Ce terme est utilisé en génie des procédés industriels et repris dans tous les secteurs industriels (pharmacie, chimie, alimentaire…).
Cette découpe par opération permet d’établir des principes communs à plusieurs procédés en matière de conception, utilisation, dimensionnement…
Les opérations unitaires sont en général classées en trois groupes selon une chronologie type de fabrication d’un produit :
- préparation, conditionnement et acheminement des réactifs,
- transformations (dont les changements de phase et les mélanges) des réactifs en produits,
- fractionnement, purification et conditionnement des produits.
Le choix d’une opération unitaire est fonction d’un grand nombre de paramètres nécessitant la connaissance de la nature des phases en présence, leurs propriétés thermodynamiques et physico-chimiques, afin d’évaluer au mieux leurs différentes possibilités d’interaction (séparation, concentration). Rentrent également en compte les quantités d’énergie thermique mises en jeu, certaines opérations imposant un apport ou un retrait important d’énergie.
D’autres paramètres pourront être considérés prioritaires, comme la rapidité de l’opération, la consommation d’énergie, ou bien le recours à la chimie verte.
Exemple : le seul sujet du traitement de l’eau compte une série importante d’opérations unitaires, citons entre autres la flottation, la sédimentation, la filtration, l’adsorption, l’échange d’ions, l’oxydation chimique.