Fixi.vn– Ngành kỹ sư hóa học được dự đoán sẽ tăng trưởng cùng một mức độ với các ngành khác. Trong thế giới mà công nghệ sinh học hóa học đang phát triển hiện nay, ngành kỹ sư hóa học chắc chắn sẽ nhận được nhiều ưu ái.
Mục Lục Bài Viết
1. Giới thiệu tổng quan
Hóa học là ngành đã có từ lâu đời và trở thành nền tảng khoa học áp dụng cho mọi mặt đời sống và ảnh hưởng rất nhiều đến hoạt động sản xuất kỹ thuật trong sản xuất công nghiệp hiện đại.
Công nghệ hóa học là một quá trình nghiên cứu mà điểm khởi nguồn là cái đầu không yên lặng của nhà hóa học đến bàn tay, khối óc của các kỹ sư, công nhân chuyên nghiệp và điểm cuối cùng là người tiêu dùng. Như vậy, kỹ sư hóa học phải ứng dụng được các công nghệ hóa học hiện đại. Ngành kỹ sư hóa học được dự đoán sẽ tăng trưởng cùng một mức độ với các ngành khác. Tuy nhiên, cạnh tranh trong công việc cũng khá gay gắt. Ngành công nghệ sinh học cũng cần đến các kỹ sư hóa học, điều này làm tăng cơ hội việc làm cho các kỹ sư hóa học.
2. Kỹ sư hóa học làm gì?
Kỹ sư hóa học là người áp dụng những nguyên tắc hóa học, sinh học, vật lý, toán học vào các thiết kế và vận hành hệ thống, quy trình hóa học như lò phản ứng hóa học, hệ thống động lực… và việc sản xuất, sử dụng các nhiên liệu, hóa chất… Họ thiết kế quá trình và và thiết bị sử dụng trong quy mô lớn, phác thảo kế hoạch, kiểm nghiệm những phương pháp sản xuất thành phẩm cũng như xử lý sản phẩm phụ, và cuối cùng là giám sát sản xuất.
Kỹ sư hóa học có vai trò như cầu nối: biến các nghiên cứu công nghệ trong phòng thí nghiệm trở thành những dây chuyền sản xuất trong nhà máy, xí nghiệp, tạo ra những vật phẩm quen thuộc hàng ngày. Kỹ sư sẽ làm quen với các bản vẽ, các phản ứng, tính toán từ những khối thiết bị cồng kềnh đến những thiết bị tinh vi chỉ nhỏ bằng cái quản bút. Tất cả phải được sắp xếp chính xác, hợp lý và an toàn, đảm bảo cả dây chuyền được vận hành hoàn hảo khi được kích hoạt: đầu này là những cây mía từ đồng ruộng, đầu kia là những gói đường trắng tinh, ngọt lịm.
Kỹ sư hóa học phải ứng dụng được các nguyên tắc phân tích vào việc giải quyết các vấn đề liên quan tới hóa học như ăn mòn, cơ học phân tử, ô nhiễm hay mài mòn hạt phân tử. Họ dành nhiều thời gian để xác định tính chất hóa học, vật lý của chất liệu, nghiên cứu sản phẩm mới và chuẩn bị các báo cáo kỹ thuật.
Một số kỹ sư hóa chuyên về một quá trình cụ thể, chẳng hạn như quá trình oxy hóa (đốt hóa chất để tạo ra các chất khác) hoặc quá trình polyme hóa (tạo ra nhựa) hay việc tạo ra năng lượng điện. Cũng có những kỹ sư hóa lại chuyên về một lĩnh vực cụ thể, chẳng hạn như vật liệu nano (chất vô cùng nhỏ), hoặc trong việc phát triển những sản phẩm mới, có nhu cầu cao trong xã hội.
Kỹ sư hóa học cũng làm việc trong những ngành khác ngoài sản xuất hóa chất. Họ làm việc trong những ngành sản xuất năng lượng , điện tử, thực phẩm, quần áo và giấy. Họ làm việc trong ngành chăm sóc sức khỏe, công nghệ sinh học và các dịch vụ kinh doanh.
Khi mới vào nghề, kỹ sư hóa học có thể làm việc dưới sự hướng dẫn và giám sát của các kỹ sư lành nghề, có chuyên môn lâu đời, trau dồi thêm kiến thức thông qua quá trình làm việc, các khóa đào tạo kỹ năng, hội nghị, hội thảo, lớp học chuyên môn… Sau đó, các kỹ sư này có thể làm việc độc lập với các dự án khó khăn hơn, tự mình giải quyết vấn đề và đưa ra quyết định.
