()

رشته شیمی به زبان ساده:

مهندسی شیمی (به انگلیسی: Chemical engineering) به معنای فن به کارگیری علوم پایه (ریاضی، فیزیک، شیمی و زیست شناسی) برای پیاده سازی فرآیندهای شیمیایی و فیزیکی در واحد صنعتی است. بنابراین مهندسی شیمی شاخه‌ای از علوم مهندسی است که با طراحی، ساخت و بهره‌برداری از فرایندها و کارخانجات مرتبط با صنایع شیمیایی درگیر است. منظور از صنایع شیمیایی آن دسته از صنایع هستند که در آن‌ها تغییری شیمیایی، فیزیکی یا بایولوژیک مواد خام را به محصولات با ارزش صنعتی تبدیل می‌کنند. کار مهندسان شیمی می‌تواند بکارگیری فناوری نانو (nanotechnology) و نانومواد ( nanomaterials) در آزمایشگاه تا فرآیندهای صنعتی در مقیاس بزرگ باشد که مواد شیمیایی، مواد اولیه، سلولهای زنده، میکروارگانیسم‌ها (microorganisms) و انرژی را به اشکال و محصولات مفید تبدیل می‌کند. مهندسان شیمی در بسیاری از جنبه های طراحی و بهره برداری از کارخانه (plant design and operation)، از جمله ارزیابی ایمنی و خطر (safety and hazard assessments)، طراحی و تجزیه و تحلیل فرآیند (process design and analysis)، مدل سازی (modeling)، مهندسی کنترل (control engineering)، مهندسی واکنش شیمیایی (chemical reaction)، مهندسی هسته‌ای (nuclear)، مهندسی بیولوژیک (biological)، مشخصات ساخت و ساز و دستورالعمل های عملیاتی نقش دارند. مهندسان شیمی معمولاً دارای مدرک مهندسی شیمی یا مهندسی فرآیند هستند. مهندسان تمرین ممکن است دارای گواهینامه حرفه‌ای باشند و اعضای معتبر یک نهاد حرفه‌ای باشند. از جمله این نهادها می توان به موسسه مهندسین شیمی (IChemE) یا انستیتوی مهندسان شیمی آمریکا (AIChE) اشاره کرد. مدرک مهندسی شیمی به طور گسترده‌ای با سایر رشته های مهندسی، از جنبه‌های مختلف، در ارتباط است. حیطه اصلی مطالعات یک مهندس شیمی بر سه بخش، اختلاط، مهندسی واکنش و جداسازی است. بر این مبنا کارخانجات بسیاری از قبیل واحدهای یک پالایشگاه، پتروشیمی، صنایع چوب و کاغذ، صنایع غذایی، صنایع داروئی و تجهیزات پزشکی، صنایع سلولزی، صنایع پلیمر، صنایع شیمیایی معدنی و بسیاری دیگر از صنایع به‌طور مستقیم از کاربردهای علم مهندسی شیمی بهره می‌برند. به این بخش از مهندسی شیمی که با فرایندهای صنعتی شیمیایی در مقیاس بزرگ ارتباط دارد، در اصطلاح مهندسی فرایند گفته می‌شود.

فرایندهای مجزایی که توسط یک مهندس شیمی به کار گرفته می‌شوند (مانند تقطیر، استخراج و…)، عملیات واحد نام داشته و شامل، عملیات انتقال جرم، انتقال حرارت و انتقال اندازه حرکت هستند. این فرایندها برای سنتز شیمیایی یا جداسازی شیمیایی با هم ترکیب می‌شوند.

سه قانون فیزیکی اساسی در مهندسی شیمی، اصل بقای جرم، اصل بقای انرژی و اصل بقای اندازه حرکت هستند. انتقال ماده و انرژی در یک فرایند با استفاده از موازنهٔ جرم و انرژی برای کل واحد، عملیات واحد یا بخشی از آن ارزیابی می‌شود. مهندسین شیمی اصول ترمودینامیک، سینتیک واکنش و پدیده‌های انتقال را به کار می‌گیرند.

