Химическая инженерия и химия: в чем разница?

29 июля 2021 г.

Химическая инженерия и химия являются важными областями науки, которые служат нескольким целям, включая исследования окружающей среды и фабричное производство. В зависимости от своих интересов и предпочтений человек может найти полноценную карьеру на должностях, связанных с любой практикой. Узнав больше о том, что влечет за собой химическая инженерия и химия, вы сможете определить, подходит ли вам тот или иной путь. В этой статье мы определяем, что представляет собой каждая область, объясняем ключевые компоненты химической инженерии по сравнению с химией и описываем рабочие места, которые используют каждую область.

Что такое химическая инженерия?

Химическая инженерия — это профессиональная область, посвященная разработке продуктов и систем посредством химической обработки. Он включает в себя манипулирование и смешивание сырья для широкого спектра синтетических продуктов, включая моторное топливо, лекарства и продукты питания. Инженеры-химики также используют математику, биологию и инженерные концепции для выполнения своих задач. Компаниям в различных отраслях часто требуются инженеры-химики для улучшения строительных процедур и повышения качества своей продукции.

Что такое химия?

Химия — это научная область, изучающая атомную структуру различных жидкостей, газов и объектов. Это также включает в себя изучение законов, которые определяют, как один кусок материи может стать другим. Например, химия может объяснить, почему жидкая вода превращается в лед или почему небо в некоторые моменты дня кажется голубым. Химики изучают эти концепции, чтобы открывать новые свойства, искусственно изменять их или создавать синтетические элементы. Они также производят химические реакции и изучают результаты, что может помочь им понять, как функционируют частицы в атоме.

Кто использует химию?

Вот некоторые распространенные профессии, в которых используются компоненты химии:

Ученые-экологи

Ученые-экологи используют концепции химии для изучения мира природы и создания решений для ее защиты и сохранения. Они также могут улучшить здоровье людей, изучая свойства материалов, с которыми человек взаимодействует каждый день, включая воздух или воду в определенном месте. Например, ученый-эколог может измерить свойства местного озера, чтобы определить, есть ли в нем какие-либо опасные элементы. Затем они могут использовать свои исследования для информирования инициатив общественного здравоохранения или лоббировать финансирование очистки озера.

Судмедэксперты

Криминалисты используют химию для помощи в расследовании уголовных преступлений, анализируя улики, собранные с места преступления. Они также могут представить химические доказательства в качестве официальных показаний присяжным во время текущего судебного разбирательства. Например, они могут исследовать осколки стекла из разбитого окна, чтобы определить его химическую структуру. После этого они могут сравнить свой анализ с аналогичными фрагментами, найденными в волосах подозреваемого или на его одежде, и детализировать это открытие в отчете.

Генетики

Генетики используют химию для изучения ДНК живых существ, включая людей, животных, растения или вирусы. Они исследуют черты организма и сравнивают эти черты с предком, чтобы понять, какие факторы вызвали появление одних, а не других. Многие генетики могут корректировать признаки, используя передовые технологии для создания химических реакций, которые изменяют ДНК. Например, они могут изменить ДНК человека, чтобы удалить ген, который вызывает долговременную проблему со здоровьем, излечивая болезнь.

Рентгенологи

Рентгенологи — это врачи, которые выявляют травмы и заболевания с помощью медицинского оборудования для визуализации, в том числе рентгеновских аппаратов, устройств магнитно-резонансной томографии (МРТ) и ультразвуковых инструментов. Рентгеновские лучи — это тип электромагнитного излучения, который включает сложный химический процесс. Рентгенологи часто изучают химию, чтобы лучше понять, как работает медицинская визуализация, и подготовить более точные оценки. Например, рентгенолог обычно понимает, как отрегулировать положение человека, чтобы рентгеновский процесс мог дать четкое изображение.

Специалисты по клиническим исследованиям

Специалисты по клиническим исследованиям изучают медицинские методы лечения и используют химию для информирования своих экспериментальных процедур. Он включает в себя проведение долгосрочных исследовательских экспериментов, чтобы определить, может ли химический процесс помочь человеку исцелиться от недуга или травмы. Например, специалист по клиническим исследованиям может исследовать различные химические реакции, чтобы создать лекарственную формулу. Проводя экспериментальные испытания, они могут корректировать атомные структуры лекарств, чтобы повысить их эффективность или добиться желаемых результатов.

Кто использует химические технологии?

Вот некоторые распространенные профессии, которые используют методы химического машиностроения:

Энергоменеджеры

Менеджеры по энергетике используют химическую инженерию для изучения того, как машины, здания или другие физические материалы используют источники энергии, такие как электричество. Это может включать в себя управление проектами по повышению энергоэффективности, например, улучшение существующих зданий для оптимизации работы их электричества. Например, менеджеры по энергетике могут исследовать материалы, проводящие энергию, такие как синтетический металл, чтобы увидеть, являются ли они устойчивыми в долгосрочной перспективе. Они также могут помочь специалистам по строительству улучшить планы строительства для более эффективного использования энергии.

