¿Cuál es la diferencia entre un ingeniero químico y un químico?

Aquí hay un libro introductorio (ahora de 50 años) Ingeniería Química – 1967 por David H. Killeffer. Este libro es especialmente útil por su descripción de las plantas piloto y su importancia para obtener conocimiento del laboratorio a las plantas a gran escala.

Los ingenieros químicos no escalan simplemente experimentos de laboratorio exitosos. Tienen que modificar los procesos de laboratorio para trabajar a una escala diferente. Cuando el centro de un recipiente de reacción está a pies de distancia de las paredes en lugar de pulgadas, la transferencia térmica tarda más, los gradientes químicos y térmicos son importantes, la transferencia de masa y la mezcla son diferentes, y los tiempos de reacción son diferentes. Cuando una reacción tiene que ejecutarse continuamente, durante un largo tiempo, las reacciones con las paredes de los vasos se vuelven importantes y los requisitos de la ciencia de los materiales cambian; la obstrucción de los filtros se vuelve importante y los procesos de mantenimiento deben diseñarse en la planta.

Los ingenieros químicos no solo diseñan y construyen plantas químicas. Muchos ingenieros químicos pasan su vida laboral en plantas químicas, realizando pequeñas mejoras continuas. Las plantas químicas ya eran inversiones de miles de millones de dólares cuando fui a trabajar para DuPont, hace casi 40 años. Para que las compañías químicas sigan siendo rentables, tienen que mantener sus plantas funcionando de manera rentable durante décadas. Durante esas décadas, los competidores construyen nuevas plantas, utilizando nuevas tecnologías. Por lo tanto, las plantas antiguas necesitan una mejora continua para seguir siendo rentables. En un momento, eso significaba agregar sensores, computadoras y sistemas de control de retroalimentación. En otro momento significó aumentar la eficiencia energética. En otro momento, significaba agregar un revestimiento costoso a las paredes de un reactor. En todo momento incluyó ideas de prueba que salieron del laboratorio.

Hay muchas formas de simplificar demasiado las diferencias. Dos de mis favoritos son

“La ingeniería es el arte de hacer por un dólar lo que un buen científico puede hacer por mil”.

“Los químicos producen conocimiento y patentes; los ingenieros químicos producen plantas, productos y ganancias “.

Solo recuerde que estos son solo el comienzo, no el fin de comprender las diferencias.

Es básicamente una cuestión de escala.

Una de las mejores formas con las que me encontré fue el uso de una analogía sobre la producción de jugo de naranja. Daré esto como mejor lo recuerdo y uno de mi propia formulación (sea amable …).

Zumo de naranja:
Un ‘químico’ en este escenario estaría investigando la mejor manera de recolectar el jugo de naranja de una naranja y las diversas eficiencias de hacerlo (cortar en dos y jugo manualmente; triturar; pelar y triturar; extraerlo con una jeringa, etc.). Es posible que descubran que ese jugo manual es la mejor manera de hacer esto para esa naranja. Sin embargo, cuando se trata de producir jugo de naranja como un producto, hay muchos más factores que tomar (por ejemplo, ¿necesita filtrarse para obtener variantes ‘suaves’?) Y también debe ser un proceso económicamente viable. Claramente, hacer que la gente extraiga manualmente miles de naranjas no es realmente factible y, por lo tanto, la mejor solución de laboratorio de química no se adapta a un proceso económico de ingeniería química.

Productos farmacéuticos:
Un (bio) químico investigaría el efecto del agente activo en el medicamento y los mejores ingredientes inactivos para empaquetar en la tableta con él. Sin embargo, un ingeniero químico tiene que diseñar y operar un proceso para producir miles, si no millones, de estas tabletas, todas ellas con la dosis correcta, a menudo en el rango de mg, constantemente en una línea de producción. Esto tiene que ser una forma económicamente viable de hacerlo; de nuevo, no puede tener cientos de trabajadores sentados con escalas de precisión de 0.001g.

Existe una idea errónea común de que los ingenieros químicos son básicamente ‘químicos aplicados’ y es básicamente química. Como el campo es tan amplio, esto tiene diversos grados de verdad (particularmente en el nivel de educación de doctorado / investigación), pero es mucho mejor pensar en los ingenieros químicos como ingenieros de procesos con una sólida comprensión de los fundamentos de la química (“ tome productos químicos baratos, los convierten en productos más caros de alguna manera ”).

En un nivel simplista, la presencia del prefijo ‘químico’ en el título no ayuda a la claridad. La pregunta es casi análoga a “¿Cuál es la diferencia entre un físico y un ingeniero mecánico o civil?”. Claramente, hay una gran cantidad de cruces, y en el nivel de investigación en una investigación mucho más fundamental, pero el conjunto de habilidades y las aplicaciones son diferentes.

Hay muchos reinos de conocimiento de alto nivel requeridos que no tienen nada que ver con una reacción química necesariamente: dinámica de fluidos / mecánica, matemáticas, física y economía en algunos casos. Para las admisiones del Reino Unido a algunos cursos de pregrado, el único nivel A requerido es generalmente Matemáticas y luego uno de Física o Química. Ni siquiera necesita necesariamente la calificación más alta de Química de nivel escolar para ingresar (¡aunque sin duda hará su vida más fácil al principio!).