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Ingeniería química

La ingeniería química es una rama de la ingeniería que se encarga del estudio, diseño, manutención, evaluación, optimización, simulación, construcción y operación de todo tipo de elementos en la industria de procesos, que es aquella relacionada con la producción industrial de compuestos y productos cuya elaboración requiere de sofisticadas transformaciones físicas y químicas de la materia.[1]

Ingeniería química

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

La ingeniería química también se enfoca al diseño de nuevos materiales y tecnologías, es una forma importante de investigación y de desarrollo. Además es líder en el campo ambiental, ya que contribuye al diseño de procesos ambientalmente amigables y procesos para la descontaminación del ambiente.[2]

La ingeniería química se fundamenta en las ciencias básicas como matemática (álgebra lineal o superior, cálculo, ecuaciones diferenciales, métodos numéricos, matemática avanzada), las ciencias básicas de la ingeniería química (termodinámica, fenómenos de transporte, cinética química), y disciplinas aplicadas tales como ingeniería de procesos, diseño de reactores, diseño de equipos para procesos químicos, y procesos de separación. También incorpora elementos de ciencias ambientales, biotecnología , ingeniería alimentaria e ingeniería de materiales .

Etimología

 
George E. Davis, fundador

En 1996, un artículo escrito para la revista British Journal for the History of Science cita a James F. Donnelly en relación con la ingeniería química y con la producción de ácido sulfúrico. Sin embargo, se suele mencionar como el primer ingeniero químico y creador del término a George E. Davis, supervisor de plantas industriales, químico y profesor de la Universidad de Mánchester, donde por primera vez ofreció 12 cursos relacionados con los procesos químicos y convocó a la formación de esta nueva profesión. En 1901, publicó el Manual del ingeniero químico (Handbook of Chemical Engineering), considerado el primer texto de la profesión.[3]

Objetivos

 
AIChE, American Institute of Chemical Engineers

Según la Constitución del American Institute of Chemical Engineers, "la ingeniería química es la profesión en la cual el conocimiento de la matemática, química y otras ciencias básicas (ganados por el estudio, experiencia y práctica) es aplicado con juicio para desarrollar maneras económicas de usar materiales y energía para el beneficio de la humanidad". Por ello, el objetivo de la ingeniería química difiere de las ciencias puras como la química o la biología, donde el enfoque es el estudio de fenómenos científicos. Un ingeniero de otras ramas se enfocaría, de acuerdo a su campo, en los elementos para la producción, sean los equipos mecánicos involucrados, elementos electrónicos, los equipos de transmisión y generación de energía eléctrica, gestión de operaciones involucradas en el proceso industrial, sistemas de información manejados. El ingeniero químico se involucraría en la creación, diseño, mejora y utilización de equipos, procesos, materiales, energía e información, siempre para lograr un objetivo, el cual es producir productos y servicios bajo las premisas: calidad, de manera integra y segura, factible técnico-económicamente, respetando al ambiente, sobre sólidas bases científicas que logren procesos replicables y fiables, siempre para el beneficio de la humanidad.[4]

Campos de acción

La ingeniería química implica el diseño y el mantenimiento de los procesos químicos para la fabricación a gran escala. Emplean a los ingenieros químicos en esta rama generalmente bajo título de ingeniero de proceso.[5]​ El desarrollo de los procesos a gran escala característicos de economías industrializadas es una hazaña de la ingeniería química, no de la química en su más pura expresión. Los ingenieros químicos son responsables de la disponibilidad de los materiales de alta calidad que son esenciales para hacer funcionar una economía industrial.[6]

Por otro lado, la química es la ciencia que estudia la materia, sus cambios y la energía involucrada. La importancia radica en que todo lo que nos rodea es materia. El ingeniero químico participa de una manera importante en lo relacionado al diseño y la administración de todo el proceso químico a escala industrial que permite satisfacer una necesidad partiendo de materias primas hasta poner en las manos del consumidor un producto final.

La presencia del profesional de la ingeniería química se ve en áreas tales como la producción, control de procesos, control de calidad, seguridad industrial, apoyo técnico-legal, seguridad e higiene, alimentos, cosméticos y ecología en donde plantea, diseña, construye, opera y controla unidades para disminuir el impacto contaminante de las actividades humanas.[7]

 
Ejemplo de sistema de control, tanque de agitado continuo.

Aplicaciones

Las aplicaciones que puede realizar un ingeniero químico son diversas, por ejemplo:

  • Estudios de factibilidad técnico-económica
  • especificación / diseño / control de equipos y procesos
  • construcción / montaje de equipos y plantas
  • control de producción / operación de plantas industriales
  • control de calidad de productos
  • compras y comercialización
  • ventas técnicas
  • control ambiental
  • investigación y desarrollo de productos y procesos
  • capacitación de recursos humanos[8]
 
BASF, Planta Química en Portsmouth, Virginia, Estados Unidos.