Cuối cùng, kỹ sư hóa học có khả năng tiến tới giám sát một đội ngũ kỹ sư và kỹ thuật viên. Một số có thể trở thành nhà quản lý kỹ thuật. Tuy nhiên, đối với các vị trí quản lý, cần đến các kỹ sư có nhiều kinh nghiệm, có khả năng xử lý vấn đề một cách nhanh chóng và hiệu quả. Đối với công việc bán hàng, nền tảng kỹ thuật cho phép các kỹ sư thảo luận về các khía cạnh kỹ thuật của sản phẩm và hỗ trợ trong việc lập kế hoạch, sử dụng sản phẩm.
Kỹ sư hóa học phải nhận thức được tất cả các khía cạnh trong quá trình sản xuất. Họ cũng phải hiểu quá trình sản xuất đó ảnh hưởng tới môi trường sống của con người như thế nào, cũng như sự an toàn của người lao động và người tiêu dùng.
Vậy, kỹ sư hóa học cần làm những công việc gì?
- Nghiên cứu, phát triển:
Ở bước này, kỹ sư phải nghiên cứu, phát triển được các quy trình, máy móc nhằm phục vụ cho việc phát triển sản phẩm liên quan tới hóa học đảm bảo chất lượng, năng suất và công nghệ tiên tiến. Người kỹ sư cần đi sâu vào thực tế, nghiên cứu các công trình của người đi trước, phân tích thấu đáo chất liệu, vật liệu, tạo nền tảng cho sự phát triển tiên tiến, hợp lý và hữu ích.
- Thiết kế những quy trình, thủ tục an toàn cho công việc liên quan tới hóa chất nguy hiểm:
Trước hết, người kỹ sư phải đánh giá được hóa chất mình sẽ sử dụng: tiến hành thu thập thông tin, cách sử dụng hóa chất dự định, các hiểm họa có thể xảy ra và phương thức phòng ngừa. Họ cũng cần xác định đến các giải pháp thay thế nhằm đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Sau đó, kỹ sư cần xác định các rủi ro mới xuất hiện khi sử dụng những phương án mới này.
Kế tiếp là bước cân nhắc: dùng lựa chọn nào sẽ an toàn hơn, thiết kế một quy trình phù hợp để hạn chế tối đa nguy hiểm trong quá trình sử dụng. Nguyên tắc nằm lòng của các kỹ sư hóa học là: cố gắng thay thế các chất hóa học nguy hiểm bởi các chất khác ít nguy hiểm hơn. An toàn của người trực tiếp vận hành và sử dụng phải được đặt lên hàng đầu!
- Lên kế hoạch bố trí, lắp đặt, hướng dẫn vận hành thiết bị và quy trình:
Đây là bước tiến tới quá trình ứng dụng thực tiễn của kỹ sư hóa học. Họ phải nghiên cứu kỹ các dây chuyền sản xuất trong nhà máy, xí nghiệp để đảm bảo sản phẩm được ra đời một cách hoàn hảo, giống như trong kế hoạch đã đề ra từ trước. Từng khâu trong dây chuyền phải được đảm bảo ăn khớp với nhau và đúng như dự định.
- Giám sát, kiểm tra:
Người kỹ sư cần giám sát và kiểm tra quy trình vận hành máy móc, thiết bị có liên quan nhằm đảm bảo hiệu suất làm việc và kịp thời phát hiện, khắc phục các vấn đề phát sinh. Họ phải lường trước và có phương án dự phòng đối với những sản phẩm phụ phát sinh trong quá trình sản xuất sản phẩm.
- Đánh giá:
Trong bước cuối cùng này, kỹ sư hóa học phải đánh giá máy móc, thiết bị, quy trình về các mặt chi phí, hiệu suất cũng như tác động tới môi trường cũng như an toàn lao động, an toàn tiêu dùng. Họ cần đúc kết lại xem phương án mình lựa chọn đã là phù hợp chưa, còn gì thiếu sót, cần sửa chữa, bổ sung trong những lần tới. Nếu gây hậu quả thì chi phí bỏ ra cần khắc phục là bao nhiêu. Nếu sản phẩm đã đáp ứng được, đúng như trong kế hoạch thì liệu có phương án nào còn tốt hơn để áp dụng không.
