Kemia

Johdanto

Kemia on luonnontiede, joka tutkii aineita sekä niiden ominaisuuksia ja käyttäytymistä. Kemian parissa tehdään sekä perus- että soveltavaa tutkimusta. Kemistien tekemällä teoreettisella työllä sekä sen käytännön sovelluksilla on lukuisia vaikutuksia arkipäiväämme, ympäristöömme, turvallisuutemme ja terveyteemme. Kemistejä työskentelee tutkimuksen ja tuotekehityksen lisäksi laboratorioissa ja opetustyössä.

Tuotteet ja palvelut

Kemia on luonnontiede, jossa tutkitaan aineita, niiden ominaisuuksia, rakenteita ja käyttäytymistä. Kemia etsii myös keinoja aineiden tunnistamiseksi ja valmistamiseksi. Nykyaikaisessa kemian tutkimuksessa yhdistyvät monipuoliset kokeelliset ja teoreettiset menetelmät.

Kemia ei ole tarkkarajainen erillinen tiede, vaan sillä on yhtymäkohtia useisiin muihin tieteisiin. Fysiikka, biokemia ja biologia ovat kemian lähimmät tieteet. Tiedon määrän suuren kasvun myötä kemia on jakautunut moniin erikoisaloihin. Kemia jaetaan yleensä viiteen alaan, joiden väliset rajat ovat väljät.

Orgaaninen kemia tutkii orgaanisia yhdisteitä eli lähes kaikkia hiilen yhdisteitä. Epäorgaaninen kemia tutkii suoloja, metalleja, metallikomplekseja, monia happoja ja emäksiä sekä muita epäorgaanisia yhdisteitä.

Fysikaalinen kemia sijoittuu kemian ja fysiikan rajamaille. Siinä tutkitaan mm. kemian teoreettista perustaa, reaktioiden nopeuksia ja syntyehtoja sekä aineita spektroskooppisilla menetelmillä.

Analyyttinen kemia tutkii puolestaan aineiden koostumuksia ja määriä sekä menetelmiä niiden määrittämiseksi. Biokemiassa tutkitaan eliöissä havaittavien biomolekyylien rakennetta ja toimintaa tarkoituksena selittää kemialliselta kannalta eliöiden solutason tapahtumia.

Pienempiä kemian aloja ovat lääkeainekemia, kasvien ja niistä valmistettujen elintarvikkeiden biologisia yhdisteitä tutkiva fytokemia, ympäristökemia, materiaalikemia, polymeerikemia sekä radioaktiivisia aineita tutkiva radiokemia.

Kemian sovelluksia hyödynnetään useilla aloilla

Kemian perus- ja soveltavan tutkimuksen tuloksia hyödynnetään useilla eri aloilla. Kemialliseen analysointiin perustuvaa tutkimusta käytetään mm. lääketieteessä, tekniikan alalla, ympäristötieteissä, rikostutkinnassa ja arkeologiassa.

Kemianteollisuus valmistaa monenlaisia tuotteita teollisuuden käyttöön, mutta myös suoraan kuluttajille. Kemianteollisuuden tuotteita ovat öljytuotteet, metsäteollisuuden ja maatalouden kemikaalit, maalit, ympäristötuotteet, muovit, metalliseokset ja lääkkeet.

Bioteollisuus liittyy läheisesti kemianteollisuuteen. Se tuottaa biotekniikan sovelluksia esimerkiksi terveydenhoidon tarpeisiin. Bioteollisuuden tuotteita ovat mm. biomateriaalit, entsyymit, terveysvaikutteiset elintarvikkeet ja lääkkeet.

Työtehtäviä kemian alalla

Kemistit työskentelevät useimmiten tutkimustehtävissä, tuotekehityksessä tai teknisissä suunnittelutehtävissä. Muita työllistäviä tehtäväalueita ovat esimerkiksi laatutehtävät, hallinnolliset tehtävät, opetus- ja koulutustehtävät, kaupalliset tehtävät, konsultointi ja ympäristönsuojelu.

Tieteellinen tutkimustyö työllistää kemistejä yliopistoissa ja tutkimuslaitoksissa. Tutkimusta tehdään niin aineen olemuksen ymmärtämiseksi kuin esimerkiksi mittausmenetelmien kehittämiseksi.

Opetustehtävät työllistävät pedagogisen pätevyyden hankkineita kemistejä yliopistoista peruskoulutasolle.

Teollisuudessa, esimerkiksi kemian-, paperi-, lääke- ja elintarviketeollisuudessa kemistejä työskentelee tuotekehitys-, laadunvalvonta- ja käyttötehtävissä sekä ympäristönsuojeluun liittyvissä tehtävissä. Kemiantekniikassa keskitytään kemiallisten prosessien kehittämiseen ja tekniseen toteuttamiseen teollisuudessa.

