Unit operation merupakan tahapan-tahapan paling mendasar yang harus dilalui dalam memproses sesuatu. Tahapan –tahapan tersebut ialah:
·
Tahapan Persiapan
Tahapan persiapan merupakan tahapan awal yang harus kita lalui sebelum melaksanakan proses yang lebih lanjut. Tahapan persiapan merupakan suatu tahapan dimana kita mempersiapkan alat dan bahan yang akan kita gunakan untuk proses yang akan kita laksanakan. Mempersiapkan di sini berarti bahwa kita benar-benar memikirkan dan membuat suatu bahan atau alat benar-benar dapat digunakan.
Tahapan Persiapan
Tahapan persiapan merupakan tahapan awal yang harus kita lalui sebelum melaksanakan proses yang lebih lanjut. Tahapan persiapan merupakan suatu tahapan dimana kita mempersiapkan alat dan bahan yang akan kita gunakan untuk proses yang akan kita laksanakan. Mempersiapkan di sini berarti bahwa kita benar-benar memikirkan dan membuat suatu bahan atau alat benar-benar dapat digunakan.
Tahapan persiapan bahan
Salah satu tahapan persiapan bahan ialah size reduction. Size reduction merupakan suatu proses persiapan bahan yang didasari alasan bahwa terkadang bahan mentah mempunyai ukuran yang besar dan tidak seragam, dan sulit untuk diproses. Oleh sebab itu, sebelum diproses, bahan harus melewati tahapan size reduction yaitu suatu upaya memperkecil bahan agar mampu diproses dengan baik dan optimal, serta efisien. Jenis size reduction dibagi menurut fasa bahannya, solid atau liquid. Untuk solid size reduction yang digunakan ialah grinding (menggiling) dan cutting (memotong), untuk liquid ialah emulsification (emulsifikasi) dan atomization (atomisasi).
Grinding dan cutting merupakan proses yang menggunakan energi mekanik, dan dilakukan secara kontak langsung antara bahan dan alat. Proses grinding contoh sederhananya, pada pembuatan bahan pangan, ialah proses penggilingan beras menjadi tepung beras, gandum menjadi tepung gandum, yang mana hanya dalam berbentuk tepunglah kedua bahan di atas mampu dengan baik diproses menjadi kue atau roti.
Emulsi adalah campuran yang tidak stabil secara termodinamis, dari dua cairan yang pada dasarnya tidak saling bercampur. (Lachman, et all, 1994). Emulsifikasi merupakan proses pencampurannya. Salah satu contohnya adalah proses emulsifikasi lemak di dalam duodenum yang dilakukan oleh empedu, setelah diemulsifikasi luas permukaan lemak bertambah, sehingga, lemak mudah untuk dicerna.
Tahapan persiapan alat
Dalam pemrosesan sesuatu, kondisi alat haruslah memiliki kriteria-kriteria tertentu, kriteria-kriteria yang sesuai dengan bahan yang kita gunakan, bahan mentah maupun katalisnya. Misalnya, ketika kita ingin merubah sesuatu dengan katalis agen biologis, maka hal pertama yang harus kita perhatikan adalah keinginan dari katalis itu; kondisi lingkungan antiseptic, suhu lingkungan, ph lingkungan dan aerobic atau anaerobic.
Anti-septic merupakan kondisi lingkungan (alat) dalam keadaan bebas dari mikroorganisme lain yang tidak diinginkan. Suhu lingkungan yang baik ketika kita melakukan bio-process adalah suhu moderat. Aerobic merupakan keadaan dimana dalam lingkungan (alat) terdapat oksigen karena katalis membutuhkan oksigen, sedangkan, anaerobic tidak terdapat oksigen karena katalis tidak membutuhkan oksigen.
·
Tahapan Pencampuran (Mixing)
Mixing merupakan suatu proses menyebarkan bahan-bahan secara acak dimana bahan yang satu akan menyebar dan berkumpul dengan bahan yang lain, atau dengan kata lain proses merubah sesuatu yang heterogen menjadi sesatu yang lebih homogen. Pada proses ini diperlukan gaya mekanik untuk menggerakan bahan-bahan sehingga bisa bercampur. Gaya tersebut diperoleh dari adanya aliran bahan yang disebabkan oleh kerja alat pencampur.
