Aplikasi ilmu kimia dalam bidang industri @proyekG01

ABSTRAK 
 
Definisi dan Aplikasi ilmu kimia dalam bidang industri

Korelasi antara kimia dan industri sangat erat, perkembangan ilmu dan teknologi kimia secara langsung berpengaruh terhadap perkembangan teknologi industri. Aplikasi ilmu kimia dalam bidang industri (industri proses kimia). Semakin meluas baik dari industri kimia dasar: pengolahan minyak bumi , petrokimia, pengolahan logam, oleokimia, agrokimia, makanan dan minuman, bahan pewarna dan pencelup, bahan peledak, bubur kertas, semen dan keramik, karet, kulit dan plastik, alat rumah tangga, pembersih dan toileters, kemasan alat tulis, farmasi, perumahan, pembangunan, otomotif, sandang, serta pertanian dan peternakan

Manfaat ilmu kimia dibidang industri
Di bidang industri/pabrik

Penerapan ilmu Kimia di bidang industri, ilmu Kimia seringkali sangat dibutuhkan. Mesin-mesin di industri membutuhkan logam yang baik dengan sifat tertentu yang sesuai dengan kondisi dan bahan-bahan yang digunakan. Seperti semen, kayu, cat, beton, dsb. dihasilkan melalui riset yang berdasarkan ilmu Kimia. Kain sintetis yang Anda gunakan juga merupakan hasil penerapan ilmu Kimia.
Berbagai produk bahan yang dihasilkan dari produk petrokimia dewasa ini banyak ditemukan. Petrokimia adalah bahan-bahan atau produk yang dihasilkan dari minyak dan gas bumi. Bahan-bahan petrokimia tersebut dapat digolongkan ke dalam plastik, serat sintetis, karet sintetis, pestisida, detergen, pelarut, pupuk, berbagai jenis obat maupun vitamin.

Contoh pada industri Petrokimia :

Bahan Dasar Petrokimia

Terdapat tiga bahan dasar yang digunakan dalam industri petrokimia, yaitu olefin, aromatika, dan gas sintetis (syn-gas). Untuk memperoleh produk petrokimia dilakukan dengan tiga tahapan, yaitu:

a. Mengubah minyak dan gas bumi menjadi bahan dasar petrokimia.

b. Mengubah bahan dasar menjadi produk antara.

c. Mengubah produk antara menjadi produk akhir.

Olefin (alkena-alkena)

Olefin merupakan bahan dasar petrokimia yang paling utama. Produksi olefin di seluruh dunia mencapai milyaran kg per tahun. Di antara olefin yang paling banyak diproduksi adalah etilena (etena), propilena (propena), dan butadiena.

Beberapa produk petrokimia yang menggunakan bahan dasar etilena adalah:

1) Polietilena, merupakan plastik yang paling banyak diproduksi, plastik ini banyak digunakan sebagai kantong plastik dan plastic pembungkus (sampul). Di samping polietilena sebagai bahan dasar, plastik dari polietilena ini juga mengandung beberapa bahan tambahan, yaitu bahan pengisi, plasticer, dan pewarna.

2) PVC atau polivinilklorida, juga merupakan plastik yang digunakan pada pembuatan pipa pralon dan pelapis lantai.

3) Etanol, merupakan bahan yang sehari-hari dikenal dengan nama alkohol. Digunakan sebagai bahan bakar atau bahan antara untuk pembuatan produk lain, misalnya pembuatan asam asetat.

4) Etilena glikol atau glikol, digunakan sebagai bahan antibeku dalam radiator mobil di daerah beriklim dingin.


Bahan Kimia dalam Kehidupan Sehari-hari di Bidang Industri Beserta Manfaat dan Peranannya


Bahan Kimia di Bidang Industri

Banyak sekali bahan kimia yang digunakan dalam bidang industri, baik sebagai bahan baku, bahan pengolah, maupun bahan pembantu (tambahan). Bahan ini digunakan untuk keperluan sehari-hari, misalnya cat. Hampir semua barang di sekitar kita menggunakan cat.