3. Kỹ sư hóa học làm việc ở đâu?
- Văn phòng hay phòng thí nghiệm
Hầu hết các kỹ sư hóa học dành thời gian làm việc ở trong văn phòng hay phòng thí nghiệm. Tại đây, họ là những người nghiên cứu hóa học, liên tục phải tìm tòi, tạo ra những sản phẩm hóa học mới với các tính năng mới, hợp chất vô cơ hay hữu cơ mới…
- Nhà máy
Đây là nơi các kỹ sư hóa học có thể đánh giá được trực quan và hiệu quả nhất công việc nghiên cứu của họ. Không thể tách rời quá trình làm việc tại nhà máy của một kỹ sư hóa học vì như thế là thiếu thực tế và không có ích trong việc phát triển năng lực bản thân. Nếu chỉ bó hẹp mình trong phòng thí nghiệm, những kỹ sư hóa học sẽ chỉ là những người nghiên cứu hóa học, phân tích mọi thứ dựa trên giấy tờ. Họ cần phải xuống nhà máy, xí nghiệp để giám sát, chỉ đạo, kịp thời khắc phục những hậu quả phát sinh.
4. Nơi nào đào tạo ngành Kỹ sư hóa học?
Bạn có thể lựa chọn học trong nước. Ở phía Bắc, các trường uy tín đào tạo ngành này như: Đại học Bách khoa Hà Nội, Đại học Khoa học Tự nhiên (Đại học Quốc gia Hà Nội), Đại học Công nghiệp Hà Nội, Cao đẳng Hóa chất Phú Thọ. Ở phía Nam, bạn có thể xem xét: Đại học Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh và Đà Nẵng, Đại học Cần Thơ, Đại học Đà Lạt, Đại học Công nghiệp TP. Hồ Chí Minh,…
Ngoài ra, nếu có cơ hội, bạn hoàn toàn có thể chọn cho mình một trường đại học ở nước ngoài. Rất nhiều trường đại học đào tạo ngành này với chất lượng đào tạo tốt như: University Collage London, University of Rochester, University of Michigan, Kyoto University…
Tố chất cần thiết của kỹ sư hóa học
Về cơ bản, người kỹ sư hóa học rất cần có đam mê với ngành công nghệ hóa học, ưa thích công việc tìm tòi, nghiên cứu, có sự kiên trì và tính cẩn thận. Ngoài ra, họ còn cần phải có các kỹ năng cần thiết như sau:
- Kỹ năng phân tích: Kỹ sư hóa phải có khả năng tìm ra lý do tại sao một thiết kế không vận hành đúng như dự tính, các lỗi phát sinh trong quá trình sử dụng. Họ phải có khả năng đặt câu hỏi và tìm ra câu trả lời xác đáng nhất cho vấn đề.
- Kỹ năng suy luận: Kỹ sư hóa học thấu hiểu rõ các khái niệm rộng của công nghệ hóa học nhưng công việc của họ là phải làm sao áp dụng được các khái niệm ấy vào công việc cụ thể.
- Kỹ năng giao tiếp: Kỹ sư hóa phải phát triển mối quan hệ làm việc tốt với với mọi người vì vai trò của họ là đặt nguyên tắc khoa học vào thực tế trong ngành công nghiệp sản xuất.
- Kỹ năng toán học: Kỹ sư hóa sử dụng các nguyên tắc tính toán cơ bản và cấp cao phức tạp để phân tích, thiết kế và xử lý sự cố trong công việc của họ.
- Kỹ năng nhạy cảm vấn đề: Kỹ sư hóa phải có khả năng dự đoán và và xác định hiểm họa để ngăn chặn thiệt hại cho nhà sản xuất, bảo vệ sức khỏe người lao động, ngăn chặn thiệt hại môi trường.
- Kỹ năng giải quyết vấn đề: Trong thiết kế thiết bị và quy trình sản xuất, các kỹ sư cố gắng để giải quyết một số vấn đề cùng lúc, bao gồm các vấn đề như an toàn sản xuất, bảo vệ môi trường.
- Kỹ năng làm việc theo nhóm: Kỹ sư hóa học phải có khả năng làm việc với các chuyên gia thiết kế các hệ thống khác nhau và với các kỹ thuật viên, kỹ sư cơ học, những người đặt mẫu thiết kế vào thực tế.
