شیمی
شيمي:
شيمي علمي است درباره ترکيب ها، ساختارها و خواص مواد همچنانکه تغييرات اين فاکتورها را در حين انجام ترکيبات شيميايي بررسي مي کند. شيمي علمي فيزيکي براي مطالعه اتم ها، مولکول ها و کريستال هاي مختلف مواد در ترکيباتي است که به توليد انرژي مي انجامند.
شاخه ها در محدوده شيمي به طور سنتي بوسيله نوع ماده مورد استفاده گروه بندي مي شوند. اين شاخه ها دربرگيرنده شيمي غيرآلي(که مواد شيميايي غير آلي را مطالعه مي کند)، شيمي آلي (که مواد شيميايي آلي را مطالعه مي کند) بيوشيمي (مطالعه مواد يافت شده در ارگانيسم هاي زيستي)، شيمي فيزيک(مطالعات وابسته به انرژِي مربوط به مقياس هاي ماکرو، مولکولي و زير مولکولي ) و شيمي آناليزي( آناليز مواد براي درک ساختار آنها) مي باشند.
تعريف و شرح:
کلمه شيمي در اصل از کلمه يوناني به معناي «به هم فشردن»، «با هم ساختن»، «جوش دادن» و «آلياژ» و … گرفته شدهاست اما خاستگاه واژه کيميا از زبان پارسي باستان است. اين واژه و داستان دانش شگفت انگيز پشت آن به همراه دانشش به زبان عربي نوشته شد و اروپاييان با اين واژه و دانش آن از راه مسلمانان آشنا شدند و اين دانش را با نام alchemy شناختند. آنگاه آن را در ميان خود پروردند تا در سدههاي بعد شيمي به زبان ما بازگشت. علم شيمي از ابتدا تا کنون به5 دوران تقسيم ميشود: 1.دوران رشد کارهاي تجربي 2.دوران رشد جنبههاي تئوري شيمي 3.دوران کيميا گري 4.دوران اصل آتش 5.دوران شيمي مدرن.
شيمي علم اتمها، پيوندها و مولكولهاست. دانشي كه ميتواند خواص ماده، چگونگي تغييرات و شيوه توليد آنها را از هسته اتم گرفته تا كهكشانها بررسي كند و رشته شيمي، رشتهاي است كه به پرورش متخصصاني ميپردازد كه با مطالعه و تحقيق و آزمايش به ابداع و نوآوري پرداخته و يا فرآوردههاي شيميايي را كنترل ميكنند. مهندسي شيمي نيز کاربرد علم، رياضيات و اقتصاد در فرآيند تبديل مواد خام به مواد باارزشتر يا سودمندتر است. مهندسي شيمي عمدتاً در طراحي و نگهداري فرآيندهاي شيميايي براي توليد انبوه به کار ميرود.
کاربرد و زير شاخه ها:
همانطور که مي دانيم شيمي در تمام سطوح زندگي اعم از زندگي روزمره تا تخصصي ترين مسائل مانند مکانيک کوآنتم نقش دارد.
اما ما در اينجا مي خواهيم بدانيم که يک متخصص در زمينه هاي مرتبط با علم شيمي چه توانايي هايي دارد:
يک شيميست محض به تمام مسايلي که حل آن کمکي در جهت گسترش مرزهاي دانش شيمي است علاقه نشان داده و در يک اشل آزمايشگاهي مشغول پژوهش و تحقيق مي شود بدون توجه زياد به آنکه نتيجه کار تا چه حدّ کاربرد صنعتي داشته باشد. بنابراين، يک شيميست عهده دار تجزيه شيميايي، اندازه گيري ويژگي هاي فيزيکي و شيميايي يک ترکيب، سنتز يک ماده شيميايي جديد و يا تکوين يک فرآيند نوين شيميايي مي باشد. اين کار اغلب در کنار کامپيوتر هاي پيشرفته و يا بر روي ميز آزمايشگاه و به کمک ابزار و آلاتي که ظرفيت آنها حداکثر به پنج ليتر مي رسد انجام مي گيرد.
