ALUMUNIUM ALUMUNIUM SULFAT SULFAT 1. Nama zat
: Alumunium Sulfat
Nama dagang
2. Rumus molukul Rumus bangun
: Tawas
: Al 2(SO4)3 :
3. Sifat Fisik dan Sifat Kimia :
Berat molekul: 342,15 gr/mol (anhidrat); 666,42 gr/mol (oktadekahidrat)
Penampilan: Kristal padat putih, higroskopik
Densitas: 2,672 gr/cm 3 (anhidrat);1,62 gr/cm 3 (oktadekahidrat)
Titik leleh: 77,0 °C (terurai, anhidrat); 86,5 °C (oktadekahidrat)
Kelarutan dalam air: 31,2 gr/100 mL (0 °C);36,4 gr/100 mL (20 °C);89,0 gr/100 mL (100 °C)
Kelarutan dalam pelarut lain: Sedikit larut dalam alkohol dan asam mineral encer
Keasaman (p K a): 3,3-3,6
Indeks Refraksi ( nD): 1,47
Struktur Kristal: Monoklin (hidrat)
Entalpi pembentukan standar, Δ f H H o298: -3440 kJ/mol
4. Kegunaan dan Penggunaan Aluminium sulfat merupakan merupakan bahan penunjang penunjang yang penting untuk bermacammacam industri. Adapun kegunaan aluminium sulfat adalah : 1) Sebagai pelekat kertas yang digunakan pada proses pembuatan pulp dan kertas.
2) Untuk menjernihkan air, mengontrol pH air dan sebagai koagulan yang dapat mengendapkan bermacam-macam kotoran. 3) Sebagai koagulan pada industri karet sintetis, sebagai bahan pembantu pada proses pencelupan batik (tekstil), pembuatan bahan-bahan kimia, katalis, kosmetik, obat-obatan, bahan cat, semen, plastik. 4) Sebagai bahan anti api, Karena Alum kalium memiliki titik leleh 900ºC. Tipe lain dari alum adalah aluminium sulfat yang mencakupi alum natrium, alum amonium, dan alum perak. Alum digunakan untuk pembuatan bahan tekstil yang tahan api. Tawas merupakan komponen dari foamite yang digunakan dalam alat pemadam kebakaran. Larutan yang mengandung tawas digunakan pada berbagai benda seperti kayu, kain, dan kertas untuk meningkatkan ketahanannya terhadap api. 5) Sebagai bahan kosmetik, karena pembentuk koloid, maka sifat yang sangat penting pada tawas adalah adsorpsi. Tawas dapat mengadsorpsi kotoran, racun dan lainnya.Tawas bisa digunakan untuk menghilangkan bau badan atau anti-deodorant. Cara untuk menghilangkan bau badan sangat mudah, yaitu ambil satu buah tawas lalu celupkan ke air dan oleskan ke ketiak anda secukupnya. Kalau untuk menghilangkan warna hitam di ketiak, yaitu gunakan tawas secukupnya yang dicampur air hangat lalu oleskan pada ketiak anda yang gelap warnanya secara rutin 5. Cara Pembuatan
:
Proses pembuatan alum pada dasarnya adalah mereaksikan bahan bahan yang mengandung alumina (Al 2O3) dengan asam sulfat. Sedangkan bahan-bahan yang mengandung alumina adalah bauksit dan kaolin. Reaksi yang terjadi : Al2O3 + 3 H2SO4
Al2(SO4)3 + 3 H2O
Reaksi dilaksanakan dengan menggunakan H 2SO4 60ºBe (asam sulfat 80 %) dengan perbandingan mol asam sulfat dengan bauksit kira-kira 50 % berlebihan agar asam sulfat dapat menyerap Al 2O3 yang terdapat dalam bauksit.