Ympäristö- ja elintarvikelaboratoriot työllistävät erilaisissa näytteiden analysointi- ja valvontatehtävissä. Myös esimerkiksi Tullilaboratorio sekä Keskusrikospoliisin Rikostekninen laboratorio työllistävät kemistejä.

Sairaaloiden laboratorioissa työskentelevät sairaalakemistit vastaavat puolestaan laboratoriotutkimusten menetelmistä ja niillä saatavien tulosten oikeellisuudesta.

Kunnat ja valtio tarjoavat hallinnon asiantuntijatehtäviä esimerkiksi kuntien ympäristötoimessa, Elintarvikevirastossa, Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksella, Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy:llä ja ympäristöministeriössä.

Kemian työtehtävissä tarvitaan kemian luonnontieteellisen tuntemuksen lisäksi erilaisia taitoja ja ominaisuuksia. Tutkimustyössä korostuvat tiedonhalu, pitkäjännitteisyys ja analyyttisyys, laboratoriotyössä tarkkuus, opetus- ja koulutustyössä opetustaidot ja halu työskennellä ihmisten parissa, kaupallisella alalla myyntihenkisyys ja vuorovaikutustaidot.

Työpaikat

Yliopistot. Tutkimuslaitokset. Ammattikorkeakoulut. Lukiot. Ammatilliset oppilaitokset. Peruskoulut. Tutkimuslaboratoriot. Sairaalat. Kuntien ja valtion hallinto. Kemianteollisuus. Paperiteollisuus. Lääketeollisuus. Elintarviketeollisuus. Diagnostiikkateollisuus. Biotekniikan alan yritykset. Insinööritoimistot. Kaupan ala.

Ammatit

Kemisti. Sairaalakemisti. Ympäristökemisti. Biokemisti. Rikoskemisti. Tutkija. Opettaja. Kemian opettaja. Lehtori. Kemian insinööri. Kemiantekniikan insinööri. Paperi-insinööri. Tuotekehitysinsinööri. Tutkimusinsinööri. Laboratorioinsinööri. Laboratoriopäällikkö. Tuotekehityspäällikkö. Kehityspäällikkö. Lääke-edustaja. Lääke-edustaja. Tuotepäällikkö. Markkinointipäällikkö. Markkinointijohtaja. Patenttiasiamies. Ympäristöpäällikkö. Ympäristötarkastaja. Ympäristönsuojelutarkastaja. Ympäristönsuojelusuunnittelija. Jäteneuvoja. Konsultti. Toimitusjohtaja. Laboratorioanalyytikko. Laborantti. Prosessinhoitaja.

Kemian alalla voidaan työskennellä myös muilla ammatti- ja tehtävänimikkeillä.

Koulutus

Yliopistojen luonnontieteellisellä koulutusalalla voi opiskella kemiaa. Ylempi korkeakoulututkinto on filosofian maisteri, alempi korkeakoulututkinto on luonnontieteiden kandidaatti.

Yliopistojen teknillistieteellisellä koulutusalalla voi opiskella kemian tekniikkaa. Ylempi korkeakoulututkinto on diplomi-insinööri, alempi korkeakoulututkinto on tekniikan kandidaatti.

Aineenopettajaksi aikovien on suoritettava opettajan pedagogiset opinnot joko tutkintoon sisältyen tai erikseen valmistumisen jälkeen. Matemaattis-luonnontieteellisten aineiden opettajan virat peruskouluissa ja lukioissa sisältävät usein kolme opetettavaa ainetta, jotka ovat fysiikka, kemia ja matematiikka.

Ammattikorkeakouluissa voi opiskella laboratorioanalytiikkaa ja suorittaa tekniikan alan ammattikorkeakoulututkinnon laboratorioanalyytikko (AMK). Ammattikorkeakouluissa voi opiskella myös kemiantekniikkaa. Tutkintonimike on tekniikan ammattikorkeakoulututkinto insinööri (AMK).

Toisen asteen ammatillisissa oppilaitoksissa voi suorittaa laboratorioalan perustutkinnon. Tutkintonimike on laborantti. Perustutkinnon voi suorittaa myös oppisopimuksella sekä näyttötutkintona. Toisen asteen ammatillisissa oppilaitoksissa voidaan suorittaa myös prosessiteollisuuden perustutkinto. Tutkintonimike on prosessinhoitaja.

Työllisyys

Kemistejä työskentelee yksityisellä sektorilla eniten lääketeollisuudessa ja muun kemianteollisuuden palveluksessa. Julkisella sektorilla kunnat ja kuntayhtymät työllistävät kemistejä esimerkiksi opetustehtävissä sekä terveydenhuollossa esimerkiksi laboratorioissa ja sairaalakemisteinä.

Luonnontieteelliseltä koulutusalalta valmistuneet kemistit työskentelevät erilaisissa asiantuntija-, tutkimus- ja kehitystehtävissä sekä opetustehtävissä. Työpaikkoja on esimerkiksi kemian-, lääke-, bio- ja metsäteollisuudessa sekä yliopistoissa, valtion tutkimuslaitoksissa, sairaaloissa ja kunnilla.

