Le materie prime chimiche possono essere suddivise in una delle tre grandi categorie utilizzate da un’ampia varietà di industrie in tutto il mondo. I più basilari tra i tipi di materie prime disponibili sono i composti grezzi ottenuti in forma impura dalla natura, che includono prodotti di origine biologica a breve termine come il legno dell’industria forestale, i giacimenti minerari e il petrolio. Un sottoprodotto immediato della raffinazione di alcuni di questi materiali produce un’altra vasta gamma di materie prime chimiche note come minerali industriali. Ciò include composti come argilla, quarzo e minerale di bauxite, in cui i prodotti chimici in questa fase di raffinamento sono solitamente puri dall’85% al 98%. Il prossimo gruppo di materie prime chimiche ampiamente utilizzato copre composti inorganici con una purezza dal 98% al 99.9%, con esempi di ossidi metallici purificati come l’ossido di ferro e prodotti chimici sintetici come l’idrossido di sodio, NaOH, usati come catalizzatori e reagenti per l’industria processi.
La materia prima chimica più comunemente disponibile e raccolta che viene regolarmente reintegrata dalla natura è la cellulosa, seguita da vicino dalla lignina. Entrambi i composti insieme costituiscono la maggior parte della struttura cellulare nelle pareti cellulari delle piante e nelle parti legnose degli alberi. Oltre a utilizzare cellulosa e lignina per produrre materie prime come il legname per edifici o per produrre carta, i composti sono anche vitali per la produzione di biocarburanti, come legante nelle colle e per molti altri prodotti. Come materia prima chimica precursore di molti di questi prodotti commerciali, la cellulosa e la lignina vengono trasformate in carta o pasta di legno e si stima che, a partire dall’anno 2000, oltre 334,000,000 di tonnellate di pasta venissero prodotte a livello globale ogni anno. La più grande quantità di questo a 131,000,000 di tonnellate è generata da alberi, ma altre fonti includono carta riciclata e scarti delle colture da vari tipi di piante fibrose.
Le materie prime industriali più utilizzate includono il quarzo, che può esistere come minerali di qualità gemma come il diaspro e l’onice, o la sabbia comune utilizzata per fabbricare microprocessori in vetro e silicio. Il petrolio è un’altra materia prima industriale che viene raffinata in un’ampia varietà di idrocarburi purificati e centinaia di diversi tipi di plastica. Tra le materie prime industriali a base minerale molto richieste dall’industria ci sono quelle che contengono metalli come piombo, ferro e rame. Altre materie prime chimiche molto importanti per l’industria includono il calcare che viene utilizzato per produrre cemento e calcestruzzo e il caolino, un minerale di alluminosilicato utilizzato per realizzare qualsiasi cosa, dalla fibra di vetro alla ceramica e alle vernici.
I prodotti chimici industriali sono le materie prime chimiche più raffinate, essendo quasi interamente composti dal composto attivo. Questi spaziano in un ampio spettro dall’etilene utilizzato per la produzione di materie plastiche, all’ammoniaca utilizzata come fertilizzante e solvente. Anche l’acido solforico, il carbonato di sodio e gli elementi chimici come il cloro sono materie prime chimiche necessarie per molti processi produttivi. Altri elementi chimici essenziali per l’industria del 21° secolo includono azoto e ossigeno, che vengono utilizzati per controllare altre reazioni chimiche o accelerarle attraverso l’ossidazione.