Sectores industriales

Entre los sectores industriales más importantes que emplean a profesionales de la ingeniería química se encuentran los siguientes:

Historia

 
Máquina de Carnot, procedimiento para producir trabajo a partir de dos focos de temperatura. Los principios físicos asociados a la termodinámica, iniciados por Sadi Carnot, constituyen una de las principales bases de la ingeniería química

En 1824, el físico francés Sadi Carnot, en su obra maestra Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance (Reflexiones sobre la potencia motriz del fuego y sobre las máquinas adecuadas para desarrollar esta potencia), fue el primero en estudiar la termodinámica de las reacciones de la combustión en motores de vapor, revolucionando la ingeniería como era conocida.[10]​ Durante la década de los 1850s, el físico alemán Rudolf Clausius comenzó a aplicar los principios desarrollados por Carnot a los sistemas de productos químicos en lo atómico a escala molecular, logrando la demostración matemática de transición de fase en un sistema monocomponente, conocida como la Relación de Clausius-Clapeyron.[11]​ Durante los años 1873 a 1876 en la universidad de Yale, el físico matemático estadounidense Josiah Willard Gibbs, fue el primero en dirigir en los Estados Unidos, una serie de tres escritos desarrollando una metodología matemática, basada en la gráfica, para el estudio de sistemas químicos usando la termodinámica de Clausius. En 1882, el físico alemán Hermann von Helmholtz, publicó un escrito con fundamentos de la termodinámica, similar a Gibbs, pero con una base más electroquímica, en la cual demostró esa medida de afinidad química, es decir la "fuerza" de las reacciones químicas, que es determinada por la medida de la energía libre del proceso de la reacción. Después de estos progresos tempranos, la nueva ciencia de la ingeniería química comenzó a transformarse. Los siguientes hechos demuestran algunos de los pasos dominantes en el desarrollo de la ingeniería química:

 
Primer grupo de ingenieros químicos, curso X, del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT).
  • 1888 - Lewis M. Norton comienza un nuevo plan de estudios en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) denominado Curso X, 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 funda la Universidad de Concepción (Chile), con el inicio de la Escuela de Química Industrial que otorgaba el título de Ingeniero en Química y también el título de Químico analista. (17 de marzo de 1919)
  • 1919 - Se crea la Universidad Nacional del Litoral y con ella la Facultad de Química Industrial y Agrícola, Santa Fe, Argentina (actual Facultad de Ingeniería Química (FIQ), tiempo después que se fundase la Escuela de Química Industrial en la Universidad de Concepción en Chile.
  • 1922 - Se funda la Institución Británica de Ingenieros Químicos (IChemE).
  • 1923 - Se titulan los primeros cuatro Ingenieros Químicos Industriales de Chile y Latinoamérica, en la Universidad de Concepción, Chile.

Como disciplina, en sus orígenes, la ingeniería química era básicamente una extensión de la ingeniería mecánica aplicada a resolver los problemas de fabricación de sustancias y materiales químicos, que era la tarea tradicional de la química industrial. En contraste, la ingeniería química moderna está estructurada alrededor de un sistema de conocimientos propio acerca de fenómenos y procesos vinculados con la producción de sustancias y materiales mediante cambios en las propiedades físicas, químicas, o ambas, de la materia.

Debe tenerse en cuenta que en el campo de la ingeniería química se pueden reconocer tendencias y momentos cruciales que pueden considerarse paradigmáticos.

Operaciones unitarias

 
Destilación, un tipo de operación unitaria

El primero de ellos data de 1915, cuando en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) los profesores Walker, Lewis y McAdams le dieron forma al concepto de Operaciones unitarias como una serie de operaciones comunes a muchos procesos industriales, tales como la transferencia de energía, destilación, flujo de fluidos, filtración, trituración, molienda y cristalización; y que permitió unificar -a la vez que dar sustento científico y leyes generales- a las diversas operaciones y procesos de la naciente Ingeniería Química. Este modelo de las Operaciones Unitarias, que implicaba el estudio de estas operaciones separadas de los procesos industriales específicos, con una forma de abordar y solucionar los problemas de escala industrial fundamentalmente empírico, fue utilizado con éxito durante muchos años.[12]

Fenómenos de transporte y reactores químicos

 
Centro de Desarrollo Tecnológico Shell, Ámsterdam.[13]