Химические производители

Химические производители массово производят вещества и сырье для других продуктов, таких как сера для фейерверков или синтетический каучук для новых автомобилей. Они часто используют специализированное оборудование и смешивают различные элементарные соединения для получения определенных химических веществ. Они также могут управлять протоколами безопасности для персонала на объекте. Например, производитель химикатов может работать над контролем качества, чтобы гарантировать, что компания производит точные и безопасные химикаты, которые покупатели могут купить.

Горные инженеры

Горные инженеры создают системы добычи полезных ископаемых и металлов из природных месторождений для использования в производственных процессах. Они изучают химические свойства минералов, чтобы определить оптимальные места добычи полезных ископаемых, где есть много доступных ресурсов. Некоторые горные инженеры специализируются на одном конкретном ресурсе, таком как железо или кварц. Например, компания может нанять горного инженера, чтобы найти и спланировать добычу материалов для нового здания, которые с меньшей вероятностью будут ржаветь в будущем.

Инженер-ядерщик

Инженеры-ядерщики изучают ядерную энергию, возникающую в результате изменения структуры отдельных атомов, и применяют ее в различных проектах. Например, ядерная энергия может нагревать воду, приводить в движение двигатели или генерировать электричество. В результате инженеры-ядерщики хорошо понимают химические свойства этого вида энергии. Они также могут управлять протоколом безопасности, чтобы гарантировать, что другой персонал правильно обращается с оборудованием, или информировать общественность о воздействии ядерной радиации.

Инженер-химик-аналитик

Инженеры-аналитики-химики изучают компоненты и структуру вещества с помощью сложных лабораторных приборов. Они специализируются в одной области исследований, например, в мониторинге электронного излучения или исследовании флуоресцентных материалов. Химики-аналитики могут предоставить большую базу знаний для использования компаниями в различных отраслях. Например, государственное учреждение может нанять химика-аналитика для аудита лабораторного объекта, чтобы убедиться, что его химические процессы соответствуют определенным законам и правилам.

Химическая инженерия против химии

Рассмотрим следующие ключевые различия между химической инженерией и химией:

Теоретические исследования против практического применения

Химики могут больше сосредоточиться на исследовательских проектах, в то время как инженеры-химики применяют химические концепции для создания различных материалов. Химики часто занимаются теоретическим анализом, целью которого является обнаружение новой информации, которая расширяет знания в области академической науки. Они также могут работать в области прикладных исследований, которые включают разработку химических соединений в лабораторных условиях для различных целей. Однако инженеры-химики применяют химические исследования в промышленных целях.

Научные знания против технических знаний

Хотя и химия, и химическая инженерия связаны с научными исследованиями, последняя может потребовать определенных технических навыков, таких как установка оборудования и управление программным обеспечением. Химикам требуются надежные математические знания, чтобы лучше понять, как измерять и передавать химические вещества, но инженер-химик обычно применяет эти концепции к определенным рабочим обязанностям или исследует методы с конкретной целью их применения. Например, менеджер по энергетике может использовать научный принцип жидкости для создания эффективной гидравлической системы.

Степень химии против степени инженера-химика

Степени химии и химической инженерии сначала имеют схожие курсы, но часто расходятся в течение последних семестров. На первом и втором курсе студенты обеих специальностей изучают общую химию, физику и исчисление, чтобы получить фундаментальные знания о важных научных концепциях. После этого специалист по химии может больше сосредоточиться на академических концепциях, таких как изучение молекулярных структур и экспериментальные исследования, в то время как специалист по химической инженерии может узнать о производстве энергии и о том, как использовать химические концепции в выбранной отрасли.

Последипломное образование против опыта работы

Химия обычно требует последипломного образования для продвижения по карьерной лестнице, в то время как химическая инженерия может потребовать только степень бакалавра. Химики, обучающиеся по программам докторантуры, имеют возможность проводить собственные исследования, а химики, получившие докторскую степень, могут подать заявку на работу в университетах или научно-исследовательских институтах. Однако инженеры-химики могут найти должности начального и среднего уровня после окончания программы бакалавриата, но для перехода на руководящую должность может потребоваться степень магистра или доктора. Они также могут получить специализированные сертификаты, которые могут открыть больше возможностей для трудоустройства в будущем.

Лабораторные учреждения против производственных помещений

Химия часто требует лабораторной среды, в то время как химическая инженерия обычно используется в промышленном секторе. Химики проводят эксперименты, анализируют образцы и хранят ресурсы в лаборатории, а затем часто пишут отчеты или выполняют другие обязанности в офисе учреждения. Инженеры-химики в основном работают на производственных предприятиях, нефтеперерабатывающих заводах или аналогичных объектах. В результате они часто управляют тяжелым оборудованием и контролируют производственные процессы для различных продуктов, которые включают смешивание химикатов.

Малый масштаб против широкого охвата

И химия, и химическое машиностроение используют научный метод, но каждый из них включает в себя разные области применения. Например, химик в лаборатории может сделать предположение о химическом соединении, а затем проверить это предположение в серии экспериментов, чтобы улучшить свой первоначальный мыслительный процесс. Однако инженер-химик может протестировать несколько соединений в ходе крупномасштабного производственного процесса и определить, как настроить их для выполнения различных задач. Впоследствии они могут использовать этот же метод для другого проекта.