manuel siregar teknik kimia 3

70
Kata Pengantar Puji syukur saya panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa,karna atas berkat dan RahmatNYA saya dapat menyelesaikan tugas ini.Saya juga berterimakasih kepada orangtua saya yang telah membantu dalam mengerjakan makalah ini dalam bentuk materi dan motivasi. Tugas ini diberika oleh kakak-kakak senior yang bertujuan untuk mengetahui sedikit visi dan misi dari fakultas teknik ,jurusan tek.kimia.Selainitu,makalah ini mampu memberikan semangat dan motivasi bagi mahasiswa teknik kimia supaya dapat berhasil membuka lapangan pekerjaan di waktu yang akan datang.Informasi yang ada di Makalah ini juga mampu membuka pikiran kita lebih luas lagi tentang bagaimana masa depan teknik kimia. Demikianlah makalah ini saya selesaikan dengan sungguh- sungguh.Apabila ada kesalahan dan kekurangan baik dalam isi maupun bentuk,mohon untuk di maklumi.Atas perhatiannya saya ucapkan banyak terima kasih banyak. Page 1

Upload: manuel-siregar

Post on 30-Jul-2015

173 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

Kata Pengantar

Puji syukur saya panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa,karna atas berkat

dan RahmatNYA saya dapat menyelesaikan tugas ini.Saya juga berterimakasih kepada

orangtua saya yang telah membantu dalam mengerjakan makalah ini dalam bentuk materi

dan motivasi.

Tugas ini diberika oleh kakak-kakak senior yang bertujuan untuk

mengetahui sedikit visi dan misi dari fakultas teknik ,jurusan tek.kimia.Selainitu,makalah

ini mampu memberikan semangat dan motivasi bagi mahasiswa teknik kimia supaya

dapat berhasil membuka lapangan pekerjaan di waktu yang akan datang.Informasi yang

ada di Makalah ini juga mampu membuka pikiran kita lebih luas lagi tentang bagaimana

masa depan teknik kimia.

Demikianlah makalah ini saya selesaikan dengan sungguh-

sungguh.Apabila ada kesalahan dan kekurangan baik dalam isi maupun bentuk,mohon

untuk di maklumi.Atas perhatiannya saya ucapkan banyak terima kasih banyak.

Manuel Siregar

NPM. 0915041034

Page 1

Page 2: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

Daftar isi

Kata Pengantar .................................................................................................( 1 )

Daftar Isi ...........................................................................................................( 2 )

Pendahuluan

Sejarah teknik kimia.....................................................................( 3-17 )

Ruang Lingkup Teknik Kimia

Bioteknologi ...............................................................................( 18-20 )

Nanoteknologi ..............................................................................( 20 )

Teknik Bioproses ...........................................................................( 21 )

Bioreaktor ...................................................................................( 21-22 )

Teknik Biomedis ............................................................................( 23 )

Teknik molekuler ...........................................................................( 23 )

Ilmu Yang mendasari Teknik Kimia

Neraca Massa ...............................................................................( 24-27 )

Neraca Energi .................................................................................( 28 )

Transfer Energi ...............................................................................( 29 )

Reaksi Kimia ...............................................................................( 30-33 )

Kinetika Kimia dan Termokimia...................................................( 34-36 )

Ilmu yang Mempelajari dan Terapan Teknik kimia ........................................( 37-40 )

Prospek Kerja Untuk Lulusan Teknik Kimia ...................................................( 40-43 )

Kesimpulan .............................................................................................................( 44 )

Daftar Pustaka .........................................................................................................( 45 )

Page 2

Page 3: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

Pendahuluan

Sejarah Teknik Kimia

Sejarah Teknik Kimia berawal dari seni evaporasi, orang dahulu

menyebutnya begitu karena memang evaporasi pada zaman dahulu dianggap sebagai

suatu seni. Brownigg lah orang yang menguraikan mekanisme evaporasi pada tahun

1746. Ternyata seni evaporasi ini tidak berhenti sampai tahun 1746. Pada tahun-tahun

selanjutnya juga seni evaporasi diperkenalkan. Contohnya evaporasi dalam keadaan

vakum yang diperkenalkan pada tahun 1813 oleh Howard, evaporasi efek ganda yang

dipatenkan oleh Cleland pada tahun 1826 dan dikembangkan lebih lanjut oleh Albertus

magnus pada abad ke 18.

Entah mengapa setalah rangkaian penemuan tersebut dunia teknik kimia

menjadi vakum untuk beberapa kurun waktu. Baru pada tahun 1780 Argaud

memperkenalkan operasi dimana panas kondensasi digunakan untuk memanaskan cairan

yang akan disuling pada batch dan inilah awal mulanya penurunan destilasi secara

kontinyu yang kemudian dipatenkan oleh Cellief-Blumenthal.

Sampai pada tahun penemuan dibidang teknik kimia, tetaplah dianggap

sebagai suatu seni. Tepatnya pada awal abad ke 19 ketika Hausbrand de sorrei

menerbitkan karya ilmiah tentang destilasi.Seperti yang telah saya sebutkan pad

postingan saya sebelumnya (Dunia keteknikan dan latar belakang terbentuknya teknik

kimia) bahwa pada perkembangannnya industri kimia tetap dilakukan dalam skala

Page 3

Page 4: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

laboratorium. Inggris yang pada saat itu merasa tertinggal dalam bidang industri kimia

buru-buru memformulasikan konsep chemical engineering untuk pertama kalinya.

Sejarah terus berkembang sampai pada tahun 1882 di inggris dibentuk perhimpunan

industri kimia, yang selanjutnya membentuk chemical engineering pada tahun 1918.

Institutiton of Chemical Engineering baru terbentuk pada tahun 1922.

Kuliah tentang teknik kimia pertama kali diadakan di Masssachusset Institut of

Technology pada tahun 1888. Menyusul kemudian di Pensylvania tahun 1892 dan di

Tulane 1894. Sementara itu satuan operasi (unit operation) pertama kali dinyatakan

sebagai dasar teknik kimia oleh Arthur D. Little dalam laporannya kepada corporation of

massachusset institut of technology.pada tahun 1915.

Ternyata inggris sebagai pencetus chemical engineering terus tertinggal

oleh negara dari lain benua yaitu Amerika. Ketertinggalan ini menjadi-jadi ketika

melewati periode PD I.Kekayaan sumber daya alam Amerika membuat mereka unggul

dalam bidang teknik kimia. Orang amerika dengan semangatnya terus menelurkan

penemuan-penemuan dengan metode coba-coba.

Berbeda dengan didaratan eropa yang lebih mengedepankan sisi

fundamental. Dalam menciptakan sesuatu orang eropa lebih mgendepankan sisi efisiensi.

Amerika dengan metode yang mereka terapkan lama-kelamaan menemui jalan

buntu,ketika mereka harus mengembangkan hasil penemuan mereka, mereka kesulitan

mengembangkannya karena mereka menemukannnya dengan metode coba-coba. Tetapi

kedatangan bangsa eropa ke daratan eropa membawa angin segar bagi pertukaran

pengetahuan mereka didunia teknik kimia. Sehingga industri kimia Amerika dapat

berkembang sampai sekarang.

Page 4

Page 5: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

Beberapa perkembanga teori daripada ilmuwan dan beberapa hal tentang

teknik kimia adalah sebagai berikut :

Sejarah teknik kimia di Birmingham.

