vegyészek és anyagtudósok atom-és molekuláris szinten tanulmányozzák az anyagokat, és elemzik az anyagok kölcsönhatásának módját. Tudásukat új és továbbfejlesztett termékek kifejlesztésére és a gyártott termékek minőségének tesztelésére használják.
feladatok
a vegyészek és az anyagtudósok általában a következőket teszik:
- tervezzen és végezzen komplex kutatási projektek, mint például a fejlesztés az új termékek és vizsgálati módszerek
- utasítsa a tudósok és technikusok a megfelelő kémiai feldolgozás és vizsgálati eljárások, beleértve az összetevők, keverési idő, és üzemi hőmérséklet
- készítsünk oldatok, vegyületek és reagensek használt laboratóriumi eljárások
- elemezze anyagok összetételének meghatározására és koncentrációja elemek
- vizsgálatokat végeznek az anyagok és egyéb anyagok annak biztosítása érdekében, hogy a biztonsági és minőségi előírások teljesülnek
- írjon műszaki jelentések, hogy a részletes módszerek és eredmények
- jelenlegi kutatási eredmények a tudósok, mérnökök és más kollégák
egyes vegyészek és anyagok tudósok dolgoznak alapkutatás. Mások alkalmazott kutatásban dolgoznak. Az alapkutatásban a vegyészek az anyag tulajdonságait, összetételét és szerkezetét vizsgálják. Kísérleteznek az elemek kombinációival és az interakció módjaival is. Az alkalmazott kutatásban a vegyészek megvizsgálják a lehetséges új termékeket és a meglévők javításának módjait. A kémiai kutatások új és továbbfejlesztett gyógyszerek, műanyagok, műtrágyák, ízesítők, akkumulátorok és tisztítószerek, valamint több ezer más termék felfedezéséhez és fejlesztéséhez vezettek.
anyagtudósok tanulmányozzák a különböző anyagok szerkezetét és kémiai tulajdonságait új termékek kifejlesztése vagy a meglévők javítása érdekében. Meghatározzák a meglévő anyagok megerősítésének vagy kombinálásának módjait, vagy új anyagokat fejlesztenek ki különféle termékekben való felhasználásra. Az anyagtudomány alkalmazásai közé tartozik a kerámiák, műanyagok/polimerek, fémötvözetek és szupravezető anyagok feltalálása vagy javítása.
a vegyészek és az anyagtudósok számítógépeket és sokféle kifinomult laboratóriumi műszert használnak modellezéshez, szimulációhoz és kísérleti elemzéshez. Például egyes vegyészek háromdimenziós számítógépes modellező szoftvert használnak a komplex molekulák szerkezetének és tulajdonságainak tanulmányozására.
Ha egy vegyész a zöld kémiára specializálódott, akkor környezetvédelmi szempontból fenntartható kémiai folyamatokat és termékeket tervez. A zöld kémiai folyamatok minimalizálják a toxinok és hulladékok képződését.
a legtöbb vegyész és anyagtudós egy csapat részeként dolgozik. A több tudományágat érintő tudományos kutatási projektek száma növekszik, és gyakori, hogy a vegyészek és az anyagtudósok más tudósokkal, például biológusokkal, fizikusokkal, számítógépes szakemberekkel és mérnökökkel dolgoznak. Például a gyógyszerészeti kutatásokban a vegyészek együttműködhetnek a biológusokkal új gyógyszerek kifejlesztésében, a mérnökökkel pedig az új gyógyszerek tömegtermelésének módjainak megtervezésében. További információkért lásd a biokémikusok és biofizikusok, mikrobiológusok, zoológusok és vadon élő biológusok, fizikusok és csillagászok, számítógépes és informatikai foglalkozások és mérnöki foglalkozások profiljait.
mivel a vegyészek és az anyagtudósok általában kutatócsoportokban dolgoznak, képesnek kell lenniük arra, hogy jól működjenek másokkal a közös cél elérése érdekében. Sokan vezetői minőségben szolgálnak, és képesnek kell lenniük arra, hogy motiválják és irányítsák a többi csapattagot.
