BAHAN KIMIA INDUSTRI UNGGUL METANOL TOLUENA ASAM KLORIDA ETILEN OKSIDA MAKALAH
Karya tulis ini disusun untuk memenuhi tugas Mata Kuliah Proses Industri Kimia
Disusun oleh: Kelompok 8
Panji Widya Nugraha
2008620002
Ignatius Edwin
2008620028
Okky Kusumo Indradi
2008620044
Yandi Junaidi
2008620064
Putra Bagus Kusuma
2008620110
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS KATOLIK PARAHYANGAN BANDUNG 2010
BAHAN KIMIA INDUSTRI UNGGUL METANOL TOLUENA ASAM KLORIDA ETILEN OKSIDA
Disusun oleh: Kelompok 8
Panji Widya Nugraha
2008620002
Ignatius Edwin
2008620028
Okky Kusumo Indradi
2008620044
Yandi Junaidi
2008620064
Putra Bagus Kusuma
2008620110
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS KATOLIK PARAHYANGAN BANDUNG 2010
BAHAN KIMIA INDUSTRI UNGGUL METANOL TOLUENA ASAM KLORIDA ETILEN OKSIDA
Disusun oleh: Kelompok 8
Panji Widya Nugraha
2008620002
Ignatius Edwin
2008620028
Okky Kusumo Indradi
2008620044
Yandi Junaidi
2008620064
Putra Bagus Kusuma
2008620110
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS KATOLIK PARAHYANGAN BANDUNG 2010
ABSTRAKSI Dalam makalah ini kami membahas beberapa bahan kimia industri unggulan. Dalam hal ini kami membahas senyawa metanol, toluene, asam klorida dan etilen oksida. Konteks yang kami bahas menyangkut deskripsi bahan baku, sifat fisika dan kimia, proses produksi, jenis dan manfaat produk yang dihasikan dari bahan baku senyawa tersebut. Deskripsi bahan baku yang kami bahas menyangkut nama senyawa, struktur senyawa, sejarah bahan baku, reaksi pembentukan bahan baku. Sifat fisika dan kimia yang kami bahas meliputi titik leleh, titik didih, suhu kritis, ambang bau,berat jenis cairan dan gas, kelarutan, dan sifat dari bahan baku tersebut. Proses produksi pembuatan dari bahan baku menjadi produk meliputi sintesis gas alam, oksidasi senyawa tertentu dan reaksi antara dua senyawa murni. Selain itu dibahas juga reaksi – reaksi kimia yang terlibat dalam proses produksi. Terakhir, jenis dan manfaat produk yang dibahas menyangkut kebutuhan produksi dari pabrik yang membutuhkan. Kesimpulan dari makalah ini antara lain, kita, mahasiswa dapat mengetahui bahwa suatu bahan kimia industri unggulan dapat menghasilkan berbagai jenis produk yang dapat dijadikan kebutuhan sehari – hari.
METANOL
BAB I PENDAHULUAN 1.1.
Bahan Baku Pembuatan Metanol
Metanol (atau metil alkohol) merupakan bentuk dari alkohol yang paling sederhana, yang rumus kimia nya dinyatakan sebagai CH3 OH. Bila digambarkan strukur molekulnya, metanol berbentuk sebagai berikut :
Senyawa ini dibuat dengan menggunakan bahan baku syngas (synthetic gas) yang merupakan campuran antara karbon monoksida dengan hidrogen. Synthetic gas sendiri merupakan produk yang dibuat dari bahan baku gas metana (CH 4 ) yang diperoleh dari gas alam. Pembuatan syngas ini dilakukan pada temperatur tinggi o
(sekitar 850 C) dan pada tekanan sekitar 40MPa, dimana metana direaksikan dengan uap air untuk membentuk CO dan H 2 . Reaksi nya adalah sebagai berikut : CH 4 + H 2 O → CO + 3 H 2 Reaksi diatas ini umum disebut sebagai reaksi steam-methane-reforming atau SMR yang berlangsung secara endotermik. Untuk membentuk syngas, metana juga dapat dioksidasi parsial dengan reaksi sebagai berikut : 2 CH 4 + O 2 → 2 CO + 4 H 2 Kebalikan dari reaksi SMR, reaksi ini bersifat eksotermis, dan panas yang dihasilkan dari reaksi ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan panas pada reaksi SMR tersebut, dimana gabungan dari kedua reaksi ini disebut dengan autothermal reforming. Ratio antara CO dan H 2 dapat diatur sedemikian rupa supaya memenuhi
kebutuhan stoikiometrik reaksinya untuk membentuk methanol dengan menggunakan water-gas shift reaction yang reaksinya adalah sebagai berikut :
CO + H 2 O → CO 2 + H 2 Gas CO dan H 2 kemudian digunakan untuk mensintesis methanol dengan bantuan katalis yang umumnya berupa tembaga, zink oxide, ataupun alumina. Reaksi kimia yang terlibat adalah sebagai berikut : CO + 2 H 2 → CH3 OH
Reaksi diatas berlangsung pada 478 K hingga 523 K dan pada tekanan 60 hingga 70 atm. Dari reaksi diatas, masih akan terdapat hidrogen yang bersisa yang dapat dimanfaatkan untuk menambah jumlah produksi metanol, yakni dengan cara meginjeksikan karbondioksida ke dalam reaktor tersebut agar dapat berlangsung reaksi : CO 2 + 3 H 2 → CH3 OH + H 2 O Skema rangkaian prosedur pembuatan methanol dari syngas bila digambarkan, lebih kurang akan berbentuk sebagai berikut :
1.2.