FH Garner lulus pada tahun 1915 dalam Kimia di Birmingham.. Pada

kesimpulan dari perang 1914/18 ia melakukan studi pascasarjana di University of

Pittsburgh dan Mellon Institute of Industrial Research.. Ia memperoleh gelar PhD

pada tahun 1921 dan kembali ke Inggris untuk mengambil pos sebagai Chief

Chemist ke Teluk Atlantik dan Hindia Barat Oil Co Ltd [AGWI] di Fawley. Pada

tahun 1928 ia diangkat sebagai Chief Chemist Anglo-American Oil Company,

yang bertanggung jawab untuk penelitian dan untuk pengoperasian berbagai

Instalasi Laboratorium Kontrol dalam Anglo-Amerika dan perusahaan asosiasi di

Inggris.. Pada tahun 1935 ia dikaitkan dengan pembentukan Esso Laboratorium

Eropa didirikan oleh Standard Oil [New Jersey] sebagai penasehat teknis

penelitian dan organisasi di Eropa.. Garner pindah dari jabatannya sebagai Chief

Chemist Anglo-Amerika untuk Esso Kepala Laboratorium Eropa, posisi yang

dipegangnya hingga ia pindah ke Birmingham pada tahun 1942.

Page 5

Page 6: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

. Demikian Garner di Fawley dari awal perkembangannya.. Ia terkait erat

dengan pembangunan retak Tinkler Lodge-tanaman [suatu proses yang dikembangkan

oleh Sir Oliver Lodge dan Dr Frank Tinkler di Universitas Birmingham].. Ia diinstal pada

1923 salah satu mesin rating ketukan pertama di negara itu.. Ia memperoleh pengalaman

tangan pertama 'Teknik Kimia' dan menjadi semakin tertarik dalam pelatihan siswa untuk

memasuki industri.

. Kegiatan Universitas 1.939-45 selama kurang terpengaruh oleh perang

daripada yang terjadi di 1914-18, ketika situs diambil alih.. Selama departemen 1.939-45

sebagian besar terlibat pada masalah perang minyak bumi, terutama dalam kaitannya

dengan pelempar api.. Karya ini memiliki latar belakang mendasar bahwa itu berkaitan

dengan masalah-masalah fluida non-Newtonian viskositas yang relatif tinggi,

pemahaman yang diperlukan untuk transfer, memompa dan pencampuran bahan viskos..

Para pembakar untuk Fido [Kabut Penyidikan dan Penyebaran Operasi] sistem dispersi

kabut untuk lapangan terbang dikembangkan di Departemen. metal during the second

world war] [perubahan kepentingan dari menang ke penyulingan minyak, mungkin dalam

kaitannya dengan daur ulang logam selama perang dunia kedua]

. Segera setelah perang, pada tahun 1946, Departemen Teknik Kimia resmi

didirikan dengan menggabungkan bersama-sama dengan departemen Teknik Minyak dan

Pemanfaatan Batubara bagian dari pertambangan, pengolahan hilir kerja dari departemen

Pertambangan.. FH Garner ditunjuk sebagai Kepala [Direktur] dari Departemen baru

Teknik Kimia.. Program sarjana adalah ulang berjudul teknik kimia, tetapi pada dasarnya

merupakan kelanjutan dari program minyak.. Daerah penelitian utama adalah

Page 6

Page 7: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

penyulingan, pencampuran, pembakaran bahan bakar cair, sintesis dan sifat-sifat

hidrokarbon.

. Tiga teluk itu dua kali lipat dalam panjang dan teluk yang keempat telah

ditambahkan.. Perpanjangan ke salah satu teluk dibangun dengan tinggi tambahan untuk

menampung kolom distilasi hingga 30 kaki tingginya. Undergraduate percobaan

dipasang; evaporator efek ganda, unit pendingin, menara pendingin udara, berjaket panci

dan mixer, unit filtrasi, driers, cair ekstraksi, alat penukar panas.. Teluk penyulingan

memiliki dua galeri untuk akses ke kolom.

Extended Di luar Bays [1949]

Laboratorium di Penyulingan Bays Bay

Page 7

Page 8: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

. 50-an adalah periode meletakkan dasar bagi perluasan fasilitas cukup.. Nomor entri

Undergraduate naik dari 5 di 42/43 menjadi 50 dengan 1.950-85 pada tahun 1960.. Profil

tahun 1956 Departemen mengidentifikasi bahwa ada 16 staf akademik [6 pada tahun

1946, 21 tahun 1958]; 55 derajat pertama lulusan [50 BSc Chemical Engineering, 5 BSc

Teknik Perminyakan] dan 8 PhD lulusan.. Wilayah penelitian uap / cairan

kesetimbangan, operasi kolom distilasi, difusi di dalam dan sekitar tetesan, pembakaran,

penyerapan gas, tekanan tinggi PVT data, optik dan sifat-sifat termodinamik hidrokarbon

dan kristalisasi.. November 1953 adalah tanggal ketika penggalian dimulai untuk

bangunan baru yang jauh lebih besar. [October 1955 was when the author arrived as an

undergraduate] [Oktober 1955 ketika penulis datang sebagai sarjana]

Lantai dasar yang sedang dibangun September 1954

        Instalasi Entrance Arch Front Maret 1955 Front Entrance tanpa langkah Januari

1956

Page 8

Page 9: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

. Janji yang sangat signifikan dibuat pada tahun 1956; posting akademis untuk secara

khusus mengembangkan 'rekayasa biologis' [terminologi pada waktu itu, untuk menjadi

biokimia rekayasa]. . Ini adalah inisiatif mengakui jauh melihat potensi pertumbuhan

dalam industri proses biologis dan kebutuhan bagi para lulusan untuk industri tersebut.

Dua bidang utama fokus pada waktu itu

Pengembangan proses biologis aerobik untuk produksi antibiotika,

vitamin, steroid

Sebuah peningkatan besar dalam pengolahan makanan

. Produksi skala besar penisilin ditanam di dalam suatu cairan suspensi dalam medium

bergerak, sparged, fermenter reaktor telah jelas mengidentifikasi kebutuhan rekayasa

for'chemical 'keahlian untuk proses-proses biologis [mikroba sebagai lawan kinetika

kinetika kimia].

. Departemen di Birmingham diakui pentingnya dan potensi teknik kimia

untuk 'biologis' proses dan pengangkatan tahun 1956 Norman Blakebrough adalah awal

dari kegiatan utama dalam Teknik Kimia Birmingham. . The 'Bio' bangunan adalah

bagian dari membangun baru pada akhir 50-an [bangunan ke sisi bangunan utama di atas

di luar teluk]. . Blok terpisah ini awalnya ditunjuk sebagai pabrik percontohan baru untuk

teknik kimia, tetapi diserahkan dalam kaitannya dengan penunjukan Blakebrough; fitur

kunci adalah fermenter aula. . Sebuah MSc Teknik Kimia Teknik Biologi dimulai di

musim gugur 1958, menghasilkan lulusan pertamanya pada tahun 1959.

Page 9

Page 10: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

1959 Rekayasa biologis diletakkan di atas bangunan luar bays 19

FH Garner pensiun pada tahun 1961; dalam 19 tahun sebagai Kepala

Departemen Teknik berevolusi dari Minyak dan Refining untuk Chemical Engineering,

ada sepuluh kali lipat perluasan fasilitas, jumlah siswa meningkat dan Biologi / Biokimia

Rekayasa diperkenalkan. . Ia digantikan oleh John Davies, yang datang ke Birmingham

dari Cambridge.

Profesor JT Davies Gedung Teknik Kimia

60's dan 70's adalah periode kegiatan berkelanjutan di fasilitas sangat diperluas, yang

meliputi tahap pertama pabrik percontohan baru dengan ketinggian 40ft izin. [ stage 2

was never built ] [Stadium 2 tidak pernah dibangun]

Page 10

Page 11: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

. Bangunan utama yang baru memiliki beberapa fitur menarik. . Panel di

pintu masuk adalah kenari, ceramah teater dan perpustakaan yang ek.

