A. PRODUK-PRODUK ANORGANIK DARI AIR
A. PRODUK-PRODUK ANORGANIK DARI AIR
LAUT DAN AIR ASIN DARATAN
LAUT DAN AIR ASIN DARATAN
1.
1. GA
GARA
RAM DA
M DAPU
PUR Na
R NaCl
Cl
KarakterisKarakteristik tik umumumum Zat
Zat padat bpadat berwarna perwarna putih utih dan dan berasa asin; berasa asin; Mr Mr 58,44 ꞊꞊58,44 g/mol;g/mol; ρ 16g/cmρ 16g/cm꞊꞊ 33; T; T11꞊꞊
8
811 oo!; !; ta" ta" hihigrgrosos"o"opipi"; "; "e"elarlarututan an dadalam lam air air hahampmpir ir ta" ta" bebergrganantutungng
temperatur #$6,34% pada
temperatur #$6,34% pada oo!, $8,1$% pada 1!, $8,1$% pada 1 oo!&'!&'
Penggunaan Penggunaan 1.
1. a!a!an maan makankanan "aan "an #enn #eng$lg$la!aa!an #ann #angangan
Manusia rata(rata harus meng"onsumsi ) gram per hari' Manusia rata(rata harus meng"onsumsi ) gram per hari' *ubuhan pen+edap
*ubuhan pen+edap
Membuat rasa dan aroma bahan ma"anan memebuhi selera "onsumen' Membuat rasa dan aroma bahan ma"anan memebuhi selera "onsumen' *ahan pengawet #pembunuh mi"roorganisme&
*ahan pengawet #pembunuh mi"roorganisme&
-ne"a ma"anan(dalam("aleng direndam dalam air garam' -ne"a ma"anan(dalam("aleng direndam dalam air garam' *ahan pengi"at'
*ahan pengi"at' Men
Meninging"at"at"an "an "e""e"omompa"pa"an an dagdaginging; ; menmengurguragi agi "eh"ehilailangangan n air air padpadaa pemasa"an;
pemasa"an; menai""an menai""an "elarutan "elarutan protein protein otot otot dalam dalam air; air; menstabil"anmenstabil"an emulsi pada pembuatan sosis'
emulsi pada pembuatan sosis' .romotor pengembangan warna' .romotor pengembangan warna' alam daging olahan, "ulit roti,
alam daging olahan, "ulit roti, ham, bacon, hotdog, sauer"raut'ham, bacon, hotdog, sauer"raut' .enguat te"stur'
.enguat te"stur'
Membuat adonan roti ta" robe"/pecah wa"tu mengembang; melembut"an Membuat adonan roti ta" robe"/pecah wa"tu mengembang; melembut"an daging +ang diasap; menghalus"an dan mengencang"an te"stur daging daging +ang diasap; menghalus"an dan mengencang"an te"stur daging olahan; mening"at"an "onsistensi "e0u ab
olahan; mening"at"an "onsistensi "e0u ab mengeras"an "ulitn+a'mengeras"an "ulitn+a' .engendali ermentasi'
.engendali ermentasi' Me
Mengnghahambmbat at a"a"titiiitatas s ragragi i dadan n memencncegegah ah eermrmenentatasi si liliar ar sehsehininggggaa mening"at"an "eseragaman warna, aroma dan te"stur ane"a produ" roti, mening"at"an "eseragaman warna, aroma dan te"stur ane"a produ" roti, "e0u, dll'
%.
%. &a&armrmasasi "an #i "an #eneng$g$'a'atatan.n.
2at penguat tubuh dan pengganti "e"urangan ele"trolit; diguna"an dalam 2at penguat tubuh dan pengganti "e"urangan ele"trolit; diguna"an dalam bentu" tablet dan larutan inus'
bentu" tablet dan larutan inus'
(.
(. a!a!an an menmentata! in! in"u"ustrstri kii kimiamia..
.rodu"si eletroliti" soda api/"osti" #a& dan "hlor #!l
.rodu"si eletroliti" soda api/"osti" #a& dan "hlor #!l$$&; &; prodprodu"siu"si
so
soda da ababu u ##aa$$!!33& & dadan n sosoda da "u"ue e ##aa!!33& & dendengan gan proproses ses olol7a+7a+;;
produ"si
produ"si eletroliti" eletroliti" natrium natrium "hlorat "hlorat #a!l#a!l33& dan logam natrium #a&;& dan logam natrium #a&;
produ"si
produ"si natrium natrium sulat sulat #a#a$$44; garam lau; garam lauberber ≡≡ aa$$44'1'1$$& dan& dan
!l 7ia rea"si dengan !l 7ia rea"si dengan $$44''
).
). PePengng$l$la!a!an an aiairr..
9ntu" meregenerasi resin penu"ar ion dalam operasi peluna"an air sadah 9ntu" meregenerasi resin penu"ar ion dalam operasi peluna"an air sadah #mengandung !a
#mengandung !a:::: dan Mg dan Mg ::::&'&'
*.
*. InIn"u"uststri ri 'u'u"i"i"a"a+a+a.. ib
ibubuubuh"ah"an n daldalam am pa"pa"an an ternterna" a" untuntu" u" menmen+ei+eimbambang"ng"an an nutnutrisi risi dandan mening"at"an da+a lahap #hewan su"a rasa garam&'
mening"at"an da+a lahap #hewan su"a rasa garam&'
,.
,. a!aa!an #en #em'antm'antu "au "alam lam in"usin"ustri-tri-in"usin"ustri tri lain.lain. nd
ndustustri ri te"te"stil stil #pe#pemanmante" te" 2at 2at warnwarna&; a&; indindustustri ri loglogam am #pe#pen+n+inging"ir "ir 2at2at pengotor&;
pengotor&; industri industri "aret "aret #memisah"an #memisah"an "aret "aret dari dari late"s&; late"s&; industri industri sabunsabun #me
#memismisah"ah"an an sabsabun un dardari i air air dan dan gligliseroserol&; l&; indindustustri ri pempemborboran an minmin+a" +a" #menghambat ermentasi dan pening"at massa 0enis lumpur bor&; industri #menghambat ermentasi dan pening"at massa 0enis lumpur bor&; industri tran
transposportartasi si #pe#peleblebur ur sal0sal0u u dan dan es es +a+ang ng memmembuabuat t liclicin in 0ala0alan n dimdimusiusimm dingin&, dll'
dingin&, dll'
Dua $nt$! s#esiikasi #ers+aratan kualitas Dua $nt$! s#esiikasi #ers+aratan kualitas
Untuk #em'uatan margarin "an 'um'u kering. Untuk #em'uatan margarin "an 'um'u kering.
a!l < =)%
a!l < =)% >e ? $ ppm>e ? $ ppm !u ? ,5 ppm!u ? ,5 ppm Mg!l
%.
%. &a&armrmasasi "an #i "an #eneng$g$'a'atatan.n.
2at penguat tubuh dan pengganti "e"urangan ele"trolit; diguna"an dalam 2at penguat tubuh dan pengganti "e"urangan ele"trolit; diguna"an dalam bentu" tablet dan larutan inus'
bentu" tablet dan larutan inus'
(.
(. a!a!an an menmentata! in! in"u"ustrstri kii kimiamia..
.rodu"si eletroliti" soda api/"osti" #a& dan "hlor #!l
.rodu"si eletroliti" soda api/"osti" #a& dan "hlor #!l$$&; &; prodprodu"siu"si
so
soda da ababu u ##aa$$!!33& & dadan n sosoda da "u"ue e ##aa!!33& & dendengan gan proproses ses olol7a+7a+;;
produ"si
produ"si eletroliti" eletroliti" natrium natrium "hlorat "hlorat #a!l#a!l33& dan logam natrium #a&;& dan logam natrium #a&;
produ"si
produ"si natrium natrium sulat sulat #a#a$$44; garam lau; garam lauberber ≡≡ aa$$44'1'1$$& dan& dan
!l 7ia rea"si dengan !l 7ia rea"si dengan $$44''
).
). PePengng$l$la!a!an an aiairr..
9ntu" meregenerasi resin penu"ar ion dalam operasi peluna"an air sadah 9ntu" meregenerasi resin penu"ar ion dalam operasi peluna"an air sadah #mengandung !a
#mengandung !a:::: dan Mg dan Mg ::::&'&'
*.
*. InIn"u"uststri ri 'u'u"i"i"a"a+a+a.. ib
ibubuubuh"ah"an n daldalam am pa"pa"an an ternterna" a" untuntu" u" menmen+ei+eimbambang"ng"an an nutnutrisi risi dandan mening"at"an da+a lahap #hewan su"a rasa garam&'
mening"at"an da+a lahap #hewan su"a rasa garam&'
,.
