Teknik Kimia

TEKNIK KIMIA

Apa itu Teknik Kimia ?

Teknik Kimia adalah suatu cabang ilmu teknik/rekayasa yang mempelajari pemrosesan barang mentah menjadi barang yang berguna secara ekonomis, dengan langkah-langkah yang melibatkan peristiwa kimia, biologis atau fisis sehingga mengalami perubahan tingkat wujud, kandungan energi, atau komposisi. Pada dasarnya ilmu Teknik Kimia merupakan aplikasi dari ilmu kimia dengan menggabungkan kaidah-kaidah engineering serta memasukkan faktor-faktor ekonomi dan sosial dalam aplikasi industrinya. Ilmu Teknik Kimia digunakan terutama untuk merancang dan memelihara proses-proses kimia, baik dalam skala kecil maupun dalam skala besar seperti pabrik.

Teknik Kimia ini sangat berbeda dengan Kimia Dasar, bukan hanya dalam pengertiannya saja namun juga dalam pelajaran yang diajarkannya. Contohnya saja dalam hal belajar, di Teknik Kimia kita tidak akan bertemu dengan pelajaran meneliti suatu zat atau menemukan zat-zat baru yang biasa dilakukan oleh Kimia Dasar. Namun kita akan lebih difokuskan untuk mengaplikasikan dan mengembangkan zat-zat yang sudah diketemukan sebelumnya. Memang secara tidak langsung teknik kimia tidak menemukan hal baru dalam dunia zat, namun dalam konteks produksi bahan-bahan jadi, teknik kimialah yang berperan penting dalam menguasai bidang produksi di dalam kehidupan sehari-hari. Seperti halnya membuat sebuah sabun, mungkin banyak orang yang beranggapan bahwa sabun diketemukan oleh orang Kimia Dasar, namun sebenarnya orang yang mengolah bahan menjadi sabun dengan harga ekonomis itu hanya dilakukan oleh orang Teknik Kimia.

Pengertian Teknik Kimia

           Menurut Bahasa atau asal katanya, Teknik adalah proses atau cara membuat sesuatu, sedangkan Kimia adalah bahan-bahan yang bersifat biologis maupun fisis yang sering digunakan oleh manusia didalam kehidupannya sehari-hari. Jika di gabung maka teknik kimia menurut bahasa adalah proses/cara membuat sesuatu yang bahan dasanya berupa zat baik bersifat biologis maupun fisis yang sering diketemukan dalam kehidupan sehari-hari.
          

Menurut Pandangan Umum serta perkuliahan, Teknik kimia atau yang biasa disebut 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 perusahaan-perusahaan yang berbahan dasar kimia. Insinyur teknik kimia yang pekerjaannya bertanggung jawab terhadap perancangan dan perawatan proses kimia pada skala pabrik dikenal dengan sebutan “insinyur proses” (process engineer).

           Menurut pandangan penulis sendiri, Teknik Kimia adalah suatu ilmu tentang rekayasa bahan kimia yang memproses bahan mentah menjadi bahan jadi dengan mengutamakan unsur ekonomis dan dapat juga dikatakan ilmu ini adalah induknya semua ilmu yang diketemukan dalam kehidupan sehari-hari.

Ruang Lingkup Teknik Kimia

           Ruang Lingkup teknik kimia sangatlah luas, mereka bukan hanya menitikberatkan pekerjaannya untuk menghasilkan proses yang ekonomis namun juga bagaimana menghadapi kendala-kendala yang akan dihadapi selama proses berlangsung. 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 temperature 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 sintesa kimia ataupun dari proses pemisahan. Pada beberapa unit operasi, peristiwa sintesa kimia dan proses pemisahan berlangsung secara bersamaan. Penggabungan dari keduanya ini bisa dilihat dari proses distilasi reaktif. Semua ini hanya dapat dilakukan oleh orang-orang yang menguasai bidang teknik kimia.

