موجودات زنده وجود نداره. از جمله مواد آلی مهم می‌تونیم به سلولوز، پروتئین، لیگنین، لیپید و کربوهیدارت‌ اشاره کنیم. مواد آلی نقش مهمی رو در چرخه غذایی محیط زیست و باقی موندن آب بر سطح گیاهان ایفا می‌کنن.

نحوه تشکیل ماده آلی

به طور کلی هر موجود زنده از ترکیبات آلی تشکیل شده. این موجودات تا زمانی که زنده هستن، مواد آلی مختلفی رو ترشح و یا دفع می‌کن و بعد از اینکه میمیرن هم بقایای اونا به همراه برگ‌ها و ریشه‌های گیاهان توسط باکتری‌های موجود تجزیه می‌شن. در اثر پلیمریزاسیون این مواد تجزیه شده، مولکولهای درشت‌تری ایجاد می‌کنن. خواص فیزیکی و شیمیایی مواد آلی در محیط‌ها و شرایط مختلف، متفاوته. جون تولید اون به شرایط، سن، محیط و… وابسته است.

نحوه شناسایی ماده آلی

برای شناسایی یک ترکیب آلی به طور کلی باید ترکیب آلی یا کربن رو مورد سنجش قرار بدین. تمامی ترکیبات آلی از موجودات زنده به وجود نمیان و همه موجودات زنده هم مواد آلی از خودشون به جای نمی‌ذارن. به طور مثال پوسته یه صدف که جز بقایای صدف هست، کربن آلی زیادی در خود نداره و نمی‌تونین اون رو به عنوان یک ماده آلی در نظر بگیرین. اما در مقابل اون، اوره یکی از ترکیبات آلی به شمار می‌ره که بدون فعالیت زیستی در آزمایشگاه هم قابلیت تولید داره.

ماده آلی همیشه یه ساختار پیچیده و ناهمگن داره. به طور کلی وزن هر ماده در ساختار مواد آلی متفاوته. برای مثال کربن در ترکیبات آلی وزنی برابر با ۵۵ تا ۴۵ درصد داره، وزن اکسیژن ۴۵ تا ۳۵ درصده، هیدروژن برابر با ۵ تا ۳ درصده و همچنین وزن نیتروژن برابر با ۴ تا ۱ است.

وزن‌های مولکولی این ترکیبات، با توجه به امکان پلیمریزاسیون مجدد، تغییرات بسیار زیادی داره. حدوداً یه سوم کربن در ساختار ترکیب آلی موجوده که اون رو می‌تونین درترکیبات آروماتیک پیدا کنین و شامل حلقه‌های شش عضوی هستن. این حلقه شش عضوی به دلیل ساختار رزونانسی که دارن، بسیار پایدارن و شکسته شدن اون‌ها به دشواری ممکنه صورت بگیره. همچنین، این حلقه‌های آروماتیک به دلیل این‌که برهم‌کنش‌های هسته دوست یا همون الکترون‌ دوست هستن پس از انجام پلیمریزاسیون، مولکول‌های بزرگتری از ماده آلی رو می‌سازن. علاوه بر این، مواد آلی واکنش دیگری با سایر مواد در خاک هم ایجاد می‌کنن که با ترکیبشون، ترکیب جدید دیگری به وجود میاد.

مواد معدنی چیه؟

مواد معدنی معمولاً در طبیعت ساخته می‌شن. آب H2O، دی اکسید کربن CO2، اکسیژن O2 و عناصر دیگری مانند کلسیم، سدیم، پتاسیم جز ترکیبات مواد معدنی مهم هستن که دائماً بین موجودات زنده و محیط مبادله می‌شن اما به طور خاص، خودشون مواد معدنی نیستن (مثلاً آب ماده معدنی نیست). همچنین ترکیبات دیگر، مانند کلیرها، کربنات‌ها، فسفات‌ها و… نیز که در بدن موجودات زنده یافت می‌شن رو مواد معدنی می‌گن.

• پیشنهاد مطالعه: تفاوت سدیم و پتاسیم

مواد معدنی مغذی به چه موادی گفته می‌شه؟

مواد مغذی معدنی، عنصرهای غذایی هستن که معمولاً در رژیم‌های غذایی استفاده می‌شن. احتمالاً بارها به گوش‌تون خورده که باید در رژیم غذایی همه املاح و مواد مغذی معدنی نیز موجود باشه. حالا این مواد مغذی معدنی چی هستن؟ چه موادی رو جز ترکیبات معدنی مغذی به شمار میان؟

عناصر شیمیایی به ترتیب فراوانی در بدن انسان، شامل هفت عنصر عمده در رژیم غذایی هستن. این هفت عنصر به ترتیب عبارتند از: کلسیم، فسفر، پتاسیم، گوگرد، سدیم، کلر و منیزم. عناصر غذایی مهم و لازم که برای زندگی هر پستانداری مفیده و باید حتماً اونو داشته باشه شامل موارد زیر می‌شه:

• آهن
• کبالت
• مس
• روی
• منگنز
• مولیبدن (Molybdenum)
• ید
• برم
• سلنیوم (Selenium)

این مواد مغذی نام برده شده برای بدن همه پستانداران به خصوص انسان‌ها بسیار حائز اهمیته و فرد باید حتماً اون‌ها رو مصرف کنن. احتمالاً ممکنه زمانی که آزمایش دادین و به دکتر مراجعه کردین این جملات رو زیاد شنیده باشین که دکتر می‌گه سلنیوم یا آهن در بدن شما کمه و باید برای مثال فلان قرص یا ماده غذایی رو مصرف کنی. پس می‌توان نتیجه گرفت وجود مواد مغذی برای بدن به شدت لازم و مهمه.

