KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan

rahmat dan karunia-Nya sehingga makalah tentang Pengantar Industri Kimia

dapat diselesaikan dengan baik.

Penulis membuat makalah ini untuk memenuhi tugas yang diberikan oleh

dosen pengajar mata kuliah Pengantar Industri Kimia. Selain itu, makalah ini juga

diharapkan dapat memberikan informasi untuk semua pihak yang membaca

makalah ini.

Penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnaaan,

untuk itu penulis mengharapkan adanya kritik dan saran yang bersifat membangun

demi kesempurnaan di masa yang akan datang.

Pekanbaru, 2 Desember 2010

Penulis

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR.......................

DAFTAR ISI...............................

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang......................

1.2 Tujuan Penulisan...............

1.3 Rumusan Masalah................

BAB II ISI

2.1 Pengertian Asam Sulfat.................

2.2 Sejarah Asam Sulfat.................

2.3 Identifikasi Asam Sulfat......................

2.4 Bentuk-bentuk Asam Sulfat..................

2.5 Kegunaan Asam Sulfat.................

2.6 Bahaya Asam Sulfat....................

2.7 Bahan Baku dan Alat Pembuatan Asam Sulfat............

2.8 Sifat-sifat bahan baku dan Produk Asam Sulfat................

2.9 Proses Pembuatan Asam Sulfat..............

2.10 Industri Asam Sulfat

2.11 Limbah Industri Asam Sulfat

BAB III PENUTUP

3.1 Kesimpulan

3.2 Saran

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi yang semakin pesat,

begitu pula dengan sektor industri terutama dalam bidang kimia yang telah

memotivasi kita untuk melahirkan ide-ide baru yang bermanfaat. Perkembangan

industri kimia di Indonesia cenderung mengalami peningkatan setiap tahunnya

baik secara kuantitas maupun kualitasnya. Hal tersebut menyebabkan kebutuhan

akan bahan baku maupun bahan penunjang akan meningkat pula. Asam sulfat

merupakan salah satu bahan penunjang yang sangat penting dan banyak

dibutuhkan industri kimia, antara lain untuk industri pupuk (pembuatan super

fosfat, ammonium sulfat), pengolahan minyak bumi, pharmasi, kertas dan pulp.

Mengingat arti pentingnya asam sulfat, maka kebutuhan negara dapat dijadikan

tolak ukur kemajuan industri negara tersebut.

Asam sulfat mempunyai banyak kegunaan antara lain: diperlukan dalam

bebagai reaksi kimia dan dalam beberapa proses pembuatan, proses produksi baja,

memproses bijih besi, pembuatan pupuk, serta masih banyak kegunaan lainnya.

Pada pembuatannya pun tergolong mudah dan tidak memerlukan biaya yang

besar. Untuk itu diperlukan suatu cara agar dalam pengolahan dan

pemanfaatannya bisa dimaksimalkan. Hal ini ditempuh dengan cara mengetahui

secara detail proses pembuatannya, sehingga bisa memperoleh hasil yang baik

sesuau dengan kebutuhan dan menembangkannya lebih lanjut guna meningkatkan

hasil industri atau produksi dalam usaha meningkatkan keuntungan.

1.2 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari disusunnya makalah ini adalah sebagai berikut :

1. Untuk memenuhi tugas mata kuliah Pengantar Industri Kimia pada

jurusan Teknik Kimia Universitas Riau

2. Untuk meningkatkan pengetahuan kita tentang industri asam sulfat

1.3 Batasan Masalah

Mengingat begitu luasnya pembahasan mengenai asam sulfat, maka penulis

memberi batasan masalah pada pembahasan ini yaitu seputar : Pengertian

Asam Sulfat, Sejarah Asam Sulfat, Identifikasi Asam Sulfat, Bentuk-bentuk

Asam Sulfat, Kegunaan Asam Sulfat, Bahan Baku dan Alat Pembuatan Asam

Sulfat, Sifat-sifat bahan baku dan Produk Asam Sulfat, Proses Pembuatan

Asam Sulfat, Industri Asam Sulfat, Limbah Industri Asam Sulfat, dan contoh

penerapan asam sulfat dalam kehidupan sehari-hari.

BAB II

ISI

2.1 Pengertian Asam Sulfat

Asam sulfat (H2SO4) merupakan cairan yang bersifat korosif, tidak

berwarna, tidak berbau, sangat reaktif dan mampu melarutkan berbagai

logam. Bahan kimia ini dapat larut dengan air dengan segala perbandingan,

mempunyai titik lebur 10,31 oC dan titik didih pada 336,85 oC tergantung

kepekatan serta pada temperatur 300 oC atau lebih terdekomposisi

menghasilkan sulfur trioksida.

