[목차] == 개요 == [[화학공학]]의 일부분으로 5, 9급 [[화공직 공무원]]과 [[화공기사]]에 출제되는 과목. 크게 유기공업화학과 무기공업화학으로 나눈다. == 유기공업화학 == * [[효소]] (enzyme): 생물체의 세포 안에서 만들어지며 생물체의 반응에 촉매로 작용한다. === 유기합성공업 === 원료, 단위반응이 관심사가 된다. 9급이나 화공기사에서는 어떤 반응물이 반응하여 어떤 생성물질이 얻어지는지 알아야 하고, 5급에서는 그 화학반응식을 쓸 수 있어야 한다. 3차 알코올은 케톤(ketone) 화합물이 Grignard 시약(RMgX)과 반응하여 얻어진다. 중합반응 중에서는 축합반응이 있다. 축합반응은 단위체들이 결합할 때 물과 같은 간단한 분자들이 떨어져 나가면서 중합체를 형성하는 것을 말한다. === [[석유화학]]공업 === 천연가스, 석유정제, 합성수지 원료 등을 다룬다. 석유의 전화 (conversion) 과정에서는 cracking, reforming 등의 방법이 사용된다. * 크래킹은 중질유의 분해에 의해 가솔린을 만드는 기술이다. * 리포밍은 옥탄가를 높이는 석유 전화 기술이다. 가솔린의 수요 증가에 따라 원료유로부터 고[[옥탄가]] 가솔린 생산량을 증가시키기 위하여 석유개질법이 발전되어 왔다. 구체적인 방식은 나프텐계 탄화수소를 방향족 탄화수소로 변환시켜 이루어진다. * 접촉개질법(catalytic reforming): 리포밍 중 촉매를 이용한 방식. 고체산을 담체로 한 금속 촉매가 주로 이용된다. 접촉개질법은 방향족 탄화수소인 [[벤젠]], [[톨루엔]], [[자일렌]]의 제조 공정에도 이용된다. 옥탄가(octane number)의 기준물질은 n-Heptane(0), 2,2,4-Trimethylpentane(100)이다. === [[고분자공학|고분자공업]] === * 중합도: [[고분자]] 사슬에서 반복단위의 개수 * [[폴리에스테르]]계 섬유는 테레프탈산과 에틸렌글리콜의 중합반응을 통하여 얻는다. * 천연섬유와 합성섬유 * 천연섬유: 양모(羊毛) 등 * 합성섬유: 폴리에스터, 아크릴섬유, 나일론 등 * 열가소성 수지와 열경화성 수지 * 열경화성 수지: 페놀수지 등 * 열가소성 수지: 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스터 등 == 무기공업화학 == === [[환경공학]] === 공업화학에서는 대기오염, 수질오염, 토양오염, 폐기물 처리, 소음/진동 등 환경오염 전반을 다룬다. 이 때문에 [[지구온난화]], [[온실효과]], [[오존층]] 파괴, [[산성비]] 등 오염 현상을 다룬다. 거기다가 원료공기, 공업용수 등 원료라든지 해수 담수화 등 수처리 공정도 다룬다. 1997.12. [[교토의정서]]에서 규정한 [[온실가스]] 규제 대상으로는 [[메탄]] (CH,,4,,), 아산화질소 (N,,2,,O), 육플루오르화황 (SF,,6,,) 등이 있다. === 산 및 알칼리공업 === [[황산(화학)]], [[질산]], [[염산]], [[인산]], 제염, 탄산나트륨, [[수산화나트륨]], 암모니아, 비료, 무기약품공업 등이 주된 초점이 된다. 탄산나트륨은 염화나트륨 (NaCl)의 포화 수용액에 암모니아와 이산화탄소를 반응물질로 사용해서 제조한다. ==== 비료공업 ==== 비료의 3요소는 N, K, P (질소, 칼륨, 인) 이다. 비료를 성분별로 나누면 질소질 비료, 칼륨 비료, 인 비료 등으로 나눌 수 있다. * 질소질 비료 * [[요소]]: 질소분을 46% 함유하고 있으며 비료 효과가 크다는 장점이 있다. 하지만 흡습성이 크다는 단점이 있다. 암모니아와 이산화탄소를 고온 고압에서 반응시켜 얻으며, 물에 녹으면 염기성을 나타낸다. === 전기화학공업 === 1차 전지, [[2차 전지]], [[연료전지]], [[부식]]과 방식 등에 대해 출제된다. 전기 화학 반응은 전극의 표면 근처에서만 가능하다. 반응 속도는 전류에 비례한다. 전극 전위는 전극 내 전자의 에너지를 의미한다. 전류와 전극 전위를 동시에 조절할 수는 없다. 연료전지는 내연기관에 비해 전환 효율이 매우 높다. 일반적으로 수소와 산소를 전기화학적으로 반응시키는데, 이 경우 산화전극에는 수소가 사용되고 환원전극에는 산소가 사용된다. 고온형 연료전지에서 전해질로는 탄산염, 세라믹산화물 등이 쓰인다. || 연료전지 || 전해질 || || 용융탄산염 연료전지 (MCFC) || Li,,2,,CO,,3,, , K,,2,,CO,,3,, || || 고체 전해질 연료전지 (SOFC) || Y,,2,,O,,3,, , ZrO,,2,, || || 인산염 연료전지 (PAFC) || H,,3,,PO,,4,, || === 금속공업, 촉매 === 금속의 제련과 제품, [[촉매]]에 대해 다룬다. === 반도체 및 전자재료 === * 전자재료로는 [[란탄족]] 원소들이 희토류로 많이 쓰인다. === 무기정밀화학공업 === 제올라이트, 활성탄, 형광체, 디스플레이, 실리콘 등이 이에 해당한다. * [[제올라이트]] (zeolite) 중 ZSM-5는 흡착제, 촉매 및 세제 원료로 널리 사용된다. 규소, 알루미늄, 산소 등으로 구성되어 있다. === 세라믹스 공업 === 유리, 시멘트, 도자기, 내화물, 단열재, 기능성 세라믹스 등이 이에 해당한다. === 핵 === [[원자력공학]]을 극히 일부 다룬다. === 분석 === 나노 테크놀로지, 분석에 대해 극히 일부 다룬다. [[분류:화학공학]]