OPERASI UNIT: JENIS DAN CONTOH - KIMIA - 2026

The operasi unit adalah yang melibatkan rawatan fizikal kepada bahan mentah untuk mendapatkan produk yang dikehendaki daripada ini. Semua operasi ini mematuhi undang-undang pemuliharaan jisim dan tenaga, serta momentum.

Operasi ini memudahkan pengangkutan bahan mentah (ini dalam keadaan cecair, pepejal atau gas) ke reaktor, serta pemanasan atau penyejukannya. Mereka juga mempromosikan pemisahan komponen tertentu secara berkesan dari campuran produk.

Empangan air adalah contoh operasi unit

Tidak seperti proses kesatuan yang mengubah sifat kimia jirim, operasi berusaha mengubah keadaannya melalui kecerunan salah satu sifat fizikokimia. Ini dicapai dengan menghasilkan kecerunan dalam pergerakan jisim, tenaga, atau kuantiti.

Bukan hanya dalam industri kimia terdapat banyak contoh operasi ini, tetapi juga di dapur. Sebagai contoh, sebilangan susu cair akan menghasilkan susu krim dan susu skim.

Sebaliknya, jika larutan asid (asid sitrik, cuka, dll) ditambahkan ke dalam susu yang sama, ia menyebabkan pemecahan proteinnya, ini adalah proses (pengasidan) dan bukan operasi unit.

Jenis operasi unit

Operasi pemindahan bahan

Operasi unit jenis ini memindahkan jisim melalui mekanisme penyebaran. Dengan kata lain: bahan mentah dikenakan sistem yang menghasilkan variasi kepekatan komponen yang akan diekstrak atau dipisahkan.

Contoh praktikal adalah mempertimbangkan pengambilan minyak semula jadi dari sebilangan biji.

Oleh kerana minyak pada dasarnya bersifat apolar, mereka dapat diekstraksi dengan pelarut apolar (seperti n-heksana), yang membasuh biji tetapi tidak bertindak balas (secara teoritis) dengan mana-mana komponen matriksnya (cangkang dan kacang). ).

Operasi pemindahan haba

Di sini, haba dipindahkan dari badan yang lebih panas ke badan yang lebih sejuk. Sekiranya bahan mentah adalah badan yang sejuk dan penting untuk menaikkan suhunya, misalnya, mengurangkan kelikatannya dan mempermudah proses, maka bahan tersebut bersentuhan dengan aliran panas atau permukaan.

Walau bagaimanapun, operasi ini melampaui pemindahan haba yang "sederhana", kerana tenaga juga dapat diubah menjadi salah satu manifestasi (cahaya, angin, mekanikal, elektrikal, dll.).

Contoh di atas dapat dilihat pada loji hidroelektrik, di mana arus air digunakan untuk menjana elektrik.

Operasi pemindahan jisim dan tenaga secara serentak

Dalam jenis operasi ini, dua fenomena sebelumnya berlaku pada masa yang sama, memindahkan jisim (gradient kepekatan) ke kecerunan suhu.

Sebagai contoh, jika gula dilarutkan dalam periuk air dan kemudian air dipanaskan, penghabluran gula berlaku apabila ia perlahan-lahan disejukkan.

Di sini pemindahan gula terlarut berlaku ke arah kristalnya. Operasi ini, yang dikenali sebagai penghabluran, membolehkan memperoleh produk pepejal dengan tahap kesucian yang tinggi.

Contoh lain ialah pengeringan badan. Sekiranya garam terhidrat mengalami panas, ia akan melepaskan air penghidratan dalam bentuk wap. Ini sekali lagi menghasilkan perubahan dalam kepekatan jisim air dalam garam ketika suhu meningkat.

Contoh

Penyulingan

Penyulingan terdiri daripada pemisahan komponen campuran cecair berdasarkan turun naik atau takat didihnya. Sekiranya A dan B dapat dicampur dan membentuk larutan homogen, tetapi A mendidih pada 50 ° C dan B pada 130 ° C, maka A dapat disuling dari campuran melalui penyulingan sederhana.