Sifat – Sifat Fisika dan Kimia Metanol
Metanol mempunyai sifat fisika dan kimia sebagai berikut : o
Titik Leleh
: -97,8 C
Titik Didih
: 64.7 C
Tekanan Uap
: 100 mmHg (21.2 C)
Berat Jenis Cairan
: 0.81 (dengan referensi berat jenis air = 1)
Berat Jenis Uap
: 1.1 (dengan referensi berat jenis udara = 1)
Kelarutan
:
o
o
1. Mudah untuk larut dalam air dalam segala perbandingan. 2. Dapat larut dalam eter, benzene, dan keton. Sifat-sifat lainnya 1. Mudah terbakar 2. Beracun
: 3. Berwarna bening
BAB II PRODUK DARI METANOL 2.1
Jenis dan Manfaat Produk 2.1.1 Proses Pembuatan Metanol
Proses pembuatan methanol: 1.
Gas CO2 yang didapat dari side produk pengolahan batu bara dikompresi sehingga didapatkan gas dengan kemurnian yang lebih tinngi
2.
Gas kemudian disimpan Spherical tekanan tinggi (15atm) serta suhu dipertahankan 30°C dan diharapkan masih dalam fase gas. Penyimpanan bahan baku lebih baik menggunakan tanki sehingga didapatkan volume yang lebih besar.
3.
Gas direaksikan dengan menggunakan reactor fixed bed multi tube dengan aliran co current (aliran searah) dimana pendingin berada diluar tube. Proses ini bersifat eksotermis maka digunakan refrigerant sebagai media pendingin pada reactor. Hal ini dimaksudkan agar untuk menjaga suhu kondisi operasi tetap terkontrol dengan baik sehingga dapat menghasilkan produk dengan optimal. Produk keluar ke atas berupa gas kemudian masuk kondensor untuk diubah fasenya menjadi cair.(Dengan menggunakan pendingin air) Dimana pada reactor( kondisi operasi) adalah: Suhu masuk : 493 K Suhu keluar : 543 K Tekanan Reaktor : 50 atm Suhu Reaktor : 200-400 ˚ C Katalis : ZnO dan Cr2O3
4.
Pemisahan dilakukan dalam flash drum, Flashdrum (flash drum tekanan tinggi) disini akan dipisahkan antara fase gas dan cairnya. Fraksi gas yang merupakan sisa H 2 dan CO 2 akan dikembalikan untuk di recycle sebagai bahan baku.
5.
Hasil berupa methanol akan larut dalam air sehingga gas-gas terikut akan keluar menembus air, adapun zat lain yang larut dalam air akan dapat dipisahkan pada proses selanjutnya dan akan dihasilkan crude methanol alkan dialirkan ke dalam intermediate tank.
6.
Proses purifikasi (pemurnian) menggunakan menara destilasi digunakan reboiler dan kondensor. Reboiler sebagai pemanas menggunakan steam, sedangkan kondensor sebagai pendingin menggunakan air dengan tujuan memisahkan ˚C, dan antara methanol dan air dengan kemurnian 99,85%, suhu masuk 114
tekanan 1,7atm.
2.1.2 Metanol Sebagai Bahan Bakar
Produk metanol sendiri memiliki berbagai macam kegunaan, salah satunya adalah sebagai bahan bakar. Proses pembuatan metanol sebagai bahan bakar disebut reaksi MTG (metanol to gasoline). Proses ini melibatkan 3 tahap, yakni petrol synthesis, distilasi, dan juga penanganan petrol berat. Pada proses petrol synthesis, metanol dipanaskan dan diuapkan hingga o
menjadi superheated pada temperatur (300-320 C), dan dimasukkan dalam reaktor yang berisi katalis alumina dimana akan terjadi reaksi sebagai berikut : 2CH 3 OH
→
CH 3 OCH 3 + H 2 O
Campuran diatas kemudian dimasukkan dalam reaktor lain (reaktor synthesis gasoline) yang berisi katalis ZSM-5 bersamaan dengan umpan lain berupa recycle gas. Proses recycling gas ini dibutuhkan untuk menurunkan panas reaksi yang timbul pada reaktor sehingga dapat menjaga temperatur cenderung konstan. Setelah proses lama beralngsung, katalis ZSM-5 ini akan mengalami deaktivasi pusat aktif karena menumpuknya karbon pada pori katalis, sehingga katalis perlu diregenerasi. ZSM-5 merupakan katalis heterogen dengan bahan Zeolit, yang merupakan zeolit aminosilika. ZSM-5 ini banyak digunakan pada industri konversi hidrokarbon. Katalis ini diproduksi oleh perusahaan Mobil Oil. Katalis ini umumnya bekerja pada suasana asam. Karena menggunakan katalis ZSM-5 yang diproduksi oleh Mobil Oil, maka proses ini seringkali disebut proses Mobil MTG. Struktur katalis ini lebih kurang sebagai berikut :
Produk keluaran dari reaktor ini didinginkan terlebih dahulu sebelum dikelompokkan menjadi gas yang akan di recycle, air, dan juga berbagai macam hidrokarbon yang dapat diubah menjadi berbagai macam produk bahan bakar, yang akan dipisahkan menjadi produk tersendiri berdasarkan teknik pemisahan distilasi (melalui fraksionasi hidrokarbon). Gambaran mengenai skema proses MTG kurang lebih sebagai berikut :
2.1.3 Kegunaan Metanol Lainnya
Selain digunakan sebagai bahan bakar, methanol juga memiliki berbagai macam kegunaan lainnya, antara lain : 1.
