Ingeniería Química

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Ingeniería Química

Ingeniería Química

Refinería de Repsol YPF en la Pobla de Mafumet, Tarragona

La Ingenier√≠a Qu√≠mica desempe√Īa un papel fundamental en el dise√Īo, manutenci√≥n, evaluaci√≥n, optimizaci√≥n, simulaci√≥n, planificaci√≥n, construcci√≥n y operaci√≥n de plantas en la industria de procesos, que es aquella relacionada con la producci√≥n de compuestos y productos cuya elaboraci√≥n requiere de sofisticadas transformaciones f√≠sicas y qu√≠micas de la materia.

La ingenier√≠a qu√≠mica tambi√©n se enfoca al dise√Īo de nuevos materiales y tecnolog√≠as, es una forma importante de investigaci√≥n y de desarrollo. Adem√°s es l√≠der en el campo ambiental, ya que contribuye al dise√Īo de procesos ambientalmente amigables y procesos para la descontaminaci√≥n del medio ambiente. La ingenier√≠a qu√≠mica implica en gran parte el dise√Īo y el mantenimiento de los procesos qu√≠micos para la fabricaci√≥n a gran escala. Emplean a los ingenieros qu√≠micos (al igual que los ingenieros de petroleo aunque en menor medida) en esta rama generalmente bajo t√≠tulo de "ingeniero de proceso". El desarrollo de los procesos a gran escala caracter√≠sticos de econom√≠as industrializadas es una haza√Īa de la ingenier√≠a qu√≠mica, no de la qu√≠mica en su m√°s pura expresi√≥n. De hecho, los ingenieros qu√≠micos son responsables de la disponibilidad de los materiales de alta calidad modernos que son esenciales para hacer funcionar una econom√≠a industrial.

Por otro lado, la qu√≠mica es la ciencia que estudia (a escala laboratorio)la materia, sus cambios y la energ√≠a involucrada. La importancia radica en que todo lo que nos rodea es materia. El ingeniero qu√≠mico participa de una manera importante en lo relacionado al dise√Īo y la administraci√≥n de todo el proceso qu√≠mico a escala industrial que permite satisfacer una necesidad partiendo de materias primas hasta poner en las manos del consumidor un producto final.

La presencia del profesional de la ingenier√≠a qu√≠mica la podemos ver en √°reas tales como la producci√≥n, control de procesos, control de calidad, seguridad industrial, apoyo t√©cnico-legal, seguridad e higiene, alimentos, cosmetico y ecolog√≠a en donde plantea, dise√Īa, construye, opera y controla unidades para disminuir el impacto contaminante de las actividades humanas.

Contenido

Historia

En 1824, el f√≠sico franc√©s Sadi Carnot, en su investigaci√≥n "en la energ√≠a motiva del fuego", fue el primero en estudiar la termodin√°mica de las reacciones de la combusti√≥n en motores de vapor. Durante la d√©cada de los 1850s, el f√≠sico alem√°n Rudolf Clausius comenz√≥ a aplicar los principios desarrollados por Carnot a los sistemas de productos qu√≠micos en lo at√≥mico a escala molecular. Durante los a√Īos 1873 a 1876 en la universidad de Yale, el f√≠sico matem√°tico americano Josiah Willard Gibbs, fue el primero en dirigir en los Estados Unidos, una serie de tres escritos, desarroll√≥ una metodolog√≠a matem√°tica basada, en la gr√°fica, para el estudio de sistemas qu√≠micos usando la termodin√°mica de Clausius. En 1882, el f√≠sico alem√°n Hermann von Helmholtz, public√≥ un escrito con fundamentos de la termodin√°mica, similar a Gibbs, pero con una base m√°s electro-qu√≠mica, en la cual √©l demostr√≥ esa medida de afinidad qu√≠mica, es decir la "fuerza" de las reacciones qu√≠micas, que es determinada por la medida de la energ√≠a libre del proceso de la reacci√≥n. Despu√©s de estos progresos tempranos, la nueva ciencia de la ingenier√≠a qu√≠mica comenz√≥ a transformarse. Los siguientes hechos demuestran algunos de los pasos dominantes en el desarrollo de la ciencia de la ingenier√≠a qu√≠mica:

  • 1888 - Lewis M. Norton comienza un nuevo plan de estudios en el Instituto de Tecnolog√≠a de Massachusetts (MIT): Curso X, Ingenier√≠a Qu√≠mica
  • 1908 - Se funda el Instituto Americano de Ingenieros Qu√≠micos (AIChE).
  • 1922 - Se funda la instituci√≥n Brit√°nica de Ingenieros Qu√≠micos (IChemE).

Como disciplina, en sus orígenes, la Ingeniería Química era básicamente una extensión de la Ingeniería Mecánica aplicada a resolver los problemas de fabricación de sustancias y materiales químicos, que era la tarea tradicional de la química industrial. En contraste, la ingeniería química moderna está estructurada alrededor de un sistema de conocimientos propio acerca de fenómenos y procesos vinculados con la producción de sustancias y materiales mediante cambios en las propiedades físicas, químicas, o ambas, de la materia.

