رشته های مختلف مهندسی شیمی از جمله: شیمی معدنی، مهندسی شیمی ، شیمی کاربردی ، شیمی تجزیه و شیمی آلی :
تفاوتها ، تعاریف ، تاریخچه ، سیلابس ، فرصت های شغلی
گاهی برخی از دوستان و یا آشنایان و یا دوستانی که قصد انتخاب واحد کنکور دارند، سوال می پرسند که فرق مهندسی شیمی و رشته شیمی و یا شیمی محض و شیمی کاربردی چیست؟

اگر بخواهم به طور خلاصه به این سوال پاسخ دهم باید بگویم که یک مهندس شیمی فردی است با قابلیت طراحی و کنترل وسایل و تجهیزات صنعتی برای تولید مواد شیمیایی که در عین حال مقداری از علم شیمی، که در طراحی های صنعتی لازم است، می داند.
مهندسی شیمی علم کاربرد ریاضیات، شیمی، فیزیک و اقتصاد در فرآیند تبدیل مواد خام به مواد باارزش‌تر یا سودمندتر است. مهندسی شیمی را می‌توان بطور کلی علم استفاده از موازنه جرم، موازنه انرژی و موازنه اندازه حرکت برای طراحی و کنترل واحدهای فرآیندی شیمیایی از قبیل واحد‌های یک پالایشگاه پتروشیمی، صنایع چوب و کاغذ و غیره در نظر گرفت.
مهندسی شیمی عمدتاً در طراحی و نگهداری فرآیندهای شیمیایی برای تولید انبوه به کار می‌رود. به این بخش از مهندسی شیمی، مهندسی فرآیند گفته می‌شود.

فرآیندهای مجزایی که توسط یک مهندس شیمی به کار گرفته می‌شوند (مانند تقطیر، استخراج و…)، عملیات واحد نام داشته و شامل واکنش شیمیایی، عملیات انتقال جرم، انتقال حرارت و انتقال اندازه حرکت هستند. این فرآیندها برای سنتز شیمیایی یا جداسازی شیمیایی با هم ترکیب می‌شوند.

سه قانون فیزیکی اساسی در مهندسی شیمی، اصل بقای جرم، اصل بقای انرژی و اصل بقای اندازه حرکت هستند. انتقال ماده و انرژی در یک فرآیند شیمیایی با استفاده از موازنه جرم و انرژی برای کل واحد، عملیات واحد یا بخشی از آن ارزیابی می‌شود. مهندسین شیمی اصول ترمودینامیک، سینتیک واکنش و پدیده‌های انتقال را به کار می‌گیرند.

مهندسی شیمی نوین، گستره‌ای فراتر از مهندسی فرآیند را در بر می‌گیرد. هدف اصلی مهندسی شیمی استفاده از دانش شیمی در خلق مواد و محصولات بهتر برای دنیای امروز است. امروزه مهندسین شیمی علاوه بر فرآیندهای تولید مواد اولیه پایه، بلکه در تو سعه و تولید محصولات باارزش و متنوع شرکت دارند. این محصولات شامل مواد ویژه و کارآمد برای صنایعی همچون هوافضا، خودروسازی، پزشکی، صنایع الکترونیک، کاربردهای محیط زیست و صنایع نظامی است. به عنوان مثال‌هایی از این محصولات می‌توان به الیاف، منسوجات و چسب‌های بسیار قوی، مواد زیست‌سازگار و داروهای جدید اشاره کرد. امروزه مهندسی شیمی ارتباطی تنگاتنگ با علوم زیست‌شناسی، مهندسی پزشکی و اغلب شاخه‌های مهندسی دارد.

تاریخ پیدایش دانش شیمی را شاید بتوان با پیدایش انسان بر کره زمین همزمان دانست.واژه شیمی خود داستان درازی دارد.ریشه این نام در واژه کیمیا است.خاستگاه واژه کیمیا از زبان پارسی باستان است.این واژه و داستان دانش شگفت انگیز آن به همراه دانشش به زبان عربی نوشته شد و اروپاییان با این واژه و دانش از طریق مسلمانان آشنا شدند و این دانش را با نام alchemy شناختند.