مهندسی شیمی نوین، گستره‌ای فراتر از مهندسی فرایند را در بر می‌گیرد. هدف اصلی مهندسی شیمی استفاده از دانش فیزیک و ریاضیات در خلق مواد و محصولات بهتر برای دنیای امروز است. امروزه مهندسین شیمی علاوه بر فرایندهای تولید مواد اولیهٔ پایه، بلکه در توسعه و تولید محصولات باارزش و متنوع شرکت دارند. این محصولات شامل مواد ویژه و کارآمد برای صنایعی همچون تجهیزات پایه پالایشگاهی. هوافضا، خودروسازی، پزشکی، صنایع الکترونیک، کاربردهای محیط زیست و صنایع نظامی است. به عنوان مثال‌هایی از این محصولات می‌توان به الیاف، منسوجات و چسب‌های بسیار قوی، مواد زیست‌سازگار و داروهای جدید اشاره کرد. امروزه مهندسی شیمی ارتباطی تنگاتنگ با علوم زیست‌شناسی، مهندسی پزشکی و اغلب شاخه‌های مهندسی دارد.

مصاحبه معرفی رشته شیمی

این مصاحبه به صورت کاملا رایگان برای راهنمایی دانش‌ آموزان در انتخاب رشته کنکور کارشناسی تهیه شده است. در این مصاحبه مهندس بهنام یزدان‌خو سوالات متنوعی در خصوص رشته شیمی، آینده شغلی این رشته، مهارت‌های مورد نیاز و …. از مهمان‌ برنامه یعنی مهندس ماکان اتفاق (دانشجوی دکترای دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی) می‌پرسند.
شما را دعوت به تماشای این مصاحبه می‌کنم.
در انتهای همین پست سوالات خود در خصوص شیمی را می‌توانید بپرسید.

متن این مصاحبه به شرح زیر است:

رشته‌ی شیمی علم مواد است. یعنی ما با ماده و مواد شیمیایی سروکار داریم. به این صورت که اتم‌ها، مولکول‌ها، ساختارهای آن‌ها، واکنش‌ها و برهم‌کنش‌هایی که بین مواد رخ می‌دهد و هم‌چنین خواص و کاربردهایی که می‌توانند در صنایع مختلف داشته باشند، در حوزه‌ی علم شیمی قرار می‌گیرند. اگر بخواهیم رشته‌ی شیمی را ریشه‌یابی کنیم، شیمی در زبان انگلیسی (chemistry) تلفظ می‌شود. این کلمه در فرانسه همانند تلفظ آن در فارسی است. البته اصل این واژه از کلمه‌ی کیمیا می‌آید. در گذشته دانشمندان در صدد این بودند که به وسیله‌ی علم کیمیا، مس را به طلا تبدیل کنند.

• مقایسه‌ی شیمی با دروس دبیرستان به چه صورت است؟
نزدیک‌ترین رشته در دروس دبیرستان همان درس شیمی هست اما واقعیت این است که از انجایی که ما با ماده سروکار داریم، بسیاری از علومی که با ماده سروکار دارند می‌توانند به شیمی مربوط باشند. به عنوان مثال در مبحث ترمودینامیک فیزیک که در دبیرستان آموزش داده می‌شود یا مبحث فشار و شارها و قانون شارها که با علم شیمی مشترک است. حتی در قسمت‌هایی ما فیزیک اتمی هم داریم که با الکترونها و اوربیتال های مواد سروکار دارند که با علم شیمی هم مرتبط می‌شوند. علاوه بر آن در درس زیست شناسی هم در مباحث DNA و RNA، چربی‌ها و… که در زیست شناسی بررسی می‌شوند، مواد شیمیایی‌ای هستند که در علم شیمی نیز بررسی می‌شوند. حتی شاخه‌ای در علم شیمی وجود دارد به نام «بیوشیمی» یا شیمی ترکیبات زنده.
این دروس نزدیک‌ترین دروس به شیمی هستند که در دبیرستان آموزش داده می‌شوند.

