kimya mühendisliği

Kimya mühendisliği, temel olarak kimya bilimi ile matematik, fizik, biyoloji ve ekonomi bilimlerini kullanarak önemli endüstriyel, teknolojik ve çevresel problemleri çözümleyen bir mühendislik dalıdır.

Kimya mühendisliği

Kimya mühendisliği, malzemelerin fiziksel ve kimyasal olarak dönüştürülmesine yönelik işlemlerin geliştirilmesini ve bu işlemlerin gerçekleştirileceği tesislerin tasa-nmını ve işletilmesini konu edinen mühendislik dalı. Kimya mühendisliği, temel olarak kimya bilimi ile matematik, fizik, biyoloji ve ekonomi bilimlerini kullanarak önemli endüstriyel, teknolojik ve çevresel problemleri çözümleyen bir mühendislik dalıdır.

Kimya mühendisliği binlerce yıl önce alkollü içkilerin mayalandığı, damıtıldığı ve tuzlu sulann buharlaştırıldığı işlemlerle başladı. Ama çağdaş kimya mühendisliği 19. yüzyılın ikinci yansında kimyasal maddelerin büyük ölçekte üretilmeye başlamasıyla ortaya çıktı ve sürekli üretim yapan büyük fabrikaların tasarımlanması ve işletilmesine yönelik bağımsız bir disiplin olarak gelişti.

19. yüzyıl ortalarında kimyasal maddeler, küçük imalathanelerde basit işlemlerle üretilirdi. Bu maddelere duyulan gereksinimin artması, işlemlerde açığa çıkan zararlı atıkların çevreyi kirletmesi ve farklı üretim teknikleri arasındaki rekabet yatırımcıjarı daha verimli işlemler aramaya yöneltti. Öte yandan geniş ölçekli üretime yönelik olarak küçük işletmelerin kaynaklarını birleştirme-siyle de imalathanelerden bilime dayalı sanayiye geçildi.

Bu büyümeyle birlikte üretim süreçlerini bilen ve sanayi kimyacısı ya da kimya teknolojisi uzmanı denen kimyacılara gereksinim doğdu ve 1900'lere gelindiğinde kimya mühendisi tanımı yaygınlaşmaya başladı. 1910'lardan sonra büyük ölçüde gelişmeye başlayan kimya sanayisi, bugün olduğu gibi iki farklı yol izledi. Bunlardan biri, hammaddesi kömüre dayalı sanayiler olmak üzere Batı Avrupa'daki kimya sanayilerinin izlediği yol, öteki ise başlangıcı Kuzey Amerika'daki petrol arıtma sanayisine dayalı kimya sanayilerinin geliştiği yoldur. Avrupa'da kimya sanayisi bakır, pirinç ve kurşun tepkime kaplarının yapılmasıyla gelişmeye başladı ve I. Dünya Savaşı sırasında öteki sanayi dalları ile birlikte hızla yaygınlaştı. O dönemde başta Almanya olmak üzere pek çok ülke kimyasal maddeleri dışarıdan sağlayamadığından kendi kimya sanayilerini kurmak zorunda kaldılar.

Avrupa'da sanayinin bu denli yaygınlaştığı bir dönemde Kuzey Amerika'da da motorlu taşıtlar için petrol kökenli ürünlere duyulan gereksinim artıyordu. Bu hızlı talep artışı tümüyle yeni teknolojilerin ve fabrikaların kurulmasına yol açtı. Bu yeni teknolojiler o günlerde petrol arıtma sanayisi bulunmayan Avrupa'nın ilgisini pek fazla çekmedi. Kimya sanayisinin iki dünya savaşı arasında yavaş bir büyüme göstermesine karşılık, II. Dünya Savaşı sırasında Kuzey Amerika kökenli teknoloji hızla gelişti ve Kuzey Amerika'da hammaddesi petrole dayalı yapay kauçuk, yapay elyaf ve plastik gibi maddelerin üretildiği büyük bir ikincil kimya sanayisi doğdu. Bu dönemde sanayisi kömüre bağlı olan Avrupa'da yalnızca inorganik ve genel amaçlı kimyasal maddeler üretiliyor ve tümüyle farklı kimya mühendisliği teknikleri uygulanıyordu. Ama 1950'lerden sonra bu iki farklı yol birleşti.

Bütün mühendislik dallarında olduğu gibi kimya mühendisliği de araştırma ve geliştirme, tasarım, tesisin kurulması, işletme, satış ve yönetim olmak üzere altı ana etkinlik alanına ayrılır. Bu etkinliklerin birkaçı çoğunlukla birbirinin içine girer. Başlangıçta kimya mühendisleri genellikle kimyacı ya da makine mühendisi olarak eğitilirdi ve mesleğin öbür kavramlarım işteki deneyimlerle kazanırlardı; gerçek anlamda kimya mühendisliği eğitimi 1940'lardan sonra başladı.

Bir kimya mühendisi bu alanda kullanılan kimya, fizik ve matematik gibi üç ana konuda iyi yetişmiş olmalı, ayrıca sanayi iktisadını bilmeli ve dünyadaki hammadde kaynakları, ürünlerin dünya piyasasındaki yeri gibi konularda bilgi sahibi olmalıdır. Ayrıca kimya mühendisleri yalnızca bir kimyasal tepkimenin gelişimiyle değil, ama aynı zamanda sıcaklığın ve basıncın kimyasal dengeye, katalizörlerin tepkime hızına etkileri gibi konularla da ilgilenirler. Kütle aktanmı, ısı aktanmı, momentum aktanmı gibi temel yasalara bağlı olan karışma, buharlaşma, damıtma, kristalleşme, özütleme, süzme, kurutma gibi işlemler de kimya mühendisliğinin kapsamındadır. Bir kimya tesisindeki birim işlemlerin sayıca az olmakla birlikte son derece karmaşık olması, işlem koşullarının değişkenliğinden kaynaklanır. Bir entegre kimya tesisinin temel birim işlemlere göre bölünmesi ve üretimde yer alan kimyasal tepkimelerin polimerleşme, esterleşme, nitratlama gibi birim süreçlere ayrılması, kimya mühendisliği çalışmalarını rasyonelleştirmiştir. Sayısal bilgisayarların gelişmesi de çok zaman alan tasarım hesaplarının hızla yapılmasını olanaklı kıldığından, sanayi sürecindeki optimum koşullar en doğru biçimde belirlenmekte, enerji kaynağı, tesis yerleşimi ve çevre etkenleri gibi parametrelerin değişimleri doğru olarak tahmin edilerek en uygun kombinasyon seçilebilmektedir.

İlgili konuları ara

Yanıtlar