دانش شیمی در کل به سه گرایش مهندسی شیمی،شیمی کاربردی و شیمی محض تقسیم می شود. مهندسی شیمی اوّلین درس در زمینه مهندسی شیمی نخستین بار توسط پروفسور «نورتون» در سال ۱۸۸۱ در دانشگاه MIT و در دانشکده مکانیک تدریس شد. نورتون شیمی صنعتی تدریس می‌کرد. در آن زمان صنایع شیمیایی رو به توسعه گذاشته بودند و لازم بود ساخت و بهره برداری از فرآیندهای شیمیایی توسّط افراد متخصّص صورت گیرد. در آن زمان طرّاحی و نظارت بر ساخت فرآیندهای شیمیایی و صنایع شیمیایی به دو شکل صورت می‌گرفت:
1. به وسیله شیمی دان‌هایی که از تئوری‌های شیمیایی و علوم آزمایشگاهی آگاهی داشته، ولی اطّلاعات فنّی و تجارب کافی از طراحی صنعتی نداشتند.
2. به وسیله مهندسان مکانیکی که تجربه طرّاحی صنعتی داشتند، ولی اطّلاعات کافی از فرآیندهای شیمیایی نداشتند.
این موضوع باعث شد که تا مدّتی برای طرّاحی واحدهای شیمیایی از شیمیدانان و مهندسان مکانیک به صورت مشترک استفاده شود. امّا برای هماهنگ کردن کار این دو گروه، به افرادی نیاز بود که هم از فرآیندهای شیمیایی و هم از طرّاحی صنعتی مطّلع باشند و هم تجربه‌های آزمایشگاهی لازم را داشته باشند. از این رو رشته‌ای جدید در دانشگاه‌ها با نام «شیمی صنعتی» یا «صنایع شیمیایی» به وجود آمد. با تئسعه تدریجی صنایع شیکیایی، نیاز به چنین متخصّصانی که هم در زمینه طرّاحی صنعتی و هم در زمینه فرآیندهای شیمیایی تخصص داشتند، بیشتر احساس شد. به این ترتیب، دوره‌هایی با نام «مهندسی شیمی مدرن» در دانشگاه‌ها پایه گذاری شدند. توسعه صنایع شیمیایی باعث شد که دانشگاه‌ها اقدام به تأسیس دانشکده مهندسی شیمی به صورت مجزّا کرده و آن را جدا از رشته‌های شیمی و مکانیک تدریس کنند.

مهندسی شیمی در ایران :

مهندسی شیمی در ایران نخستین بار در «مدرسه صنعتی ایران و آلمان» تدریس شد. این مرکز آموزشی که پس از جنگ جهانی اول به عنوان غرامت جنگی به ایران واگذار شده بود، در هر کدام از رشته‌های مهندسی شیمی، برق و ماشین حدود بیست دانشجو می‌پذیرفت. دانش آموختگان مدرسه صنعتی ایران پس از یک دوره تحصیلی دو ساله «مهندس شیمی» نامیده می‌شدند. امّا در برنامه درسی آنها دروسی چون «شیمی تجزیه» و آزمایشگاه وجود داشت که دروس مربوط به رشته شیمی است. در سال ۱۳۱۳ «دانشگاه تهران» تأسیس شد و رشته مهندسی شیمی یکی از رشته‌های ارائه شده در دانشکده فنّی بود. در این میان، رقابت‌های ناسالم میان دانش آموختگان دانشکده فنّی و مدرسه صنعتی موجب شد تا مدرسه عالی صنعتی منحل شود. در سال ۱۳۳۶ «دانشگاه صنعتی امیرکبیر» (پلی تکنیک تهران) تأسیس شد و در رشته مهندسی شیمی و برای یک دوره چهار ساله به پذیرش دانشجو اقدام کرد. امّا برنامه درسی آن زمان دانشگاه تهران و پلی تکنیک هنوز با برنامه واقعی مهندسی شیمی تفاوت بسیار داشت. درس‌هایی مانند «انتقال حرارت»، «انتقال جرم» و «طراحی رآکتور» در سرفصل دروس گنجانده نشده بودند و از تنها درس‌های ویژه مهندسی شیمی «تقطیر»، «جذب» و «ترمودینامیک» را می‌توان نام برد. پس ازاین دو دانشگاه، «دانشگاه شیراز» و پس از آن در سال ۱۳۴۵ «دانشگاه صنعتی شریف» (صنعتی آریا مهر سابق) این رشته را راه اندازی کردند که برنامه درسی آنها تفاوت چندانی با برنامه درسی که امروز در رشته مهندسی شیمی ارائه می‌شود نداشت. در سال‌های بعد، دوره کارشناسی ارشد و در برخی دانشگاه‌ها دوره دکتری مهندسی شیمی نیز راه اندازی شد.

گرایش‌های مهندسی شیمی

مهندسی فرآیند

مهندسی صنایع پتروشیمی

مهندسی صنایع گاز

مهندسی صنایع پلیمر

مهندسی صنایع غذایی

مهندسی پالایش

مهندسی صنایع شیمیایی معدنی

مهندسی طراحی فرآیندهای صنایع نفت

مهندسی بیوتکنولوژی

شیمی محض

از آنجایی که مبانی نظری شیمی در دانشگاه‌ها در واحدهای درسی شیمی محض تدریس می‌شود دانستن این مبانی علمی و استفاده از آنها برای دروس آزمایشگاهی الزامی است.

جدایی شیمی محض و شیمی کاربردی در مقطع کارشناسی در دانشگاه‌ها به معنای بی‌نیازی دانشجویان شاخه شیمی کاربردی از دانستن برخی دروس شیمی محض نیست و این دروس نیز به دانشجویان گرایش شیمی کاربردی تدریس می‌شود.

بخش های اصلی رشته شیمی محض عبارتند از:

شیمی فیزیک که پایه و اساس کلیه شاخه های دیگر را تشکیل می دهد، و شامل ویژگی های فیزیکی مواد و ابزار تئوری بررسی آنهاست. این علم که دارای دانشمندان بنامی چون گیبس،هلمهولتز،آرنیوس،نرنست،شرودینگر و … می باشد و با فیزیک رابطه ای نزدیک دارد.