Ya desde 1910, el trabajo de Haber-Bosh había demostrado la importancia del trabajo en conjunto de la ingeniería mecánica y la química aplicada para el diseño de procesos químicos industriales a gran escala. A principio de los años 50, bajo el impulso del Centro de desarrollo de Shell Ámsterdam y de la Universidad Técnica de Delft, se consolidó la ingeniería de las reacciones como parte fundamental del desarrollo de la ingeniería química.[14]

En 1960, nace un nuevo paradigma de la ingeniería química con la publicación del libro Fenómenos de transporte de R. B. Bird, W. E. Stewart y E. N. Lightfoot establece un método distinto para el análisis y estudio de los fenómenos físico-químicos, y que busca explicaciones moleculares para los fenómenos macroscópicos. El estudio de los fenómenos de transporte comprende aquellos procesos en los que hay una transferencia o transporte neto de cantidad de movimiento (Leyes de Newton), transferencia de calor (Leyes de Fourier) y transferencia de masa (Leyes de Fick). Mediante el análisis físico-matemático, fue posible implementar las bases para el diseño en la ingeniería química, mediante un análisis de materia, energía o momentum lineal desde el punto de vista microscópico o molecular.[15]

Producción en masa, ingeniería de procesos

 
Producción industrial de quesos

Con el aumento de la población mundial, ha sido necesario el aumento de la producción a un menor costo, tanto energético, materiales y recursos financieros. La elaboración de nuevos procesos para la producción de fármacos, alimentos, agua potable, energía, ha motivado al desarrollo y especialización de la ingeniería química en diversas áreas y así diseñar, controlar y mantener procesos y así cumplan dichas necesidades y estándares de calidad. De esta forma surge un nuevo paradigma dentro de la ingeniería química denominado ingeniería de procesos.[16]​ A la vez surgen diversas especializaciones referentes al área farmacéutica, área de alimentos, área energética, área de tratamiento de aguas, área de costos, área de calidad, entre otros.

Nuevos conceptos y Sistemas Automatizados

En el año 1968, la empresa General Motors logró incluir en sus líneas de producción sistemas automáticos de control, reduciendo los tiempos de mantenimiento y aumentando la producción. Todo gracias a la innovación de la empresa Bedford Associates, proponiendo el uso de un Controladores Lógicos Programables, e introduciendo el primer PLC comercial denominado MODICON 084. Era cuestión de tiempo para que dichas tecnologías fueran aplicadas en la Industria Química propiciando el surgimiento de la Ingeniería en automatización y control industrial enfocado a la Industria Química y de Procesos. Mediante el uso de Sistemas de Control Inteligente, Sistemas Automatizados, Control Digital, Sistemas Instrumentados y de Adquisición de Datos, se implementan dichas tecnologías en la Industria Química, para aumentar la capacidad de producción y reduciendo aquellos elementos fuera de especificación.

La nueva era de Prevención y Seguridad

 
Planta de Union Carbide en Bhopal tras el desastre.

A pesar de los nuevos avances en la producción a escala industrial, los cambios en la economía y la necesidad de producir cada vez en mayor cantidad y a menor costo, llevó a la producción de eventos, los cuales marcaron la era industrial. Uno de los más relevantes fue el Desastre de Bhopal,[17]​ ocurrido en el año 1984, donde murieron cerca de 25000 personas, o el Accidente de Chernóbil,[18]​ del año 1986, que provocó pérdidas humanas y materiales, que hoy en día continúan sus efectos.Estos eventos, motivaron al surgimiento de la Ingeniería en Seguridad en la industria, y la Ingeniería ambiental donde ahora, el ingeniero químico tiene como finalidad, implementar tecnologías y conocimientos, para la prevención de desastres y la ocurrencia de accidentes en la industria, conservando la integridad de las personas y el ambiente.


Tareas del ingeniero químico

Los ingenieros químicos están involucrados en todas las actividades que se relacionen con el procesamiento de materias primas (de origen animal, vegetal o mineral) que tengan como fin obtener productos de mayor valor y utilidad. Por lo tanto, pueden desarrollar sus actividades en:

  • Plantas industriales.
  • Empresas de construcción y/o montaje de plantas y equipos.
  • Empresas proveedoras de servicios técnicos

(consultoría, control de calidad, mantenimiento, etc.)

  • Organismos gubernamentales o no gubernamentales de acreditación, control y estándares.
  • Instituciones de educación superior.
  • Centros de investigación y desarrollo (industriales / académicos)

Durante la planificación de un proceso de manufactura el ingeniero químico debe: definir los problemas, determinar el objetivo, considerar las limitaciones de tiempo, materiales y costo y, en consecuencia, diseñar y desarrollar la planta de proceso.

Una vez instalado el equipo de proceso, el ingeniero químico permanece con frecuencia en la planta para supervisar y administrar la operación, así como para asegurar el control de calidad y el mantenimiento de la producción.