Metanol digunakan sebagai pelarut, dan juga dapat dipakai sebagai pencegah terjadinya pembekuan (antifreeze) pada perpipaan.
2.
Digunakan untuk pengolahan limbah dimana methanol digunakan oleh bakteri untuk mengkonversi nitrat menjadi nitrogen untuk mencegah terjadinya denitrifikasi.
3.
Digunakan sebagai bahan bakar roket selama Perang Dunia II oleh Jerman, nama roket yang menggunakan methanol sebagai bahan bakar ini antara lain MStoff.
4.
Digunakan sebagai cairan pendingin pada kendaraan bermotor pada sekitar tahun 1900-an.
5.
Metanol dapat digunakan sebagai bahan aditif pada mesin diesel dimana methanol diinjeksikan dalam mesin untuk meningkatkan energi yang dihasilkan mesin dan mengurangi temperatur gas buang.
BAB III KESIMPULAN 1. Metanol didapat dari proses sintesis gas monoksida dengan gas hidrogen. 2. Pemanfaatan methanol sangatlah luas, bila digambarkan berbagai macam pemanfaatan methanol, akan menjadi seperti berikut :
BAB IV PENUTUP Demikian makalah mengenai metanol yang kami buat. Makalah metanol ini telah memaparkan hal-hal menyangkut bahan baku pembuatan metanol, sifat-sifat kimia dan fisika senyawa. Semoga makalah ini dapat menambah pengetahuan mahasiswa mengenai salah satu bahan industri unggulan ini. Terima kasih.
DAFTAR PUSTAKA A Moulijn, Jacob; Makkee,Michiel; Van Diepen, Annelies. Chemical Process Technology. 2001. New York : John Wiley & Sons Ltd.
Austin, George T. Shreve’s Chemical Process Industries 5th ed . 1984. New York : Mc-Graw Hill. Imamkhasani, Soemanto, Dr. Material Safety Data Sheet (MSDS) – Lembar Data Keselamatan bahan Vol. I. 1999. Puslitbang Kimia Terapan – LIPI.
TOLUENA
BAB I PENDAHULUAN 1.1
Deskripsi Toluena
Toluena adalah senyawa jernih,bahan cairan yang mudah terbakar dan dapat jadi pemicu munculnya api. Toluena adalah salah satu bahan kimia yang mendunia dan dibutuhkan. Setiap tahunnya toluena biasa diproduksi hingga jutaan ton. Toluena biasanya terkandung secara alami pada crude oil dan dibuat dari proses refining minyak menjadi petrol dan produk lainnya.
1.2
Sifat – Sifat Fisika dan Kimia Toluena
Toluena mempunyai sifat fisika dan kimia sebagai berikut : o
Titik leleh
: -95 C
Titik didih
: 110.6oC
Tekanan uap
: 22 mmHg (20 C)
Berat jenis cairan
: 0.866 (20 C)
Berat jenis uap
: 3.1 (udara = 1)
o
o
Larut dalam pelarut organic (kloroform, heksan)
Toluena dalam jumlah yang kecil tidak terlalu berbahaya ketika ikut terhirup dengan udara ke dalam saluran pernafasan. Kebanyakan toluena yang menjadi gas ini berasal dari emisi kendaraan bermotor yang dilepas ke udara dan sisa pembakaran bahan bakar pesawat. Merokok juga dapat meningkatkan konsentrasi toluena. Penelitian mengenai toluena dapat juga membahayakan jiwa sang peneliti jika tidak dengan hati-hati ditangani. Pada beberapa tingkat dan level yang lebih tinggi dari level standar, toluena dapat menyebabkan beberapa dampak antara lain: •
Jika orang terhirup toluena, hal tersebut dapat menyebabkan gangguan pernafasan hingga membuat suplai oksigen ke otak dan bagian-bagian tubuh lain terhambat.