Main Entrance Foyer Entrance Main Foyer

Lecture Theatre                                                            Library Lecture Theatre

Perpustakaan

Mosaik diatur di lantai pintu masuk utama terdiri dari

Sebuah pusat api seperti marmer merah menunjukkan orbital atom, dikelilingi

oleh kerah putih melambangkan kulkas; bersama energi mewakili

Empat lingkaran sekitarnya yang dipilih menyerupai marmer batu bara, udara, air

dan minyak strata bantalan

Inset antara marmer adalah potongan-potongan tembaga, stainless steel,

alumunium dan plastik; mewakili bahan konstruksi

Multi-potongan marmer berwarna menyelesaikan rancangan mewakili bahan

baku anorganik

Page 11

Page 12: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

Floor Mosaic                       Head of NE Staircase             Head of SW staircase Lantai

Mosaic Tangga Kepala NE SW tangga Kepala

Di ujung tangga keluar NE ada layar hias tanaman flowsheeting simbol standar dan di

kepala tangga SW layar diagram teknik kimia. Garners 'kepentingan dalam' tetes 'ini

direkam oleh penurunan berbagai bentuk terukir di jendela tangga utama Alkemis simbol

dapat ditemukan di tangan rel tangga pintu masuk [dan di lantai dari bangunan tahun

1926].

; Sebelum periode ini telah terjadi dua profesor di departemen;

Page 12

Page 13: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

FH Garner sebagai Kepala dan kursi kedua diadakan selama beberapa

waktu oleh Frank Morton sebelum pindah ke UMIST. . Steve Ellis diganti Morton dan

yang ketiga ditunjuk profesor sehingga selama 60's / 70's ada yang Davies sebagai Kepala

dengan Ellis dan Philip Garner, dalam staf akademik total sekitar 30. . [Penulis diangkat

pada tahun 1965] Dalam satu tahun ada total 350 siswa di departemen termasuk 15-20

pascasarjana diajarkan dan 50-60 mahasiswa PhD. . Undergraduate masuk berkisar 80-

110. Program yang ditawarkan adalah BSc Chemical Engineering, BSc Petroleum

Produksi, MSc Teknik dan Biologi Diploma Teknik Kimia [kursus konversi untuk non

insinyur kimia]

Pada tahun 1960 terdapat 5 BSc lulusan dalam produksi minyak

dibandingkan 65 BSc insinyur kimia. The 'minyak' derajat, asal-usul departemen, telah

menurun dan diikuti bubarnya akhir keberangkatan anggota memimpin staf untuk

Imperial College.

Kegiatan penelitian pada dasarnya ditentukan oleh kepentingan tertentu dari

masing-masing staf yang bekerja sendiri atau dalam kombinasi saat mereka memilih;

persyaratan Riset Penilaian Latihan itu belum datang. The main areas included Bidang

utama termasuk

Fenomena antarmuka

Kesetimbangan uap cair

Kolom penyulingan desain dan operasi

Ekstraksi gas superkritis

Reverse osmosis dan adsorpsi

Page 13

Page 14: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

Rheology

Applied katalisis

Perpindahan panas dan menjatuhkan

Biokimia / Bioteknologi

Biokimia / Bioteknologi kegiatan yang berkembang pada masa ini sebagai

kegiatan produksi minyak bumi menurun. . Ada sekitar 20 proyek yang sedang berjalan

di dalam 'Bio' termasuk fermentasi studi, kekuatan dinding sel, in-vitro produksi budaya

monoklonal antibodi dan berbagai sistem pengolahan biologis untuk masalah sampah

organik dan wastewaters.

. Ajaran itu sangat kuat terkait dengan kegiatan penelitian. Dalam periode

ini departemen terus menghasilkan lulusan, dalam jumlah sebelumnya tidak tercapai,

bahwa berbagai industri dan organisasi yang diperlukan. . Akhir 70's membawa pensiun

dari dua profesor, Steve Ellis dan Philip Garner. .

Sejarah Teknik Kimia di MIT

Page 14

Page 15: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

Akhir abad ke-19 asal

Sejarah teknik kimia di MIT adalah terikat dengan sejarah dari disiplin itu

sendiri Pada 1888, dipengaruhi oleh perkembangan di universitas-universitas Jerman dan

serangkaian kuliah tentang industri kimia Inggris praktek-praktek pelaksanaan yang

disajikan oleh George E. Davis di Manchester Sekolah Teknik di Inggris, profesor kimia

MIT Lewis M. Norton diciptakan Kursus X, pertama di dunia empat - teknik kimia tahun

kurikulum.

" Menggabungkan teknik mesin dengan industri kimia, Course X telah dirancang khusus,

menurut sebuah kursus kontemporer katalog, "untuk memenuhi kebutuhan siswa yang

menginginkan pelatihan umum di teknik mesin, dan pada saat yang sama untuk

mengabdikan sebagian waktu mereka untuk studi aplikasi kimia pada seni, terutama

kepada masalah-masalah teknik yang berhubungan dengan penggunaan dan pembuatan

produk kimia. "

Tahun 1891, Departemen Kimia diberikan tujuh gelar Sarjana untuk

Chemical Engineering, yang pertama mereka akan diberikan jenis mana saja. . Setelah

kematian Norton pada tahun 1893 pada usia 39, Profesor Frank H. Thorpe dipimpin

Kursus X melalui peningkatan terus popularitas. Thorpe's Outlines Industri Kimia, yang

diterbitkan pada tahun 1898, dianggap sebagai salah satu buku pertama dalam teknik

kimia Pekerjaan istilah "industri kimia" untuk menjelaskan proses industri diterapkan

Page 15

Page 16: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

dalam produksi bahan kimia; frase ini akan erat berkaitan dengan teknik kimia selama 50

tahun.

Kedua puluh

dan abad ke-

21

kepemimpinan

. Pada awal abad ke-20, William H. Walker memodifikasi kurikulum

dengan cara yang dengan jelas akan membedakan teknik kimia sebagai sebuah profesi. .

Walker, dengan alumni Arthur D. Little, mengembangkan ide tentang operasi unit

(orang-orang operasi dasar yang membentuk berbagai proses industri), riset laboratorium

yang didedikasikan untuk industri kimia dan proses, dan Sekolah Teknik Kimia Practice.

. Selama ini, Course X masih diajarkan di dalam Departemen Kimia. . Bukan hingga

1920 bahwa Departemen terpisah Teknik Kimia dibentuk dengan Warren K. Lewis

sebagai kepala. . Tiga tahun kemudian, Lewis, Walker, dan William H. McAdams,

bersama-sama dengan beberapa mahasiswa pascasarjana, dikembangkan Principles of

Chemical Engineering, sebuah buku berpengaruh yang dihitung unit operasi dan dengan

demikian memberikan insinyur alat untuk menganalisis proses-proses kimia.

Page 16

Page 17: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

Pada tahun 1924, MIT

menjadi sekolah pertama untuk

penghargaan Ph.D. . gelar dalam

teknik kimiaSejak saat itu,

Departemen Teknik Kimia telah

memimpin bangsa dalam pemberian

gelar pascasarjana. . Dengan hidup

sekitar 6.000 alumni, Departemen sejarah luar biasa masih hidup dan berlanjut untuk

membuat dampak dalam penelitian laboratorium, R & D perusahaan fasilitas, dan

universitas di seluruh dunia.

