Einführung in Die Technische Chemie

ISBN-13: 9783662528556 / Niemiecki / Twarda / 2017 / 316 str.

Arno Behr; David W. Agar; Jakob Jorissen

Opis

Zum Lehrbuch: Dieses kompakte Einfuhrungslehrbuch vermittelt die wesentlichen Grundlagen der Technischen Chemie. Es richtet sich in erster Linie an Studierende der Chemie sowie des Chemie- und des Bioingenieurwesens und setzt lediglich solide Grundkenntnisse in organischer, anorganischer und physikalischer Chemie voraus. Das Werk ist in 19 etwa gleich lange Kapitel unterteilt, die jeweils ungefahr dem Umfang einer doppelstundigen Vorlesung mit Ubung entsprechen. Die uberschaubaren Einheiten erleichtern es auch, sich den Inhalt im Selbststudium anzueignen. Die vier Kapitelblocke "Grundlagen," "Reaktions- und Trenntechnik," "Verfahrensentwicklung" und "Chemische Prozesse" folgen im Wesentlichen dem "Lehrprofil Technische Chemie" des DECHEMA-Unterrichtsausschusses fur Technische Chemie.

• Der Teil "Grundlagen" liefert allgemeine Definitionen und beschreibt den Weg von der Laborchemie uber den Technikums- bis zum Produktionsmastab. Der Leser erhalt hier Informationen uber den aktuellen Prozessverbund der chemischen Industrie und uber die wesentlichen Produktstammbaume. Zwei Kapitel uber physikalisch-chemische Grundlagen legen die Basis fur das Verstandnis der Ablaufe in industriellen Reaktions- und Trennapparaturen.
• Im Teil "Reaktions- und Trenntechnik" wird zunachst der Reaktionsteil eines chemischen Prozesses betrachtet, einschlielich einer Ubersicht uber ideale und reale Reaktortypen. Das nachste Thema sind die thermischen und mechanischen Grundoperationen, die zur Vorbereitung von Edukten und zur Nachbereitung von Prozessstromen von wesentlicher Bedeutung sind. Schlielich wird der Leser mit dem Aufbau von chemischen Flieschemata vertraut gemacht, die die Kommunikation zwischen dem Chemiker und dem Ingenieur erleichtern.
• Der Teil "Verfahrensentwicklung" widmet sich den entscheidenden Aspekten bei der Auswahl eines chemischen Verfahrens fur die industrielle Chemie. Hier geht es um Fragen wie die Auswahl der optimalen Rohstoffe, die Verwendung von Koppelprodukten und die Nutzung von Energiestromen. Auch die bei der Verfahrensentwicklung zu berucksichtigenden Sicherheitsauflagen und Umweltaspekte kommen zur Sprache. Da bei der Optimierung chemischer Prozesse katalytische Reaktionen eine zentrale Rolle einnehmen, stellen eigene Kapitel die heterogene und die homogene Katalyse an wichtigen Beispielen vor.
• Der Teil "Chemische Prozesse" gibt einen kurzen Uberblick uber die wichtigsten Produktgruppen der industriellen Chemie. Von den Rohstoffen Erdol, Erdgas und Kochsalz ausgehend werden bedeutende organische und anorganische Basis- und Zwischenchemikalien vorgestellt. Wesentliche Endprodukte der chemischen Industrie, die Polymeren und die organischen Feinchemikalien, sind ein weiteres Thema. Ausfuhrlich diskutiert werden schlielich auch moderne Trends wie beispielsweise der langfristige Wechsel von fossilen zu nachwachsenden Rohstoffen.

Jedes Kapitel ist kompakt aufgebaut und mit Abbildungen, Gleichungen, Flieschemata, Tabellen, Apparatezeichnungen und Fotos anschaulich gestaltet. Die Kapitel enden jeweils mit einer kurzen Zusammenfassung, den "Take Home Messages." Diese rekapitulieren noch einmal alle wesentlichen Aussagen des Kapitels und ermoglichen eine zugige Wiederholung des Lernstoffes. Erganzt wird jedes Kapitel durch zehn kurze Testfragen, die sogenannten "Quickies," die sich nach sorgfaltigem Durcharbeiten des Textes schnell losen lassen; die Antworten stehen zudem am Ende des Buches. Dort findet man ferner zu allen Kapiteln die Literaturangaben, die sich auf wesentliche Nachschlagewerke und Lehrbucher konzentrieren.