,. a!aa!an #en #em'antm'antu "au "alam lam in"usin"ustri-tri-in"usin"ustri tri lain.lain. nd
ndustustri ri te"te"stil stil #pe#pemanmante" te" 2at 2at warnwarna&; a&; indindustustri ri loglogam am #pe#pen+n+inging"ir "ir 2at2at pengotor&;
pengotor&; industri industri "aret "aret #memisah"an #memisah"an "aret "aret dari dari late"s&; late"s&; industri industri sabunsabun #me
#memismisah"ah"an an sabsabun un dardari i air air dan dan gligliseroserol&; l&; indindustustri ri pempemborboran an minmin+a" +a" #menghambat ermentasi dan pening"at massa 0enis lumpur bor&; industri #menghambat ermentasi dan pening"at massa 0enis lumpur bor&; industri tran
transposportartasi si #pe#peleblebur ur sal0sal0u u dan dan es es +a+ang ng memmembuabuat t liclicin in 0ala0alan n dimdimusiusimm dingin&, dll'
dingin&, dll'
Dua $nt$! s#esiikasi #ers+aratan kualitas Dua $nt$! s#esiikasi #ers+aratan kualitas
Untuk #em'uatan margarin "an 'um'u kering. Untuk #em'uatan margarin "an 'um'u kering.
a!l < =)%
a!l < =)% >e ? $ ppm>e ? $ ppm !u ? ,5 ppm!u ? ,5 ppm Mg!l
9"uran parti"el :4 mesh, 35 ( 45% 9"uran parti"el :4 mesh, 35 ( 45%
(4
(4 mesh, mesh, 55 55 ( ( 65%65%
∗
∗ Untuk ke#erluan armasi "an Untuk ke#erluan armasi "an #eng$'atan.#eng$'atan. a!l < ==,5% basis "ering' usut
a!l < ==,5% basis "ering' usut pengeringan ? ,5%pengeringan ? ,5%
--s s ? ? ,,33%% **a a nniihhiill !!a a : : MMg g ? ? ,,55%% >
>e e ? ? ,,$$%% ((//**rr( ( nniihhiill @@ooggaam m bbeerraat t ? ? ,,55%% 4
4꞊꞊
?
? ,,1155%% aa44>>ee##!!&&6 6 nniihhiill #9. AA& #9. AA& *-* 1 *-* 1 9TB-@ -C 9TB-@ -C -'.C-9@9- -'.C-9@9-
as(gas indsutri telah terbu"ti mempun+ai ane"a ragam a"ti7itas +ang berarti as(gas indsutri telah terbu"ti mempun+ai ane"a ragam a"ti7itas +ang berarti dalam pere"onomian' as(gas +ang dima"sud antara
dalam pere"onomian' as(gas +ang dima"sud antara lain, oD+gen, nitrogen,lain, oD+gen, nitrogen, h+drogen, !
h+drogen, !$$, !o dan lain s, !o dan lain sebagain+a'ebagain+a'
as tersebut diatas sebagian diperguna"an untu" bahan ba"u industri "imia, as tersebut diatas sebagian diperguna"an untu" bahan ba"u industri "imia, ada pula +ang diguna"an sebagai
ada pula +ang diguna"an sebagai bahan pembantu' Misaln+a,nitrogenn diperguna"anbahan pembantu' Misaln+a,nitrogenn diperguna"an sebagai atmospher bahan ma"anan dalam "aleng, agar oD+gen terusir dan tida"
sebagai atmospher bahan ma"anan dalam "aleng, agar oD+gen terusir dan tida" ter0adi oD+datie bahan ma"anan +ang di"aleng"an'
ter0adi oD+datie bahan ma"anan +ang di"aleng"an' D+gen diperguna"an untu"D+gen diperguna"an untu" pengobatan dan penerbangan "eruan
pengobatan dan penerbangan "eruang ang"asa luar serta dalam beberapa industrig ang"asa luar serta dalam beberapa industri "imia' as +ang dicair"an dan
"imia' as +ang dicair"an dan dipadat"an ban+a" diguna"an untu" bahan pendingin'dipadat"an ban+a" diguna"an untu" bahan pendingin' alah satu te"ni" tentang
alah satu te"ni" tentang pendinginan +ang mengguna"an media gas +angpendinginan +ang mengguna"an media gas +ang dicair"an/dipadat"an, telah ber"embang
dicair"an/dipadat"an, telah ber"embang pesat +ang disebut pesat +ang disebut BEBEC!, +C!, +angang berarti men0adi"an dingin' .endinginan
berarti men0adi"an dingin' .endinginan +ang dapat dicapai lebih "ecil dari (15F>+ang dapat dicapai lebih "ecil dari (15F>,, bah"an dapat dicapai (45$,1F>
bah"an dapat dicapai (45$,1F>, bila m, bila media cr+ogenics helium cair' Tedia cr+ogenics helium cair' Te"ni" cr+e"ni" cr+ogenicsogenics +ang mu"htahir mengguna"an cairan h+drogen, oD+gen, dan luorine dengan ong"os +ang mu"htahir mengguna"an cairan h+drogen, oD+gen, dan luorine dengan ong"os relati murah' ebagai contoh
relati murah' ebagai contoh 1 cu t oD+1 cu t oD+gen cair a"an eGui7alent dengan gen cair a"an eGui7alent dengan 86 cut86 cut gas oD+gen, sehingga silinder ba0a dapat memuat1) 1b' as oD+gen atau curt gas gas oD+gen, sehingga silinder ba0a dapat memuat1) 1b' as oD+gen atau curt gas 6F>,
6F>, 1 atm; tetapi 1 atm; tetapi bila dengan pene"anan dan pendinginan pada $$ 1b denganbila dengan pene"anan dan pendinginan pada $$ 1b dengan "apasitas container +ang sama dapt memuat 15 1b oD+gen' .ara sar0ana cr+ogenics "apasitas container +ang sama dapt memuat 15 1b oD+gen' .ara sar0ana cr+ogenics
telah mencipta"an tan"i(tan"i pengang"ut/pen+impanan +ang berdinding rang"ap dan 7accum#principe dewar& ' penggunaan cr+ogenics dalam industri "imia,ialah pembuatan nitrogen untu" "eperluan amonia '
.rinsip po"o" c+rogenics dalam pembuatan udara cair serata "omponen( "omponenn+a pada temperatur rendah adalah sebagai beri""ut
1'pene"anan dan pencairan bila telah sampai dibawah temperatur "ritis' $'penu"aran "alor dalam heat oDchanger'
3'eDpandi adiabatis udara dalam te"anan tinggi, untu" pendinginan dengan prinsip 0oule(thomson eect'
4'pendinginan gas +ang terte"an dengan mela"u"an usaha pada "ondisi adiabatis #!@-9C modii"asi&' 1"g udara, $atm, 1 F!, bila dieDpansi"an "e 5atm dalam suatu silinder ma"a udara a"an mela"u"an usaha dengan eect pendinginan
seban+a" $3"g' Halori, bila dianggap wor"ing engine mempun+ai oicienc+ )%' Cect pendinginan +ang diperoleh seban+a" 135F!'