Tembok rumah, pintu, jendela, meja, kursi, mobil, sepeda, sepeda motor, bahkan alat-alat dapur umumnya dilapisi cat. Pakaian yang dipakai berasal dari kapas atau rami yang diproses pabrik tekstil menggunakan bahan kimia menjadi bahan pakaian jadi (tekstil) dengan warna yang indah.

Kertas digunakan untuk keperluan sekolah dan kantor. Bahan baku kertas berasal dari tumbuh-tumbuhan yang diproses dengan bahan kimia. Plastik, keramik, dan kaca juga merupakan barang-barang industri di sekitar kita yang diproses dengan bahan kimia.

1. Cat

Cat merupakan cairan berwarna yang dioleskan pada permukaan suatu benda. Setelah mengering akan menjadi lapisan yang memberikan keindahan dan perlindungan. Cat pertama kali dibuat oleh orang mesir kuno untuk melukis kuburan di mesir pada 2000 tahun sebelum Masehi.

Cat dibuat dengan bahan-bahan kimia tertentu. Untuk lebih mengenal bahan-bahan kimia dalam cat, mari kita lakukan kegiatan berikut.

2. Plastik

Plastik terbentuk dari molekul-molekul kecil yang digabungkan menjadi molekul yang besar (makromolekul). Secara umum, plastik mempunyai sifat yang menguntungkan dan merugikan.

Adapun sifat yang menguntungkan, yaitu

a. mempunyai massa jenis kecil sehingga bobotnya ringan;

b. tahan terhadap bahan kimia;

c. isolator listrik dan panas yang baik;

d. mudah dibentuk;

e. dapat diberi warna;

f. permukaannya padat dan halus;

g. murah biaya pembuatannya.

Plastik juga mempunyai sifat yang merugikan, yaitu

a. kurang kuat dibanding logam;

b. mudah mengalami pemuaian jika terkena panas;

c. tidak keras dan tidak tahan goresan;

d. mudah terbakar;

e. dapat bermuatan listrik sehingga mudah berdebu.

Pengertian Polimerisasi

Polimerisasi adalah pembuatan plastik dengan cara pembentukan rantai polimer organik yang panjang dan berulang dengan menggabungkan molekul-molekul hidrokarbon menjadi molekul yang besar.

Contoh polimerisasi, penggabungan molekulmolekul etena atau etilen menjadi polietilen dan penggabungan molekul-molekul propena atau propilen menghasilkan plastik-plastik polipropilen. Plastik yang dihasilkan biasanya mudah dibentuk dalam keadaan panas sehingga disebut termoplastik atau plastomer. Contohnya, PVC dan lak.

Pembuatan plastik dengan polimerisasi dibagi 2 cara, yaitu

a. Polimerisasi kondensasi

Cara ini dilakukan dengan menggabungkan molekul-molekul hidrokarbon yang kecil. Kemudian, air yang terkandung dalam makromolekul itu dikeluarkan. Akibatnya, ikatan antarmolekulnya menjadi kuat sehingga sulit untuk digerakkan kembali.

Plastik yang dibuat dengan cara ini disebut duromer atau duroplastik, yaitu plastik yang tahan panas sehingga tidak dapat dibentuk lagi meskipun keadaan panas.

b. Polimerisasi adisi

Pada pembuatan plastik dengan cara poliadisi tidak terjadi ikatan ganda, tetapi terjadi reaksi kimia. Makromolekul dibentuk dari monomer-monomer dengan terjadinya perpindahan atom-atom.

Plastik ini bersifat seperti termoplastik, yaitu kenyal dan elastis. Contohnya, poliuretan untuk bahan pengemasan (packing) dan busa, serta resin epoksi untuk bahan perekat logam.

