Ingeniería química para niños
Datos para niños Ingeniería química |
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| Áreas del saber | Termodinámica, fenómenos de transporte, operaciones unitarias, fisicoquímica, balance de materia y energía, matemáticas, administración, química, metalúrgica, optimización. | |
| Campo de aplicación | Control, diseño y optimización de procesos y productos, operación de plantas químicas. | |
| Reconocida en | Todo el mundo | |
| Ingeniería química | |
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| Generalidades | |
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La ingeniería química es una rama de la ingeniería que se encarga de estudiar, diseñar y mejorar los procesos industriales. Estos procesos transforman materiales para crear productos útiles. Los ingenieros químicos trabajan con cambios físicos y químicos de la materia a gran escala.
Esta ingeniería también se dedica a crear nuevos materiales y tecnologías. Es muy importante en la investigación y el desarrollo. Además, ayuda a proteger el ambiente, diseñando procesos que no lo dañen y que sirvan para limpiar la contaminación.
La ingeniería química se basa en ciencias como las matemáticas y la química. También usa conocimientos de termodinámica, fenómenos de transporte y cinética química. Incluye áreas como la biotecnología, la ingeniería alimentaria y la ingeniería de materiales.
Contenido
¿Qué es la Ingeniería Química?
La ingeniería química es una disciplina que aplica conocimientos de matemáticas, química y otras ciencias básicas. Su objetivo es encontrar formas económicas de usar materiales y energía. Todo esto se hace para el beneficio de las personas.
A diferencia de la química o la biología, que estudian fenómenos científicos, la ingeniería química se enfoca en la aplicación práctica. Los ingenieros químicos crean, diseñan y mejoran equipos, procesos y materiales. Siempre buscan producir productos y servicios de alta calidad, de forma segura y respetando el ambiente.
¿De dónde viene el nombre?
El término "ingeniería química" se atribuye a George E. Davis. Él fue un supervisor de plantas industriales, químico y profesor en la Universidad de Mánchester. En 1901, publicó el Manual del ingeniero químico, el primer libro importante sobre esta profesión.
¿Dónde trabajan los ingenieros químicos?
Los ingenieros químicos son clave en la fabricación a gran escala. Son responsables de que tengamos materiales de alta calidad. Estos materiales son esenciales para el funcionamiento de las industrias modernas.
La química estudia la materia y sus cambios. Los ingenieros químicos aplican este conocimiento para diseñar y gestionar procesos industriales. Así, transforman materias primas en productos finales que usamos todos los días.
Los profesionales de la ingeniería química pueden trabajar en muchas áreas. Por ejemplo, en producción, control de calidad, seguridad industrial y ecología. Ayudan a diseñar y controlar sistemas para reducir el impacto de las actividades humanas en el ambiente.
¿Qué hacen los ingenieros químicos?
Un ingeniero químico puede realizar diversas tareas, como:
- Realizar estudios para ver si un proyecto es posible y rentable.
- Diseñar y controlar equipos y procesos industriales.
- Construir y montar equipos y plantas.
- Supervisar la producción y el funcionamiento de las plantas.
- Asegurar la calidad de los productos.
- Investigar y desarrollar nuevos productos y procesos.
- Capacitar a otros profesionales.
¿En qué industrias trabajan?
Los ingenieros químicos son importantes en muchos sectores industriales, como:
- La industria química y petroquímica.
- El sector del gas y petróleo, incluyendo refinerías.
- La industria de alimentos y bebidas, y la biotecnología.
- Las industrias siderúrgica, metalúrgica y automotriz.
- La producción de materiales, polímeros y plásticos.
- La generación de energía.
- Otros campos como la industria farmacéutica, textil, papelera y minera.
Un viaje por la historia de la Ingeniería Química
La ingeniería química ha evolucionado mucho a lo largo del tiempo. Aquí te presentamos algunos momentos importantes:
- En 1824, Sadi Carnot estudió cómo funcionaban los motores de vapor. Esto fue un gran avance para la ingeniería.
- En la década de 1850, Rudolf Clausius aplicó estos principios a los sistemas químicos.
- Entre 1873 y 1876, Josiah Willard Gibbs desarrolló métodos matemáticos para estudiar sistemas químicos.
- En 1882, Hermann von Helmholtz publicó ideas sobre la termodinámica y las reacciones químicas.
Después de estos inicios, la ingeniería química empezó a tomar forma como una disciplina propia.
Algunos hitos importantes incluyen:
- 1888: Lewis M. Norton inicia un nuevo programa de estudios en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) llamado "Ingeniería Química".
- 1901: George E. Davis publica el primer Manual del Ingeniero Químico.
- 1908: Se funda el Instituto Americano de Ingenieros Químicos (AIChE).
- 1919: Se crea la Escuela de Química Industrial en la Universidad de Concepción (Chile).
- 1922: Se funda la Institución Británica de Ingenieros Químicos (IChemE).
- 1923: Se gradúan los primeros ingenieros químicos industriales en Chile y Latinoamérica.