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

v 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. Jenis Neraca Massa : 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).

v Neraca Energi

Neraca Energi adalah cabang ke ilmuan 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

v Peristiwa Perpindahan Massa

Massa adalah sifat fisika dari suatu benda, yang secara umum dapat digunakan untuk mengukur banyaknya materi yang terdapat dalam suatu benda. Massa merupakan konsep utama dalam mekanika klasik dan subyek lain yang berhubungan. Dalam Sistem Internasional, SI, massa diukur dalam satuan kilogram. Alat yang digunakan untuk mengukur massa biasanya adalah timbangan. Tidak seperti berat, massa disetiap tempat selalu sama. Misalnya: massa kita ketika di bumi dan di bulan sama, akan tetapi berat kita di bumi dan di bulan berbeda. Hubungan antara massa dan berat adalah massa*(percepatan gravitasi) merupakan berat.
F= m*g.

F adalah force atau gaya/berat, m adalah massa, dan g adalah percepatan gravitasi (daya tarik bumi). Beberapa orang menuliskan rumus tersebut dalam bentuk W=m*g, di mana W menyatakan weight atau berat/gaya.

v Reaksi Kimia

Reaksi kimia adalah suatu reaksi antar senyawa kimia atau unsur kimia yang melibatkan perubahan struktur dari molekul, yang umumnya berkaitan dengan pembentukan dan pemutusan ikatan kimia. Dalam suatu reaksi kimia terjadi proses ikatan kimia, di mana atom zat mula-mula (edukte) bereaksi menghasilkan hasil (produk). Berlangsungnya proses ini dapat memerlukan energi (reaksi endotermal) atau melepaskan energi (reaksi eksotermal). Ciri – ciri reaksi kimia :
– Terbentuknya endapan
– Terbentuknya gas
– Terjadinya perubahan warna
– Terjadinya perubahan suhu atau temperatur
Kecepatan Reaksi, Ada beberapa hal yang mempengaruhi kecepatan reaksi antara lain :

1. Kecepatan Reaksi dipengaruhi oleh ukuran partikel/zat

2. Kecepatan Reaksi dipengaruhi oleh suhu atau temperature

v 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.
Dengan cara ini, termokimia digunakan memperkirakan perubahan energi yang terjadi dalam proses-proses berikut :
1. reaksi kimia
2. perubahan fase
3. pembentukan larutan
Termokimia ini terutama berkaitan dengan fungsi keadaan, berikut ini yang ditegaskan dalam termodinamika :
· Energi dalam (U)
· Entalpi (H).
· Entropi (S)
· Energi bebas Gibbs (G)

v Termodinamika

Termodinamika (bahasa Yunani: thermos = ‘panas’ and dynamic = ‘perubahan’) adalah fisika energi , panas, kerja, entropi dan kespontanan proses. Termodinamika berhubungan dekat dengan mekanika statistik di mana banyak hubungan termodinamika berasal. Pada sistem di mana terjadi proses perubahan wujud atau pertukaran energi, termodinamika klasik tidak berhubungan dengan kinetika reaksi (kecepatan suatu proses reaksi berlangsung). Karena alasan ini, penggunaan istilah “termodinamika” biasanya merujuk pada termodinamika setimbang. Dengan hubungan ini, konsep utama dalam termodinamika adalah proses kuasistatik, yang diidealkan, proses “super pelan”. Proses termodinamika bergantung waktu dipelajari dalam termodinamika tak setimbang. Karena termodinamika tidak berhubungan dengan konsep waktu, telah diusulkan bahwa termodinamika setimbang seharusnya dinamakan termostatik. Hukum termodinamika kebenarannya sangat umum, dan hukum-hukum ini tidak bergantung kepada rincian dari interaksi atau sistem yang diteliti. Ini berarti mereka dapat diterapkan ke sistem di mana seseorang tidak tahu apa pun kecuali perimbangan transfer energi dan wujud di antara mereka dan lingkungan. Hukum-hukum Dasar Termodinamika Terdapat empat Hukum Dasar yang berlaku di dalam sistem termodinamika, yaitu:

· Hukum Awal (Zeroth Law) Termodinamika
Hukum ini menyatakan bahwa dua sistem dalam keadaan setimbang dengan sistem ketiga, maka ketiganya dalam saling setimbang satu dengan lainnya.

· Hukum Pertama Termodinamika
Hukum ini terkait dengan kekekalan energi. Hukum ini menyatakan perubahan energi dalam dari suatu sistem termodinamika tertutup sama dengan total dari jumlah energi kalor yang disuplai ke dalam sistem dan kerja yang dilakukan terhadap sistem.

