Environmental Science
Milieuchemie gebruikt anorganische chemie om te begrijpen hoe het niet-verontreinigde milieu werkt, welke chemische stoffen in welke concentraties van nature aanwezig zijn, en met welke effecten. Zij identificeren ook de effecten van additieven, zoals meststoffen, op natuurlijke processen. Het U.S. Environmental Protection Agency en andere agentschappen sporen de aard en de bron van verontreinigende stoffen op en identificeren deze.
Bedrijven die zich bezighouden met milieukunde zijn onder meer CH2M Hill, Bechtel, Veolia, URS Corporation, Black & Veatch, Tetra Tech, Energy Solutions, en overheidsinstanties als het U.S. Environmental Protection Agency (EPA). Deze bedrijven bestuderen de chemische en biochemische verschijnselen die zich op natuurlijke plaatsen voordoen. Zij maken gebruik van atmosferische, aquatische en bodemchemie, alsmede van analytische chemie.
Vezels en kunststoffen
Vezels zijn materialen die continue filamenten of afzonderlijke langwerpige stukken zijn, vergelijkbaar met lengten draad. Ze zijn belangrijk voor een groot aantal toepassingen, zoals het bijeenhouden van weefsels in zowel planten als dieren. Er zijn veel verschillende soorten vezels, waaronder textielvezels, natuurlijke vezels en synthetische of door de mens gemaakte vezels, zoals cellulose, mineralen, polymeren en microvezels. Vezels kunnen worden gesponnen tot filamenten, koord of touw, worden gebruikt als bestanddeel van composietmateriaal of worden gematteerd tot vellen om producten zoals papier te maken. Vezels worden vaak gebruikt bij de vervaardiging van andere materialen. De sterkste technische materialen worden over het algemeen gemaakt in de vorm van vezels, bijvoorbeeld koolstofvezels en polyethyleen met ultrahoog moleculair gewicht. Synthetische vezels kunnen vaak goedkoop en in grote hoeveelheden worden geproduceerd in vergelijking met natuurlijke vezels, maar natuurlijke vezels hebben voordelen voor sommige toepassingen, vooral voor kleding.
Kunststof is een van de vele synthetische of halfsynthetische organische vaste stoffen die worden gebruikt bij de vervaardiging van industriële producten. Kunststoffen zijn meestal polymeren met een hoge molecuulmassa en kunnen andere stoffen bevatten om de prestaties te verbeteren en/of de productiekosten te verlagen. Monomeren van kunststof zijn natuurlijke of synthetische organische verbindingen.
Thermoplastics zijn kunststoffen die bij verhitting geen chemische verandering in hun samenstelling ondergaan en daarom steeds opnieuw kunnen worden gevormd; voorbeelden zijn polyethyleen, polypropyleen, polystyreen, polyvinylchloride, en polytetrafluorethyleen. De grondstoffen die nodig zijn om de meeste van deze kunststoffen te maken, komen uit aardolie en aardgas.
Omwille van hun relatief lage kosten, hun gemak bij de fabricage, hun veelzijdigheid en hun waterdichtheid worden kunststoffen gebruikt in een breed scala van producten, van paperclips tot ruimteschepen. Maar diezelfde eigenschappen zorgen ervoor dat ze niet langer bruikbaar zijn, dus veel van het huidige werk is gericht op het maken van foto-afbreekbare of andere milieuvriendelijkere versies.
Voorbeelden van bedrijven die zich richten op vezels en kunststoffen zijn Albemarle, Bayer, Celanese, The Dow Chemical Company, Eastman Chemical Company en DuPont,
Microchip
De chemie en materiaalwetenschap maken de productie mogelijk van anorganische elektronica met sterk geordende lagen en interfaces die organische en polymere materialen niet kunnen bieden. Nauwkeurige controle van de samenstelling van het oppervlak resulteert in microchips met specifieke, gewenste eigenschappen.
Een geïntegreerde schakeling of monolithische geïntegreerde schakeling (ook IC, chip of microchip genoemd) is een elektronische schakeling die wordt vervaardigd door patroonafzetting (of diffusie) van spoorelementen in het oppervlak van een dun substraat van halfgeleidermateriaal. Bijkomende materialen worden gedeponeerd en op een patroon aangebracht om verbindingen tussen halfgeleiderelementen te vormen.
Geïntegreerde schakelingen worden tegenwoordig in vrijwel alle elektronische apparatuur gebruikt en hebben een revolutie in de samenleving teweeggebracht. Computers, mobiele telefoons en andere digitale apparaten zijn nu onlosmakelijke onderdelen van de structuur van de moderne samenleving, mogelijk gemaakt door de lage productiekosten van geïntegreerde schakelingen.
Geïntegreerde schakelingen worden ook ontwikkeld voor sensortoepassingen in medische implantaten en andere bio-elektronische apparaten. Deze omgevingen vereisen speciale afdichtingsstrategieën om corrosie of biologische afbraak van de blootgestelde halfgeleidermaterialen te voorkomen.
Voorbeelden van bedrijven die zich toeleggen op microchips zijn Intel, Hitachi, AMD, Agilent, Alcatel-Lucent, STMicroelectronics, IBM, Texas Instruments, Rohm Semiconductor, en Samsung Semiconductor,
Mijnbouw, erts en metalen
Mijnbouw behelst de winning van waardevolle mineralen of andere geologische materialen uit de aarde of uit een ertslichaam, ader of naad. Tot de materialen die door mijnbouw worden gewonnen, behoren onedele metalen, edele metalen, ijzer, uranium, steenkool, diamanten, kalksteen, olieschalie, steenzout en potas. Elk materiaal dat niet via landbouwprocessen kan worden verbouwd of in een laboratorium of fabriek kan worden gemaakt, komt uit de mijnbouw. In ruimere zin omvat mijnbouw de winning van elke niet-hernieuwbare hulpbron (bijv, aardolie, aardgas of zelfs water) voor menselijk gebruik.
Voorbeelden van bedrijven die zich toeleggen op mijnbouw, ertsen en metalen zijn BHP Billiton, Vale, RioTinto, Shenhua Group, Suncor, Glencore, en Barrick.
Verf, pigment en coatings
Een pigment is een materiaal dat de kleur van gereflecteerd of doorgelaten licht verandert als gevolg van golflengteselectieve absorptie. Pigmenten worden geclassificeerd als organisch (afkomstig van planten of dieren) of anorganisch (afkomstig van zouten of metaaloxiden)
Pigmenten worden gebruikt voor het kleuren van verf, inkt, plastic, stof, cosmetica, voedingsmiddelen en andere materialen. De meeste pigmenten die in de verwerkende industrie en de beeldende kunsten worden gebruikt, zijn droge anorganische kleurstoffen, die gewoonlijk tot een fijn poeder worden vermalen. Dit poeder wordt toegevoegd aan een drager (of bindmiddel), een relatief neutraal of kleurloos materiaal dat het pigment in suspensie houdt en de verf zijn hechting geeft.
Voorbeelden van bedrijven die zich toeleggen op verf, pigment en coatings zijn Continental Chemical, Lintech International, Shepherd Chemical Company, DuPont, The Valspar Corporation, en Glidden Paints (een divisie van PPG Industries).