Asam sulfat (H2SO4) dapat dibuat dari belerang (S), pyrite (FeS)

dan juga beberapa sulfid logam (CuS, ZnS, NiS). Pada umumnya asam

sulfat diproduksi dengan kadar 78%-100% serta bermacam-macam

konsentrasi oleum.

2.2 Sejarah Asam Sulfat

Ahli Kimia pada abad ke-8 Abu Musa Jabir bin Hayyan (Geber) dipercayai

sebagai penemu asam sulfat. Asam ini kemudian dikaji oleh alkimiawan dan

dokter Persia abad ke-9 Ar-Razi (Rhazes), yang mendapatkan zat ini dari

distilasi kering mineral yang mengandung besi(II) sulfat heptahidrat, FeSO4 •

7H2O, dan tembaga(II) sulfat pentahidrat, CuSO4 • 5H2O. Ketika dipanaskan,

senyawa-senyawa ini akan terurai menjadi besi(II) oksida dan tembaga(II)

oksida, melepaskan air beserta sulfur trioksida yang akan bergabung menjadi

larutan asam sulfat. Metode ini dipopulerkan di Eropa melalui terjemahan-

terjamahan buku-buku Arab dan Persia.

Asam sulfat dikenal oleh alkimiawan Eropa abad pertengahan sebagai minyak

vitriol. Kata vitriol berasal dari bahasa Latin vitreus yang berarti 'gelas',

merujuk pada penampilan garam sulfat yang seperti gelas, disebut sebagai

garam vitriol. Garam-garam ini meliputi tembaga(II) sulfat (vitriol biru), seng

sulfat (vitriol putih), besi(II) sulfat (vitriol hijau), besi(III) sulfat (vitriol

Mars), dan kobalt(II) sulfat (vitriol merah).

Garam-garam vitriol tersebut merupakan zat yang paling penting dalam

alkimia, yang digunakan untuk menemukan batu filsuf. Vitriol yang sangat

murni digunakan sebagai media reaksi zat-zat lainnya. Hal ini dikarenakan

asam vitriol tidak bereaksi dengan emas. Pentingnya vitriol dalam alkimia

terlihat pada moto alkimia Visita Interiora Terrae Rectificando Invenies

Occultum Lapidem ('Kunjungi bagian dalam bumi dan murnikanlah, anda

akan menemukan batu rahasia') yang ditemukan dalam L'Azoth des

Philosophes karya alkimiawan abad ke-15 Basilius Valentinus, .

Pada abad ke-17, kimiawan Jerman Belanda Johann Glauber membuat asam

sulfat dengan membakar sulfur bersamaan dengan kalium nitrat, KNO3,

dengan keberadaan uap. Kalium nitrat tersebut terurai dan mengoksidasi sulfur

menjadi SO3, yang akan bergabung dengan air membentuk asam sulfat. Pada

tahun 1736, Joshua Ward, ahli farmasi London, menggunakan metode ini

untuk memulai produksi asam sulfat berskala besar.

Pada tahun 1746 di Birmingham, John Roebuck mengadaptasikan metode ini

ke dalam suatu bilik, yang dapat menghasilkan asam sulfat lebih banyak.

Proses ini disebut sebagai proses bilik, yang mengijinkan produksi asam sulfat

secara efektif. Setelah berbagai perbaikan, metode ini menjadi proses standar

produksi asam sulfat selama hampir dua abad.

Pada tahun 1831, saudagar asam cuka Britania Peregrine Phillips mematenkan

proses kontak, yang lebih ekonomis dalam memproduksi sulfur trioksida dan

asam sulfat. Sekarang, hampir semua produksi asam sulfat dunia menggunakan

proses ini.