Ruang lingkup teknik kimia

Teknik kimia (Inggris: chemical engineering) adalah ilmu teknik atau

rekayasa yang mempelajari pemrosesan bahan mentah menjadi barang yang lebih

berguna, dapat berupa barang jadi ataupun barang setengah jadi. Ilmu teknik kimia

diaplikasikan terutama dalam perancangan dan pemeliharaan proses-proses kimia, baik

dalam skala kecil maupun dalam skala besar seperti pabrik. Insinyur teknik kimia yang

pekerjaannya bertanggung jawab terhadap perancangan dan perawatan proses kimia pada

Page 17

Page 18: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

skala pabrik dikenal dengan sebutan "insinyur proses" (process engineer). Selain itu,

insinyur teknik kimia juga terkait dengan penelitian dan pengembangan proses kimia.

Ruang lingkup teknik kimia sangatlah luas, melingkupi bidang

bioteknologi, nanoteknologi, hingga mineral. Bidang-bidang yang erat berhubungan

dengan teknik kimia antara lain teknik bioproses (atau teknik biokimia), teknik

biomedis, teknik biomolekular, kimia dan bioteknologi.

A.Bioteknologi

Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk

hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim,

alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini,

perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada

ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular,

mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya. Dengan kata lain,

bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam

proses produksi barang dan jasa.

Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan

tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti,

maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk

menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi

hewan. Di bidang medis, penerapan bioteknologi di masa lalu dibuktikan antara lain

Page 18

Page 19: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang

terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi

setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan alat ini, produksi antibiotik

maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.

Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara

negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi

semisal rekayasa genetika, kultur jaringan, rekombinan DNA, pengembangbiakan sel

induk, kloning, dan lain-lain. Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh

penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan,

seperti kanker ataupun AIDS. Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga

memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan

kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala. Di bidang

pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan

rekombinan DNA, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena

mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan

terhadap hama maupun tekanan lingkungan. Penerapan bioteknologi di masa ini juga

dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada

penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat

yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.

Kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi yang melingkupi

perkembangan teknologinya. Sebagai contoh, teknologi kloning dan rekayasa genetika

terhadap tanaman pangan mendapat kecaman dari bermacam-macam golongan.

Page 19

Page 20: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

B.Nanoteknologi

Nanoteknologi mencakup pengembangan teknologi dalam skala

nanometer, biasanya 0,1 sampai 100 nm (satu nanometer sama dengan seperseribu

mikrometer atau sepersejuta milimeter). Istilah ini kadangkala diterapkan ke teknologi

sangat kecil. Artikel ini membahas nanoteknologi, ilmu nano, dan nanoteknologi

molekular "conjecture".

Istilah nanoteknologi kadangkala disamakan dengan nanoteknologi

molekul (juga dikenal sebagai "MNT"), sebuah conjecture bentuk tinggi nanoteknologi

dipercayai oleh beberapa dapat dicapai dalam waktu dekat di masa depan, berdasarkan

nanosistem yang produktif. Nanoteknologi molekul akan memproduksi struktur tepat

menggunakan mechanosynthesis untuk melakukan produksi molekul. Nanoteknologi

molekul, meskipun belum ada, dipromosikan oleh para pendukungnya nantinya akan

memiliki dampak yang besar dalam masyarakat bila benar-benar terjadi.

C.Teknik Bioproses

Page 20

Page 21: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

Pengolahan limbah secara biologis merupakan salah satu aplikasi teknik

bioproses.

Teknik bioproses atau teknik biokimia (Bahasa Inggris: biochemical

engineering) adalah cabang ilmu dari teknik kimia yang berhubungan dengan

perancangan dan konstruksi proses produksi yang melibatkan agen biologi. Agensia

biologis dapat berupa mikroorganisme atau enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme.

Mikroorganisme yang digunakan pada umumnya berupa bakteri, khamir, atau kapang.

Teknik bioproses biasanya diajarkan sebagai suplemen teknik kimia karena persamaan

mendasar yang dimiliki keduanya. Kesamaan ini meliputi ilmu dasar keduanya dan

teknik penyelesaian masalah yang digunakan kedua jurusan. Aplikasi dari teknik

bioproses dijumpai pada industri obat-obatan, bioteknologi, dan industri pengolahan air.

D.Bioreaktor

Sebuah bioreaktor adalah suatu alat atau sistem yang mendukung aktivitas

agensia biologis. Dengan kata lain, sebuah bioreaktor adalah tempat berlangsungnya

proses kimia yang melibatkan mikroorganisme atau enzim yang dihasilkan oleh suatu

mikroorganisme. Bioreaktor dikenal juga dengan nama fermentor. Proses reaksi kimia

yang berlangsung dapat bersifat aerobik ataupun anaerobik. Sementara itu, agensia

biologis yang digunakan dapat berada dalam keadaan tersuspensi atau terimobilisasi.

Contoh reaktor yang menggunakan agensia terimobilisasi adalah bioreaktor dengan

unggun atau bioreaktor membran

Page 21

Page 22: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

Perancangan Bioreaktor

Perancangan bioreaktor adalah suatu pekerjaan teknik yang cukup

kompleks. Pada keadaan optimum, mikroorganisme atau enzim dapat melakukan

aktivitasnya dengan sangat baik. Keadaan yang mempengaruhi kinerja agensia biologis

terutama temperatur dan pH. Untuk bioreaktor dengan menggunakan mikroorganisme,

kebutuhan untuk hidup seperti oksigen, nitrogen, fosfat, dan mineral lainnya perlu

diperhatikan. Pada bioreaktor yang agensia biologisnya berada dalam keadaan

tersuspensi, sistem pengadukan perlu diperhatikan agar cairan di dalam bioreaktor

tercampur merata (homogen). Kesemua keadaan ini harus dimonitor dan dijaga agar

kinerja agensia biologis tetap optimum.

E.Teknik Biomedis

Teknik biomedis (Inggris:biomedical engineering/BME) adalah

pengaplikasian teknik dan prinsip teknik dalam bidang medis. Bidang ini

menggabungkan kemampuan desain dan pemecahan masalah seorang insinyur dengan

ilmu medis dan biologis. Hasil penggabungan ini membantu meningkatkan kesehatan

pasien dan kualitas hidup individu

Page 22

Page 23: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

F.Teknik molekular

Teknik molekular adalah suatu bentuk cara membuat molekul. Bidang ini

dapat membuat molekul dalam skala yang sangat kecil, biasanya satu molekul pada suatu

waktu. Molekul baru ini bisa berupa molekul yang tidak terapat secara alami, ataupun

suatu molekul yang stabil dalam rentang kondisi tertentu.

Proses teknik molekular adalah suatu proses yang sangat rumit dan sulit.

Bidang ini memerlukan manipulasi molekul secara manual dengan menggunakan

perangkat seperti scanning tunneling microscope. Tujuan dari teknik molekular adalah

diperolehnya molekul pembantu termodifikasi yang dapat mereplika diri sendiri. Oleh

karenanya, bidang ini dapat dilihat sebagai bidang presisi dari teknik kimia yang meliputi

teknik protein (suatu bidang yang menciptakan molekul protein). Teknik protein umum

berlangsung secara alami di biokimia.

Teknik molekular adalah suatu bagian penting dari penelitian farmakologi

dan ilmu material.