5'pendinginan liGuid dengan penguapan'
6'pemisahan, misaln+a oD+gen cair dari $ +ang lebih 7olatile dalam "olom destilasi' itrogen mendidih pada (1=5,8F! dan oD+gen pada (183F!,1 atm' *eda temperatur
1$,8F dalam titi" didih memung"in"an pemisahan $ liGuid dengan prinsip destilasi'
*' Harbon io"sida #!$& 1' .enggunaann+a
Harbon dio"sida diguna"an sebagai media pendingin #rerigrant&'pada pendinginan bahan ma"anan seperti pembuatan es cream,pendinginan daging'
$'siat siat "arbon dio"sida
iat I siat !$ padat#dr+ ice& !$ !air#water ice&
peciic gra7it+ 1,56 ,=
Titi" lebur,> (1=,6 3$
Temperatur "ritis,> 8),8 68=
Te"anan Hritis,.sia 1,)1 $'86,6 pada 3$>
Halor lebur,*tu/lb 8$ 144
Halor penguapan,*tu/lb 158,6 1')4,$= pada $>
Berigrating eect,*tu/lb $)5 144 3'.embuatan
a'Beco7er+ dari hasil pemba"aran h+dro"arbon,+ang mengandung "adar !$ antara 1( 18%
b'asil samping dari proses ermentasi +ang mengandung "adar @" ==%'
c'asil samping "alsinasi batu "apur dimana gas mengandung "adar !$ antara 1(4%
d'asil samping dari pembuatan -monia dari gas alam' 4'*eberapa 0enis .roses pembuatan
a' .roses B@CB .en0elasan proses'
1' >lue gas +ang berasal dari suatu pembang"it steam mempun+ai temperatur 65> dan 1(15% !$
$' >lue gas didingin"an dan dimurni"an dengan water scrubber'
3' as !$ dipisah"an dengan cara pen+erapan' -da $ cara pen+erapan a' engan larutan a$!3 sehingga ter0adi rea"si sbb
a$!3 : !$ :$JJJJJJ $ a!3
Bea"si dipa"sa "e"anan dengan menai""an te"anan parsiel !$ dan menai""an temperatur'Bea"si dapat dipa"sa "e"iri dengan 0alan pemanasan larutan a!3'
b' .en+erapan dengan larutan Halium Harbonat panas atau larutan Monoethanol amine'
4' as !$ dan steam meninggal"an punca" rea"ti7ator melalui pendinginan 9ntu" mengembun"an steam dan direc+cle "etower'
5' !$ pada l" 3 psig dimurni"an dalam permanganat scrubber dari mpurities $ dan amine, lalu di"ering"an'
6' dite"an, didingin"an, lalu mencair +ang "emudian di"eluar"an dari !$ Becei7er'
)' 9ntu" pembuatan !$ padat #dr+ ice& ,ma"a te"anan diturun"an "e 1 atm an mulai ter0adi pembe"uan, uap +ang ter0adi di"embali"an "e precooler, @alu dite"an dan direc+cle dan direcooling'!$ +ang berupa sal0u dite"an Men0adi ca"e dr+ ice berbentu" "ubus 1 in dengan berat l" 5 lb'
b'.roses pemurnian !$ dari hasil samping ermentasi'
.emurnian terdiri dari oDidasi 2at organi" sebagai inpurities dan deh+drasi dengan bahan(bahan "imia'
>lowehart gambar 31 terdiri dari unit(unit peralatan serta masing(masing ungsin+a sebagai beri"ut
1&' -l"ohol scrubbor, men+erap al"ohol +ang teri"ut dalam ==, 8% gas !$ dan hasil botton berupa al"ohol encer'
$&' ua bua water scrubber, men+erap semua inpurities +ang dapat larut dalam air' 3&'gasometer,sebagai penampung gas sementara'
4&'"omperesor stage "e 1, mene"an gas dengan out put )5 1b' as "e bichromate scrubber'
5&' *ichromate scrubber, mengoDidir al"ohol dalam aldoh+de' 6&'cooler, mendingin"an gas dari bichromate scrubber'
)&'sulate scrubber, untu" pengeringan uap air dengan $4 pe"at dan botton product berupa $4 encer +ang "emudiann dipe"at"an lagi'
8&'a$3 scrubber/co"e scrubber, untu" menghilang"an asam +ang teri"at dalam gas'
=&'oil scrubber, untu" men+erap gl+cerine +ang beri"ut dengan gas'
1&' Hompresor stage "e$, untu" !$ murno seban+a" 4 1b "eproses selan0utn+a' Tenanan "eluar "ompresor $1 Hg/cm$ gage atau 3 psig'
11&' Mole"uler sie7e bed absorber, merupa"an pemurnian ting"at tera"hir, +ang berungsi separator'
1$&' rier, berungsi sebagai pengering tera"hir' 13&' Beboiler, uuntu" penguapan cairan !$'
14&' Holon destilasi, untu" memisah"an/memurni"an !$ dari impuritiesn+a'
15&' Hondenser, untu" mendingin"an hasil punca" agar !$ terpisah dari gas +ang
a"an dibuang'
16&' Berigrant unit, untu pendinginan'
1)&' Tan"i pen+impana !$cair, sebelum dila"u"an pemadatan'
18&' Hondensor, sebagai pendingin gas dari unit pemadatan' 1=&' Berigrant unit, 0uga pendingin gas dari unit pemadatan'
$&' r+ ice .ress, untu" membuat !$ padat atau es "ering' $1&' *uer 7essel, untu" menampung gas dari dr+ ice press'
$$&' Hompressesor, untu" mene"an gas dari unit dr+ ice "e"ondenser'
!' Harbon Mono"sida #!&' 1' .enggunaan !
a' C"stra"si i"le dari bi0i ni"le +ang mengandung !u, !obalt dan *esi'gas diguna"an untu" meninggi"an "adar i sampai 5 %, "emudian dipanasi dipanasi sampai 3! dengan atmoser water gas, pada temperatur tersebut, ni"le a"an teredu"si sedang"an logam lainn+a tida"'
. INDUSTRI P/MUATAN ASAM SUL&AT 0
%SO
)2
1. P/NDAULUAN
-sam ulat mempun+ai rumus "imia $4 , merupa"an asam mineral +ang
"uat' Zat ini larut dalam air pada semua "epe"atan' -sam sulat mempun+ai ban+a" "egunaan, termasu" dalam "eban+a"an rea"si "imia dan proses pembuatan' a diguna"an secara meluas sebagai bahan "imia pengilangan' Hegunaan utama termasu" produ"si ba0a, memproses bi0ih mineral, sintesis "imia, pemrosesan air limbah dan penapisan min+a"'
Bea"si hidrasi asam sulat adalah rea"si e"soterm +ang "uat' Ki"a air ditambah "epada asam sulat pe"at, ia mampu mendidih' enantiasa tambah asam "epada air dan bu"an sebali"n+a' ebagian dari masalah ini disebab"an perbedaan densitas "edua cairan' -ir "urang padu berbanding asam sulat dan cenderung untu" terapung di atas asam' Bea"si terhasil boleh dianggap sebagai membentu" ion hidronium, seperti
$4 : $ L 3: : 4('
isebab"an asam sulat bersiat mengering"an, asam sulat merupa"an agen pengeringan +ang bai", dan diguna"an dalam pengolahan "eban+a"an buah(buahan
"ering' -pabila gas 3 pe"at ditambah "epada asam sulat, ia membentu" $$)'
ni di"enali sebagai asam sulat fuming atau oleum atau, 0arang(0arang se"ali, asam ordhausen'
i atmoser , 2at ini termasu" salah satu bahan "imia +ang men+ebab"an hu0an asam' Memang tida" mudah memba+ang"an bahwa bahan "imia +ang sangat a"ti, seperti asam sulat, 0uga merupa"an bahan "imia +ang paling ban+a" dipa"ai dan merupa"an produ" te"ni" +ang amat penting' Zat ini diguna"an sebagai bahan
untu" pembuatan garam I garam sulat dan untu" sulonasi, tetapi lebih sering dipa"ai terutama "arena merupa"an asam anorgani" +ang aga" "uat dan aga" murah' *ahan ini dipa"ai dalam berbagai industri, tetapi 0arang muncul dalam produ" a"hir' -sam sulat dipa"ai dalam pembuatan pupu", plat timah, pengolahan
min+a", dan dalam pewarna te"stil'
1.1. Se3ara! Perkem'angan In"ustri Asam Sulat
-sam sulat diperca+ai pertama "ali ditemu"an di ran oleh -l(Ba2i pada abad "e(=' -sal usul .engenalan asam sulat "urang 0elas, tetapi 2at ini sudah disebut I sebut se0a" abad "esepuluh' .embuatann+a melalui pemba"aran belerang dengan saltpeter, pertama "ali di0elas"an oleh alentinus pada abad "elima belas' .ada tahun 1)46, Boebuc" dari *irmingham # nggris & memper"enal"an proses "amar timbal' .roses +ang menari" ini, namun se"arang sudah "uno, diurai"an secara rinci di dalam edisi "etiga bu"u ini dan dalam bu"u I bu"u lainn+a'
.roses "onta" pertama "ali ditemu"an pada tahun 1831 oleh .hillips, seorang inggris, +ang patenn+a menca"up aspe" I aspe" penting dari proses "onta" +ang modern, +aitu dengan melewat"an campuran sulur dio"sida dan udara melalui "atalis, "emudian dii"uti oleh absorpsi sulur trio"sida di dalam asam sulat =8,5 % sampai == %'
1.%. Manaat atau Kegunaan Asam Sulat
.embuatan .upu" , pada wa"tu superosat merupa"an pupu" osat +ang utama, pabri" asam proses "amar dan pabri" superosat biasan+a dibangun dan dioperasi"an pada lo"asi +ang sama' *iasan+a "edua pabri" ini merupa"an pabri" I pabri" "ecil +ang dibangun dide"at daerah pertanian '
