Teknik kimia

Artikel ini membutuhkan lebih banyak rujukan. Mohon bantu kami mengembangkan artikel ini dengan cara menambahkan rujukan ke sumber tepercaya. Pernyataan tak bersumber bisa saja dipertentangkan dan dihapus. Cari sumber: "Teknik kimia" – berita · surat kabar · buku · cendekiawan · JSTOR

Bagian dari rangkaian pembahasan mengenai
Teknik Kimia
Garis besar Sejarah Indeks
Prinsip dasar
Industri Rekayasawan Proses Satuan operasi Kinetika Fenomena perpindahan
Satuan proses
Pabrik kimia Reaktor kimia Proses pemisahan
Aspek
Perpindahan massa Perpindahan panas Dinamika fluida Perancangan proses Pengendalian proses Termodinamika kimia Teknik reaksi Keselamatan proses
Glosarium
Glosarium kimia Glosarium teknik A–L M–Z
Kategori
l b s

Teknik kimia atau rekayasa kimia (bahasa Inggris:chemical engineering) adalah cabang ilmu teknik 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 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 di antaranya: 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.

Sejarah

Teknik kimia pertama kali muncul pada pengembangan unit operasi, salah satu konsep dasar dari teknik kimia modern sekarang. Sebagian besar penulis setuju bahwa Davis menemukan unit operasi tetapi tidak dikembangkan secara pesat. Ia memberikan serangkaian kuliah tentang unit operasi di Technical School Manchester (Universitas Manchester hari ini) pada tahun 1887, Ia dianggap sebagai salah satu yang paling awal mengajarkan teknik kimia. Tiga tahun sebelum kuliah Davis, Henry Edward Armstrong mengajarkan program teknik kimia di City and Guilds of London Institute, tetapi Armstrong "gagal" karena lulusannya tidak menarik bagi pengusaha. Pengusaha pada waktu itu lebih suka menyewa ahli kimia dan insinyur mekanik. Program teknik kimia yang ditawarkan oleh Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Amerika Serikat, Universitas Owen di Manchester, Inggris dan University College London juga mengalami kegagalan dengan alasan yang sama.

Mulai tahun 1888, Lewis M. Norton mengajar di MIT kursus teknik kimia pertama di Amerika Serikat. Tentu saja Norton adalah kontemporer dan pada dasarnya apa yang diajarkannya sama dengan kursus Armstrong. Kedua kursus, bagaimanapun, hanya menggabungkan pelajaran kimia dan mesin. "Para praktisi mengalami kesulitan meyakinkan pengusaha bahwa mereka adalah insinyur dan juga ahli kimia, bahwa mereka tidak hanya ahli kimia." Kursus unit operasi diperkenalkan William Hultz Walker pada tahun 1905. Pada awal tahun 1920-an, unit operasi menjadi aspek penting dari teknik kimia di MIT dan universitas lain di AS, serta di Imperial College London. The American Institute of Chemical Engineers (AIChE), yang didirikan pada tahun 1908, memainkan peran kunci dalam membuat teknik kimia dianggap sebagai ilmu mandiri, dan bahwa unit operasi menjadi salah satu pusat penting di dalam teknik kimia. Misalnya, mendefinisikan teknik kimia menjadi "ilmu teknik kimia itu sendiri, pada dasarnya ... unit operasi" dalam laporan 1922, telah menerbitkan daftar lembaga akademik yang menawarkan program studi teknik kimia "yang benar". Sementara itu, Inggris pun mempromosikan teknik kimia sebagai ilmu yang berbeda di Eropa dan mulai membentuk Lembaga Insinyur Teknik Kimia (IChemE) pada tahun 1922.

Konsep baru dan inovasi

Pada tahun 1940-an, menjadi jelas bahwa unit operasi saja tidak cukup dalam merancang reaktor kimia. Sementara dominasi unit operasi dalam kursus teknik kimia di Inggris dan Amerika Serikat terus berlanjut sampai tahun 1960-an, fenomena perpindahan mulai mengalami fokus yang lebih besar. Seiring dengan konsep baru lainnya, sistem proses seperti rekayasa, "paradigma kedua teknik kimia" mulai didefinisikan. Fenomena perpindahan memberikan pendekatan analitis untuk teknik kimia, sementara sistem proses difokuskan pada unsur-unsur sintetis, seperti sistem kontrol dan desain proses. Perkembangan teknik kimia sebelum dan sesudah Perang Dunia II dipicu terutama oleh industri petrokimia, tetapi kemajuan dalam bidang lain juga dibuat. Kemajuan dalam rekayasa biokimia terjadi pada tahun 1940-an, misalnya, menemukan aplikasi dalam industri farmasi, dan memungkinkan untuk produksi massal dari berbagai antibiotik, termasuk penisilin dan streptomisin. Sementara itu, kemajuan dalam ilmu polimer dimulai pada tahun 1950-an yang akhirnya menuju "era plastik".

