แล้ววิศวเคมีเรียนยังไง เรียนอะไรบ้าง

หากจะว่าไปแล้ววิศวเคมี มีวิศวะที่ค่อนข้างมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว วิศวะเคมีคือ วิศวกรเครื่องกลที่มองเรื่องต่างๆ ในรูปแบบของเคมีมากกว่าฟิสิกส์ มีความรู้ทางด้านการคำนวณทางเคมี และทำงานในรูปแบบของวิศวอุตสาหการ

งง !! อ่ะเดะ จะให้ดีแล้วลองมาดูวิชาที่วิศวะเคมีเรียนกัน อาจจะงงน้อยลง แต่ไม่รับรองว่าจะหายงงทั้งหมด

1. วิชาตัวแรกเลยที่วิศวะเคมีต้องเรียนรู้เลยก็คือ Thermodynamic !! มาถึงก็เป็นวิชาทางภาคเครื่องกลซะแล้ว

การ มองมุมมองของวิชานี้ทางด้านเครื่องกลและเคมีต่างกัน เครื่องกลนั้นจะเน้นไปทางวัฏจักรของพลังงานในเครื่องยนต์ ทั้งเครื่องยนต์ออตโต้ ดีเซล เครื่องบินเจ็ต หรือแม้แต่ตู้เย็น แต่ทางเคมีจะมองไปอีกรูปแบบคือ วัฐจักรสมดุลของเฟสและสารละลายต่างๆ

งงอ่ะดิ บอกแล้วไม่เชื่อ

 เอา อย่างนี้ จริงๆ แล้วหากจะนิยามว่าแก่นของวิชาเทอร์โมคืออะไร แก่นของวิชานี้คือ สมบัติของสารต่างๆ คุณสมบัติที่เราจะวัดและคำนวณได้เช่น ความดัน อุณหภูมิ ความหนาแน่น ความจุความร้อนจำเพาะ ซึ่งจะไปสัมพันธ์กับอีกอย่างหนึ่งก็คือ พลังงาน พลังงานที่ต้องใช้เพื่อให้ได้คุณสมบัตินั้นๆ ที่เราต้องการ และอยู่ในสถานะไหนด้วย ของเหลว หรือ ก๊าซ

วิศวะ เครื่องกลจะเอาตรงนี้ไปคำนวณการสร้าง หรือต้องให้พลังงานเข้าไปกับระบบของตัวเอง นั่นคือการได้มาซึ่งพลังงานของเครื่องยนต์ นั่นเอง

แล้ว สมดุลเฟสล่ะ ... เฟสหรือสถานะ การคำนวณทางด้านวิศวะเคมีจะเป็นเกี่ยวกับสารผสมมากกว่า หรือที่เรียกว่าสมดุลของสาร อย่างเช่นการคำนวณในการแยกสาร 2 ชนิดออกจากกัน จะต้องทำอย่างไร อย่างเช่นการกลั่นสารเคมี ในหลักการทำงานของจุดเดือดของสาร 2 ชนิดที่ไม่เท่ากัน นี่แหละคือหนึ่งในการในวิชา เทอร์โมไดนามิค ในการคำนวณทางวิศวะเคมีหรือพูดง่ายๆ ถ้าตกเทอร์โม ก็คำนวณหอกลั่นน้ำมันไม่ได้นะจะบอกให้

อย่าง ไรก็ตามทั้งเครื่องกลและเคมีก็ไม่ได้เรียนแยกขาดกันสิ้นเชิง เครื่องกลก็ต้องเรียนกฏของแก๊ส เคมีก็ต้องเรียนเรื่อง nozzle เหมือนๆ กัน ส่วนพอเจาะลึกแล้วก็เป็น advantage ของแต่ละภาคไป

2. อีกตัวที่สำคัญไม่แพ้กัน พื้นฐานของวิศวะเคมีอีกตัวคือ การคำนวณเบื้องต้นทางวิศวะเคมี หรือในปัจจุบันเรียกว่า Prin. Cal วิชานี้เป็น concept ทั้งหมดของการคำนวณทั้งหมด คือ การคำนวณสมดุลมวล และ พลังงานของระบบ หรือกระบวนการ ง่ายๆ ว่าเข้าต้องเท่ากับออกนั้นแหละ

ดูมันง่ายๆ แบบนี้ แต่ขอโทษเอาไปให้จนแก่ตายเลยล่ะเออ ไอ้วิชานี้

3. วิชาสุดยอดอีกตัวหนึ่ง คือ Heat Transfer และ Mass Transfer หรือแปลง่ายๆ ก็คือ การถ่ายเทความร้อน และ การถ่ายเทมวล ตามลำดับ ในส่วนนี้ เครื่องกลเรียนในส่วนของ Heat และเคมีจะเรียนทั้งสองตัว