a. Proses kering Bauksit dari silo penyimpan bahan baku diangkut dengan conveyor dan dilarutkan dalam suatu tangki yang dilapisi timah hitam untuk memperoleh konsentrasi larutan. Kemudian larutan NaOH 10 % dimasukkan kedalamnya, dipanaskan dengan agitasi. pH campuran diatur 7-10 dengan jalan mengencerkannya dengan air. Al 2(OH)3 yang terbentuk kemudian diendapkan dalam alat yang disebut tangki pengendapan. Endapan yang terbentuk selanjutnya disaring pada drum berputar penyaring hampa dan sebagian dikembalikan sebagai pembawa yang bertujuan untuk mempercepat proses pengendapan. Aluminium hidroksida yang tersaring kemudian disuspensikan kedalam sejumlah air pada suatu tangki dan selanjutnya dilarutkan lagi dalam NaOH dengan memanaskan larutan CO2 dilewatkan terhadap larutan ini untuk mengatur pH antara 7-10. Disini akan terbentuk endapan yang berbentuk gel. Hasil endapan yang berbentuk alumina gel disaring dan dicuci di alat penggerak pengering berputar , gel dikeringkan pada suhu 400-800ºC. Kemudian didinginkan di alat pendingin berputar, selanjutnya dimasukkan ke alat mesin penghancur sehingga didapatkan produk yang diinginkan. (Mc.Ketta,1997,vol.3) Pada proses ini aluminium sulfat dibuat dengan cara memanaskan bahan yang mengandung Al 2O3 dengan asam sulfat pada suhu 170ºC dan tekanan 1 atm. Bahan yang umum digunakan dalam proses ini adalah kaolin. (I.B. Agra,1975)
b. Proses basah Pada proses ini aluminium sulfat dibuat dengan cara melarutkan bahan yang mengandung Al 2O3 dengan asam sulfat 60ºBe (asam sulfat 80 %) dalam suatu reaktor pada suhu 105-110ºC dan tekanan 1 atm. Bahan yang umum digunakan dalam proses ini adalah bauksit. Bauksit dari silo penyimpan bahan baku diangkut dengan conveyor dan diumpankan kedalam reaktor. Sementara asam sulfat (H 2SO4) yang
berasal dari tangki penyimpan dialirkan dengan pompa dan dipanaskan lewat pemanas dan diumpankan kedalam reaktor. Didalam reaktor terjadi reaksi selama 15-20 jam. Reaksinya adalah : Al2O3 + 3 H2SO4
Al2(SO4)3 + 3 H2O
Produk yang keluar dari reaktor dipompa ke netralizer untuk menetralkan asam sulfat sisa dengan penambahan BaS sehingga terbentuk barium
sulfat.
Larutan
ditambahkan
glue
sebagai
koagulan
untuk
mengendapkan impuritis didalam thickener, selanjutnya dimasukkan kedalam evaporator untuk diuapkan. Al 2(SO4)3 dikristalkan didalam kristalizer sehingga terbentuk Al 2(SO4)3.18H2O yang masih basah. Kemudian dikeringkan dengan alat pengering setelah melewati screw conveyor dan akhirnya disimpan kedalam silo penyimpan setelah melewati alat pengangkutan dan elevator.
NATRIUM KARBONAT 1. Nama zat
: Natrium Karbonat
Nama dagang
2. Rumus molukul Rumus bangun
: Soda abu, Soda cuci
: Na 2CO3 :
3. Sifat fisik dan kimia Natrium Karbonat
Berat molekul
: 106 g/mol
Bentuk
: Kristal dan bersifat higroskopis
Warna
: Putih
Titik lebur, 0 oC
: 7,1 g/100 g H 2O
Densitas, 20 oC
: 2,533 g/ml
Kapasitas panas, 85 oC
: 26,41 cal/ gmol oC
4. Kegunaan & Penggunaan di industri atau di masyarakat Kegunaan di Masyarakat :
Pelembut pakaian ( softener ) Dapat digunakan sebagai pelembut air dalam mencuci pakaian. Ia beradu dengan ion magnesium dan kalsium di air dan mencegahnya berikatan dengan deterjen yang sedang dipakai. Natrium karbonat dapat dipakai untuk menghilangkan minyak, oli, dan karat anggur.
Kegunaan Di Industri :
Pembuatan Kaca
Pembuatan kaca adalah salah satu kegunaan penting dalam natrium karbonat. Dapat menjadi fluks untuk silika, dengan menurunkan titik cair campuran ke sesuatu yang dapat diterima tanpa material khusus. "Soda kaca" ini mudah larut dalam air, jadi kalsium karbonat ditambah pada campuran yang belum mencair untuk menghasilkan kaca yang diproduksi tidak mudah larut dalam air. Jenis kaca ini disebut kaca soda kapur, "soda" untuk natrium karbonat dan "kapur" untuk kalsium karbonat.
5. Cara Pembuatan
a. Proses Le Blanc Proses pertama yang memungkinkan produksi dalam jumlah signifikan karbonat natrium merupakan proses sintetis yang dikenal sebagai proses LeBlanc, yang dikembangkan oleh ahli kimia Prancis Nicolas
LeBlanc
(1742-1806).