e"arang orang lebih ban+a" mengguna"an pupu" dengan "onsentrasi tinggi agar bia+a transportasi dan pema"aiann+a men0adi lebih rendah' .abri" tripel superosat lebih padat modal dari pada pabri" superosat biasa' .abri ini dibangun dalam s"ala lebih besar, dan sebagaimana haln+a dengan superosat terdahulu, dioperasi"an pada lo"asi +ang sama dengan pabri" "onta"' -sam +ang dihasil"an mempun+ai "onsentrasi =3,$ % $4 dan dapat disimpan dengan aman didalam
-sam sulat +ang dibuat dalam pabri" asam "amar, tersedia dalam beberapa "ualitas, masing I masing mempun+ai tu0uan penggunaan tertentu' Hualitas 53N sampai 56N*eO diguna"an untu" pembuatan superosat , asam ini dibuat dalam pabri" asam "amar tanpa memerlu"an operasi peme"atan +ang mahal' Hualitas 6N*eO dipa"ai dalam pembuatan sulat I sulat ammonia, tembaga #batu biru , bluestone&, alumuniaum #alum&, magnesium #garam Cpsom&, seng, besi #"operas&,
dan sebagain+a serta asam I asam organi", seperti asam sitrat, o"salat, asetat, tartrat'
%. P/MUATAN ASAM SUL&AT
%.1. Maam 4 maam #r$ses #em'uatan Asam Sulat
.ada wa"tu masalahn+a han+a membuat $4 pada "onsentrasi sedang dari
$ +ang dibang"it"an melalui pemba"aran pirit dan pada wa"tu energi masih
murah, pabri" $4 relati sederhana' Tetapi setelah harga energi mening"at tinggi
se"ali, energi +ang ban+a" +ang dihasil"an dari o"sidasi belerang dan sulur dio"sida men0adi suatu "omoditi +ang amat berharga' .abri" I pabri" mela"u"an berbagai modii"asi besar agar dapat memanaat"an energi ini untu" membang"it"an uap berte"anan tinggi guna pembang"itan tenaga listri" ' engan demi"ian, energi dapat dipulih"an seban+a" I ban+a"n+a, sedang energi +ang diguna"an dalam proses dibuat seminimum mung"in' abungan antara pabri" "imia dan s+stem pembang"itan listri" #atau uap& disebut Hogenerasi' leh "arena itu, pabri" asam sulat modern merupa"an suatu s+stem pembang"it tenaga listri"' >ungsi "edua ini tentu sa0a membuat s+stem operasi pabri" tersebut men0adi lebih rumit, tetapi bia+a produ"si asam sulat men0adi lebih murah atau rendah' .abri" I pabri" 0uga dibuat 0auh lebih besar agar dapat memanaat"an e"onomi s"ala besar'
.embuatan engan .roses Honta"
ampai tahun 1=, belum ada pabri" dengan proses "onta" +ang dibangun di -meri"a eri"at, walaupun proses ini sudah sangat berperan di Cropa, di mana terdapat "ebutuhan terhadap oleum dan asam "onsentrasi tinggi untu" diguna"an pada sulonasi, terutama pada industri 2at warna ' alam periode 1= sampai 1=$5, ban+a" pabri" asam "onta" +ang dibangun dengan mengguna"an platina sebagai "atalis ' pada tahun 1=3 , proses "onta" ini telah dapat bersaing dengan proses
"amar pada segala "onsentrasi asam +ang di hasil"an' e0a" pertengahan tahun 1=$( an , "eban+a"an asilitas +ang baru di bangun dengan mengguna"an proses "onta" dengan "atalis 7anadium'
.roses "onta" "emudian mengalami modii"asi secara berangsur I angsur dan mengguna"an absorpsi ganda # 0uga disebut "atalis ganda & , sehingga hasiln+a lebih tinggi dan emisi $ +ang belum ter"on7ersi dari cerobong asap ber"urang '
*aru I baru ini , peraturan pemerintah -meri"a eri"at telah menentu"an batas emisi $ ma"simum +ang diperboleh"an dari pabri" asam dan mengharus"an semua
pabri" mengguna"an proses absorbsi ganda , atau "alau tida" dileng"api dengan s+stem pembasuhan gas cerobong , sehingga ting"at emisin+a seting"at dengan hasil cara pertama'
Halor pemba"aran belerang dimanaat"an di dalam "etel uap "alor limbah atau "etel uap dan e"onomiser guna membang"it"an uap +ang dipa"ai untu" melebur belerang serta untu" "eperluan tenaga dise"itar pabri" ' 9ap merupa"an salah satu
hasil pabri" itu' .abri" I pabri" +ang modern membang"it"an uap pada te"anan 6 M.a , lebih tinggi dari te"anan $ M.a +ang diperoleh beberapa tahun +ang lalu'
Bea"si $ men0adi 3 adalah suatu rea"si e"sotermi" +ang dapat bali" '
Tetapan "eseimbangan 1= untu" rea"si ini dihitung dari te"anan bagian sesuai dengan
ho"um a"si massa dan dapat din+ata"an sebagai
$ 1 $ $ 3 O SO SO P x P P Kp =
ilai Kp telah ditentu"an dari percobaan dan nilai ini atas dasar . dalam atmoser'
.roses I proses pembuatan -sam ulat dila"u"an dengan cara a' .emba"aran
b' "sidasi
c' Menai"an Te"anan d' -bsorber
%.%. a!an aku
Hatalis
>ungsi "atalis dalam setiap rea"si "ataliti" adalah mening"at"an la0u rea"si' Hatalis "on7ersi sulur dio"sida ini biasan+a terdiri dari tanah diatomea , +ang disusupi dengan lebih dari ) % $5 "atalis "omersial mengandung
garam "alium # sulat , pirosulat dan sebagain+a & disamping $5' .ada
suhu operasi pewaris a"ti ialah garam lebur +ang terdapat pori I pori pelet sili"a'
*elerang
*elerang merupa"an salah satu bahan dasar +ang paling penting dalam industri pengolahan "imia ' *ahan ini terdapat di alam dalam wu0ud bebas dan dalam "eadaan sen+awa pada bi0ih I bi0ih seperti pirit # >e$ & , alerit
# Zn & dan Hal"opirit # !u>e$ & ' *ahan ini 0uga terdapat di dalam min+a"
dan gas bumi # sebagai $ &' .enggunaann+a +ang terbesar adalah dalam
pembuatan asam sulat'
%.(. K$m#$sisi 5 siat isika "an kimia 'a!an 'aku
-sam sulat terdiri dari sulur atau belerang dan beberapa gabungan dari unsur I unsur lainn+a' e"eping sulur melebur men0adi cecair merah darah' -pabila terba"ar, ia mengeluar"an n+ala berwarna biru'.ada suhu bili", sulur adalah satu pepe0al lembut berwarna "uning terang' Palaupun sulur adalah ter"enal dengan baun+a +ang tida" men+enang"an ( "erap dipadan"an dengan telur(telur busu" ( bau tersebut adalah sebenarn+a ciri bagi hidrogen sulida #$&; sulur "eunsuran adalah tida" berbau' a terba"ar
dengan n+alaan biru dan mengeluar"an sulur dio"sida, +ang di"enali "erana bau peli"n+a +ang men+esa""an' ulur adalah ta" larut dalam air tetapi larut dalam "arbon disulida dan pada "adar "elarutan +ang "urang sedi"it dalam pelarut organi" lain seperti ben2ena' Headaan pengo"sidaan sulur +ang biasa termasu" Q$, :$, :4 dan :6' ulur membentu" sebatian stabil bersama semua unsur "ecuali gas nadir'
ulur dalam "eadaan pepe0al biasan+a wu0ud sebagai si"li" berbentu" mah"ota +ang terdiri daripada mole"ul(mole"ul 8' ulur
mempun+ai ban+a" alotrop selain 8' engan membuang satu atom daripada
mah"ota a"an menghasil"an ), +ang +ang berperanan dalam warna "uning
sulur +ang uni"' Terdapat ban+a" lagi bentu" cincin lain +ang disedia"an, termasu" 1$ dan 18' ecara bandingann+a, 0irann+a o"sigen +ang lebih
ringan han+a wu0ud dalam dua "eadaan +ang mempun+ai "epentingan "imia $ dan 3' elenium, analog sulur +ang lebih berat boleh membentu" cincin
tetapi lebih sering di0umpai sebagai satu rang"aian polimer'
Hristalograi sulur adalah "omple"s' *ergantung "epada "eadaan( "eadaan +ang tertentu, alotrop sulur membentu" beberapa stru"tur hablur berbe2a, antara +ang paling ter"enal adalah rombus dan mono"lini" 8'
uatu siat uni" ialah "eli"atan sulur +ang lebur, iaitu berbe2a dengan "eban+a"an cecair lain, ia mening"at dengan suhu oleh "arena pembentu"an rang"aian(rang"aian polimer ' *agaimanapun, setelah men0ang"au suhu +ang tertentu, "eli"atan mula menurun "erana terdapatn+a tenaga +ang mencu"upi untu" memecah"an rantaian(rantaian'ulur amorus atau Rplasti"R boleh dihasil"an melalui pendinginan segera sulur +ang lebur' Ha0ian("a0ian "ristalograi sinar(D menun0u""an bahawa bentu" amorus mung"in mempun+ai satu stru"tur berling"ar dengan lapan atom setiap pusingan' *entu" ini adalah metastabil pada suhu bili" dan ia a"an beransur(ansur "embali semula "epada bentu" hablur' .roses ini berla"u dalam tempoh antara beberapa 0am sehinggalah beberapa hari dan boleh dipantas"an dengan mengguna"an mang"in'
-dapun siat Isiat "imia dan isi"a dari asam sulat sendiri adalah sebagai beri"ut
iat "imia
alam air, rea"si "esetimbangan beri"ut ter0adi antara suatu asam #-& dan air, +ang berperan sebagai basa,