Por lo tanto, el desarrollo profesional del ingeniero químico comprende los siguientes campos de actividad:

  • Control de procesos, automatización e instrumentación.
  • Energéticos, fuentes alternas de energía.
  • Control de contaminación.
  • Simulación de procesos.
  • Síntesis de procesos.
  • Productividad y calidad.
  • Biotecnología.
  • Manejo de desechos tóxicos.

Véase también

Referencias

  1. Helmenstine, Anne Marie. «What Is Chemical Engineering? What Do Chemical Engineers Do?» (en inglés). About.com. Consultado el 1 de mayo de 2014. 
  2. (en inglés). Massachusetts Institute of Technology. Archivado desde el original el 23 de febrero de 2014. Consultado el 1 de mayo de 2014. 
  3. «George E. Davis. Courtesy "Chemistry & Industry" (1981).» (en inglés). Chemical Heritage Foundation. Consultado el 15 de junio de 2014. 
  4. (en inglés). AlChE. 17 de enero de 2003. Archivado desde el original el 6 de mayo de 2014. Consultado el 8 de junio de 2014. 
  5. . Universidad Simón Bolívar. Archivado desde el original el 27 de marzo de 2014. Consultado el 1 de mayo de 2014. 
  6. «Chemical Engineering» (en inglés). University of Rhode Island. Consultado el 1 de mayo de 2014. 
  7. «Chemical Engineering in action» (en inglés). Consultado el 21 de mayo de 2014. 
  8. Scodelaro, Federico (28 de junio de 2006). «Actividades del ingeniero químico». IngenieriaQuimica.org. Consultado el 5 de mayo de 2014. 
  9. Linthwaite, Mark (27 de junio de 2013). «Chemical Engineering: Industry Sector Overview» (en inglés). Target Jobs Engineering. Consultado el 2 de agosto de 2014. 
  10. Carnot, Sadi (1824). Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance. Paris: Bachelier. 
  11. Clausius, R. (1850). «Ueber die bewegende Kraft der Wärme und die Gesetze, welche sich daraus für die Wärmelehre selbst ableiten lassen» [On the motive power of heat and the laws which can be deduced therefrom regarding the theory of heat]. Annalen der Physik (en alemán) 155: 500-524. Bibcode:1850AnP...155..500C. doi:10.1002/andp.18501550403. 
  12. «Arthur D. Little, William H. Walker, and Warren K. Lewis». Chemistry in history. Chemical Heritage Foundation. Consultado el 2 de agosto de 2014. 
  13. . Research Centres. Shell Global. Archivado desde el original el 19 de agosto de 2014. Consultado el 2 de agosto de 2014. 
  14. Mazzarri, Cateryna (16 de septiembre de 2011). (PDF). Universidad Rafael Urdaneta. Archivado desde el original el 10 de agosto de 2014. Consultado el 1 de agosto de 2014. 
  15. "Thomas, William J. "Introduction to Transport Phenomena." Prentice Hall: Upper Saddle River, NJ, 2000.
  16. "Okawa, Kohei. "Chapter 1: Information Entropy / Chemical Engineering: a new perspective" Elsevier, Tokio Institute of Technology, 2007
  17. Lukyanov, Denis (20191206T1654+0000). «La tragedia de Bhopal, el mayor desastre industrial que segó miles de vidas en un instante | Fuertes imágenes». Sputnik Mundo. Consultado el 18 de febrero de 2021. 
  18. Alexey V. Yablokov (noviembre de 2009). «Chernobyl Consequences of the Catastrophe for People and the Environment». Annals of the New York Academy of Sciences Volume 1181, Issue 1. doi:10.1111/j.1749-6632.2009.05476.x. Consultado el 7 de marzo de 2019. 

Enlaces externos

  • Definición extendida de Ingeniería Química
  • Introducción a la Ingeniería Química
  •   Portal:Ingeniería. Contenido relacionado con Ingeniería.
  •   Datos: Q83588
  •   Multimedia: Chemical engineering