Dalam
proses
ini, garam bereaksi
dengan asam sulfat untuk menghasilkan natrium sulfatdan asam klorida. Natrium sulfat dipanaskan di hadapan batu kapur dan batubara dan campuran
yang dihasilkan
mengandung kalsium sulfat
dan natrium
karbonat, yang kemudian diekstrak. masalah yang signifikan dengan proses
LeBlanc,
termasuk
biaya
tinggi
dan polusi yang signifikan,
terinspirasi seorang insinyur kimia Belgia bernamaErnest Solvay (18381922) untuk mengembangkan proses yang lebih baik untuk membuat karbonat natrium. Proses
Le
Blanc
ini
didasarkan
atas
pemanggangan salt
cake (kerak garam) dengan karbon dan gamping di dalam tanur putar dan
sesudah itu mengeraskan hasilnya dengan air. Produk kasar dari reaksi ini disebut black ash (abu hitam). Pengerasan dilakukan pada waktu dingin, pada pengerasan ini berlangsung hidrolisis sebagian sulfida. Ini kemudian diubah lagi menjadi karbonat melalui pengolahan dengan gas yang mengandung karbon dioksida yang berasal dari tanur abu hitam. Larutan
natrium
menghasilkan
karbonat
Natrium
yang
karbonat
dihasilkan, yang
dipekatkan
kemudian
sehingga
dikeringkan
atau
dikalsinas.
b. Proses Solvay Proses Solvay menggunakan brine (NaCl), batu kapur (CaCO 3), sebagai bahan baku dan menggunakan ammonia sebagai reagen siklus. Adapun reaktor yang digunakan adalah Packed tower . Natrium karbonat yang
dihasilkan
berupa light
sodium
carbonat dan dense
sodium
carbonat sesuai dengan kebutuhan pabrik yang menggunakannya
Proses Solvay sebagai contoh proses siklus dalam industri kimia (hijau = reaktan, hitam =antara,produk=merah). Jika dibandingkan antara proses Le Blanc dan Solvay , maka proses Solvay lebih menguntungkan dikarenakan proses Solvay berjalan pada suhu rendah, reaksi berjalan pada fase cair-gas, konversi yang dihasilkan besar, dan Natrium yang dihasilkan lebih berkualitas. By product yang dihasilkan dari proses Solvay dapat dijual kembali.
c. Proses Natural Bahan
baku
yang
digunakan
pada
proses
natural
ini
adalah burkeite crystal (Na2CO3.2Na2SO4) yang telah dipisahkan dari impuritasnya. Crude burkeite crystal yang terdiri atas Li2NaPO4 dan Na2CO3.2Na2SO4 dipisahkan sedangkan filtratnya dipekatkan menjadi Na2SO4.10H2O
(garam
Glauber’s).Garam
Glauber’s
disaring
meninggalkan mother liquor yang kaya akan Natrium karbonat. Kristal soda murni diperoleh dengan didinginkan dalam tangki pendingin, kemudian disaring ( filter ) lalu masuk ke pengering ( dryer ).
Reaksi keseluruhan :
Na2CO3.2Na2SO4 (s) → Na2CO3 (s) + 2Na2SO4 (aq)
Dilihat dari ketersediaan bahan baku, proses Natural tidak mungkin dilakukan di Indonesia karena bahan baku yaitu endapan trona tidak terdapat di Indonesia. Jadi proses yang mungkin dilakukan di Indonesia adalah proses Le Blanc dan Solvay.
