MAKALAH PROSES INDUSTRI KIMIA 3 INDUSTRI ASAM FOSFAT
Diajukan sebagai tugas mata kuliah Proses Industri Kimia 3
Disusun oleh : Kelompok 1
Mutmainnah
!""1#3$
Ummu Fa%ilah
!""1##"
Santun Nu&i'tikomah
!""1##3
Muha Muhamm mma% a% I&'( I&'(an an A) *ani *ani
!"" !""1 1# ## #+ +
Hikma T&i Utami
!""1#,"
Sa-&ianah .a%a&u%%in
!""1#++
Muh) Fau/al Nu& I'lam
!""1#+0
URUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLO2I INDUSTRI UNIERSITAS MUSLIM INDONESIA MAKASSAR "10
KATA PEN2ANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT sumber segala kekayaan di dunia ini, yang telah memberikan rezeki yang berlimah berua harta yang dititikan keada manusia sebagai amanah di muka bumi! Shala"at serta salam senantiasa ter#urahkan keada junjungan kita, $abi %uhammad SAW manusia ilihan yang telah menyamaikan "ahyu keada umatnya yang daat menerangi kehiduan umat Islam hingga akhir zaman! &erkat rahmat dan inayah Allah SWT akhirnya %akalah ini daat terselesaikan meskiun masih banyak kekurangan di dalamnya! %akalah ini disusun dalam rangka memenuhi tugas %ata Kuliah Proses Industri Kimia 3! Serta untuk mengetahui se#ara global mengenai Industri Asam 'os(at! Terima kasih enulis u#akan keada semua ihak yang telah membantu dan mendukung terselesaikannya makalah ini! Tak ada gading yang tak retak! Demikian ula dengan %akalah ini tidak leas dari kekurangan, karena memang kesemurnaan yang hakiki hanyalah milik Allah semata! )leh karena itu segala kritik dan saran yang bersi(a t membangun dan memerbaiki sangat enulis harakan demi erbaikan kualitas makalah ini! Semoga sumbangsih %akalah ini daat berman(aat bagi emba#a budiman! Amien!
Penulis
ii
DAFTAR ISI
SAMPUL MAKALAH !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
i
KATA PEN2ANTAR !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
ii
DAFTAR ISI !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! iii .A. I
.A. II
PENDAHULUAN
*!*
+atar &elakang !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
*
*!
Tujuan embuatan makalah !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
*
TINAUAN PUSTAKA
!*
Sejarah Asam Sul(at -.S)/0 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!
Si(at 'isis dan Kimia Asam 'os(at !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!3
Karakteristik Asam 'os(at !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3
!/
Asam 'os(at !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3
!1
Proses Pembuatan Asam 'os(at !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1
!2
raian Proses atau 'lo"sheet Asam 'os(at !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
4
!5
Kegunaan Asam 'os(at !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
6
.A. III PENUTUP
3!*
Kesimulan !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! *
3!
Saran !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! *
DAFTAR PUSTAKA
iii
*
.A. I PENDAHULUAN
1)1 Lata& .elakan4
Sumber (os(at yang dalam tanah sebagai (os(at mineral yaitu batu kaur (os(at, sisa7sisa tanaman dan bahan organik lainnya! Perubahan (os(or organik menjadi (os(or anorganik dilakukan oleh mikroorganisme! Selain itu, enyeraan (os(or juga dilakukan oleh liat dan silikat! 5A(u6 "1#7 Asam (os(at adalah bahan kimia erantara yang enting yang digunakan terutama dalam industri uuk! Selain itu juga dalam bidang teknologi kimia yang lain! Dalam roduksi uuk, meruakan erantara antara biji (os(at dan roduk akhir seerti ammonium (os(at, triel suer(os(at, #amuran uuk #air, dan beberaa tie nitrat (os(at! Dalam bidang teknologi kimia yang lain, asam (os(at meruakan bahan erantara dalam embuatan detergent, bahan kimia engolah air, dan elengka makanan binatang! %eskiun yang digunakan untuk tujuan ini jumlahnya jauh lebih sedikit dari ada untuk uuk (os(at! Tidak ada negara di dunia dengan keadaan tanahnya yang kaya, yang akan terus menerus menyediakan angan yang memadai untuk ertumbuhan oulasi tana uuk untuk melengkai ersediaan nutrient alaminya! ntuk menyediakan kebutuhan ini, (os(at adalah kebutuhan enting, sama dengan nutrient utama yang lain! 5Simoeh8h6 "1"7
1)" Tu9uan pem-uatan makalah :
*!