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La ingenieria quimica es una rama de la ingenieria que se encarga del estudio diseno manutencion evaluacion optimizacion simulacion construccion y operacion de todo tipo de elementos en la industria de procesos que es aquella relacionada con la produccion industrial de compuestos y productos cuya elaboracion requiere de sofisticadas transformaciones fisicas y quimicas de la materia 1 Ingenieria quimicaRefineria de petroleo de Repsol YPF en la Pobla de Mafumet TarragonaAreas del saberTermodinamica fenomenos de transporte operaciones unitarias fisicoquimica balance de materia y energia matematicas administracion quimica metalurgica optimizacion Campo de aplicacionControl diseno y optimizacion de procesos y productos operacion de plantas quimicas Reconocida enTodo el mundo editar datos en Wikidata Ingenieria quimicaGeneralidadesEsquema Historia IndiceFundamentosIndustria Ingeniero Proceso Operacion unitaria Cinetica Fenomenos de transporteAspectosTransferencia de calor Transferencia de masa Dinamica de fluidos Diseno de procesos Control de procesos Termodinamica quimica Ingenieria de reaccion Modelado de procesos quimicosProcesos UnitariosPlanta quimica Reactor quimico Diagrama de flujo de proceso Proceso de separacionGlosariosGlosario de quimica Glosario de ingenieriaLa ingenieria quimica tambien se enfoca al diseno de nuevos materiales y tecnologias es una forma importante de investigacion y de desarrollo Ademas es lider en el campo ambiental ya que contribuye al diseno de procesos ambientalmente amigables y procesos para la descontaminacion del ambiente 2 La ingenieria quimica se fundamenta en las ciencias basicas como matematica algebra lineal o superior calculo ecuaciones diferenciales metodos numericos matematica avanzada las ciencias basicas de la ingenieria quimica termodinamica fenomenos de transporte cinetica quimica y disciplinas aplicadas tales como ingenieria de procesos diseno de reactores diseno de equipos para procesos quimicos y procesos de separacion Tambien incorpora elementos de ciencias ambientales biotecnologia ingenieria alimentaria e ingenieria de materiales Indice 1 Etimologia 2 Objetivos 3 Campos de accion 3 1 Aplicaciones 3 2 Sectores industriales 4 Historia 4 1 Operaciones unitarias 4 2 Fenomenos de transporte y reactores quimicos 4 3 Produccion en masa ingenieria de procesos 4 4 Nuevos conceptos y Sistemas Automatizados 4 5 La nueva era de Prevencion y Seguridad 5 Tareas del ingeniero quimico 6 Vease tambien 7 Referencias 8 Enlaces externosEtimologia Editar George E Davis fundador En 1996 un articulo escrito para la revista British Journal for the History of Science cita a James F Donnelly en relacion con la ingenieria quimica y con la produccion de acido sulfurico Sin embargo se suele mencionar como el primer ingeniero quimico y creador del termino a George E Davis supervisor de plantas industriales quimico y profesor de la Universidad de Manchester donde por primera vez ofrecio 12 cursos relacionados con los procesos quimicos y convoco a la formacion de esta nueva profesion En 1901 publico el Manual del ingeniero quimico Handbook of Chemical Engineering considerado el primer texto de la profesion 3 Objetivos Editar AIChE American Institute of Chemical Engineers Segun la Constitucion del American Institute of Chemical Engineers la ingenieria quimica es la profesion en la cual el conocimiento de la matematica quimica y otras ciencias basicas ganados por el estudio experiencia y practica es aplicado con juicio para desarrollar maneras economicas de usar materiales y energia para el beneficio de la humanidad Por ello el objetivo de la ingenieria quimica difiere de las ciencias puras como la quimica o la biologia donde el enfoque es el estudio de fenomenos cientificos Un ingeniero de otras ramas se enfocaria de acuerdo a su campo en los elementos para la produccion sean los equipos mecanicos involucrados elementos electronicos los equipos de transmision y generacion de energia electrica gestion de operaciones involucradas en el proceso industrial sistemas de informacion manejados El ingeniero quimico se involucraria en la creacion diseno mejora y utilizacion de equipos procesos materiales energia e informacion siempre para lograr un objetivo el cual es producir productos y servicios bajo las premisas calidad de manera integra y segura factible tecnico economicamente respetando al ambiente sobre solidas bases cientificas que logren procesos replicables y fiables siempre para el beneficio de la humanidad 4 Campos de accion EditarLa ingenieria quimica implica el diseno y el mantenimiento de los procesos quimicos para la fabricacion a gran escala Emplean a los ingenieros quimicos en esta rama generalmente bajo titulo de ingeniero de proceso 5 El desarrollo de los procesos a gran escala caracteristicos de economias industrializadas es una hazana de la ingenieria quimica no de la quimica en su mas pura expresion Los ingenieros quimicos son responsables