ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา เคมีเชิงฟิสิกส์ได้กลายเป็นสาขาวิชาสหวิทยาการที่รวมเอาความสำเร็จของนักเคมี นักฟิสิกส์ นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ และผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมวัสดุและสาขาอื่นๆ โซลูชันคอมพิวเตอร์ขั้นสูงและอุปกรณ์คุณภาพสูงอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างอะตอมระหว่างปฏิกิริยาเคมีหรือกระบวนการอื่นๆ ตามกฎและกฎของฟิสิกส์ ความสัมพันธ์ที่ศึกษาในเคมีเชิงกายภาพเป็นพื้นฐานของวิธีการเครื่องมือ การวิเคราะห์ทางเคมีกายภาพ และบางประเด็นทางวิศวกรรมเคมีและเทคโนโลยี
ในเคมีเชิงฟิสิกส์ สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจความสัมพันธ์และการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดที่เกิดขึ้นในอะตอมและสารประกอบทางเคมี แง่มุมที่เกี่ยวข้องกับกฎที่ควบคุมปฏิกิริยาและกระบวนการทางเคมีทั้งหมดมีความสำคัญเท่าเทียมกันสำหรับฟิสิกส์เคมี เมื่อเทียบกับสาขาอื่นๆ เคมีเชิงกายภาพเกี่ยวข้องกับหลักการทางฟิสิกส์ซึ่งรองรับปฏิสัมพันธ์ทั้งหมดของสายพันธุ์เคมี แสวงหาความสัมพันธ์ วัดผล และอธิบายแง่มุมเชิงปริมาณของประเด็นเหล่านี้ด้วย
คำตอบง่ายๆ สำหรับคำถามที่ว่าเคมีเชิงกายภาพเกี่ยวข้องกับอะไรก็คือ เคมีเชิงฟิสิกส์เกี่ยวข้องกับฟิสิกส์ของสารเคมี – และมีความจริงมากมายอยู่ในนั้น โปรดทราบว่าสาขาเคมีนี้เป็นสหวิทยาการอย่างยิ่ง นักเคมีใช้ทฤษฎี การวัด และเทคนิคทางฟิสิกส์เพื่อทำความเข้าใจกฎพื้นฐานที่ควบคุมสารประกอบและกระบวนการทางเคมี การพัฒนาความรู้อย่างรวดเร็ว ตลอดจนอุปกรณ์การวัดและเทคนิคการวิจัยในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา ทำให้ปัจจุบันมีการวิจัยขั้นสูงอย่างมากในด้านเคมีเชิงฟิสิกส์และคำอธิบายคุณสมบัติของวัสดุได้อย่างแม่นยำ
อุณหพลศาสตร์ในเคมีเชิงกายภาพเกี่ยวข้องกับการศึกษาคุณสมบัติทางความร้อนของร่างกายและระบบต่างๆ และความสัมพันธ์ระหว่างความร้อน งาน พลังงาน และอุณหภูมิ ส่วนใหญ่อธิบายถึงธรรมชาติแบบไดนามิกของความร้อนซึ่งประกอบด้วยการถ่ายโอนพลังงานจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งและเปลี่ยนรูปแบบ อุณหพลศาสตร์ยังเกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนพลังงานอันเป็นผลจากการทำงานทางกล
ระบบต่างๆ มักจะถูกสร้างขึ้นจากเฟสต่างๆ ที่แตกต่างกันในแง่ของสถานะของสสาร (เหนือสิ่งอื่นใด) ส่วนต่อประสานที่เป็นผลลัพธ์ระหว่างแต่ละเฟส (เช่น ของเหลวกับแก๊ส ของเหลวกับของแข็ง หรือ แก๊สกับของแข็ง) เป็นสถานที่ที่มีการสังเกตปรากฏการณ์พื้นผิวจำนวนหนึ่ง มันเป็นเคมีเชิงฟิสิกส์ที่ศึกษาหลักสูตรและลักษณะเฉพาะของพวกเขา ความรู้เกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์เหล่านี้เป็นพื้นฐานสำหรับความเข้าใจในกระบวนการต่างๆ เช่น การดูดซับ การดูดซึม การกลั่น และการตกผลึก ประเด็นของปรากฏการณ์พื้นผิวมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการวิจัยเกี่ยวกับคอลลอยด์ กล่าวคือ ระบบที่มีขนาดอนุภาคใหญ่กว่าในสารละลายจริง แต่เล็กกว่าในสารแขวนลอย (การแยกส่วนในช่วง 1 ถึง 100 นาโนเมตร)