ممکنه این مواد رو با نام‌های دیگری به نام عناصر غذایی جزئی یا ریزمغذی هم بشنوین. ریز در این جا به معنی مقدار عنصره و نه اهمیتش. از اونجایی که ساختار مواد معدنی در مواد غذایی رو مواد سوختنی و یا بخارشدنی تشکیل ندادن، برخی این مواد را به نام خاکستر خام نامگذاری کردن.

نحوه شناسایی مواد معدنی

مواد معدنی دارای برخی ویژگی‌هاییه که شاید شما با دانستن اون ویژگی‌ها می‌تونین مواد معدنی رو شناسایی کنین. یک ماده معدنی دارای ویژگی‌های زیره:

• همیشه مواد معدنی جامد هستن و شما هیچ ماده معدنی مایعی رو مشاهده نمی‌کنین.
• مواد معدنی ساختاری بلوری دارن (مثل کلسیم)، این بدین مفهومه که ساختار و آرایشی منظم و تکراری از اتم‌ها دارن.
• مواد معدنی به طور طبیعی به وجود میان.
• یک ماده معدنی باید یک ترکیب شیمیایی خاص داشته باشه.

علاوه بر ویژگی‌های بالا ماده معدنی رو می‌تونین با خواص فیزیکی‌شون مثل سختی، رنگ، درخشندگی و بو هم شناسایی کنین. یکی از رایج‌ترین روشی که در آزمایشگاه می‌تونین یک ماده معدنی رو تشخیص بدین، پراش اشعه ایکس هست. در این روش نور اشعه ایکس رو روی ماده معدنی مورد نظر می‌تابونن و نور خروجی رو نگاه می‌کنن که چگونه خم می‌شه.

به طور کلی تعریف و تشخیص یه ماده معدنی خیلی ساده و محدودتر از چیزی که شما فکر می‌کنین. بذارین یه مثال بزنیم، شیشه از شن و ماسه ساخته شده که غنی از ماده معدنی کوارتزه اما آیا شیشه یه ماده معدنی؟ خیر چون که ویژگی ماده معدنی یعنی بلوری بودن رو نداره.

مواد معدنی در صنعت هم به همین شکل هستن. برای مثال فولاد از مخلوط چند ماده معدنی فلزی مانند آهن، کبالت، کروم، وانادیوم و مولیبدن ساخته شده اما آیا فولاد یه ماده معدنیه؟ خیر. زیرا به طور طبیعی به وجود نیومده و ساخت دست بشره.

بعضی از اشیاء نیز هم ماده معدنی هستن و هم نیستن. حال شاید بپرسین یعنی چی؟ مواد معدنی به وسیله فرآیندهای طبیعی ساخته می‌شن که داخل زمین یا روی زمین این اتفاق میفته. برای مثال الماس رو در نظر بگیرین. الماس اگر در اعماق پوسته زمین ساخته بشه یک ماده معدنی به حساب میاد اما در حالتی هم ممکنه، الماس توسط انسان در آزمایشگاه ساخته بشه که در این صورت چون به طور طبیعی ساخته نشده پس جز یک ماده معدنی حساب نمی‌شه. به همین دلیله که باید در هنگام خرید جواهرات دقت لازم رو انجام بدین تا به شما الماس آزمایشگاهی به جای الماس اصل نفروشن چرا که الماس ساخت آزمایشگاه بی‌ارزش‌تر از الماسی که به طور طبیعی ساخته می‌شه.

تفاوت مواد آلی و مواد معدنی چیه؟

مواد آلی و مواد معدنی باهم تفاوت‌های زیادی دارن. شاید برخی از افراد احساس کنن که بین مواد آلی و معدنی تفاوتی وجود نداره اما در حقیقت اینطور نیست. در ادامه لیستی از تفاوت‎های بین مواد آلی و مواد معدنی رو بیان می‌کنیم:

1. ترکیبات آلی نتیجه فعالیت موجودات زنده است اما ترکیبات معدنی به طور طبیعی زیر زمین و یا روی زمین ایجاد می‌شن.
2. ترکیبات معدنی قادرند که طی فرآیندهایی که انجام می‌دن نمک تولید کنن. اما ترکیبات آلی به این صورت نیستن.
3. ترکیبات آلی حاوی کربن هستن اما معدنی نیستن.
4. ترکیبات آلی دارای پیوند‌های کربن_هیدروژنی هستن در حالی که ترکیبات معدنی دارای این پیوند نیستن.
5. ترکیبات معدنی در ساختار خود دارای اتم‌های فلزی هستن، در حالی که ترکیبات آلی نه.
6. ترکیبات آلی بیولوژیکی هستن اما ترکیبات معدنی از نظر طبیعت معدنی هستن.
7. ترکیبات آلی بخشی از یک کلاس از ترکیبات شیمیایی هستن که در ساختار آن کربن و هیدروژن موجوده، اما ترکیبات معدنی بیشتر از ترکیبات حاوی فلز تشکیل شدن، حتی اگر در موجودات زنده هم وجود داشتن باشن.

جمع‌بندی فرق مواد آلی و معدنی

در این مقاله از دیفرتو شما با دو مفهوم آلی و معدنی آشنا شدید. همچنین درباره تفاوت‌هاشون هم باهاتون صحبت کردیم که یکی از مهم‌ترین این تفاوت‌ها این بود که مواد معدنی به وسیله طبیعت ساخته می‌شه اما مواد آلی اینگونه نبود.

منابع:

• blog.faradars.org
• fa.wikipedia.org