• تفاوت مهندسی شیمی و رشته‌ی شیمی چیست؟
مهندسی شیمی در انگلیسی (chemical engineering) بیان می‌شود که به عقیده‌ی من، ما در زبان فارسی به اشتباه آن‌ را مهندسی شیمی ترجمه کرده‌ایم. در واقع باید ان را «مهندسی فرآیند‌های شیمیایی» بنامیم. ما در رشته‌ی شیمی وقتی که با مواد سروکار داریم مثل سنتز‌، تولید مواد و ترکیب این‌ها با هم، در مقیاس آزمایشگاهی عملیات مربوط به ان‌ها را انجام می‌دهیم. اما در مهندسی شیمی همین عمل را در یک مقیاس بزرگ و صنعتی انجام می‌دهند. به این صورت که یک مهندس شیمی باید از علم شیمی، محاسبات ریاضی و بسیاری از علوم پایه‌های دیگر و با استفاده از تجهیزات و ابزارآلات، این واکنش‌های شیمیایی را به یک فرایند صنعتی و بزرگ منتقل کند. ولی به طور کلی مباحث پایه‌ در مهندسی شیمی را، شیمیدان ها تخصصی‌تر بررسی می‌کنند. پس به طور خلاصه نتایجی را که شیمیدان‌ها در آزمایشگاه‌‌ها در مقیاس کوچک بدست می‌آورند، مهندسان شیمی ان را در مقایس صنعتی طراحی و پیاده و اجرا می‌کنند. این تفاوت عمده‌ی شیمی و مهندسی شیمی است.

• رشته‌ی شیمی در مقطع کارشناسی به چه صورت است؟
رشته‌ی‌ شیمی در مقطع کارشناسی به دو زیر شاخه‌ی محض و کاربردی تقسیم می‌شود. البته این دو زیرشاخه دروس اصلی و مشترک دارند اما در یک‌سری دروس تفاوت‌هایی دارند. در زیرشاخه‌ی محض دروس بیشتر جنبه‌ی تئوری دارند اما در شیمی کاربردی، برخی از دروس مهندسی شیمی را هم به صورت جمع‌وجور پاس می‌کنند.
دروس پایه‌ای که در رشته‌ی شیمی پاس می‌شوند عبارتند از: ریاضی عمومی۱ و۲، فیزیک ۱و ۲ و ازمایشگاه
دروس اصلی رشته‌ی شیمی متشکل است از: شیمی عمومی۱ و۲، ازمایشگاه شیمی، شیمی معدنی، شیمی آلی، شیمی تجزیه و شیمی فیزیک.
یک‌سری دروس اختیاری هم هست مانند شیمی کوانتوم، شیمی جزایی، بیوشیمی و… که قابل اخذ از دانشکده‌های دیگر هم هست. برای مثال درس شیمی نفت را می‌توان از دانشکده‌ی مهندسی نفت، شیمی پلیمر یا صنایع غذائی را از دانشکده‌ی مهندسی شیمی می‌توان اخذ کرد.

• ایا در رشته‌ی شیمی گرایش‌ها در دوره‌ی کارشناسی انتخاب می‌شوند و مدرکی که در پایان مقطع کارشناسی گرفته ‌می‌شود با گرایش است و مدرک برای همه یکسان است؟
خیر، مدرک برای همه یکسان نیست. البته قوانین دانشگاه‌ها با هم فرق دارند. برخی از دانشگاه‌ها از همان ترم یک مشخص می‌کنند که شما در شیمی محض قبول شده‌اید یا شیمی کاربردی. اما برای مثال در دانشگاه صنعتی شریف، شما متناسب با علاقه‌ای که دارید واحد‌های درسی را اخذ و پاس می‌کنید و در نهایت با توجه به واحدهایی که پاس کرده‌اید مشخص می‌شود که شما در شیمی محض بوده‌اید یا کاربردی و مدرکی هم که دریافت می‌کنید مشخص می‌کند شما در کدام یک تحصیل کرده‌اید.