Tetapan asam adalah tetapan "esetimbangan untu" rea"si - dengan air
-sam "uat mempun+ai nilai H a +ang besar #+aitu, "esetimbangan
rea"si berada 0auh di "anan, terdapat ban+a" 3:; hampir seluruh asam
terurai&' Misaln+a, nilai H a untu" asam "lorida #!l& adalah 1)'
-sam lemah mempun+ai nilai H a +ang "ecil #+aitu, se0umlah cu"up
ban+a" - dan -( terdapat bersama(sama dalam larutan; se0umlah "ecil 3:
ada dalam larutan; asam han+a terurai sebagian&' Misaln+a, nilai H a untu"
asam asetat adalah 1,8 1(5'
-sam "uat menca"up asam halida ( !l, *r, dan ' #Tetapi, asam luorida, >, relati lemah'& -sam(asam o"so, +ang umumn+a mengandung atom pusat ber( bilangan o"sidasi tinggi +ang di"elilingi o"sigen, 0uga cu"up "uat; menca"up 3, $4, dan !l4' Heban+a"an asam organi"
merupa"an asam lemah'@arutan asam lemah dan garam dari basa "on0ugatn+a membentu" larutan pen+angga'
iat isi"a
Titi" leleh #N!& 1
Titi" didih #N!& $=
Te"anan uap #mmg& 1 #146 N!&
*erat 0enis cairan 1,84 #1 persen&
(. D/SKRIPSI PROS/S P/MUATAN ASAM SUL&AT
# ambar 1='3 &.emba"aran
*ahan ba"u biasan+a adalah belerang dan berbagai bi0ih sulid' leh "arena belerang cair biasan+a lebih murni dan bia+a transporn+a lebih murah , belerang biasan+a didatang"an dan disimpan dalam "eadaan cair ' 2at cair itu dipompa"an dalam tang"i penimbunan malalui pipa I pipa berpemanas dan disemprot"an "e dalam tanur dengan mengguna"an pemba"ar +ang hampir serupa dengan +ang biasan+a dipa"ai untu" men+uling min+a" ba"ar'
.engolahan as *a"ar
as sulur dio"sida hasil pemba"aran mung"in mengandung "arbon dio"sida, nitrogen dan berbagai "eta"murnian seperti "lor , arsen , luor , sedi"it debu' -rsen dan luor han+a ada apabila bahan +ang diba"ar bu"an belerang unsur' una mencegah ter0adin+a "orosi oleh gas dari pemba"aran , biasan+a udara untu"
pemba"aran belerang dan o"sidasi $ itu di"ering"an dulu sampai "andungan
airn+a "urang 3 mg/m3'
.enu"aran Halor dan .endingin
ebelum gas itu ditumpah"an "edalam "on7enter tahap pertama , biasan+a suhun+a diatur agar mencapai suhu minimum +ang diperlu"an supa+a "atalis dapat mening"at"an "ecepatan rea"si dengan cepat , biasan+a pada suhu 4$5N! sampai 44N!' as itu harus didingin"an lagi diantara tahap I tahap "atalis agar menghasil"an "on7ersi +ang tinggi'
Hon7enter
Hon7ersi Himia sulur dio"sida men0adi sulur trio"sida dirancang untu" menghasil"an "on7ersi ma"simum dengan memperhati"an bahwa
1' Heseimbangann+a merupa"an ungsi "ebali"an suhu dan ungsi langsung rasio o"sigen terhadap sulur dio"sida'
$' @a0u rea"si merupa"an ungsi langsung suhu
3' Homposisi gas dan ban+a"n+a "atalis mempengaruhi la0u "on7ersi dan "ineti"a rea"si
4' .en+ing"iran sulur trio"sida +ang terbentu" sehingga lebih ban+a" sulur dio"sida dapat di"on7ersi
-bsorber ulur Trio"sida
udah se0a" lama di"etahui bahwa asam sulat dengan "onsentrasi =8,5 persen I == persen merupa"an bahan +ang paling eisien untu" diguna"an sebagai pen+erap sulur trio"sida, mung"in "arena asam dengan "onsentrasi tersebut mempun+ai te"anan uap +ang 0auh lebih rendah dari "osentrasi I "onsentrasi lainn+a' -sam dengan "onsentrasi tersebut diguna"an pada absorber I antara dan absorber I a"hir' 9ntu" men+erap 3 secara hampir sempurna, sebelum gas +ang telah ter"on7ersi sebagian itu masu" "embali "e dalam "on7ertor dan gas limbah dibuang "e udara' alam hal ini, air tida" dapat diguna"an "arena "onta" langsung antara sulur trio"sida dan air a"an menghasil"an "abut asam +ang hampir tida" mung"in diabsorbsi' leh "arena asam pen+erap itu terus men0adi lebih pe"at, ma"a harus disedia"an asilitas untu" men+erap bagian asam +ang "eluar dari absorber +ang a"an diresir"ulasi"an' -sam resir"ulasi ini diencer"an dengan menambah"an
asam sulat encer atau air dalam 0umlah +ang diperlu"an, sehingga mendingin"an asam pen+erap, dan "elebihan asam +ang ada di"eluar"an dari s+stem untu" "emudian di0ual'
*lower
*lower diguna"an untu" menghembus"an udara atau gas +ang mengandung belerang melalui peralatan pengolahan' *lower ini ditempat"an di dalam aliran
sehingga dapat menangani udara atau gas +ang mengandung sulur dio"sida' .ompa -sam
.ompa biasan+a dibenam"an di dalam tang"i pompa +ang terbuat dari ba0a berlapis bata +ang terdapat di dalam daerah proses' .ompa ini dapat digera""an
dengan motor listri" atau turbin uap' .ompa *elerang
iguna"an untu" memompa"an belerang dari sumur penimbunan "e dalam atomi2er dan pemba"ar belerang' .ompa ini mempun+ai pipa I pipa pen+aluran luar bermantel uap, sehingga belerang tida" men0adi dingin dan membe"u, "arena titi"
lebur belerang adalah 115 !' .endingin -sam
-sam +ang disir"+ulasi"an pada menara absorbsi harus didingin"an untu" mengeluar"an "alor absorbsi dan "alor sensible gas masu"' -sam +ang disir"ulasi"an pada menara pengering harus pula didingin"an untu" mengeluar"an "alor pengenceran dan "alor "ondensasi "elembapan +ang terdapat di dalam gas atau udara masu"'
.emurnian as
.abri" +ang harus menangani gas sulur dio"sida +ang tida" murni, misaln+a gas +ang "eluar dari pabri" peleburan, pemanggangan bi0ih besi dan proses I proses lain, biasan+a mempun+ai "etel "alor limbah' .resipitator ele"trostati" untu" pengumpulan debu, menara pembasuh dan pencuci, dan a"hirn+a presipitator
ele"trostati" untu" pemisahan "abut asam seerta sisa debu dan uap' esudah itu, gas siap untu" masu" "e dalam menara pengering'
*ahan Honstru"si
alam s+stem pemurnian gas, ba0a diguna"an untu" menangani gas sulur dio"sida +ang mempun+ai suhu di atas titi" embun asam' 9ntu" suhu di bawah titi" embun dan untu" 2at cair, diguna"an timbale, ba0a berlapis timbale, dengan lapisan bata atau tida", ba0a paduan dan bahan plastic untu" "ondisi operasi tertentu'
.endinginan asam lemah dalam s+stem pemurnian gas tida" boleh dibuat dari besi cor atau ba0a "arena bahan ini a"an ter"orosi dengan cepat'
.emulihan -sam ulat *e"as .a"ai
ebagian besar asam sulat +ang dipa"ai dipulih"an untu" didaur ulang"an'asam be"as pa"ai biasan+a disebut dengan asam limbah' Tetapi istilah ini salah "aprah' Heban+a"an pema"ai tida" meng"onsumsi asam itu, tetapi mengencer"an atau meng"ontaminasin+a' ebagian asam ini dapat dipulih"an dan diguna"an "embali dengan bia+a lebih murah dari asam perawan' ebagian asam ini terpa"sa dipulih"an "arena "etentuan ling"ungan atau untu" menghidari pengeluaran bia+a untu" netralisasi'
.encemaran leh *elerang
Masalah pengurangan pencemaran oleh belerang dan sen+awan+a sudah ban+a" diteliti dengan harapan bahwa pada suatu wa"tu nanti semua belerang itu dapat dipulih"an dan diguna"an "embali' esulurisasi bahan ba"ar biasan+a menghasil"an belerang dalam bentu" dalam h+drogen sulide' ulur dio"sida dari peleburan non loganm non ero atau pemba"aran bahan ba"ar paling e"onomis bila dipulih"an sebagai asam sulat dan "adang I "adang 0uga sebagai sulur dio"sida cair, belerang, atau garam I garam sulat' -sam sulat sudah lama dibuat dari gas ber"adar tinggi dari pabri" peleburan mempun+ai pen+aluran "e pasaran'
). K/SIMPULAN
1' -sam sulat # $4 & merupa"an asam mineral +ang "uat dan larut dalam
air pada semua "epe"atan'
$' Bea"si hidrasi asam sulat adalah rea"si e"soterm +ang "uat'
3' i atmoser , 2at ini termasu" salah satu bahan "imia +ang men+ebab"an hu0an asam'
4' .roses "onta" pertama "ali ditemu"an pada tahun 1831 oleh .hillips'
5' -sam sulat diperca+ai pertama "ali ditemu"an di ran oleh -l(Ba2i pada abad "e(='
6' -pabila gas 3 pe"at ditambah "epada asam sulat, ia membentu" $$)'
ni di"enali sebagai asam sulat fuming atau oleum atau, 0arang(0arang se"ali, asam ordhausen
)' *ahan ba"u pembuatan -sam sulat adalah *elerang dan udara
C. INDUSTRI P/MUATAN ASAM KLORIDA 0CL2
1.
