Existe un cierto grado de superposición entre la química y la ingeniería química.
Termodinámica química e ingeniería química Termodinámica.
El libro de texto que utilicé como estudiante de segundo año de química también fue escrito para beneficio de los estudiantes de Ingeniería Química. El conjunto de ecuaciones que necesita aprender para la termodinámica química y la termodinámica de ingeniería química son prácticamente idénticas. Las diferencias incluyen las diversas ecuaciones de estado además de la ecuación de van der Waals que los ingenieros químicos deben aprender; para que puedan predecir las propiedades de los gases con mayor precisión; lo que importa cuando se realizan cosas a gran escala. Los ingenieros químicos también manejan gases bajo presión. El flujo de gases a través de tuberías. El punto de rocío de los gases. Tasas de bombeo posibles. Posibles caídas de temperatura al bombear gases, que pueden hacer que la tubería se congele, con lo que se detiene la producción. Por lo tanto, los ingenieros químicos tienden a utilizar la termodinámica para optimizar las operaciones de la planta química. Los químicos, por otro lado, utilizan principalmente la termodinámica para acceder a si una reacción es termodinámicamente posible; y para determinar el calor probable que se emitirá cuando agregue solutos a un líquido. Si una reacción es termodinámicamente posible, eso alentará a los químicos a probarla. Si los cálculos muestran que es probable que sea altamente exotérmico o endotérmico, entonces pueden tomar precauciones o intentar calentar el matraz según corresponda. En general, los químicos no aplican la termodinámica que aprenden en el aula día a día en el laboratorio. Mientras que es parte del conjunto de herramientas cotidianas de los ingenieros químicos. La termodinámica de los procesos es una preocupación importante de seguridad cuando se realizan procesos químicos a escala de toneladas.
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Transferencia de calor :
Esta es una consideración importante al calentar químicos y solventes en la escala de toneladas. Los ingenieros químicos están tratando de obtener ganancias para el cliente, por lo que deben aprovechar al máximo el calor generado y aplicado en un proceso químico para mantener bajas las facturas de energía. La seguridad también es una preocupación. Entonces, si una reacción emite calor; necesitan asegurarse de que no comience a quedarse sin control para dispersar el calor generado lo suficientemente rápido. Los químicos en contraste no se preocupan por los cálculos de transferencia de calor. Simplemente enfrían una reacción exotérmica en un cubo de hielo o agua fría.
Cinética de reacción:
Este tema ayuda a los químicos a resolver el mecanismo de reacción. El mecanismo de reacción es de menor importancia en la ingeniería química. Los ingenieros químicos estudian la cinética de reacción en relación con la química de polímeros y la síntesis de polímeros. Es la cinética de las reacciones de radicales libres de crecimiento de la cadena lo que determina la longitud de la cadena de un polímero y, por lo tanto, las propiedades del polímero.
Termodinámica estadística:
Los ingenieros químicos estudian este tema en relación con la teoría de la elasticidad del caucho; y en relación con las propiedades de las soluciones de polímeros. Los químicos, por otro lado, estudian la termodinámica estadística para mostrar cómo las leyes de la termodinámica clásica pueden derivarse de una consideración de las propiedades de las moléculas. La termodinámica clásica no presupone que existan moléculas.
Termodinámica sin equilibrio:
Esta asignatura sigue siendo un trabajo en progreso y una asignatura opcional en los cursos de licenciatura en química. Intenta abordar la termodinámica si los sistemas están lejos del equilibrio, como los seres vivos. Así que supongo que esta asignatura no se imparte como asignatura principal en los programas de grado de ingeniería química.
Química Orgánica.
Tanto los químicos como los ingenieros químicos estudian química orgánica. Nunca estudié química orgánica como estudiante de Ingeniería Química; pero hubiera pensado que hay menos énfasis en la química orgánica mecanicista. La química orgánica mecanicista es más preocupante para los químicos involucrados en la química del descubrimiento; haciendo nuevas sustancias por primera vez. En contraste, los ingenieros químicos están más interesados en aumentar la producción de productos químicos que se sabe que existen. Si la sustancia química orgánica necesita elaborarse utilizando sustancias químicas más baratas que las utilizadas habitualmente en un laboratorio de química, ese es el trabajo del químico de desarrollo. Se ocupará de los posibles mecanismos de reacción orgánica en su búsqueda para hacer que la sustancia objetivo use esos químicos más baratos
Los ingenieros químicos como los químicos necesitan estudiar Química de productos naturales. Deben estar familiarizados con los productos químicos y los medicamentos que pueden estar fabricando para las compañías farmacéuticas. Por lo tanto, debe estudiar la química de productos naturales como azúcares, enzimas, proteínas, compuestos aromáticos y agentes terapéuticos. En relación con los productos farmacéuticos, es útil que los ingenieros químicos conozcan algo de bioquímica. La Ingeniería Bioquímica es una sub disciplina dentro de la Ingeniería Química. Fabrican las vacunas y otros medicamentos utilizados en hospitales.
La química organometálica, una materia central en los grados de Química, probablemente recibe poca cobertura en los grados de Ingeniería Química; aparte en relación con los catalizadores de metales de transición utilizados en las refinerías de petróleo y la industria petroquímica. P.ej. Polímeros a base de olefinas y craqueo de petróleo crudo. Los ingenieros químicos también necesitan aprender suficiente química de metales de transición para cubrir lo que necesitan saber sobre los catalizadores de metales de transición.
Matemáticas e Informática. Esto es obligatorio tanto en química como en ingeniería química. Sin embargo, estos temas son centrales en la ingeniería química. En contraste, las matemáticas avanzadas en química están restringidas principalmente a la Química Física. Se necesitan matemáticas muy avanzadas para comprender la química cuántica; Matemáticas más avanzadas que las utilizadas en Ingeniería Química. Sin embargo, un conocimiento experto de la química cuántica no es esencial para la química del día a día. Por lo tanto, las matemáticas necesarias para dominar la química cuántica se mantienen fuera de la mayoría de los programas de licenciatura en química. Solo se imparte en títulos conjuntos de matemáticas y química. Los ingenieros químicos realmente no necesitan saber mucha química cuántica. Los químicos también estudian estadísticas en relación con la química analítica. Los químicos analíticos necesitan tomar mediciones repetidas para minimizar los errores estadísticos.
Los ingenieros químicos estudian un poco de química analítica en relación con el monitoreo de los procesos de plantas químicas. También deberán aprender algo de espectroscopía química; La mayoría de los métodos modernos de química analítica se basan en la espectroscopia química.
La informática es un curso esencial sobre programas de ingeniería química. Necesitan saber sobre el control informático en tiempo real de la planta química. Los químicos usan la informática en relación con la espectroscopia / métodos instrumentales. También como herramienta en modelado molecular y simulación de reacciones químicas. P.ej. Dinámica de reacción y simulaciones por computadora.