(Fr.: technologie chimique; Du.: chemische Technologie; Eng.: chemical technology), onderdeel van de procestechnologie, waarbij chemische omzettingen een belangrijke rol spelen.
Bij de bestudering van chemische processen zijn in eerste instantie de chemische thermodynamica, het reactiemechanisme, de kinetiek en de katalyse van groot belang.
De chemische thermodynamica geeft aan of de chemische reactie onder realiseerbare omstandigheden kan verlopen en zo ja, of de reactie aflopend is, dan wel dat er zich een evenwicht zal instellen tussen de reagerende componenten. Bijv. van de omzetting van methaan CH4 en stoom bij hoge temperatuur in synthesegas (koolstofmonoxide CO + waterstof H2), een sterk endotherme reactie, kan de hoeveelheid benodigde warmte en de invloed van temperatuurverhoging thermodynamisch berekend worden uit de vormingswarmten of verbrandingswarmten van de deelnemende moleculen.
De bestudering van het reactiemechanisme leert hoe de reacties verlopen en geeft een inzicht in het optreden van tussen-, neven- en volgreacties.
Het is van belang de reactiesnelheden van de gewenste en ongewenste reacties te leren kennen en om door keuze van reactiecondities en/of gebruik van selectief reactieversnellende stoffen (katalysatoren) de gewenste reacties te laten domineren. Dit leidt tot de bestudering van de kinetiek en de katalyse. Wanneer men nog ver van het evenwicht verwijderd is en de reactor nog veel methaan en stoom en weinig koolstofmonoxide en waterstof bevat, is de reactiesnelheid in principe groot (hoge methaan- en stoomconcentratie). Behalve de concentraties is de reactiesnelheidsconstante van belang. Deze kan nl. zo klein zijn (in dit voorbeeld het geval) dat de reactiesnelheid bij een nog technisch toelaatbare reactietemperatuur (ca. 1000 K) vrijwel nihil is, indien geen katalysator wordt gebruikt. Voor de beschreven reactie bestaan selectieve katalysatoren (nikkel met bijvoegingen) die het proces bij genoemde temperatuur in de gewenste richting en met redelijke snelheid doen verlopen. Deze katalysator verlaagt nl. de activeringsenergie, d.w.z. de weerstand die overwonnen moet worden, om een reactie te laten starten. De reactiesnelheidsconstante wordt groter bij dalende activeringsenergie en stijgende reactietemperatuur.
Voor de bestudering en het optimaliseren van een chemisch proces is het van groot belang om zowel voor de gewenste als voor de ongewenste reacties dit verband tussen de reactiesnelheidsconstanten en de activeringsenergieën in een — mede door de chemische thermodynamica bepaald — temperatuurgebied te kennen. De meest geschikte, d.w.z. meest selectieve katalysator moet proefondervindelijk worden vastgesteld.
Wanneer een groot aantal reacties simultaan en snel na elkaar optreedt (wat vaak het geval is) moet men in een kinetisch model van het gehele systeem de meest gunstige condities van reactietemperatuur en concentratie van de componenten (meestal met behulp van digitale en analoge computers) vaststellen. Hiermede wordt de basis gelegd voor het ontwerpen van een chemische reactor.
Bij dit alles mag niet uit het oog worden verloren dat het proces, hoe belangrijk ook, slechts een middel is om het doel, nl. het vervaardigen van een gebruiks- of verbruiksartikel, te bereiken. Wanneer men het te maken produkt volledig kan specificeren, d.w.z. dat de gedragseigenschappen eenduidig in specificaties zijn vast te leggen (specification chemicals) kan men het proces richten op deze specificaties. Vaak laten de eindprodukten zich niet geheel determineren door specificaties. Hun gedrag in het gebruik is bepalend (men spreekt van performance chemicals) en kan slechts empirisch worden vastgesteld. Een voorbeeld daarvan is een afwasmiddel, waarvan men empirisch en statistisch door de gebruiker laat vaststellen hoeveel borden afgewassen kunnen worden voordat het afwasmiddel geheel is uitgeput. De chemisch technoloog moet dan naast de processtudie ook een diepgaande produktstudie maken om de min of meer vage gedragsomschrijving zo goed mogelijk te vertalen in specificaties die hij verder als richtlijn kan gebruiken.