Heat ก็คือการถ่ายเทความร้อน ซึ่งแน่นอนว่าในโรงงานจะมีทั้ง สายไอน้ำ สายน้ำเย็น ในโรงงานจะมีการสายพลังงานเข้ามาเกี่ยวข้องเต็มไปหมด เช่นโรงไฟฟ้าจะต้องมีส่วนต้มน้ำเป็นไอน้ำ และส่วนที่ถ่ายเทความร้อนออกจากน้ำหลังจากการปั่นไฟฟ้าก่อนที่จะปล่อยลงสู่ แหล่งน้ำต่อไป นี่แหละที่วิชานี้เข้ามาเกี่ยวข้อง ทางด้านเครื่องกลจะเรียนในส่วนของ Heat exchanger ต่างๆ เป็นหลัก บางทีรวมทั้งการแผ่รังสี เพราะอาจจะมีผลมากหากโรงงานในความร้อนสูงๆ เป็นพันๆ องศา

ส่วน เคมีเรียนอาจจะไม่ลึกเท่ากับเครื่องกล แต่จะเน้นไปทาง Mass tranfer มากกว่า หรือการถ่ายเทมวล หรือเป็นการคำนวณว่า หากเราหยดสีลงไปในอ่างน้ำ 1 หยด กี่นาทีถึงจะแพร่ไปทั่วอ่าง อะไรทำนองนี้ ที่น่าแปลกใจคือ concept การคำนวณของ 2 วิชานี้ทั้ง heat และ mass เหมือนกันเป็นอย่างมาก เรียกได้ว่าแค่เปลี่ยนหน้าตาของตัวแปรเท่านั้นเอง ก็สามารถคำนวณได้แล้ว

บางมหาวิทยาลัย จึงจับอีกตัวคือ momentum tranfer หรือหากในด้านเครื่องกลคือ fluid mechanic มารวมกัน เป็นวิชาเดียวที่เรียกว่า transport phenomena เป็นวิชาสุดยอดที่รวม 3 วิชาเข้าด้วยกัน

โอเค อย่างเพิ่งหมดกำลังใจ จะว่าไปอีกซัก 3 วิชา หลักๆ นะจ๊ะ ไม่ยาวๆ จะรวบสั้นๆ

4. Unit Operation คือการเรียนการคำนวณในหน่วยย่อยในโรงงานชนิดต่างๆ เช่น ถังกวน เครื่องอบแห้ง หอกลั่น หอดูดซึม ต่างๆ โดยหลักๆ แล้วก็คือการนำเอาวิชาในข้อ 3. มาใช้ทั้งหมดนั่นแหละ ซึ่งทั้งหมดจะประกอบขึ้นเป็นโรงงานได้โรงงานหนึ่งเลยนั่นแหละ บางที่จะเรียนวิชานี้ 2 ตัว บางที่ยัดไป 3 ตัวก็มี

5. Kinetic and reactor design หรือการคำนวณ Unit หนึ่งที่มีความสำคัญมากๆ จนต้องแยกออกมาเป็นอีก 1 วิชา หรือนั่นก็คือการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ หรือหน่วยที่เราทำปฏิกิริยาเคมีต่างๆ ออกมา เนื่องจากหน่วยนี้จะต่างไปมากมาย เช่น ต้องเพิ่มอุณหภูมิเข้าไปเท่าไหร่ 'เวลา' ที่ใช้ควรเป็นเท่าไหร่ หากยังนึกไม่ออก ลองคิดถึงวิชาอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี + สมดุลเคมี ตอนม.ปลายมารวมกันนะครับ แต่แบบยากกว่านั่นแหละ จะบอกว่าวิชานี้เป็นวิชาที่แท้จริงของภาคนี้เลยก็ว่าได้ เพราะไม่มีวิศวะภาคไหนๆ อีกแล้วที่เรียนตัวนี้ ขอบอกว่ายากจิ๊บเป๋ง ยิ่งมีตัวเร่งปฏิกิริยาเข้ามาเกี่ยวข้อง ก็ฆ่ากันให้ตายไปข้างนึงได้เลย  

6. Plant design หรือก็คือการนำเอาทุกๆ วิชามาใช้รวมกัน+การคำนวณทางด้านเศรษฐศาสตร์ เพื่อให้ได้ความคุ้มทุนมากที่สุดนั่นเอง ขอบอกว่าวิชานี้หินไม่ใช่น้อยเลยทีเดียวเชียว ...