ETANOL
1. Nama zat
: Etanol
Nama dagang
2. Rumus molukul Rumus bangun
: Etil alcohol, alkohol
: C 2H5OH :
3. Sifat fisik dan kimia
Bentuk fisik
: air
Bau
: khas alcohol
Warna
: tak berwarna
Titik didih
: > 78,5 oC
Titik beku
: -114,1 oC
Massa jenis 20 oC : 0,789 g/ml
Densitas
Tingkat penguapan : 1,7
kelarutan
: 1,59 – 1,62
: larut dalam air dingin
Reaksi asam-basa Gugus hidroksil etanol membuat molekul ini sedikit basa. Ia hampir netral dalam air, dengan pH 100% etanol adalah 7,33, berbanding dengan pH air murni yang sebesar 7,00. Etanol dapat diubah menjadi konjugat basanya, ion etoksida (CH3CH2O−),
dengan
mereaksikannya
alkali seperti natrium: 2CH3CH2OH + 2Na → 2CH3CH2ONa + H2 ataupun dengan basa kuat seperti natrium hidrida:
dengan logam
CH3CH2OH + NaH → CH 3CH2ONa + H2. Reaksi seperti ini tidak dapat dilakukan dalam larutan akuatik, karena air lebih asam daripada etanol, sehingga pembentukan hidroksida lebih difavoritkan daripada pembentuk etoksida. Halogenasi Etanol
bereaksi
dengan hidrogen
halida dan
menghasilkan etil
halida seperti etil klorida dan etil bromida: CH3CH2OH + HCl → CH3CH2Cl + H2O Reaksi
dengan
klorida.[14] Hidrogen
klorida
HCl
memerlukan
dengan
keberadaan
katalis seng
seperti seng klorida
dikenal
sebagai reagen Lucas. CH3CH2OH + HBr → CH3CH2Br + H2O Reaksi dengan HBr memerlukan proses refluks dengan katalis asam sulfat. Etil halida juga dapat dihasilkan dengan mereaksikan alkohol dengan agen halogenasi yang khusus, seperti tionil klorida untuk pembuatan etil klorida, ataupun fosforus tribromida untuk pembuatan etil bromida. CH3CH2OH + SOCl 2 → CH3CH2Cl + SO2 + HCl
Pembentukan ester Kondisi di bawah katalis asam, etanol bereaksi dengan asam karboksilat dan menghasilkan senyawa etil eter dan air: RCOOH + HOCH2CH3 → RCOOCH2CH3 + H2O. Agar reaksi ini menghasilkan rendemen yang cukup tinggi, air perlu dipisahkan dari campuran reaksi seketika ia terbentuk. Etanol juga dapat membentuk senyawa ester dengan asam anorganik. Dietil sulfat dan trietil fosfat dihasilkan dengan mereaksikan etanol dengan asam sulfat dan asam fosfat. Senyawa yang dihasilkan oleh reaksi ini sangat berguna sebagai agen etilasi dalam sintesis organik.
Dehidrasi Asam kuat yang sangat higroskopis seperti asam sulfat akan menyebabkan dehidrasi etanol dan menghasilkan etilena maupun dietil eter: 2 CH3CH2OH → CH3CH2OCH2CH3 + H2O (pada 120'C) CH3CH2OH → H2C=CH2 + H2O (pada 180'C)
Oksidasi Etanol dapat dioksidasi menjadi asetaldehida, yang kemudian dapat dioksidasi lebih lanjut menjadi asam asetat. Dalam tubuh manusia, reaksi oksidasi ini dikatalisis oleh enzimtubuh. Pada laboratorium, larutan akuatik oksidator seperti asam kromat ataupun kalium permanganat digunakan untuk mengoksidasi etanol menjadi asam asetat. Proses ini akan sangat sulit menghasilkan asetaldehida oleh karena terjadinya overoksidasi. Etanol dapat dioksidasi menjadi asetaldehida tanpa oksidasi lebih lanjut menjadi asam asetat menggunakan piridinium kloro kromat (Pyridinium chloro chromate, PCC ). C2H5OH + 2[O] → CH 3COOH + H 2O Produk oksidasi etanol, asam asetat, digunakan sebagai nutrien oleh tubuh manusia sebagai asetil-koA. Pembakaran Pembakaran etanol akan menghasilkan karbon dioksida dan air: C2H5OH(g) + 3 O 2(g) → 2 CO 2(g) + 3 H2O(l)
4. Kegunaan & Penggunaan di industry atau di masyarakat
Di Masyarakat
: Pelarut ( Pelarut Cat )
Di Industri
:
Campuran minuman (intoxicant)
Sintesis bahan kimia lain
5. Cara Pembuatan Etanol
dapat
hidrasi etilena ataupun
diproduksi
secara petrokimia melalui
secara biologis melalaui fermentasi gula
dengan ragi.
Hidrasi etilena Etanol yang digunakan untuk kebutuhan industri sering kali dibuat dari senyawa petrokimia, utamanya adalah melalui hidrasi etilena: C2H4(g) + H2O(g) → CH3CH2OH(l). Katalisa yang digunakan umumnya adalah asam fosfat [18]. Katalis ini digunakan pertama kali untuk produksi skala besar etanol oleh Shell Oil Company pada tahun 1947. Reaksi ini dijalankan dengan tekanan uap berlebih pada suhu 300 °C. Proses lama yang pernah digunakan pada tahun 1930 oleh Union Carbide adalah dengan menghidrasi etilena secara tidak langsung dengan mereaksikannya dengan asam sulfat pekat untuk mendapatkan etil sulfat. Etil sulfat kemudian dihidrolisis dan menghasilkan etanol. C2H4 + H2SO4 → CH3CH2SO4H CH3CH2SO4H + H2O → CH3CH2OH + H2SO4
Fermentasi Etanol untuk kegunaan konsumsi manusia (seperti minuman beralkohol) dan
kegunaan
bahan
bakar
diproduksi
dengan
cara
fermentasi. Spesiesragi tertentu (misalnya Saccharomyces cerevisiae) mencerna gula dan menghasilkan etanol dan karbon dioksida: C6H12O6 → 2 CH3CH2OH + 2 CO2.