Al principio, la ingeniería química era vista como una extensión de la ingeniería mecánica. Su tarea era resolver problemas en la fabricación de sustancias químicas. Hoy en día, la ingeniería química tiene su propio conjunto de conocimientos. Se enfoca en la producción de materiales mediante cambios en sus propiedades físicas y químicas.
Operaciones unitarias: Un concepto clave
Un momento crucial fue en 1915, en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). Los profesores Walker, Lewis y McAdams crearon el concepto de Operaciones unitarias. Estas son operaciones comunes a muchos procesos industriales, como:
- La transferencia de energía.
- La destilación.
- El flujo de líquidos.
- La filtración.
- La trituración.
- La cristalización.
Este concepto ayudó a unificar y dar una base científica a las diferentes operaciones de la ingeniería química.
Fenómenos de transporte y reactores químicos
Desde 1910, el trabajo de Haber-Bosh mostró la importancia de combinar la ingeniería mecánica y la química. Esto era clave para diseñar procesos químicos industriales a gran escala.
En 1960, un nuevo libro llamado Fenómenos de transporte cambió la forma de estudiar los procesos físico-químicos. Este libro, de Bird, Stewart y Lightfoot, buscaba explicaciones moleculares para los fenómenos que vemos a gran escala. El estudio de los fenómenos de transporte incluye cómo se mueven la cantidad de movimiento, el calor y la masa.
Producción en masa y la ingeniería de procesos
Con el crecimiento de la población mundial, fue necesario producir más a menor costo. Esto impulsó el desarrollo de la ingeniería química en muchas áreas. Se crearon nuevos procesos para producir medicamentos, alimentos, agua potable y energía.
Así nació la ingeniería de procesos. Esta área se especializa en diseñar, controlar y mantener procesos que satisfagan estas necesidades. También se enfoca en cumplir con los estándares de calidad.
Tecnología y sistemas automatizados
En 1968, General Motors empezó a usar sistemas automáticos en sus fábricas. Esto redujo el tiempo de mantenimiento y aumentó la producción. Gracias a la empresa Bedford Associates, se introdujo el primer controlador lógico programable (PLC).
Pronto, estas tecnologías se aplicaron en la industria química. Esto dio origen a la Ingeniería en automatización y control industrial. Con sistemas de control inteligente y automatización, la industria química pudo aumentar su capacidad de producción y reducir errores.
Cambios en prevención y seguridad
A pesar de los avances, algunos grandes accidentes industriales, como el de Bhopal en 1984 y el de Chernóbil en 1986, mostraron la necesidad de mejorar la seguridad. Estos eventos impulsaron el desarrollo de la ingeniería de Seguridad en la industria.
Ahora, el ingeniero químico también se enfoca en implementar tecnologías y conocimientos para prevenir accidentes. Su objetivo es proteger a las personas y el ambiente en la industria.
La etapa de la sustentabilidad
El progreso industrial ha tenido un impacto en el ambiente. La limitación de los recursos y el aumento de la población han dejado una huella. Esto llevó a un nuevo enfoque en la ingeniería química: la ingeniería ambiental.
Esta disciplina busca desarrollar tecnologías y leyes que sean amigables con el ambiente. Un gran logro fue el trabajo del ingeniero Mario Molina. Él investigó cómo ciertos gases industriales, los clorofluorocarburos (CFC), dañaban la capa de ozono. Por esto, recibió el Premio Nobel de Química en 1995. Gracias a su trabajo y al Protocolo de Montreal, la capa de ozono se está recuperando.
Tareas del ingeniero químico
Los ingenieros químicos participan en todas las actividades relacionadas con el procesamiento de materias primas. Estas pueden ser de origen animal, vegetal o mineral. Su meta es obtener productos más valiosos y útiles.
Pueden trabajar en:
- Plantas industriales.
- Empresas que construyen o montan plantas y equipos.
- Empresas que ofrecen servicios técnicos (consultoría, control de calidad).
- Organismos del gobierno o no gubernamentales que establecen normas.
- Universidades e instituciones educativas.
- Centros de investigación y desarrollo.
Cuando se planifica un proceso de fabricación, el ingeniero químico debe:
- Definir los problemas.
- Establecer los objetivos.
- Considerar el tiempo, los materiales y los costos.
- Diseñar y desarrollar la planta de proceso.
Una vez que la planta está funcionando, el ingeniero químico a menudo supervisa y administra la operación. También asegura el control de calidad y el mantenimiento de la producción.
Las actividades de un ingeniero químico incluyen:
- Control de procesos y automatización.
- Fuentes de energía alternativas.
- Control de la contaminación.
- Simulación y síntesis de procesos.
- Productividad y calidad.
- Biotecnología.
- Manejo de desechos.
Véase también
En inglés: Chemical engineering Facts for Kids
- industria química
- ingeniería
- ingeniería bioquímica
- ingeniería biotecnológica
- operaciones unitarias