Nhắc đến ngành Hóa học, chúng ta không thể không kể đến nữ bác học lừng danh Marie Curie. Bạn đã biết về cuộc đời gắn bó với Hóa học, ngay cả lúc thăng trầm lẫn trong cơn bạo bệnh của bà chưa? Marie Curie là nhà vật lý, hóa học người Pháp gốc Ba Lan, nổi tiếng toàn thế giới về việc nghiên cứu chất phóng xạ. Bà là người phụ nữ đầu tiên và duy nhất trên thế giới hai lần nhận giải Nobel với hai lĩnh vực hoàn toàn khác nhau. Cuộc đời Marie Curie là một câu chuyện thần kỳ, với nhiều sự tích vĩ đại.
Hai năm sau khi kết hôn với Pierre Curie, Marie Curie sinh con gái đầu lòng và chuẩn bị bảo vệ luận án tiến sĩ vật lý. Bà đã chọn hiện tượng phóng xạ của nguyên tố Urani làm đề tài nghiên cứu. Phải chạy vạy mãi hai vợ chồng Pierre Curie mới mượn được một gian hầm ẩm thấp để làm phòng thí nghiệm. Với hàng ngàn phép tính toán và đo đạc. Ngót chục năm sau, hai vợ chồng Curie phát hiện ra một nguyên tố phóng xạ mới có cường độ phóng xạ mạnh gấp 400 lần so với Urani nguyên chất. Bà đã dùng tên của Tổ quốc Ba Lan để đặt tên cho nguyên tố đó: Poloni. Ít lâu sau, hai vợ chồng lại phát hiện thêm nguyên tố có cường độ phóng xạ cực mạnh, đó là Radi. Vì tinh luyện Radi từ quặng Pêchbơlăng rất vất vả và tốn kém, hai vợ chồng Curie quyết tâm tìm cách sáng chế.
Sau bốn năm trời với hàng ngàn thí nghiệm, hai vợ chồng Curie đã luyện thành công chất Radi. Với thành công này, năm 1903, Viện Khoa học Hoàng gia London trao tặng hai ông bà Huy chương Devy và một tháng sau Viện Hàn lâm khoa học Thụy Điển trao tặng hai người giải thưởng Nobel Vật lý. Trường đại học Paris phong tặng bà Marie Curie danh hiệu Tiến sĩ khoa học Vật lý xuất sắc.
Nhớ lại thời gian ấy, Marie Curie nói: “Sau khi từ phòng thí nghiệm trở về nhà, đầu óc chúng tôi vẫn cứ còn vương vấn về hiện tượng lạ trong phòng thí nghiệm. Tôi rủ Curie quay lại. Vừa mở cửa, cả hai chúng tôi sững sờ vì muối Radi trong lọ phát ra tia huỳnh quang màu xanh lấp lánh như sao trên bầu trời đêm. Chúng tôi ôm chầm lấy nhau, ứa nước mắt vì sung sướng”.
Marie Curie đã hiến thân cho khoa học dũng cảm và vô tư. Sau khi chất Radi xuất hiện, người ta phát hiện tia phóng xạ của nó có thể xuyên qua cơ thể, phá hoại các tế bào bệnh lý, do đó Radi trở thành một vũ khí hữu hiệu chống bệnh ung thư. Giới đầu tư các nước đua nhau trả giá thật cao để mua phương pháp tinh luyện Radi của bà. Có người khuyên bà cách độc quyền lũng đoạn. Nhưng bà không hám lợi. Bà cho rằng phát minh khoa học là để mưu cầu hạnh phúc cho nhân loại, chứ không phải mưu lợi cho cá nhân. Vì thế bà đã công bố cho toàn thế giới biết phương pháp tinh luyện Radi.
Ngày 14 tháng 7 năm 1934, Marie Curie qua đời. Các bác sĩ cho biết, bà bị trúng độc Radi. Do bị bức xạ lâu dài, nội tạng của bà bị tổn thương nghiêm trọng. Thi hài của bà được mai táng tại ngoại ô Paris, bên cạnh Pierre Curie.
Hóa học có gì thú vị?