• چه تصورات غلطی درباره‌ی رشته‌ی شیمی وجود دارد؟
شاید هروقت اسم رشته‌ی شیمی بیاید اکثر شنوندگان تصور کنند که در این رشته صرفا یک‌سری مواد را باهم ترکیب می‌کنند و یک فرآورده‌ی انفجاری را به‌دست می‌اورند. اما در رشته‌ی شیمی ما با محاسبات ریاضی هم سر و کار داریم. همانطور که یک شاخه‌ای در علم شیمی هست به نام شیمی کوانتوم که به فلسفه‌ی اتم‌ها، الکترون‌ها و پروتون‌ها می‌پردازد و آن‌ها را ریشه‌یابی می‌کند. این‌ها هر کدام یک‌سری محاسبات ریاضی در خود دارد که بسیاری از محققین در این زمینه با نرم‌افزارهای خاصی کار می‌کنند و زمینه‌ی فعالیتشان بیشتر کار تئوریک است تا عملی. به همین دلیل یک شیمیدان باید به مباحث ریاضی مانند توابع، مشتق، انتگرال گیری و… مسلط باشد.

• آیا برای این رشته که زیرمجموعه‌ی علوم پایه هست، بازارکار وجود دارد و اگر وجود دارد شامل چه کارهایی می‌شود؟
خوشبختانه‌ رشته‌ی شیمی از آن جایی که با ماده سروکار دارد، می‌تواند در همه‌ی زمینه‌ها ورود کند و شاخه‌ی بسیار گسترده‌ای است. به طور کلی در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، صنایع مواد شوینده، صنایع معدنی، داروسازی، صنایع غذایی، صنایع پلیمر، صنایع رنگ و چسب، صنایع چرم و…. شیمیدان‌ها می‌توانند ورود کند و دست آن‌ها در انتخاب کار پس از فارغ‌التحصیلی باز است. به صورت کلی در رشته‌ی شیمی بازار کار به اندازه‌ی کافی وجود دارد اما تصوری که هست این است که دانشجویان رشته‌های علوم پایه مانند شیمی، باید تا مقطع ارشد و یا دکترا تحصیل کنند تا بتوانند شغل خوبی پیدا کنند. البته این تصور با توجه به وضعیت کشور در همه‌ی رشته‌ها هست و به همین دلیل لازم است که دانشجویان به لیسانس قانع نشوند و حداقل تا فوق لیسانس تحصیل را ادامه دهند تا بتوانند شانس خود را برای ورود به بازار کار افزایش دهند. این به معنی نیست که با مدرک لیسانس برای دانشجویان مطلقا کاری نیست ولی گرفتن مدرک فوق لیسانس قطعا برای کار بسیار مفید خواهد بود.

• در ارتباط با آینده‌ی تحصیلی در خارج یا داخل ایران شرایط چگونه است؟
در داخل ایران با شرکت در کنکور فوق لیسانس و دکترا می‌توان در مقاطع بالاتر پذیرفته شد. خوشبختانه الان همه‌ی دانشگاه‌ها در مقطع دکترا و ارشد دانشجوی شیمی پذیرش می‌کنند. در دوره‌ی ارشد و دکترا دروسی که در دوره‌ی کارشناسی ذکر شد مانند شیمی معدنی، شیمی آلی، شیمی تجزیه، شیمی فیزیک و شیمی کاربردی، باید توسط دانشجو به عنوان گرایش انتخاب شوند و دانشجو در این زمینه به‌ صورت تخصصی تحصیل می‌کند. البته یک‌سری میان رشته‌ها هم وجود دارند مانند نانو شیمی و شیمی ترکیبات طبیعی که عموما متقاضیان کمی هم برای این رشته‌ها وجود دارند. البته نکته‌ای در زمینه‌ی شیمی کاربردی هست که قبولی در این رشته در مقطع ارشد و دکترا سخت هست زیرا اکثر دانشگاه‌ها در رشته‌ی شیمی کاربردی دانشجو پذیرش نمی‌کنند و حتی اگر دانشگاهی در مقطع ارشد دانشجو قبول کند ممکن است در مقطع دکترا برای این رشته دانشجو پذیرش نکند. به عنوان مثال دانشگاه تهران و دانشگاه ارومیه از جمله معدود دانشگاه‌هایی هستند که در ارشد و دکترا در زمینه‌ی شیمی کاربردی دانشجو می‌پذیرند. به همین دلیل بیشتر دانشجویانی که در دوره‌ی کارشناسی در شیمی کاربردی تحصیل می‌کنند سعی می‌کنند در مقاطع بالاتر در گرایش‌های دیگر ادامه تحصیل بدهند.
در دانشگاه‌های خارج از کشور نیز همین گرایش‌ها وجود دارند. بسیاری از دانشجویان پس از پایان مقطع کارشناسی به دانشگاه‌های آمریکا، کانادا و اروپا اپلای می‌کنند و مشکلی در این زمینه برای دانشجویان وجود ندارد زیرا علمی است که در همه‌ی جای دنیا به آن توجه خاصی می‌شود.