•
Dapat menyebabkan iritasi mata
•
Dapat menyebabkan radang tenggorokan
•
Menyebabkan gangguan pada paru-paru
•
Tertelan toluena dapat menyebabkan gangguan pencernaan dan sakit pada perut.
•
Dapat menyebabkan pusing,sakit kepala,kepala berkunang-kunang, pandangan berbayang, keseimbangan tubuh berkurang
•
Gangguan pada otak yang menyebabkan kehilangan memori dan rusaknya saraf otak
•
Jika terhirup dalam jumlah yang banyak dan secara cepat dapat merusak sistem saraf
•
Menyebabkan masalah hati (lever).
•
Menyebabkan koma
•
Kadang-kadang jika dalam kandungan yang terlalu banyak dan berbahaya dapat menyebabkan kematian.
•
Pada ibu hamil, jika toluena terkonsumsi dalam jumlah yang banyak seperti pada penggunaannya sebagai obat bius,maka ada kemungkinan bayi tersebut akan lahir cacat dan mungkin beberapa organ tidak bekerja dengan baik.
BAB II PRODUK DARI TOLUENA 2.1 Jenis dan Manfaat Produk 2.1.1 Reaksi Pembentukan Toluena
Ada tiga tingkatan dari Toluena: 1.Toluena yang memiliki nilai kemurnian 99+% 2.Toluena yang memiliki tingkat kemurnian 98,5-99%. Toluena dalam golongan ini sering dipakai untuk membuat nitro Toluena,tetapi sekarang kebanyakan digunakan sebagai pelarut murni. 3.Toluena yang memiliki tingkat kemurnian di bawah 96%. Toluena ini biasa digunakan untuk campuran bahan bakar dan cadangan laju umpan pada reactor industri.
Reaksi pembentukan Toluena: 1.Toluena dapat dibentuk dari reaksi antara substitusi golongan kloroalkana dengan senyawa grup metil.
Biasanya bahan yang digunakan adalah benzene dengan katalis AlCl 3 CH 3 Cl + AlCl 3 +
C 6 H 5 H + CH 3 + AlCl 4
-
→ CH 3
+
+ AlCl 4
→ C 6 H 5 CH 3 +
-
HCl + AlCl 3
Katalis yang bisa digunakan untuk menggantikan posisi AlCl 3 antara lain AlCl 3 > SbCl 3 > SnCl 4 > BF 3 > ZnCl 2 > HgCl 2 Dengan catatan keberhasilan pembentukan reaksi bergantung pada kereaktifan dari katalis dan reaktan. Tingkat kereaktifan yang semakin tinggi akan membuat Toluena semakin mudah tertentu.
2. Toluena dapat dibentuk dari Reaksi wurtz fittig
Reaksi wurtz-Fittig adalah reaksi antara aril halide dengan alkil halide dengan bantuan logam Sodium untuk memberika substitusi senyawa aromatic
Ketika bromobenzena dan metal bromide direaksikan dengan Natrium dalam pelarut eter maka akan dihasilkan Toluena.
3.Pembentukan Toluena dari Toluic acid dengan cara dekarboksilasi
Ketika garam natrium dari Toluic acid (o-,m-,p-) dipanaskan dengan senyawa basa maka dihasilkan Toluena. C 6 H 4 CH 3 COONa (sodium toluate) + NaOH → C 6 H 5 CH 3 (toluena) + Na 2 CO 3
4. Pembentukan Toluena dari Cresol
Ketika Cresol (o-,m-,p-) dicampur dengan serbukan zinc maka reaksinya akan menghasilkan Toluena. C 6 H 4 CH 3 OH (cresol) + Zn
→ C 6 H 5 CH 3
(toluena) + ZnO
5.Pembentukan Toluena dari asam toluena sulfonat
Reaksi ini terjadi ketika asam toluena sulfonat dipanaskan dalam superheated steam atau dengan HCl,hasil reaksinya akan didapatkan Toluena. CH 3 C 6 H 4 SO 3 H (toluenasulfonic acid) + HOH (steam) → C 6 H 5 CH 3 (toluena) + H 2 SO 4
6. Pembentukan Toluena dari Toluidine
Toluidine awalnya direaksikan dengan Natium nitrit dengan HCl pada temperature rendah. Hasil antaranya berupa diazonium. Diazonium kemudian dipanaskan dengan alkaline SnCl 2 . Reaksi ini akan menghasilkan Toluena.
7.Pembentukan Toluena dengan reagen Grignard
Ketika Fenil Magnesium Bromida direaksikan dengan metal bromide,maka akan dihasilkan Toluena.
8.Pembentukan toluena dari senyawa keton aromatic
Masih menggunakan reaksi Friedel-Crafts, ketika asam klorida direaksikan dengan senyawa aromatik hidrokarbon di dalam katalis AlCl 3 , campurannya akan menghasilkan senyawa keton aromatic. Keton kemudian direduksi menggunakan zinc dan HCl yang konsentrasinya tinggi sehingga dihasi lkan Toluena.
