Mengenal Apa Itu Teknik Kimia

Dipublikasikan oleh Dias Perdana Putra

22 Maret 2024, 15.57

Insinyur kimia merancang, membangun dan mengoperasikan pabrik proses ( kolom fraksionasi dalam gambar) (wikipedia)

Teknik Kimia

Teknik kimia adalah cabang ilmu teknik yang meneliti cara operasi dan perancangan pabrik kimia serta strategi untuk meningkatkan produksi. Para insinyur kimia bertugas mengembangkan proses-proses komersial yang efisien secara ekonomi untuk mengubah bahan mentah menjadi produk yang bermanfaat. Mereka menggunakan prinsip-prinsip dari berbagai bidang seperti kimia, fisika, matematika, biologi, dan ekonomi untuk mengelola, memproduksi, merancang, mengangkut, dan mengubah energi dan materi dengan efisien. Lingkup pekerjaan insinyur kimia sangat luas, mulai dari eksperimen dengan nanoteknologi di laboratorium hingga pengelolaan proses industri besar yang mengubah bahan kimia, bahan mentah, organisme hidup, mikroorganisme, dan energi menjadi berbagai produk yang berguna. Mereka terlibat dalam berbagai tahapan desain dan operasi pabrik, termasuk evaluasi aspek keselamatan, desain dan analisis proses, pemodelan, pengendalian proses, teknik reaksi kimia, teknik nuklir, teknik biologi, spesifikasi konstruksi, dan panduan pengoperasian.

Biasanya, insinyur kimia memiliki gelar dalam bidang Teknik Kimia atau Teknik Proses. Mereka yang bekerja di lapangan mungkin memiliki sertifikasi profesional dan menjadi anggota resmi dari organisasi profesi seperti Institution of Chemical Engineers (IChemE) atau American Institute of Chemical Engineers (AIChE). Gelar di bidang teknik kimia memiliki keterkaitan langsung dengan seluruh cabang ilmu teknik lainnya dalam berbagai tingkatan.

Etimologi

Sebuah artikel yang diterbitkan pada tahun 1996 mengutip James F. Donnelly yang merujuk pada referensi teknik kimia tahun 1839 yang terkait dengan produksi asam sulfat. Namun, dalam artikel yang sama, George E. Davis, seorang konsultan Inggris, dianggap sebagai orang yang memperkenalkan istilah "teknik kimia". Davis juga berupaya mendirikan Perkumpulan Teknik Kimia, meskipun akhirnya dinamai Perkumpulan Industri Kimia pada tahun 1881, dengan Davis menjabat sebagai sekretaris pertamanya. Referensi The History of Science in United States: An Encyclopedia menunjukkan bahwa istilah ini mulai digunakan sekitar tahun 1890. Istilah "teknik kimia", yang menggambarkan penggunaan peralatan mekanis dalam industri kimia, kemudian menjadi istilah umum di Inggris pada tahun 1850. Pada tahun 1910, profesi "insinyur kimia" sudah menjadi istilah umum di Inggris dan Amerika Serikat.

Sejarah

Konsep dan inovasi baru

Pada tahun 1940-an, terjadi pemahaman bahwa hanya dengan menggunakan unit operasi saja tidak cukup untuk mengembangkan reaktor kimia. Meskipun dominasi unit operasi dalam kurikulum teknik kimia di Inggris dan Amerika Serikat berlanjut hingga tahun 1960-an, perhatian mulai beralih ke fenomena transportasi. Seiring dengan munculnya konsep baru seperti rekayasa sistem proses (PSE), konsep "paradigma kedua" mulai didefinisikan. Fenomena transportasi memberikan pendekatan analitis terhadap teknik kimia, sementara PSE lebih berfokus pada elemen sintetisnya, seperti sistem kontrol dan desain proses. Perkembangan teknik kimia sebelum dan setelah Perang Dunia II terutama dipengaruhi oleh industri petrokimia; namun, terjadi kemajuan di bidang lainnya juga. Misalnya, kemajuan dalam teknik biokimia pada tahun 1940-an diterapkan dalam industri farmasi, yang memungkinkan produksi massal antibiotik seperti penisilin dan streptomisin. Sementara itu, kemajuan dalam ilmu polimer pada tahun 1950-an membuka jalan bagi apa yang dikenal sebagai "zaman plastik".