Recenzje

Aus den Stimmen zur ersten Auflage:

"Dieses für Studierende der Chemie und des Chemieingenieurwesens in der Bachelor-Phase konzipierte Einsteigerbuch bietet eine in jeder Hinsicht gelungene moderne Darstellung der Grundlagen der Technischen Chemie. ... Dieses vorbildliche Lehrbuch spiegelt die Begeisterung seiner Autoren für engagierte Hochschullehre wider." (aus der Laudatio, Ausgezeichnet mit dem Literaturpreis des Fonds der Chemischen Industrie 2011)

"Den Autoren ist es gelungen, selbst die formalen Teile des Bandes so aufzubereiten, dass Formeln hervorragend verständlich und zugänglich werden. Hinzu kommen die gute Illustration (eine vorbildliche Einheit von Text und Bild), Zusammenfassungen nach jedem Kapitel, Testfragen und Antworten. Als Einführung sehr gut geeignet. " (in: literaturtest.de)

"Es ist den Autoren in hervorragender Weise gelungen, das breite Gebiet der Technischen Chemie verständlich darzustellen, obwohl die Informationsdichte sehr hoch ist. Der "Grün-Schwarz-Druck" und die vielen Schemata und Abbildungen lockern den Text auf und tragen wesentlich zur Verständlichkeit bei. Die take-home messages und "Quickies" am Ende von jedem Kapitel erlauben dem Leser eine Überprüfung des gewonnenen Verständnisses und eine Wertung des Lernmaterials nach Wichtigkeit und Bedeutung. Schließlich laden Fußballerzitate zum Schmunzeln ein - Lernen soll doch Spaß machen. Zusammenfassend kann ich das Buch ohne Bedenken zum Kauf empfehlen, der Leser lernt Technische Chemie verstehen und auch anzuwenden. " (in: BIOspektrum)

Spis treści

Grundlagen.- Die chemische Industrie.- Vom Rohstoff zur Endchemikalie.- Vom Laborversuch zur chemischen Anlage.- Physikalisch-chemische Grundlagen I: Gleichgewichte und Thermodynamik.- Physikalisch-chemische Grundlagen II: Kinetik und Transportprozesse.- Reaktions- und Trenntechnik.- Chemische Reaktoren.- Thermische Trennverfahren I (Destillation und Rektifikation).- Thermische Trennverfahren II (Absorption und Extraktion).- Mechanische Verfahren.- Fließbilder.- Verfahrensentwicklung.- Verfahrensauswahl.- Heterogene Katalyse.- Homogene Übergangsmetallkatalyse.- Chemische Prozesse.- Organische Basischemikalien (Erdöl und Raffinerieverfahren).- Technische Chemie der Alkene und Aromaten.- Organische Endprodukte.- Organische Feinchemikalien.- Nachwachsende Rohstoffe.- Elektrochemische Verfahren.- Wertschöpfung in der chemischen Industrie.

O autorze

Arno Behr hat den Lehrstuhl "Technische Chemie (Chemische Prozessentwicklung)" an der Technischen Universität Dortmund inne. Er ist seit über 30 Jahren in der Lehre im Fach "Technische Chemie" tätig und hält Vorlesungen zur Technischen Chemie fossiler und nachwachsender Rohstoffe sowie zur angewandten homogenen Katalyse. Behr hat an der RWTH Aachen habilitiert und anschließend zehn Jahre lang bei der Firma Henkel KGaA gearbeitet. Er ist Autor bzw. Coautor von insgesamt sieben Büchern, die sich mit Themen der Technischen Chemie beschäftigen.

David W. Agar hat den Lehrstuhl "Chemische Verfahrenstechnik" an der Technischen Universität Dortmund inne. Zuvor hat er 16 Jahre lang bei der Firma BASF gearbeitet. Er hält Vorlesungen und Übungen zu den Themengebieten Reaktionstechnik, multifunktionale Reaktoren, Gaswäschen und industrielle Chlorchemie. Agar verfügt über umfangreiche Erfahrungen in der Lehre der Technischen Chemie in Großbritannien, den Vereinigten Staaten und Indien.