Page 23

Page 24: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

Ilmu Yang Mendasari Teknik Kimia

Teknik kimia selalu menitikberatkan pekerjaannya untuk menghasilkan

proses yang ekonomis. Untuk mencapai tujuan ini, seorang insinyur teknik kimia dapat

menyederhanakan atau memperumit aliran proses produksi untuk memperoleh proses

yang ekonomis. Selain melalui perancangan aliran proses produksi, seorang insinyur

teknik kimia juga dapat menghasilkan proses yang ekonomis dengan merancang kondisi

operasi. Beberapa reaksi kimia memiliki laju reaksi yang lebih tinggi pada tekanan atau

temperatur operasi yang lebih tinggi. Proses produksi amonia adalah contoh dari

pemanfaatan tekanan tinggi. Agar laju pembentukan amonia cepat, reaksi dilangsungkan

dalam suatu reaktor bertekanan tinggi.

Proses-proses kimia berlangsung dalam peralatan proses. Peralatan proses

umumnya merupakan satu unit operasi. Unit-unit operasi kemudian dirangkaikan untuk

melakukan berbagai kebutuhan dari sintesis kimia ataupun dari proses pemisahan. Pada

beberapa unit operasi, peristiwa sintesis kimia dan proses pemisahan berlangsung secara

bersamaan. Penggabungan dari keduanya ini bisa dilihat dari proses distilasi reaktif.

Ilmu-ilmu yang menjadi dasar dalam teknik kimia, antara lain adalah:

Neraca massa

Neraca energi

Peristiwa perpindahan massa, energi, momentum

Reaksi kimia

Page 24

Page 25: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

Termokimia

Termodinamika

Terdapat pula ilmu-ilmu pendukung yang teknik kimia, antara lain:

Mekanika fluida

Ilmu tentang material

Selain ilmu dasar dan ilmu pendukung, terdapat pula kemampuan-kemampuan dan

pengetahuan-pengetahuan aplikatif yang perlu dikuasai oleh seorang insinyur teknik

kimia, antara lain:

Pengendalian proses kimia

Instrumentasi

Perancangan proses kimia

Penanganan limbah pabrik

Prosedur keselamatan pabrik kimia

Evaluasi ekonomi pabrik kimia

Manajemen proyek

Page 25

Page 26: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

A.Neraca Massa

Neraca Massa adalah cabang keilmuan yang mempelajari kesetimbangan

massa dalam sebuah sistem. Dalam neraca massa, sistem adalah sesuatu yang diamati

atau dikaji. Neraca massa adalah konsekuensi logis dari Hukum Kekekalan Massa yang

menyebutkan bahwa di alam ini jumlah total massa adalah kekal; tidak dapat

dimusnahkan ataupun diciptakan. Contoh dari pemanfaatan neraca massa adalah untuk

merancang reaktor kimia, menganalisa berbagai alternatif proses produksi bahan kimia,

dan untuk memodelkan pendispersian polusi

Massa yang masuk ke dalam suatu sistem harus keluar meninggalkan sistem

tersebut atau terakumulasi di dalam sistem. Konsekuensi logis hukum kekekalan massa

ini memberikan persamaan dasar neraca massa :

[massa masuk] = [massa keluar] + [akumulasi massa]

dengan [massa masuk] merupakan massa yang masuk ke dalam sistem, [massa

keluar] merupakan massa yang keluar dari sistem, dan [akumulasi massa] merupakan

akumulasi massa dalam sistem. Akumulasi massa dapat bernilai negatif atau positif. Pada

umumnya, neraca massa dibangun dengan memperhitungkan total massa yang melalui

suatu sistem. Pada perhitungan teknik kimia, neraca massa juga dibangun dengan

memperhitungkan total massa komponen-komponen senyawa kimia yang melalui sistem

(contoh: air) atau total massa suatu elemen (contoh: karbon). Bila dalam sistem yang

dilalui terjadi reaksi kimia, maka ke dalam persamaan neraca massa ditambahkan

variabel [produksi] sehingga persamaan neraca massa menjadi:

Page 26

Page 27: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

[massa masuk] + [produksi] = [massa keluar] + [akumulasi massa]

Variabel [produksi] pada persamaan neraca massa termodifikasi merupakan laju

reaksi kimia. Laju reaksi kimia dapat berupa laju reaksi pembentukan ataupun laju reaksi

pengurangan. Oleh karena itu, variabel [produksi] dapat bernilai positif atau negatif.

Neraca massa dapat berjenis integral atau diferensial. Suatu neraca massa integral

menggunakan pendekatan kotak hitam dan berfokus pada karakteristik menyeluruh dari

sistem. Sementara itu, neraca massa diferensial berfokus pada detail yang terjadi dalam

sistem (yang juga mempengaruhi karakteristik menyeluruh). Untuk membuat suatu

neraca massa integral, pada awalnya harus diidentifikasi batasan sistem, bagaimana

sistem terhubung dengan lingkungan dan bagaimana lingkungan mempengaruhi sistem.

Pada beberapa sistem, batasan sistem dengan mudah dapat diidentifikasi. Contohnya

adalah suatu tangki reaktor dengan dinding tangki sebagai batas sistem. Pada tangki

reaktor ini, lingkungan mempengaruhi sistem melalui saluran masuk tangki dan saluran

keluar tangki. Untuk kasus seperti studi tanah perhutanan, penetapan vegetasi sebagai

eksternal atau internal sistem (pendefinisian batasan sistem) sangat tergantung dari fokus

dan tujuan studi yang dilakukan. Untuk membuat suatu neraca massa diferensial, pada

awalnya perlu diidentifikasi detail yang ada dalam sistem. Reaksi yang terjadi dalam

sistem dan senyawa kimia apa saja yang terlibat di dalamnya perlu dengan jelas

diketahui.

Page 27

Page 28: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

B.Neraca Energi

Neraca energi adalah cabang keilmuan yang mempelajari kesetimbangan

energi dalam sebuah sistem. Neraca energi dibuat berdasarkan pada hukum pertama

termodinamika. Hukum pertama ini menyatakan kekekalan energi, yaitu energi tidak

dapat dimusnahkan atau dibuat, hanya dapat diubah bentuknya. Perumusan dari neraca

energi suatu sistem mirip dengan perumusan neraca massa. Namun demikian, terdapat

beberapa hal yang perlu diperhatikan yaitu suatu sistem dapat berupa sistem tertutup

namun tidak terisolasi (tidak dapat terjadi perpindahan massa namun dapat terjadi

perpindahan panas) dan hanya terdapat satu neraca energi untuk suatu sistem (tidak

seperti neraca massa yang memungkinkan adanya beberapa neraca komponen). Suatu

neraca energi memiliki persamaan:

Energi masuk = Energi keluar + Energi akumulasi

Tidak seperti neraca massa yang memiliki variabel produksi, neraca energi tidak

memiliki variabel produksi. Hal ini disebabkan energi tidak dapat diproduksi, hanya

dapat diubah bentuknya. Namun demikian, bila terdapat suatu jenis energi diabaikan,

misalnya bila neraca dibuat dengan hanya memperhitungkan energi kalor saja, maka

persamaan neraca energi akan menjadi Kalor masuk + Kalor produksi = Kalor keluar +

Kalor akumulasidengan Kalor produksi bernilai negatif jika kalor dikonsumsi. Neraca

energi digunakan secara luas pada bidang ilmu murni seperti fisika, biologi, kimia dan

geografi.

Page 28

Page 29: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

C.Transfer Energi

Kerja mekanik didefinisikan sebagai "batas integral" gaya F sejauh s:

Persamaan di atas mengatakan bahwa kerja (W) sama dengan integral dari dot product

gaya ( ) di sebuah benda dan infinitesimal posisi benda ( ).

Jenis energy

Energi kinetik

Energi kinetik adalah bagian energi yang berhubungan dengan gerakan suatu benda.