شیمی آلی که به مطالعه ترکیبات کربن دار،غیر از ترکیباتی چون دی اکسید کربن می پردازد و به همین دلیل به آن شیمی ترکیبات کربن نیز می گویند.

شیمی معدنی یکی دیگر از شاخه های علم شیمی است که بطور کلی شامل بررسی،تحلیل و تفسیر نظریه های خواص و واکنش های تمام عناصر و ترکیبات آنها به جز هیدروکربنها و اغلب مشتقات آنهاست.
به عبارت دیگر می توان چنین اظهار نظر کرد که شیمی معدنی کلیه موادی که از جمله ترکیبات کربن نباشند،به استثنای اکسیدهای کربن و دی سولفید کربن را در بر می گیرد.

شیمی تجزیه به تعیین ترکیبات مواد و اجزای تشکیل دهنده آنها می پردازد و شامل جداسازی،شناسایی و تعیین مقدار نسبی اجزای سازنده یک نمونه از ماده است که شامل دو نوع کمی و کیفی می باشد.

شیمی کاربردی

حد فاصل بین شیمی محض و رشته های مهندسی شیمی است که فارغ التحصیلان می توانند در صنایع مختلف شیمیایی مانند چرم،رنگ،پلیمرٍ،صنایع داروسازی و … مشغول به کار شوند و طبیعی است هر چه علم پیشرفته تر باشد نیاز به این دانشجویان و فارغ التحصیلان بیشتر است.

نقش شیمی کاربردی در دنیای امروز به تکنولوژی حرف اول را می زند و چون ما کشور در حال توسعه ای هستیم باید برای پیشرفت تکنولوژی کوشش کنیم.در نتیجه پیشرفت تکنولوژی به شیمی بر می گردد.اولین چیزهایی که یک دانشجو احتیاج دارد علاقه،تجربه و آزمایش است.
دانشجویان این رشته از دید صنعتی و کاربردی به شیمی نگاه کرده و وظیفه انتقال یافته های جدیدی در عرضه شیمی به صنعت و تکنولوژی را به عهده دارند و در طراحی واحدهای مختلف و پی ریزیهای آنها منابع بسیار عظیم معدنی و گاز و نفت نقش دارند. ما احتیاج به دانش آموختگانی داریم که بتوانیم از این منابع بزرگ علمی در جهت رفاه و امنیت کشور استفاده کنیم.
کسانی که در این رشته فعالیت می کنند باید از نظر ریاضیات،فیزیک و شیمی اطلاعات اولیه داشته و به آن علاقه نیز داشته باشند.

برای آشنایی بیشتر با دروس ، درس های اصلی این سه گرایش را در زیر می آورم

دروس اصلی مهندسی شیمی:

برنامه نوسی کامپیوتر

آشنایی با مهندسی شیمی

موازنه جرم و انرژی

استاتیک و مقاومت مصالح

مکانیک سیالات ۱

مکانیک سیالات ۲

ترمودینامیک۱
ترمودینامیک ۲

شیمی فیزیک

انتقال حرارت ۱

انتقال حرارت ۲

انتقال جرم

طراحی راکتورهای شیمیایی

عملیات واحد ۱

عملیات واحد ۲

کنترل فرایند ۱

کنترل فرایند ۲

طرح و اقتصاد مهندسی

پروژه کارشناسی

و آزمایشگاه های مختلف دروس

دروس اختصاصی گرایش های مهندسی شیمی:

پلیمر
کاتالیست
مقدمات مهندسی نفت

محاسبات مهندسی پالایش

فرایندهای پالایش

فرایندهای گاز

فرایندهای پتروشیمی

تقطیر چند جزئی

لیست دروس اصلی و مشترک شیمی محض و شیمی کاربردی:

شیمی عمومی ۱

شیمی عمومی ۲

شیمی فیزیک ۱

شیمی آلی ۱

شیمی تجزیه ۱

شیمی معدنی ۱

شیمی فیزیک ۲

شیمی آلی ۲

شیمی تجزیه ۲

شیمی معدنی ۲

شیمی آلی ۳

شیمی تجزیه دستگاهی

کاربرد طیف سنجی در شیمی آلی

جداسازی و شناسایی ترکیبات آلی

دروس اختصاصی شیمی محض

مبانی شیمی کوانتم

نظریه گروه

طیف سنجی مولکولی

شیمی فیزیک آلی

اصول صنایع شیمیایی

شیمی آلی فلزی

شیمی داروویی

شیمی سطح و حالن جامد

شیمی هسته ای

سنتز مواد آلی

دروس اختصاصی شیمی کاربردی

اصول محاسبات شیمی صنعتی

شیمی صنعتی ۱

شیمی صنعتی ۲

اصول تصفیه آب و پساب های صنعتی

جداسازی و شناسایی ترکیبات آلی

خوردگی فلزات

مبانی شیمی پلیمر

شیمی و تکنولوژی رنگ

شیمی صنایع معدنی

شیشه گری

شیمی و تکنولوژی مواد غذایی

معرفی رشته شیمی در مقطع کارشناسی ارشد تاریخ پیدایش دانش شیمی را شاید بتوان با پیدایش انسان بر کره زمین همزمان دانست.تاریخ، پر از افسانه‌های کیمیاگری و کیمیاگران و رؤیاهای انسان در رسیدن به غیرممکن‌ها بوده است. تردیدی نیست که دنیای امروز تا حد قابل ملاحظه‌ای بر اثر فعالیت‌های شیمیدان‌ها شکل گرفته است. بدون توسعه شیمی و صنایع شیمیایی در هر کشوری، صنایع آن کشور چهره‌ای ناقص خواهد داشت.شیمی، دانش مولکول‌ها، اتم‌ها و پیوندهاست. دانشی که می‌تواند خواص ماده، چگونگی تغییرات و شیوه تولید آن‌ها را بررسی کند. این دانش، زیربنای بسیاری از علوم دیگر زیستی و صنعتی است.یک شیمیدان با موادی سروکار دارد که هریک دارای خواص گوناگونی است. آشنایی با این مواد و خواص آنها در یک مجموعه دانشگاهی به عنوان رشته شیمی جای می‌گیرد.

گرایش‌ها و ابعاد مختلف این رشته در کارشناسی ارشد رشته شیمی در مقطع کارشناسی ارشد دارای گرایش‌های شیمی آلی، شیمی تجزیه، شیمی معدنی، شیمی فیزیک، شیمی کاربردی، نانو شیمی و فیتو شیمی و مهندسی شیمی خو مشتمل بر 7 گرایش است. آشنایی با گرایش‌های این رشته در کارشناسی ارشد * مهندسی شیمی دوره کارشناسی ارشد مهندسی شیمی همچون پل رابطی است که دوره کارشناسی و دکترای این رشته به هم متصل می‌کند. در این دوره دانشجویان با گذراندن سطوح پیشرفته دروس دوره کارشناسی، از طرفی با جزئیات مباحث علمی دوره کارشناسی همچون مکانیک سیالات، ترمودینامیک، انتقال حرارت و… آشنا گردیده و از طرف دیگر به صورت مقدماتی با کلیات مباحث دوره دکتری آشنا می‌شوند.

گرایش طراحی فرایند

این گرایش از آنجا که شامل دروس تخصصی کاربردی در صنایع مهندسی شیمی می‌باشد، در بین دانشجویان علاقه‌مندان زیادی دارد. در این گرایش دانشجویان با اصول طراحی فرایندهای مهندسی شیمی و تجهیزات مربوطه آشنا می‌شوند و همچنین کار کردن با نرم‌افزارهای طراحی مهندسی شیمی را فرا می‌گیرند. طراحی تجهیزات فرایندی، طراحی مفهومی فرایندهای شیمیایی، ایمنی در فرایندهای شیمیایی و طراحی فرایندها به کمک کامپیوتر از جمله دروس تخصصی این گرایش می‌باشد. دروس مشترک این گرایش عبارتند از مکانیک سیالات پیشرفته، طراحی راکتور پیشرفته و ریاضیات عددی پیشرفته.

گرایش پدیده‌های انتقال و فرایندهای جداسازی

در این گرایش دانشجویان دروس مربوط به پدیده‌های انتقال یعنی انتقال حرارت پیشرفته، انتقال جرم پیشرفته و انتقال مومنتوم (مکانیک سیالات پیشرفته) را می‌گذرانند. آشنایی با انواع فرایندهای جداسازی مانند تقطیر، استخراج، تبلور و نیز شبیه‌سازی و مدل‌سازی فرایندها از جمله مباحثی است که به صورت تخصصی در این گرایش مورد بررسی قرار می‌گیرند. این گرایش با توجه به دروس مربوطه زمینه‌ای مناسب را برای ادامه تحصیل در دوره دکتری فراهم می‌سازد. دروس مشترک این گرایش عبارتند از: ریاضیات عددی پیشرفته، طراحی راکتور پیشرفته و ترمودینامیک پیشرفته.

گرایش پلیمر

رشد روزافزون کاربرد مواد پلیمری در صنایع و همچنین وسعت مباحث مربوط به علم پلیمر، سبب افزایش تعداد علاقه‌مندان به این گرایش گردیده است. شیمی فیزیک پلیمرها، رئولوژی پلیمرها، خواص مکانیکی و شکل‌دهی مواد پلیمری و همچنین مکانیک کامپوزیت‌ها به صورت تخصصی در گرایش پلیمر تدریس می‌گردند. این گرایش زمینه‌ای مناسب را برای دانشجویانی فراهم می‌آورد که قصد ادامه تحصیل در دوره دکترای پلیمر را دارند. ریاضیات عددی پیشرفته و طراحی راکتور پیشرفته دروس مشترک گرایش پلیمر می‌باشند.