يک شيميست کاربردي با عنايت به اينکه در اصل يک شيميست بوده متجاوز از 70 درصد دروس مشترک با شيمي محض گذرانده ) و در جنب آن با زيان و اصلاحات مهندسي صنعتي و مهندسي آشنايي دارد، دستاوردها و نتايج پژوهش هاي شيمي محض را مرور کرده و بخشي از آنرا که کاربردي و قابل پياده شدن در صنعت تشخيص دهد، جدا کرده و در يک اشل نيمه صنعتي پاپيلوت آزموده و نسبت به امکان اجراي پروژه در اشل صنعتي اظهار نظر مي کند.
بنابراين، پس از آنکه فرآيند نويني توسط شيميست محض در اشل آزمايشگاهي گزارش شد، مراحل بعدي و رساندن فرآيند به مرز صنعتي به شيميست کاربردي واگذار مي شود.
طرحهاي موفق شيميست کاربردي براي پياده شدن در صنعت و طراحي تاسيسات به مهندس شيمي يعني کسي که در اصل يک مهندس است متجاوز از 70 درصد دروس گذرانده مهندسي بوده و بطور جنبي با زبان و اصطلاحات شيمي آشنا است، محوّل مي شود.
در اين مرحله از کار، موضوع انتقال حرارت و انتقال جرم جزء مشکل ترين بخش پروژه به حساب مي آيد. مواد خام اوليه بجاي آنکه با دست حمل شوند بوسيله پمپ يا وسايلي نظير آن به راکتور منتقل مي شود. کنترل کيفيت هواي داخل کارخانه بايستي در حد استاندارد هاي تعيين شده توسط مراجع محيط زيست باشد. جمع آوري و دفع ضايعات و محصولات جنبي بدردنخور بايستي مطابق اصول مشخصي انجام گيرد.
يک مهندس شيمي علاوه بر موارد فوق مي بايستي به کاهش هزينه توليد، کيفيت مواد اوليه، انرژي مصرفي، نيروي انساني، بازگشت سرمايه و نحوه دفع مواد ضايع شده و جنبي توجه داشته باشد.
شاخه هاي اين علم به طور کلي طبق تقسيم بندي زير است:
شيمي تجزيه، که به تعيين ترکيبات مواد و اجزاي تشکيل دهنده آنها ميپردازد.
شيمي آلي، که به مطالعه ترکيبات کربندار، غير از ترکيباتي چون دو اکسيد کربن (دي اکسيد کربن) ميپردازد.
شيمي معدني، که به اکثريت عناصري که در شيمي آلي روي آنها تاکيد نشده و برخي خواص مولکولها ميپردازد.
شيمي فيزيک، که پايه و اساس کليه شاخههاي ديگر را تشکيل ميدهد، و شامل ويژگيهاي فيزيکي مواد و ابزار تيوري بررسي آنهاست.
ديگر رشتههاي مطالعاتي و شاخههاي تخصصي که با شيمي پيوند دارند عبارتاند از: علم مواد، مهندسي شيمي، شيمي بسپار، شيمي محيط زيست و داروسازي.
شيمي در ايران:
شيمي در ايران از پيشينه بسيار طولاني برخوردار است از زمان کيمياگران گرفته که سعي مي کردند از فلزات بي ارزش طلا بسازند تا زکرياي رازي کاشف الکل همگي بر قدمت اين علم در ايران دلالت دارند.