Persamaan di atas menyatakan bahwa energi kinetik (Ek) sam dengan integral dari

dot product "velocity" ( ) sebuah benda dan infinitesimal momentum benda ( ).

Energi potensial

Energi internal adalah energi kinetik dihubungkan dengan gerakan molekul-molekul,

dan energi potensial yang dihubungkan dengan getaran rotasi dan energi listrik dari atom-

atom di dalam molekul. Energi internal seperti energi adalah sebuah fungsi keadaan yang

dapat dihitung dalam sebuah sistem.

Energi internal

Page 29

Page 30: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

Berlawanan dengan energi kinetik, yang adalah energi dari sebuah sistem

dikarenakan gerakannya, atau gerakan internal dari partikelnya, energi potensial dari

sebuah sistem adalah energi yang dihubungkan dengan konfigurasi ruang dari komponen-

komponennya dan interaksi mereka satu sama lain. Jumlah partikel yang mengeluarkan

gaya satu sama lain secara otomatis membentuk sebuah sistem dengan energi potensial.

Gaya-gaya tersebut, contohnya, dapat timbul dari interaksi elektrostatik (lihat hukum

Coulomb), atau gravitasi.

D.Reaksi Kimia

Uap hidrogen klorida dalam beker dan amonia dalam

tabung percobaan bereaksi membentuk awan amonium

klorida,

Portal Kimia

Reaksi kimia adalah suatu proses alam yang selalu menghasilkan antarubahan senyawa

kimia.[1] Senyawa ataupun senyawa-senyawa awal yang terlibat dalam reaksi disebut

sebagai reaktan. Reaksi kimia biasanya dikarakterisasikan dengan perubahan kimiawi,

dan akan menghasilkan satu atau lebih produk yang biasanya memiliki ciri-ciri yang

berbeda dari reaktan. Secara klasik, reaksi kimia melibatkan perubahan yang melibatkan

Page 30

Page 31: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

pergerakan elektron dalam pembentukan dan pemutusan ikatan kimia, walaupun pada

dasarnya konsep umum reaksi kimia juga dapat diterapkan pada transformasi partikel-

partikel elementer seperti pada reaksi nuklir.

Reaksi-reaksi kimia yang berbeda digunakan bersama dalam sintesis kimia untuk

menghasilkan produk senyawa yang diinginkan. Dalam biokimia, sederet reaksi kimia

yang dikatalisis oleh enzim membentuk lintasan metabolisme, di mana sintesis dan

dekomposisi yang biasanya tidak mungkin terjadi di dalam sel dilakukan.

Jenis-jenis reaksi

Beragamnya reaksi-reaksi kimia dan pendekatan-pendekatan yang dilakukan dalam

mempelajarinya mengakibatkan banyaknya cara untuk mengklasifikasikan reaksi-reaksi

tersebut, yang sering kali tumpang tindih. Di bawah ini adalah contoh-contoh klasifikasi

reaksi kimia yang biasanya digunakan.

Isomerisasi , yang mana senyawa kimia menjalani penataan ulang struktur tanpa

perubahan pada kompoasisi atomnya

Kombinasi langsung atau sintesis, yang mana dua atau lebih unsur atau senyawa

kimia bersatu membentuk produk kompleks:

N2 + 3 H2 → 2 NH3

Dekomposisi kimiawi atau analisis, yang mana suatu senyawa diurai menjadi

senyawa yang lebih kecil:

2 H2O → 2 H2 + O2

Page 31

Page 32: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

Penggantian tunggal atau substitusi, dikarakterisasikan oleh suatu unsur

digantikan oleh unsur lain yang lebih reaktif:

2 Na(s) + 2 HCl (aq) → 2 NaCl(aq) + H2(g)

Metatesis atau Reaksi penggantian ganda, yang mana dua senyawa saling berganti

ion atau ikatan untuk membentuk senyawa yang berbeda:

NaCl(aq) + AgNO3(aq) → NaNO3(aq) + AgCl(s)

Reaksi asam basa, secara luas merupakan reaksi antara asam dengan basa. Ia

memiliki berbagai definisi tergantung pada konsep asam basa yang digunakan.

Beberapa definisi yang paling umum adalah:

o Definisi Arrhenius: asam berdisosiasi dalam air melepaskan ion H3O+;

basa berdisosiasi dalam air melepaskan ion OH-.

o Definisi Brønsted-Lowry: Asam adalah pendonor proton (H+) donors;

basa adalah penerima (akseptor) proton. Melingkupi definisi Arrhenius.

o Definisi Lewis: Asam adalah akseptor pasangan elektron; basa adalah

pendonor pasangan elektron. Definisi ini melingkupi definisi Brønsted-

Lowry.

Reaksi redoks , yang mana terjadi perubahan pada bilangan oksidasi atom

senyawa yang bereaksi. Reaksi ini dapat diinterpretasikan sebagai transfer

elektron. Contoh reaksi redoks adalah:

2 S2O32−(aq) + I2(aq) → S4O62−(aq) + 2 I−(aq)

Yang mana I2 direduksi menjadi I- dan S2O32- (anion tiosulfat) dioksidasi

menjadi S4O62-.

Page 32

Page 33: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

Pembakaran , adalah sejenis reaksi redoks yang mana bahan-bahan yang dapat

terbakar bergabung dengan unsur-unsur oksidator, biasanya oksigen, untuk

menghasilkan panas dan membentuk produk yang teroksidasi. Istilah pembakaran

biasanya digunakan untuk merujuk hanya pada oksidasi skala besar pada

keseluruhan molekul. Oksidasi terkontrol hanya pada satu gugus fungsi tunggal

tidak termasuk dalam proses pembakaran.

C10H8+ 12 O2 → 10 CO2 + 4 H2O

CH2S + 6 F2 → CF4 + 2 HF + SF6

Disproporsionasi , dengan satu reaktan membentuk dua jenis produk yang berbeda

hanya pada keadaan oksidasinya.

2 Sn2+ → Sn + Sn4+

Reaksi organik , melingkupi berbagai jenis reaksi yang melibatkan senyawa-

senyawa yang memiliki karbon sebagai unsur utamanya.

E.Kinetika kimia

Laju reaksi suatu reaksi kimia merupakan pengukuran bagaimana konsentrasi ataupun

tekanan zat-zat yang terlibat dalam reaksi berubah seiring dengan berjalannya waktu.

Analisis laju reaksi sangatlah penting dan memiliki banyak kegunaan, misalnya dalam

teknik kimia dan kajian kesetimbangan kimia. Laju reaksi secara mendasar tergantung

pada:

Page 33

Page 34: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

Konsentrasi reaktan, yang biasanya membuat reaksi berjalan dengan lebih cepat

apabila konsentrasinya dinaikkan. Hal ini diakibatkan karena peningkatan

pertumbukan atom per satuan waktu,

Luas permukaan yang tersedia bagi reaktan untuk saling berinteraksi, terutama

reaktan padat dalam sistem heterogen. Luas permukaan yang besar akan

meningkatkan laju reaksi.

Tekanan , dengan meningkatkan tekanan, kita menurunkan volume antar molekul

sehingga akan meningkatkan frekuensi tumbukan molekul.

Energi aktivasi , yang didefinisikan sebagai jumlah energi yang diperlukan untuk

membuat reaksi bermulai dan berjalan secara spontan. Energi aktivasi yang lebih

tinggi mengimplikasikan bahwa reaktan memerlukan lebih banyak energi untuk

memulai reaksi daripada reaksi yang berenergi aktivasi lebih rendah.