S/6ARA P/RK/MANGAN INDUSTRI P/MUATAN
Cl
.roses pembuatan !l pertama se"ali diper"enal"an oleh @a7oiser pada tahun 1)8=' .ada saat itu !l diper"enal"an sebagai gas ammonia +aitu berupa chlorine dalam gugusan sen+awa anorgani"' Hemudian pada tahun 181, a7+ mempela0ari gugusan sen+awa anorgani" tersebut, dan "emudian beliau membu"ti"an bahwa gas tersebut han+a mengandung gugus(gugus h+drogen dan chlorine sehingga "emudian di"enal dengan nama h+drogen "lorida #!l&' !l mentah dibuat oleh ahli "imia terdahulu dalam studi pen+ulingan min+a" dan purii"asi logam'
ari "etiga asam mineral dasar, +aitu asam nitrat, asam sulat dan asam "lorida, asam "lorida merupa"an 2at tera"hir +ang ditemu"an' Mung"in "arena uap +ang terbentu" tida" dapat langsung di"ondensasi"an tetapi harus diserap dengan air dahulu' .ertama "ali !l di"enal dengan nama ‘spiritus salis +ang di"emu"a"an oleh seorang tali +ang bernama *asilius alentinus pada abad A'
Hira("ira pada tahun 1648, seorang ilmuwan bernama lauber mela"u"an e"sperimen +ang menghasil"an asam, +aitu dengan merea"si"an suluric acid dengan garam' .ada tahun 18$3 di nggris, rea"si ini diguna"an @eblanc untu" pembuatan
odium !arbonate' an a"hirn+a rea"si it uterus dipa"ai untu" pembuatan garam dan !l' eiring dengan per"embangan ilmu pengetahuan dan te"hnologi ma"a proses pembuatan !l pun terus ber"embang sampai saat ini'
%.
MAN&AAT DAN K/GUNAAN Cl
uatu apli"asi penting dari asam "lorida ber"ualitas tinggi adalah regenerasi pertu"aran ion'
Hontrol p dan penetralisir
uatu apli"asi umum dari asam "lorida a"an mengatur dasar p tentang solusi' i industri +ang menuntut "emurnian #ma"anan, ber"enaan dengan armasi, air minum&, asam "lorida +ang ber"ualitas tinggi diguna"an untu" mengendali"an p dalam proses aliran air'
.elapisan atau pengawetan, adalah suatu lang"ah penting di dalam perawatan permu"aan metal, untu" memindah"an besi o"sida atau mengelupasn+a "arat dari besi atau ba0a sebelum pengolahan, seperti eDtrusion, rolling, gal7ani2ing, dan te"ni" lain'
.rodu"si "omposisi 2at inorgani" lain dengan asam "lorida meliputi 0alan apli"asi garam "alsium "lorida, nic"el#& "lorida untu" men+epuh dengan listri", dan seng "lorida untu" penggemblengan industri dan produ"si baterei'
-sam "lorida "onsumsi +ang paling besar adalah di dalam produ"si campuran organi" seperti 7inil "lorida untu" .!, dan M dan T untu" pol+urethane'
-sam "lorida adalah suatu bahan "imia po"o", dan seperti haln+a itu diguna"an untu" se0umlah besar apli"asi dari s"ala "ecil, seperti alat pembersih rumah tangga, dan membangun "onstru"si' ebagai tambahan, suatu cara untu" merangsang produ"si min+a" dengan cara men+unti"an asam "lorida "e dalam batu "arang pada pembentu"an suatu sumur min+a", menghancur"an sebagian dari batu "arang, dan mencipta"an suatu stru"tur lubang +ang besar' *an+a" rea"si "imia +ang men+erta"an asam "lorida diterap"an di dalam produ"si ma"anan, ramuan ma"anan, dan 2at aditip ma"anan' Tipe produ"n+a meliputi aspartame, ru"tosa, asam citric, l+sine,
h+drol+2ed # sa+uran& protein sebagai sumber ma"anan, dan di dalam produ"si agar(agar'
(. PROS/S P/MUATAN CL
(.1 Maam-Maam Pr$ses Pem'uatan Cl
ecara umum proses pembuatan !l dapat dila"u"an dengan beberapa cara, antara lain
a. Pr$ses Salt-Suluri Ai"
.ada proses ini ter0adi $ tahap rea"si +aitu
a!l : $4 a4 : !l
a4: a!l a$4 : !l
Bea"si "edua bersiat endotermi" sehingga dibutuh"an temperature +ang cu"up tinggi sehingga diperlu"an beberapa urnace dengan tipe +ang berbeda'
'. Pr$ses argrea7es
.ada proses ini diguna"an bahan ba"u garam, $, udara dan air dengan
rea"si 4a!l : $$ : $ : $$ a$4 : 4!l
Bea"si +ang ter0adi bersiat endotermi" dan rea"tan +ang masu" harus dinai""an temperaturn+a sampai 45 I 54o!' pada saat ini proses alt(uluric -cid
dan proses argrea7es 0arang diguna"an lagi "arena produ" !l +ang dihasil"an "emurniann+a sangat rendah'
. Pr$ses Diret Sinteti +"r$gen "an C!l$rine
.ada prinsipn+a proses ini merupa"an proses +ang merea"si"an h+drogen dan "lorin secara langsung dalam suatu re"ator' .rodu" !l +ang dihasil"an pada proses ini mempun+ai "onsentrasi +ang relati tinggi ± $ o*aume' Bea"si +ang ter0adi
antara h+drogen dan "lorin sangat e"sotermi", sehingga reactor biasan+a dileng"api dengan suatu s+stem pendingin'
as !l +ang dihasil"an diturun"an temperaturn+a dalam suatu cooler' as tersebut "emudian dipisah"an dari gas(gas inert lain dalam suatu absorber, sehingga produ" +ang didapat mempun+ai "emurnian +ang tinggi'
". Re$7er+ +-Pr$"ut
i sini !l dihasil"an sebagai hasil samping dari suatu rea"si dalam industri "imia, antara lain
+nil chloride dari eh+drichlorinasi 1,$ dichloroetana !l!$!$!l !$J!!l : !l
soc+anates dari .hosgenasi amina
B$ : !o!l$ B! : $!l
!hlorinasi h+drocarbon aliati"
!3!l : $!l$ !!l3 : $!l
>luorocarbon dari al"+l chloride
!!l4 : 3> !!l>3 : 3!l
!l +ang dihasil"an dari proses ini biasan+a direc+cle lagi untu" "ebutuhan proses industri +ang bersang"utan' an+a sebagian "ecil !l hasil reco7er+(b+ product +ang di0ual sebagai produ" "omersil "arena "emurniann+a tida" menentu'
(.% Pemili!an a!an aku "an Pemili!an Pr$ses 3'3'1 Pemilihan Bahan Baku
*erdasar"an proses +ang dipilih, ma"a diguna"an h+drogen dan chlorine sebagai bahan ba"u dalam pembuatan asam "lorida' 9ntu" bahan ba"u terse but dapat diperoleh h+drogen dan chlorine dari .T' -CH- - di Kawa Timur'
3.3.2 Pemilihan Proses
.ada pembuatan asam "lorida ini dipilih proses sintesa langsung antara h+drogen dan chlorine' .emilihan proses ini berdasar"an pada pertimbangan, sebagai beri"ut
• *ahan ba"u +ang diguna"an tersedia dan tida" beragam, serta proses +ang diguna"an sederhana'
• .roses ini menghasil"an !l dengan "emurnian tinggi dengan proses pemisahan +ang sederhana dibanding"an dengan proses lain'
• Ting"at pencemaran ling"ungan lebih rendah, "arena tida" menghasil"an produ" samping +ang berbaha+a "are hamper seluruh rea"tan ter"on7ersi men0adi !l'
(.( K$m#$nen a!an aku5 Pr$"uk Utama "an Sam#ingan5 Siat &isika "an Kimian+a
1' +"r$gen
Bumus mole"ul $
*erat mole"ul, Hg/Hmol $,14
Pu0ud gas
Parna tida" berwarna
Titi" didih, o! ($5$,))
Titi" leleh,o! ($54,4
Temperature "ritis, o! ($4,)4
Te"anan "ritis, atm 1$,8
Hapasitas panas, H0/Hmolo! 8,$8 : ,56T
$' C!l$rine
Bumus mole"ul !l$
*erat mole"ul, Hg/Hmol )'=6
Pu0ud gas
Parna hi0au "e"uningan Titi" didih, o! (34,5
Titi" leleh,o! (1,=8
Temperature "ritis,o! 1144
Te"anan "ritis, Mpa ),)1
Hapasitas panas, H0/Hmolo! 6,6$ : ,81T
3' Nitr$gen
Bumus mole"ul $
*erat mole"ul, Hg/Hmol $8,$
Parna tida" berwarna Titi" didih, o! (1=5,8
Titi" leleh,o! ($=,86
Temperature "ritis, o! (14),1
Hapasitas panas, H0/Hmolo! ,51 : ,1$T
Te"anan "ritis, atm 33,5
4' +"r$!l$ri ai"
Bumus mole"ul !l
*erat mole"ul, Hg/Hmol 36,461
Pu0ud liGuid
Parna tida" berwarna
Titi" leleh,o! (5$,)
Titi" didih, o! 18,58
is"ositas pada $5o!,c. ,=5366
Beracti7e indeD pada 1 atm ,415
5' Air
Bumus mole"ul $
*erat mole"ul, Hg/Hmol 18,$
Pu0ud liGuid
Parna tida" berwarna
Titi" didih, o! 1
Titi" leleh,o!