Perkembangan keselamatan dan bahaya

Selama periode ini, mulai muncul kekhawatiran serius tentang keselamatan dan dampak lingkungan dari fasilitas manufaktur kimia skala besar. Buku "Silent Spring" yang diterbitkan pada tahun 1962 mengingatkan pembaca tentang bahaya DDT, sejenis insektisida yang sangat kuat. Bencana Flixborough pada tahun 1974 di Inggris menimbulkan 28 kematian dan merusak pabrik kimia serta tiga desa di sekitarnya. Pada tahun 1984, bencana Bhopal di India menelan hampir 4.000 korban jiwa. Insiden-insiden tersebut, bersama dengan yang lainnya, mengarah pada peningkatan perhatian terhadap keselamatan industri dan perlindungan lingkungan dalam perdagangan. Sebagai respons terhadap hal ini, Institute of Chemical Engineers (IChemE) mulai mewajibkan keselamatan sebagai bagian dari setiap program gelar yang diakreditasi setelah tahun 1982. Pada tahun 1970-an, lembaga legislatif dan pengawasan dibentuk di berbagai negara seperti Perancis, Jerman, dan Amerika Serikat. Lebih lanjut, penerapan prinsip-prinsip keselamatan secara sistematis dalam pabrik kimia dan proses lainnya mulai dikenali sebagai disiplin ilmu khusus yang dikenal sebagai keselamatan proses.

Konsep

Desain dan pembangunan pabrik merupakan aspek krusial dalam teknik kimia. Ini melibatkan perencanaan, spesifikasi, dan analisis ekonomi untuk pabrik baru, percontohan, atau perbaikan pada pabrik yang sudah ada. Insinyur desain bertanggung jawab merancang pabrik agar sesuai dengan kebutuhan klien, dengan mempertimbangkan faktor-faktor seperti pendanaan, regulasi pemerintah, dan standar keselamatan. Proses pembangunan pabrik biasanya dikoordinasikan oleh insinyur proyek dan manajer proyek, yang tergantung pada skala investasi yang terlibat.

Di samping itu, desain dan analisis proses merupakan tahap penting lainnya dalam teknik kimia. Ini mencakup operasi unit dan proses unit, di mana operasi unit seperti kristalisasi, filtrasi, dan penguapan digunakan untuk mempersiapkan reaktan, memurnikan produk, dan mengendalikan transfer energi dalam reaktor. Sebaliknya, proses unit melibatkan konversi bahan melalui reaksi kimia dan metode lainnya. Insinyur proses bertanggung jawab atas perencanaan dan pelaksanaan langkah-langkah ini, termasuk definisi jenis dan ukuran peralatan, penyambungan, dan bahan konstruksinya.

Fenomena transportasi juga merupakan aspek penting dalam teknik kimia. Ini mencakup dinamika fluida, perpindahan panas, dan perpindahan massa yang diatur oleh perpindahan momentum, energi, dan transpor spesies kimia. Pemodelan dan analisis fenomena transportasi memerlukan pemahaman matematika terapan untuk menggambarkan fenomena tingkat makroskopis, mikroskopis, dan molekuler. Dengan pemahaman yang mendalam tentang semua aspek ini, insinyur kimia dapat merancang proses produksi yang efisien dan aman dalam berbagai industri.

Penerapan dan latihan

Insinyur kimia berperan penting dalam mengembangkan cara ekonomis untuk memanfaatkan bahan dan energi dalam proses industri. Dengan menggunakan ilmu kimia dan teknik, mereka mengubah bahan mentah menjadi produk yang bermanfaat dalam skala besar, seperti obat-obatan, petrokimia, dan plastik. Selain itu, mereka juga terlibat dalam manajemen limbah dan melakukan penelitian. Baik dalam aspek terapan maupun penelitian, penggunaan komputer menjadi hal yang sangat penting bagi insinyur kimia.

Sebagian insinyur kimia terlibat dalam penelitian di industri atau universitas, di mana mereka merancang dan melakukan eksperimen untuk meningkatkan reaksi kimia teoretis, mengembangkan metode produksi yang lebih efisien dan aman, serta mengatasi masalah polusi dan menjaga konservasi sumber daya. Mereka juga dapat terlibat dalam perancangan dan pembangunan pabrik sebagai insinyur proyek. Dalam peran ini, mereka menggunakan pengetahuan mereka untuk memilih metode produksi dan peralatan pabrik yang optimal agar biaya dapat diminimalkan sambil memastikan keselamatan dan profitabilitas maksimal.

Setelah pembangunan pabrik selesai, manajer proyek teknik kimia dapat terlibat dalam pemeliharaan peralatan, pemecahan masalah, dan operasi harian, baik dalam kapasitas penuh waktu maupun sebagai konsultan. Dengan demikian, peran insinyur kimia sangat beragam dan melibatkan berbagai aspek dalam siklus hidup sebuah proses industri.

Disadur dari: https://en.wikipedia.org/wiki/Chemical_engineering