Kimia industri

Kimia industri adalah cabang ilmu kimia yang menerapkan pengetahuan kimiawi terhadap produksi material dan zat kimia khusus dengan sedikit dampak buruk pada lingkungan.^[2]

Pabrik asam sulfat pada paruh kedua abad ke-19^[1]

Meskipun proses kimia laboratorium disesuaikan secara tradisional dengan skala industri, proses tersebut dimodelkan dengan cermat sesuai dengan skala mereka. Dengan demikian, fenomena seperti perpindahan massa atau panas, model arus atau sistem kontrol dikelompokkan dibawah lingkup teknik kimia.

Untuk prediksi pengaruh fluida dan model aliran panas, serta momentum transfer, evaluasi pengaruh hanya dapat didekati secara empiris, skala percobaan (pilot plant) sangat digunakan, untuk mengukur dan memilih bahan dan peralatan.

Pendahuluan

Desain tangki aduk

Adaptasi laboratorium ke pabrik adalah dasar bagi industri kimia, yang biasanya disatukan dalam satu proses operasi yang kontinu dan stasioner (walaupun juga dioperasikan dengan biaya) yang dilakukan secara independen di laboratorium. Unit operasi ini sama terlepas dari sifat spesifik dari bahan yang sedang diproses. Beberapa contoh kesatuan operasi ini adalah penggilingan bahan baku padat, pengangkutan cairan, penyulingan campuran cair, filtrasi, sedimentasi, kristalisasi produk dan ekstraksi bahan dari matriks kompleks.^[3]

Kimia industri terus berlanjut dalam evolusi. Proses produksi modern dalam jumlah banyak dan rendahnya nilai tambah menjadi kurang penting, dibandingkan dengan produk spesifik dengan kompleksitas molekul yang hebat dan sintesis yang sulit. Di sisi lain, penggunaan produk samping dan energi tradisional karena alasan ekonomi telah menambah kepedulian terhadap lingkungan dan proses yang berkelanjutan (kimia hijau).

Proses kimia

Aspek penting dari kimia industri adalah pemahaman tentang peracikan material kimia organik dan anorganik industri. Bahan kimia dasar dihasilkan dari bahan baku organik minyak bumi, batubara dan bahan baku terbarukan. Berbagai produk antara dan produk akhir diproduksi darinya. Proses kimia terus menyelidiki proses dan reaksi dari produk kimia industri yang paling penting.^[4]

Bahan baku seperti olefin dan senyawa aromatik pertama kali diproduksi dari bahan baku minyak bumi, gas alam, batubara dan diperkuat. Bahan baku tersebut selanjutnya diproses menjadi zat antara seperti alkohol, fenol, aldehida, keton, asam karboksilat atau amina. Produk akhir industri kimia seperti polimer, deterjen, zat aktif dan zat warna dihasilkan dari produk dasar dan menengah.^[5]

Skema Proses Haber-Bosch-Verfahrens

Bahan baku pada industri kimia anorganik antara lain udara, belerang, natrium klorida, kokas dan air di mana dihasilkan beberapa zat antara seperti amonia dan klorin serta produk akhir seperti asam, alkali, pupuk, kaca, pigmen, dan katalis.

Tugas dalam kimia industri adalah menentukan langkah proses paling ekonomis dari jalur sintesis yang ada tergantung pada ketersediaan bahan baku dan dengan mempertimbangkan konsumsi energi.

Proses kimia dibedakan dengan sifat reaksi kimia yang dilakukan, misalnya klorinasi, hidrogenasi, nitrasi, oksidasi, polimerisasi atau sulfonasi. Pasokan energi dapat dilakukan dengan berbagai cara, seperti termal, elektrokimia atau fotokimia.^[6]

Jika kedua jenis manajemen reaksi dimungkinkan, selain kondisi teknis, aspek ekonomi pasar dapat mempengaruhi keputusan apakah suatu proses dilakukan secara terus menerus atau tidak bersamaan sebagai proses batch. Sistem kontinu cocok untuk produk yang diproduksi dalam jumlah banyak, sementara proses batch sering kali memungkinkan fleksibilitas yang lebih besar dalam variasi produk, namun dengan mengorbankan kuantitas yang dihasilkan.^[7]

Kriteria klasifikasi lebih lanjut untuk proses kimia adalah jumlah tahapan yang dilakukan (tahap tunggal/multi tahap), perlakuan panas (endotermik/eksotermik) dan jenis katalisis yang digunakan (homogen/heterogen/biokatalitik).