[wpcc-iframe width=”900″ height=”506″ src=”https://web.archive.org/web/20170408123355if_/https://www.youtube.com/embed/40V_uafNhNA?feature=oembed” frameborder=”0″ allowfullscreen]
Những nguyên tố thân quen
Trong số hơn 110 nguyên tố hóa học thì chỉ có 89 nguyên tố hóa học là tồn tại trong thiên nhiên. Khi tìm hiểu các nguyên tố hóa học này, đa phần chúng ta đều thấy có tên tuổi người tìm ra, xuất xứ tên gọi, năm tìm ra … Tuy nhiên, có một vài nguyên tố không có những điều trên bởi chúng đã được tìm ra từ rất lâu rồi. Đặc biệt, với từng quốc gia khác nhau thì tên gọi dân gian của các nguyên tố này cũng khác nhau. Có 7 nguyên tố đã được lịch sử ghi nhận là có từ thời xa xưa là 7 kim loại – vàng, bạc, đồng, sắt, thiếc, chì, thủy ngân.
Vàng (Au) được lấy từ chữ Aurora (rạng đông) trong tiếng La tinh. Người ta đã tìm thấy dấu hiệu của các đồ vật bằng vàng đi cùng với vũ khí bằng đá ở thời đại đồ đá mới. Vàng cũng là một trong những nguyên nhân chính gây ra rất nhiều các cuộc chiến tranh trên thế giới. Vàng quý bởi các tính chất vật lý và hóa học của chúng (không bị oxy hóa, hầu như không tan trong acid, 1 gam vàng có thể kéo thàng 1 sợi dài 2km…)
Bạc (Ag) được coi là song sinh với vàng. Người xưa thể hiện vòng tròn có chấm ở giữa (cho Mặt trời) để chỉ vàng, hình lưỡi liềm (cho Mặt Trăng) để chỉ bạc. Cũng giống như vàng, bạc đã biết tới từ thời cổ đại. Vàng và bạc có tính chất chữa và phòng bệnh rất tốt nên thường được dùng làm chén bát thời xưa.
Đồng (Cu) có lẽ là kim loại đầu tiên thay đá làm công cụ lao động vào khoảng 4000 năm trước Công Nguyên. Sau đó, vào thời kỳ đồng thanh thì con người đã biết nấu chảy đồng từ quặng (đồng lẫn thiếc gọi là đồng thanh). Với khả năng dễ làm nóng chảy, đồng cũng đã được sử dụng để đúc vũ khí vào thời xưa.
Sắt (Fe) là một trong những nguyên tố Trời cho. Nói là Trời cho bởi vì có rất nhiều sắt rơi từ trên trời xuống cùng các thiên thạch. Sau thời kỳ đồ đồng, sắt đã được sử dụng để thay thế. Cứng hơn, bền hơn nhưng khó nung chảy hơn, việc hoàn thiện quá trình luyện sắt thực sự là một trở ngại đối với con người vào thời xưa.
Chì (Pb) cũng được loài người biết tới từ khoảng thời gian 3000-4000 năm trước Công Nguyên thông qua những đồng tiền và những bức tượng bằng chì. Hệ thống dẫn nước La Mã cũng được làm bằng Chì. Người ta thường hay nhầm Chì với Thiếc và thường sử dụng lẫn lộn hai kim loại này vào thời xưa. Chì có nhiệt độ nóng chảy thấp và khá mềm trong điều kiện tự nhiên.
Trong thiên nhiên, thiếc (Sn) không tồn tại ở dạng tự do, nhưng việc luyện thiếc từ SnO2 lại khá đơn giản bởi nhiệt độ nóng chảy thấp (231.9oC). Thiếc có một đặc tính thú vị là sẽ chuyển từ dạng thiếc trắng (thanh kim loại) sang dạng thiếc xám (bột kim loại) ở nhiệt độ 13.2oC. Do vậy, năm 1812 khi quân đội Napoleon phải rút ra khỏi nước Nga, rất nhiều cúc áo làm bằng thiếc trên áo của quân Pháp đã biến thành bột xám.
Thủy ngân (Hg) đã được tìm thấy trong các ngôi mộ cổ Ai Cập 3000 năm trước Công Nguyên. Người Ấn độ và Trung quốc cổ đại cũng đã biết dùng thủy ngân để hòa tan vàng và bạc. Thủy ngân là kim loại duy nhất tồn tại trong tự nhiên dưới dạng lỏng. Tại Tây Ban Nha người ta có thể tìm thấy thủy ngân tự nhiên ở trong đáy của các hố trên núi cao. Thời Hy Lạp cổ đại, thủy ngân đã từng được gọi là “bạc nước”.