Faktor-faktor yang mempengaruhi pencampuran antara lain:
1. Aliran, aliran yang dibutuhkan dan biasanya menguntungkan pda pencampuran adalah aliran yang turbulen dengan laju alir yang tinggi.
2. Ukuran partikel, semakin luas permukaan suatu partikel, atau berarti semakin halus partikel, akan menyebabkan semakin mudahnya partikel bergerak maka proses pencampuran semakin baik.
3. Kelarutan, semakin besar kelarutan bahan-bahan yang ingin dicampur semakin baik hasil pencampurannya.
Tahapan Pencampuran (Mixing)
Mixing merupakan suatu proses menyebarkan bahan-bahan secara acak dimana bahan yang satu akan menyebar dan berkumpul dengan bahan yang lain, atau dengan kata lain proses merubah sesuatu yang heterogen menjadi sesatu yang lebih homogen. Pada proses ini diperlukan gaya mekanik untuk menggerakan bahan-bahan sehingga bisa bercampur. Gaya tersebut diperoleh dari adanya aliran bahan yang disebabkan oleh kerja alat pencampur.
Faktor-faktor yang mempengaruhi pencampuran antara lain:
1. Aliran, aliran yang dibutuhkan dan biasanya menguntungkan pda pencampuran adalah aliran yang turbulen dengan laju alir yang tinggi.
2. Ukuran partikel, semakin luas permukaan suatu partikel, atau berarti semakin halus partikel, akan menyebabkan semakin mudahnya partikel bergerak maka proses pencampuran semakin baik.
3. Kelarutan, semakin besar kelarutan bahan-bahan yang ingin dicampur semakin baik hasil pencampurannya.
Pencampuran cair-cair
Pencampuran cair-cair biasanya dilakukan di dalam sebuah bejana yang dilengkapi dengan pengaduk. Tujuan pengadukan ialah agar terciptanya pencampuran yang merata dan juga agar laju alir campuran berlangsung dengan cepat. Lapisan alas bejana biasanya dibentuk agak cembung, atau setengah lingkaran. Hal ini bertujuan agar tidak terdapat banyak sudut, agar pencampuran merata.
Pencampuran padat-cair
Sama seperti halnya pencampuran cair-cair, pencampuran padat cair pun dapat dilakukan di bejana dan dengan disertai pengadukan. Namun, untuk hasil yang lebih optimal zat padat haruslah dalam bentuk serbuk.
Pencamuran cair-gas
Contoh-contoh dari proses pencampuran cair-gas ialah hidrogenisasi, khlorinasi, fosfogensi, penambahan kadar oksigen pada air minum, dan membangkitkan basa (misalnya busa pemadam kebakaran.
· Tahapan Perubahan
Tahapan perubahan merupakan suatu tahapan yang di dalamnya terjadi suatu perubahan. Perubahan yang terjadi bisa bisa benar-benar menghasilkan zat baru maupun tidak benar-benar menghasilkan zat yang baru, dalam arti seperti halnya katalis yang tidak ikut berubah, tetapi ia mengubah sesuatu.
Perubahan ditandai dengan terjadinya perubahan bentuk, perubahan warna, perubahan suhu, dan yang terpenting ialah terjadinya perubahan komponen suatu zat, baik yang kasat mata maupun tidak. Tahapan perubahan merupakan tahapan inti dari tekni pemerosesan, karena pada tahapan ini bahan mentah telah hampir sempurna menjadi bahan jadi yang di harapkan.
Perubahan sangat bergantung pada adanya suatu reaksi, baik itu reaksi dekomposisi maupun kombinasi. Reaksi dekomposisi merupakan suatu reaksi yang menyebabkan suatu zat terurai (berubah) menjadi komponen yang sederhana. Sedangkan, reaksi kombinasi merupakan reaksi menyatukan antara zat yang satu dan lainnya sehingga terjadi penyatuan dan perubahan menuju zat yang lebih kompleks.
Tahapan perubahan merupakan suatu tahapan yang di dalamnya terjadi suatu perubahan. Perubahan yang terjadi bisa bisa benar-benar menghasilkan zat baru maupun tidak benar-benar menghasilkan zat yang baru, dalam arti seperti halnya katalis yang tidak ikut berubah, tetapi ia mengubah sesuatu.