Jakob Jörissen war akademischer Oberrat und außerplanmäßiger Professor am Lehrstuhl "Technische Chemie" der Technischen Universität Dortmund und betreute dort über viele Jahre die chemisch-technischen Praktika. Außerdem hielt er Vorlesungen auf den Gebieten der technischen Elektrochemie und der Brennstoffzellen.

Andreas J. Vorholt ist Untergruppenleiter am Lehrstuhl für Technische Chemie der Technischen Universität Dortmund und leitet eine Arbeitsgruppe zur ressourceneffizienten Katalyse. Neben seinem Doktortitel in Chemie absolvierte er ein Masterstudium in Wirtschaftswissenschaften. Seit 2013 hält er mehrere Vorlesungen in Technischer Chemie an der TU Dortmund und im Rahmen eines Lehrauftrags an der RWTH Aachen. 

Alle vier Autoren sind seit Jahren beteiligt an einer Veranstaltung "Einführung in die Technische Chemie" für Diplom- und Bachelor-Studierende der Fachrichtung Chemie mit einer Vorlesung im Umfang von drei Semesterwochenstunden und einer Übung im Umfang von einer Semesterwochenstunde, kombiniert mit einer Exkursion zu Werken der chemischen Industrie. Diese Veranstaltung präsentiert die wesentlichen Grundlagen der Technischen Chemie und bildet das Fundament des vorliegenden Lehrbuches.

Blurb

Technische Chemie für Einsteiger ... komprimiert, klar, lernbar

Dieses kompakte Einführungslehrbuch vermittelt die wesentlichen Grundlagen der Technischen Chemie. Es richtet sich in erster Linie an Studierende der Chemie sowie des Chemie- und des Bioingenieurwesens und setzt lediglich Grundkenntnisse in Organischer, Anorganischer und Physikalischer Chemie voraus. Der Stoff ist in vier Teile gegliedert:

• I. Grundlagen: Der Weg von der Laborchemie über den Technikums- bis zum Produktionsmaßstab — Prozessverbund der chemischen Industrie — Produktstammbäume — Physikalisch-chemische Grundlagen
  
• II. Reaktions- und Trenntechnik: Der Reaktionsteil chemischer Prozesse — Ideale und reale Reaktortypen — Thermische und mechanische Grundoperationen — Vorbereitung von Edukten — Nachbereitung von Prozessströmen — Chemische Fließschemata
  
• III. Verfahrensentwicklung: Auswahl chemischer Verfahren für die industrielle Chemie — Optimale Rohstoffe — Umweltaspekte — Heterogene Katalyse — Homogene Katalyse — Wirtschaftlichkeit
  
• IV. Chemische Prozesse: Wichtigste Produktgruppen der industriellen Chemie — Verarbeitung fossiler Rohstoffe — Organische und anorganische Basis- und Zwischenchemikalien — Endprodukte — Polymere — Organische Feinchemikalien — Nachwachsende Rohstoffe
  

Die aktualisierte zweite Auflage enthält wesentliche Ergänzungen in den Kapiteln zur Katalyse, zur Verarbeitung fossiler Rohstoffe, zur Olefin- und Aromatenchemie, zur Polymerisation und zur Elektrochemie sowie ein gänzlich neues Kapitel zur Wirtschaftlichkeit chemischer Prozesse. 

Jedes Kapitel ist kompakt aufgebaut und mit Abbildungen, Gleichungen, Fließschemata, Tabellen, Apparatezeichnungen und Fotos anschaulich gestaltet. Alle Kapitel enden mit einer kurzen Zusammenfassung, den "Take Home Messages". Ergänzt wird jedes Kapitel durch zehn kurze Testfragen, die sich nach sorgfältigem Durcharbeiten des Textes schnell lösen lassen; die Antworten stehen am Ende des Buches. Zu allen Kapiteln findet man Literaturangaben, die sich auf wesentliche Nachschlagewerke und Lehrbücher konzentrieren.