· Hukum kedua Termodinamika
Hukum kedua termodinamika terkait dengan entropi. Hukum ini menyatakan bahwa total entropi dari suatu sistem termodinamika terisolasi cenderung untuk meningkat seiring dengan meningkatnya waktu, mendekati nilai maksimumnya.

· Hukum ketiga Termodinamika

Hukum ketiga termodinamika terkait dengan temperatur nol absolut. Hukum ini menyatakan bahwa pada saat suatu sistem mencapai temperatur nol absolut, semua proses akan berhenti dan entropi sistem akan mendekati nilai minimum. Hukum ini juga menyatakan bahwa entropi benda berstruktur kristal sempurna pada temperatur nol absolut bernilai nol.

Ruang Lingkup yang menjadi pendukung Teknik Kimia yaitu Mekanika fluida dan Material. Mekanika fluida adalah subdisiplin dari mekanika kontinum yang mempelajari fluida (yang dapat berupa cairan dan gas). Mekanika fluida dapat dibagi menjadi fluida statis dan fluida dinamis. Fluida statis mempelajari fluida pada keadaan diam sementara fluida dinamis mempelajari fluida yang bergerak.

Mekanika fluida mengasumsikan bahwa semua fluida mengikuti:
- Hukum kekekalan massa
- Hukum kekekalan momentum
- Hipotesis kontinum

Peran Teknik Kimia Dalam Perkembangan Industri di Indonesia.

Jika dilihat dalam sejarah ekonomi Indonesia, industri Indonesia pada awalnya belum menjadi sesuatu yang penting, Hal tersebut disebabkan banyaknya keterbatasan dan kekurangan baik dari segi bahan yang dibutuhkan, tenaga kerja maupun dari segi teknologi. Pada dekade 70-an, kota-kota di Indonesia mengalami kemajuan yang sangat pesat sehingga permintaan bahan pokok dan keperluan lainnya semakin   meningkat. Hal itu memaksa Indonesia untuk memasuki dunia industri demi terpenuhinya permintaan kebutuhan yang terus meningkat.

Pada awal tahun 1990-an, industri kimia di Indonesia mengalami peningkatan tajam dan berkembang dengan sangat pesat. Perkembangan pesat tersebut terjadi karena adanya penemuan-penemuan baru dan teknologi yang semakin canggih. Perkembangan industri Indonesia saat itu juga dipicu dengan tumbuhnya berbagai jenis industri di Indonesia seperti aneka indusrti dan industri logam.

Namun pada tahun 1998, industry di Indonesia mengalami penurunan akibat krisis moneter. Tetapi pada era globalisasi ini, industri di Indonesia mulai bangkit kembali seiring dengan semakin beragamnya kebutuhan masyarakat dan kemajuan teknologi.

Perkembangan industri di Indonesia tidak lagi hanya terfokus pada pengolahan minyak bumi dan gas alam yang sering disebut dengan industri petrokimia. Industri di Indonesia sudah beragam. Hal ini dibuktikan dengan banyaknya pabrik kimia di Indonesia, adanya pabrik plastik, sintetik maupun industry pengolahan minyak dari sumber nabati yang disebut industri oleokimia. Hampir semua industri di Indonesia pada saat ini menitikberatkan proses produksinya pada bahan kimia sehingga perkembangan industri Indonesia sangat bergantung pada teknik kimia. Ahli teknik kimia memegang peran penting dalam produksi barang dengan mutu yang tinggi namun memiliki proses yang ekonomis. 

Oleh karena itu, seorang insinyur kimia dapat menyederhanakan ataupun memperumit suatu aliran  proses produksi untuk dapat memperoleh suatu proses yang paling ekonomis. Selain melalui aliran proses, ahli teknik kimia juga dapat menghasilkan suatu proses yang ekonomis dengan merancang sendiri proses yang diinginkan. Teknik kimia juga memiliki peran penting   dalam pengembangan, perancangan, dan pengkoordinasian pekerjaan pengolahan melalui proses kimia  maupun fisika dengan mempertimbangkan aspek teknis relevan dan keekonomisan. 