2.12 Identifikasi Asam Sulfat

Asam sulfat

Nama Sistematis Asam Sulfat

Nama lain Minyak vitriol

Identifikasi

Nomor CAS [7664-93-9]

Nomor RTECS WS5600000

Sifat

Rumus molekul H2SO4

Massa molar 98,078 g/mol

Penampilan bening tidak berwarna,

cairan tak berbau

Densitas 1,84 g cm−3

, cairan

Titik leleh 10 °C, 283 K, 50 °F

Titik didih 290 °C, 563 K, 554 °F (asam murni. 98% larutan

mendidih pada 338°C)

Kelarutan dalam air tercampur penuh

(eksotermik)

Viskositas 26,7 cP pada 20°C

Bahaya

Klasifikasi EU Sangat korosif (C)

Frase-R Templat:R35

Frase-S (S1/2), S26, S30, S45

Titik nyala Takternyalakan

Senyawa terkait

Asam kuat terkait

Asam selenat

Asam klorida

Asam nitrat

Senyawa terkait

Hidrogen sulfida

Asam sulfit

Asam peroksimonosulfat

Sulfur trioksida

Oleum

Kecuali dinyatakan sebaliknya, data di atas berlaku

pada keadaan standar (25 °C, 100 kPa)

2.13 Bentuk-bentuk Asam Sulfat

Walaupun asam sulfat yang mendekati 100% dapat dibuat, ia akan melepaskan

SO3 pada titik didihnya dan menghasilkan asam 98,3%. Asam sulfat 98% lebih

stabil untuk disimpan, dan merupakan bentuk asam sulfat yang paling umum.

Asam sulfat 98% umumnya disebut sebagai asam sulfat pekat. Terdapat berbagai

jenis konsentrasi asam sulfat yang digunakan untuk berbagai keperluan:

10%, asam sulfat encer untuk kegunaan laboratorium,

33,53%, asam baterai,

62,18%, asam bilik atau asam pupuk,

73,61%, asam menara atau asam glover,

97%, asam pekat.

Terdapat juga asam sulfat dalam berbagai kemurnian. Mutu teknis H2SO4 tidaklah

murni dan seringkali berwarna, namun cocok untuk digunakan untuk membuat

pupuk. Mutu murni asam sulfat digunakan untuk membuat obat-obatan dan zat

warna.

Apabila SO3(g) dalam konsentrasi tinggi ditambahkan ke dalam asam sulfat,

H2S2O7 akan terbentuk. Senyawa ini disebut sebagai asam pirosulfat, asam sulfat

berasap, ataupun oleum. Konsentrasi oleum diekspresikan sebagai %SO3

(disebut %oleum) atau %H2SO4 (jumlah asam sulfat yang dihasilkan apabila H2O

ditambahkan); konsentrasi yang umum adalah 40% oleum (109% H2SO4) dan

65% oleum (114,6% H2SO4). H2S2O7 murni terdapat dalam bentuk padat dengan

titik leleh 36 °C.

Asam sulfat murni berupa cairan bening seperti minyak, dan oleh karenanya pada

zaman dahulu ia dinamakan 'minyak vitriol'.

2.5 Kegunaan Asam Sulfat

Asam sulfat merupakan komoditas kimia yang sangat penting, dan sebenarnya

pula, produksi asam sulfat suatu negara merupakan indikator yang baik

terhadap kekuatan industri negara tersebut.[5]

Kegunaan utama (60% dari total

produksi di seluruh dunia) asam sulfat adalah dalam "metode basah" produksi

asam fosfat, yang digunakan untuk membuat pupuk fosfat dan juga trinatrium

fosfat untuk deterjen. Pada metode ini, batuan fosfat digunakan dan diproses

lebih dari 100 juta ton setiap tahunnya. Bahan-bahan baku yang ditunjukkan

pada persamaan di bawah ini merupakan fluorapatit, walaupun komposisinya

dapat bervariasi. Bahan baku ini kemudian diberi 93% asam suflat untuk

menghasilkan kalsium sulfat, hidrogen fluorida (HF), dan asam fosfat. HF

dipisahan sebagai asam fluorida. Proses keseluruhannya dapat ditulis:

Ca5F(PO4)3 + 5 H2SO4 + 10 H2O → 5 CaSO4•2 H2O + HF + 3 H3PO4

Asam sulfat digunakan dalam jumlah yang besar oleh industri besi dan baja

untuk menghilangkan oksidasi, karat, dan kerak air sebelum dijual ke industri

otomobil. Asam yang telah digunakan sering kali didaur ulang dalam kilang

regenerasi asam bekas (Spent Acid Regeneration (SAR) plant). Kilang ini

membakar asam bekas dengan gas alam, gas kilang, bahan bakar minyak,

ataupun sumber bahan bakar lainnya. Proses pembakaran ini akan

menghasilkan gas sulfur dioksida (SO2) dan sulfur trioksida (SO3) yang

kemudian digunakan untuk membuat asam sulfat yang "baru".