Temperatur , yang meningkatkan laju reaksi apabila dinaikkan, hal ini dikarenakan

temperatur yang tinggi meningkatkan energi molekul, sehingga meningkatkan

tumbukan antar molekul per satuan waktu.

Keberadaan ataupun ketiadaan katalis. Katalis adalah zat yang mengubah lintasan

(mekanisme) suatu reaksi dan akan meningkatkan laju reaksi dengan menurunkan

energi aktivasi yang diperlukan agar reaksi dapat berjalan. Katalis tidak

dikonsumsi ataupun berubah selama reaksi, sehingga ia dapat digunakan kembali.

Untuk beberapa reaksi, keberadaan radiasi elektromagnetik, utamanya ultraviolet,

diperlukan untuk memutuskan ikatan yang diperlukan agar reaksi dapat bermulai.

Hal ini utamanya terjadi pada reaksi yang melibatkan radikal.

Page 34

Page 35: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

Laju reaksi berhubungan dengan konsentrasi zat-zat yang terlibat dalam reaksi.

Hubungan ini ditentukan oleh persamaan laju tiap-tiap reaksi. Perlu diperhatikan bahwa

beberapa reaksi memiliki kelajuan yang tidak tergantung pada konsentrasi reaksi. Hal ini

disebut sebagai reaksi orde nol.

F. Termokimia

Termokimia ialah cabang kimia yang berhubungan dengan hubungan

timbal balik panas dengan reaksi kimia atau dengan perubahan keadaan fisika. Secara

umum, termokimia ialah penerapan termodinamika untuk kimia. Termokimia ialah

sinonim dari termodinamika kimia.

Tujuan utama termodinamika kimia ialah pembentukan kriteria untuk ketentuan

penentuan kemungkinan terjadi atau spontanitas dari transformasi yang diperlukan.[1]

Page 35

Page 36: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

Dengan cara ini, termokimia digunakan memperkirakan perubahan energi yang terjadi

dalam proses-proses berikut:

1. reaksi kimia

2. perubahan fase

3. pembentukan larutan

Termokimia is terutama berkaitan dengan fungsi keadaan berikut ini yang ditegaskan

dalam termodinamika:

Energi dalam (U)

Entalpi (H).

Entropi (S)

Energi bebas Gibbs (G)

Ilmu Yang Mempelajari dan terapan Teknik Kimia

Disini kita akan belajar tentang berbagai hal yang berhubungan dengan

konveksi bahan menjadi produk, mulai dari kondisi operasi yang sesuai, alat-alat

Page 36

Page 37: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

pendukung, operasi-operasi yang tepat, reaksi kimia untuk menghasilkan konversi produk

itu, dan lain-lain. Selain itu, kamu juga akan mempelajari listrik, bahan konstruksi, dan

kerja mesin sebagai pengetahuan pendukung

Apa prinsip dasar dalam teknik kimia?

Prisip fundamental tekim yang terangkum dalam chemical engineering tools, merupakan

cara berpikir dalam tekim yang mencakup neraca masa, neraca panas, kesetimbangan,

proses-proses kecepatan, ekonomi, dan humanitas.

Apa manfaat tekim secara umum?

Secara umum tekim dapat digunakan untuk perancangan pabrik kimia secara cepat

dengan pemahaman dan analisis dari kemampuan-kemampuan, seperti neraca massa dan

neraca panas, termodinamika, operasi-operasi pemisahan bahan, proses-proses industri

secara umum, kinetika dan reaktor kimia, perpindahan panas, pengendalian proses,

perancangan alat, dan sebagainya.

Apa yang diolah di dalam pabrik kimia?

Dalam suatu pabrik kimia, inputnya adalah bahan baku yang disiapkan pada unit feed

preparation. Sedangkan, yang digunakan untuk tempat berlangsungnya reaksi kimia

adalah reaktor dengan suhu tertentu dan dengan memperhatikan kesetimbangan

reaksinya.

Terus, gimana proses yang terjadi dalam reaktor tersebut?

Di dalam reaktor terjadi proses konveksi yang disebut sintesis bahan. Proses yang terjadi,

yaitu konversi, pemisahan (pemurnian), sampai penyimpanan dan pengepakan (packing)

Page 37

Page 38: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

untuk dijual kepada konsumen. Secara umum proses tersebut terjadi di semua pabrik

kimia. Untuk mendapatkan produk yang banyak, maka harus memperhatikan suhu

reaktor, kesetimbangan dan jenis reaksinya (eksotermis dan endodermis), sehingga akan

didapatkan produk yang optimum.

Output tersebut digunakan untuk apa?

Secara umum tekim digunaan untuk merancang alat atau proses yang lebih efektif dan

ekonomis, sehingga dapat meningkatakan keuntungan suatu pabrik. Sebenarnya hasil dari

aplikasi tekim sangat beragam.

Apa yang harus dapat dilakukan sebagai seorang ahli tekkim?

Sebagai lulusan tekkim kita harus dapat menganalisis kelayakan operasi suatu pabrik, dan

dapat mengendalikan jalannya pabrik. Kamu juga harus dapat mencari ide proses yang

lebih ekonomis sekaligus merancang alatanya, sehingga dapat meningkatkan keuntungan

pabrik kimia tersebut.

Penelitian-penelitian apa yang bisa dipelajari di tekkim?

Penelitian Eksploratif. Penelitian ini bersifat coba-coba dan bisanya dilakukan

untuk menganti komponen lama dengan komponen baru pada suatu proses atau

unit operasi, misalnya mengganti pelarut (solvent) untuk ektraksi, mengganti

katalis, dan lain-lain. Dalam penelitian ini data-data pendukung yang tepat sangat

membantu keberhasilan penelitian

Page 38

Page 39: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

Penelitian Fundamental. Ini adalah jenis penelitian yang sanagt disarankan untuk

mahasiswa strata-1. Hasil penelitian ini berkaitan erat dengan tekkim sebagai

ilmu, diantaranya mencari koefisien transfer panas suatu emulsi, mencari

koefisien transfer massa suatu larutan, mencari permodelan peristiwa kritalisasi.

Selain itu, penelitian ini lebih mudah karena media penelitiannya sudah tertentu.

Penelitian Proses. Ini merupakan jenis penelitian yang sulit karena mencari

bagaimana proses yang lebih baik, sehingga dapat menurunkan biaya produksi,

meningkatkan kualitas hasil, dan sebagainya.

Apa saja bidang lain yang bisa dijadiin objek penelitian dalam teknik kimia?

Polimer. Polimer adalah senyawa kimia karbon berantai panjang. Misalnya, pembuatan

plastik biodegradable yang ramah lingkungan, sintesis polimer, pendaurulangan polimer,

dan sebagainya.

Minyak Bumi. Ditekkim kamu juga aan mempelajari minyak bumi, walaupun tidak

mendalam. Penelitian yang bisa dilakukan, misalnya pembuatan aspal epure dari ekstrasi

aspal buton, pembuatan biodisiel, pirolisis batu bara, dan sebagainya.

Bahan Makanan. Aplikasi unit operasi dan unit proses juga dapat diterapkan pada

pengolahan makanan. Penelitian yang ditujukan untuk membantu industri pangan

menyediakan bahan pangan yang aman, ekonomis, lezat, dan bergizi.

Keramik. Penelitian tentang keramik merupakan bagian penelitian material engineering

untuk menghasilkan material-material baru yang dapat digunakan untuk keperlua khusus.

Contoh penelitian di bidang ini adalah pemanfaatan cangkang telur untuk glasir,

Page 39

Page 40: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

peningkatan mutu keramik menggunakan abu tulang, pembuatan semen murah dari abu

sekam, pembuatan genteng ringan dengan memanfaatkan abu terbang batu bara, dan

sebagainya.