• آیا محدودیت یا نکته‌ی مثبتی برای مهاجرت کاری یا اپلای و اخذ ویزا در این رشته وجود دارد؟
برای اپلای در این رشته همانند رشته‌های دیگر دانشجویان باید با استادانی از دانشگاه‌های خارج کشور مکاتباتی داشته باشند. استادان زمینه‌های کاری و ویژگی‌های دانشجو مانند معدل و مهارت‌ را بررسی می‌کنند و متناسب با نیاز خود، اقدام به پذیرش می‌کنند.
درباره‌ی مهاجرت کاری هم بسته به زمینه‌ی کاری، کارفرما فعالیت‌ها و سوابق کاری را بررسی می‌کند و اگر متناسب با کار و نیازش بود، اقدام به پذیرش می‌کند.

 

• نقاط ضعف این رشته چیست؟
واقعیت امر این است که من ترجیح میدم بجای نقطه‌ی ضعف بگویم خطراتی که این رشته دارد. با توجه به این که ما در این رشته با مواد سروکار داریم، برخی مواد سمی و سرطان‌زا هستند و ضروری‌ است کسانی که در این رشته فعالیت می‌کنند حتماً نکات ایمنی را رعایت کنند. اما متاسفانه در محیط دانشگاه و کار این نکات گاهی رعایت نمی‌شود و اگر به طور طولانی مدت این نکات نادیده گرفته شود ممکن است بر سلامتی شخص اثر بگذارد.

• ایا داوطلبانی که می‌خواهند وارد این رشته شوند باید پیش زمینه‌ی علمی خاصی داشته باشند؟
پیش نیاز رشته برای داوطلب مقطع کارشناسی همان درس شیمی دبیرستان است. برای مثال وقتی دانشجو بخواهد دروس شیمی عمومی ۱و۲ را پاس کند، نیاز دارند که پایه‌ی شیمی دبیرستان را بلد باشند که اگر مباحث جدیدی به ان‌ها تدریس شد، به مشکل برخورد نکنند. علاوه بر این باید ریاضیات هم مورد توجه قرار بگیرد که مثلا در زمینه‌ی شیمی فیزیک که دارای محاسبات بسیاری است، به مشکل بر نخورند. همچنین باید با پیش زمینه‌ی اولیه آزمایشگاه مانند وسایل و نکات علمی آن که در دبیرستان آموزش داده می‌شود اشنا باشند تا مشکلی پیش نیاید.

• بنظر شما داوطلبان با چه ویژگی‌های شخصیتی برای این رشته مناسب هستند؟
همانطور که اگر شما بخواهید وارد یک رشته‌ی هنری بشوید نیازمند این هستید که روحیات هنری داشته باشید، افرادی هم که وارد رشته‌های علمی مانند شیمی می‌شوند نیاز است که ذهن علمی و پرسشگر و کاوش‌گر داشته باشند. علاوه بر این از آن جایی که شیمی یک رشته‌ی آزمایشگاهی هست و کارعملی دارد باید دانشجویان بتوانند مهارت‌های عملی اولیه را کسب کنند و توانایی کار گروهی را داشته باشند.

مهندس بهنام یزدان‌خو

نویسنده:
مهندس بهنام یزدان‌خو 
دانشجوی دکترای مهندسی مکانیک دانشگاه تهران

(برای مطالعه بیشتر روی نام یا تصویر ایشان کلیک کنید)

مهندس میلاد وحیدیان

نویسنده:
مهندس میلاد وحیدیان 
دانشجوی دکترای مهندسی مکانیک دانشگاه تهران

(برای مطالعه بیشتر روی نام یا تصویر ایشان کلیک کنید)

امتیاز دهید

میانگین امتیازها / 5. رای شما ثبت شده است.

اولین نفری باشید که امتیاز می‌دهید