گرایش ترموسینیتیک و کاتالیست
همان‌گونه که از نام این گرایش برمی‌آید، مبحث تخصصی آن ترمودینامیک و واکنش‌های شیمیایی است. مبانی کاتالیست‌ها در مهندسی شیمی، فرایندهای الکتروشیمیایی، ترمودینامیک محلول‌ها و ترمودینامیک آماری از دروس تخصصی این گرایش می‌باشند. دانشجویان علاقه‌مند به مباحث ترمودینامیکی با انتخاب این گرایش می‌توانند زمینه‌ای مناسب برای ادامه این مبحث را در دوره دکتری برای خود فراهم آورند. دروس مشترک این گرایش عبارتند از ریاضیات عددی پیشرفته، مکانیک سیالات پیشرفته، انتقال جرم پیشرفته و طراحی راکتور پیشرفته.

گرایش شبیه‌سازی و کنترل

آشنایی با سیستم‌های کنترلی حاکم بر فرایندها موضوع اصلی این گرایش می‌باشد. درس ریاضیات مهندسی نقش مهمی را در فهم دروس این گرایش ایفاء می‌کند. کنترل مدرن و بهینه، کنترل دیجیتالی، کنترل غیر خطی و کاربرد هوش مصنوعی در مهندسی شیمی از جمله دروس تخصصی این گرایش می‌باشند. دروس مشترک این گرایش عبارتند از طراحی راکتور پیشرفته، ریاضیات مهندسی پیشرفته و مکانیک سیالات پیشرفته.

گرایش محیط زیست

مسائل محیط زیستی صنایع از موضوعاتی است که اخیراً مورد توجه بیشتری قرار گرفته است. از آنجا که صنایع مربوط به مهندسی شیمی از جمله صنایعی هستند که تأثیر فراوانی در محیط زیست دارند لذا گرایش محیط زیست در مهندسی شیمی اهمیت ویژه‌ای می‌یابد. مباحث تصفیه آب و فاضلاب و ضایعات جامد، تصفیه بی‌هوازی و کنترل آلودگی هوا از جمله موضوعاتی هستند که در این گرایش به صورت تخصصی آموزش داده می‌شوند. مکانیک سیالات پیشرفته، ریاضیات عددی پیشرفته و طراحی راکتور پیشرفته دروس مشترک این گرایش می‌باشند.

گرایش صنایع غذایی

دروس تخصصی این گرایش مربوط به صنایع تولیدی انواع مواد غذایی می‌باشد. طراحی ماشین‌آلات صنایع غذایی، رئولوژی مواد غذایی، بیوتکنولوژی مواد غذایی، بهداشت و نگهداری و بسته‌بندی مواد غذایی از مباحث تخصصی این گرایش هستند. ریاضیات عددی پیشرفته، ترمودینامیک پیشرفته و انتقال حرارت پیشرفته دروس مشترک این گرایش می‌باشند.
شیمی محض

شیمی محض تنها در مقطع کارشناسی (لیسانس) است و دانشجویان مقاطع کارشناسی ارشد (فوق لیسانس) و دکترا می‌توانند در هر یک از زمینه‌های تخصصی مربوطه که مبانی آن را در مقطع لیسانس شیمی محض در دانشگاه آموخته‌اند تحصیل کنند.
شیمی آلی

واژه ” آلی” باقیمانده از روزگاری است که ترکیبهای شیمیایی را، بسته به این که از چه محلی منشاء گرفته باشند، به دو طبقه غیر آلی و آلی تقسیم می‌کردند. ترکیبهای غیر آلی ، ترکیبهایی بودند که از مواد معدنی بدست می‌آمدند. ترکیبات آلی ، ترکیبهایی بودند که از منابع گیاهی یا حیوانی ، یعنی از مواد تولید شده به وسیله ارگانیسمهای زنده بدست می‌آمدند.اما با سنتز اوره از مواد معدنی که یک ترکیب آلی است این طبقه بندی صرفا” برای آسانی کار می باشد. شیمی آلی شیمی ترکیبات کربن است که وسیع ترین طیف ترکیبات را دارد.

شیمی تجزیه شیمی تجزیه شامل جداسازی ، شناسایی و تعیین مقدار نسبی اجزای سازنده یک نمونه از ماده است. شیمی تجزیه نقشی حیاتی را در توسعه علوم مختلف به عهده دارد، لذا ابداع فنون جدید تجزیه و بسط و تکامل روشهای تجزیه شیمیایی موجود ، آنقدر سریع و گسترده است که اندکی درنگ در تعقیب رویدادهای تازه سبب بوجود آمدن فاصله‌های بسیار زیاد علمی خواهد شد. نقش این فنون در فعالیتهای تولیدی روز به روز گسترده‌تر و پردامنه‌تر می‌گردد. امروزه ، کنترل کیفیت محصولات صنعتی و غیر صنعتی ، جایگاه ویژه‌ای دارد که اساس این کنترل کیفیت را تجزیه‌های شیمیایی انجام شده به کمک روشهای مختلف تجزیه‌ای تشکیل می‌دهد. شیمی فیزیک شیمی فیزیک بخشی از علم شیمی است که در آن ، از اصول و قوانین فیزیکی ، برای حل مسائل شیمیایی استفاده می‌شود. به عبارت دیگر ، هدف از شیمی فیزیک ، فراگیری اصول نظری فیزیک در توجیه پدیده‌های شیمیایی است. برای آشنایی بیشتر با علم شیمی فیزیک ، باید با زیر مجموعه‌های این علم آشنا شویم و اهداف این علم را در دل این زیر مجموعه‌ها بیابیم.