de la disponibilidad de los materiales de alta calidad que son esenciales para hacer funcionar una economia industrial 6 Por otro lado la quimica es la ciencia que estudia la materia sus cambios y la energia involucrada La importancia radica en que todo lo que nos rodea es materia El ingeniero quimico participa de una manera importante en lo relacionado al diseno y la administracion de todo el proceso quimico a escala industrial que permite satisfacer una necesidad partiendo de materias primas hasta poner en las manos del consumidor un producto final La presencia del profesional de la ingenieria quimica se ve en areas tales como la produccion control de procesos control de calidad seguridad industrial apoyo tecnico legal seguridad e higiene alimentos cosmeticos y ecologia en donde plantea disena construye opera y controla unidades para disminuir el impacto contaminante de las actividades humanas 7 Ejemplo de sistema de control tanque de agitado continuo Aplicaciones Editar Las aplicaciones que puede realizar un ingeniero quimico son diversas por ejemplo Estudios de factibilidad tecnico economica especificacion diseno control de equipos y procesos construccion montaje de equipos y plantas control de produccion operacion de plantas industriales control de calidad de productos compras y comercializacion ventas tecnicas control ambiental investigacion y desarrollo de productos y procesos capacitacion de recursos humanos 8 BASF Planta Quimica en Portsmouth Virginia Estados Unidos Sectores industriales Editar Entre los sectores industriales mas importantes que emplean a profesionales de la ingenieria quimica se encuentran los siguientes industria quimica petroquimica gas y petroleo refinerias alimentos y bebidas biotecnologia siderurgica metalurgica automotriz materiales polimeros plasticos generacion de energia otras farmaceutica textil papelera minera 9 Historia Editar Maquina de Carnot procedimiento para producir trabajo a partir de dos focos de temperatura Los principios fisicos asociados a la termodinamica iniciados por Sadi Carnot constituyen una de las principales bases de la ingenieria quimica En 1824 el fisico frances Sadi Carnot en su obra maestra Reflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres a developper cette puissance Reflexiones sobre la potencia motriz del fuego y sobre las maquinas adecuadas para desarrollar esta potencia fue el primero en estudiar la termodinamica de las reacciones de la combustion en motores de vapor revolucionando la ingenieria como era conocida 10 Durante la decada de los 1850s el fisico aleman Rudolf Clausius comenzo a aplicar los principios desarrollados por Carnot a los sistemas de productos quimicos en lo atomico a escala molecular logrando la demostracion matematica de transicion de fase en un sistema monocomponente conocida como la Relacion de Clausius Clapeyron 11 Durante los anos 1873 a 1876 en la universidad de Yale el fisico matematico estadounidense Josiah Willard Gibbs fue el primero en dirigir en los Estados Unidos una serie de tres escritos desarrollando una metodologia matematica basada en la grafica para el estudio de sistemas quimicos usando la termodinamica de Clausius En 1882 el fisico aleman Hermann von Helmholtz publico un escrito con fundamentos de la termodinamica similar a Gibbs pero con una base mas electroquimica en la cual demostro esa medida de afinidad quimica es decir la fuerza de las reacciones quimicas que es determinada por la medida de la energia libre del proceso de la reaccion Despues de estos progresos tempranos la nueva ciencia de la ingenieria quimica comenzo a transformarse Los siguientes hechos demuestran algunos de los pasos dominantes en el desarrollo de la ingenieria quimica Primer grupo de ingenieros quimicos curso X del Instituto de Tecnologia de Massachusetts MIT 1888 Lewis M Norton comienza un nuevo plan de estudios en el Instituto de Tecnologia de Massachusetts MIT denominado Curso X Ingenieria Quimica 1901 George E Davis publica el primer Manual del Ingeniero Quimico 1908 Se funda el Instituto Americano de Ingenieros Quimicos AIChE 1919 Se funda la Universidad de Concepcion Chile con el inicio de la Escuela de Quimica Industrial que otorgaba el titulo de Ingeniero en Quimica y tambien el titulo de Quimico analista 17 de marzo de 1919 1919 Se crea la Universidad Nacional del Litoral y con ella la Facultad de Quimica Industrial y Agricola Santa Fe Argentina actual Facultad de Ingenieria Quimica FIQ tiempo despues que se fundase la Escuela de Quimica Industrial en la Universidad de Concepcion en Chile 1922 Se funda la Institucion Britanica de Ingenieros Quimicos IChemE 1923 Se titulan los primeros cuatro Ingenieros Quimicos Industriales de Chile y Latinoamerica en la Universidad de Concepcion Chile Como disciplina en sus origenes la ingenieria quimica era basicamente una extension de la ingenieria mecanica aplicada a resolver los problemas de fabricacion de sustancias y materiales quimicos que era la tarea tradicional