Einführung in die Technische Chemie

Zum Lehrbuch:

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 solide Grundkenntnisse in organischer, anorganischer und physikalischer Chemie voraus. Das Werk ist in 19 etwa gleich lange Kapitel unterteilt, die jeweils ungefähr dem Umfang einer doppelstündigen Vorlesung mit Übung entsprechen. Die überschaubaren Einheiten erleichtern es auch, sich den Inhalt im Selbststudium anzueignen. Die vier Kapitelblöcke „Grundlagen", „Reaktions- und Trenntechnik", „Verfahrensentwicklung" und „Chemische Prozesse" folgen im Wesentlichen dem „Lehrprofil Technische Chemie" des DECHEMA-Unterrichtsausschusses für Technische Chemie.

Der Teil „Grundlagen" liefert allgemeine Definitionen und beschreibt den Weg von der Laborchemie über den Technikums- bis zum Produktionsmaßstab. Der Leser erhält hier Informationen über den aktuellen Prozessverbund der chemischen Industrie und über die wesentlichen Produktstammbäume. Zwei Kapitel über physikalisch-chemische Grundlagen legen die Basis für das Verständnis der Abläufe in industriellen Reaktions- und Trennapparaturen. Im Teil „Reaktions- und Trenntechnik" wird zunächst der Reaktionsteil eines chemischen Prozesses betrachtet, einschließlich einer Übersicht über ideale und reale Reaktortypen. Das nächste Thema sind die thermischen und mechanischen Grundoperationen, die zur Vorbereitung von Edukten und zur Nachbereitung von Prozessströmen von wesentlicher Bedeutung sind. Schließlich wird der Leser mit dem Aufbau von chemischen Fließschemata 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 für die industrielle Chemie. Hier geht es um Fragen wie die Auswahl der optimalen Rohstoffe, die Verwendung von Koppelprodukten und die Nutzung von Energieströmen. Auch die bei der Verfahrensentwicklung zu berücksichtigenden 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 Überblick über die wichtigsten Produktgruppen der industriellen Chemie. Von den Rohstoffen Erdöl, 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. Ausführlich diskutiert werden schließlich auch moderne Trends wie beispielsweise der langfristige Wechsel von fossilen zu nachwachsenden Rohstoffen.

Jedes Kapitel ist kompakt aufgebaut und mit Abbildungen, Gleichungen, Fließschemata, 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 ermöglichen eine zügige Wiederholung des Lernstoffes. Ergänzt wird jedes Kapitel durch zehn kurze Testfragen, die sogenannten „Quickies", die sich nach sorgfältigem Durcharbeiten des Textes schnell lösen lassen; die Antworten stehen zudem am Ende des Buches. Dort findet man ferner zu allen Kapiteln die Literaturangaben, die sich auf wesentliche Nachschlagewerke und Lehrbücher konzentrieren.