Gambar di atas mewakili penyusunan khas penyulingan sederhana. Pada skala industri, tiang penyulingan jauh lebih besar dan mempunyai ciri-ciri lain, yang memungkinkan pemisahan sebatian dengan titik didih yang sangat dekat (penyulingan pecahan).

A dan B berada di dalam botol pegun (2), yang dipanaskan di tempat mandi minyak (14) oleh plat pemanasan (13). Mandi minyak menjamin pemanasan yang lebih homogen ke seluruh badan bola.

Apabila campuran meningkatkan suhu sekitar 50 ° C, wap A melarikan diri dan menghasilkan bacaan pada termometer (3).

Kemudian, wap panas A memasuki kondensor (5) di mana mereka disejukkan dan dipeluwap dengan tindakan air yang beredar di sekitar gelas (masuk pada 6 dan daun pada 7).

Akhirnya, belon pengumpul (8) menerima A. pekat. Ia dikelilingi oleh mandi air sejuk untuk mencegah kemungkinan kebocoran A ke persekitaran (kecuali A tidak terlalu mudah berubah).

Penyerapan

Penyerapan membolehkan pemisahan komponen berbahaya dari aliran gas yang kemudiannya dilepaskan ke persekitaran.

Ini dicapai dengan mengalirkan gas ke dalam lajur yang diisi dengan pelarut cair. Oleh itu, cairan itu melarut secara selektif komponen berbahaya (seperti SO ₂ , CO, NO _x dan H ₂ S), membiarkan gas yang keluar darinya "bersih".

Sentrifugasi

Dalam operasi kesatuan ini, sentrifugal (instrumen pada gambar atas) menggunakan daya sentripetal yang melebihi ribuan kali pecutan graviti.

Akibatnya, zarah-zarah yang digantung menetap di bahagian bawah tiub, yang memudahkan proses dekantasi atau pensampelan supernatan berikutnya.

Sekiranya daya sentripetal tidak beroperasi, graviti akan memisahkan pepejal pada kelajuan yang sangat perlahan. Juga, tidak semua zarah mempunyai berat, ukuran, atau luas permukaan yang sama, sehingga tidak menetap menjadi satu jisim pepejal di bahagian bawah tiub.

Mengayak

Seperti penyerapan, penjerapan berguna dalam pemurnian aliran cecair dan pepejal. Walau bagaimanapun, perbezaannya adalah bahawa kekotoran tidak meresap ke dalam bahan penjerap, yang merupakan pepejal (seperti gel silika kebiruan pada gambar di atas); sebaliknya melekat pada permukaannya.

Begitu juga, sifat kimia pepejal itu berbeza dengan zarah yang diserapnya (walaupun terdapat pertalian yang besar antara keduanya). Atas sebab ini, penjerapan dan penghabluran - kristal menjerap zarah untuk tumbuh - adalah dua operasi unit yang berbeza.

Rujukan

1. Fernández G. (24 November 2014). Operasi unit. Diakses pada 24 Mei 2018, dari: industriaquimica.net
2. Carlos A. Bizama Fica. Operasi Unit: Unit 4: Jenis Operasi Unit. . Diakses pada 24 Mei 2018, dari: akademia.edu
3. Kursus: Teknologi Kimia (Organik). Kuliah 3: Prinsip Asas Proses Unit dan Operasi Unit dalam Industri Kimia Organik. . Diakses pada 24 Mei 2018, dari: nptel.ac.in
4. Shymaa Ali Hameed. (2014). Operasi Unit. . Diakses pada 24 Mei 2018, dari: ceng.tu.edu.iq
5. RL Earle. (1983). Operasi Unit dalam Pemprosesan Makanan. Diakses pada 24 Mei 2018, dari: nzifst.org.nz
6. Mikulova. (1 Mac 2008). Slovnaft - Loji polipropilena baru. . Diakses pada 24 Mei 2018, dari: commons.wikimedia.org
7. Rockpocket. (13 Mac 2012). Thermo empar. . Diakses pada 24 Mei 2018, dari: commons.wikimedia.org
8. Mauro Cateb. (2016, 22 Oktober). Gel silika biru. . Diakses pada 24 Mei 2018, dari: flickr.com