الهندسة الكيميائية
الهندسة الكيميائية
يُمكن تعريف الهندسة الكيميائية (بالإنجليزية: Chemical Engineering) على أنها فرع مِن أفرع الهندسة التي تدرس تصميم، وبِناء، وتشغيل الآلات، بالإضافة للآليات التي تُنفذ تفاعلات كميائية لِحَل المشاكل العملية أو تصنيع مُنتجات مُفيدة، ويُمكن اعتبار الهندسة الكيميائية على أنها كيمياء تطبيقية.[1]
تُؤثر الهندسة الكيميائيَّة بالعديد مِن النواحي التكنولوجية، إذ يقوم مُهندسو الكيمياء بِتخطيط وتصميم عمليات إنتاج المواد، وتحويلها مِن شكل لآخر، من خلال تطبيق التجربة في المُختبر وتطويرها إلى أن تُصبح تكنولوجيا مُطبَّقة فعلياً، ومِن الجدير بالذِّكر أنَّ الطلب كبير جداً على مُهندسين الكيمياء، إذ إنَّ مُعظم الصناعات مُعتمِدة على تركيب ومُعالجة الكيماويات مع المواد الأُخرى، بالإضافة إلى إمكانيَّة عَمل المُهندسين الكيميائيين في مجالات الطاقة، والنفط، والتكنولوجيات الحيوية، والمستحضرات الصيدلانيَّة، وتصنيع الأجهزة الإلكترونية، والهندسة البيئية.[2]
يَعود تاريخ الهندسة الكيميائية إلى عمليات التَخمير والتبخُّر (بالإنجليزية: fermentation and evaporation processes) التي كانت مُتواجدة في الحضارات القديمة، ومع تَطوّر عمليات التصنيع الكيميائية في النصف الثاني من القرن التاسع عشر تمَّ تطوير الهندسة الكيميائية كَنِظام مُستقِل، حيث تم توجيهها إلى حل مشاكل التصميم وتشغيل المصانع الكبيرة لاستمرار الإنتاج.[3]
المناهج الدراسية للهندسة الكيميائية
بالإضافة إلى المبادئ الهندسية والعلمية، يقوم مهندس الكيمياء بدراسة المناهج الدراسية التي تؤسس المُهندس في مجالات العلوم الكيميائية و الفيزيائية والبيولوجيا، ويُمكن ذكر أهمها:[2]
- الرياضيات التطبيقية (بالإنجليزية: applied mathematics).
- توازن المواد والطاقة (بالإنجليزية: material and energy balances).
- الديناميكا الحرارية (بالإنجليزية: thermodynamics).
- ميكانيكا الموائع (بالإنجليزية: fluid mechanics).
- انتقال الطاقة والكتلة (بالإنجليزية: energy and mass transfer).
- تقنيات الفَصِل (بالإنجليزية: separations technologies).
- تقنيات حركة التفاعُل الكيميائي وتصميم المُفاعلات (بالإنجليزية: chemical reaction kinetics and reactor design).
- تصميم العمليات (بالإنجليزية: process design).
مجالات الهندسة الكيميائية
يُمكن للمُهندس الكيميائي العمل ضِمن المجالات الآتية:[4]
- العمليات الحيوية (بالإنجليزية: Bio-processes): بحيث يكون العمل في الصناعات الدوائية، وصناعات الأطعمة والمشروبات.
- العمليات الكيميائية (بالإنجليزية: Chemical processes): بحيث يكون العمل ضِمن مجال صناعة الأسمدة، والمبيدات الحشرية، ومبيدات الأعشاب، والصودا الكاوية، والزجاج، والمواد الكيميائية المُخصِّصة.
- عمليات الاحتراق (بالإنجليزية: Combustion): بحيث يكون مجال العمل في الأفران الصناعيَّة الكبيرة التي تقوم بتصنيع المواد الصلبة، أو توليد الطاقة مِن الفحم أو الغاز الطبيعي، أو إعادة تدوير النفايات لاستخراج طاقة.
- البيئة (بالإنجليزية: Environmental): إذ يقوم المهندس الكيميائي بمعالجة النُفايات، والمياه، وتطبيق التنظيمات بيئية لإعادة تدوير المواد بدلاً مِن التخلص مِنها.
- المعادن (بالإنجليزية: Minerals): إذ يتم العمل على الصناعات المعدنية الأساسية مِثل الألمنيوم، والنحاس، والرصاص، والذهب.
- البتروكيماويات (بالإنجليزية: Petrochemicals): إذ يتم تحويل النفط والغاز إلى بلاستيك، ومطاط صناعي، وغيرها مِن المواد.
- التحكم في العمليات (بالإنجليزية: Process control): إذ يتم التحكم بأنظمة القياس، التي تزيد مِن كفاءة وأمن عمليات التصنيع.
- البترول (بالإنجليزية: Petroleum): بحيث يقوم على إنتاج النفط، والغاز الطبيعي، وغاز البترول مِن الحقول البرية والبحرية.
الأنشطة التي يعمل بها خريجي الهندسة الكيميائية
يُمكن للمهندس الكيميائي العمل في الأنشطة الآتية:[4]
- تصميم وتطوير العمليات والمعدات الكيميائية.
- تطوير ومراقبة العمليات الصناعية.
- تشغيل المصانع وإدارتها.
- الأبحاث الأساسية والتطبيقية من المستوى الجزيئي إلى النطاق الصناعي الكامل.
- الإدارة البيئية، ومراقبة البيئة، ومكافحة التلوث.
راتب المهندس الكيميائي
إنَّ أقل درجة علمية يَجب على الشخص الحصول عليها ليُصبح مُهندساً كيميائياً هي درجة البكالوريوس في الهندسة الكيميائية، وقد يَطلُب أصحاب العمل مِن المُهندس أن يَحصل على شهادة حكومية كَمُهندس احترافي (بالإنجليزية: (professional engineer (PE) حتى يستطيع العمل معهم، أمَّا إذا أراد المُهندس أن يَصِل للإدارة فعليه أن يحصل على درجة الماجستير، بالإضافة إلى حاجته المُستمرة للتعليم والتدريب لِمواكبة التطورات التكنولوجية، أمَّا عن رواتب المُهندس الكيميائي فتكون كالتالي:[5]
- المهندس الكيميائي حديث التخرج يبلغ راتبه مِن 53,493 إلى 82,127 دولار.
- المهندس الكيميائي متوسط المستوى مع خبرة 15 عام بالإضافة إلى درجة ماجستير يبلغ راتبه مِن 72,520 إلى 113,348 دولار.
- المهندس الكيميائي خبرته أكثر مِن 15 عام، أو حاصل على درجة الماجستير أو الدكتوراه يبلغ راتبه مِن 97,687 دولار إلى 144,016 دولار.
المراجع
- ↑ Anne Helmenstine (24-12-2018), " What Is Chemical Engineering? "، /www.thoughtco.com, Retrieved 18-5-2019. Edited.
- ^ أ ب " What is Chemical Engineering?", cheme.stanford.edu, Retrieved 18-5-2019. Edited.
- ↑ " Chemical engineering", /www.britannica.com, Retrieved 18-5-2019. Edited.
- ^ أ ب " About chemical engineering", www.engineering.unsw.edu.au, Retrieved 19-5-2019. Edited.
- ↑ Jim Lucas (3-10-2014), "What Is Chemical Engineering?"، www.livescience.com, Retrieved 18-5-2019. Edited.