%enyebutkan
senya"a7senya"a
(os(at
dan
memahami
rinsi
engolahannya dari bahan baku menjadi roduk (os(at !
%engetahui (aktor7(aktor yang memengaruhi reaksi
3!
%engetahui roses engolahan (os(at baik metode dan #ara kerjanya
.A. II TINAUAN PUSTAKA
")1 Se9a&ah Fo';at
'os(or ditemukan oleh .annig &rand ada tahun *226 di .ambu rg, 8erman! Ia menemukan unsur ini dengan #ara 9menyuling9 air urin melalui roses enguaan dan setelah dia menguakan 1 ember air urin, dia baru menemukan unsur yang dia inginkan! $amanya berasal dari bahasa +atin yaitu phosphoros yang berarti 9emba"a terang9 karena keunikannya yaitu ber#ahaya dalam gela -glo"7in7the dark0! 5*a'minto6 "1"7 'os(at alam -ro#k hoshate0 adalah nama umum yang digunakan untuk beberaa jenis batuan yang mengandung mineral (os(at dalam jumlah yang #uku signi(ikan, atau nama mineral yang mengandung ion (os(at dalam struktur kimianya! &anyak jenis batuan memunyai komonen yang mengandung (os(at, akan tetai batuan yang mengandung sejumlah (os(at yang memunyai nilai ekonomi sebagai bahan tambang atau bijih tambang tidak banyak dijumai! De(inisi (os(at alam menurut
Ameri#an ;eologi#al Institute adalah
batuan sedimen yang tersusun terutama oleh mineral (os(at! &erdasarkan ada komosisi mineralnya batuan sedimen (os(at daat dibedakan atas (os(at7
")" Si;at Fi'i' %an Kimia A'am Fo';at
a!
Si(at 'isis : =umus molekul : .3P)/ &erat molekul : 65,661* g>gmol
3
Wujud : #airan tidak ber"arna Densitas : *,241 g>#m Titik leleh : / ℃ Titik didih : *3 ℃ +arut dalam alkohol dan air b!
Si(at Kimia : %eruakan asam tribasa, eleasan ion hidrogen yang ertama adalah ionisasi yang aling #eat! Ionisasi kedua adalah sedang dan yang ketiga sudah lambat! .al ini bisa dilihat dari ketetaan enguraian ionisasi:
Asam (os(at lebih kuat dariada asam asetat, asam oksalat dan asam borak, tetai lebih lemah dibandingkan asam nitrat, asam sul(at dan asam klorida!
")3 Ka&akte&i'tik A'am Fo';at
a!
Asam (os(at ber"ujud zat adat dengan T!D ?4@< dan T!+ ? //,*@<
b!
Pada temeratur tinggi -t ?*/ @<0, mengalami disosiasi!
#!
Tidak Stabil
d!
&ersi(at =a#un
e!
&erbau Seerti )zon
(!
&erbahaya dalam dara
g!
+arut dalam
")# A'am Fo';at
Asam (os(at, juga disebut asam orto(os(at -.3P)/0! Asam (os(at murni adalah kristal adat -titik leleh /,31 @< atau *4, @'0! Asam (os(at membentuk tiga jenis garam sesuai dengan enggantian satu, dua, atau tiga atom hidrogennya! Di antara garam (os(at enting adalah natrium dihidrogen
/
(os(at -$a.P)/0, natrium (os(at -$a3P)/0, kalsium suer(os(at -
=eaksi antara batuan (os(at - fluorapatite0 dengan asam sul(at sebagai berikut :
&atuan (os(at adalah senya"a komleks, kandungan mineral yang rinsi yaitu (louraatite, yang mengandung #alsium, (os(at, (louride dan elemen atau gru yang lain dan terikat bersama7sama di dalam lati#e kristal!