Amonium sulfat, yang merupakan pupuk nitrogen yang penting, umumnya

diproduksi sebagai produk sampingan dari kilang pemroses kokas untuk

produksi besi dan baja. Mereaksikan amonia yang dihasilkan pada

dekomposisi termal batu bara dengan asam sulfat bekas mengijinkan amonia

dikristalkan keluar sebagai garam (sering kali berwarna coklat karena

kontaminasi besi) dan dijual kepada industri agrokimia.

Kegunaan asam sulfat lainnya yang penting adalah untuk pembuatan

aluminium sulfat. Alumunium sulfat dapat bereaksi dengan sejumlah kecil

sabun pada serat pulp kertas untuk menghasilkan aluminium karboksilat yang

membantu mengentalkan serat pulp menjadi permukaan kertas yang keras.

Aluminium sulfat juga digunakan untuk membuat aluminium hidroksida.

Aluminium sulfat dibuat dengan mereaksikan bauksit dengan asam sulfat:

Al2O3 + 3 H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3 H2O

Asam sulfat juga memiliki berbagai kegunaan di industri kimia. Sebagai

contoh, asam sulfat merupakan katalis asam yang umumnya digunakan untuk

mengubah sikloheksanonoksim menjadi kaprolaktam, yang digunakan untuk

membuat nilon. Ia juga digunakan untuk membuat asam klorida dari garam

melalui proses Mannheim. Banyak H2SO4 digunakan dalam pengilangan

minyak bumi, contohnya sebagai katalis untuk reaksi isobutana dengan

isobutilena yang menghasilkan isooktana.

Di bidang industri, asam sulfat merupakan produk kimia yang paling banyak

dipakai, sehingga memperoleh julukan the lifeblood of industry. Asam sulfat

penting sekali terutama dalam produksi:

• Pupuk

• Kilang minyak

• Serabut buatan

• Bahan kimia industri

• Plastik

• Pharmasi

• Baterai

• Bahan ledak

• Semikonduktor

• Kertas dan pulp

• Karet sintetis dan alami

• Cat dan pigmen

2.6 Bahaya Asam Sulfat

2.6.1 Bahaya laboratorium

Tetesan 98% asam sulfat akan dengan segera membakar kertas tisu menjadi karbon

Sifat-sifat asam sulfat yang korosif diperburuk oleh reaksi eksotermiknya dengan

air. Luka bakar akibat asam sulfat berpotensi lebih buruk daripada luka bakar

akibat asam kuat lainnya, hal ini dikarenakan adanya tambahan kerusakan

jaringan dikarenakan dehidrasi dan kerusakan termal sekunder akibat pelepasan

panas oleh reaksi asam sulfat dengan air.

Bahaya akan semakin meningkat seiring dengan meningkatnya konsentrasi asam

sulfat. Namun, bahkan asam sulfat encer (sekitar 1 M, 10%) akan dapat

mendehidrasi kertas apabila tetesan asam sulfat tersebut dibiarkan dalam waktu

yang lama. Oleh karenanya, larutan asam sulfat yang sama atau lebih dari 1,5 M

diberi label "CORROSIVE" (korosif), manakala larutan lebih besar dari 0,5 M

dan lebih kecil dari 1,5 M diberi label "IRRITANT" (iritan). Asam sulfat berasap

(oleum) tidaklah dianjurkan untuk digunakan dalam sekolah oleh karena bahaya

keselamatannya yang sangat tinggi.

Perawatan pertama yang standar dalam menangani tumpahnya asam sulfat ke kulit

adalah dengan membilas kulit tersebut dengan air sebanyak-banyaknya.

Pembilasan dilanjutkan selama 10 sampai 15 menit untuk mendinginkan jaringan

disekitar luka bakar asam dan untuk menghindari kerusakan sekunder. Pakaian

yang terkontaminasi oleh asam sulfat harulah dilepaskan dengan segera dan

segera bilas kulit yang berkontak dengan pakaian tersebut.

Pembuatan asam sulfat encer juga berbahaya oleh karena pelepasan panas selama

proses pengenceran. Asam sulfat pekat haruslah selalu ditambahkan ke air, dan

bukannya sebaliknya. Penambahan air ke asam sulfat pekat dapat menyebabkan

tersebarnya aerosol asam sulfat dan bahkan dapat menyebabkan ledakan.

Pembuatan larutan lebih dari 6 M (35%) adalah yang paling berbahaya, karena

panas yang dihasilkan cukup panas untuk mendidihkan asam encer tersebut.