شیمی معدنی شاخه بزرگی از علم شیمی است که بطور کلی شامل بررسی ، تحلیل و تفسیر نظریه‌های خواص و واکنشهای تمام عناصر و ترکیبات آنها به غیر از ترکیبات آلی می باشد.به عبارت دیگر می‌توان چنین اظهار نظر کرد که شیمی معدنی کلیه موادی را که از جمله ترکیبات کربن نباشند، به استثنای اکسیدهای کربن و دی‌سولفید کربن دربرمی‌گیرد. نانو شیمی برای شروع بهتر است تعریفی عام از علم فناوری نانو داشته باشیم . این فناوری پدیده هزاره سوم می باشد و ورود به این عرصه اجتناب ناپذیر است. در واقع این زمینه را نمی توان به عنوان رشته جدیدی معرفی کرد بلکه رویکردی جدید به کلیه علوم و فنون موجود در مقیاس نانو است .اگر از دیدگاه شیمی و مهندسی شیمی به فناوری نانو نگریسته شود، می توان گفت رشته نانو شیمی تقریباً در تمامی علوم و فنون به کار می رود.به عبارت دیگر در زمینه های مختلفی از جمله سوخت ، پلیمر ، رنگ ، ساخت و ساز ، پوشاک ، دارو ، غذا و به طور کلی هر آنچه که به شیمی و مهندسی شیمی مر بوط می شود، می توان از مزایای این فناوری بهره جست. فیتوشیمی فیتوشیمی دانش بررسی و مطالعه ترکیبات شیمیایی گیاهی است. به بیان دیگرمی توان گفت شاخه ای از علم شیمی است که موضوع آن، مطالعه ترکیبات شیمیایی گیاهان است. از جمله این ترکیبات، متابولیت های ثانویه گیاهی است. در مفهومی اختصاصی تر، فیتوشیمی با شیمی گیاهان دارویی مرتبط است و در طول قرون متمادی بسیاری از ترکیبات گیاهی نقشی اساسی درصنایع داروسازی داشته اند.

تکنیک های رایج دراین علم عبارتند از: استخراج و جدا سازی، تغلیظ، آنالیز و تکنیک های کروماتوگرافی و الکتروفورزکه در نهایت شناخت فرمولهای دقیق ساختاری و مسیرهای بیوسنتزی را امکان پذیر می سازد. شواهد فیتوشیمیایی از جمله شواهد و صفات مورد استفاده در طبقه بندی های فیلوژنتیکی هستند، به گونه ای که در گونه های دارای قرابت و خویشاوندی با یکدیگر، ترکیبات مشابهی یافت می شود اما همیشه نیز این گونه نیست. * شیمی کاربردی شیمی کاربردی حد فاصل بین شیمی محض و رشته های مهندسی شیمی است که فارغ التحصیلان می توانند در صنایع مختلف شیمیایی مانند چرم،رنگ،پلیمرٍ،صنایع داروسازی و … مشغول به کار شوند و طبیعی است هر چه علم پیشرفته تر باشد نیاز به این دانشجویان و فارغ التحصیلان بیشتر است. این گرایش در مقایسه با شیمی محض گرایش جدیدتری بوده و در مقطع لیسانس در تعداد واحد های کمی با شیمی محض متفاوت است به طوری که دانشجویان هر دو رشته به صورت مشترک در امتحان کارشناسی ارشد شرکت می کنند و تنها دفترچه دیگری برای درس های اختصاصی شیمی کاربردی در نظر گرفته شده است. این دروس شامل اصول محاسبات شیمی، شیمی صنعتی 1 و 2، خوردگی و تصفیه آب است. در مقطع فوق لیسانس شیمی کاربردی به صورت تخصصی تر تدریس می گردد. واحد های درسی کارشناسی ارشد شیمی کاربردی در جدول زیرآورده شده است.