3. Keramik

Keramik dibuat dari bahan baku tanah liat yang dicampur dengan pasir menjadi campuran yang sempurna (homogen). Campuran itu dipanaskan atau dibakar pada suhu yang sangat tinggi.

Industri keramik sudah sangat tua ada di dunia ini. Orang zaman dahulu sudah biasa membuat keramik, bahkan untuk menentukan waktu (periode) suatu peradaban diukur dengan jenis keramik yang dibuat pada periode tersebut.

Gerabah adalah awal dari tembikar yang dibuat manusia. Gerabah dibuat dari tanah liat yang dicampur pasir dan diaduk merata. Kemudian, dipanaskan atau dibakar pada suhu 800oC sampai 1.000oC.

Sifat gerabah adalah rapuh, poros, keras, dan mudah pecah. Pada masyarakat zaman dahulu, gerabah digunakan untuk alat-alat rumah tangga. Sekarang pun, di daerah pedesaan masih banyak orang yang menggunakan gerabah untuk alat rumah tangga, seperti gentong, kuali, dan cobek.

Tembikar adalah campuran batu mineral, pasir kuarsa, dan tanah liat murni yang dipanaskan antara suhu 1.100oC sampai 1.250oC. Sifat tembikar adalah sangat kuat, sangat keras, pejal, tidak mudah pecah, dan tidak bening atau kabur.
Tembikar sering dilapisi dengan porselen sehingga tampak lebih indah dan halus permukaannya. Beberapa contoh tembikar, yaitu piring, cangkir, ubin keramik, dan genteng.

Porselen adalah campuran kaolin dengan bubuk putih yang disebut petuntas atau tanah liat chyne. Kata “kaolin” berasal dari nama daerah di Cina, tempat ditemukan tanah yang berwarna putih dan mengandung kapur.

Kemudian, campuran tersebut dilapisi dengan campuran lain sebagai pelapisnya. Setelah itu, campuran dipanaskan pada suhu 1.300oC. Pada suhu ini, semua campuran dan pelapisnya akan menyatu menjadi porselen. Keramik yang dibakar tanpa diglasir disebut biscuit atau bisque.

4. Kaca

Kaca merupakan benda yang dapat dilihat dan ditemukan di manamana. Kita melihat bahwa kaca tampak sebagai zat padat, tetapi sebenarnya jika diamati dengan mikroskop yang canggih, ternyata kaca merupakan zat cair yang molekul-molekulnya bergerak sangat lambat. Oleh sebab itu, jika dipanaskan kaca akan menjadi lembek, kemudian menjadi kaca cair.

Bahan utama kaca adalah pasir yang kandungan utamanya adalah silikon dioksida (SiO2), soda abu atau natrium karbonat (Na2CO3), dan kapur atau kalsium karbonat (CaCO3). Ketiga bahan tersebut dicampur merata. Kemudian, dipanaskan sampai suhu 1.500oC.

Campuran ini akan menyatu menjadi kaca bentuk cair, kental, dan liat, seperti adonan roti. Cairan kaca ini didinginkan perlahan-lahan atau cepat tergantung jenis kaca yang ingin diperoleh.

Proses pendinginan akan membuat molekul-molekul kaca membentuk jaringan molekul yang tidak teratur. Kaca cair dapat dibentuk menjadi lembaran atau bentuk lain, seperti botol, gelas, lensa atau alat optik, dan serat optik.


5. Kertas

Bahan baku kertas merupakan bahan yang banyak mengandung selulosa, seperti jerami atau merang padi, kayu, bambu, dan gelagah. Pembuatan kertas dibuat dalam dua tahap, yaitu pembuatan pulp dan pembuatan kertas dari pulp itu.

Pulp adalah bahan kertas yang sudah bersih selulosanya. Ada tiga macam proses pembuatan pulp, yaitu proses mekanik, kimia, dan semikimia. Pada proses mekanik, bahan baku digiling sampai hancur sehingga selulosa bersih dari zat-zat lainnya.

Pada proses ini tidak digunakan zat kimia. Proses semikimia dilakukan seperti proses mekanik, tetapi dibantu oleh zat kimia untuk melunakkan selulosa agar terpisah dari zat-zat lainnya.

Pada proses kimia, bahan baku dimasak dengan bahan kimia tertentu sehingga zat-zat lainnya dapat dihilangkan dan diperoleh selulosa yang bersih, tidak rusak, dan murni.

Proses kimia pada pembuatan pulp dapat dilakukan dengan proses soda, proses sulfat, dan proses sulfit. Proses soda dan proses sulfat disebut proses basa, sedangkan proses sulfit disebut proses asam.

Pada proses basa (proses soda), bahan baku dipotong menjadi potongan yang sangat kecil. Kemudian, dimasak dengan larutan NaOH dalam suatu tempat selama lebih dari 3 jam.

Setelah selulosa terpisah dari campurannya, bahan tersebut disaring sehingga selulosa dapat dipisahkan dari zat-zat lainnya. Selulosa yang sudah dipisahkan ini disebut pulp.

Pada proses pemisahan selulosa akan didapatkan pulp halus, pulp kasar, dan bahan yang belum hancur. Pulp halus dikelantang dengan kaporit atau natrium hipoklorit agar menjadi putih pucat.

Setelah dicuci beberapa kali untuk menghilangkan klor, pulp halus dikeringkan dan siap dibuat kertas. Pulp kasar setelah dicuci dapat dibuat sebagai bahan pembuat karton. Bahan-bahan yang belum hancur dimasak kembali seperti semula.

Proses sulfat juga dilakukan seperti proses basa, tetapi zat yang digunakan untuk memasaknya adalah campuran NaOH, Na2S, dan Na2CO3.

Proses asam atau proses sulfit pada dasarnya sama dengan proses soda, tetapi zat pemasaknya menggunakan campuran SO2, Ca(HSO3)2, dan Mg(HSO3)2. Pada proses kimia ini akan dihasilkan merkaptan yang berbau busuk.

Pembuatan kertas dilakukan setelah pulp menjadi kering. Prosesnya, yaitu pulp digiling sampai halus. Kemudian, dicampur dengan bahan penolong dan air.

Bahan penolong merupakan bahan yang terdiri dari perekat damar, talk, kaolin, gipsum, tawas, pewarna, dan kalsium karbonat. Bubur campuran ini selanjutnya dimasukkan ke dalam mesin pengepres supaya menjadi lembaran-lembaran tipis sambil dikeringkan.



BAHAN KIMIA DI BIDANG INDUSTRI

1. Cat

Cat terdiri dari 3 komponen utama, yaitu zat warna (pigmen), zat pengikat (binder), dan zat pelarut (solven). Hampir semua jenis cat mengunakan pigmen putih yang merupakan pigmen universal. Pigmen universal itu biasanya adalah titanium dioksida (Ti02), zat pengikta merupakan bahan yang mengikat antar partikel pigmen cat, sehingga cat dapat membentuk lapisan tipis yang rapat ketika di gunakan. Zat pelarut berfungsi untuk menjaga kondisi kekentalan cat agar tetap cair selama di gunakan. Contohnya adalah alkohol, air, senyawa hidro karbon.

2. Bahan bakar

Bahan bakar merupakan kebutuhan pokok manusia. Bahan bakar fosil di golongkan menjadi 3 golongan yaitu:

a. Batu Bara

Batu bara mengandung senyawa karbon, sulfur, pyrit, dll. Pembakaran batu bara menghasilkan gas Karbondioksida (CO2), karbonmonoksida (CO), sulfur dioksida, dan debu. Gas sulfur dioksida ini sangat berbahaya karena jika bereaksi dengan akan menyebabkan hujan asam yang bersifat korosif.

b. LPG (Lequefied Petroleum Gas)/elpiji

Gas alam terbentuk dari mikroorganisme yang terkubur dalam batuan karang di lautan. Komponen utama penyusun elpiji adalah metana (CH4) sebanyak 60-80%, sisanya adalah etana, propana dan butana. Hasil pembakaran menghasilkan gas CO2dan CO.

c. Minyak tanah

Minyak tanah merupakan salah satu hasil penyulingan minyak bumi, pembakaran bahan bakar menyebabkan pencemaran, karena menghasilkan gas CO2 dan CO.

3. Grafit (arang) dan Intan

Pada kenyataanya grafit dan intan memang merupakan alotrop, sebab keduanya merupakan unsur karbon (C), tetapi dengan struktur molekul yang berbeda. Grafit dapat menghantarkan arus listrik, sehingga biasanya di gunakan untuk membuat elektroda, dan proses elektrolit. Sedangkan Intan mempunyai sifat mengkilat, dan sangat keras. Selain untuk perhiasan dapat digunakan untuk bahan pengosok, mata pisau atau pemotong logam dan mata bor pertambangan.

4. Plastik

Pertama kali plastil di buat Alexander Parkes. Plastik mempunyai tiga komponen utama yaitu, resin/damar buatan, bahan plastis, dan bahan pengisi. Resin contohnya adalah PVC dan bakelit. Bahan plastis berfungsi untuk mengubah sifat padat dan mudah patah menjadi lunak dan fleksibel. Bahan pengisi bisa berupa abses, tepung, glasswool, kayu, dll.

Secara garis besar plastik di bagi menjadi 2, yaitu:

a. Termoset

Jenis ini merupakan golongan plastik yang menjadi padat saat pemanasan. Pada pemanasan resin inh menjadi padat dan keras sedangkan pada pendinginan tetap padat dan keras, artinya tidak dapat kembali mencair/meleleh. Contoh: melamin, bakelit, poliester.

b. Termoplastik

Pada pemanasan plastik golongan ini mula-mula lunak akhirnya melebur, tetapi tidak mengalami perubahan struktur. Pada pendinginan dapat melebur lagi sehingga dengan mudah dapat di bentuk contoh: polietilen.

5. Keramik

Keramik merupakan senyawa aluminium silikat yang di panaskan pada suhu tinggi hingga mencair lalu baru di cetak sesuai kebutuhan.

6. Kaca

Kaca dapat di buat tipis dan kecil seperti rambut yang di namakan fiber optik. Fiber optik ini sering digunakan untuk kabel listrik jaringan telephon yang mempunyai daya hantar ribuan kali lebih besar dari kabel tembaga, selain itu juga di gunakan untuk komponen pada komputer. Kaca sangat sulit di uraikan oleh alam, tetapi dapat di olah ulang dan di buat kaca yang baru.

7. Belerang

Belerang banyak di temukan di daerah gunung berapi, tanah liat, pasir, batu karang, dll. Senyawa penting yang terdapat dalam belerang adalah sulfur dioksida (SO2) yang berbau khas dan tidak berwarna serta merusak pernafasan. Senyawa penting lainya adalah asam sulfat yang bersifat higroskopis.

8. Semen

Bahan baku pembuatan semen adalah batu kapur, tanah liat yang mengandung bermacam silikat, aluminat, magnesium, dan besi.

9. Kertas

Kertas dapat dibuat dari bahan yang mengandung serat seperti kayu, merang, bambu dan sisa kapas. Pada dasarnya proses pembuatan kertas di lakukan melalui dua tahap, yaitu:

a. Pengolahan bahan-bahan yang mengandung serat menjadi Pulp/bubur Kayu

Bahan baku untuk mendapatkan pulp adalah selulosa, sehingga selulosa harus di pisahkan dari campuranya. Pemisahan selulosa untuk mendapatkan pulp dapat di lakukan dengan tiga cara, yaitu secara mekanis, semikimia, dan kimia. Cara mekanis hanya dapat di pakai untuk memisahkao selulosa dari jenis kayu yang lunak seperti cemara. Pulp yang di hasilkan dari cara ini memiliki kualitas/kekuatan yang rendah (mudah robek). Pada pengolahan secara semikimia selain mengunakan bahan kimia pemisahan di lanjutkan dengan cara mekanis. Pada proses ini pembuatan pulp secara kimia, selulosa di pisahkan dari kayu dengan cara memasak kayu tersebut dengan bahan kimia tertentu.