Catatan

^ Ost, H. (1890). Lehrbuch der Technischen Chemie. Berlin: Verlag von Robert Oppenheim. hlm. 53.
^ E. Bartholome, E. Biekert, H. Hellmann (1984). Ullmanns Encyklopädie der Technischen Chemie. 25. Wiley-VCH. ISBN 3-527-20000-2.
^ Reichert, K. H. (1982). Grundzüge der technischen Chemie I, Reaktionstechnik. Berlin: Vorlesungsskript der TU. hlm. 132–133.
^ R. Dittmeyer, W. Keim, G. Kreysa, K. Winnacker, L. Küchler. Winnacker-Küchler: Chemische Technik: Methodische Grundlagen: Chemische Technik: Bd. 1. Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-30767-8.
^ R. E. Kirk, D. F. Othmer (2001). Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. Wiley-Interscience. ISBN 0-471-41961-3.
^ R. Turton, R.C. Bailie, W.B. Whiting, J.S. Shaeiwitz (2002). Analysis, Synthesis, and Design of Chemical Processes. Prentice Hall. ISBN 0-13-064792-6.
^ O. Levenspiel (1993). The Chemical Reactor Omnibook. Oregon: Osu-Verlag.

Referensi

Buku pelajaran umum

M. Baerns, A. Behr, A. Brehm, J. Gmehling, H. Hofmann, U. Onken, A. Renken (2006). Technische Chemie. Wiley-VCH. ISBN 3-527-31094-0.
H. G. Vogel (2004). Lehrbuch Chemische Technologie. Wiley-VCH. ISBN 3-527-31094-0.
H. G. Vogel (2002). Verfahrensentwicklung. Wiley-VCH. ISBN 3-527-28721-3.
M. Jakubith (2002). Grundoperationen und chemische Reaktionstechnik–Eine Einführung in die Technische Chemie. Wiley-VCH. ISBN 3-527-28870-8.
G. Emig, E. Klemm (2005). Technische Chemie: Einführung in die chemische Reaktionstechnik. Verlag Springer. ISBN 978-3-540-23452-4.

Topik khusus

M. Wächter (2000). Stoffe, Teilchen, Reaktionen. Hamburg: Verlag Handwerk und Technik. ISBN 3-582-01235-2.
J. Hagen (1992). Chemische Reaktionstechnik–Eine Einführung mit Übungen. Weinheim: VCH-Verlag.
K. Dialer, U. Onken, K. Leschonski (1984). Grundzüge der Verfahrenstechnik und Reaktionstechnik. München: Hanser-Verlag.
O. Levenspiel (1993). The Chemical Reactor Omnibook. Oregon: Osu-Verlag.
H. J. Arpe. Industrial Organic Chemistry. Wiley-VCH. ISBN 3-527-30578-5.
Autorenkollektiv (1980). Lehrbuch der chemischen Verfahrenstechnik. Leipzig: VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie.
R. Turton, R.C. Bailie, W.B. Whiting, J.S. Shaeiwitz (2002). Analysis, Synthesis, and Design of Chemical Processes. Prentice Hall. ISBN 0-13-064792-6.

Majalah dan jurnal ilmiah

Chemie Ingenieur Technik, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
Industrial and Engineering Chemistry, diterbitkan oleh American Chemical Society, Washington, DC.
Chemical Engineering Science, Elsevier B.V.

Topik khusus

Advanced Materials, Wiley-VCH Verlag, Weinheim.
Reaction Kinetics and Catalysis Letters, Springer Science&Business Media B.V.

Bibliografi

Ullmann, Fritz (2002). Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (edisi ke-6). Wiley-VCH. ISBN 3-527-30385-5.
Smiley, Robert A.; Jackson, Harold L. (2002). Chemistry and the Chemical Industry: A Practical Guide for Non-Chemists (edisi ke-1). CRC. ISBN 1-58716-054-4.
Weissermel, Klaus; Arpe,, Hans-Jürgen; Lindley, Charlet R. (2003). Industrial organic chemistry (edisi ke-4). Wiley-VCH. ISBN 3-527-30578-5.

Lihat pula

Pranala luar

Treatment of Chemical Processes Diarsipkan 2008-04-29 di Wayback Machine. (dalam format pdf)

[1] Ost, H. (1890). Lehrbuch der Technischen Chemie. Berlin: Verlag von Robert Oppenheim. hlm. 53.

[2] E. Bartholome, E. Biekert, H. Hellmann (1984). Ullmanns Encyklopädie der Technischen Chemie. 25. Wiley-VCH. ISBN 3-527-20000-2.

[3] Reichert, K. H. (1982). Grundzüge der technischen Chemie I, Reaktionstechnik. Berlin: Vorlesungsskript der TU. hlm. 132–133.

[4] R. Dittmeyer, W. Keim, G. Kreysa, K. Winnacker, L. Küchler. Winnacker-Küchler: Chemische Technik: Methodische Grundlagen: Chemische Technik: Bd. 1. Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-30767-8.

[5] R. E. Kirk, D. F. Othmer (2001). Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. Wiley-Interscience. ISBN 0-471-41961-3.

[6] R. Turton, R.C. Bailie, W.B. Whiting, J.S. Shaeiwitz (2002). Analysis, Synthesis, and Design of Chemical Processes. Prentice Hall. ISBN 0-13-064792-6.

[7] O. Levenspiel (1993). The Chemical Reactor Omnibook. Oregon: Osu-Verlag.

[2]

[1]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]