زمینه‌های اشتغال و بازار کار رشته شیمی شیمی از جمله معدود رشته‌هایی است که فارغ‌التحصیل آن می‌تواند همیشه مشغول به کار باشد. چون هر کارخانه‌ای که دایر شود، در بخش کنترل کیفیت کالاهای ساخته شده نیاز به یک شیمی‌دان دارد. در تمام صنایع نیز احتیاج به فارغ‌التحصیلان شیمی داریم تا مواد اولیه را با توجه به استانداردهای جهانی بررسی کرده و رد یا قبول کنند. در مقطع لیسانس شیمی دارای دو گرایش محض و کاربردی است. فارغ‌التحصیل شیمی محض در شروع یک فعالیت صنعتی نقش دارد چرا که او راهکارهای تئوریک ساخت یک ماده را ارائه می‌دهد و سپس یک فارغ‌التحصیل شیمی کاربردی و یا مهندس شیمی طراحی نیمه صنعتی ماده مورد نظر را ارائه می‌دهد. موارد جذب فارغ التحصیلان رشته شیمی
– طرح، نظارت و اجرای طرح‌های تحقیقاتی کوچک و بزرگ شیمیایی در سطوح مختلف کاربردی و علمی محض، در دانشگاه‌ها، کارخانجات و مراکز تحقیقاتی، به منظور ارتقای کمی و کیفی محصولات مورد نیاز جامعه. – مسوولیت و ارائه خدمات در آزمایشگاه‌های کنترل کیفی، پیگیری و ارائه معیارهای استاندارد به منظور افزایش کمیت و کیفیت محصولات تولیدی و همچنین مواد مصرفی کارخانه‌ها و صنایع. – ارائه خدمات آموزشی در سطح دانشگاهها وعهده‌دار شدن مسوولیت هدایت آزمایشگاه‌ها، دبیرستانها و موسسات آموزشی. – ارائه طرح‌های پژوهشی به منظور استفاده از منابع اولیه ارزنده موجود در جامعه در جهت افزایش بهره‌وری از آن‌ها و جلوگیری از صادرات بی‌رویه مواد اولیه ارزشمند و تبدیل آن‌ها به محصولات واسطه‌ای که ارزش اقتصادی بالاتری دارند. – ارائه خدمات در کارخانجات پتروشیمی، پلاستیک، لاستیک، رنگ و رزین، الیاف، صنایع غذایی، صنایع دارویی، بهداشتی و شوینده‌ها . آمادگی برای ادامه تحصیلات در مقاطع بالاتر برای تامین کادر علمی دانشگاه‌ها و سایر مراکز علمی. کمک به توسعه صنایع دستی که در سطح گسترده‌ای در جامعه پراکنده هستند؛ از جمله ساخت رنگ‌های بهتر و متنوع‌تر، بخصوص استفاده از رنگ‌های طبیعی موجود در صنعت فرش ، چرم‌سازی ، موادغذایی و… علاوه بر موارد فوق یک شیمیست می‌تواند با کمترین امکانات کارگاه کوچکی دایر کرده و بعضی از مواد مورد نیاز جامعه را تولید کند. دوره کارشناسی ارشد شیمی دوره‌ای با گرایش‌های تخصصی در شش گرایش (شیمی آلی ، شیمی تجزیه، شیمی معدنی، شیمی فیزیک، شیمی کاربردی و فیتوشیمی) است.
مهندسی شیمی

در خصوص زمینه‌های کاری مهندسی شیمی می‌توان گفت که محدوده وسیعی را شامل می‌شود و بطور خلاصه می‌توان آنرا به چند گروه تقسیم کرد. گروهی از مهندسین شیمی می‌توانند در مراکز تحقیقاتی از جمله پژوهشگاه های صنعت نفت به تحقیق و پژوهش در زمینه نحوه تولید و ساخت مواد یا در زمینه توسعه در کار‌خانه‌های شیمیایی به عنوان مسؤول و مدیر کارخانه با مهندس بهره بردار به فعالیت مشغول شوند و در کنار آنها برخی دیگر از مهندسین شیمی به‌عنوان مسؤول تعمیر و نگهداری کار می‌کنند. برخی از مهندسین شیمی نیز با توجه به آشنایی شان با مواد شیمیایی، به فعالیتهای بازرگانی در زمینه مواد شیمیایی اقدام می‌کنند. البته در خصوص فعالیت مهندسین شیمی، توضیح یک نکته ضروری است و آن اینکه چون مهندسی شیمی در جامعه ما آن چنان که باید شناخته شده نیست، بسیاری از مردم، حتی طبقه تحصیل کرده جامعه نیز جایگاه مهندسین شیمی و مهندسین مکانیک را به خوبی نمی‌شناسند و در نتیجه، امور مربوط به مهندسین شیمی را به مهندسین مکانیک واگذار کرده، چنین تصور می‌کنند که زمینه کاری مهندسین شیمی، مشابه زمینه کاری تحصیل کردگان رشته شیمی (علوم پایه)، فقط در آزمایشگاههای شیمی است و باید فقط در خصوص علوم شیمی فعالیت کنند. به عبارت دیگر به گذشته بازگشت کرده، فعالیتهای فنی و کارهای مهندسی را در محدوده کاری مهندسی مکانیک می‌پندارند.
شیمی کاربردی
دانش آموختگان رشته شیمی کاربردی در فعالیت های زیر می توانند به کار مشغول شوند:

1. تدریس شیمی در دبیرستانها؛
2. کمک به تدریس شیمی از طریق بر عهده گرفتن مسؤلیت آزمایشگاهها در دانشگاه؛
3. انجام فعالیتهای پژوهشی در مؤسسات یا دانشگاهها؛
4. فعالیت در شرکتها،کارخانجات و مراکز صنعتی در بخشهای آزمایشگاهی یا تحقیقاتی؛
5. فعالیت در آزمایشگاههای کنترل کیفیت مواد اولیه؛
6. طراحی پروژه های مربوط به واحدهای صنعتی از نگاه رشته شیمی؛

دانش آموختگان این رشته به دلیل اینکه از تجربیاتی در زمینه صنعت و موارد مربوط به آن برخوردار می شوند از فرصتهای بیشتری در زمینه اشتغال در صنعت برخوردار خواهند بود.