1
8ika batuan direaksikan dengan asam mineral yang kuat, maka lati#e kristal
die#ah
dan
kandungan
(os(at
akan
terlarut
sebagai
asam
(os(at! 5Simoeh8h6 "1"7 Di luar kegunaannya sebagai bahan uuk,
(os(at dalam bentuk
senya"a lain digunakan dalam berbagai industri! Asam (os(at direaksikan dengan soda abu atau batu kaur, akan dieroleh senya"a (os(at tertentu! Asam (os(at dengan batugaming akan membentuk dikalsium (os(at yang meruakan bahan dasar asta gigi dan makanan ternak! =eaksi sederhananya sebagai berikut:
Sodium trioly hoshate digunakan sebagai bahan detergent
b!
Sodium triotho hoshate digunakan sebagai elembut air
#!
Tetra sodium yro hoshate digunakan sebagai industri keramik! 5Ra9a
"), P&o'e' Pem-uatan A'am Fo';at
Proses embuatan asam (os(at se#ara umum dikelomokkan menjadi golongan yaitu embuatan asam (os(at dengan roses basah - wet process0 dan embuatan dengan tungku listrik! a)
Pem-uatan a'am ;o';at %en4an p&o'e' -a'ah
Pembuatan asam (os(at dengan roses basah menggunakan bahan baku batuan (os(at yang telah dihaluskan, kemudian direaksikan dengan asam sul(at! =eaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:
=eaksi menghasilkan
berlangsung
sangat
#eat,
dan
reaksi
tersebut
roduk saming berua gypsum dan hidrogen (lourida!
2
emisahan dilakukan dengan (iltrasi! Asam (os(at yang mele"ati (ilter kemudian ditamung sebagai roduk, dengan metode ini daat dihasilkan asam (os(at dengan kadar 6/764H dan kandungan P)1 sebanyak 3734H! &eberaa roses yang dikembangkan berdasarkan roses basah ini antara lain: *0
Proses Prayon Dihydrate
0
Proses Jacob Dorr Dihydrate
30
Proses Central Prayon Dihydrate
/0
Proses Nissan
Deskrisi untuk masing7masing roses yakni: *0
Proses Prayon Dihydrate Proses
ini
dikembangkan
oleh Prayon
dari
&elgia!
Perkembangan teknologi roses selanjutnya diutamakan ada agitasi dan ola aliran slurry yang saat ini digunakan (ilter a#um tilting an! 'iltrasi yang baik di#aai melalui semakin banyaknya kristal yang hilang! 0
Proses Jacob Dorr Dihydrate Proses ini digunakan di Amerika Serikat dengan roduksi asam (os(at lebih dari 3 juta ton er tahun! Proses ini menggunakan reaktor yang terdiri dari dua buah reaktor yang berbentuk silinder dengan endingin a#um! Proses ini menggunakan berbagai ma#am (ilter!
30
Proses Central Prayon Dihydrate Proses central-prayon meruakan gabungan antara roses prayon dengan central glass, biasanya berkaasitas 51! ton er tahun! Proses emanasan dienuhi dengan adanya steam dan juga anas reaksi dengan asam sul(at berkadar *7*1H!
/0
Proses Nissan Proses reaksi dijaga ada suhu 417*1 @< terjadi embentukan silika setelah mendaat tambahan flouride dan komonen lainnya!
5
&iasanya berkaasitas sedang, dan juga meruakan roses yang aling banyak digunakan! 5Nin4'ih6 "137 Keuntungan dan kerugian embuatan asam (os(at dengan roses basah daat dilihat dari Tabel !*! %elihat keuntungan dan kerugian yang ada ada tabel, maka ada eran#angan ini digunakan roses Nissan dengan alasan sebagai berikut: *0
+ebih ekonomis karena konersi erolehan P )1 tinggi!
0 .asil saming yang berua gypsum memunyai nilai komersial yang tinggi! 30
Kondisi oerasi abrik stabil!