C 6 H 6 + ClCOCH 3
→ C 6 H 5 COCH 3 (acetophenone)
+ HCl
C 6 H 5 COCH 3 + 4H → C 6 H 5 CH 2 CH 3 (ethyl benzene) Biasanya metode ini persentase menghasilkan Toluena lebih kecil karena harus bersaing dengan konsentrat lainnya, reaksi ini sebenarnya lebih mengarah baik pada pembentukan etil benzena
2.1.2 Diagram Alir Proses Pembuatan Toluena
2.1.3 Produk Hasil Toluena
No
Nama Produk
Manfaat
Pabrik
Sebagai pelarut alami 1.
Solvent
atau buatan untuk
Pabrik Solvent,PERTAMINA,
bahan kimia lainnya Sebagai bahan 2
pewarna
cat/bahan pewarna
Pabrik Indosemas
lainnya Menaikkan angka 3.
Octane booster
oktan pada bahan
Pertamina
bakar Sebagai bahan 4
Antiseptik
kandungan untuk
Luka
membuat luka menjadi
PT.Afiat Pharmaceutical Industry
steril 5
6
7
RPE Toluena di isosianat Lubrizol
Sebagai sel fotoreseptor retina Larutan pembersih Sebagai minyak pelumas
Biasa digunakan di rumah sakit
Pabrik plastic
Dow Chemical industry
Sebagai pewarna 8
Packaging ink
menarik untuk
INX International Ink Co
membungkus sesuatu
9
10
Architectural coatings
Avtur/Avigas
Sebagai bahan untuk menambah perkakas
Praxair International Co
dan perabot rumah Bahan bakar pesawat terbang
Monsana corporation
Digunakan pada 11
Fenol
pembersihan gigi atau
PT Asam sintaldehid
dokter gigi 12
Paint Thinners
Pembersih cat
PT Syntax del
13
14
Polyvinil acetate Synthetic resin Surface
15
cleaner
Zat pembuat lem
Sebagai penukar ion
17 18
Wall covering
Pabrik pemurnian dan pembersihan bahan kimia
Sebagai pembersih
Cox pure industry
lantai
( aerosol ) 16
Ashland industry,pabrik lem
Pelapis dinding dan
PT deluxe pentalite
cat
Water proofing
Melindungi bahan dari
compound
terpaan air agar awer
Kutex
Pembersih kuku
PT Indomax PT Indo farma
2.1.4 Kegunaan Toluena Lainnya
Toluena juga dapat digunakan sebagai pelarut, tetapi kegunaan toluena sebagai pelarut semakin ditinggalkan karena efek lingkungan dan regulasi kesehatan yang kurang baik dari emisi sisa pelarut tersebut,walaupun Toluena adalah salah satu contoh pelarut yang memiliki kualitas yang cukup tinggi dimana kemurnian toluena dalam
dunia
industri
cukup
tinggi
dan
sangat
berguna
dalam
berbagai
penelitian.Contoh industri kimia lain yang menggunakan Toluena adalah phenol, caprolactam, nitrobenzene, asam benzoate dan benzyl klorida. Pada industri non kimia, toluena digunakan dalam jumlah yang cukup besar sebagai peningkat bilangan oktan pada bahan bakar tetapi kebanyakan dari toluena tersebut nantinya dibuang setelah melewati tahap refinery.
BAB III KESIMPULAN 1.
Toluena merupakan senyawa kimia berbahaya yang berwujud cairan dan mudah terbakar.
2.
Dalam kegunaan di dunia industri, peranan toluena terletak pada fungsinya sebagai pelarut suatu zat, tetapi menghasilkan emisi yang merugikan.
3.
Walaupun banyak hal-hal yang menyebabkan kerugian pada penyalahgunaan penanganan toluena, toluena tidak tergolong senyawa karsinogenik.
BAB IV PENUTUP Demikian makalah mengenai Toluene yang kami buat. Makalah toluene ini telah memaparkan hal-hal menyangkut bahan baku pembuatan toluene, sifat-sifat kimia dan fisika senyawa. Semoga makalah ini dapat menambah pengetahuan mahasiswa mengenai salah satu bahan industri unggulan ini. Terima kasih.