จึง เป็นที่มาของนิยามของวิศวกรเคมีที่คือ วิศวะอุตสาหการ ในการควบคุม 'กระบวนการผลิต' ที่มีความรู้ทางด้านเคมีผสมอยู่ด้วย รวมถึงมีพื้นฐานทางด้านเครื่องกลด้วยนั่นแหละ

อ่านแล้วเหนื่อยกันมั้ยเนี่ย

แล้วสาขานี้เอาไปทำอะไรได้บ้าง

หลักๆ ก็คือการทำงานในโรงงานอุตสาหกรรมเคมีนั่นแหละ การคำนวณที่วิศวกรเคมีควรจะทำได้ก็อย่างเช่น

โรงงานผลิตผงซักฟอกจะควบคุมให้ผงซักฟอก มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณผงละ 2 มิลลิเมตรอย่างไร

หากโรงงานผลิตปุ๋ยแล้วมีกรดไนตริกขึ้นใน reactor จะทำอย่างไรให้เกิดน้อยลง หรือถ้าเลี่ยงไม่ได้จะกำจัดอย่างไร

หากต้องการส่งอากาศไประบบ ให้อากาศมีความชื้น 20% สัมพัทธ์ จะทำได้ยังไง

นี่คือสิ่งที่คนคาดหวังจากวิศวกรเคมี และนอกจากคำนวณได้ แล้วก็ต้องทำให้ได้จริงด้วยนะ

เพื่อความเข้าใจที่มากขึ้น เข้าไปลิงค์นี้นะครับ http://zirius123.spaces.live.com/blog/cns!E36ED925CA46EB3D!442.entry 

ขอข้ามไปก่อนนะ อยากบอกน้องๆ ที่จะเลือกคณะนี้ว่า

1. จงถามตัวเองก่อนว่า ทำไมถึงอยากเรียนวิศวะเคมี เนื่องจากคำว่าวิศวะเคมีนั้น คำว่าเคมีในตัวของมันเองแล้วแทบไม่ได้ใช้เลย มีเรียน Or.Chem + Phy. Chem อย่างละ 1 ตัวเท่านั้น ต่างจากการเรียนสายวิทยาศาสตร์อย่างมาก พุดง่ายๆ ก็คือ วิทยาศาสตร์เคมี และ วิศวกรเคมี ต่างกันแทบจะสิ้นเชิง เรียนวิศวะเคมีแล้วแทบไม่ได้ใช้เคมีเลยล่ะ ดังนั้นจงคิดให้ตกก่อนว่า อยากเรียนวิศวะ หรือ วิทยาศาสตร์

2. ข้อนี้เป็นข้อที่เน้น เน้นย้ำมากๆ ว่า การเรียนวิศวะเคมีนั้น เรียนที่ไหนๆ ก็เหมือนกัน อย่าคิดว่าคะแนนติดคณะวิทยาศาสตร์ของ XXX ที่คะแนนสูงกว่า คณะวิศวะของ YYY แล้วจะเลือกจากคะแนน เพราะเหมือนกัน ขอบอกไว้ตรงนี้เลยว่า เรียนที่ไหนก็เหมือนกัน ทั้งด้านความรู้และการทำงาน โอกาสเปิดหรือปิดนั้น ไม่ได้ขึ้นกับตราที่แปะอยู่บน transcript แต่เป็นสิ่งที่อยุ่ในสมองของคุณต่างหาก

3. อาจจะมีคำถามของ เคมีอุตสาหการ กับวิศวะเคมี อันนี้จะต้องไปดูแผนผังรายวิชาของแต่ละที่ด้วยว่าเรียนวิชาไหนบ้าง แต่โดยที่ดูๆ มาแล้วหลายๆ ที่จะเน้นไปทางวิทบาศาสตร์มากกว่าอยูพอสมควร โอกาสในการทำงานขอให้ศีกษาดีๆ เพราะบางที่จะรับมั้ย ก็ขึ้นกับคณะ(บัตรผ่าน) ที่เราได้มาด้วย

4. เน้นอีกส่วนว่า Chem. Tech. ของสีชมพูนั้น ใจความจริงแล้วก็คือวิศวะเคมี เพียงแต่ว่าเคมีเทคนิคนั้นตั้งมาก่อนที่คณะวิศวะจะเปิดภาคเคมี ทางด้านเคมีเทคนิคจึงไม่ยอมยุบตัว ประมาณนั้น เรียนเหมือนกันหมดทุกอย่างเลย ยกเว้นอยู่ส่วนเดียวคือ จบมาแล้วจะได้ วท.บ. (วิทยาศาสตร์บัณฑิต) จะไม่ได้ วศ.บ. (วิศวกรรมศาสตร์บัณฑิต) เท่านั้นเอง ส่วนการสมัครงาน คิดว่าน่าจะหมือนกันนั่นแหละ

บอกเคล็ดลับการเรียนในสาขานี้อย่างคนมีกึ๋นมา 1 ข้อ

เรียนวิศวะ ไม่ว่าสาขาไหนๆ ก็ตาม จงคิดไว้เสมอว่า วิศวะไม่ใช่ฟิสิกส์ แต่เป็นเลข Math ล้วน.....นนนนนนนนนนนนน

นอกจากนี้แล้วก็คือ ความเข้าใจใน concept ของวิศวะเองนั่นแหละ

ขอให้พลังจงอยู่กับท่าน ....

Credit  padfoots