Tabel !* Pembuatan asam (os(at dengan roses basah
5Nin4'ih6 "137
4
-)
Pem-uatan a'am ;o';at %en4an tun4ku li't&ik
Pembuatan asam (os(at dengan tungku listik dilakukan dengan memasukkan batuan (os(at ke dalam tungku embakar listrik dimana terjadi reaksi sebagai berikut:
;as P/ dibakar dengan udara dan oksida yang dihasilkan selanjutnya direaksikan dengan air untuk mendaatkan .3P)/, dengan metode tungku listrik daat dihasilkan asam (os(at dengan kadar kemurnian kurang lebih 41H, dimana kandungan P)1 sebanyak 51H! 5Nin4'ih6 "137
")+ U&aian P&o'e' atau Flo<'heet A'am Fo';at
&atuan (os(at dari gudang di haluskan di dalam ballmill sebelum direaksikan dengan larutan asam sul(at! =eaksi ini dijalankan di dalam reaktor alir tangki berengaduk! .asil reaksi yang berua latutan asam (os(at dan adatan gisum diisahkan di (ilter! ;isum sebgai hasil saming disiman di gudang, (iltrat yang mengandung asam sul(at diekatkan di eaorator samai konsentrasi asam (os(at menjadi 51 H, dan #airan hasil en#u#ian #ake di re#y#le ke reaktor!
5Simoeh8h6 "1"7
6
U&aian Sin4kat
&atuan (os(at diumankan dalam bentuk bongkahan kedalam sistem enghan#ur yaitu ball mill setelah memiiki ukuran 4 mesh batuan (os(at diumankan ke dalam digester bersamaan dengan engumanan asam sul(at! Dalam digester terjadi engadukan dan en#amuran antara kedua material tersebut! Dilakukan endinginan dengan a#uum #ooler sehingga roduk asam (os(at yang telah didinginkan tersebut daat dilakukan (iltrasi ada 'ilter *! Pada (ilter * akan didaat asam (os(at murni dan engotor7 engotor lain akan lolos ter(iltrasi ke taha berikutnya! Taha berikutnya dilakukan enambahan Silica slurry!
Silica meruakan bahan baku yang
enting sekaligus bertindak sebagai asam dan (luks -zat dalam sebuah reaksi yang ber(ungsi untuk menyera zat engotor dalam reaksi0! Dari (luor yang terdaat di dalam batuan (os(at, kira7kira H terkonersi menjadi Si'/ dan mengua! =eaksi berlangsung #eat, ketika enambahan Sili#a Slurry yang berasal dari Al' Plant dilakukan (iltrasi kembali ada 'ilter II sehingga didaatkan roduk saming yaitu Gypsum Dihydrate. 5Anon(m6 "1#7
")0 Ke4unaan A'am Fo';at
a!
Asam (os(at digunakan dalam kedokteran gigi dan orthodonsi sebagai etsa solusi, untuk membersihkan dan kasar ermukaannya ermukaan gigi dimana eralatan gigi atau engisi akan ditematkan!Asam (os(at juga meruakan bahan di #ounter obat anti7mual yang juga mengandung
*
kadar tinggi gula - glukosa dan (ruktosa0! Asam ini juga digunakan dalam "hiteners banyak gigi untuk menghilangkan lak yang mungkin ada gigi sebelum alikasi! b!
Asam (os(at digunakan sebagai elektrolit ada sel bahan bakar asam (os(at ! .al ini juga digunakan sebagai standar eksternal untuk (os(or 7 3* resonansi magnetik nuklir -$%=0!
#!
Asam (os(at digunakan sebagai embersih dengan kontruksi erdagangan untuk menghilangkan kandungan mineral, noda semen, dan noda air keras! .al ini juga digunakan sebagai #helant di beberaa embersih rumah tangga bertujuan tugas embersih sema#am itu!
d!
.ot hoshori# a#id digunakan dalam mi#ro(abri#ation untuk et#h nitrida silikon -Si3 $/0! .al ini sangat selekti( dalam etsa Si3 $/ bukannya Si), silikon dioksida !
e!
Asam (os(at digunakan sebagai (luks oleh enggemar -seerti railroaders model0 sebagai bantuan untuk enyolderan !
(!