DAFTAR PUSTAKA A Moulijn, Jacob; Makkee,Michiel; Van Diepen, Annelies. Chemical Process Technology. 2001. New York : John Wiley & Sons Ltd. Austin, George T. Shreve’s Chemical Process Industries 5th ed . 1984. New York : Mc-Graw Hill. Imamkhasani, Soemanto, Dr. Material Safety Data Sheet (MSDS) – Lembar Data Keselamatan bahan Vol. I. 1999. Puslitbang Kimia Terapan – LIPI. en.wikipedia.org/wiki/Toluene www.icis.com/v2/chemicals/9076551/toluene/process.htm www.scribd.com/doc/.../Toluene-and-Benzoic-Acid-Production archivos.labcontrol.cl/HYSYS_DOCUS/SimpleTolueneHYSYS.doc www.chemguide.co.uk/organicprops/arenes/fc.html www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1008235/
ASAM KLORIDA
BAB I PENDAHULUAN Hidrogen klorida (hydrogen chloride) ditemukan pada abad ke 15 oleh Basilius Valentinius. Produksi dari asam klorida dimulai di Inggris ketika legislatif memperbolehkan hasil pembuangan dari pabrik asam klorida. Proses pembuatan asam klorida pada saat itu menggunakan proses Leblanc yang berguna dalam pembuatan soda ash untuk mengabsorb limbah hidrogen klorida di dalam air. Asam klorida berwujud gas pada temperatur dan tekanan ruangan. Dalam bentuk larutan dapat dikenal dengan hydrochloric acid dan jika larutan asam klorida dalam kualitas commercial atau nama dagang sering disebut dengan muriatic acid . o
Jenis asam klorida yang umum dipakai yaitu 18 Bé (1,142 sp gr) atau 27,9% HCl, 20 o
o
Bé (1,160 sp gr) atau 31,5% HCl, dan 22 Bé (1,179 sp gr) atau 35,2% HCl. Asam klorida dapat diperoleh dari by-product atau produk samping dari
klorinasi dari aromatic dan alifatik hidrokarbon dengan mereaksikan garam dan asam sulfat dari pembakaran hidrogen dan chlorine. Asam klorida mempunyai sifat fisika dan kimia sebagai berikut : o
o
Titik leleh
: -144.8 C (gas) ; -25.4 C (39.17% b/b)
Titik didih
: -85 C (gas) ; 109 C (azeotrop, 20.22%)
Berat jenis
: 1.05 (15 C, 10.17% b/b)
Berat jenis uap
: 1.268 (udara = 1)
Batas bau
: 1 – 35 ppm
Kelarutan dalam air
: 82.3 gr/100ml (0 C)
o
o
o
o
BAB II PRODUK DARI ASAM KLORIDA 2.1.
Jenis dan Manfaat Produk
Industri pengguna asam klorida yang terbesar yaitu industri metal, kimia, makanan, dan petroleum. Industri metal diperkirakan memakai asam klorida sebesar 47%. Dan persentase penggunaan asam klorida selain industri metal yaitu industri kimia dan farmasi sebesar 33%, industry pengolahan makanan 7%, industri petroleum sebesar 6% dan industri lainnya sebesar 7%. Asam klorida yang digunakan di industry rata – rata berwujud gas, hal ini mempermudah terjadinya reaksi Penggunaan utama dari asam klorida (HCl) yaitu dalam steel pickling (pembersihan permukaan besi pada pabrik). Pada tahun 1963 hampir semua besi diasamkan dengan asam sulfat. Asam klorida kemudian digunakan karena bereaksi lebih cepat daripada asam sulfat, sehingga sampai sekarang digunakan untuk coating dan plating. Jenis produk yang dihasilkan oleh HCl antara lain cairan pembersih rumah tangga, produksi gelatin, soda kostik (NaOH), penyamakan kulit hewan, dan bahan baku pembuatan plastik.
2.1.1 Diagram Alir Pembuatan Asam Klorida
2.1.2
Reaksi dan Cara Kerja Pembuatan Asam Klorida
Reaksi yang terjadi selama proses pembuatan HCl yaitu : C 6 H 6 + Cl 2 Benzene
→ C 6 H 5 Cl
+ HCl
Chlorobenzene
Prosedur dari pembuatan asam klorida (HCl) yaitu : absorpsi dari hydrogen chloride di dalam air. Reaksi dari klorinasi yaitu C 6 H 6 + Cl 2
→ C 6 H 5 Cl
+ HCl.
Sejak klorinasi dari alifatik dan hidrokarbon aromatik memproduksi panas dalam jumlah yang sangat banyak, sehingga dibutuhkan pengaturan temperatur dari reaksi tersebut. Apabila panas tersebut berlebihan akan menyebabkan efisiensi dari absorber menurun. Proses sintetik menghasilkan asam klorida dengan membakar klorin dengan hidrogen. Kemurnian dari asam bergantung terhadap kemurnian dari hidrogen dan klorin. Yang dimana gas tersebut tersedia dalam bentuk yang sangat murni dari produk samping (by-product ) dari proses elektrolisis dari proses pembuatan soda kostik. Metode sintetis ini menghasilkan hidrogen klorida ( hydrogen chloride) dari semua proses. Reaksi antara hidrogen dan klorin merupakan reaksi eksotermik dan sangat spontan. Reaksi kesetimbangan tersebut terdiri atas 4% volume klorin. Ketika gas tersebut didinginkan, gas klorin dan hidrogen bereaksi sangat cepat dan pada saat o
mencapai temperatur 200 C gas tersebut berwujud HCl yang murni. Dengan mengontrol kondisi hasil produk, dapat dihasilkan gas 99% HCl. Gas asam klorida kemudian di murnikan dengan mengabsorb air di dalam tantalum atau impervious graphite absorber. Larutan yang encer tersebut dimasukkan ke stripper dan dikontakkan dengan hidrogen klorida (hydrogen chloride) pada tekanan yang rendah. Sehingga menghasilkan gas hidrogen klorida ( hydrogen chloride) dengan kadar o
99.5% hidrogen klorida (HCl) yang didinginkan pada suhu -12 C. Hidrogen klorida anhidrat dalam jumlah yang banyak dibutuhkan untuk membuat methyl klorida, etil klorida, vinyl klorida, dan komponen lainnya. Asam klorida (hydrochloric acid ) merupakan senyawa yang bersifat korosif untuk sebagian besar besi, dan dibutuhkan pemilihan material yang baik untuk membuat pabrik asam klorida.