اما تاريخچه مهندسي شيمي در ايران به تأسيس مدرسه صنعتي ايران و آلمان برميگردد که پس از جنگ جهاني يکم به عنوان غرامت جنگي به ايران واگذار گرديد. در اين مدرسه عالي در هر رشته مهندسي شيمي، برق و ماشين حدود بيست نفر دانشجو پذيرفته ميشد. گرچه پس از گذراندن دورهاي دو ساله دانش آموختگان آن مهندس شيمي ناميده ميشدند اما برنامه درسي آنها بيشتر دروس مربوط به رشته شيمي با تأکيد بر شيمي تجزيه و آزمايشگاه بود. شش سال بعد يعني در سال 1313 که دانشگاه تهران بنياد شد و رشته مهندسي شيمي بخشي از دانشکده فني را به خود اختصاص داد. رقابتهاي ناسالم ميان دانش آموختگان اين دو واحد آموزشي سرانجام منجر به منحل شدن مدرسه عالي صنعتي که در آن زمان «هنرسراي عالي» ناميده ميشد گرديد. مدتي بعد دانشگاه صنعتي پلي تکنيک تأسيس شد (سال 1336) و براي دوره چهار ساله مهندسي شيمي نيز دانشجو پذيرفت. پس از اين دو دانشگاه، دانشگاه شيراز و سپس در سال 1344 دانشگاه صنعتي آريامهر سابق (صنعتي شريف فعلي) با برنامهاي که تفاوت محسوسي با برنامه درسي امروز مهندسي شيمي نداشت پا به عرصه وجود گذاشتند. در سالهاي بعد ضمن گسترش دورههاي کارشناسي، دورههاي کارشناسي ارشد و در بعضي دانشگاهها دوره دکتري نيز گشايش يافتند. لازم به يادآوري است که در طي اين ساليان دانشکده نفت آبادان نيز با افت و خيزهاي زياد فعاليت کرده و در برخي از سالهاي فعاليت خود، در رشته مهندسي شيمي نيز دانشجو پذيرفت. تعداد دانش آموختگان مهندسي شيمي در ايران تا سال1370 حدود هشت هزار نفر برآورد ميشود.
شيمي ، علم اتمها ، پيوندها و مولکولهاست. دانشي که ميتواند خواص ماده ، چگونگي تغييرات و شيوه توليد آنها را از هسته اتم گرفته تا کهکشانها بررسي کند و رشته شيمي ، رشتهاي است که به پرورش متخصصاني ميپردازد که با مطالعه و تحقيق و آزمايش به ابداع و نوآوري پرداخته و يا فرآوردههاي شيميايي را کنترل ميکنند.
علم شيمي بهعنوان يکي از علوم پايه زيربناي علوم مختلفي همچون بيولوژي ، بيوتکنولوژي ، پزشکي ، دندانپزشکي ، داروسازي و رشتههاي متعدد مهندسي است. علم شيمي اساس کار صنايع شيميايي را تعريف مي کند. صنايع شيميايي عبارت است از صنايعي که در آنها واکنش شيميايي انجام ميگيرد، يعني اقسام مواد اوليه تبديل به محصولات جديد ميگردد که خواص اين محصولات تا حدودي با مواد اوليه متفاوت است.
با توجه به تعريف فوق ، صنايع شيمي طيف گستردهاي از صنايع را در بر ميگيرد که از آن جمله ميتوان به صنايع غذايي، داروسازي، پتروشيمي ، الياف مصنوعي ، بهداشتي و آرايشي و صنايع توليد لوازم خانگي اشاره کرد.
بررسي و مطالعه اجمالي ترکيب ، ساختار و ويژگيهاي ماده و همچنين کنترل آزمايشگاهي فرآيندهاي شيميايي ، مطالب و فعاليتهايي است که در رشته شيمي در سطح کارشناسي ارائه ميگردد. در سطح کارشناسي ارشد و دکترا نيز دانشجويان در گرايشهاي تخصصي اين رشته که عبارتند از : شيمي آلي ، شيمي تجزيه ، شيمي معدني ، شيمي فيزيک و شيمي کاربردي به صورت عميقتري با بخشي از علم شيمي آشنا ميگردند تا در آينده بتوانند مرزهاي دانش شيمي را گسترش دهند.
رشته شيمي در مقطع کارشناسي داراي دو گرايش «محض و کاربردي» ميباشد. محض و کاربردي عنوان گرايشهاي بعضي از رشتههاي دانشگاهي مثل شيمي و رياضي است. اما اين دو گرايش چه تفاوتي با يکديگر دارند؟
در گرايش محض مبناي کار علم شيمي است و دانشجو درباره چهار گرايش اصلي علم شيمي که عبارتند از : شيمي آلي ، معدني ، تجزيه و شيمي فيزيک ، دروسي را مطالعه ميکند. اما در شيمي کاربردي ، دروس پايه شيمي کمتر مطالعه ميشود و دانشجو يکسري از دروس مربوط به مهندسي شيمي مثل اصول صنايع شيميايي و تصفيه آب و فاضلاب را ميگذراند.