2.6.2 Bahaya industri

Walaupun asam sulfat tidak mudah terbakar, kontak dengan logam dalam kasus

tumpahan asam dapat menyebabkan pelepasan gas hidrogen. Penyebaran aerosol

asam dan gas sulfur dioksida menambah bahaya kebakaran yang melibatkan asam

sulfat.

Asam sulfat dianggap tidak beracun selain bahaya korosifnya. Resiko utama asam

sulfat adalah kontak dengan kulit yang menyebabkan luka bakar dan penghirupan

aerosol asap. Paparan dengan aerosol asam pada konsentrasi tinggi akan

menyebabkan iritasi mata, saluran pernafasan, dan membran mukosa yang parah.

Iritasi akan mereda dengan cepat setelah paparan, walaupun terdapat risiko edema

paru apabila kerusakan jaringan lebih parah. Pada konsentrasi rendah, simtom-

simtom akibat paparan kronis aerosol asam sulfat yang paling umumnya

dilaporkan adalah pengikisan gigi. Indikasi kerusakan kronis saluran pernafasan

masih belum jelas. Di Amerika Serikat, batasan paparan yang diperbolehkan

ditetapkan sebagai 1 mg/m³. Terdapat pula laporan bahwa penelanan asam sulfat

menyebabkan defisiensi vitamin B12 dengan degenarasi gabungan subakut.

2.7 Bahan Baku dan Alat Pembuatan Asam Sulfat

Pembuatan asam sulfat memerlukan bahan-bahan sebagai berikut :

- SO3

- SO2

- O2

- NO. NO2 Pt. V2O5. Fe2O3 (sebagai katalis)

Unsur yang utama dalam pembuatan asam sulfat adalah unsur belerang. Di

dalam belerang terdapat bentuk unsur yang bebas yang dapat dijumpai di

sekitar kawah gunung berapi. Selain itu belerang senyawa logam dalam

bijih logam, pirit, kalkupirit, galena, dan terdapat dalam bentuk sulfat

seperti gipsum atau gips, garam epsam dan barit.

Sedangkan alat-alat yang dibutuhkan dalam pembuatan asam sulfat yaitu :

- Reaktor yang dindingnya dilapisi timbal. Terdiri dari kamar timbal,

menara glover, dan menara gaylussac (proses kamar timbal).

- Reaktor packing (proses kontak).

2.8 Sifat-sifat bahan baku dan Produk Asam Sulfat

2.8.1 Bahan Baku

a. Sulfur

Tabel Sifat Fisika Sulfur

Titik didih 444,6ºC

Entalpi penguapan, j/g 278 (400ºC)

Densitas pada 140ºC 1,7865 g/ml (cair)

Viskositas pada 120ºC 0,0017 Pa.s

Panas laten penguapan 200ºC 308,6 J/g

Sifat-sifat kimia sulfur :

1. Dengan udara membentuk sulfur dioksida

Reaksi : S + O2 SO2

2. Dengan asam klorida dan katalis Fe akan menghasilkan hidrogen sulfida.

b. Udara

Fase : gas

Komposisi : 20,9% O2 ; 79,1% N2

Kapasitas panas : 7,035 cal/gmol °C (32°C)

Berat molekul : 28,84 g/gmol

Berat jenis : 1,5.10-3 gr/cc (25°C)

c. Air Proses (H2O)

Fase : cair

Berat molekul : 18 g/gmol

Berat jenis : 1 gr/cc (25°C)

Kekentalan : 1 cp (25°C)

d. Sulfur dioksida

Sifat-sifat fisika sulfur dioksida ditunjukkan pada tabel berikut ini

Tabel. Sifat fisika sulfur dioksida

Berat molekul 64,06 g/gmol

Titik leleh (-) 75,5ºC

Titik didih (-) 10ºC

Densitas standar 2,93 kg/m3

Volume molar 21,9 L/mol

Panas spesifik pada 100ºC 662 J/ (kg K)

Panas spesifik pada 300ºC 754 J/ (kg K)

Panas spesifik pada 500ºC 816 J/ (kg K)

Cp/cv (15ºC) 1,29

Sifat kimia sulfur dioksida :

1. Dengan klorin dan air membentuk asam klorida dan asam lainnya.

Reaksi : Cl2 + 2H2O + SO2 2HCl + H2SO4

2. Dengan hidrogen sulfida membentuk air dan sulfur

Reaksi : 2H2S + SO2 2H2O + 3S

e. Sulfur Trioksida

Tabel Sifat Fisika Sulfur Trioksida

Berat molekul 80,06 g/gmol

Titik leleh 3,57ºC

Titik didih 16,86ºC

Densitas standar 44,8 kg/m3

Panas penguapan pada titik didih 528 J/g

Sifat kimia sulfur trioksida :

1. Dengan air membentuk asam kuat

Reaksi : SO3 + H2O H2SO4

2. Dengan udara lembab sulfur trioksida membentuk uap putih tebal dengan

bau yang menyengat.

