01 Pendahuluan Arp.pptx

AZAS REKAYASA PROSES Semester II Jurusan Teknokimia Nuklir STTN – BATAN Yogyakarta

Silabus Pengenalan ruang lingkup teknik kimia Chemical engineering tools (neraca massa, neraca panas, proses kecepatan, dan kesetimbangan). Pengenalan satuan dan analisis dimensi, penyusunan persamaan kelompok tak berdimensi, dan konsep similaritas teknik dan contoh similaritas sederhana. Konsep neraca massa: batch-kontinyu, steady state. Arus by-pass, recycle, purging. Penyusunan persamaan diferensial dalam neraca massa Penyusunan neraca panas, panas perubahan fase, panas pembentukan dan reaksi, panas pembakaran, steady dan unsteady. Humiditas dan kelembaban: neraca massa dan panas simultan

Bobot Penilaian  Tugas individu 15%  Tugas kelompok 20%  Ujian tengah semester 30%  Ujian akhir semester 35% Ujian tengah dan akhir semester harus ada

Skor Penilaian A B C D E

85 – 100 70 – 84 60 – 69 50 – 59 < 50

Kisah Lavoisier Antoine Laurent Lavoisier dilahirkan di Paris, 26 Agustus 1743 Orang tuanya pejabat tinggi dan kaya di Perancis dan mewariskan kekayaan cukup banyak baginya Dimasa muda ia lebih tertarik kepada sastra daripada science, dan pada 1760 menjadi pemenang kedua di suatu lomba mengarang

Setelah lulus sekolah setingkat SMA, ia belajar hukum, dan memperoleh sertifikat untuk berpraktek hukum (1764) Namun kemudian ia meninggalkan profesi ahli hukum, dan mencurahkan perhatiannya pada science Ia selanjutnya belajar matematika, astronomi, botani, mineralogi, geologi dan kimia, dari guru-guru terkenal dimasanya (ia cukup kaya)

Ia juga mulai melakukan percobaan dan observasinya sendiri Di tahun 1763, ia membantu guru geologinya untuk menyusun peta mineralogi Perancis Pada saat yang sama, ia mengikuti lomba yang diselenggarakan oleh Akademi Ilmu Pengetahuan Perancis untuk mengembangkan metoda terbaik untuk penerangan jalan-jalan di kota besar; ia memperoleh medali emas khusus dari Raja

Pada tahun 1768, ia menulis 4 artikel ilmiah (2 tentang hidrometri dan 2 tentang gipsum); berdasar prestasi ilmiahnya, ia diangkat menjadi anggota Akademi Ilmu Pengetahuan Perancis Dalam rangka mencari lebih banyak dana untuk riset, ia aktif dalam Ferme, suatu asosiasi yang aktivitasnya mengumpulkan pajak, dengan membayar lebih dulu sejumlah tetap tertentu kepada pemerintah

Ia menikah dengan puteri koleganya di asosiasi tersebut pada 1771 Ia selanjutnya mengepalai suatu komite yang bertugas mengembangkan produksi bubuk mesiu negara Ia kemudian dengan dana sendiri mendirikan laboratorium yang cukup lengkap, dimana ia bisa bekerja. Di laboratorium tersebut ilmuwanilmuwan lain juga bisa bekerja (Priestley, Franklin, Watt, Tennant, Arthur Young, dan Du-pont); laboratorium tersebut segera menjadi tempat bertemunya para ilmuwan

Ia juga berpartisipasi dalam mengembangkan dan mendemonstrasikan pertanian ilmiah Ia selanjutnya menghasilkan banyak sekali karya ilmiah di bidang kimia dan fisika, kemudian bisa mengungkap esensinya dalam bentuk konsep-konsep fundamental yang ternyata kemudian menjadi fondasi ilmu kimia modern Setelah Revolusi Perancis (1789), pada tahun 1794 ia diadili atas keterlibatannya dalam Ferme, dan dijatuhi hukuman mati

Ia meminta penundaan eksekusi untuk bisa menyelesaikan sejumlah pekerjaan ilmiahnya, namun para hakim tidak mengabulkannya, dan menjawab: “Republik ini tidak memerlukan ilmuwan” Pada 8 Mei 1794, ia dihukum mati dengan guilllotine, dan mayatnya dikubur tanpa nama di makan La Madeleine