a vegyészek gyakran szakosodnak a terület egy adott ágára. Az alábbiakban példák a vegyészek típusaira:
Az analitikai vegyészek meghatározzák az anyagok szerkezetét, összetételét és természetét a különböző elemek vagy vegyületek vizsgálatával és azonosításával. Tanulmányozzák a vegyületek részei közötti kapcsolatokat és kölcsönhatásokat is. Egyes analitikai vegyészek új elemzési módszerek és új technikák kidolgozására szakosodtak munkájuk elvégzéséhez. Kutatásaik széles körű alkalmazásokkal rendelkeznek, beleértve az élelmiszerbiztonságot, a gyógyszereket és a szennyezés ellenőrzését.
a Törvényszéki vegyészek elemzik a nyomokat, hogy segítsenek megoldani a bűncselekményeket. Ezek a vegyészek segítséget nyújtanak a bűnügyi nyomozásokban bizonyítékok, például DNS tesztelésével és eredményeik értelmezésével. Nem csak az emberi DNS-bizonyítékokat tesztelik; a DNS-bizonyítékok felhasználhatók az emberek vagy más állatok megölésével gyanúsított állatok felmentésére. Ezek a vegyészek elsősorban laboratóriumokban dolgoznak, bár néha tanúskodnak a bíróságon.
a szervetlen kémikusok tanulmányozzák a szén-dioxidot nem tartalmazó molekulák, például a fémek szerkezetét, tulajdonságait és reakcióit. A szervetlen anyagok viselkedésének és jellemzőinek megértésén dolgoznak. A szervetlen vegyészek kitalálják, hogyan lehet ezeket az anyagokat, például a kerámiákat és a szupravezetőket módosítani, elválasztani vagy termékekben felhasználni.
a gyógyászati vegyészek olyan kémiai vegyületeket kutatnak és fejlesztenek ki, amelyek gyógyszerként használhatók. Csapatokon dolgoznak más tudósokkal és mérnökökkel, hogy új gyógyszertermékeket hozzanak létre és teszteljenek. Segítenek továbbá új és továbbfejlesztett gyártási folyamatok kifejlesztésében, hogy hatékonyan állítsanak elő új gyógyszereket nagy léptékben.
a szerves vegyészek tanulmányozzák a széntartalmú molekulák szerkezetét, tulajdonságait és reakcióit. Új szerves anyagokat is terveznek és gyártanak, amelyek egyedi tulajdonságokkal és alkalmazásokkal rendelkeznek. Ezeket a vegyületeket viszont számos kereskedelmi termék, például gyógyszerek és műanyagok kifejlesztésére használták.
a fizikai kémikusok tanulmányozzák az anyag molekuláris és atomi szintű viselkedésének alapvető jellemzőit, valamint a kémiai reakciók bekövetkezését. Elemzéseik alapján a fizikai vegyészek új elméleteket dolgozhatnak ki, például azt, hogy milyen összetett struktúrák alakulnak ki. A fizikai vegyészek gyakran szorosan együttműködnek az anyagtudósokkal az új anyagok lehetséges felhasználásának kutatása és fejlesztése érdekében.
Az elméleti vegyészek olyan elméleti módszereket vizsgálnak, amelyek megjósolhatják a kémiai kísérletek eredményeit. Az elméleti kémia számos szakterületet foglal magában, bár a legtöbb szakterület magában foglalja a fejlett számítást és programozást. Néhány példa az elméleti vegyészekre számítási vegyészek, matematikai vegyészek és kémiai informatikusok.
anyagok a tudósok hajlamosak arra szakosodni, hogy milyen anyaggal dolgoznak leggyakrabban. Néhány példa olyan anyagokra, amelyekre ezek a tudósok specializálódtak: kerámia, üvegek, Fémek, nanoanyagok (rendkívül kicsi anyagok), polimerek és félvezetők.
egyre több vegyész dolgozik interdiszciplináris területeken, mint például a biokémia és a geokémia. További információkért lásd a biokémikusok, biofizikusok és geotudósok profiljait.
sok kémiai háttérrel rendelkező ember posztszekunder tanár vagy középiskolai tanár lesz.