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化学工程
化学工学は化学・物理学・数学・生物学の原理を応用して、原料を有用な製品へと工業規模で変換するプロセスの設計・最適化・運転を行う学問分野である。
概要
この分野は基礎的な柱によって体系化されている。すなわち、質量・エネルギー・運動量の移動を扱う移動現象論、エネルギー収支と平衡を支配する熱力学、化学変換の速度と選択性を制御する反応工学、そして蒸留・吸収・膜技術を含む分離工程である。これらの原理は単位操作という概念的ツールキットとして統合され、多様な工業プロセスを統一された数学モデルで解析することを可能にする。
なぜ重要か
化学工学は燃料・医薬品・肥料・ポリマー・半導体・清浄水の製造を支えており、本質的に現代文明の物質的インフラを担っている。アンモニアを工業規模で合成するハーバー–ボッシュ法は化学工学の大きな成果であり、20世紀に世界の食料供給を劇的に拡大させた緑の革命に不可欠であった。今日この分野は接触分解・ポリマー加工・持続可能な化学生産における革新を牽引し続けている。