شیمی آلی زمینه‌ای است که از دیدگاه تکنولوژی اهمیتی فوق‌العاده دارد. شیمی آلی شیمی رنگ و دارو ، کاغذ و مرکب ، رنگینه‌ها و پلاستیک‌ها ، بنزین و لاستیک چرخ است. شیمی آلی، شیمی غذایی است که می‌خوریم و لباسی است که می‌پوشیم. از جمله فرصت‌های شغلی ممکن می توان برای افراد متخصص در این گرایش می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

سنتز ترکیبات آلی: کار درمراکز داروسازی و کمک به سنتز دارو ومواد آرایشی بهداشتی.

طیف سنجی آلی: کار در آزمایشگاه‌های شناسایی مواد شیمیایی کنترل کیفی.

صنایع شیمی آلی و پلیمر: ارتباط تنگاتنگی بین شیمی آلی و شیمی پلیمر وجود دارد. سنتز پلیمرهای جدید، اصلاح ساختار پلیمرها به منظور بهبود خواص آن‌ها و ایجاد خواص جدید برای کاربردهای خاص می‌تواند انگیزه‌ای برای کارخانجات و مراکز علمی برای استفاده از یک کارشناس ارشد شیمی آلی باشد.

سینتیک و مکانیزم واکنشهای آلی: بسیاری از صنایع فعال شیمی مخصوصا “بخش‌های درگیر با پترشیمی و نفت شاخه‌ای از شیمی آلی هستند که با بررسی مکانیسم واکنش‌ها و سنتیک آن‌ها می‌توان اطلاعات ارزشمندی بدست آورد و برای ساخت کاتالیزورهای جدید و افزایش سرعت واکنش‌ها و نیز افزایش راندمان تولید از آن‌ها استفاده کرد که اینهه همه از تخصص‌های یک شیمی‌دان آلی است.

بیوشیمی: بیوشیمی بررسی شیمی سیستم‌های زیستی است. که ارتباط تنگاتنگی بین آن و شیمی آلی برقرار است. یکی دیگر از مراکز جذب شیمی دان آلی می تواند این مراکز باشد.

شیمی معدنی
فارغ التحصیلان رشته شیمی معدنی در مراکز علمی و پژوهشی می توانند به بررسی – کاتالیزورها – شیمی آلی – فلزی – صنایع معدنی – مطالعات الکتروشیمیایی کمپلکس های معدنی – نانو ذرات بپردازند و نیز در صنایع مختلفی مانند استخراج مواد شیمیایی از منابع معدنی تولید انواع مواد شوینده ضدعفونی کننده پاک کننده و… مشغول به کار شوند.

شیمی تجزیه
کنترل کیفیت محصول بیشتر صنایع تولیدی نیازمند به تولید با کیفیت یکنواخت هستند. برای کسب اطمینان از برآورده شدن این نیازمندی مواد اولیه و همچنین محصول نهایی تولید ، مورد تجزیه‌های شیمیایی وسیعی قرار می‌گیرند. نمایش و کنترل آلوده کننده‌ها فلزات سنگین پسمانده‌های صنعتی و حشره کشهای آلی کلردار ، دو مشکل کاملا شناخته شده مربوط به ایجاد آلودگی هستند. به منظور ارزیابی چگونگی توزیع و عیار یک آلوده کننده در محیط ، به یک روش تجزیه‌ای حساس و صحیح نیاز است و در کنترل پسابهای صنعتی ، تجزیه شیمیایی روزمره حائز اهمیت است. مطالعات پزشکی و بالینی عیار عناصر و ترکیبات مختلف در مایعات بدن ، شاخصهای مهمی از بی نظمی‌های فیزیولوژیکی می‌باشند. محتوی قند بالا در ادرار که نشانه‌ای از یک حالت دیابتی است و وجود سرب در خون ، از شناخته‌ترین مثالها در این زمینه می‌باشد. که همه به تجزیه کیفی و کمی نیاز دارند عیارگیری از دیدگاه تجارتی در برخورد با مواد خام نظیر سنگهای معدنی ، ارزش سنگ معدن ، از روی فلز موجود در آن تعیین می‌شود. این موضوع ، مواد با عیار بالا را نیز غالبا شامل می‌شود. بطوری که حتی تفاوت کم در غلظت می‌تواند از نظر تجاری تاثیر قابل ملاحظه‌ای داشته باشد. بنابراین یک روش تجزیه‌ای قابل اعتماد و صحیح از اهمیت اساسی برخوردار است.

شیمی فیزیک
در کشور ما بیشتر فرصت‌های شغلی شیمی فیزیک در مراکز پژوهشی و علمی است که می‌تواند به تغییرات بسیار مهمی در صنایع مختلف شیمی منجر شود. با بررسی، تعیین سمت و سوی واکنش، تعادل در واکنش های شیمیایی و تعادلات فازی، تغییرات انرژی، الکتروشیمی و سینتیک شیمیایی (Chemical Kinetic)می‌توان صنایع مختلف شیمی را به سمتی هدایت کرد که بیشترین سود ممکن را بدست آورد و همچنین از اتلاف انرژی جلوگیری و راندمان تولید محصول را افزایش داد