Dalam hal perancangan, teknik kimia dituntut untuk dapat merancang sebuah pabrik yang sesuai dengan keadaan Indonesia dan memiliki ketahanan serta keamanan yang tinggi. Karena sebagian besar industri di Indonesia menitikberatkan produksinya pada bahan kimia, teknik kimia bertanggungjawab terhadap bahan kimia yang digunakan. Teknik kimia harus mampu menentukan bahan kimia apa yang cocok digunakan serta mampu memperkirakan aman atau tidaknya bahan kimia yang digunakan tersebut.

Dalam pemeliharaan proses kimia di industri, teknik kimia memegang peran yang kuat. Teknik kimia dituntut untuk dapat menjaga proses kimia yang terjadi. Ahli teknik kimia harus mampu mempertahankan kondisi yang ideal ketika proses kimia terjadi di industri untuk menghindari terjadinya kegagala produksi maupun kerusakan yang dapat membahayakan banyak orang. Peranan teknik kimia  terhadap industri di Indonesia tidak hanya pada proses produksi, peran penting dalam pengembangan,   perancangan, dan pengkoordinasian pekerjaan pengolahan, maupu pemeliharaan proses, tetapi juga pada bidang penelitian. Penelitian-penelitian yang telah dilakukan oleh ahli teknik kimia dapat digunakan untuk mengembangkan dan memajukan industri Indonesia. Hasil penelitian tersebut dapat dijadikan referensi dan iovasi baru dalam industri Indonesia. Sebenarnya, untuk dapat menjalankan perannya yang penting dalam pengembangan industri di Indonesia, ahli teknik kimia harus benar-benar memahami tugasnya dan juga memiliki kualitas yang tinggi. Sehingga dapat disimpulkan bahwa teknik kimia dan industri di Indonesia saling berhubungan. Industri di Indonesia hanya dapat berkembang apabila ahli teknik kimia Indonesia memiliki kualitas yang tinggi dan memahami perannya dalam industri untuk menghasilkan produk yang berguna bagi masyarakat dengan proses yang ekonomis.

Kondisi Perindustrian Kimia Indonesia
           Pada saat sekarang ini di era globalisasi, Kondisi Industri Kimia Indonesia berada dalam level perkembangan. Banyak pabrik-pabrik yang menggunakan bahan kimia sudah terbentuk untuk mensiasati pembangunan yang berkelanjutan. Pemerintah pun sedang berupaya keras untuk membangun industri-industri kimia untuk menunjang kehidupan manusia di masa yang akan datang. Banyak investorinvestor asing yang telah bergabung dan  menanamkan modalnya ke Indonesia. Diantara mereka lebih menitikberatkan kepada keuntungan-keuntungan yang akan diperolehnya. Tercatat bahwa hampir seluruh industri-industri di Indonesia  menitikberatkan produksinya pada bahan kimia. Hal itu tidak lain karena di Indonesialah ditemukan beragam hal-hal baru dan sumber daya alam yang berlimpa-limpah. Misalnya saja di papua yang terkenal dengan kekayaan Minyak Bumi dan Batu Baranya. Banyak investor-investor asing bersaing untuk mendapatkannya. Namun bangsa kita masih terlalu bodoh untuk hal tersebut. Oleh karena itu, bangsa kita belum dapat merasakan kekayaan alamnya sendiri. Padahal jika saja ahli-ahli kita bersatu untuk mengeksplorasi dan memanfaatkannya, jangankan negara yang sedang berkembang, negara maju pun dapat terkalahkan oleh negara kita.

