Teknik kimia (Inggris: chemical engineering) adalah cabang 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 skala pabrik dikenal dengan sebutan "insinyur proses" (process engineer). Selain itu, insinyur teknik kimia modern juga melakukan penelitian yang bertujuan untuk menemukan material-material dan teknik-teknik baru, yang kadang-kadang juga berhubungan dengan berbagai disiplin ilmu lainnya, seperti nanoteknologi, sel bahan bakar, dan teknik biomedis. [1] Pada teknik kimia, ada 2 subgrup besar yang diantaranya: 1) mendesain, membangun, dan mengoperasikan pembangkit/pabrik dan proses-proses kimia di dalamnya dan 2) mengembangkan substansi baru atau pengembangan dari substansi sebelumnya pada berbagai produk yang rentangnya mulai dari makanan dan minuman sampai kosmetik, pembersih, dan obat-obatan.
Contoh
Berikut ini adalah contoh yang mengilustrasikan peran seorang insinyur teknik kimia di pabrik:
“Perbedaan antara teknik kimia dan kimia dapat diilustrasikan dengan mengambil contoh proses produksi jus jeruk. Seorang ahli kimia akan berusaha untuk meneliti metode-metode ekstraksi jus jeruk. Metode yang paling sederhana yang mungkin ditemukan adalah memotong jeruk menjadi dua bagian dan kemudian memerasnya. Metode yang lebih rumit adalah dengan cara mengupas kulit jeruk dan kemudian menghancurkan jeruk untuk memperoleh jusnya.
Sebuah perusahaan kemudian menginstruksikan seorang insinyur teknik kimia untuk merancang pabrik penghasil jus jeruk dengan kapasitas produksi beberapa ribu ton jus per tahun. Insinyur tersebut akan menganalisis proses-proses produksi yang mungkin dan kemudian mengevaluasi keekonomisan setiap proses yang mungkin. Walaupun metode produksi jus dengan cara memeras sangat sederhana, proses ini tidak ekonomis karena memerlukan ribuan orang untuk mencapai target produksi. Oleh karena itu, metode lain akan dipilih (mungkin metode pengupasan dan penghancuran). Dari contoh ini, dapat dilihat bahwa proses produksi yang paling sederhana dalam skala laboratorium belum tentu merupakan metode paling ekonomis pada suatu pabrik."
“Perbedaan antara teknik kimia dan kimia dapat diilustrasikan dengan mengambil contoh proses produksi jus jeruk. Seorang ahli kimia akan berusaha untuk meneliti metode-metode ekstraksi jus jeruk. Metode yang paling sederhana yang mungkin ditemukan adalah memotong jeruk menjadi dua bagian dan kemudian memerasnya. Metode yang lebih rumit adalah dengan cara mengupas kulit jeruk dan kemudian menghancurkan jeruk untuk memperoleh jusnya.
Sebuah perusahaan kemudian menginstruksikan seorang insinyur teknik kimia untuk merancang pabrik penghasil jus jeruk dengan kapasitas produksi beberapa ribu ton jus per tahun. Insinyur tersebut akan menganalisis proses-proses produksi yang mungkin dan kemudian mengevaluasi keekonomisan setiap proses yang mungkin. Walaupun metode produksi jus dengan cara memeras sangat sederhana, proses ini tidak ekonomis karena memerlukan ribuan orang untuk mencapai target produksi. Oleh karena itu, metode lain akan dipilih (mungkin metode pengupasan dan penghancuran). Dari contoh ini, dapat dilihat bahwa proses produksi yang paling sederhana dalam skala laboratorium belum tentu merupakan metode paling ekonomis pada suatu pabrik."
Penjelasan Umum
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
- 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
Teknik Kimia Modern
Pada masa sekarang ini, teknik kimia terlibat dalam proses
pengembangan dan proses produksi produk yang sangat beragam.
Produk-produk ini meliputi material berunjuk kerja tinggi untuk
keperluan antariksa, otomotif, biomedis, elektronik, lingkungan, dan militer. Contoh produk yang dihasilkan adalah serat yang sangat kuat, bahan tekstil, pelekat, material komposit untuk kendaraan, material yang aman digunakan untuk implan, dan obat-obatan.
Bidang terkait
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.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar