Sekilas Mata Kuliah di Teknik Kimia (semester 5)

SEMESTER 5

Di semester 5, mahasiswa Teknik Kimia akan dibagi menjadi empat minat yang ada, yaitu Teknologi Hayati dan Bioproses, Energi dan Lingkungan, Teknik Material dan Teknologi Mutakhir, serta Perancangan dengan Komputer dan Teknik Keselamatan. Mata kuliah pilihan minat nantinya bakal aku bahas di postingan berbeda, jadi di sini hanya dibahas 16 sks saja yang merupakan mata kuliah wajib.

Operasi Pemisahan Bertingkat

OPB adalah mata kuliah kedua dari rangkaian mata kuliah Operasi Teknik Kimia (OTK) setelah TBS.  Di sini akan dibahas aplikasi dari konsep kesetimbangan fasa yang sudah dipelajari di Termo 2, yaitu untuk perancangan alat-alat pemisah di industri dengan sistem stage-wise, seperti menara distilasi, absorber, stripper, dan ekstraktor. Alat pemisah di industri sendiri sebenarnya ada dua macam, yaitu stage-wise (bertingkat) yang dipelajari di OPB dan kontinu yang dipelajari di OPMP. Apa aja contoh alat pemisah yang kontinu? Ada absorber, stripper, ekstraktor, bahkan menara distilasi. Lah kok sama?Terus perbedaannya di mana? Temukan jawabannya di kuliah OPB dan OPMP nanti ya.

Paruh pertama OPB akan menekankan pembahasan tentang menara distilasi. Materi dibuka tentang review konsep kesetimbangan fasa, pengenalan proses dan peralatan alat pemisah, metode kalkulasi menara distilasi stage-wise berbasis neraca massa dan kesetimbangan (metode McCabe-Thiele), metode kalkulasi menara distilasi stage-wise berbasis neraca massa, neraca energi, dan kesetimbangan (metode Ponchon-Savarit) dan metode kalkulasi menara distilasi dengan plate to plate calculation (yang digunakan untuk perancangan detail menara distilasi), plus beberapa istilah penting tentang kestabilan aliran dalam menara distilasi seperti entrainment, weeping, dan flooding.

Paruh kedua OPB akan membahas metode kalkulasi untuk alat lain, yaitu absorber, stripper, dan ekstraktor. Nantinya OPB ini akan banyak menggunakan gambar dan grafik untuk menentukan jumlah stage, refluks minimum, dll. Jadi siapkan penggaris, pensil, dan penghapusmu.

Pustaka :

Foust, A.S., 1979, “Principles of Unit Operations”, 2 ed., John Wiley & Sons, New York.

McCabe, W.L., Smith, J.L, and Harriot, P., 2001, “Unit Operations of Chemical Engineering”, 6 ed., Mc GrawHill Book Co, New York.

Perpindahan Panas

Perpindahan panas sebenarnya bukan mata kuliah yang terlalu sulit, asalkan mengerti betul tentang konsep fundamentalnya. Apa saja konsep fundamental yang wajib dipahami?

Materi yang dibahas pertama adalah mekanisme perpindahan panas, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi. Khusus untuk konduksi, nantinya akan dipelajari tentang prinsip tahanan seri. Yang perlu dipahami di sini adalah konsep bagaimana pengaruh isolasi terhadap perpindahan panas, bagaimana mekanisme perpindahan di dinding berlapis, dsb. Jadi perhatikan betul-betul materi ini karena nantinya akan sangat bermanfaat. 

Untuk konveksi, yang penting adalah bisa membedakan jenis konveksi natural dan paksaan. Konveksi natural menggunakan bilangan Grashoff, sedangkan untuk konveksi paksaan menggunakan bilangan Reynold untuk mencari nilai koefisien transfer panas (menggunakan bilangan Nusselt). Nantinya di Teknik Kimia lebih banyak menemui konveksi paksaan yang diekspresikan dalam bentuk bilangan tak berdimensi sebagai berikut :

                Nu = K. Re^a.Pr^b.(µ /µw)^c

Persamaan perpindahan konveksi di atas akan analog dengan persamaan untuk konveksi pada transfer massa yang diekspresikan dalam bentuk bilangan tak berdimensi yang nantinya akan dibahas di OPMP, jadi jangan sampai miss di sini. Meskipun nanti bakal ketemu persamaan perpindahan panas konveksi seabrek, jangan bingung. Gunakan persamaan yang sesuai dengan kebutuhan.

Untuk radiasi, konsep yang perlu diperhatikan adalah perhitungan bila ada dua plat sejajar, dua plat tegak lurus, dll. Yang penting bisa mengimajinasi dan mengerti tentang konsep dasarnya. 

Paruh kedua akan membahas tentang koefisien transfer panas bila terjadi boiling dan kondensasi. Persamaan yang digunakan adalah persamaan-persamaan empiris siap pakai sesuai dengan kondisi yang diperlukan. Perpan ditutup dengan pengenalan Heat Exchanger, yaitu alat penukar panas yang sangat penting dan digunakan di semua industri kimia. Di sini akan dibahas konsep dasar seperti jenis HE (double pipe dan shell & tube), ∆T LMTD, jenis-jenis aliran HE (1-1, 1-2, 2-4, dll.), dan istilah-istilah lain. Nantinya juga akan dibahas perancangan HE yang bisa kita pelajari dari textbook Kern. Detail perancangan HE akan dipelajari lebih lanjut di mata kuliah Perancangan Alat Proses (PAP).

Pustaka :

Holman, J.P., 1989, “Heat Transfer”, (SI Metric Edition) McGraw-Hill Book Company, Singapore.

Kern, D.Q., 1950, “Process Heat Transfer”, McGraw-Hill Kogakusha, Ltd.

Alat Industri Kimia

AIK adalah mata kuliah ketiga dari rangkaian mata kuliah Operasi Teknik Kimia (OTK) setelah TBS dan OPB.  Paruh pertama akan mempelajari alat-alat pemrosesan padatan, seperti alat kominusi/pengecilan ukuran (crusher, grinder, mill, dll.), ayakan (screen), dan beberapa perhitungan sederhana, seperti estimasi kebutuhan energi untuk kominusi, distribusi ukuran ayakan, dan neraca massa sederhana rangkaian alat kominusi dan ayakan.

Paruh kedua akan membahas tentang prinsip dan perhitungan alat yang juga banyak digunakan di industri kimia, yaitu filter dan evaporator. Filter adalah alat yang digunakan untuk memisahkan padatan dan cairan dengan prinsip perbedaan ukuran. Nantinya akan dipelajari berbagai macam peralatan filtrasi seperti plate and frame filter press, rotary drum vaccum filter, pan filter, leaf filter, sand fliter, dll. Sedangkan evaporator adalah alat untuk memisahkan cairan dan padatan dengan cara menguapkan sebagian cairan sehingga menjadi lebih kental. Untuk apa sajakah evaporator digunakan dan apa saja jenis-jenisnya? Temukan sendiri di kuliah AIK

Pustaka :

Brown, G.G., 1953, ”Unit Operations”, 4 ed., John Wiley & Sons, New York. 

Proses Transfer 

Proses transfer adalah salah satu mata kuliah paling sulit di Teknik Kimia menurutku, terutama untuk bagian paruh pertama. Materi yang dibahas di sini sebenarnya hanya ada tiga topik, yaitu transfer momentum, transfer massa, dan transfer panas. Paruh pertama akan membahas transfer momentum, sedangkan paruh kedua membahas transfer massa dan transfer panas.

Saat membahas transfer momentum, nantinya akan dikenalkan dua jenis fluida yaitu fluida Newtonian dan non-Newtonian. Kemudian dilanjutkan dengan konsep dasar hukum transfer momentum (seperti yang sudah dipelajari sekilas di ATK 1), pemodelan matematis untuk kasus transfer momentum, dan penyelesaiannya. Penyelesaiannya sendiri menggunakan tabel yang ada di Appendix buku Transport Phenomena karangan Bird,dkk dan kita hanya perlu mencoret suku yang tidak sesuai dengan kasus. Meskipun terlihat mudah, namun kasus-kasus yang disajikan cukup menguras otak. 

Untuk materi transfer massa dan transfer panas relatif lebih mudah karena sudah kita pelajari di mata kuliah sebelumnya seperti Matematika Teknik Kimia dan Metode Numerik. Yang berbeda adalah penyelesaiannya, yaitu menggunakan corat-coret suku yang tidak sesuai seperti pada penyelesaian persamaan transfer momentum. Sebenarnya persamaan yang kita coret itu berasal dari mana sih? Apa bedanya dengan penyelesaian persamaan menggunakan analitis? Bila sudah memahami dengan baik, nantinya benang merah antara MTK dan proses transfer akan terlihat.

Pustaka :

Bird, R.B., Stewart, W.E., and Lightfoot, E.N., 2002, “Transport Phenomena”, 2 ed., John Wiley and Sons, Inc., New York.

Proses Industri  Kimia 2

PIK 2 adalah mata kuliah lanjutan dari PIK 1, namun materi yang dibahas akan sedikit berbeda. PIK 2 akan membahas materi-materi yang cukup mengasyikkan seperti dasar-dasar perancangan proses, unit-unit dalam industri kimia, simbol alat dan process flow diagram, pengendalian proses kimia ditinjau dari kesetimbangan reaksi kimia, panas reaksi, energi aktivasi, dan beberapa studi kasus seperti proses nitrasi, aminasi, halogenasi, dan sulfonasi. Pustaka yang digunakan sangat banyak dan tidak terbatas karena materi yang disampaikan di sini bersifat sangat umum dan hampir ada di semua textbook perancangan.

Manajemen

Manajemen adalah salah satu kuliah penyegaran di tengah-tengah hiruk pikuk perancangan alat dan proses di Teknik Kimia. Yang dibahas di sini adalah teori-teori manajemen (seperti sifat kepemimpinan, organisasi, konsep total quality managememt, six sigma), manajemen sumber daya manusia dan juga beberapa analisis menarik seperti analisis jaringan, transportasi, linear programming, dan inventory control. Meskipun singkat, namun kita bisa melihat gambaran sederhana bagaimana cara menyelesaikan kasus-kasus yang muncul di perusahaan.

Pemanfaatan dan Konservasi Sumber Daya Alam

PKSDA membahas materi-materi terkait dengan pemanfaatan sumber daya alam yang berkelanjutan. Nantinya akan dipelajari berbagai jenis pohon industri,peraturan perundangan terkait pembangunan berkelanjutan,  jenis-jenis potensi sumber daya alam terbarukan dan tidak terbarukan, life cycle analysis, berbagai teknologi pemanfaatan sumber daya alam, serta analisis kualitatif kelayakan teknis dan ekonomisnya.

Sekilas Mata Kuliah di Teknik Kimia (semester 4)

SEMESTER 4

Mata kuliah semester 4 campuran dari materi perancangan, konsep fundamental, dan penyiapan aspek penting di industri seperti safety dan utilitas. 

Azas Teknik Kimia 2
ATK 2 ini adalah lanjutan dari ATK 1. Bila edisi pertama diisi tentang neraca massa, di edisi kedua ini membahas neraca energi (panas) dari sebuah sistem. Apa itu neraca energi? Neraca energi dibuat berdasarkan prinsip hukum kekekalan energi, yang intinya tidak mungkin ada energi yang hilang dalam suatu sistem, yang ada hanyalah energi yang berubah menjadi wujud yang lain. Untuk suatu sistem dapat disimpulkan bahwa :

Energi masuk sistem - Energi keluar sistem = Akumulasi energi dalam sistem 

Sama seperti ATK 1, ATK 2 menjadi sangat penting di Teknik Kimia, karena Neraca Energi merupakan salah satu dari  6 komponen Chemical Engineering Tools, yaitu alat-alat (ilmu) yang menjadi dasar bagi para insinyur Kimia.

Selain pengenalan neraca panas, ATK 2 juga membahas materi tentang kelembaban yang merupakan dasar dalam perancangan di mata kuliah berikutnya. Selain itu yang tidak kalah pentingnya adalah konsep tentang bilangan tak berdimensi dan similaritas teknik yang sangat banyak manfaatnya di dunia pertekiman. 

Pustaka : 

Soegiarto, 1981, “Diktat Kuliah Asas-asas Teknik Kimia”, Pusat Penerbitan Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada.

Himmelblau, D.F., 1996, “Basic Principles and Calculations in Chemical Engineering”, Prentice-Hall International Inc., New Jersey.

Transportasi Bahan dan Sedimentasi 
TBS adalah pembuka rangkaian mata kuliah Operasi Teknik Kimia (OTK). OTK sendiri di sini dibagi menjadi empat mata kuliah, yaitu TBS, OPB, OPMP, dan AIK yang nanti akan dijelaskan satu-satu di tiap semesternya. TBS juga merupakan mata kuliah perancangan pertama yang diambil oleh mahasiswa Tekkim.
Materi yang dibahas disini adalah tentang bagaimana cara mentransportasikan bahan di dalam pabrik sesuai dengan fasenya. Untuk cairan, akan dibahas Persamaan Bernoulli yang merupakan penurunan dari neraca energi dan menjadi fondasi utama dalam perhitungan aliran fluida. Selain itu dibahas juga karakteristik dari pompa (sentrifugal, reciprocating) dan pemilihannya yang sesuai dengan kondisi yang diperlukan serta pengenalan alat ukur aliran cairan (venturimeter, dll.)
Untuk padatan, di sini akan dibahas beberapa alat yang umum digunakan di industri seperti conveyor (belt, screw, appron) dan elevator. Akan dibahas juga sekilas tentang storage padatan (misal dengan silo, bin, gudang) dan perhitungan sederhana keperluan energi untuk memindahkan padatan menggunakan conveyor. Bila beruntung, akan dibahas juga sekilas tentang transportasi fase gas (kompresor, blower, dan fan).
Untuk sedimentasi, akan dibahas tentang prinsip dasar dari sedimentasi menggunakan terminal velocity, hukum Stoke, dan perancangan thickener.
Overall, TBS ini lumayan ruwet karena materinya cukup banyak dan nantinya mata kuliah ini bakal sangat berguna saat mengerjakan Tugas Akhir Perancangan Pabrik Kimia.

Pustaka : Brown, G.G., 1953, ”Unit Operations”, 4 ed., John Wiley & Sons, New York.

Termodinamika Teknik Kimia 2
TTK 2 atau sering juga disebut Termo 2 membahas konsep-konsep fundamental di Teknik Kimia. Untuk paruh pertama, akan direview kembali konsep-konsep penting dalam Termo 1, pengenalan sistem termodinamika untuk sistem alir, sistem pembangkitan energi mekanis dari panas, dan konsep dari sistem refrigerasi.
Paruh kedua akan membahas salah satu Chemical Engineering Tools, yaitu kesetimbangan (fasa dan kimia). Kesetimbangan fasa menjadi sangat penting karena merupakan basic perancangan alat-alat pemisahan seperti menara distilasi, flash drum, dll. Kesetimbangan kimia membahas tentang kesetimbangan reaksi yang akan berhubungan dengan materi kuliah di Proses Industri Kimia dan Teknik Reaksi Kimia.
Pustaka : Smith, J.M., Van Ness, H.C., and Abbott, M.M., 2004, “Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics”, 6ed., McGraw Hill Book Company, New York.

Metode Numerik dan Pemrograman Komputer
Metode Numerik dan Pemrograman Komputer (biasa mahasiswa menyebutnya dengan Metnum) dulunya terdiri dari dua mata kuliah, yaitu Matematika Teknik Kimia 2 (2 sks) dan Pemrograman (1 sks). Kenapa disebut MTK 2, karena kasus-kasus yang dibahas nantinya adalah kasus-kasus menantang ala MTK. Namun bila MTK diselesaikan secara analitis, Metnum menuntut kita untuk menyelesaikannya secara numeris. Numeris sendiri tidak menggunakan penurunan persamaan panjang lebar ala MTK, tetapi menggunakan metode-metode tertentu yang diselesaikan dengan perhitungan berulang (iterasi) sehingga lebih mudah.
Nantinya kita akan dipandu dari awal dulu dengan kasus-kasus sederhana, seperti mencari akar persamaan, penyelesain persamaan simultan (linear dan nonlinear), diferensiasi dan integrasi yang semuanya diselesaikan secara numerik. Setelah itu akan dibahas cara menyelesaikan Persamaan Differensial baik Ordiner (dengan metode Runge Kutta, dll) maupun Parsial (dengan shooting method, finite difference approximation, dll). Penyelesaian persamaan inilah yang kelak kita gunakan untuk menyelesaikan persamaan-persamaan yang umum dijumpai di Teknik Kimia.
Untuk hasil akurat, sebaiknya iterasi dilakukan puluhan kali, ratusan kali, atau bahkan ribuan kali. Namun karena tidak mungkin dikerjakan manual, maka Metnum ini dirangkai dengan pemrograman komputer. Di sinilah challengenya, kita harus mengubah penyelesaian problem yang kita temui ke bahasa program yang dimengerti oleh komputer. Software yang digunakan bisa Fortran, Basic, Scilab, atau Matlab. Bahasa pemrograman nantinya harus dipelajari secara cepat agar tidak tertinggal materi kuliah. Untuk membantu mempercepat pemahaman, setiap minggunya akan diadakan tutorial oleh Tim Asisten Metnum Prokom.
Untuk melewati mata kuliah ini, butuh pemahaman yang kuat terhadap materi Metode Numerik dan sering-sering berlatih membuat program agar terbiasa. Kelak materi ini akan sangat berguna ketika menghadapi Praktikum khusus (Praksus) OTK, penelitian, dan Tugas Akhir.

Pustaka : Constantinides, A. and Mostoufi, N., 1999, “Numerical Methods for Chemical Engineering with Matlab Applications”, Prentice Hall PTR, Upper Saddle River, New Jersey.

Proses Industri Kimia 1
PIK 1 membahas seabrek proses industri di pabrik kimia, yaitu proses pembuatan asam sulfat, natrium karbonat, natrium hidroksida, natrium klorida, ammonia, syn gas dan juga pembuatan pupuk urea, ammonium sulfat, dan super phospat. Kita dituntut untuk memahami setiap proses yang terjadi, reaksinya, kondisi operasi, dan kemungkinan perubahan alternatif proses. Biasanya diadakan kuliah tamu dari praktisi industri pupuk untuk lebih memantapkan materi.

Pustaka : Kobe, K.A., 1957, “Inorganic Process Industries”, the Macmillan Company, New York.

Pengolahan Air dan Air Limbah
PAAL membahas dua materi yang cukup penting dalam Tugas Akhir Perancangan Pabrik nantinya. Paruh pertama akan dikenalkan dengan air industri, yaitu air yang digunakan untuk proses, pendingin, keperluan umum, dan umpan boiler. Spesifikasi air yang digunakan berbeda-beda tergantung kebutuhan proses dan boleh tidaknya ada kontaminan dalam air. Selain itu dibahas juga cara menyiapkan air industri tersebut, baik yang berasal dari air sungai atau air laut. Sedangkan paruh kedua akan membahas tentang pengelolaan limbah di industri dan juga konsep produksi bersih.

Pustaka : Cheremisinoff, N.P., and Cheremisinoff, P.N., 1993, “Water Treatment and Waste Recovery”, Prentice Hall.

Keselamatan Industri
Keselamatan industri akan menjelaskan tentang konsep-konsep penting dalam pengelolaan bahan beracun dan berbahaya (B3). Untuk bahan flammable, akan ditekankan pada konsep flash point, flammability limit, fire point, autoignition temperature, dan bagaimana terbentuknya api. Harapannya dengan mengetahuinya, maka kebakaran dapat dicegah. Untuk bahan toxic, explosive, corrosive, reactive, radioactive selanjutnya juga akan dibahas konsep-konsep yang berhubungan dengan tujuan yang sama. Selain itu, akan diberikan juga materi tentang cara identifikasi resiko, teknik identifikasi hazard, dan peninjauan aspek keselamatan dalam perancangan proses.

Pustaka : Crowl, D. A., and J. F. Louvar, 1990, “Chemical Process Safety: Fundamentals with Applications”, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ.

Kewirausahaan 
Kewirausahaan membahas tentang konsep-konsep penting dalam kewirausahaan dan diharapkan dapat terciptanya technopreneur dari bidang Teknik Kimia.
Pustaka : -



Filsafat dan Penciptaan Ilmu

Mata kuliah yang agak membosankan bagi mahasiswa teknik, karena isinya adalah teori dan hafalan. Materinya tentang pengertian filsafat, sejarah perkembangan ilmu, logika, metode berpikir ilmiah, kebeneran ilmiah, hubungan teknologi, ilmu, dan kebudayaan, sikap mental dan etika teknik.

Pustaka : Tim Dosen Filsafat Ilmu Fakultas Filsafat UGM,1996, “Filsafat Ilmu”, Liberty Yogyakarta

Teknik Kimia for Dummies

            Postingan kali ini aku bakal  menyampaikan informasi yang lengkap seputar dunia Teknik Kimia (berdasarkan pengalaman setelah menyelesaikan kuliah di Teknik Kimia UGM). Semoga bisa menjadi referensi bagi yang memerlukan.

Apa itu Teknik Kimia?

Teknik Kimia sebenernya bagiku pribadi lebih tepat disebut sebagai Process Engineering, karena goal utamanya adalah agar kita bisa merancang proses. Diharapkan lulusannya dapat mengubah ide pembuatan produk menjadi nyata. Contohnya gimana?

Misal : Ada ide untuk membuat susu sapi segar menjadi susu bubuk. Nah, gimana caranya? Perlu alat apa aja buat skala industri? Susu kan ga boleh kena suhu terlalu tinggi, terus gimana biar jadi susu bubuk yang kering? Pabriknya bakal aman didirikan ga? Bakal menguntungkan secara ekonomi ga?

Itu kira-kira gambaran pertanyaan di Teknik Kimia dan kita bakal dipandu pelan-pelan untuk bisa mengerti itu semua melalui setiap mata kuliahnya semester demi semester. Jadi bagi yang sekarang bingung dan ga ada gambaran sama sekali, tenang aja... nanti saat waktunya tiba bakal bisa kok

Jadi, jangan ada yang kepikiran lagi kalau anak Teknik Kimia cuma di laboratorium melulu, bikin obat, dan bikin bom ya :D

Apa bedanya Teknik Kimia sama Kimia?

Jelas beda, karena dua jurusan ini punya spesialisasi masing-masing. Jurusan Kimia kuat di fundamental ilmu kimia dan tertantang menemukan sesuatu yang baru. Kimia juga mendesain mahasiswanya agar kuat di penelitian. Di dunia kerja, umunya mereka ada di bagian Quality Assurance, Research and Development, dan juga menjadi peneliti.

Teknik Kimia mementingkan bagaimana proses di industri bisa berjalan dengan baik dan aman plus menarik secara ekonomi. Teknik Kimia mendesain mahasiswanya agar kuat di engineering judgement. Kebanyakan posisinya di dunia kerja ada di Process Engineer, Production Supervisor, atau bahkan Field Engineer.

Namun hal itu ga mutlak, semua tergantung masing-masing pribadi. Ga tertutup kemungkinan juga orang Kimia menguasai ilmu proses dan anak Tekkim menguasai fundamental kimia. Begitu juga posisi kerjanya di dunia kerja. Mana yang lebih baik? Keduanya sama baik, tergantung kita masing-masing lebih minat yang mana.

Lah terus apa bedanya Teknik Kimia sama Teknik Industri?

Teknik Industri lebih condong belajar ke manajemen sistem di industri. Jadi belajar kapan bahan baku harus distok, gimana cara menciptakan suasana kerja yang nyaman, gimana biar pengiriman barang tepat waktu,dll. Mereka ga dibekali ilmu proses.

Teknik Kimia lebih condong belajar gimana biar bahan baku bisa diubah menjadi produk dengan biaya paling ekonomis.  Mereka ga dibekali ilmu manajemen sistem industri.

Jadi udah cukup jelas kan bedanya? Kembali ke minat masing-masing, lebih suka bisa bikin produknya apa bisa di manajemen sistemnya. Tapi ingat, semua hal itu ga mutlak dan di dunia kerja semuanya bisa berubah asal mau belajar.

Apa saja ilmu yang menunjang kuliah di Teknik Kimia?

Yang mutlak diperlukan adalah Matematika, karena Matematika adalah bahasanya Teknik Kimia. Bagi yang bingung matematika yang seperti apa, mungkin bisa baca postinganku tentang mata kuliah di tiap semesternya. Ilmu lain yang diperlukan adalah Fisika dan Kimia. Fisika yang diperlukan itu lebih ke arah termodinamika, kalor, gas ideal, sama ilmu fluida. Jadi bagi yang sebel sama mekanika, kamu cuma bakal dapat itu di satu semester kok. 

Kimianya seperti apa? Ya minimal mengerti sifat-sifat senyawa yang umum, misal etanol, etilen, asam sulfat, natrium hidroksida, dll. Kalian juga ga dituntut bisa dari awal kok. Lama kelamaan bakal terbiasa dengan sendirinya. Kalo senyawa yang ga umum di telinga (misal phtlalic anhydride, etilen oksid, dll) itu ga harus dihafal semua. Bahkan yang udah lulus Teknik Kimia aja belum tentu tau semua tentang senyawa itu. Tapi, kuliah disini bakal dikasih guidelinenya bagaimana cara mencari informasi data senyawa tersebut dan dari data tersebut kita bisa mengetahui apa aja karakterisitik bahan tersebut dan gimana cara penanganannya yang tepat.

Aku ga terlalu bisa Matematika, Fisika, dan Kimia di SMA. Bisa ga si kuliah di Teknik Kimia?

Bisa. Asal kamu punya kemauan belajar yang kuat. Semua ilmu bakal direview lagi dari awal. Tinggal tergantung kalian masing-masing aja. Kalau ga pernah belajar ya bakal kesusahan.

Gimana cara belajar yang baik di Teknik Kimia?

Sebisa mungkin bentuk kelompok belajar, supaya bisa saling bertukar pikiran dan memotivasi. Kalau maksain belajar sendiri bakal sulit, kecuali kalo memang kecerdasannya di atas rata-rata. Jangan menunda-nunda tugas kuliah juga, karena bakal menumpuk kalau tertunda terus. Tugas disini lumayan banyak, jadi bagi yang aktif di kegiatan lain harus pintar membagi waktu.

Kehidupan kuliah anak Teknik Kimia itu gimana?

Kehidupannya bakal normal kaya anak kuliahan pada umumnya kok. Ya tapi jangan ngarepin bakal sesantai di film atau sinetron ya. Buat tahun pertama, biasanya mahasiswa lebih memilih cari pengalaman organisasi, ada yang di tingkat jurusan, fakultas, bahkan sampai universitas. Banyak juga yang ikut kegiatan UKM kayak pecinta alam, sepakbola, catur, bulutangkis, pencak silat, dll. Itu semua pilihan masing-masing kok. Kalian sendiri yang bakal nentuin mana yang terbaik buat kalian nantinya. 

Untuk tahun kedua, pilihannya juga masih variatif. Ada yang masih ikut organisasi, ada yang udah mulai sibuk jadi asisten dosen, ada yang ikut PKM dan lomba-lomba, ada yang ikut kursus. 

Untuk tahun ketiga, biasanya mahasiswa udah mulai ngasih waktunya di urusan perkuliahan, karena prakikum makin sulit, mata kuliah makin sulit, dan beberapa ada yang udah mulai ambil penelitian. Ada juga yang sibuk jadi asisten praktikum dan asisten dosen, lomba-lomba, ngerjain proyek dosen, ikut internship/magang di perusahaan, dll. Tahun ketiga ditutup sama kegiatan KKN (Kuliah Kerja Nyata).

Untuk tahun keempat. Mahasiswa bakal fokus ke rangkaian tugas akhir : ada Penelitian, Seminar, Kerja Praktek, Tugas PPK, dan Pendadaran. Beberapa mahasiswa juga mengulang mata kuliah di semester sebelumnya buat memperbaiki nilai.

Minat apa aja sih yang ada di Teknik Kimia?

Kalau di UGM, ada empat minat yang bisa dipilih :

• Minat Pangan dan Bioproses. Bagi yang tertarik menggeluti industri makanan atau bioproses, disinilah tempat yang tepat.
• Minat Energi dan Lingkungan, buat yang tertarik sama dunia energi (oil, gas, batubara, energi terbarukan), dan lingkungan.
•  Minat Material dan Teknologi Mutakhir, buat yang tertarik sama material, metalurgi, polimer, keramik, dan teknolgi mutakhir seperti teknologi membran.
•  Minat Pemrograman dan Safety, buat yang tertarik sama software-software penunjang ilmu teknik kimia, pemrograman komputer, dan safety.               

Minimal setiap mahasiswa mengambil 5 mata kuliah (bernilai 10 SKS) sesuai minatnya masing-masing. Untuk setiap minatnya disediakan 6 mata kuliah, masing-masing tiga di semester ganjil dan tiga di semester genap.

Apa sih ilmu yang khas dari Teknik Kimia?

Teknik Kimia itu punya pedoman yang disebut Chemical Engineering Tools. Pedoman itu yang bakal bantu mahasiswa Tekim dan bahkan profesional buat menyelesaikan problem-problem. Apa aja isinya?

•  Neraca massa
•  Neraca energi (atau terkenal juga dengan neraca panas)
•  Kesetimbangan
• Proses kecepatan
•  Ekonomi
• Humanitas

Ilmu-ilmu inilah yang harus kalian serap ketika kuliah di Teknik Kimia. Jadi jangan sampai ketinggalan di kuliah ya.. Dan jangan lupa, ilmu-ilmu itu bakal ada di hampir semua mata kuliah semester tiga sampai semester tujuh (khusus untuk humanitas, itu ga kalian dapet di kuliah, tapi saat kalian berorganisasi dan ikut kegiatan-kegiatan).

Rangkaian Tugas Akhir di Teknik Kimia itu gimana?

Jadi di Teknik Kimia sendiri, tiap mahasiswa harus mengerjakan Penelitian (yang diakhiri seminar), Kerja Praktek, dan Tugas PPK (diakhiri Ujian pendadaran). Penelitian sendiri boleh diambil kalau udah melewati semua praktikum. Kalian bebas mau milih penelitian di laboratorium apa sesuai minat kalian masing-masing. Kegiatannya bikin proposal, penelitian di Lab, olah datanya, terus bikin laporan. Kalian juga harus menyampaikan hasil penelitian kalian di seminar yang terbuka buat umum. Jadi yang dengerin seminar kalian bebas bertanya dan berdiskusi.

Kerja Praktek rangkaiannya ngajuin surat ke industri yang dipilih, pretest ke dosen pembimbing, kerja praktek di industri selama kurang lebih 1 – 2 bulan (ngerjain tugas yang diberikan oleh dosen pembimbing dan atau pembimbing di industri), terakhir bikin laporan dan post test ke dosen pembimbing.

Tugas PPK (Prarancangan Pabrik Kimia) sendiri adalah tugas akhir yang paling utama, atau boleh dibilang skripsinya anak tekkim. Disini kalian ditantang membuat rancangan pabrik kimia sampai ke evaluasi ekonominya. Tenang... kalian bakal dipandu step by step kok. Ujian penutupnya adalah Ujian Pendadaran sama seperti jurusan lain pada umumnya.

Rancang pabrik kimia? Gimana caranya ya?

Emang ga kebayang kok awalnya. Tapi nanti setelah ikut kuliah, kalian bakal ngrasain gimana tiap mata kuliah bakal saling terkait satu sama lain menjadi satu kesatuan yang utuh : yaitu pabrik kimia.

Kuliah Azas Teknik Kimia : bakal kebayang gimana bikin neraca massa dan neraca energi di pabrik nantinya.

Kuliah Transportasi Bahan dan Sedimentasi : bakal kebayang gimana caranya memindahkan bahan dari satu tempat ke tempat lain di industri, baik cairan (pompa), padatan (conveyor, elevator, dll), maupun gas (kompresor, blower, dll). Diajarin juga cara memilih alat-alat tersebut dan merancangnya.

Kuliah Operasi Pemisahan Bertingkat dan Operasi Perpindahan Massa dan Panas : bakal belajar merancang alat-alat pemisahan di industri kaya menara distilasi, menara absorpsi, ekstraktor, cooling tower, dan dryer.

Kuliah Teknik Reaksi Kimia : bakal belajar cara merancang reaktor yang sesuai dengan reaksi kimia dan kondisi operasinya. Reaktor sendiri adalah jantung industri kimia, karena disitulah produk terbentuk.

Kuliah Alat Industri Kimia : belajar tentang perancangan alat pengolah padatan, filter, dan evaporator.

Kuliah Perancangan Alat Proses : belajar tentang perancangan tangki, vessel, heat exchanger, menara distilasi, separator drum.

Kuliah Pengendalian Proses : belajar tentang sistem kontrol di pabrik untuk menjamin spesifikasi produk dan keselamatan.

Kuliah Keselamatan Industri : belajar tentang menanggulangi dan mencegah potensi bahaya yang timbul di industri kimia.

Kuliah Pengolahan Air dan Air Limbah : belajar tentang mengolah air dari air sungai atau laut menjadi air yang akan digunakan sebagai air untuk keperluan pabrik dan pengolahan limbah pabrik.

Kuliah Ekonomi Teknik : belajar tentang konsep-konsep ekonomi dan analisis kelayakan industri.

Kuliah Perancangan Pabrik Kimia : menggabungkan alat-alat yang sudah kita pelajari secara terpisah menjadi satu kesatuan pabrik.

Semua mata kuliah tadi ditunjang dengan mata kuliah yang fundamental seperti proses transfer, termodinamika, pemodelan matematis, dan lain-lain.

Apa aja urutan merancang pabrik?

• Perancangan proses, yaitu memilih alternatif proses yang sudah ada atau malah membuat proses baru yang belum pernah ada. Tetapkan bahan baku, alat-alat apa aja yang mau dipakai, dan buat draft process flow diagramnya. Jangan lupa juga membuat neraca massa dan neraca energi dari pabrik.
• Perancangan alat, yaitu mendesain dimensi dan kondisi alat yang akan digunakan. Alat ada yang perlu dirancang sendiri karena memang kita memesan (misal reaktor, absorber, menara distilasi) atau yang mengikut vendor (misal pompa, pipa, kompresor). Lengkapi juga alat-alat dengan alat kontrol dan alat pengamanan agar menjamin keselamatan. Jangan lupa menyiapkan unit utilitas yang diperlukan seperti air industri, listrik, udara tekan, steam, dan keperluan lainnya. Buat process engineering flow diagram yang utuh, lengkap dengan alat kontrol dan safetynya.
• Evaluasi ekonomi, apakah pabrik tersebut layak didirikan dari sisi ekonomi. Parameter yang umum digunakan yaitu ROI, POT, BEP, dan DCFRR.

Tugas yang dibebankan ke mahasiswa adalah tugas Prarancangan Pabrik Kimia, jadi tidak harus sangat sempurna karena kita masih dalam tahap belajar. Yang penting cukup feasible dan memenuhi standard lulusan Teknik Kimia.

Overall, ilmu Teknik Kimia itu menyenangkan kok. Yang penting mau berjuang dan belajar. Mungkin sekian dulu postingan kali ini, semoga bermanfaat :)

Sekilas Mata Kuliah di Teknik Kimia (semester 3)

SEMESTER 3

Di semester 3 ini, materi kuliah sudah mulai berbau engineering, walaupun belum sampai ke level perancangan..

Kimia Fisis 2
Lanjutan dari Kimia Fisis 1, masih sama abstraknya. Materi yang dibahas tentang spontanitas dan kesetimbangan, kesetimbangan kimia, aturan fasa, larutan ideal-non ideal. Rangkaian mata kuliah Kimia Fisis ini bakal jadi dasar buat mata kuliah berikutnya.
Pustaka : Moore, W.J., 1972, “ Physical Chemistry”, Prentice Hall, Inc., New York.

Azas Teknik Kimia 1
Salah satu mata kuliah yang paling tekkim. Sebenernya dulu mata kuliah ini bernama Azas Teknik Kimia yang membahas tentang neraca massa dan neraca panas. Tapi karena dirasa cukup berat, akhirnya sekarang dipecah menjadi ATK 1 dan 2. ATK 1 ini membahas tentang neraca massa, sedangkan ATK 2 membahas tentang neraca energi.
Apa itu neraca massa? Neraca massa dibuat berdasarkan prinsip hukum kekekalan massa, yang intinya tidak mungkin ada massa yang hilang dalam suatu sistem, yang ada hanyalah massa yang berubah menjadi wujud yang lain. Untuk suatu sistem dapat disimpulkan bahwa :

Massa masuk sistem - Massa keluar sistem = Massa akumulasi dalam sistem

ATK 1 menjadi sangat penting di Teknik Kimia, karena Neraca Massa merupakan salah satu dari  6 komponen Chemical Engineering Tools, yaitu alat-alat (ilmu) yang menjadi dasar bagi para insinyur Kimia. ChemEng Tools yang lainnya akan dibahas di mata kuliah berikutnya.

Selain pengenalan neraca massa, ATK 1 juga membahas materi tentang satuan dan dimensi, dasar-dasar transfer massa, dan transfer momentum.Selain itu akan dikenalkan istilah-istilah yang umum digunakan di industri kimia, seperti recycle, batch, kontinyu, steady-state, bypass, purge.

Pustaka : Himmelblau, D.F., 1996, “Basic Principles and Calculations in Chemical Engineering”, Prentice-Hall International Inc., New Jersey.

Matematika Teknik Kimia

Mata kuliah yang menjadi momok bagi mahasiswa tekkim, namun kelak akan sangat berguna karena MTK merupakan konsep dasar dari Pemodelan Matematis. Pemodelan sendiri adalah kemampuan untuk memodelkan peristiwa-peristiwa di industri (dan kehidupan nyata) ke dalam bentuk persamaan matematis sehingga dapat dicari penyelesaiannya. Kemampuan pemodelan inilah yang membedakan Teknik Kimia dengan disiplin ilmu yangt lain.
Kalau boleh jujur, MTK memang cukup sulit. Butuh kemampuan logika analisis matematika yang kuat dan pengetahuan tentang penyelesaian differensial, integral, dan persamaan differensial yang sudah dibahas di Matematika 1 dan 2 plus pengetahuan tentang hukum-hukum dasar transfer (Hukum Ficks, Fourier,dll). Topik yang dibahas di sini adalah penyusunan persamaan differensial dan kondisi batasnya (jadi gampangnya, kalau Matematika 2 tinggal menyelesaikan PD, kalau disini harus membuat PDnya sendiri dan diselesaikan), fungsi Bessel, penyelesaian Persamaan Differensial parsial dengan analitis dan transformasi Laplace.
Pustaka : Mickley, H.S., Sherwood, T.S., and Reed, C.E., 1957, “Applied Mathematics in Chemical Engineering”, Mc Graw Hill Book, Co. New York.
Jenson, V.G., and Jeffreys, G.V.,1977, “Mathematical Methods in Chemical Engineering”, Academic Press, London.

Termodinamika Teknik Kimia 1
Termodinamika ini mempelajari sesuatu yang abstrak, sulit dibayangkan dan diimajinasikan,tapi berguna. Topik yang dibahas yaitu : tentang equation of state ( persamaan yang menghubungkan tekanan, suhu, volume), Hukum-hukum termodinamika (beberapa konsep seperti internal energy, entalpi, entropi, dll), dan tentang efek panas yang akan dipakai lebih lanjut nantinya untuk penyusunan neraca panas. Cara survivenya, rajin-rajin baca pustakanya, dan sering latihan soal karena dosen di sini benar-benar mengacu ke pustaka ini.
Pustaka : Smith, J.M., Van Ness, H.C., and Abbott, M.M., 2004, “Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics”, 6ed., McGraw Hill Book Company, New York.

Ekonomi Teknik
Ekotek ini salah satu mata kuliah yang cukup mengasyikkan karena mempelajari tentang uang, bukan sains lagi. Ada dua bagian besar di mata kuliah ini, yaitu separuh pertama adalah ilmu ekonomi umum yang dibahas di jurusan lain juga yaitu  konsep time value of money (gampangnya, nilai uang yang akan berbeda-beda tiap tahunnya), analisis cash flow, depresiasi, jenis-jenis modal dan biaya. Nah separuh kedua lebih cocok disebut ekonomi teknik kimia, karena ada pertimbangan teknik kimia di sini walaupun secara konsep sama seperti ekonomi umumnya, yaitu tentang analisis keuntungan (analisis ini membahas tentang kira-kira berapa sih biaya buruh, listrik, bahan baku, pengiriman bahan baku, dll sampai akhirnya menghitung keuntungan pabrik), proses pengambilan keputusan untuk memilih alternatif investasi (misal suatu pabrik butuh pompa, ada beberapa pilihan tergantung dari harga, umur alat, kualitasnya. nah itu semua dipertimbangkan buat dipilih yang terbaik secara ekonomi dan engineering), dan tentang analisis kelayakan suatu pabrik (RoI, POT, BEP, DCFRR). Pustakanya juga ada dua, masing-masing untuk bagian pertama dan kedua
Pustaka : 1. Sullivan, W.G., Wicks, E.M., and Luxhoj, J.T., 2003,“Engineering Economy”, 12 ed., Pearson Education, Inc.,New Jersey.
2. Peters, M.S. and Timmerhaus, K.D., 2003, “Plant Design and Economics for Chemical Engineers”, 5 ed., McGraw-Hill, Inc.,New York.

Analisis dengan Instrumen dalam Teknik Kimia
Mata kuliah ini di sini populer dengan singkatan ADIN. Sebenarnya ADIN ini boleh dibilang Kimia Analisis 2, karena prinsipnya sama yaitu untuk menganalisis senyawa kimia, namun dengan menggunakan alat-alat modern bukan dengan metode konvensional seperti titrasi dan gravimetri lagi. Materi yang dibahas semuanya tentang pengenalan alat dan prinsip kerjanya yaitu : Konsep dasar radiasi elektromagnetik (Hukum Lambert-Beer) buat bekal memahami cara kerja alat nantinya, Spektrofotometri UV-Vis, FTIR, AAS, Chromatography (GC dan HPLC), dan terakhir GC-MS. Mungkin singkatan-singkatan tadi jarang didengar, tapi mempelajarinya ga terlalu susah kok. Ilmu di ADIN ini nantinya akan berguna buat penelitian untuk analisis hasil, jadi jangan dianggap remeh.
Pustaka : Ewing, G.W., 1985, Instrumental Methods of Chemical Analysis, 5Ed., McGraw-Hill Book Company, New York.

Menggambar Teknik
Menggambar teknik (Gamtek) ini sebenarnya dipelajari hampir di semua jurusan di Fakultas Teknik. Materinya pun semua sama, intinya bisa menggambar dan memahami gambar teknik (terutama mengubah bentuk 3 dimensi menjadi 2 dimensi dan sebaliknya), plus pengenalan software AutoCad. Nantinya, di akhir kuliah mahasiswa akan mendapat tugas besar untuk menggambar alat-alat di teknik kimia.
Pustaka : -

Teknik Tenaga Listrik
Target utama mata kuliah ini adalah mahasiswa tekkim bisa nyambung dikit-dikit kalau membahas kelistrikan sama jurusan lain, terutama elektro. Materi yang dibahas : tentang generator, trafo, motor listrik, arus AC-DC, dan tentang safety dalam kelistrikan.
Pustaka : Wildi, T., 2002., “Electrical Machines, Drives and Power Systems”., Prentice Hall.

Praktikun Dasar-dasar Proses
Praktikum lanjutan dari PAB. Di sini praktikan bakal mempelajari ilmu-ilmu praktikum dengan bekal dari praktikum sebelumnya. Mata praktikum di sini sedikit lebih sulit dibanding PAB, karena target di sini bukan tentang mengenalkan alat dan laboratorium lagi, tapi tentang mengamati proses yang terjadi, analisis hasilnya, dan pembiasaan safety. Mata praktikum di sini adalah pengenalan beberapa proses yang nantinya akan dipelajari lebih lanjut di mata kuliah tahun-tahun berikutnya.
Mata praktikum : Hidrolisis Pati, Esterifikasi Asam Asetat, Pemungutan Pektin, Analisis Minyak Nabati, Distilasi Campuran Immiscible, Pengambilan Minyak Atsiri, Analisis Kadar Protein, Rekristalisasi Asam Oksalat. Mata praktikum yang pernah muncul juga di tahun-tahun sebelumnya antara lain Adsorpsi Asam Asetat dengan Arang Aktif, Pengambilan Asam Sitrat dari Kulit Jeruk, dan Ekstraksi Eugenol dari Minyak Cengkeh.

Penelitian (part 1)

Akhirnya sempet ngeblog lagi, setelah lama sibuk dengan macam2 deadline. Postingan kali ini akan sedikit membahas tentang penelitianku di Teknik Kimia UGM. Sedikit info, di sini tiap mahasiswa akan mendapatkan 4 "tugas mulia" untuk dapat menyandang gelar Sarjana Teknik (Kimia), yaitu KKN (Kuliah Kerja Nyata), Penelitian dan Seminar, Kerja Praktek, dan terakhir Tugas Akhir Prarancangan Pabrik Kimia yang ditutup dengan ujian pendadaran.

Syarat untuk dapat mengambil penelitian adalah telah menyelesaikan rangkaian praktikum di semester-semester sebelumnya, yaitu Praktikum Analisis Bahan, Praktikum Dasar Proses, dan terakhir Praktikum Operasi Teknik Kimia + mengambil mata kuliah Pengantar Penelitian satu semester sebelum mengambil penelitian. Normalnya penelitian diambil di akhir semester 6, tapi bisa dipercepat satu semester jadi aku ambil di akhir semester 5. Penelitian ini deadlinenya adalah satu tahun sejak penentuan judul + sudah harus diseminarkan juga. Dan.... judul penelitian yang aku pilih waktu itu berjudul "Ekstraksi Minyak Biji Alpukat dengan berbagai Metode"

Awal cerita....

Setiap mahasiswa bebas memilih dosen pembimbingnya masing-masing dan waktu itu aku tertarik dengan salah satu dosen , ibu Dr. Aswati. Kenapa beliau? karena penelitian adalah sesuatu yang panjang dan perlu bimbingan ekstra, jadi perlu dosen yang care, bisa sering konsultasi, dan enak diajak ngobrol.. dan yang memenuhi kriteria itu menurutku adalah bu Aswati. Dan karena beliau adalah dosen di Lab. Proses Pemisahan (Operasi Teknik Kimia), otomatis penelitianku bakal berbau proses pemisahan. Di awal semester 5, karena saking semangatnya aku udah mulai ke ruang bu Aswati buat menyatakan ketertarikan dibimbing dan saat itu juga, beliau langsung meminta mencari topik sendiri yang bagus, layak sebagai penelitian, dan menarik beliau supaya bersedia membimbing. Dan pertama kali yang ada di pikiranku adalah mengolah limbah. Besoknya ke perpustakaan cari-cari informasi + browsing internet akhirnya dapat topik yang menurutku waktu itu bagus.. biodiesel.

Konsultasi kedua, aku mengajukan topik dan komentar bu Aswati waktu itu... "Biodiesel ini sudah biasa. Punya Pak Arief (dosen tekkim juga) malah sudah banyak dan bagus-bagus."  Lalu ibunya menawarkan beberapa topik tentang enhancement dalam proses teknik kimia, seperti distilasi reaktif, absorpsi reaktif, dan sejenis itu. Akhirnya aku cari-cari lagi. Waktu itu ketemu berita tentang mobil di Amerika yang menempuh jarak cukup jauh dengan bahan bakar biodiesel dari minyak biji alpukat. Kebetulan biodiesel itu bisa dibuat dengan proses distilasi reaktif..

Biji alpukat yang menemaniku selema setahun (foto nyomot dari Google)

 

Konsultasi berikutnya, akhirnya judulku itu berhasil menarik perhatian beliau, karena selama ini minyak biji alpukat jarang didengar. Tapi masalahnya, saat ini yang jual minyak biji alpukat sangat sedikit, susah nyari bahan bakunya jadi harus diekstraksi sendiri. Dan kalau harus ngekstrak terus baru dibuat jadi biodiesel, dijamin setahun belum selesai. Jadi setelah dipertimbangkan, akhirnya diputuskan topik penelitian kali ini ekstraksi minyak dari biji alpukat dulu saja dengan variasi suhu ekstraksi dan diameter serbuk. Pertanyaan selanjutnya, pelarut untuk mengekstraknya apa? di buku yang aku baca, pelarut terbaik adalah campuran heksana dan etanol. Pertanyaan berikutnya, analisis hasil (minyak dalam pelarut) pakai cara apa? Berbekal laporan penelitian kakak angkatan tentang ekstraksi rice bran dari bekatul yang pakai metode spektrofotometri, aku juga ngikut mau pakai cara itu.  Ketiga, perbandingan pelarut dan serbuknya berapa? Dengan sedikit ilmu kira-kira didapat 3 : 1. Keempat, pengambilan sampel gimana? Gampang, buka sumbat karet, ambil pakai pipet tetes sambil disaring pakai kertas saring. Terakhir, pengambilan sampelnya di waktu berapa aja? Sotoy aja tiap 5 menit sekali. Case closed !

Setelah topiknya fix langsung nyusun draft proposal penelitian dan sesuai dengan labortoriumnya, penelitian kali ini harus berbau OTK. Topik yang ada di kepalaku waktu itu ya mencari nilai kinetika transfer massanya, yaitu diffusivitas efektif + koefisien transfer massa. Sebenernya agak takut juga karena modelling ekstraksi lumayan ruwet dan pemrogramannya lumayan menyiksa. Tapi ya udah, asal nyemplung dulu aja... Akhirnya berbekal surat rekomendasi dari bu Aswati di tangan, pemilihan dosen pembimbing berjalan lancar. Saat itu juga bagi kurang lebih 30an mahasiswa yang waktu itu ngambil percepatan penelitian seakan-akan ada jam besar yang berjalan mundur dan bunyi detaknya menghantui setiap saat.  Di saat yang sama padahal Praksus (di praktikum OTK) kelompokku belum selesai + ujian sudah dekat.. semua deadline saling tumpuk.. indahnya Teknik Kimia~  Waktu pengundian itu juga, kebetulan dapat partner yang sama-sama memilih bu Aswati sebagai dosen Pembimbing, yaitu Unggul yang juga teman kelompok Praksusku. Lumayan, besok-besok jadi ga botak sendirian.  Tapi Unggul ini beda jenis pelarut (pakai etil asetat) dan variasi suhu + kecepatan pengadukan.

Singkat cerita pas ujian dan praksus udah kelar semua, langkah pertama yang harus dikerjakan adalah mengumpulkan biji alpukat. Waktu itu bu Aswati minta supaya disediakan yang banyak supaya kualitas biji alpukatnya sama. Untungnya ada mbak-mbak jualan jus di Jalan Pandega Marta (depan warung nasi goreng bu Ita) setiap harinya bisa menghasilkan limbah kurang lebih satu kg biji alpukat. Sekitar dua minggu sekitar 12 kg-an biji alpukat sudah tersedia dan perjuangan dimulai... Biji alpukat dikupas kulit arinya, trus diiris tipis-tipis..  Habis diiris, potongan biji alpukat dijemur dan parahnya waktu itu musim hujan. Jadi buat ngeringin butuh waktu berhari-hari, itu aja kadang-kadang ada yang berjamur jadi harus dibuang. Setelah kering, potongan biji itu diblender (sampai korban satu blender rumah rusak) dan diayak. Karena ada variasi diameter serbuk dalam penelitianku, akhirnya pakai 6 ayakan yang beda ukuran. Tiap hari ke kampus cuma ke lab, ngayak, keringetan, pulang, besoknya ke kampus cuma ke lab, dst. sampai dua minggu. Di akhir tahap ini, berhasil menghasilkan 4 toples beda ukuran serbuk + 1 toples ukuran yang ga masuk range + 1 plastik serbuk yang belum diayak.

Irisan biji alpukat (foto nyomot dari Google lagi)

Setelah itu, mulai timbul kendala-kendala penelitian yang lain. Pertama, buat kurva standard spektrofotomer. Yaitu dengan cara melarutkan minyak biji alpukat dengan solven dengan berbagai konsentrasi. Nah masalahnya, harus perbandingan berapa aja? Akhirnya pakai ilmu kira-kira lagi. Tapi sebelum itu, masalah yang muncul adalah minyaknya dapat darimana?? Muter-muter supermarket jogja ga ada yang jual, di internet yang jual cuma di luar negeri. Akhirnya terpaksa diekstrak sendiri beberapa kali sampai agak banyak, terus didistilasi sendiri buat misahin pelarutnya. Pas distilasi itu sempet juga aku mecahin pendingin balik, jadinya harus off beberapa hari karena harus diperbaiki dulu di Jalan Magelang KM. 17 dan mblusuk ke desa.

Masalah kedua, buat ngetes ekstraksinya aku coba pakai rumus awalku tadi itu dan ternyata hasilnya lumayan. Solvennya terlihat jadi coklat dan melarutkan minyak. Tapi... heksana dan etanol itu ga bercampur ! Dan setelah dicoba analisis pakai spektrofotmeter ga bisa karena ada dua fase dan ketinggian interface fase itu di tiap kuvetnya beda-beda, alhasil datanya kacau. Tapi aku belum menyerah, dicoba lagi dan gagal lagi, sekali lagi dan gagal lagi. Belum menyerah juga, aku ganti metode analisis pakai refraktometer juga gagal lagi. Sebelum tambah gagal, aku langsung konsultasi ke bu Aswati dan setelah dinego-nego akhirnya heksana dihapus dan pakai etanol aja. Setelah dicoba, hasilnya tetap jelek tapi agak lebih bagus dibanding yang dulu. Punya Unggul juga kurang bagus dan akhirnya kami menyimpulkan kalau itu karena ada padatan yang ikut terbawa di sampel analisisnya jadi mengganggu lewatnya sinar UV melalui kuvet. Akhirnya kami menemukan metode baru yaitu : ambil sampel pakai pipet tetes, diamkan dulu beberapa saat sampai padatan mengendap di bawah, ambil pakai pipet tetes bersih bagian atasnya, saring pakai kertas saring. Jadi kerja dua kali, tapi hasilnya lumayan ada trennya walau ada beberapa yang menyimpang. Tapi masalahnya range konsentrasi ekstraksi ini ga sesuai dengan range konsentrasi yang ada di kurva standard, jadinya cara tadi direvisi jadi : ambil sampel pakai pipet tetes, diamkan dulu beberapa saat sampai padatan mengendap di bawah, ambil pakai pipet tetes bersih bagian atasnya, saring pakai kertas saring + diencerkan. Sampai berapa banyak pengencerannya? Kalau yang ini bukan masalah, pakai rumus kimia analisis SMA biasa. Thanks to Vero, sudah jadi korban mengencerkan larutanku..

rangkaian alat ekstraksi

Masalah ketiga, hasil dari kesimpulan metode terakhir tadi udah lumayan bagus, tapi sayangnya data ekstraksi terlalu cepat konstan.  Jadi langkah yang harus dilakukan adalah... mengubah range waktu pengambilan data jadi waktu 3, 6, 9, 15, 25, dan 40 menit. Setelah dicoba lagi masih sama juga, akhirnya dikecilkan lagi jadi 1, 2, 3, 6, 15, 30 menit plus saran dari bu Aswati dicoba perbandingan pelarutnya dikurangi lagi. Akhirnya setelah ditrial beberapa kali didapat perbandingan yang baik ternyata hanya 10 gram serbuk : 200 mL pelarut. Udah ga keitung lagi, jumlah serbuk yang kebuang karena kegagalan berapa banyak. Setelah metodenya fix ini aja, grafiknya masih banyak yang perlu diulang karena belum sesuai teori.

Masalah berikutnya, untuk modellingnya perlu data konsentrasi minyak awal di biji alpukat berapa banyak. Jadi harus pakai ekstraksi soxhlet. Berbekal ilmu praktikum  Dasar Proses, aku pakai cara kerja yang sama persis dan bisa ditebak hasilnya.. gagal lagi. Waktu dimasukkan ke perhitungan neraca massa hasilnya negatif, jadi hipotesis penyebab kegagalannya adalah minyak belum terambil semua. Setelah trial berkali-kali baru didapat hasil yang bagus. Sedikit info, satu kali proses ekstraksi soxhlet adalah 1 jam merangkai dan mempersiapkan alat dan bahan, 6 jam ekstraski, 1,5 jam oven dan membereskan alat-alat. Total butuh 8,5 jam ! itu aja kalau semuanya lancar. Padahal lab buka kurang lebih 8.30-16.00 jadi beberapa kali harus nglembur pulang paling sore.

Masalah terakhir (tapi bukan perjuangan terakhir) adalah mencari konstanta Henry. Bu Aswati minta melakukan percobaan ekstraksi shakerwaterbath dengan berbagai perbandingan serbuk : jumlah pelarut. Sedikit info lagi, satu kali proses ekstraksi shakerwaterbath adalah 1 jam merangkai dan mempersiapkan alat dan bahan, 3 jam ekstraksi, 2 jam menyaring, mendiamkan, dan mengencerkan + membereskan alat-alat. Total butuh 6 jam ! itu aja kalau semuanya lancar. Padahal harus dibarengi ngambil data soxhlet dan ekstraksi biasa... Udah gitu, sering (hampir 90%) ada aja sampel yang kemasukkan air dari waterbath atau solven menguap. Jadi harus ngulang berkali-kali juga.

shakerwaterbath

Akhirnya setelah berbulan-bulan (lebih dari setengah periode) pengambilan data selesai. terlihat gampang, tapi kenyataannya tidak. Masih terlalu banyak cerita lain yang lumayan panjang kalau harus ditulis di sini.

Selanjutnya penelitian dipotong karena harus KKN ke Bali.....(kalau penasaran cerita KKN, silakan dikepo di blog yang ditulis Vero : http://fendyveronica.blogspot.com)

(bersambung)