Type a search term to find related articles by LIMS subject matter experts gathered from the most trusted and dynamic collaboration tools in the laboratory informatics industry.
Kemijsko inženjerstvo, inženjerska je disciplina koja se oslanja na temeljna znanja iz kemije, fizike i matematike radi rješavanja problematike kemijskih procesa. Ovo podrazumijeva industrijske procese u kojima se odigravaju kemijski ili fizikalni procesi razdvajanja, kao i kemijske reakcije (reakcijsko inženjerstvo).
Kemijsko inženjerstvo kao multidisciplinarna struka obuhvaća sljedeća znanstvena i strukovna područja:
Kemijski inženjeri ovisno o vrsti posla dijele se na:
Francuski fizičar Sadi Carnot u svom djelu O pokretnoj snazi vatre prvi je proučavao termodinamiku reakcija sagorijevanja 1824. godine u parnim strojevima. Pedesetih god. 19. st., njemački fizičar Rudolf Clausius počeo je primjenjivati Carnotova načela na kemijske sustave na atomskoj i molekularnoj razini. Tijekom 1873. i 1876. na Yaleu, američki matematičar i fizičar Josiah Williard Gibbs, koji je prvi u SAD-u stekao titulu doktora znanosti, razvio je grafičku metodologiju temeljenu na matematici za proučavanje kemijskih sustava pomoću Clausiusove termodinamike. 1882. godine, njemački fizičar Hermann von Helmholtz objavio je rad o termodinamici, sličan Gibbsovu, ali više temeljen na elektrokemiji, u kojemu je pokazao da je mjera kemijskog afiniteta odnosno »sila« kemijske reakcije određena mjerom slobodne energije kemijskoga procesa. Prateći ove rane razvitke, počela se razvijati nova znanost kemijskoga inženjerstva.
Tri su glavna problema kemijskoga inženjerstva, koji se često i ne mogu jasno odvojiti:
Kemijsko inženjerstvo ne bi postojalo bez kemije. Kemijsku reakciju koju kemičari otkriju, a za čiju se proizvodnju ispostavi da bi bila isplativa, potrebno je razviti u proizvodni proces. Kemičari definiraju zakonitosti reakcije, dok kemijski inženjeri te zakonitosti primjenjuju u kontekstu industrijske proizvodnje.
Problemi fenomena prijenosa koji se javljaju u postupcima prijenosa, zagrijavanja, hlađenja, ili kemijske reakcije, često nisu izravno povezani s kemijom, nego s fizikalnim aspektom procesa. Ova dva područja vjerojatno su najtješnje povezana u području fenomena prijenosa. Matematičke formulacije ovoga područja često su složene. Nakon definiranja procesnoga problema, potrebno je takav proces odjelotvoriti, tj. izraditi industrijsko postrojenje, što se ostvaruje suradnjom kemijskih i strojarskih inženjera.
Kemijsko inženjerstvo je široko tehnološko polje, koje pokriva područje od biotehnologije i nanotehnologije do obrade minerala.
Suvremeno kemijsko inženjerstvo obuhvaća mnogo više od samoga procesnoga inženjerstva. Kemijski inženjeri sudjeluju u razvoju i proizvodnji lepeze proizvoda, kao i posebnih kemikalija. Neki od ovih proizvoda su materijali potrebni za aero- i kozmonautiku, proizvodnju automobila, primjenu u biomedicinske svrhe, elektroniku, zaštitu okoliša, vojne potrebe itd. Neki od primjera su ultra jaka vlakna, tekstil, biokompatibilni materijali za implantate i proteze, gelovi za medicinsku primjenu, lijekovi, filmovi s posebnim dielektričnim, optičkim ili spektroskopskim osobinama koji se koriste kod optoelektroničkih uređaja. Mnogi kemijski inženjeri rade na biološkim projektima kao što je proučavanje biopolimera (bjelančevina) i ljudskoga genoma (genomika).