不才現在是某國立大學的化工系大二
自從學測後二階考上土木跟化工,毅然選擇業界出路較廣的化工至今也算是熟稔這一塊了
嘛因為常常被問到關於化工的問題,在這裡跟大家分享一下心得
---以下正文---
所謂的化學工程師,可以說是「懂化學的工程師」
和所有的工程師一樣,著重在利用一切手段解決生活中的問題
其養成,首先要從介紹化工主要的必修課開始﹝以我的系所為例﹞
基本課程:微積分(6)、普物(6)+實驗(2)、普化(6)+實驗(2)、工程數學(6)
化學相關:有機化學(6)+實驗(2)、物理化學(6)+實驗(2)、儀器分析(3)+實驗(1)
化工特有:質能均衡(3)、單元操作(9)+實驗(2)、化工熱力學(3)、程序控制(2)+實驗(1)、程序設計(3)、化學工業程序(3)+實驗(2)
全必修=79
基本課程的話和多數理工學院系所都是差不多的﹝有趣的是,我室友的機械系也有學普化,但只有3學分﹞
化學相關的四大領域,有機無機物化分析中,化工並沒有學無機化學,對比於化學系來說,其他三個領域的份量也較少一點﹝但是還是要學!﹞
>有機化學學的是和碳原子相關的化合物,包含其「性質」、「反應與其原理」
學起來就像是煉金術,但我常把有機反應比喻為疊樂高積木,透過各種反應﹝積木塊﹞去建造想要的化合物,這個過程叫做「全合成」
化工會學簡單的有機,但是並不會摸到太深入。教我有機的教授比喻,我們這些學生在有機化學的程度大概是幼稚園,他大概才國小到國中,化學界的人才是高中大學程度的
另外有機化學也是生物化學、分子生物學的基礎之一,但生物化學在我們系是開成選修課的
>物理化學學的是「分子的物理,與化學特性」
比如說物質在環境條件中的物理狀態表現、化學平衡的原理、量子力學相關的都屬於這邊
化工系對物化的訓練要求很嚴謹,重視數學計算,並且從此會衍伸出許多科目。而化學系除了這門課以外,多半是不使用高等數學的科目
>儀器分析學的是用現代儀器去分析化學物質和它的特性,分析的原理就要用到前面有機和物化會學到的理論
再來是化工特有的課程
>質能均衡算是一個相對簡單的科目,在我的系被放在大一下學期
它主要的重點就是「物質不滅」和「能量不滅」,用一系列的方法去計算流進反應器系統的物質在各個節點會有如何的成分和數量,並且應用各種管線的接法讓你能夠調控產物的產率到想要的比例
例如我想要做出大量75%的甲苯,不要80%所以要降低產率,如何去控制
>單元操作是化工系的核心課程,將一個化學反應﹝或是生產流程﹞拆解為很多的單獨過程,去討論這些過程中的物理問題
包括:
1.流動過程,流體輸送、過濾等
2.熱傳過程,熱傳導、對流、輻射、蒸發、冷凝等
3.質傳過程,氣體吸收、蒸餾、萃取、吸附、乾燥,物質的傳遞
4.機械過程,固體輸送、粉碎、篩分等
比如說電解水溶液的反應,就可以被拆解為1.離子在溶液中移動﹝質傳﹞2.離子在電極上反應﹝動力學﹞3.反應後脫離電極﹝質傳﹞
一般在化學實驗室裡的反應通常是一個燒杯的大小,但化工中使用的往往都是好幾公尺大小的反應器,從動力學上來看,這樣的規模很容易就會產生不均勻,或許會有反應物濃度梯度、溫度局部不均﹝然後爆炸﹞...等等的事故,如何解決這些並且計算出有效率推動反應的環境,就要靠單操的內容
具體來說用到的物理包含:流體力學、熱學等等
>化工熱力學就是物理化學中熱力學一節的進階﹝在往上去還有碩士班的高等化熱﹞,會需要討論到化學勢等等一系列的性質,類似純物理但討論的是物質所以也有化學的感覺
>程序控制就是如何去控制單一個程序﹝例如反應器﹞中的環境,溫度壓力等等,去維持有好幾公尺大小的它都處在我想要的狀態下,而不是有所偏差
這裡還包含了當反應器出現問題時的處理手段,如何修正,安全設施的運作等等﹝避免爆炸﹞
像是幾年前的高雄氣爆事件,除了管線本身施工的問題性外,也和程序控制的調整相關﹝如何偵測外洩,以及處置﹞
>程序設計是最後要學的東西,也就是如何蓋化工廠的學問
一間工廠裡面好多管線,要怎麼樣去布置、設置反應器在適當的地方最省錢、最有效率,就是在這最後一起學
很多人會以為化工學的偏向物理,這是一半的誤解。論懂物理的程度的話,做分析化學或者量子化學的化學系,學的物理恐怕都還比我們多
傳統化工系所學的物理很大部分偏重在熱力學與流體力學這一塊,這是解決工廠生產中一連串問題的重點:什麼物質在什麼環境下有什麼狀態。之後才是去找出適當的反應條件不會爆炸﹝不要跟我說爆炸即浪漫﹞、用什麼反應器、怎麼回收未反應之反應物、怎麼分離產物、如何降低廢棄物的量、如何回收催化劑、如何最佳化效率等等
和純物理系相比,那使用到物理的程度實在是小巫見大巫。同時也能見到,化工系與材料系的最大差別,就在於化工系通常學習「會流動的」物質,而材料系則著重在固態物質的物理化學特性的研究上
但是,化工系比起化學系,在高等數學的應用卻相當地多,譬如微分方程在熱力學與流體力學的應用,這和機械系也有相當的類似之處
說到化工系的出路,也許多數人會連想到傳統產業,尤其恐怕日漸沒落的石化,或者是近年形象不佳的食品製造
目前化工的研究領域大致可以分為:1.石油與高分子 2.生物科技工程 3.光電材料與奈米 4.能源科技與程序系統
主要產業包含半導體製造、特殊材料製造、特用化學品、新能源、流體程序系統等等,出現在各種科技品的終端產品或者關鍵原料
而即使石油用完,從一氧化碳和氫氣製造出甲醇,到利用甲醇合成所有現有的石化有機品也都是化工領域的專門,這樣的廣泛實在堪稱萬能。源自於大二與大三紮實的專業知識訓練與四年滿載的實驗課﹝我們1學分實驗=1個下午﹞的交換,很難找到課業能跟化工一樣重的系所了
刻苦的訓練,可說是要成就最好的工程師不是嗎?