Perubahan ditandai dengan terjadinya perubahan bentuk, perubahan warna, perubahan suhu, dan yang terpenting ialah terjadinya perubahan komponen suatu zat, baik yang kasat mata maupun tidak. Tahapan perubahan merupakan tahapan inti dari tekni pemerosesan, karena pada tahapan ini bahan mentah telah hampir sempurna menjadi bahan jadi yang di harapkan.
Perubahan sangat bergantung pada adanya suatu reaksi, baik itu reaksi dekomposisi maupun kombinasi. Reaksi dekomposisi merupakan suatu reaksi yang menyebabkan suatu zat terurai (berubah) menjadi komponen yang sederhana. Sedangkan, reaksi kombinasi merupakan reaksi menyatukan antara zat yang satu dan lainnya sehingga terjadi penyatuan dan perubahan menuju zat yang lebih kompleks.
· Tahapan Pemisahan
Tahapan pemisahan merupakan tahapan penyempurnaan dari tahapan perubahan. Pada tahapan perubahan, produk yang terbentuk tidak seratus persen sempurna karena masih mengandung material lain atau zat yag tidak berguna. Maka, tahapan pemisahan perlu dilakukan untuk memisahkan kotoran yang menempel pada produk, guna menghasilkan produk yang sempurna. Tahapan pemisahan juga sering disebut sebagai tahapan pemurnian.
Jenis-jenis pemisahan:
1. Distillation
Metode pemisahah suatu zat berdasarkan perbedaan kecenderungan untuk menguap (volatility) dalam suatu campuran cairan yang mendidih.
2. Electrolysis
Elektrolisis merupakan suatu metode pemisahan yang menggunakan arus listrik langsung (DC).
3. Electrophoresis
Elektrophoresis merupakan metode pemisahan koloid yang berdasarkan sifat mobilitas ion pada suatu medan listrik. Ion-ion bermuatan positif tentu akan menuju elektroda negatif dan ion-ion bermuatan negatif akan menuju elektroda positif.
4. Filtration
Filtrasi merupakan suatu proses pemisahan secara fisik suatu zat padat dari suatu fluida (cair maupun gas), dengan cara melewati suatu “saringan” diman hanya fluidanya saja yang mampu melewati “saringan” (filter) tersebut.
5. Crystallization
Kristalisasi merupakan jenis pemisahan antara zat pelarut dari zat telarutnya dalam suatu campuran homogen atau larutan. Proses kristalisasi dapat dilakukan dengan penguapan, pendinginan, penambahan senyawa lain dan reaksi kimia. Contoh kristalisasi yang paling sering dijumpai ialah pembuatan garam dari air laut, dimana air laut dijemur sehingga air menguap dan terbentuklah kristal garam.
· Process control
Proses kontrol bertujuan untuk menjaga kondisi yang diinginkan dalam sistem dengan cara mengatur variabel tertentu dalam sistem untuk mengurangi gangguan yang mempengaruhi kerja sistem. Variabel yang biasanya menjadi acuan diantaeanya:
Proses kontrol bertujuan untuk menjaga kondisi yang diinginkan dalam sistem dengan cara mengatur variabel tertentu dalam sistem untuk mengurangi gangguan yang mempengaruhi kerja sistem. Variabel yang biasanya menjadi acuan diantaeanya:
1. Controlled variable
Controlled variable merupakan yaitu variabel proses yang akan dikontrol, seperti temperature, tekanan, qualitas dan lainnya. Controlled variable ini harus diukur dan kemudian dibandingkan dengan set pointnya.
2. Load variable
Load variable merupakan suatu beban dari suatu loop kontrol.
3. Manipulated variable
Manipulated variable merupakan variabel yang akan dimanipulasi atau diubah-ubah dalam rangka koreksi harga controlled variable yang ada.
4. Disturbanced variable
Disturbanced variale merupaan variable gangguan yang menggagu manipulated variable, maupun load variable.
5. Measured variable
Measured variable merupakan variable proses yang akan diukur untuk mengetahui nilai controlled variable dan disturbanced variable. Measured variable bisa merupakan controlled variable ataupun disturbanced variable ataupun variabel lainnya yang digunakan untuk mengetahui nilai keduanya.
6. Set point
Set point merupakan harga yang diinginkan dari suatu controlled variable.
7. Error
Error merupakan perbedaan antara harga aktual controlled variable terhadap set poitnya.
Reference
Tidak ada komentar:
Posting Komentar