Quelques détails à connaître

Personnes importantes

Lieux importants

L'industrie chimique


Personnes importantes

George E. Davis

(1850 - 1906)

Un inspecteur de Manchester. En 1880, il propose sans succès la formation de la Society of Chemical Engineers. En 1887, sa série de 12 cours (lectures) présente les bases de ce qui allait devenir les opérations unitaires du génie chimique au Manchester Technical School. En 1901, il publie Handbook of Chemical Engineering un manuel pédagogique qui se vend rapidement pour être réédité en 1904. Dans ce recueil, il met l'emphase sur l'importance de l'expérimentation à grande échelle (le précurseur de l'usine pilote), les pratiques de sécurité et une approche basée sur les opérations unitaires. Il est l'homme responsable de l'appellation ingénieur chimiste pour cette nouvelle profession, et il est en grande partie responsable d'avoir défini la profession telle que connue aujourd'hui.

Lewis Mills Norton

(1855 - 1893)

Un professeur de chimie organique et industrielle au Massachusetts Institute of Technology. Il enseigne le premier cours de génie chimique, le Course X. Il meurt à l'âge de 38 ans.

William Page Bryant

En 1891, il est le premier diplômé des sept étudiants du Course X et devient le premier ingénieur chimiste formé dans une institution d'enseignement. Au bout du compte, il poursuit une carrière dans l'assurance!


Lieux importants

    • Manchester Technical School :  là ou ont été donnés les premiers cours en génie chimique, les 12 cours (lectures) de Davis (1887)
    • Massachusetts Institute of Technology(MIT : fondée en 1861 à Boston et déplacée à Cambridge en 1916) : Offre le Course X  en 1888, le premier programme de génie chimique enseigné par Lewis Norton. Ce programme offre un mélange de génie mécanique et de chimie industrielle, mais avec l'emphase nettement sur le génie. Le MIT fonde un Département de génie chimique indépendant en 1920. À ce jour, cette institution prestigieuse a formé plus de 5000 ingénieurs chimistes et son programme est reconnu comme un des deux meilleurs en génie chimique, tout juste derrière l'University of  Minnesota.
    • University of Pennsylvania:Devient officiellement, en 1892,  la deuxième école à offrir un programme d'une durée de quatre ans en génie chimique. Comme au MIT, l'emphase est mise sur le génie mécanique même si le programme prend sa source dans un département de chimie.
    • Tulane University : En 1894, devient la première université du sud (Nouvelle Orléans) et la troisième aux États-Unis à offrir un programme de génie chimique d'une durée de quatre ans.

     


L'industrie chimique

Acide sulfurique(huile de vitriol)

Durant le 19e siècle, l'acide sulfurique était nécessaire pour la production de sels alcalins et de teintures, deux géants de l'industrie chimique d'alors. Aujourd'hui, son principal usage est pour la fabrication de fertilisants. Il est aussi essentiel dans la purification du pétrole, la production de l'acier, l'électroplaquage et les accumulateurs d'automobile. De plus, la production de TNT, de la nitroglycérine, de l'acide picrique et des autres acides minéraux et inorganiques requiert également de l’acide sulfurique. Par ailleurs, l'acide sulfurique fumant contient un excès de trioxyde de soufre et dégage de la fumée quand il est exposé à l'air, d'où son nom.

Lead-Chamber Method(méthode de la chambre de plomb)

Développée en Angleterre en 1749 pour produire l'acide sulfurique. Un mélange de dioxyde de soufre, d'air, d'eau et un nitrate réagit dans une chambre de plomb pour produire de l'acide sulfurique.

Nitrate de potassium(salpêtre, KNO3)

Obtenu principalement de l'Inde et utilisé pour la fabrication des allumettes, des explosifs et des fertilisants. Le Chili regorge également de sources alternatives comme le nitrate de sodium provenant des lieux de nidification des oiseaux de mer de la côte du Pacifique, à la suite d'une accumulation d’immondices de ces oiseaux (guano) pendant des millénaires. En outre, le nitrate de calcium est également disponible en Norvège.

Carbonate de sodium(soda ash, sal soda, washing soda, Na2CO3 et Bicarbonate de sodium (baking soda, NaHCO3)

Utilisé pour la manufacture du verre, des textiles, du papier, comme désinfectant, agent de nettoyage et adoucisseur d'eau, sans mentionner son utilisation pour garder nos réfrigérateurs sans odeur.

Carbonate de potassium (potasse, K2CO3)

Produit en faisant percoler doucement de l'eau sur les cendres d'un feu de bois (lixiviation) et en faisant bouillir la solution résultante dans de grands pots (d'où le nom potash en anglais : pots of ash). La potasse peut être utilisée à la place du carbonate de sodium pour faire du verre ou du savon.

Hydroxydes d'alkali (en anglais habituellement appelés simplement Alkali)

Utilisés pour produire du verre, des textiles, du papier, des teintures pour les textiles, dans le raffinage du pétrole, le blanchiment et pour la préparation du cuir.  Le NaOH (caustique)  et le KOH, sont les deux produits les plus importants dans cette classe. En 1863, l'Acte des travaux sur l'Alkali a été mis en place par le gouvernement britannique. Cette loi limitait les émissions chimiques afin de tenter de limiter les dégâts environnementaux qui avaient frappé la région du Midland pendant près de 150 ans.

Procédé Le Blanc

Méthode pour convertir le sel en carbonate de sodium en utilisant l'acide sulfurique, du carbonate de calcium, et le charbon comme matière première, et en produisant de l'acide chlorhydrique comme sous-produit. Il a été inventé en 1789  par Nicolas Le Blanc, un chimiste industriel français. En 1794, juste après la révolution, le gouvernement français saisit le procédé Le Blanc et son usine sans lui payer un sou. Même si son procédé génère une vaste fortune, il meurt dans la pauvreté. On rapporte que son procédé fut le départ de l'industrie chimique moderne. Même si la chimie du procédé resta quelque peu obscure pendant près de 10 ans, on trouva plus tard les étapes suivantes :

a) 2 NaCl (sel) + H2SO4 (acide sulfurique) => Na2SO4 (saltcake, intermédiaire) + 2 HCl (Acide chlorhydrique, un déchet très dangereux!)

b)Na2SO4 (saltcake) + CaCO3 (carbonate de calcium) + 4 C(s) (charbon) => Na2CO3  + CaS (déchet de sulfure de calcium impur) + 4 CO

Procédé Solvay (Solvay)

Procédé perfectionné en 1863 par le chimiste Belge Ernest Solvay qui s’était appuyé sur la chimie découverte il y a 50 ans par Fresnel. Ce dernier avait démontré en 1811 que le bicarbonate de sodium pouvait être précipité dans une solution de sel contenant du bicarbonate d'ammonium.

La chimie était beaucoup plus simple que celle du procédé Le Blanc mais les obstacles à l'opération à échelle industrielle devaient être résolus. 60 ans d'efforts avaient échoué et la contribution de Solvay en fut une au génie chimique puisque le problème était dans l'opération et non dans le principe chimique.

Le coeur de son procédé, une tour d'une hauteur de 80 pieds, mettait en contact la solution saline ammoniaquée avec le bioxyde de carbone. Les plaques et la conception des plateaux de contact dans sa tour créaient une grande surface de contact pour la réaction. Ce procédé avait plusieurs avantages par rapport au procédé Le Blanc :

1. opération continue;

2. produit facile à purifier;

3. pas de sous-produits dangereux ou difficiles à traiter.