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1.流體的斯托克斯公式(偏微分) 2.工程數學-拉普拉斯轉換 (解微分方程、解析時域積分) 3.工程數學-傅立葉轉換(波的轉換) 4.質量均衡 可利用質量均衡 推導出連續方程式 數學真的相對重要 微積分更為重要 工程數學以微積分為基礎 。 算是幫你做一個小補充吧 不知道有沒有錯欸 我是化工人 😂😂
這些內容放來這裡有點太多了啦XD
有想要跨考化工的電子妹子路過 看完這篇文章我又再思考了…
電子的話數學成分不會比化工少﹝離散數學是....惡魔!﹞ 我覺得在大學裡面是同樣艱困的系所
匿名
想請問化工系最後出路有可能是研製化妝品保養品相關嗎?
基本上要製造什麼東西都可以,要看你喜歡在哪一個崗位上 如果是化妝品成分的研究,化學系在有機合成上的培養會比較深 但是如果是想做量產的話,化工系比較好 一般來說,一個研究team相關系所的人都會有
匿名
上面一堆專有名詞直接忽略 話說化工科是不是很好上國立啊 我們學校化工科榜單都超漂亮的 一堆台科北科 還有清大的
說實話,因為業界給人觀感不佳﹝近年台灣流行電子高科技業﹞ 加上讀得辛苦,又要進大量實驗室 錄取分數有相當的落差是真的啦 但是我覺得,抱持著簡單易讀,或者是對手弱弱的輕鬆拿書卷 像這樣的心態進來的話,還是會出事的 另外,雖然科大系統我不知道,學測大概還是要65以上
匿名
B9 因為化工科相對電子機械等等類群人少了很多 我記得好像整整少了一個0吧
好像講到讀職校的,電子類群的人確實蠻多的欸XD 台灣...電子業還蠻盛行的
化工系路過... 自己的感覺而言,化工系用到的化學真的不多,相對多的是數學的計算(包含微分方程、拉氏、傅立葉之類的)還有非常強調熱力學或是能量的轉換等 喔對了 物理化學還有化熱真是他媽抽象
化熱的確悲劇XDD我們系都稱它奇幻文學 數學用起來其實不難我覺得,但是考數學的時候我都不會寫QQ
B8 保養品應該去香妝系(? (有些醫學大學有
我第一次聽說香妝!? 聽說某些科大有專門的化妝品系...但我覺得化工還是比較好
匿名
B17 可是香粧系只有私立的大學有 爸媽不希望我讀私立的 跟我說化工最後可以出來研製保養品 剛好看到這篇就詢問了! 還有謝謝 B0 的回答!
令尊令堂說的是對的 研製化妝品主要用到的就是有機化學,所以大二修完之後務必別忘記那些反應機制喔
超喜歡工程數學的 尤其是拉普拉斯轉換 解微分方程時 超興奮的欸。
工數是我GPA永遠的痛
工程數學 真的很可怕嗎? 我覺得有微積分的基礎 應該不會太糟吧~
當你讀課本→嗯這簡單 當你寫習題→稍微變化,還可以 當你考期中→哇這什麼啊我怎麼不認識!?老師有教過嗎
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匿名
想請問就是大學讀化學出來工作機會是不是比較少😭?通常要在往上唸研究所機會會比較多😭?那如果研究所依然是唸化學而不是轉念化工,跟化工人競爭工作時是不是比較吃虧還是其實化學研跟化工研的未來工作性質比較不一樣😭? 感謝您撥空解答!🙏🙏
以化工系學士畢來講,通常都是考中油或者公務單位像調查局算是較好的了,化學大致也能類推 讀碩士不僅是起薪高一點,職位也會較高。另外化學所當然做的事情和化工所不同,只是因為化工所涵蓋的範圍比較偏實用導向,因此可以做的職位也比較多而已。