Proses membiakkan ragi untuk mendapatkan alkohol disebut sebagai fermentasi. Konsentrasi etanol yang tinggi akan beracun bagi ragi. Pada jenis ragi yang paling toleran terhadap etanol, ragi tersebut hanya dapat bertahan pada lingkungan 15% etanol berdasarkan volume, Untuk
menghasilkan
etanol
dari
bahan-bahan
pati,
misalnya serealia, pati tersebut haruslah diubah terlebih dahulu menjadi gula. Dalam pembuatan bir, ini dapat dilakukan dengan merendam biji gandum dalam air dan membiarkannya berkecambah. Biji gandum yang beru berkecambah tersebut akan menghasilkan enzim amilase. Biji kecambah gandum ditumbuk, dan amilase yang ada akan mengubah pati menjadi gula. Untuk etanol bahan bakar, hidrolisis pati menjadi glukosa dapat dilakukan
dengan
lebih
cepat
menggunakan
asam
sulfat
encer,
menambahkan fungi penghasil amilase, atapun kombinasi dua cara tersebut.
NITROBENZENA 1. Nama zat Nama dagang
2. Rumus molukul Rumus bangun
: Nitrobenzene : Nitrobenzol
: C 6H5NO2 :
3. Sifat-sifat fisik dan kimia yang menjadi ciri khas Sifat Fisik :
Titik didih 209,20 o C atau 211 o C
Indeks bias 1,3530
Titik leleh 5,7 o C
Berat jenis 1,203 g/mL
Massa molar 123,06 g/mol
Berwarna kuning muda
Berbentuk cairan minyak, berbau dan beracun
Nitrobenzene tidak boleh mengenai kulit, mata, atau pakaian Jika terkena haruslah diberi air atau alcohol
Angka pH dari nitrobenzen adalah 8,1 ( 1 g/L, H 2O, 20o C)
Batasan ledakan 1,8 – 40 % ( V)
Mudah meledak dalam keadaan uap
Sifat Kimia :
Dapat dihidroksi dengan hydrogen
Dengan fenil hidroksi amin
Larut dalam eter
Jika direduksi membentuk anilin
Bersifat karsinogen
Mengalami Alkalisasi dengan katalis AlCl 3
4. Kegunaan & Penggunaan di industri atau di masyarakat
DI Industri :
membuat aniline
Untuk membuat parfum dalam sabun
Untuk membuat semir sepatu
Untuk campuran pyroclin yang memiliki sifat yang berguna untuk membentuk azeotrop.
Di Masyarakat :
Untuk menambahkan parfum pada sabun
5. Cara Pembuatan Nitrobenzen dapat dibuat dengan mereaksikan benzen dengan asam nitrat dengan bantuan asam sulfat pekat sebagai katalisator. Reaksi tanpa katalis akan berjalan lambat. Katalis bertindak sebagai asam lewis yang akan mengubah elektrofil lemah menjadi elektrofil kuat. Ion nitronium (NO 2+ dari HNO3) merupakan elektrofil pada proses ini. Adanya substituen lain pada cincin aromatic sebelum dinitrasi dapat mempercepat reaksi dan ada juga yang memperlambat reaksi. Substituen CH 3 akan mempercepat reaksi, karena ia akan membuat cincin lebih reaktif, sedangkan substituen Cl - dapat memperlambat nitrasi.
Nitrasi aromatic melalui 2 tahap, yaitu :
Tahap 1 (Tahap lambat) Serangan elektrofilik, dimana yang bertindak sebagai elektrofilnya adalah : NO2+ C6H5-NO2
Tahap 2 (Tahap cepat) Hasil serangan pertama berupa ion benzenonium yang mengalami pelepasan
H + dengan
cepat.
H + ini
menghasilkan kembali katalis H 2SO4.
bergabung
dengan
HSO4 -
