Kimia
Industri mencakup hal yang cukup luas. Pada bagian ini akan
diperkenalkan mengenai Kimia Industri, yang akan dimulai berdasarkan
akar katanya, yaitu Kimia dan Industri. Selanjutnya pada sub bab
selanjutnya akan dibahas mengenai sistem manajemen dalam suatu industri,
khususnya industri besar dimana pada bagian ini akan terlihat pembagian
pelaksanaan tugas mulai dari tingkat pelaksana yang dalam hal ini
diduduki oleh seseorang dengan klasifikasi pendidikan minimal Sekolah
Menengah Kejuruan Teknik / STM sampai dengan tingkat manajer puncak
dengan klasifikasi pendidikan minimal sarjana. Dengan demikian
diharapkan dapat sebagai gambaran kompetensi yang diperlukan apabila
seseorang bekerja pada bidang industri kimia.
Pengenalan tentang
“Kimia-Industri” diawali dengan pembahasan berdasarkan asal katanya,
yang dimulai dari kata “Industri” dan dilanjutkan dengan kata “Kimia”.
Kata Industri merupakan suatu proses yang mengubah bahan-baku menjadi
produk yang berguna atau mempunyai nilai-tambah, serta produk tersebut
dapat digunakan secara langsung oleh konsumen sebagai pengguna akhir
dan produk tersebut disebut dengan “produk-akhir”, selain itu produk
dari industri tersebut dapat juga digunakan sebagai bahan baku oleh
industri lain, yang disebut juga sebagai “produk-antara”. Kata produk
dalam Kimia Industri tentunya melibatkan Industri yang menghasilkan zat
kimia. Sedangkan bahan baku yang diproses dalam industri tersebut dapat
diperoleh melalui proses penambangan, petrokimia, pertanian atau
sumber-sumber lain. Hubungan antara bahan-baku dengan produk baik
produk-akhir maupun produk-antara dapat dilihat pada gambar 1.1, dimana
produk yangdihasilkan dari industri merupakan produk yang diperlukan
oleh manusia dalam hal ini produk tersebut mempunyai nilai tambah.
Sedangkan
kata “kimia” dapat diartikan sebagai suatu proses dimana sebelum dan
sesudah proses terjadi perubahan “identitas kimia” yang ditandai dengan
perubahan unsur-unsur penyusunnya dan atau perubahan massa molekulnya
ataupun struktur molekulnya, dimana proses tersebut pada umumnya
disebut dengan “reaksi-kimia”. Bahan sebelum terjadinya proses reaksi
kimia disebut dengan “reaktan”, hasil dari reaksi kimia tersebut disebut
dengan “produk”, sedangkan proses reaksi-kimia yang memisahkan sebelum
dan sesudah proses menggunakan simbol panah, sebagai contoh proses
reaksi kimia pada persamaan [1.1] berikut:
Pada persamaan [1.1], terjadi perubahan “identitas-kimia” dari reaktan cumene menjadi produk benzene dan propylene.
Perubahan identitas kimia tersebut ditandai dengan berubahnya rumus
molekul yang akan diikuti dengan perubahan Berat Molekulnya.
Reaksi-kimia atau perubahan identitas kimia seperti pada reaksi [1.1]
disebut dengan proses dekomposisi yaitu perubahan reaktan menjadi produk yang rumus molekul lebih sederhana. Kebalikan dari proses dekomposisi adalah kombinasi
yaitu penggabungan reaktan menjadi produk dengan berat molekul yang
lebih besar, jadi dalam hal ini, cumene sebagai produk, didapat dengan
jalan mereaksikan Benzene dan Propylene.
Akan
tetapi ada juga perubahan identitas-kimia yang tidak diikuti dengan
perubahan Berat Molekul, sebagaimana yang terjadi pada persamaan reaksi
[1.2].
Pada reaksi persamaan [1.2] tidak terjadi perubahan berat molekul, akan tetapi terjadi perubahan konfigurasi dari molekulnya.
Peristiwa
perubahan identitas-kimia atau reaksi kimia dapat terjadi pada kondisi
fisis tertentu, misalnya suhu, tekanan ataupun pada fasa tertentu.
Sebagai contoh proses pembuatan asam nitrat secara komersial
dilaksanakan dari Oksida Nitrik (NO), sebagai bahan-baku, bahan-baku
tersebut diproduksi dari oksidasi amonia pada fase gas, dengan reaksi
sebagai mana ditunjukkan pada persamaan [1.3].
Kondisi operasi reaktan masuk pada reaktor (alat yang merupakan tempat terjadi reaksi kimia) pada tekanan 8,2 atm dan suhu 227oC
dengan komposisi 15% mol amonia pada udara. Apabila kondisi operasi
tidak memenuhi, maka reaksi tidak akan terjadi. Sedangkan keadaan
mula-mula dari udara sebagai bahan baku atau reaktan pada persamaan
[1.3] berada pada kondisi tekanan 1 atm dan suhu kamar (sekitar 27oC).
Oleh karenanya, sebelum masuk (umpan) pada reaktor, maka udara harus
diubah kondisi operasinya dulu dengan jalan menaikkan suhu dan
tekanannya sehingga sesuai dengan kondisi operasi yang diperlukan untuk
reaksi, yaitu 8,2 atm dan 227oC. Perubahan kondisi operasi
ini dikatagorikan dengan “perubahan kondisi-fisis”. Dimana perubahan
kondisi fisis ini tidak terjadi perubahan identitas kimia. Untuk merubah
kondisi-fisis dari suatu bahan (zat) diperlukan peralatan (equipment), seperti peralatan “penukar-kalor” (heat exchanger)
yang digunakan untuk merubah suhu, “kompresor” alat untuk menaikkan
tekanan material fase gas dan lain-lain yang dibahas lebih lanjut pada
bab-bab berikutnya.
Karena luasnya yang harus ditangani dalam
bidang Kimia Industri, kemudian beberapa guru besar dibidang Teknik
Kimia dari Massachusetts Institute of Technology yang bekerja dibidang
Industri pada tahun 1910 mengelompokan bidang ini menjadi dua bagian
besar, yaitu “Satuan-Proses” (Unit Process) dan “Satuan-Operasi” (Unit Operation),
(Shreve, 1967).
Permasalahan yang berhubungan dengan
perubahan-perubahan yang bersifat fisika dalam Industri Kimia
dikatagorikan dalam “Satuan-Operasi”, sedangkan perubahan yang bersifat
kimia dimasukkan dalam kelompok “Satuan-Proses”.
Referensi:
http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-industri/pengenalan-kimia-industri/definisi-kimia-industri/