Kesan dan pesan: Riwayat hidupnya menunjukkan bahwa motivasi utama aktivitasnya pada science adalah ketertarikan, bukan yang lain (ia sudah kaya, dan punya banyak kemungkinan profesi); ini merupakan salah satu contoh bahwa orang yang bekerja denga motivasi utama kertertarikan bisa menghasilkan karya-karya yang sangat baik dan bermanfaat; orang seyogyanya mencintai hal-hal yang perlu dikerjakannya, bukan memilih mengerjakan hal-hal yang dicintainya

Contoh kasus-1: Rombongan Teknokimia Nuklir STTN-BATAN meninjau kilang minyak Balongan, naik sejumlah bis. Jumlah peserta 440 orang. Di tengah jalan, salah satu bis mogok, sehingga penumpang bis tersebut dipindah ke bis-bis yang lain. Akibatnya penumpang tiap bis bertambah dengan 4 orang. Berapa bis yang dipakai mula-mula?

Penyelesaian-1

Contoh kasus-2: Dewi memiliki uang berupa lembaran Rp 10 000 dan Rp 20 000. Jika uangnya ditukar dengan lembaran Rp 50 000 jumlah lembarannya berkurang dengan 11 lembar. Jika uangnya ditukar dengan lembaran Rp 5 000, jumlah lembarannya bertambah dengan 25 lembar. Berapa uang Dewi?

Penyelesaian-2 :

Accreditation Board for Engineering and Technology ( ABET ) : “teknik ( engineering ) adalah suatu profesi di mana pengetahuan matematika dan ilmu-ilmu alam ( natural sciences ), yang diperoleh dengan studi, pengalaman, dan latihan, digunakan secara bijaksana untuk mengembangkan cara-cara memanfaatkan bahan-bahan dan sumber-sumber daya alam, secara ekonomis untuk kesejahteraan manusia”

Kata-kata kunci : “.............mengembangkan cara-cara.................” Peningkatan kemampuan teknik : 1. studi 2. pengalaman 3. latihan

Tugas engineer teknik kimia Bahan baku

Contoh :

Proses (perubahan tingkat wujud, komposisi atau kandungan energi)

Susu segar (90% air) Tebu Batu kapur, lempung, pasir silika, gips

Produk

Susu bubuk (3% air) Gula pasir

Semen

mengembangkan cara-cara

Tugas engineer teknik kimia Produk kimia adi (fine chemicals)

Minyak atsiri (purified / absolute)

Minyak atsiri (crude)

Produk Pertanian (bunga, biji, daun, batang, akar)

Lihat Bedanya!

Nama

Sumber

Spesifikasi

Harga ($/kg)

Minyak nilam (patchouli oil)

Tanaman nilam (Pogostemon cablin)

Crude

Minyak cengkeh (clove oil)

Tanaman cengkeh –daun, batang, bunga (Eugenia caryophyllata)

Crude

18

Purified

40

Minyak pala (nutmeg oil)

Biji pala

Crude

Minyak kenanga (cananga oil, ylang-ylang oil)

Bunga kenanga (Cananga odorata)

Crude

Minyak jahe (ginger oil)

Rimpang jahe

Crude

Minyak sereh (citronella oil)

Daun sereh

Absolute patchouli alcohol

Absolute eugenol

Absolute trimyristin

Purified

Purified Crude Purified

35 1275 ($255/240mL)

190

35 600 29 3563 ($28.5/10mL)

95 1938 ($15.5/10mL) 5 725 ($5.8/10mL)

Azas Penting Teknik kimia berorientasi pada dunia nyata, bukan terpisah darinya; semua teori, azas, metoda, rumus, dan pedoman yang dikembangkan bertujuan memberikan arahan untuk pengambilan keputusan bijaksana pada penyelesaian problem dunia nyata (engineering judgement)

Engineering Judgement • Pengambilan keputusan bijaksana pada keputusan/tindakan teknik (perancangan proses, perancanangan alat, pemilihan bahan baku/utilitas, pemilihan lokasi, dll) • Kualitas keputusan: o o o o

Tidak logis Logis tapi tidak feasible (layak) Feasible Optimum

• Tingkat feasible sudah bermanfaat

Soal ujian TK-UGM 2008 Seorang penjual balon berisi gas H2 mempunyai tabung gas dengan volum 44 L. Balon yang dijual mempunyai volum 6 L dan diisi gas dengan tekanan 1,1 atm. Agar gas dalam tabung masih bisa menggelembungkan balon, tekanan gas dalam tabung minimum 2 atm. Suhu sistem dianggap tetap 273 K. Jika penjual tersebut ingin menjual balon sebanyak 100 buah, perkirakan berapa tekanan gas minimal dalam tabung yang dibawanya mula-mula. Jawab: P=17 atm