de la quimica industrial En contraste la ingenieria quimica moderna esta estructurada alrededor de un sistema de conocimientos propio acerca de fenomenos y procesos vinculados con la produccion de sustancias y materiales mediante cambios en las propiedades fisicas quimicas o ambas de la materia Debe tenerse en cuenta que en el campo de la ingenieria quimica se pueden reconocer tendencias y momentos cruciales que pueden considerarse paradigmaticos Operaciones unitarias Editar Destilacion un tipo de operacion unitaria El primero de ellos data de 1915 cuando en el Instituto Tecnologico de Massachusetts MIT los profesores Walker Lewis y McAdams le dieron forma al concepto de Operaciones unitarias como una serie de operaciones comunes a muchos procesos industriales tales como la transferencia de energia destilacion flujo de fluidos filtracion trituracion molienda y cristalizacion y que permitio unificar a la vez que dar sustento cientifico y leyes generales a las diversas operaciones y procesos de la naciente Ingenieria Quimica Este modelo de las Operaciones Unitarias que implicaba el estudio de estas operaciones separadas de los procesos industriales especificos con una forma de abordar y solucionar los problemas de escala industrial fundamentalmente empirico fue utilizado con exito durante muchos anos 12 Fenomenos de transporte y reactores quimicos Editar Centro de Desarrollo Tecnologico Shell Amsterdam 13 Ya desde 1910 el trabajo de Haber Bosh habia demostrado la importancia del trabajo en conjunto de la ingenieria mecanica y la quimica aplicada para el diseno de procesos quimicos industriales a gran escala A principio de los anos 50 bajo el impulso del Centro de desarrollo de Shell Amsterdam y de la Universidad Tecnica de Delft se consolido la ingenieria de las reacciones como parte fundamental del desarrollo de la ingenieria quimica 14 En 1960 nace un nuevo paradigma de la ingenieria quimica con la publicacion del libro Fenomenos de transporte de R B Bird W E Stewart y E N Lightfoot establece un metodo distinto para el analisis y estudio de los fenomenos fisico quimicos y que busca explicaciones moleculares para los fenomenos macroscopicos El estudio de los fenomenos de transporte comprende aquellos procesos en los que hay una transferencia o transporte neto de cantidad de movimiento Leyes de Newton transferencia de calor Leyes de Fourier y transferencia de masa Leyes de Fick Mediante el analisis fisico matematico fue posible implementar las bases para el diseno en la ingenieria quimica mediante un analisis de materia energia o momentum lineal desde el punto de vista microscopico o molecular 15 Produccion en masa ingenieria de procesos Editar Produccion industrial de quesos Con el aumento de la poblacion mundial ha sido necesario el aumento de la produccion a un menor costo tanto energetico materiales y recursos financieros La elaboracion de nuevos procesos para la produccion de farmacos alimentos agua potable energia ha motivado al desarrollo y especializacion de la ingenieria quimica en diversas areas y asi disenar controlar y mantener procesos y asi cumplan dichas necesidades y estandares de calidad De esta forma surge un nuevo paradigma dentro de la ingenieria quimica denominado ingenieria de procesos 16 A la vez surgen diversas especializaciones referentes al area farmaceutica area de alimentos area energetica area de tratamiento de aguas area de costos area de calidad entre otros Nuevos conceptos y Sistemas Automatizados Editar En el ano 1968 la empresa General Motors logro incluir en sus lineas de produccion sistemas automaticos de control reduciendo los tiempos de mantenimiento y aumentando la produccion Todo gracias a la innovacion de la empresa Bedford Associates proponiendo el uso de un Controladores Logicos Programables e introduciendo el primer PLC comercial denominado MODICON 084 Era cuestion de tiempo para que dichas tecnologias fueran aplicadas en la Industria Quimica propiciando el surgimiento de la Ingenieria en automatizacion y control industrial enfocado a la Industria Quimica y de Procesos Mediante el uso de Sistemas de Control Inteligente Sistemas Automatizados Control Digital Sistemas Instrumentados y de Adquisicion de Datos se implementan dichas tecnologias en la Industria Quimica para aumentar la capacidad de produccion y reduciendo aquellos elementos fuera de especificacion La nueva era de Prevencion y Seguridad Editar Planta de Union Carbide en Bhopal tras el desastre A pesar de los nuevos avances en la produccion a escala industrial los cambios en la economia y la necesidad de producir cada vez en mayor cantidad y a menor costo llevo a la produccion de eventos los cuales marcaron la era industrial Uno de los mas relevantes fue el Desastre de Bhopal 17 ocurrido en el ano 1984 donde murieron cerca de 25000 personas o el Accidente de Chernobil 18 del ano 1986 que provoco perdidas humanas y materiales que hoy en dia continuan sus efectos Estos eventos motivaron al surgimiento de la Ingenieria