بين الفوائد والمضار .. الأكسدة والاختزال

تشكل تفاعلات الأكسدة والإختزال أو ما يسمى بـ( Redox-Reaction ) أهمية كبيرة ونوعاً شائعاً من العمليات الكيميائية التي تظهر في تطبيقات متعددة خلال حياتنا اليومية ..
ورغم الاعتقاد قديماً بكونها أي تفاعل لمادة مع مركب الأكسجين بالنسبة للأكسدة ،أما الإختزال فكان سائداً تعريفه بالتفاعل لأي مادة مع مركب الهيدروجين ، ومع التطورات العلمية المتلاحقة اتسعت المفاهيم حول هذه التفاعلات وعُرفت بكونها:
هي التفاعلات المصحوبة بحدوث تغير في تكافؤات العناصر حيث يحدث انتقال للإلكترونات بين الذرات الأمر الذي يؤدي إلى حدوث تغير في أعداد الأكسدة لكل منها.

وهي ذات بعدين ؛ أحدهما مفيد والآخر ضار :
* من الصور التي تحدث في الحياة اليومية لعمليات (Redox-Reaction) من النوع الضار :
تغيرات في لون الأطعمة بسبب تفاعلها مع الأكسجين ، مثلاً تغير لون اللحم الأحمر عند تعرضه للهواء. ولقد حاول الكيميائيون تركيب مضافات كيميائية تزود بها الأغذية لمنعها من التأكسد ومن تلك المواد (نيتريت الصوديوم NaNO2 الذي يحافظ على لون اللحم الطبيعي عند التبريد أو التجميد ) ورغم ذلك فإن هذه المادة لم تسلم من تحفظات الكيميائين ، حيث وجهت لها اتهامات كبيرة تشير إلى تورطها في توليد أنواع من السرطان في الجسم.
التأكسد الطبيعي لبعض الفلزات ، حيث تسبب تفاعلات الأكسدة والإختزال في تآكل مادة الفلز وضعف كفاءتها كما في تأكسد فلز الحديد ( عندما يصدأ ).


* التطبيقات الهامة المفيدة لهذة العمليات :
تصنيع بعض المركبات الكيميائية باستخدام طريقة الأكسدة والإختزال، حيث تتم عمليات تحويل الألكانيات والألكينات إلى نواتج تنتهي بالألكانات بطريقة عملية الإختزال للألكاين أو الألكين ، يضاف من خلالها جزيء الهيدروجين إلى ( Double or Trouble Bound ) كلاً حسبما يحوي من روابط.
التأكسد الطبيعي لفلز الألمنيوم ، على الرغم من أن التأكسد للفلزات غير مرغوب به غالباً لتأثيره على كفاءة الفلز ، إلا أن الألمنيوم الذي يخبو لمعانه قليلاً مع الاحتفاظ بنفس اللون عند تأكسده في الهواء إلى أكسيد الألمنيوم AlO3 ؛ يكتسب ثباتاً ومقاومة أكثر تجعله مادة ممتازة في عدة استخدامات لظروف قاسية كهياكل الطائرات ، السيارات ، أدوات الطهي التي تتعرض لدرجة حرارة عالية وغيرها.
العلاج بأشعة الليزر: من الاكتشافات العلمية الحديثة ، وعن طريقها تتولد طاقة حرارية تعمل على معالجة آثار الجروح وبعض الالتهابات الوترية والعضلية من خلال عملية الأكسدة والاختزال. ويتضح أن هذه الطريقة تتم بدون ألم أو تدخل جراحي مباشر.
عمل الإنزيمات في الجسم البشري ، غالباً ما تقوم على عمليات الأكسدة والإختزال ، سواء كان هدف الإنزيم استخراج الطاقة من مركب غذائي أم المساعدة في تكوين مواد وعضيات خلوي