สาขาเคมีฟิสิกส์นี้เกี่ยวข้องกับแง่มุมของปฏิกิริยาและอัตรากระบวนการทางเคมี จลนพลศาสตร์เคมีบางครั้งเรียกว่าจลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยา ประเด็นหลักที่น่าสนใจคือการสังเกตอิทธิพลของสภาวะการทดลองต่างๆ (เช่น ความเข้มข้นของรีเอเจนต์ การมีอยู่และประเภทของตัวเร่งปฏิกิริยา อุณหภูมิ) ต่อกระบวนการทางเคมี สิ่งนี้ช่วยให้เราเข้าใจกลไกที่ขับเคลื่อนปฏิกิริยาเคมีและระบุลักษณะของสถานะการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นใหม่ ความรู้เกี่ยวกับอัตราการเปลี่ยนแปลงในระบบของสารตั้งต้นและความรู้เกี่ยวกับอิทธิพลของปัจจัยการทดลองที่ใช้ในการออกแบบกระบวนการทางเทคโนโลยี ในทางกลับกัน การทำความเข้าใจกลไกการเกิดปฏิกิริยาในระดับโมเลกุลทำให้สามารถคาดการณ์ทางทฤษฎีเกี่ยวกับสภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับกระบวนการทั้งหมดได้
เคมีไฟฟ้าเกี่ยวข้องกับการศึกษาและวิเคราะห์การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในกระบวนการทางเคมี ปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนอิเล็กตรอน (ปฏิกิริยารีดอกซ์) มีความสำคัญเนื่องจากมีความเป็นไปได้ที่จะได้รับกระแสไฟฟ้าจากพวกมัน พลังงานที่เกิดขึ้นเป็นพื้นฐานสำหรับการอธิบายแต่ละกระบวนการด้วยการใช้ปริมาณทางไฟฟ้า มีสองแผนกหลักในสาขาไฟฟ้าเคมี ประการแรกคือการศึกษากระบวนการทางเคมี (ระบบอิเล็กโทรด – อิเล็กโทรไลต์) ที่สมดุลทางอุณหพลศาสตร์ ส่วนที่สองคือจลนพลศาสตร์ไฟฟ้าเคมี อธิบายปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการของอิเล็กโทรด
ฟิสิกส์เคมียังเกี่ยวข้องกับคำอธิบายของระบบอะตอมและโมเลกุลซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเคมีควอนตัม ด้วยเหตุนี้จึงใช้กลศาสตร์ควอนตัมและทฤษฎีสนามควอนตัม ในเคมีควอนตัม ต้องขอบคุณการประยุกต์ใช้ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ ทำให้สามารถทำนายพฤติกรรมของโมเลกุลภายใต้เงื่อนไขเฉพาะได้ นอกจากนี้ยังกล่าวถึงประเด็นต่างๆ เช่น การแผ่รังสีของวัตถุดำ ความเป็นคู่ของคลื่นและอนุภาค ฟังก์ชันคลื่นของอิเล็กตรอน การผสมข้ามวงโคจรของอะตอม และอื่นๆ
ความสำคัญของเคมีเชิงฟิสิกส์ในชีวิตประจำวันเป็นอย่างมาก ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องและการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ไม่เพียงแต่ทำให้เราเข้าใจความเป็นจริงที่อยู่รอบตัวเราได้ดีขึ้นเท่านั้น แต่ยังมีโอกาสค้นพบวิธีใหม่ๆ ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการผลิตยา พลาสติก เชื้อเพลิง และผลิตภัณฑ์อื่นๆ การศึกษาประเด็นเกี่ยวกับเคมีเชิงฟิสิกส์มีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากเป็นวิทยาศาสตร์พื้นฐานที่สุดแขนงหนึ่ง ช่วยให้เข้าใจว่าธรรมชาติทำงานอย่างไร การศึกษาปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นที่ส่วนต่อประสาน กระบวนการกลั่น การนำความร้อน การแพร่กระจาย การดูดซับทางเคมีและกายภาพ และอื่น ๆ อีกมากมายเป็นสิ่งจำเป็นในการดำเนินกระบวนการทางเทคโนโลยีเคมีและเภสัชกรรม เช่นเดียวกับการผลิตอาหารและสิ่งทอ
ค้นหาสถานที่ของคุณที่ PCC Group เรียนรู้เกี่ยวกับข้อเสนอของเราและพัฒนาต่อไปกับเรา
การฝึกงานภาคฤดูร้อนแบบไม่มีค่าตอบแทนสำหรับนักศึกษาและผู้สำเร็จการศึกษาทุกหลักสูตร