Asam
(os(at
menurunkan
juga .
digunakan
larutan
dalam hidroonik .
hara! Sedangkan
jenis7jenis
solusi
untuk
asam
daat
digunakan, (os(or meruakan nutrisi yang digunakan oleh tanaman, terutama
selama
berbunga,
sehingga
asam
(os(at
terutama
diinginkan! .idroonik mum Do"n . larutan #air mengandung asam (os(at di saming asam sitrat dan amonium bisul(at dengan bu((er untuk memertahankan . stabil dalam reseroir nutrisi! g!
Asam (os(at digunakan sebagai elektrolit di tembaga ele#troolishing untuk menghilangkan duri dan aan sirkuit lanarization!
h!
Asam (os(at digunakan dengan air suling -73 tetes er galon0 sebagai elektrolit dalam oJyhydrogen -..)0 generator!
i!
Asam (os(at digunakan sebagai engatur . dalam kosmetik dan roduk era"atan kulit!
j!
Asam (os(at digunakan sebagai agen oksidasi kimia untuk karbon akti( roduksi, seerti yang digunakan dalam Pros es Went"orth!
k!
Asam (os(at juga digunakan untuk er(orma tinggi kromatogra(i #air !
**
l!
Asam (os(at daat digunakan sebagai agen enyebaran dalam deterjen dan engobatan kulit !!
m! Asam (os(at daat digunakan sebagai aditi( untuk menstabilkan larutan asam dalam kisaran . ingin dan ditetakan n!
Asam (os(at meruakan bahan utama yang memberikan rasa menggigit dalam
o!
Dalam senya"a semikonduktor engolahan, asam (os(at adalah agen etsa basah umum: misalnya, dalam kombinasi dengan eroksida hidrogen dan air yang digunakan untuk et#h In;aAs selekti( untuk InP! 5Ra9a
*
.A. III PENUTUP
3)1 Ke'impulan
&ahan baku yang digunakan dalam industri asam sul(at adalah 'os(at yang meruakan unsur dalam suatu batuan beku -aatit0 atau sedimen dengan kandungan (os(or ekonomis! 'os(at alam -ro#k hoshate0 adalah nama umum yang digunakan untuk beberaa jenis batuan yang mengandung mineral (os(at dalam jumlah yang #uku signi(ikan, atau nama mineral yang mengandung ion (os(at dalam struktur kimianya! &anyak jenis batuan memunyai komonen yang mengandung (os(at, akan tetai batuan yang mengandung sejumlah (os(at yang memunyai nilai ekonomi sebagai bahan tambang atau bijih tambang tidak banyak dijumai! Kegunaan (os(or yang terenting adalah dalam embuatan uuk, bahan korek ai, kembang ai, estisida, odol, dan deterjen! Kerugian dari (os(or adalah merusak jaringan tubuh seerti luka bakar ketika mengenai organ7organ tubuh ada suhu yang tinggi ! Senya"aan umum 'os(or adalah diamonium
(os(at
--$./0.P)/0
atau
kalsium
(os(at
dihidrogen
-
3)" Sa&an
.ati7 hati dalam membakar 'os(or dengan suhu yang tinggi karena daat menghasilkan asa yang bersi(at korosi( dan akhirnya daat merusak jaringan tubuh! Disarankan meman(aatkan (os(or sebaik mungkin dan tidak menyalah gunakannya! Diharakan mahasis"a daat mengetahui dan memahami roses embuatan asam (os(at setelah menerima materi dari makalah kami!
DAFTAR PUSTAKA
Ardila -*20 Asam fosfat !"P#$% dan Cara Pembuatannya, blogspot.com! Ayu, D! -*/0 Phosphat , blogspot.com! $ingsih, ! -*30 Perancangan Pabri& Asam 'osfat dengan Proses Nissan( )apasitas *+,.,,, tontahun! 8akarta! =aja"ali, P! -*30 Senyawa 'osfat , blogspot.com! Simoeh#h -*0 anufacture of Phosphoric Acid from Phosphate /oc& and Sulfuric
Acid(
Pembuatan
Asam
'osfat
blogspot.com! asminto, &! -*0 a&alah 'osfor , blogspot.com!
dari
0atuan
'osfat%,