Hapasitas panas, H0/Hmolo! 1),==5
Te"anan "ritis, atm $18,4 Temperature "ritis,o! 3)4,15
). D/SKRIPSI PROS/S P/MUATAN
.roses ini dimulai dengan mengumpan"an rea"tan h+drogen #$&, dan
temperaturn+a dinai""an dengan mengguna"an eater #(1& untu" h+drogen dan eater #($& untu" chlorine sampai temperaturn+a mencapai 14=o!' pada reactor
ter0adi antara $ dan !l$ dimana "on7ersi $ =%, rea"si a"an berlangsung dengan
cepat dan e"sotermis sehingga a"an menai""an temperatur, ma"a pada reactor dileng"api dengan 0ac"et pendingin'
as +ang "eluar dari reactor diturun"an temperaturn+a dengan mengguna"an !ooler(1 #!(1& dengan air sebagai media pendingin, di sini temperature gas diturun"an sampai 4o!' Hemudian gas ini dialir"an "e bagian bottom -bsorber(1
#-*(1&, sedang"an air sebagai absorbenn+a mengalir dari bagian Top(-bsorber #-*(1&' -bsorber +ang diguna"an bertipe .ac"ed Tower, "ondisi operasin+a 4o!,
1 atm dan di sisni =% gas !l a"an terserap' isa gas !l +ang tida" terserap di -*(1 dan gas sisa lain masu" "e bagian bottom Tails Tower, sedang"an produ" !l pada bagian bottom -bsorber dialir"an "e torage +aitu Tan"i(1 #T(1&'
isa gas !l dan gas(gas inert lain a"an masu" Tails Tower #TT(1& +ang berungsi untu" men+erap !l +ang masih ter"andung dalam tail gas' Hondisi operasi dei Tails Tower 4o!, 1 atm' as buang "eluar dari bagian top TT(1 dan
produ" !l a"an mengalir masu" torage +aitu Tan"i($ #T($&' .rodu" !l dari -*(1 dan TT(1 "onsentrasin+a 38,)6% atau se"itar $3,8=o*aume'
4'1 l$k Diagram Pem'uatan Cl
$
!l !l$
- reactor ( absorber ( tan"i ( Tail tower
).% Peralatan +ang Digunakan
1' Tan"i(1 #T(1& ; tempat men+impan produ" !l dari bottom -bsorber(1 #-*(1&'
$' Tan"i($ #T($& ; tempat men+impan produ" !l dari bottom Tail Tower #TT(1&'
intesa
produ" purii"asi
3' *lower(1 #*(1& ; mengalir"an $ "e reactor(1 #B(1&'
4' *lower($ #*($& ; mengalir"an !l$ "e reactor(1 #B(1&'
5' *lower(3 #*(3& ; mengalir"an gas dari top reactor(1 #B(1& "e bottom -bsorber(1 #-*(1&'
6' *lower(4 #*(4& ; mengalir"an gas dari top -bsorber(1 #-*(1& "e bottom Tails Tower(1 #TT(1&'
)' eater(1 #(1& ; menai""an temperatur gas $ +ang masu" reactor(1
#B(1&'
8' eater($ #($& ; menai""an temperatur gas !l$ +ang masu" reactor(1 #B(
1&'
=' eater(3 #(3& ; menai""an temperatur air sol7en +ang masu" absorber(1 #-*(1&'
1' eater(4 #(4& ; menai""an temperatur air sol7en +ang masu" Tails tower( 1 #TT(1&'
11' !ooler(1 #!(1& ; menurun"an temperatur gas +ang "eluar dari reactor(1 #B(1&'
1$' .ompa(1 #.(1& ; mengalir"an produ" !l dari bottom -bsorber(1 #-*( 1& "e tan"i(1 #T(1&'
13' .ompa($ #.($& ; mengalir"an produ" !l dari Tails Tower(1 #TT(1& "e Tan"i($ #T($&'
14' .ompa(3 #.(3& ; mengalir"an air sol7en "e absorber(1 #-*(1&' 15' .ompa(4 #.(4& ; mengalir"an air sol7en "e Tails Tower(1 #TT(1&'
16' Bea"tor(1 #B(1& ; tempat berea"sin+a $ dan !l$menghasil"an produ" !l'
1)' -bsorber(1 #-*(1& ; tempat ter0adin+a pen+erapan gas !l "eluaran rea"tor (1 #B(1& dengan mengguna"an sol7en air'
18' Tails Tower(1 #TT(1& ; tempat ter0adin+a pen+erapan gas !l "eluaran -bsorber(1 #-*(1& dengan mengguna"an sol7en air'
1' -sam "lorida merupa"an salah satu 0enis asam "uat +ang dapat dimanat"an sebagai bahan dalam berbagai industri dan 0uga dimanat"an dalam rumah tangga'
$' -sam "lorida dapat dibuat melalui
- proses salt(sulur acid
- proses argrea7es
- proses direct sintesis hidrogen dan chlorine
- reco7er+ ba+(product
3' .ada proses pembuatan !l menggunaan sintesis langsung, ter0adirea"si antara hidrogen dan "lor di dalam rea"tor'
4' -lat dan bahan +ng diguna"an dalam proses sintesa tergantung dari ungsi alat dan bahan tersebut'
$8
Diktat Proses Industri Kimia 1 Jurusan Teknik Kimia FT Unsri Inderalaya
D. INDUSTRI P/MUATAN &ORMALD/9D/
0&ORMALIN2
1. P/NDAULUAN
I.1 Latar elakang
>ormaldehid adalah salah satu bahan "imia +ang mempun+ai ban+a" "egunaan' Zat ini bisa langsung dipa"ai oleh "onsumen ataupun sebagai bahan intermediate dunia industri' >ormaldehid sebagai bahan intermediate mempun+ai peranan dalam mendorong pertumbuhan industri di masa mendatang' *eragamn+a "egunaan ormaldehid bai" untu" bidang pertanian, armasi ataupun untu" pengembangan dunia industri itu sendiri' Hegunaann+a antara lain adalah sebagai
D. INDUSTRI P/MUATAN &ORMALD/9D/
0&ORMALIN2
1. P/NDAULUAN
I.1 Latar elakang
>ormaldehid adalah salah satu bahan "imia +ang mempun+ai ban+a" "egunaan' Zat ini bisa langsung dipa"ai oleh "onsumen ataupun sebagai bahan intermediate dunia industri' >ormaldehid sebagai bahan intermediate mempun+ai peranan dalam mendorong pertumbuhan industri di masa mendatang' *eragamn+a "egunaan ormaldehid bai" untu" bidang pertanian, armasi ataupun untu" pengembangan dunia industri itu sendiri' Hegunaann+a antara lain adalah sebagai bahan ba"u pembuatan resin #dengan urea, phenolic, acetal&, polimer, pelapis permu"aan, pembuatan adhesi dan sebagai 2at intermediate pada pembuatan pentacr+thritol dan heDameth+len tetramine'
.er"embangan te"nologi dan sema"in tida" terbatasn+a hubungan antar bangsa se"arang ini mengharus"an "ita untu" dapat mema0u"an berbagai se"tor "ehidupan' alah satu se"tor +ang mempun+ai prospe" bai" adalah se"tor industri "imia mengingat ban+a"n+a sumber da+a alam +ang dapat dimanaat"an' Hebutuhan bahan(bahan "imia +ang sema"in mening"at bai" dalam negeri maupun manca negara merupa"an a"tor +ang menguntung"an bagi pengembangan se"tor industri "imia di ndonesia'
.engembangan industri "imia dapat mengurangi 0umlah impor bahan "imia serta dapat mendorong pertumbuhan e"onomi ndonesia' *an+a"n+a te"nologi +ang tersedia, melimpahn+a sumber da+a alam dan manusia merupa"an a"tor positi dalam pengembangan pabri" ormaldehid di ndonesia' Tinggin+a nilai 0ual dan pening"atan "ebutuhan a"an ormladehid dalam ataupun luar negeri membuat pentingn+a pabri" ormaldehid ini didiri"an dan di"embang"an di ndonesia'
I.% Se3ara! Pengem'angan In"ustri
>ormaldehid, $!J, adalah mole"ul rea"ti, +ang merupa"an deret pertama
dari aldehid aliati"' >ormaldehid pertama "ali disintesa pada tahun 185= dan sudah dibuat se0a" awal abad ini' Harena hargan+a +ang murah, "emurnian +ang tinggi, dan berbagai macam rea"si "imia, ormaldehid men0adi salah satu bahan "imia industri
+ang paling penting'
e0arahn+a, ormaldehid telah dan terus dibuat dari metanol' e0a" de"ade setelah perang dunia , bagaimanapun, seban+a" $% dari ormaldehid di produ"si di 9nited tate dibuat dengan ase uap, non catal+tic o"sidasi dari propana dan butana'
.ada tahun 1=66, proses untu" memprodu"si ormaldehid dengan o"sidasi dari dimeth+l ether di"embang"an di Kepang, tapi operasin+a "emudian terputus' e"arang dalam dunia "omersil, ormaldehid dibuat dari methanol dan udara dengan proses "atalisis' "sidasi methanol ini terbagi men0adi dua, +aitu U rich s+stem #dengan "atalis pera"&V dan Ulean methanol s+stem #dengan "atalis metaloDide&' Hedua 0enis proses ini mempun+ai "eunggulan dan "erugian masing(masing' .roses dengan pera" "atalis mempun+ai sele"tiitas terhadap ormaldehid +ang tinggi dibanding"an dengan metaloDide'
