Nauka o środowisku
Chemia środowiskowa wykorzystuje chemię nieorganiczną, aby zrozumieć, jak działa nieskażone środowisko, które substancje chemiczne w jakich stężeniach występują naturalnie i z jakimi skutkami. Określają również wpływ dodatków, takich jak nawozy, na procesy naturalne. Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska i inne agencje wykrywają i identyfikują charakter i źródło zanieczyszczeń.
Firmy, które koncentrują się na naukach środowiskowych, to CH2M Hill, Bechtel, Veolia, URS Corporation, Black & Veatch, Tetra Tech, Energy Solutions oraz agencje rządowe, takie jak Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (EPA). Firmy te badają zjawiska chemiczne i biochemiczne, które zachodzą w miejscach naturalnych. Wykorzystują one chemię atmosferyczną, wodną i glebową, jak również chemię analityczną.
Włókna i tworzywa sztuczne
Włókna to materiały, które są ciągłymi włóknami lub dyskretnymi wydłużonymi elementami, podobnymi do nici. Są one ważne dla różnych zastosowań, w tym utrzymywania tkanek razem zarówno u roślin jak i zwierząt. Istnieje wiele różnych rodzajów włókien, w tym włókna tekstylne, włókna naturalne i syntetyczne lub wykonane przez człowieka, takie jak celuloza, mineralne, polimerowe i mikrowłókna. Włókna mogą być przędzone w włókna, sznurki lub liny; używane jako składnik materiałów kompozytowych; lub matowane w arkusze w celu wytworzenia produktów takich jak papier. Włókna są często wykorzystywane w produkcji innych materiałów. Najmocniejsze materiały inżynierskie są zazwyczaj produkowane jako włókna, na przykład włókna węglowe i polietylen o bardzo dużej masie cząsteczkowej. Włókna syntetyczne mogą być często produkowane tanio i w dużych ilościach w porównaniu z włóknami naturalnymi, ale włókna naturalne przynoszą korzyści w niektórych zastosowaniach, zwłaszcza w produkcji odzieży.
Plastik to dowolny z szerokiej gamy syntetycznych lub półsyntetycznych organicznych ciał stałych stosowanych w produkcji wyrobów przemysłowych. Tworzywa sztuczne są zazwyczaj polimerami o wysokiej masie cząsteczkowej i mogą zawierać inne substancje w celu poprawy wydajności i/lub obniżenia kosztów produkcji. Monomery tworzyw sztucznych są naturalnymi lub syntetycznymi związkami organicznymi.
Termoplastyki to tworzywa sztuczne, które nie ulegają chemicznym zmianom w swoim składzie pod wpływem ciepła i dlatego mogą być wielokrotnie formowane; przykładami są polietylen, polipropylen, polistyren, polichlorek winylu i politetrafluoroetylen. Surowce potrzebne do produkcji większości tych tworzyw pochodzą z ropy naftowej i gazu ziemnego.
Z powodu stosunkowo niskich kosztów, łatwości produkcji, uniwersalności i nieprzepuszczalności wody, tworzywa sztuczne są stosowane w szerokiej gamie produktów, od spinaczy do papieru po statki kosmiczne. Jednak te same właściwości sprawiają, że ich trwałość wykracza poza ich użyteczność, dlatego wiele obecnych prac skupia się na stworzeniu wersji fotodegradowalnych lub bardziej przyjaznych dla środowiska.
Przykładami firm, które skupiają się na włóknach i tworzywach sztucznych są Albemarle, Bayer, Celanese, The Dow Chemical Company, Eastman Chemical Company i DuPont,
Mikrochip
Chemia i materiałoznawstwo pozwalają na produkcję nieorganicznej elektroniki z wysoce uporządkowanymi warstwami i interfejsami, których nie mogą zapewnić materiały organiczne i polimerowe. Precyzyjna kontrola składu powierzchni daje w efekcie mikroukłady o specyficznych, pożądanych właściwościach.
Układ scalony lub monolityczny układ scalony (określany również jako IC, chip, lub mikroprocesor) jest układem elektronicznym wytwarzanym przez wzorcowe osadzanie (lub dyfuzję) pierwiastków śladowych na powierzchni cienkiego podłoża materiału półprzewodnikowego. Dodatkowe materiały są osadzane i wzorowane w celu utworzenia połączeń między urządzeniami półprzewodnikowymi.
Układy scalone są stosowane praktycznie we wszystkich urządzeniach elektronicznych dzisiaj i zrewolucjonizowały społeczeństwo. Komputery, telefony komórkowe i inne urządzenia cyfrowe są obecnie nierozerwalnymi częściami struktury nowoczesnych społeczeństw, co jest możliwe dzięki niskim kosztom produkcji układów scalonych.
Układy scalone są również opracowywane do zastosowań sensorycznych w implantach medycznych i innych urządzeniach bioelektronicznych. Środowiska te wymagają specjalnych strategii uszczelniania, aby uniknąć korozji lub biodegradacji narażonych materiałów półprzewodnikowych.
Przykładami firm, które koncentrują się na mikroprocesorach, są Intel, Hitachi, AMD, Agilent, Alcatel-Lucent, STMicroelectronics, IBM, Texas Instruments, Rohm Semiconductor i Samsung Semiconductor,
Górnictwo, rudy i metale
Górnictwo obejmuje wydobywanie wartościowych minerałów lub innych materiałów geologicznych z ziemi lub z ciała rudy, żyły lub pokładu. Materiały wydobywane przez górnictwo mogą obejmować metale nieszlachetne, metale szlachetne, żelazo, uran, węgiel, diamenty, wapień, łupki naftowe, sól kamienną i potaż. Każdy materiał, którego nie można wyhodować w procesach rolniczych lub wytworzyć w laboratorium czy fabryce, pochodzi z górnictwa. W szerszym znaczeniu górnictwo obejmuje wydobycie wszelkich nieodnawialnych zasobów (np, ropy naftowej, gazu ziemnego, a nawet wody) do użytku przez człowieka.
Przykładami firm, które koncentrują się na górnictwie, rudach i metalach są BHP Billiton, Vale, RioTinto, Shenhua Group, Suncor, Glencore i Barrick.
Farby, pigmenty i powłoki
Pigment jest materiałem, który zmienia kolor odbitego lub przepuszczonego światła w wyniku absorpcji selektywnej długości fali. Pigmenty są klasyfikowane jako organiczne (pochodzące ze źródeł roślinnych lub zwierzęcych) lub nieorganiczne (pochodzące z soli lub tlenków metali).
Pigmenty są używane do barwienia farb, tuszu, plastiku, tkanin, kosmetyków, żywności i innych materiałów. Większość pigmentów używanych w produkcji i sztukach wizualnych to suche nieorganiczne barwniki, zwykle mielone na drobny proszek. Proszek ten dodaje się do nośnika (lub spoiwa), który jest względnie neutralnym lub bezbarwnym materiałem zawieszającym pigment i nadającym farbie przyczepność.
Przykładami firm, które koncentrują się na farbach, pigmentach i powłokach są Continental Chemical, Lintech International, Shepherd Chemical Company, DuPont, The Valspar Corporation i Glidden Paints (oddział PPG Industries).