            Di Indonesia terdapat berbagai macam sumber daya alam baik alamiah maupun buatan yang mana sebagiannya telah dimanfaatkan oleh pengusaha-pengusaha asing dan dalam negeri untuk kehidupan di Indonesia. Perusahaan-perusahaan yang tercatat telah memanfaatkan sumber daya alam Indonesia, diantaranya : Pertamina, PT. Gas Bumi Nasional, PT. Semen Padang, PT. Semen Gresik, PT. Tambang Emas Newmount, PT. Batu Bara, PT. Petronas, PLN, WTP(Water Treatment Plant), IPTN, PT. Tekstil Indonesia, PT. VGI Indonesia, PT. Unilever Indonesia, dan masih banyak lagi. Perusahaan-perusahaan tersebut dapat dikatakan penunjang industri-industri di Indonesia. Namun tidak jarang dari perusahaan-perusahaan tersebut sering melupakan satu hal penting yang harus dipatuhi yaitu dampak lingkungan dan keselamatan bagi masyarakat disekitar industri. Kondisi industri Indonesia jika dilihat dari aspek dampak lingkungan dan keselamatan, sudah jauh dari batas aman. Banyak para pengusaha-pengusaha yang tidak mau tahu tentang dampak yang disebabkan oleh perusahaan yang dipimpinnya. Dan sudah banyak pula terjadi bencana-bencana yang disebabkan oleh kurangnya perhatian mereka terhadap lingkungan hidup. Anehnya, pemerintah pun juga tidak begitu merespon tindakan-tindakan yang telah diambil para pengusaha kita. Pemerintah hanya berkata bahwa hal tersebut sudah termasuk kategori aman dan terstandarisasikan internasional. Namun tetap saja kejadiankejadian tersebut terulang kembali. Seperti halnya pembuangan limbah, banyak perusahaan-perusahaan yang menggunakan zat kimia dalam prosesnya namun tidak memperhatikan limbah yang telah  dihasilkannya. Limbah itu sendiri adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun domestik (rumah tangga), yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungan karena tidak memiliki nilai ekonomis. Bila ditinjau secara kimiawi, limbah ini terdiri dari bahan kimia organik dan anorganik. Dengan konsentrasi dan kuantitas tertentu, kehadiran limbah dapat berdampak negatif terhadap lingkungan terutama bagi kesehatan manusia, sehingga perlu dilakukan penanganan terhadap limbah. Limbah industri dapat digolongkan menjadi 4 bagian : Limbah cair, Limbah padat, Limbah gas dan partikel, Limbah B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun) yang mana semuanya itu berbahaya jika terkena oleh manusia. Oleh karena itu sudah sepatutnyalah kita masyarakat Indonesia terus memantau dan melihat kondisi perindustrian negara kita agar kita tidak terkena dampak yang dihasilkan oleh Perindustrian yang sedang berkembang di negara kita ini.

KESIMPULAN 

1. Teknik Kimia jauh berbeda dengan Kimia dasar yang dipelajari oleh orang-orang MIPA.
2. Pelajaran teknik kimia tidak hanya sebatas produksi barang mentah menjadi barang jadi namun konteksnya lebih luas daripada itu.
3. Ruang lingkup masalah teknik kimia sangatlah menjurus ke semua bidang ilmu kehidupan.
4. Ahli-ahli teknik kimia sangatlah sedikit namun sangat dibutuhkan sekali dalam perindustrian-perindustrian besar.
5. Tanpa adanya ahli teknik kimia, mungkin pembangunan daerah dan pembangunan nasional akan berjalan lambat atau tidak akan berjalan sama sekali.
6. Kondisi Perindustrian kimia di Indonesia sekarang sedang berada pada level perkembangan dan akan terus berkembang di era globalisasi ini.
7. Sudah sepatutnya orang-orang teknik kimia di Indonesia bersatu untuk memberdayakan dan memanfaatkan kekayaan alamnya dengan memperhatikan lingkungannya.
8. Pemerintah harus lebih tegas tehadap pengusaha-pengusaha asing dalam hal pemanfaatan sumber daya alam dalam bidang industri di Indonesia.

Daftar Pustaka :

Sudarmo, Unggul.2004. Kimia Untuk SMA Kelas X. Erlangga : Jakarta
Keenan, Charles W-Pudjaatmaka.1999. Ilmu Kimia Universitas. Erlangga : Jakarta

Back To School 2010, Perkembangan Industri di Indonesia, viewed 4 November  2011

Hariansyah 2011, Teknik Kimia Membangun Negeri, viewed 4 November  2011,

http://dokumen.tips/documents/peranan-teknik-kimia-dalam-an-industri-di-indonesia.html

https://hari19.wordpress.com/perkenalan-teknik-kimia/

http://hmtk-akprind.blogspot.co.id/2013/05/apa-itu-teknik-kimia-dan-pentingnya.html

http://www.ilmukimia.org/2015/03/teknik-kimia.html