Kemajuan terkini

Kemajuan dalam ilmu komputer memungkinkan aplikasi untuk merancang dan mengelola pabrik, menyederhanakan perhitungan dan gambar-gambar yang sebelumnya harus dilakukan secara manual. Penyelesaian Proyek Genom Manusia juga dilihat sebagai perkembangan utama, tidak hanya teknik kimia tetapi juga rekayasa genetika dan genomik juga.

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."

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 rekayasawan kimia, antara lain:

• Pengendalian proses kimia
• Instrumentasi
• Perancangan proses kimia
• Penanganan limbah pabrik
• Tata laksana keselamatan pabrik kimia
• Pengelolaan 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 pemrosesan mineral.

Referensi

Pranala luar

• Portal kimia

• (Inggris) Learning Chemical Engineering Software Diarsipkan 14 Februari 2021 di Wayback Machine
• (Inggris) Chemical Engineers' Resource Page Diarsipkan 26 November 2007 di Wayback Machine
• (Inggris) Chemical Engineering sites (dmoz Open Directory Project) Diarsipkan 14 Juni 2006 di Wayback Machine
• (Inggris) Chemical Engineering software (dmoz Open Directory Project) Diarsipkan 16 April 2006 di Wayback Machine
• (Inggris) Academic Chemical Engineering Sites all over the World Diarsipkan 28 Maret 2006 di Wayback Machine
• (Inggris) Chemical Engineering Useful Resources Diarsipkan 13 Maret 2006 di Wayback Machine
• (Inggris) American Institute of Chemical Engineers (USA)
• (Inggris) Institution of Chemical Engineers (UK)
• (Inggris) Engineers Australia (AUS)
• (Inggris) Job Search For Chemical Engineers

l b s Keteknikan
Sejarah Garis Besar Daftar cabang ilmu keteknikan
Spesialisasi dan Interdisipliner	Teknik Sipil Arsitektur Pantai Konstruksi Gempa Teknik Lingkungan Ekologis Sanitasi Geologi Geoteknik Hidraulika Pertambangan Lepas pantai Sungai Struktural Transportasi Mekanikal Akustik Dirgantara Otomotif Energi HVAC Manufaktur Kelautan Arsitektur Angkatan Laut Perkeretaapian Olahraga Tribologi Mekatronika Optika Teknik Elektro dan Teknik Elektronika Penyiaran Komputer Garis Besar Kontrol Elektromekanika Elektronik Avionik Gelombang mikro Optik Fotonik Tenaga Frekuensi radio Tekomunikasi Elektronika analog Elektronika digital Kimia Biokimia Biologis Biomaterial Sumber daya hayati Genetik Biologi sintetis Jaringan Elektrokimia Makanan Molekuler Kertas Perminyakan Proses Reaksi Bioteknik Material Molekul Teknik reaksi Termodinamika Fenomena Transportasi Teknik Nuklir Reaktor Kedokteran nuklir Senjata Teknik Biomedis Alat medis Bioinformatika Prostesis Farmasi Genetika Jaringan Klinis Neuro Rehabilitasi Teknologi kesehatan Interdisipliner Lingkungan Industri Material Militer Proyek Sistem Lainnya Pertanian Audio Jasa bangunan MEP Rekayasa Kebumian Korosi Desain Manajemen teknik Matematika teknik Teknik Fisika Bahan peledak Fasilitas Kebakaran Geomatika Industri Informasi Logistik Bahan Keramik Logam Plastik Polimer Permukaan Mekatronika Robotika Militer Nanoteknologi Ontologi Pengemasan Perpipaan Privasi Keselamatan Survei Keamanan Perangkat Lunak Sistem Tekstil
Pendidikan teknik	Sarjana Teknik Magister Teknik Doktor Teknik Gelar Insinyur Studi Teknik
Topik terkait	Insinyur
Glosarium	Rekayasa A–L M–Z Teknik dirgantara Teknik sipil Teknik elektro dan elektronika Teknik mesin Teknik Struktural
Category Commons Wikiproject Portal

Basis data pengawasan otoritas
Internasional	GND FAST
Nasional	Amerika Serikat Prancis Data BnF Jepang Republik Ceko Spanyol Israel
Lain-lain	NARA Yale LUX