إن الكيميائيون كان لهم دور كبير في الوصول إلى كثير من النتائج التي وصل إليها العلم اليوم، وقد بدأت اكتشافات الكيميائيون من خلال العلماء المسلمين والذين قاموا بدور عظيم في دراسة المواد وحالاتها واكتشاف خصائصها.

ولعل من اشهر علماء الكيمياء المسلمين هما: جابر ابن حيان، أبو بكر الرازي، محمد بن لاجين، عز الدين الجلدكي، وغيرهم من العلماء الذين ساهموا في اكتشاف وتطوير الكيمياء.

ومن اشهر إسهامات الكيميائيين في التعرف على خصاص المواد الحمضية والقلوية هو استخدامهم لطريقة “ورق تباع الشمس ” أو عباد الشمس في التعرف علي حالة المادة.

فقد قام الكيميائيين بغمس ورقة تباع الشمس في المادة فإذا تحول لونها للأحمر فهذا يعني أن المادة حمضية .

وإذا تحول لون الورقة للأزرق فهذا يعنى أن المادة الموضوعة فيها من القلويات.

العالم محمد بن لاجين

هناك العديد من العلماء ممن قدموا نظريات تناولوا فيها بالتفصيل تعريف الأحماض والقواعد وذلك على النحو التالي:

سفانت أرهانيوس

وهو عالم سويدي، قدم تعريفًا للأحماض بأنها مركبات بها عنصر الهيدروجين، وعند وضعها في الماء يحدث لها تفكك وتطلق أيون الهيدروجين إلى المحلول.

كما قدم تعريفًا للقواعد بأنها مركبات توضع في الماء فتذوب وتتفكك، فتُطلق أيونات الهيدروكسيد إلى المحلول.

وعلى أساس هذا التعريف تم توضيح عدة أمور متعلقة بالأحماض والقواعد، ومنها أنه نظرًا لإطلاق جميع القواعد أيون الهيدروكسيد إلى المحلول، وإطلاق الأحماض لأيون الهيدروجين إلى المحلول، فتُعد الأحماض والقواعد ذوات خصائص متشابهة.

كما أنه إذا حدث تفاعل بين الأحماض والقواعد فتؤثر كل منهما على الأخرى، حيث يعمل الحمض على إضعاف تأثير القاعدة والعكس، وهي ما يُطلق عليها تفاعلات التعادل.

وقد استخدم أزواج الإلكترونات في تعريفه للأحماض والقواعد.

وقد قدم تعريفًا للحمض بأنه عبارة عن مركب يستقبل زوج الإلكترونات، بينما عرف القاعدة بأنها مركب له القدرة على إعطاء زوج الإلكترونات.

وهو عالم دنماركي قدم تعريفًا للحمض بأنه مادة يُطلق عليها اسم متبرع البروتون، وذلك لأنها تُعطي أيون الهيدروجين الذي يتشابه في فعله مع البروتون نتيجة لفقدانه إلكترونًا.

وقدم تعريفًا للقاعدة بأنها مادة تستقبل أيون الهيدروجين، وعلى أساس ذلك يتم اعتبار مادة هيدروكسيد الصوديوم من القواعد، وذلك لأنها قادرة على استقبال أيون الهيدروجين من الحمض فتنتج الماء.

وهناك بعض المركبات مثل كلوريد الأمونيوم وثلاثي فلوريد البورون خالية من الهيدروجين ولكنها تمتلك خصائص القواعد، وهذا ما لم يستطع مفهوم برونستد تفسيره.

إن اكتشاف العلماء للأحماض لم تكن سوى البداية، فقد عكفوا على دراستها واستيضاح خصائصها المختلفة، حتى يتمكنوا من استغلالها وتوظيف هذه الخصائص بما ينفع الناس.

وقد تم تعريف الأحماض بأنها مواد كيميائية تتفاعل مع مادة أخرى وتمنحها البروتون، فتؤدي إلى زيادة تركيز أيون الهيدروجين في الماء، فيمكن أن ينتج عنها أكثر من زوج من الإلكترونات، ونظرًا لارتفاع حموضة تلك المواد فيمكنها أن تتسبب في تآكل المعادن والأنسجة.

ويمكن تلخيص الخصائص المميزة للأحماض فيما يلي:

1-إن الأحماض لها طعم حامضي مميز.

2-إذا تم تركها لفتره فإنها تسبب التأكل.

3-تؤدى لتغيير لون ورقة تباع الشمس إلي الأحمر.

4-تعتبر الأحماض من المواد الموصلة للكهرباء.