2.1.3
Alat dan Mesin yang digunakan dalam Pembuatan Asam Klorida
Alat dan mesin yang digunakan dalam pembuatan dan penghasilan asam klorida yaitu chlorine combustion furnace, diabon bursting disk, pilot light, gas cooler, dan safety shut down.
BAB III KESIMPULAN
-
Asam klorida memiliki manfaat yang cukup banyak dan efektif bagi kehidupan dan kebutuhan manusia
-
Pada konsentrasi ( kepekatan tinggi ) dan kondisi tertentu, pengolahan asam klorida harus diawasi dengan ketat karena tingkat resiko yang dihasilkan cukup tinggi.
-
Pemilihan material diwajibkan memenuhi standar keselamatan a gar reaksi yang terjadi antara asam klorida dan senyawa lain dapat dikontrol dengan baik.
BAB IV PENUTUP Demikian makalah mengenai asam klorida yang kami buat. Makalah asam klorida ini telah memaparkan hal-hal menyangkut bahan baku pembuatan asam klorida, sifat-sifat kimia dan fisika senyawa. Semoga makalah ini dapat menambah pengetahuan mahasiswa mengenai salah satu bahan industri unggulan ini. Terima kasih.
DAFTAR PUSTAKA Austin, George T. Shreve’s Chemical Process Industries 5th ed . 1984. New York : Mc-Graw Hill. Imamkhasani, Soemanto, Dr. Material Safety Data Sheet (MSDS) – Lembar Data Keselamatan bahan Vol. I. 1999. Puslitbang Kimia Terapan – LIPI. http://en.wikipedia.org/wiki/Hydrochloric_acid
ETILEN OKSIDA
BAB I PENDAHULUAN 1.1.
Pengantar
Etilen oksida merupakan senyawa organic dengan rumus C 2 H 4 O. Etilen oksida ini pertama kali ditemukan pada tahun 1859 oleh seorang ahli kimia dari Perancis bernama Charles-Adolphe Wurtz yang mereaksikan senyawa 2-kloroetanol dengan senyawa KOH. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : Cl–CH 2 CH 2 –OH + KOH → (CH 2 CH 2 )O + KCl + H 2 O Reaksi diatas dianggap sebagai satu-satunya cara untuk memproduksi senyawa etilen oksida hingga pada tahun 1931 seorang ahli kimia dari Perancis bernama Theodore Lefort menemukan cara lain untuk memproduksi senyawa etilen oksida ini, yaitu dengan cara oksidasi etilen dengan air dan oksigen. Sejak saat itu, cara produksi etilen oksida dari oksidasi etilen terus dipergunakan. Senyawa ini umumnya menjadi senyawa antara dalam proses produksi di industri. Nama lain dari senyawa ini adalah etena oksida atau dapat juga disebut oxirane. Senyawa ini bersifat sangat reaktif. Struktur dari etilen oksida adalah sebagai berikut :
Bentuk bangun 3 dimensi nya adalah sebagai berikut :
Dimana atom berwarna merah adalah okigen, yang berwarna hitam adalah carbon dan yang berwarna putih adalah hydrogen. Senyawa ini sering digunakan dalam reaksi adisi karena ikatan rangkap antara atom C nya tidak begitu kuat, sehingga mudah untuk mengalami polimerisasi. Senyawa ini juga merupakan isomer dari senyawa asetaldehida.
1.2.
Sifat-Sifat Fisika dan Kimia Etilen Oksida
Etilen oksida mempunyai sifat fisika dan kimia sebagai berikut : o
Titik Leleh
: -110 C
Titik Didih
: 11 C
Temperatur Kritik
: -140.2 C
Densitas
: 0.882 gram/mL (10 C)
Berat molekul
: 44.05 gram/mol
Sifat-sifat lainnya
: 1. Mudah terbakar
o
o
o
2. Beracun 3. Bersifat narkotik Tabel properti etilen oksida wujud cair :
Tabel properti etilen oksida wujud gas :
BAB II PRODUK DARI ETILEN OKSIDA 2.1.