Teknisiin tieteisiin kuuluvasta kemian tekniikasta valmistuneet työskentelevät pääasiassa tutkimuksen ja tuotekehityksen tehtävissä. Suurimmat työnantajat ovat teknologiateollisuus ja kemianteollisuus sekä yliopistot ja valtion tutkimuslaitokset.

Kemisteillä esiintyy työttömyyttä, koska suuret koulutusmäärät heikentävät työllisyystilannetta. Kilpailu työpaikoista on kovaa, ja työnhakijoita on enemmän kuin avoimia työpaikkoja. Työpaikkoja vapautuu lähinnä eläkkeelle jäämisten tai toisiin tehtäviin siirtymisten myötä. Määräaikaiset työsuhteet ovat kemian alalla yleisiä. Kemian alalla työskentelee myös esimerkiksi laboratorioanalyytikkoja ja laborantteja.

Kehitysnäkymät

Kemian perustutkimuksella tuotetaan uutta tietoa ja lisätään ymmärrystä sen tutkimuskohteista. Soveltavan tutkimuksen avulla voidaan puolestaan löytää ratkaisuja maailmanlaajuisiin ympäristöön, terveyteen, ravintoon, energiaan, materiaaleihin, tuotantotapoihin ja kestävään kehitykseen liittyviin ongelmiin. 

Kemian tutkimus on Suomessa korkealla tasolla. Osa tutkimusyksiköistä on oman alansa kansainvälistä kärkeä. Kemian alan tutkimus kattaa kaikki keskeiset osa-alueet ja palvelee hyvin myös teollisuuden tarpeita. 

Kemian tutkimusta tehdään Suomessa esimerkiksi materiaalikemian, kemiallisen analyysin, molekyylitieteen, synteesin ja analyysin, laskennallisen kemian ja spektroskopian, rakenne- ja synteesikemian, orgaanisen kemian ja kemiallisen biologian sekä uusiutuvien luonnonvarojen ja elinympäristön kemian parissa. 

Kemian tutkimuksen painopistealueita ovat esimerkiksi nanoteknologia, pintatutkimus ja proteiinien rakennetutkimus sekä yhteistyö systeemibiologian kanssa elimistön proteiiniverkoston kartoittamisessa. 

Poikkitieteellisyys tulee lisääntymään kemian tutkimuksessa. Kemian teoriat kehittyvät yhdessä fysiikan ja molekyylibiologian uusimman tutkimuksen kanssa. Teknologian ja tietotekniikan kehitys mahdollistaa uusien teorioiden testaamisen ja vertailun kokeellisten tulosten kanssa. 

Ympäristöasioiden merkitys korostuu entisestään tulevaisuudessa. Kemian sovellusten avulla pyritään vastaamaan ympäristöhaasteisiin, jotka liittyvät esimerkiksi energian riittävyyteen, puhtaaseen veteen, raaka-aineisiin ja ilmastonmuutokseen. Käytännön sovellus voi olla esimerkiksi uusi puhtaampi polttoaine. Terveyttä ja hyvinvointia voidaan edistää kehittämällä uusia ja parempia lääkkeitä sekä terveysvaikutteisia elintarvikkeita. 

Kemia ja biokemia sekä biotekniikka liittyvät läheisesti toisiinsa. Biotekniikkaa pidetään yhtenä lupaavimmista huipputeknologian aloista Suomessa. Bioteknologian tulevaisuuden näkymät ovat hyvät, sillä alan sovelluksilla on kasvava kysyntä erityisesti terveyden ja hyvinvoinnin, ravinnon tuotannon, ympäristönsuojelun ja teollisen tuotannon alueilla. 

Kemian osaaminen mahdollistaa biotalouden, joka käyttää uusiutuvia luonnonvaroja ravinnon, energian, tuotteiden ja palvelujen tuottamiseen. Biotalous pyrkii vähentämään riippuvuutta fossiilisista luonnonvaroista, ehkäisemään ekosysteemien köyhtymistä, edistämään talouskehitystä ja luomaan työpaikkoja kestävän kehityksen periaatteilla. 

Korkeatasoinen tutkimus ja koulutus ovat tärkeitä edellytyksiä osaamisen ja innovatiivisuuden kannalta. Kemian perustutkimusten tulosten ja innovaatioiden hyödyntäminen tuottavaksi liiketoiminnaksi on merkittävää myös kansantaloudellisesti. Kemian alan tutkimusrahoituksen riittävä taso on tärkeä edellytys tutkimusryhmien toiminnalle sekä kansainväliseen kärkeen pääsemiselle.

Lähialat

Biokemia. Biologia. Biotekniikka. Fysiikka. Lääketiede. Lääketeollisuus. Elintarviketeollisuus. Kemianteollisuus. Metsäteollisuus. Ympäristöala.

Lisäaineistot

 

 

 

Kemia