2.8.2 Produk

Asam Sulfat

Sifat – sifat asam sulfat ditunjukkan pada tabel berikut ini :

Tabel. Sifat Fisika Asam Sulfat

Berat molekul 98,08 g/gmol

Titik leleh 10,31°C

Titik didih 336,85°C

Densitas standar 45°C 1,8 g/cc

Kadar 98,50 %

Warna Tidak berwarna

Bentuk Cair

Sifat kimia asam sulfat :

1. Dengan basa membentuk garam dan air.

Reaksi : H2SO4 + 2 NaOH Na2SO4 + H2O

2. Dengan alkohol membentuk eter dan air.

Reaksi : 2C2H5OH + H2SO4 C2H5OC2H5 + H2O + H2SO4

2.9 Pembuatan asam sulfat

Pembuatan asam sulfat melalui 2 proses, yaitu:

1. Proses Kamar Timbal (Lead Chamber Process)

Pada tahun 1746, Roebuck dari Birmingham Inggris,

memperkenalkan proses kamar timbal. Proses ini menarik ,

namun sudah kuno. Pembuatan asam sulfat dengan

menggunakan proses kamar timbal ini telah digunakan selama

lebih kurang 200 tahun.

Proses kamar timbal merupakan proses pertama dari dua

proses dalam pembuatan asam sulfat yang mengandung 62 %-

78% H2SO4. Proses ini menggunakan ruang reaktor yang di

lapisi timbal (Pb). Lapisan Pb bereaksi dengan asam sulfat

sehingga membentuk endapan atau lapisan tipis PbSO4 yang

memeudahkan reaksi lebih lanjut dengan asam sulfat.

Gas SO2 dan NO dimasukkan ke menara Glover

bersamaan dengan gas-gas dari menara Gay Lussac, gas yang

keluar dari menara Glover dimasukkan ke dalam kamar timbal

dan disemprotkan dengan air sehingga menghasilkan asam sulfat

60-67%. Hasil ini sebagian dikembalikan ke menara Glover yang

akan menghasilkan asam 77%. Asam ini sebagian dimasukkan ke

dalam menara Gay Lussac untuk menyerap gas-gas NO dan NO2

(katalisator). Gas yang terserap ini dimasukkan kembali ke

menara Glover kamar timbal berbentuk silindris volumenya

cukup luas. Permukaan dalamnya dilapisi timbal tipis dan

disekat-sekat agar panas dapat ditransfer dengan baik, dinding

bagian luar diberi sirip-sirip. Sehingga di dalam menara ini

terjadi pengembunan uap asam sulfat. Menara Gay Lussac

berfungsi untuk memungut kembali katalisator gas NO dan NO2

di kamar timbal dengan menggunakan asam sulfat 77%.

Penyerapan dilakukan pada suhu rendah antara 40-60°C. Menara

Glover bertugas memekatkan hasil asam sulfat dari kamar

timbal. Pemekatan panas ini perlu panas dan ini dapat diambil

dari panas yang dibawa GHP (gas hasil pembakaran) belerang

(400-600°C).

Adapun tahap-tahap reaksi dari proses kamar timbal adalah

sebagai berikut :

1. Fase gas

2NO + O2 2NO2

2. Fase gas liquid (interfase)

SO + H2O H2SO3

H2SO3 + NO2 H2SO3 . NO2( Di

sebut asam nitrosulfat/asam ungu)

2(H2SO3NO2) + ½ O2 H2O + HSO3.NO2

Keterangan: ½ O2 = dari NO2 O2-

HSO3.NO2 + SO2 +H2O 2( HSO3.NO2 ) +H2SO3

3. Fase liquid

H2SO3.NO2 H2SO4 + NO3

2(H2SO3.NO2) + H2O 2H2SO4 + NO + NO2

HSO3.NO2 + HNO3 2NHO2 + H2SO4

Reaksi overall

SO2 + SO + H2O H2SO4 ( H = -54.500 cal)

Ketepatan asam sulfat yang dihasilkan kira-kira 62,5% dan

dipekatkan lagi hingga mencapai 77,6%.