5-إذا وضعت الأحماض مع القلويات فإنها تتفاعل وتنتج ملح وماء.

6-إذا تفاعلت مع المعادن النشطة مثل: الفلزات القلوية، والفلزات القلوية الأرضية، ومادة الالمونيوم فإنها تقوم بإنتاج غاز الهدروجينH2 وأملاح المعادن.

7-إذا تم تذويبها في الماء فإنها تُطلق أيونات H+

إذا تم استخدام “كاشف الفينولفثالين” مع المادة الحمضية فإنه يصبح عديم اللون تماماً.

قيمة درجة الحموضة لديها اقل من السبعة (7)

تم تعريف القواعد بأنها مواد كيميائية تتفاعل مع مادة حامضية وتستقبل منها البروتون، فتؤدي إلى زيادة تركيز أيون الهيدروكسيد في الماء، فيمكن أن ينتج عنها أكثر من زوج من الإلكترونات.

إن المواد القاعدية تمتاز عن الحمضية بعدة خصائص هي:

1-يمتاز مذاقها بالمرارة.

2-لها ملمس ناعم ولزج يشبه ملمس الصابون.

3-إذا تم وضع ورقة تباع الشمس الكاشفة في الوسط القاعدي فإن لونها يتحول إلي الأزرق.

4-إذا تم استخدام “كاشف الفينولفثالين” في وسط قاعدي فإن لونه يتحول إلي اللون الوردي.

5-إذا تفاعلت القواعد مع الأحماض فإنها تنتج الملح والماء أيضاً.

6-محاليل القواعد تعتبر موصل للتيار الكهربي.

عند إذابة القواعد في المحلول فإنها تعطي “أيونات الهيدروكسيد OH-

قيمة الأس الهيدروجيني pH لها دائماً أكبر من السبعة (7)

إذا زاد تركيز تلك المواد فينتج عنها مواد حارقة

أولاً: استخدامات الأحماض المختلفة

لقد اكتشف العلماء الكثير من الفوائد والاستخدامات للمواد الحمضية، واكتشفوا طرقاً عديدة للاستفادة من خواص هذه المواد المميزة .

و الأحماض تدخل في الكثير من الصناعات والمجالات المختلفة ، ومن اشهر استخدامات الأحماض هي استخداماتها الكيميائية وتتمثل في:

1-صناعة الأسمدة.

2-صناعة المتفجرات.

3-صناعة المواد البلاستيكية.

4-صناعة البطاريات الخاصة بالسيارات.

5-صناعة المشروبات الغازية.

6-صناعة الخل.

7-صناعة الدهانات.

8-يتم استخدام حمض الستريك في حفظ الطعام.

9-يُستخدم حمض الأسيتيك في حفظ الأغذية.

تدخل القواعد في الكثير من الصناعات منها:

صناعة الصابون حيث تدخل بعض المواد مثل هيدروكسيد الصوديوم و البوتاسيوم كواحد من اهم مكونات صناعة الصابون.

كما يدخل هيدروكسيد الصوديوم في تسليك مجاري الصرف الصحي وصناعة الورق والحرير الصناعي وتقشير الفواكه.

تدخل القلويات في صناعة المنظفات الصناعية المختلفة بسبب قدرتها على حل الدهون.

تدخل في تركيب بعض الأدوية.

تدخل في صناعة النسيج.

تدخل في معادلة حموضة التربة وصناعة الأسمنت وخاصة هيدروكسيد الكالسيوم.

تدخل في صناعة الأصباغ.

تستعمل المحاليل القلوية في الصناعات الغذائية مثل عملية إزالة المرارة من الزيتون.

وتدخل في تحضير بعض الأطباق و الأطعمة الشهيرة مثل : سمك لوتفيسك، و طبق هوميني.

يُستخدم هيدروكسيد الأمونيوم في تنظيف الملابس من بقع الزيوت والدهون.

تدخل بيكربونات الصوديوم في صناعة الخبز.

يجب الحذر عند استعمال احد المواد القلوية أو الحمضية و اتباع إرشادات السلامة والأمان،حيث أن المواد القلوية على سبيل المثال مواد أكلة فهي تسبب اكل الجلد والأنسجة البشرية إذا لمست الجلد، ولهذا يجب أن تحذر عند استخدامها، و إذا حدث أي تلامس بين سطح الجلد واحد هذه المواد يجب غسلها بالماء فوراً لمدة لا تقل عن خمسة عشر دقيقة، ويفضل الذهاب إلى الطوارئ إذا كان الضرر الذي أصاب الجلد بالغ.