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也谈化学工程与化学的区别 精选

已有 20974 次阅读 2010-2-5 22:14 |个人分类:科研之路|系统分类:科研笔记| 碳纳米管, 化学工程, 光催化, 博士求职, 化工思维

       看了博友王晓明 的博文化学工程与碳纳米管:我们的坚守,感触颇深。自己也是一位化工人,很多时候总被认为就是学化学,这方面也没少吃亏。求职之时,看到自己的专业被写成化学,心里也很不是滋味,明摆着一个是工科,一个是理科。且不说这些,还是谈下我对化学工程与化学区别的体会:

       自1920年MIT诞生世界上第一个化学工程系刚好90周年,整个专业在20世纪对人类的文明做出了重大的贡献,具体专业简介附后。化学工程学科是一门兼备丰富理论知识、强大工程技术、重大社会意义的应用学科,且是一门综合性的交叉学科,基础学科化学只是化工的一个重要基础。因此,简单地把化学工程当成化学也是不合适的。一个好的化学工程师必须学好化学,但学好化学就想成为一名好的工程师还是远远不够的。尽管近几年很多学校的化学系象雨后春笋般地开设化工专业,但如果是没有一定硬件和人才准备,即是开设了这个专业,也不一定能办好!其区别主要在以下三个方面:

(1)两者的思维方法不一样。还拿王博士说的碳纳米管为例,化学家关心如何制备?它有什么新奇的性能?可在那些场合应用。而化学工程师则关心的是,如何将碳纳米管规模化生产,而不是实验室小规模的合成,利用合成的碳纳米管直接造福人类,就像合成氨那样。所以,二者的区别一个是一处研究,一个是应用研究。关心的对象和过程是有明显的差异。再比如,我现在做的光催化,我思考比较多的就是如何将光催化做成设备装置,应用于生活的方方面面,而不是过分关心如何通过新奇的方法合成新奇的催化剂,研究它的电子和孔穴及催化的机理等。当然,能掌握这些对装置开发也有好处。但是,从化学工程专业性质来看,过多地考虑后者就是越位,最终结果可能导致你什么都做不好。

(2)两者研究对象的差异。化学关心的是实验室规模的小量合成,只要我能合成出来,我就是胜利者。而化工则不同,很多好的反应,因为种种原因很难被放大到工业规模的生产而最终被化学工程师所放弃。化学工程要解决和研究的关键问题就是如何将实验室规模放大到工业规模。也就是说,是将基础研究成果造福人类的一门特殊的学科,所以化学工程学科杂志影响因子普遍比较低,美国的AIChE J如今影响因子只有1点多,而化学的则比较高,JACS已达7点多。所以,从某种意义上讲,化学家掌握的知识要领先化学工程师几年的时间。

(3)研究方法的区别。化学的研究方法,是典型的理科研究方法,主要应用基础化学知识作为指导来解决问题,其研究要求对反应物的用量精确到小数点后很多位,而化学工程的研究,则是典型的工科研究方法为主,主要应用工程手段解决放大中遇到的问题,其不会过分关注反应本身,其对反应物的用量也不会有这么严格的要求,通常精确到小数点以前很多位就可以了。

       当然,还有很多区别,就不一一谈了。说这多,最后希望即将毕业的化学工程专业的同仁们,特别是想进高校工作的化学工程博士,最好选择有化学工程专业的学校,不要去一个只有化学专业的学校,这样会更适合你的专业,更有利于你与别人的相互交流和进步。如果去了一个只有化学系的学校,那种滋味是很不好受的,更不用说被重用了。

专业简介:
Chemical Engineering: Transform molecule to money
化学工程是一门建立在数学,物理,化学等基础学科上的交叉应用学科。它历史悠久,应用广泛,意义重大,是社会发展的基础产业支柱。
在化学工程的历史发展过程中,过去的20世纪是化学工程学科诞生与迅速发展并对人类文明进程产生重大影响的一百年。1888年美国MIT首先推出了化学工程课程体系并于1920年建立了化学工程系。1915年Little将复杂的化工生产过程归纳为有限的单元操作,初步奠定了化学工程的科学基础,“单元操作”被公认为化学工程学科体系第一个阶段的标志(first paradigm)。1957年反应工程学科的建立及1960年Bird等编著的《传递现象》将化学工程学科发展引向分子水平的研究,该时期的化学工程学科被归纳为"三传一反",即传质、传热、动量传递及反应工程。“三传一反”成为了化学工程学科发展第二阶段的标志(second paradigm)。进入21世纪,生命科学、信息技术、材料科学及环境科学迅速发展为化学工程科学发展带来了更多的机遇,如:结合生物科学技术,促成了生物化工的诞生,不仅涉及对生物质能源的利用,还深入到对基因、生物大分子及人体组织方面的研究;将数值计算模拟的广泛革命纳入化工研究领域,从而可以精确模拟化工生产中的各种单元操作,还可以通过程序设计控制系统以便更好的实现化工生产。由此可见,化学工程专业是一门与时俱进、不断发展的学科,信息时代的化学工程学科面对众多的机遇和挑战必然生机蓬勃。
之所以说化学工程是社会基础产业的支柱,是因为随着社会进步,人类需求的日益多样化,化学工业涉及的领域也不再局限于早期的制盐、制糖、煤化工等,而是在与多种学科交叉渗透的同时,开辟了更多更新的研究方向如:石油、制药、食品等。20世纪,化学工业逐渐成为世界主要发达国家如美国、德国等最重要的国民经济支柱产业。在我国,以石化工业为代表的化学工业也成为对国民经济贡献最大的行业。而现阶段,二十一世纪的化工又在新能源方向上不断取得重大突破,煤气化、生物燃料等使我们迈入一个多种能源并存的时代。世界500强企业前10名中有7家是石油化工公司,这说明石油化工这个时代产物的存在价值和社会地位,也说明了化工专业对整个社会的巨大作用。也正因为如此,化工专业在美国有着极广阔的就业前景,据我所知,美国各大学培养出来的化工研究生广泛的活跃在工业界,学术界,金融界及政府部门。
由此可见,化学工程学科是一门兼备丰富理论知识、强大工程技术、重大社会意义的应用学科,化学工程工作者的社会作用和个人价值可以得到完美的体现。



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