Gambar

Fungsi menara Glover:

Mendinginkan gas umpan

Memekatkan asam kamar

Membersihkan gas umpan dari SO3

Membentuk asam sufat

Menguraikan nutrious vitrial menjadi NO dan NO3

Mereduksi pembentukan HNO3

Fungsi Kamar Timbal

Tempat terjadinya reaksi

Pengusiran kalor yang terbentuk dari reaksi

Tempat pengendalian warna

Fungsi menara Gay Lussac

Menyerap gas NO dan NO2 yang harganya relatif

mahal

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam kamar timbal yaitu:

Dinding

Dinding kamar timbal terbuat dari bahan yang dapat

menghantarkan kalor, dibuat tipis, dibuat gelombang

dan di pasang sirip yang tujuannya agar

permukaannya luas

Air yang ditambahkan harus cukup

Hal ini dapat berpengaruh terhadap asam sulfat yang

terlalu pekat.

Katalis

NO2 yang masuk harus cukup. Jika terlalu banyak,

maka warna asam menjadi coklat. Selain itu, dapat

terbentuk HNO3. Sedangkan jika NO2 terlalu sedikit

maka reaksi akan menjadi lambat.

2. Proses Kontak

Proses kontak pertama kali ditemukan pada tahun 1831 oleh

Peregrine Philips, seorang negarawan Inggris, yang patennya

mencakup aspekaspek penting dari proses kontak yang modern,

yaitu dengan melewatkan campuran sulfur dioksida dan udara

melalui katalis, kemudian diikuti dengan absorbsi sulfur

trioksida di dalam asam sulfat 98,5 – 99%. Pada tahun 1889

diketahui bahwa proses kontak dapat ditingkatkan dengan

menggunakan oksigen berlebihan di dalam campuran gas reaksi.

Proses kontak sekarang telah banyak mengalami

penyempurnaan dalam rinciannya dan dewasa ini telah menjadi

suatu proses industri yang murah, kontinyu dan dikendalikan

otomatis. Sampai tahun 1900, belum ada pabrik dengan proses

kontak yang dibangun di Eropa, di mana terdapat kebutuhan

terhadap oleum dan asam konsentrasi tinggi untuk digunakan

pada sulfonasi, terutama pada industri zat warna. Dalam periode

1900 sampai 1925, banyak pabrik asam sulfat dengan proses

kontak telah dapat bersaing dengan proses kamar pada segala

konsentrasi asam yang dihasilkan. Sejak pertengahan tahun

1920-an, kebanyakan fasilitas yang baru dibangun dengan

menggunakan proses kontak dengan katalis hidrogen biasanya

berupa zat padat, antara lain Pt, V2O5 dan Fe2O3. Katalis ini

berpori-pori sehingga cocok untuk pembuatan asam sulfat,

karena memiliki bidang kontak yang besar. Udara yang

digunakan untuk membakar belerang dibersihkan dahulu dengan

asam sulfat dalam menara absorber, hasil pembakaran

dibersihkan dalam Waste Heat Boiler kemudian dimasukkan ke

dalam konverter bersama O2, gas hasil konverter atau reaktor

dimasukkan ke dalam menara penyerap atau absorber. Penyerap

yang digunakan adalah asam sulfat 98,5%.

Pada pembuatan asam sulfat menurut proses kontak bahan yang

dipakai adalah belerang murni yang dibakar di udara.

SO2 dioksidasi menjadi SO3 dan kemudian SO3 direaksikan

dengan air.

Adapun sulfur dioksida (SO2) didapat dari :

1. S(s) + O2(g) SO2(g)

2. 4FeS(s) + 7O2 2Fe2O3(s) + 4SO2

3. 2H2S(g) + 3O2(g) SO(g) + 2H2O(g)

SO2 yang terbentuk di oksidasi di udara dengan memakai

katalisator. Reaksinya terbentuk kesetimbangan :

2SO2(g) + O2(g) <==> 2SO3(g) + 45 k kal

Dahulu dipakai serbuk platina sebagai kontak. Tetapi sekarang

dipakai katalis V2O5 (Vanadium penta oksida) yang lebih murah.

Menurut kesetimbangan di atas, makin rendah suhunya makin

banyak SO3 yang dihasilkan. Akan tetapi, sama seperti

pembuatan amoniak pada suhu rendah reaksi berjalan lambat.