en Seguridad en la industria y la Ingenieria ambiental donde ahora el ingeniero quimico tiene como finalidad implementar tecnologias y conocimientos para la prevencion de desastres y la ocurrencia de accidentes en la industria conservando la integridad de las personas y el ambiente Tareas del ingeniero quimico EditarLos ingenieros quimicos estan involucrados en todas las actividades que se relacionen con el procesamiento de materias primas de origen animal vegetal o mineral que tengan como fin obtener productos de mayor valor y utilidad Por lo tanto pueden desarrollar sus actividades en Plantas industriales Empresas de construccion y o montaje de plantas y equipos Empresas proveedoras de servicios tecnicos consultoria control de calidad mantenimiento etc Organismos gubernamentales o no gubernamentales de acreditacion control y estandares Instituciones de educacion superior Centros de investigacion y desarrollo industriales academicos Durante la planificacion de un proceso de manufactura el ingeniero quimico debe definir los problemas determinar el objetivo considerar las limitaciones de tiempo materiales y costo y en consecuencia disenar y desarrollar la planta de proceso Una vez instalado el equipo de proceso el ingeniero quimico permanece con frecuencia en la planta para supervisar y administrar la operacion asi como para asegurar el control de calidad y el mantenimiento de la produccion Por lo tanto el desarrollo profesional del ingeniero quimico comprende los siguientes campos de actividad Control de procesos automatizacion e instrumentacion Energeticos fuentes alternas de energia Control de contaminacion Simulacion de procesos Sintesis de procesos Productividad y calidad Biotecnologia Manejo de desechos toxicos Vease tambien Editarindustria quimica ingenieria ingenieria bioquimica ingenieria biotecnologica operaciones unitariasReferencias Editar Helmenstine Anne Marie What Is Chemical Engineering What Do Chemical Engineers Do en ingles About com Consultado el 1 de mayo de 2014 What is Chemical Engineering en ingles Massachusetts Institute of Technology Archivado desde el original el 23 de febrero de 2014 Consultado el 1 de mayo de 2014 George E Davis Courtesy Chemistry amp Industry 1981 en ingles Chemical Heritage Foundation Consultado el 15 de junio de 2014 AIChE Constitution en ingles AlChE 17 de enero de 2003 Archivado desde el original el 6 de mayo de 2014 Consultado el 8 de junio de 2014 Que es la Ingenieria Quimica Universidad Simon Bolivar Archivado desde el original el 27 de marzo de 2014 Consultado el 1 de mayo de 2014 Chemical Engineering en ingles University of Rhode Island Consultado el 1 de mayo de 2014 Chemical Engineering in action en ingles Consultado el 21 de mayo de 2014 Scodelaro Federico 28 de junio de 2006 Actividades del ingeniero quimico IngenieriaQuimica org Consultado el 5 de mayo de 2014 Linthwaite Mark 27 de junio de 2013 Chemical Engineering Industry Sector Overview en ingles Target Jobs Engineering Consultado el 2 de agosto de 2014 Carnot Sadi 1824 Reflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres a developper cette puissance Paris Bachelier Clausius R 1850 Ueber die bewegende Kraft der Warme und die Gesetze welche sich daraus fur die Warmelehre selbst ableiten lassen On the motive power of heat and the laws which can be deduced therefrom regarding the theory of heat Annalen der Physik en aleman 155 500 524 Bibcode 1850AnP 155 500C doi 10 1002 andp 18501550403 Arthur D Little William H Walker and Warren K Lewis Chemistry in history Chemical Heritage Foundation Consultado el 2 de agosto de 2014 Shell Global Research Centres Research Centres Shell Global Archivado desde el original el 19 de agosto de 2014 Consultado el 2 de agosto de 2014 Mazzarri Cateryna 16 de septiembre de 2011 Ingenieria Quimica Historia y Evolucion PDF Universidad Rafael Urdaneta Archivado desde el original el 10 de agosto de 2014 Consultado el 1 de agosto de 2014 Thomas William J Introduction to Transport Phenomena Prentice Hall Upper Saddle River NJ 2000 Okawa Kohei Chapter 1 Information Entropy Chemical Engineering a new perspective Elsevier Tokio Institute of Technology 2007 Lukyanov Denis 20191206T1654 0000 La tragedia de Bhopal el mayor desastre industrial que sego miles de vidas en un instante Fuertes imagenes Sputnik Mundo Consultado el 18 de febrero de 2021 Alexey V Yablokov noviembre de 2009 Chernobyl Consequences of the Catastrophe for People and the Environment Annals of the New York Academy of Sciences Volume 1181 Issue 1 doi 10 1111 j 1749 6632 2009 05476 x Consultado el 7 de marzo de 2019 Enlaces externos EditarDefinicion extendida de Ingenieria Quimica Introduccion a la Ingenieria Quimica Portal Ingenieria Contenido relacionado con Ingenieria Datos Q83588 Multimedia Chemical engineering Obtenido de https es wikipedia org w index php title Ingenieria quimica amp oldid 138930394, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,

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