Pembuatan Etilen Oksida
Etilen oksida dibuat dengan cara mengoksidasi etilen dengan oksigen. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : 1
C 2 H 4 + O 2 2
C 2 H 4 O
Karena etilen oksida sangat reaktif, oksidasi etilen yang terjadi harus diberhentikan agar tidak berlangsung terlalu lama setelah etilen oksida terbentuk, supaya tidak terbentuk CO 2 dan H 2 O. Pembakaran sempurna etilen oksida juga harus dihindari karena bila pembakaran sempurna terjadi, yang akan terbentuk adalah karbondioksida dan air. Reaksi akibat pembakaran sempurna dan oksidasi berlebihan itu adalah sebagai berikut : C 2 H 4 + 3O 2 5
C 2 H4 O + O 2 2
2CO 2 + 2H 2 O
2CO 2 +
2H 2 O
Reaksi ini pembentukan etilen oksida ini melibatkan juga inhibitor yang dapat digunakan untuk meningkatkan selektifitas. Inhibitor yang digunakan adalah klorin yang diadsorb ke dalam perak (silver). Ketiga reaksi di atas, khususnya untuk dua reaksi terakhir berlangsung pada kondisi eksotermik. Dalam proses ini biasanya digunakan katalis perak ( silver ) dengan promoter klorin. Alasan pemilihan silver sebagai katalis adalah karena kemampuan perak dalam mengadsorb silver sangatlah baik. Untuk proses ini pembuatan etilen oksida ini, pertama-tama etilen harus dikonversi sebesar 7 hingga 15% untuk mendapatkan etilen oksida yang sempurna. Etilen kemudian dimasukkan ke dalam reaktor multitubular dengan adanya pengendalian temperatur. Ukuran reaktor multitubular yang digunakan adalah sebagai berikut : panjang 6 hingga 12 meter, diameter dalam 20 hingga 50 milimeter. Reaktor tersebut disusun paralel. Keluaran dari reaktor tersebut didinginkan dengan cara menambahkan hidrokarbonkarbon atau air sebagai fluida pendingin. Skema rangkaian proses pembuatan etilen oksida dari etilen ini adalah sebagai berikut :
Umpan proses ini berupa etilen, promoter, metana, oksigen dicampurkan ke dalam reaktor. Gas yang meninggalkan reaktor didinginkan dan dimasukkan ke dalam sebuah kolom dimana etilen oksida yang terbentuk (masih dalam jumlah kecil, hanya sekitar 1-2% mol) diadsorb oleh air. Campuran larutan yang mengandung banyak etilen oksida meninggalkan absorber etilen oksida, dilanjutkan menuju kolom stripper, yang akan memisahkan etilen oksida dalam campuran. Aliran bawah dari kolom stripper mengandung air dan etilen glikol terbentuk akibat adanya kontak antara etilen oksida dengan air, kemudian dikembalikan menuju absorber etilen oksida. Dua kolom distilasi digunakan untuk memisahkan etilen oksida dan air residu. Sebagian kecil gas yang meninggalkan absorber di purge untuk menghindari terbentuknya produk samping yang tidak diinginkan. Sesudah dikompres, aliran samping dari gas recycle dialirkan menuju absorber dimana karbon dioksida dibuang untuk menjaga supaya konsentrasi zat tersebut dalam batas tertentu.
2.2.
Jenis dan Manfaat Produk Etilen Oksida
Etilen oksida memiliki berbagai macam kegunaan, terutama sebagai produk antara dalam proses industri. Salah satu perusahaan yang mengolah etilen oksida adalah perusahaan Shell. 2.2.1 Etilen Glikol
Etilen glikol merupakan produk akhir dari oksidasi etilen dengan oksigen, dengan produk antara etilen oksida. Untuk membentuk senyawa etilen glikol ini, etilen oksida direaksikan dengan air sehingga berlangsung reaksi sebagai berikut : C 2 H 4 O + H 2 O → HOCH 2 CH 2 OH Reaksi ini melibatkan katalis asam ataupun basa. Untuk memperoleh etilen glikol dalam jumlah besar (yield yang tinggi), dibutuhkan air dalam jumlah sangat besar, sehingga dapat diperoleh yield etilen oksida sebesar 90%. Etilen glikol dapat digunakan sebagai cairan anti pembekuan, fluida pemindah panas, dan juga sebagai pelarut.
2.2.2 Produk –Produk Lain Dari Etilen Oksida
1. Polietilen-glikol Digunakan untuk kosmetik, pelarut cat, pelumas. 2. Etilen oksida glikol eter Digunakan untuk fluida rem, detergent, pelarut. 3. Etanol amina Digunakan sebagai sabun, detergent, pemurnian gas alam.
BAB III KESIMPULAN Etilen oksida dapat dibuat dengan cara mengoksidasi etilen menggunakan oksigen. Etilen oksida merupakan produk antara yang dapat diubah menjadi berbagai macam produk antara lain : etilen glikol, polietilen-glikol, etilen oksida glikol eter, etanol amina.
BAB IV PENUTUP
Demikian makalah mengenai etilen oksida yang kami buat. Makalah etilen oksida ini telah memaparkan hal-hal menyangkut bahan baku pembuatan etilen oksida, sifat-sifat kimia dan fisika senyawa. Semoga makalah ini dapat menambah pengetahuan mahasiswa mengenai salah satu bahan industri unggulan ini. Terima kasih.