Pengunaan bahan kimia yang berbeda menyebabkan sifat dan penggunaan kertas juga berbeda. Pemakaian natrium karbonat atau natrium hidroksida akan menghasilkan pulp berwarana coklat dan seratnya kuat, sehingga bahan ini sering di gunakan untuk membuat kantong terutama kantong semen. Bila bahan kimia yang di gunakan adalah garam-garam sulfit seperti Natrium sulfit, akan di peroleh pulp yang dapat di putihkan dan seratnya agak rapuh. Bahan pemutihanya, antara lain Cl2, dan H2O2. Biasanya bahan ini untuk membuat kertas buku.


Manfaat ilmu Kimia
Kata kunci: pupuk, pestisida

Manfaat ilmu kimia dalam bidang pangan:

1. Membuat pengawet makanan
2. Membuat pemanis buatan
3. Membuat pewarna makanan
4. Membuat penambah nutrisi makanan

Manfaat ilmu kimia dalam bidang pertanian:

1. Membuat pupuk untuk menyuburkan tanah
2. Membuat pestisida untuk melindungi tanaman

Jawaban panjang:

Ilmu kimia memiliki manfaat penting dalam bidang pangan pertanian.

Dalam bidang pangan:

1. Membuat pengawet makanan

Pengawetan makanan dengan pengasinan, pengalengan dan pengasaman memnggunakan prinsip ilmu kimia, untuk mencegah rusaknya makanan akibat aktifitas enzym maupun pertumbuhan zat mikroba pengurai makanan.

2. Membuat pemanis buatan

Pemanis buatan seperti guka jangung dibuat dengan reaksi kimia untuk menggantikan gula biasa yang tidak cocok bagi penderita penyakit seperti diabetes.

3. Membuat pewarna makanan

Pewarna makanan misalnya untuk kue dan kerupuk menggunakan senyawa kimia. Pewarna ini dibuat khusus agar dapat dicerna dan tidak membahayakan manusia.

4. Membuat penambah nutrisi makanan

Makanan ditambahkan nutrisi seperti yodium dan vitamin untuk membuatnya lebih bergizi dan sehat ketika dikonsumsi.

Dalam bidang pertanian:

1. Membuat pupuk untuk menyuburkan tanah

Ilmu kimia bermanfaat dalam menjaga kesuburan tanah. Dengan adanya ilmu kimia, kita bisa mengetahui bahwa berkurangnya kesuburan tanah disebabkan oleh berkurangnya kadar Nitrogen ditanah.

Untuk mengatasinya bisa digunakan penanaman tanaman yang mengikat nitrogen seperti kacang-kacangan, atau dengan menggunakan pupuk yang mengandung nitrogen seperti Urea.

2. Membuat pestisida untuk melindungi tanaman

Ilmu kimia juga digunakan untuk melindungi tanaman dari hama seperti serangga, jamur dan bakteri, dengan membuat pestisida yang sesuai dengan jenis hama.


Daftar pustaka

Text book kimia industri dan teknologi hijau


https://brainly.co.id/tugas/6420859


http://www.berpendidikan.com/2015/12/bahan-kimia-dalam-kehidupan-sehari-hari-di-bidang-industri-beserta-manfaat-dan-peranannya.html?m=1


https://brainly.co.id/tugas/6490291


http://gevarenandacy.blogspot.com/2014/11/bahan-kimia-di-bidang-industri.html?m=1