فارغالتحصيل شيمي محض در شروع يک فعاليت صنعتي نقش دارد، چرا که او راهکارهاي تئوريک ساخت يک ماده را ارائه ميدهد و سپس يک فارغالتحصيل شيمي کاربردي و يا مهندس شيمي طراحي نيمه صنعتي ماده مورد نظر را ارائه ميدهد.
تفاوت اين دو گرايش در نحوه نگرش آنها به علم شيمي است، چون شيمي کاربردي نگرشي کاربردي به علم شيمي دارد و ميخواهد از آموختههاي شيمي در صنعت استفاده کند و به همين دليل فارغالتصيلان اين گرايش با مفاهيمي که در صنايع شيمي مطرح است، آشنايي بيشتري داشته و بهتر جذب بازار کار ميشوند. اما هدف شيمي محض پرورش دانشجوياني است که کارهاي تحقيقاتي انجام بدهند و با تحصيل در دوره فوقليسانس و دکترا به حل مسائل و ناشناختههاي علمي شيمي بپردازند. از همينرو درسهاي نظري گرايش شيمي محض بيشتر از دروس کاربردي آن است.
هرچند که شيمي محض بيشتر به تئوريهاي عميقتر شيمي ميپردازد و شيمي کاربردي با ارائه يکسري واحدهاي کاربردي ، ارتباط نزديکتري با صنعت دارد، اما اين دو گرايش در سطح ليسانس فرق زيادي با يکديگر ندارند و اگر کسي مايل باشد از هر دو گرايش اطلاع داشته باشد، ميتواند در دروس اختياري ، بعضي از واحدهاي اختصاصي گرايش ديگر را انتخاب کند. البته واقعيت اين است که فارغالتحصيلان شيمي کاربردي راحتتر جذب بازار کار ميشوند که آن هم بيشتر به خاطر عنوان اين گرايش است تا معلومات فارغالتحصيلان آن.
رشته شيمي يكي از رشته هاي علوم پايه مي باشد كه بخصوص در كشورهاي پيشرفته به ان اهميت بسيار زيادي مي دهند و حتي مهمتر از رشته هاي فني تلقي مي شود. زيرا صنعت و دانش هر كشور در مرحله اول مديون علوم پايه مي باشد.
براي قبولي در اين رشته، بخصوص در دانشگاه هاي سراسري بايد تمام دروس اختصاصي و عمومي را خوب بزنيد. البته علاوه بر دروس عمومي شيمي و رياضي و فيزيك در اولويت هستند.
رشته شيمي در دانشگاه به دو شاخه ي شيمي كاربردي و شيمي محض تقسيم مي شود. بيشتر واحدهاي شيمي محض و كاربردي مشترك است با اين تفاوت كه در رشته شيمي كاربردي چند واحد در مورد كاربرد معلومات در صنعت و سپس چند واحد كارآموزي در يك واحد صنعتي وجود دارد كه در رشته شيمي محض به جاي آن يك سري مطالب تئوري پيچيده مانند شيمي كوانتوم وجود دارد. براي شيمي محض كه در همه جا از جمله مراكز آموزشي و نيز مراكز صنعتي كار هست. براي رشته شيمي كاربردي نيز به همين ترتيب جز اينكه بعضي از مراكز صنعتي تنها از رشته شيمي كاربردي پذيرش دارند.
رشته شيمي رشتهاي است كه هر كارخانه يا واحد توليدي و آزمايشگاههاي مختلف حتما" حداقل به يك يا دو شيميست نياز دارند و برخي نيز بيشتر، منتهاي به نظر من آيندهي شغلي هر كس به تلاش خود شخص بستگي دارد. به نظر من رشته شيمي رشتهاي است كه حتما" ميتواني براي آن كار پيدا كني. يك شيميست در صورتيكه ايده و نيز سرمايه داشته باشد، ميتواند يك توليدي بزند و علاوه بر درآمد خوب، كارآفرين نيز باشد.