Debe tenerse en cuenta que en el campo de la Ingenier√≠a Qu√≠mica se pueden reconocer tendencias y momentos cruciales que pueden considerarse paradigm√°ticos. El primero de ellos data de 1915, cuando en el Instituto Tecnol√≥gico de Massachussets (MIT) los profesores Walker, Lewis y McAdams le dieron forma al concepto de Operaciones Unitarias como una serie de operaciones comunes a muchos procesos industriales, tales como la transferencia de energ√≠a, destilaci√≥n, flujo de fluidos, filtraci√≥n, trituraci√≥n, molienda y cristalizaci√≥n; y que permiti√≥ unificar -a la vez que dar sustento cient√≠fico y leyes generales- a las diversas operaciones y procesos de la naciente Ingenier√≠a Qu√≠mica. Este modelo de las Operaciones Unitarias, que implicaba el estudio de estas operaciones separadas de los procesos industriales espec√≠ficos, con una forma de abordar y solucionar los problemas de escala industrial fundamentalmente emp√≠rico, fue utilizado con √©xito durante muchos a√Īos.

En 1960 nace el segundo gran paradigma de la Ingeniería Química con la publicación del libro "Fenómenos de Transporte" de R. B. Bird, W. E. Stewart y E. N. Lightfoot, que establece un método distinto para el análisis y estudio de los fenómenos físico-químicos, y que busca explicaciones moleculares para los fenómenos macroscópicos. El estudio de los fenómenos de transporte comprende aquellos procesos en los que hay una transferencia o transporte neto de materia, energía o momentum lineal en cantidades macroscópicas, desde el punto de vista microscópico o molecular.

Si bien los dos paradigmas citados han posibilitado la solución de muchos problemas en Ingeniería Química, hoy comienzan a configurarse desde las ciencias básicas (química, física, biología), fundamentos científicos para estructurar un nuevo enfoque que podría ampliar el horizonte de la ingeniería química y abordar problemas a los que hasta ahora se les han dado soluciones incompletas con métodos empíricos. Así, la Biología Molecular, la Ingeniería Genética y la Ingeniería Molecular (Nanotecnología) aportan conocimientos que pueden ser la base para construir un tercer paradigma de la Ingeniería Química.

Diferencia entre la Química y la Ingeniería Química

La diferencia entre la ingenier√≠a qu√≠mica y la qu√≠mica puede ser ilustrada considerando el ejemplo de producir el jugo de naranja. Un qu√≠mico que trabaja en el laboratorio, investiga los componentes moleculares y at√≥micos de la naranja, las reacciones qu√≠micas y las propiedades qu√≠micas y fisicoqu√≠micas de la naranja y sus componentes; adem√°s busca nuevas opciones para sintetizar los productos y subproductos (entiendase que la s√≠ntesis debe realizarse con ingredientes obtenidos en nuestro Medio Ambiente). El Ingeniero qu√≠mico dise√Īa los equipos para obtener a gran escala los productos y subproductos, utiliza los estudios hechos por el qu√≠mico para garantizar que la calidad del producto corresponde a las especificaciones qu√≠micas y fisicoqu√≠micas encontradas en el laboratorio por el qu√≠mico. Tambi√©n, el Ingeniero Qu√≠mico dise√Īa nuevos procesos para el mejoramiento de los actuales, debe estudiar los procesos que menos contaminen el ambiente, ademas debe dise√Īar procesos y equipos que preserven la integridad del personal que los usa, o sea mediante estudios de seguridad industrial.

Tareas del Ingeniero Químico

Los Ingenieros Químicos están involucrados en todas las actividades que se relacionen con el procesamiento de materias primas (de origen animal, vegetal o mineral) que tengan como fin obtener productos de mayor valor y utilidad. Por lo tanto, pueden desarrollar sus actividades en:

  • Plantas industriales / Empresas Productivas
  • Empresas de construcci√≥n y/o montaje de plantas y equipos
  • Empresas proveedoras de servicios t√©cnicos (consultor√≠a, control de calidad, mantenimiento, etc.)
  • Organismos gubernamentales o no gubernamentales de acreditaci√≥n, control y est√°ndares
  • Instituciones de educaci√≥n superior
  • Centros de Investigaci√≥n y Desarrollo (Industriales / Acad√©micos)

Aplicaciones

Las aplicaciones que puede realizar un Ingeniero Químico son variadas; pueden mencionarse las siguientes a modo de ejemplo:

  • Estudios de Factibilidad T√©cnico-Econ√≥mica
  • Especificaci√≥n / Dise√Īo de equipos y procesos
  • Construcci√≥n / Montaje de equipos y plantas
  • Control de Producci√≥n / Operaci√≥n de Plantas Industriales
  • Gerencia y Administraci√≥n
  • Control de Calidad de Productos
  • Compras y Comercializaci√≥n
  • Ventas T√©cnicas
  • Control Ambiental
  • Investigaci√≥n y Desarrollo de Productos y Procesos
  • Capacitaci√≥n de Recursos Humanos

Sectores Industriales

Entre los sectores industriales más importantes que emplean a profesionales de la Ingeniería Química se encuentran:

  • Industria Qu√≠mica / Petroqu√≠mica
  • Gas y Petr√≥leo / Refiner√≠as
  • Alimentos y Bebidas / Biotecnolog√≠a
  • Sider√ļrgica / Metal√ļrgica / Automotriz
  • Materiales / Pol√≠meros / Pl√°sticos
  • Generaci√≥n de energ√≠a
  • Otras (Farmac√©utica, Textil, Papelera, Minera, etc.)

Véase también

Enlaces externos

Obtenido de "Ingenier%C3%ADa Qu%C3%ADmica"

Wikimedia foundation. 2010.

Mira otros diccionarios:

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