Dengan memperhitungkan faktor-faktor waktu dan hasil dipilih

suhu 400°C, dan hasilnya yang diperoleh pada suhu ini kira-kira

98%. Itulah sebabnya reaksi ini tidak perlu dilaksanakan pada

tekanan tinggi. Oleh karena gas SO2 agak sukar larut dalam air,

maka SO3 dilarutkan dalam H2SO4 pekat. Jadi pada pembuatan

H2SO4, bahan yang ikut digunakan juga

H2SO4 SO3 + H2SO4 H2S2O7

asam pirosulfat Asam pirosulfat kemudian disirami air :

H2S2O7 + H2O 2H2SO4

Adapun katalis yang digunakan dalam proses kontak ini yaitu :

Pt, V2Og, Fe2O3 (berupa padatan).

Langkah-langkah reaksi pada katalisator :

1. Difusi zat pereaksi ke permukaan zat padat

2. Absorpsi pada permukaan zat padat

3. Reaksi berupa reaksi permukaan

4. Desorpsi hasil (melepaskan) dari permukaan zat padat

5. Difusi akhir menjauhi permukaan padat.

Gangguan terhadap katalisator :

1. Adanya gas SO2 yang mengandung air

2. Gas SO2 yang mengandung debu

3. Gangguan mekanis yang terjadi karena reaksi eksoterm.

Karena terjadinya reaksi eksoterm, maka akan mengeluarkan

kalor yang dapat meleburkan katalis. Maka pada desain

reaktor diusahakan agar kalor menumpuk disatu tempat.

Perbandingan antara Proses Kamar Timbal dengan Proses Kontak

Keterangan Proses kontak Proses kamar timbal Konversi Biaya produksi 98,5 – 99 % 77 – 79%

Biaya produksi Rendah Tinggi

Kualitas produk Lebih pekat Kurang

Proses produksi Satu kali proses dalam

Meningkatkan

konsentrasi asam

Dua kali proses dalam

Meningkatkan

konsentrasi asam

Katalis Vanadium Pentoksida NO dan NO2

Setelah dibandingkan antara proses kontak dengan proses kamar

timbal, maka kebanyakan dari perancangan pabrik asam sulfat memilih Proses

Kontak dengan pertimbangan :

a. Konversi yang tinggi dan kualitas produk lebih pekat.

b. Biaya produksi lebih murah.

c. Umur katalis dapat mencapai 10 tahun dalam pemakaian normal.

d. Proses produksi satu kali proses dalam meningkatkan konsentrasi asam.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan Asam sulfat merupakan senyawa asam kuat, bersifat korosif

terhadap logam, oksidator kuat, juga merupakan zat dehidrator

karena bersifat Higroskopis. Senyawa ini mempunyai banyak

kegunaan antara lain sangat diperlukan dalam berhagai reaksi

kimia dan dalam beberapa proses pembuatan, proses baja,

memproses bijih besi dan bijih mineral, sintesa kimia, pemrosesan

air limbah dan penapisan minyak serta sebagai penunjang dalam

pupuk, bahan kimia, logam.

Reaksi hidrasi asam sulfat merupakan reaksi endoterm yang kuat.

Jika air ditambahkan asam sulfat maka air itu akan mendidih dan

akan menjadi bertambah asam. Hal ini diakibatkan perbedaan isi

pada keduanya. Air kurang pada berbanding asam untuk terapung

di atas asam. Reaksi ini boleh dianggap sebagai Pembentukan Ion

Hidronim, seperti reaksi di bawah ini :

H2SO4 + H2O H3O+ + HSO4

Disebabkan Asam Sulfat bersifat mengeringkan, asam sulfat

merupakan asam pengering yang baik dan digunakan dalam

pengolahan kebanyakan buah-buah kering.

Apabila SO3 ditambah dengan asam sulfat maka akan membentuk

H2S2O7. Ini dikenal sebagai asam sulfat fuming/oleum/jarang-

jarang sekali disebut asam nhordausen.

Di atmosfir zat ini termasuk salah satu bahan kimia yang

menyebabkan hujan asam. Asam sulfat dipercaya pertama kali

ditemukan di Iran oleh al.-razi pada abad ke-9.

DAFTAR PUSTAKA

http://www.infoplease.com/ce6/sci/A0861350.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Sulfonate

http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_sulfat

http://www.petrokimia-gresik.com/chemical_product.asp