Operasi Tekkim. Penelitiannya berkaitan dengan penelitian fundamental dan aplikatif

tentang perpindahan massa, perpindahan panas, aliran fluida, dan pemisahan bahan.

Topik bahasanya yang diteliti, misalnya dekolorisasi minyak goreng atau degredasi dan

perpindahan massa pestisida di alam.

Proses Kimia. Tujuan penelitian ini adalah menghasilkan suatu produk yang berharga

dari hasil pengolahan sumber daya alam. Topik yang dapat diangkat, misalnya

pemungutan perak dari cairan cuci cetak film dengan proses elektrolisis dan alkoholisis

minyak nabati.

Prospek Kerja untuk Lulusan Teknik Kimia

Teknik Kimia merupakan program studi yang mempelajari teknologi

perancangan pabrik. Pabrik yang dirancang dapat berupa pabrik kimia, bioproses,

makanan, dan masih banyak yang lainnya. Hampir seluruh pabrik yang ada di dunia

dirancang oleh sarjana Teknik Kimia. Perancangan pabrik yang dimaksud disini adalah

merancang proses-proses yang terjadi dalam pabrik, seperti perancangan reaksi dalam

reaktor untuk menghasilkan produk yang diharapkan, sistem penggunaan sumber daya

yang ada di pabrik, pengendalian proses, dan lain sebagainya.

Page 40

Page 41: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

Bukan hanya perancangan pabrik, di sini teman-teman juga akan

mempelajari bagaimana membuat proses kimia atau biologis yang terjadi baik dalam

pabrik maupun luar pabrik menjadi lebih cepat dan efisien agar sesuai dengan yang

diharapkan. Contoh sederhana yang sering ditemui dalam kehidupan kita sehari-hari

adalah proses fermentasi, seperti pembuatan yoghurt, roti, keju, kecap dan lainnya.

Contoh lainnya adalah pemurnian minyak bumi dan gas alam, proses produksi bensin,

solar, biofuel.

Mulai tahun 2003, program studi Teknik Kimia membuka jalur studi baru,

sehingga menjadikan program studi Teknik Kimia terdiri atas tiga jalur studi baru, yaitu

TKU (Teknologi Kimia Umum), BP (Bioproses), dan TP (Teknologi Pangan). Program

studi Teknik Kimia membutuhkan kemampuan dasar berupa pengetahuan fisika, kimia,

matematika dan biologi (khusus untuk jalur studi bioproses dan teknologi pangan).

Saat ini, kebutuhan dunia akan industri akan terus meningkat, sehingga

kemampuan seorang sarjana Teknik Kimia untuk menangani masalah industri sangatlah

luas. Adanya isu industrialisasi yang bersih membuat tantangan baru bagi seorang sarjana

Teknik Kimia, tetapi hal itu justru makin memperluas cakupan bidang Teknik Kimia

karena pada program studi Teknik Kimia juga dipelajari materi tentang mewujudkan

pembangunan berkelanjutan (sustainable development).

Seorang sarjana Teknik Kimia pada prakteknya akan diminta untuk

merancang proses pabrik yang baru ataupun memperbaiki proses yang telah ada. Pada

awalnya, sarjana Teknik Kimia memulai pekerjaan dengan perancangan neraca massa

yang terjadi dalam proses suatu pabrik. Pada tahap ini, dapat dicari kapasitas produksi,

Page 41

Page 42: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

berapa bahan baku yang dibutuhkan, hingga akhirnya berapa jumlah produksi barang

yang dihasilkan. Dalam perancangan proses industri, sudah tentu harus diperhatikan

faktor-faktor lainnya, seperti keandalan proses produksi, apakah terlalu mahal atau sudah

cukup murah, juga faktor keamanan pabrik, agar tidak terjadi kecelakaan dalam pabrik,

seperti ledakan dan sebagainya. Pada tahap selanjutnya, dilakukan perancangan

(bio)reaktor, perancangan sistem perpipaan, penentuan sistem penggunaan sumber daya

dan pengendalian proses. Jika proses produksi menghasilkan limbah, seorang sarjana

Teknik Kimia harus merancang sistem pengolahan limbah agar tidak merugikan

lingkungan. Selain itu, seorang sarjana Teknik Kimia kuga dapat ditugaskan untuk

melakukan peningkatan kapasitas produksi pabrik, misalnya dari 500 ton/tahun menjadi

1000 ton/tahun.

  Seorang alumni Teknik Kimia dapat memiliki prospek kerja yang cukup

luas, seperti pada industri atau bidang sebagai berikut :

Industri Proses Kimia (misal Industri pupuk, pengolahan minyak bumi, kertas,

polimer, gas, logam, , obat-obatan,Industri Petrokimia,Industri Makanan dan

Minuman,Industri Plastik, , Tekstil,Industri Sabun, Diterjen, Pasta

gigi,dan,Industri Keramik, Perekat, dan Gelas,Industri Penyamakan

Kulit,Industri Semen, dan Pestisida,Industri Agro Industri,Industri

Pertambangan,dll)

Pabrik Pengelolaan Proses Kimia

Jasa Rekayasa (Perancangan proses kimia, pengadaan peralatan pabrik,

pengadaan bahan konstruksi, pembangunan pabrik kimia)

Page 42

Page 43: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

Instansi Pemerintah

Instansi Pendidikan

Instansi / lembaga penelitian

Bank /Wirausaha

Tenaga Edukatif

Kesimpulan

Jadi,teknik Kimia adalah ilmu teknik atau rekayasa yang mempelajari

pemrosesan bahan mentah menjadi barang yang lebih berguna, dapat berupa

barang jadi ataupun barang setengah jadi. Ilmu teknik kimia diaplikasikan

Page 43

Page 44: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

terutama dalam perancangan dan pemeliharaan proses-proses kimia, baik dalam

skala kecil maupun dalam skala besar seperti pabrik.

Teknik Kimia merupakan program studi yang mempelajari teknologi

perancangan pabrik. Pabrik yang dirancang dapat berupa pabrik kimia, bioproses,

makanan, dan masih banyak yang lainnya. Hampir seluruh pabrik yang ada di

dunia dirancang oleh sarjana Teknik Kimia. Perancangan pabrik yang dimaksud

disini adalah merancang proses-proses yang terjadi dalam pabrik, seperti

perancangan reaksi dalam reaktor untuk menghasilkan produk yang diharapkan,

sistem penggunaan sumber daya yang ada di pabrik, pengendalian proses, dan lain

sebagainya.

Saat ini, kebutuhan dunia akan industri akan terus meningkat, sehingga

kemampuan seorang sarjana Teknik Kimia untuk menangani masalah industri

sangatlah luas. Adanya isu industrialisasi yang bersih membuat tantangan baru

bagi seorang sarjana Teknik Kimia, tetapi hal itu justru makin memperluas

cakupan bidang Teknik Kimia karena pada program studi Teknik Kimia juga

dipelajari materi tentang mewujudkan pembangunan berkelanjutan .Seorang

alumni Teknik Kimia dapat memiliki prospek kerja yang cukup luas.Mulain dari

industry-industri sampai instansi pemerintah.

Daftar Pustaka

Www.Google.com

Www.Wikipedia.org.co.id

Page 44

Page 45: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

TEKNIK KIMIA

Page 45

Page 46: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

OlehMANUEL SIREGAR

0915041034

FAKULTAS TEKNIKJURUSAN TEKNIK KIMIAUNIVERSITAS LAMPUNG

2009

Page 46

Page 47: Manuel Siregar Teknik Kimia 3

Page 47