علم شيمي بهعنوان يکي از علوم پايه زيربناي علوم مختلفي همچون بيولوژي ، بيوتکنولوژي ، پزشکي ، دندانپزشکي ، داروسازي و رشتههاي متعدد مهندسي است. علم شيمي اساس کار صنايع شيميايي را تعريف مي کند. صنايع شيميايي عبارت است از صنايعي که در آنها واکنش شيميايي انجام ميگيرد، يعني اقسام مواد اوليه تبديل به محصولات جديد ميگردد که خواص اين محصولات تا حدودي با مواد اوليه متفاوت است.با توجه به تعريف فوق ، صنايع شيمي طيف گستردهاي از صنايع را در بر ميگيرد که از آن جمله ميتوان به صنايع غذايي، داروسازي، پتروشيمي ، الياف مصنوعي ، بهداشتي و آرايشي و صنايع توليد لوازم خانگي اشاره کرد.
بررسي و مطالعه اجمالي ترکيب ، ساختار و ويژگيهاي ماده و همچنين کنترل آزمايشگاهي فرآيندهاي شيميايي ، مطالب و فعاليتهايي است که در رشته شيمي در سطح کارشناسي ارائه ميگردد. در سطح کارشناسي ارشد و دکترا نيز دانشجويان در گرايشهاي تخصصي اين رشته که عبارتند از : شيمي آلي ، شيمي تجزيه ، شيمي معدني ، شيمي فيزيک و شيمي کاربردي به صورت عميقتري با بخشي از علم شيمي آشنا ميگردند تا در آينده بتوانند مرزهاي دانش شيمي را گسترش دهند.
رشته شيمي در مقطع کارشناسي داراي دو گرايش «محض و کاربردي» ميباشد. محض و کاربردي عنوان گرايشهاي بعضي از رشتههاي دانشگاهي مثل شيمي و رياضي است. اما اين دو گرايش چه تفاوتي با يکديگر دارند؟
در گرايش محض مبناي کار علم شيمي است و دانشجو درباره چهار گرايش اصلي علم شيمي که عبارتند از : شيمي آلي ، معدني ، تجزيه و شيمي فيزيک ، دروسي را مطالعه ميکند. اما در شيمي کاربردي ، دروس پايه شيمي کمتر مطالعه ميشود و دانشجو يکسري از دروس مربوط به مهندسي شيمي مثل اصول صنايع شيميايي و تصفيه آب و فاضلاب را ميگذراند.
فارغالتحصيل شيمي محض در شروع يک فعاليت صنعتي نقش دارد، چرا که او راهکارهاي تئوريک ساخت يک ماده را ارائه ميدهد و سپس يک فارغالتحصيل شيمي کاربردي و يا مهندس شيمي طراحي نيمه صنعتي ماده مورد نظر را ارائه ميدهد.
تفاوت اين دو گرايش در نحوه نگرش آنها به علم شيمي است، چون شيمي کاربردي نگرشي کاربردي به علم شيمي دارد و ميخواهد از آموختههاي شيمي در صنعت استفاده کند و به همين دليل فارغالتصيلان اين گرايش با مفاهيمي که در صنايع شيمي مطرح است، آشنايي بيشتري داشته و بهتر جذب بازار کار ميشوند. اما هدف شيمي محض پرورش دانشجوياني است که کارهاي تحقيقاتي انجام بدهند و با تحصيل در دوره فوقليسانس و دکترا به حل مسائل و ناشناختههاي علمي شيمي بپردازند. از همينرو درسهاي نظري گرايش شيمي محض بيشتر از دروس کاربردي آن است.
هرچند که شيمي محض بيشتر به تئوريهاي عميقتر شيمي ميپردازد و شيمي کاربردي با ارائه يکسري واحدهاي کاربردي ، ارتباط نزديکتري با صنعت دارد، اما اين دو گرايش در سطح ليسانس فرق زيادي با يکديگر ندارند و اگر کسي مايل باشد از هر دو گرايش اطلاع داشته باشد، ميتواند در دروس اختياري ، بعضي از واحدهاي اختصاصي گرايش ديگر را انتخاب کند. البته واقعيت اين است که فارغالتحصيلان شيمي کاربردي راحتتر جذب بازار کار ميشوند که آن هم بيشتر به خاطر عنوان اين گرايش است تا معلومات فارغالتحصيلان آن.