I.( Manaat Pr$"uk
.engawet penggunaann+a sangat luas, hampir seluruh industri memperguna"ann+a termasu" industri armasi, "osmeti", dan ma"anan' .ada industri ma"anan ormaldehid diguna"an dalam produ" susu, teh dalam botol' ndustri te"stil mengguna"an ormaldehid sebagai treating agent pada saat inishing agar te"stil +ang dihasil"an lebih tanah lama' >ormaldehid diguna"an secara langsung untu" anti ngengat dan anti 0amur' Kenis ormaldehid +ang 0uga diguna"an adalah -minoplastis #9rea ormaldehid Besin& +ang bermanaat sebagai anti "usut pada proses pembuatan "ain "atun #cotton&'
%. PROS/S P/MUATAN &ORMALD9D/ %.1 Maam 4 Maam Pr$ses Pem'uatan
-da dua proses utama +ang sudah diterima untu" meng"on7ersi"an metanol "e ormaldehid'
1' .roses pertama mengguna"an "atalis sil7er #proses "atalis sil7er&, +ang beroperasi pada "ondisi "e"urangan o"sigen #oD+gen lean atmosphere&'
$' .roses "edua mengguna"an "atalis metal o"sida #proses metal oDide&, +ang beroperasi dalam "ondisi "e"urangan metanol #metanol lean atmosphere&'
.roses pertama +aitu melewat"an campuran dari uap metanol dan udara melalui iDed bed sil7er catal+st pada "ondisi mende"ati te"anan atmoser dan mengabsorbsi produ" gas dalam air' Me"anisme dimana metanol di"on7ersi"an "e ormaldehid diperca+a men0adi "ombinasi dari dua rea"si secara terpisah, +aitu
!3 ! : $ #dehidrogenasi&
!3 : W $ ! : $ #o"sidasi parsial&
*ai" single stage maupun multiple stage sil7er catal+st sudah di"enal' ingle stage operation sudah luas diguna"an tapi umumn+a ban+a" "e"urangan, dimana ban+a" metanol +ang tida" ter"on7ersi terdapat dalam produ" ormaldehid +ang
muncul dari catal+st bed'
9ntu" ban+a" apli"asi, metanol adalah "ontaminan +ang tida" diingin"an dalam produ" ormaldehid' Ma"a diperlu"an dana lagi untu" proses destilasi dan energi untu" mengada"an pemisahan' imana $% berat metanol +ang terdapat dalam produ" +ang telah didestilasi bu"anlah hal +ang aneh'
atu cara +ang dapat diguna"an untu" mengurangi metanol dalam produ" adalah dengan mengguna"an proses "on7ersi dua tahan terhadap metanol #two stage con7ersion o methanol&' asar dari proses two stage ini telah diung"ap pada proses Meath #9' .at' o $,46$,413& dan proses ortheimer #9' .at' o 3,=5=,383&'
%.1.1 Sil7er Pr$ess
.roses dengan mengguna"an pera" sebagai "atalis biasa di"enal dengan methanol rich s+stem' Heuntungan proses ini adalah tinggin+a sele"tiitas terhadap ormaldehid dan rendahn+a "ontaminan metanol dalam produ"' Tinggin+a temperatur pada proses ini merupa"an "euntungan apabila dapat memanaat"an panas tersebut, hal ini bisa 0uga men0adi "erugian dari proses ini "arena dapat merusa" produ" +ang dihasil"an'
.roses ini dapat dila"u"an dengan single stage ataupun two state con7ersion' Bea"si +ang ter0adi pada proses ini adalah o"sidasi dan hidrogenasi terhadap metanol'
%.1.% Metal O:i"e Pr$ess
.roses ini biasan+a disebut lean methanol s+stem' .roses ini lebih rendah dari temperatur, namun sele"tiitas terhadapa ormladehid lebih rendah dibanding"an dengan proses sil7er' .roses ini umumn+a dila"u"an dengan mengguna"an satu state "on7ersi' Bendahn+a temperatur membuat resi"o rusa"n+a produ" lebih rendah dan operasi prosesn+a lebih tinggi ting"at "eamanann+a dibanding"an denga proses sil7er' Murahn+a harga "atalis 0uga "eunggulan proses ini' Handungan metanol +ang lebih tinggi pada produ" merupa"an "e"urangan proses ini' .ada proses ini ormaldehid dihasil"an han+a dari rea"si o"sidasi metanol dan mempun+ai rea"si samping dalam pembentu"an o"sida "arbon'
%.% Pemili!an a!an aku "an Pemili!an Pr$ses %.%.1 Pemili!an a!an aku
*erdasar"an perandingan dari tabel beri"ut, ma"a bahan ba"u +ang diguna"an dalam proses pembuatan ormaldehid ini adalah metanol dan udara'
%.%.% Pemili!an Pr$ses
*erdasar"an proses(proses pembuatan seperti +ang telah diurai"an sebelumn+a, dan dari segi perbandingan proses beri"ut
o' iat .roses il7er .roses "sida 1' $' 3' 4' 5' 6' )' 8' *ahan *a"u .roses Temperatur Te"anan Hatalis Bea"si 9mur "atalis Hon7ersi metanol
Metanol dan o"sigen "sidasi dan dehidrogenasi
68 I )$ o!
i atas atmoseri" Hristal pera"
C"sotermis dan endotermis
3 I 8 bulan 65 ( )5 %
Metanol dan o"sigen "sidasi
$5 I 4 o!
i atas atmoseri" *esi mol+bdenum o"sid C"sotermis
1$ (18 bulan =5 (== %
o' iat ortheimer a7id K' ome
1' $' 3' 4' 5' 6' )' 8' =' *ahan *a"u .roses Temperatur Te"anan Hatalis Bea"si 9mur "atalis Hon7ersi metanol % metanol dalam produ" Metanol, udara "sidasi dan dehidrogenasi 5) I 65o!
i atas atmoseri" Hristal pera" C"sotermis 3 I 8 bulan 6)% X 3% berat Metanol, udara
"sidasi dan dehidrogenasi 64o! dan $$o!
1 psig dan 5 psig
Hristal pera" dan *esi mol+bdenum o"sid C"sotermis 3 I 8 bulan dan 1$ I 18 bulan 84 I = % Y 1,)% berat
Ma"a dipilih .roses a7id K' ome #.aten 9' 4'343'=54& Helebihan proses a7id ini antara lain
1' Hon7ersi dari metanol membentu" ormaldehid besar, sehingga dibutuh"an bahan ba"u metanol +ang lebih sedi"it dari pada proses lainn+a'
$' Handungan metanol +ang "ecil pada produ"'
3' Hemurnian ormaldehid +ang dihasil"an lebih tinggi "arena mengguna"an dua tahap "on7ersi terhadap metanol'
4' .roses +ang diguna"an lebih murah "arena beroperasi dengan adiabatis sehingga energi tida" begitu ban+a" terbuang'
5' Te"anan +ang diguna"an rendah'
6' abungan proses pera" dan besi dengan mengambil "elebihan masing(masing membuat proses ini ban+a" "elebihan dibanding"an dengan proses +ang mengguna"an single reactor' )' Halor +ang dibutuh"an sedi"it "arena beroperasi pada te"anan
+ang rendah membuat operasional peralatan lebih mudah'
%.( K$m#$sisi a!an aku5 Pr$"uk Utama5 Pr$"uk Sam#ing "an Siat &isika "an Kimia
%.(.1 K$m#$sisi a!an aku
*ahan ba"u +ang diguna"an dalam proses pembuatan ormaldehid adalah metanol, air, "arbon mono"sida, "arbon dio"sida dan udara'
%.(.% Pr$"uk Utama
.rodu" utama +ang ingin dihasil"an dari industri pembuatan ormaldehid ini adalah ormaldehid, atau ormalin +ang ban+a" diguna"an dalam industri "imia lainn+a sebagai bahan intermediate'
%.(.( Pr$"uk Sam#ing
.rodu" samping +ang diperoleh adalah metanol +ang tida" diingin"an terdapat dalam produ"'
%.(.) Siat &isika "an Siat Kimia
%.(.).1 Siat &isika "an Kimia Oksigen
Bumus mole"ul J $
*erat mole"ul J 3$ gr/mol
>ase Jgas
Parna J tida" berwarna Titi" didih J (183o!
Titi" leleh J ($18,4o!
ensitas J 1,3$6 "g/m3 Temperatur Hritis J 154,58 H Te"anan Hritis J 5,$ D 16 .a
Hapasitas .anas J $=,1 : 1,158 D 1($ T I ,6)6 D 1(5
T$ : 1,311 D 1(= T3 #K/mol H&
Te"anan 9ap J eDp #51,$45 I 1$,$ / T I 6,4361 ln T : $,8 D 1($ T
Cnergi .embentu"an J #K/mol H&
%.(.).% Siat &isika "an Kimia Nitr$gen
Bumus mole"ul J $
*erat mole"ul J $8,$ gr/mol
>ase Jgas
Parna J tida" berwarna Titi" didih J (1=5,8o!
Titi" leleh J ($=,86o!
ensitas J 1,833 "g/m3
Temperatur Hritis J 1$6,$ H Te"anan Hritis J 3,3= D 16 .a
Hapasitas .anas J $= : ,$1== D 1($ T : ,5)$3 D 1(5 T$
I $,8)1 D 1(= T3 #K/mol H&
Te"anan 9ap J eDp #58,$8$ I 184,1 / T I 8,3144 ln T : 4,41$) T
