Asam Sulfat

Mahasiswa berikut, harap ke depan kelas....

1. Ogi budiantoro 140210110013

2. Ai Musfah Nurul Ihsaniyah 140210110019

3. M Luthfy Abdillah 140210110063

4. M Fian octavian 140210110076

5. Rudi Satya Handika 140210110082

PRODUKSI ASAM SULFAT DENGAN PROSES KONTAK

SKALA INDUSTRI

D I S U S U N O L E H :

1 . O G I B U D I A N T O R O 1 4 0 2 1 0 1 1 0 0 1 3

2 . A I M U S F A H N U R U L I H S A N I Y A H 1 4 0 2 1 0 1 1 0 0 1 9

3 . M L U T H F Y A B D I L L A H 1 4 0 2 1 0 1 1 0 0 6 3

4 . M F I A N O C T A V I A N 1 4 0 2 1 0 1 1 0 0 7 6

5 . R U D I S A T Y A H A N D I K A 1 4 0 2 1 0 1 1 0 0 8 2

Asam sulfat (H2SO4) merupakan asam mineral (anorganik) yang kuat. Zat ini larut dalam air pada semua perbandingan. Asam sulfat mempunyai banyak kegunaan dan merupakan salah satu produk utama industri kimia. Berwujud 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 10,31oC dan titik didih pada 336,85oC tergantung kepekatan serta pada temperatur 300oC atau lebih terdekomposisi menghasilkan sulfur trioksida.

PENGERTIAN

KEGUNAAN

Asam sulfat merupakan komoditas kimia yang sangat

penting. 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. Asam sulfat penting sekali terutama dalam

produksi: Pupuk, Kilang minyak, Serabut buatan,

Bahan kimia industri, Plastik, Farmasi, Baterai, Bahan

ledak, Semikonduktor, Karet sintetis dan alami, Cat

dan pigmen, Kertas dan pulp

PEMBUATAN

Salah satu metode yang digunakan saat ini dalam

pembuatan asam sulfat adalah proses kontak.

Proses kontak pertama kali ditemukan pada tahun

1831 oleh Peregrine Philips, seorang negarawan

Inggris, yang patennya mencakup aspek-aspek 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%.

PEMBUATAN

Proses kontak sekarang telah banyak mengalami

penyempurnaan dalam rinciannya dan dewasa ini

telah menjadi suatu proses industri yang murah,

kontinyu dan dikendalikan otomatis.

Skema Reaksi

Proses kontak tediri dari 3 tahap:

1. Pembentukan SO2

Sulfur dilelehkan pada suhu 140oC, kemudian disaring untuk

menghilangkan pengotor, lalu di tambahkan kapur untuk mengurangi

keasamanya, sehingga mengurangi korosifitasnya.

Lelehan itu di pompa menuju pembakar yang berisi udara, gas yang

keluar dari pembakar di jaga agar berada dalam rentang 8-9% v/v

sulfur dioksida. Dari reaksi eksotermik yang berlangsung dihasilkan suhu

sebesar 830oC, kemudian di saring. Kemudian sulfur dioksida dialirkan

melalui penyaring gas suhu tinggi untuk mengurangi kontaminasi abu.

Reaksi yang berlangsung adalah sebagai berikut :

S + O2 SO2 H = -300 kJ mol-1

2. Konversi SO2 menjadi SO2

SO2 dikonversi menjadi SO2 dengan cara direaksikan dengan oksigen

menggunakan suatu katalis. Reaksi tersebut digambarkan sebagai berikut:

SO 2 + O 2 SO2 H = -100 kJ mol-1

Reaksi terjadi dalam suatu konverter, reaksi terjadi dalam empat tahap, dimana

setiap tahapanya terdiri dari katalis padat yang dikenakan terhadap gas yang

melaluinya. Katalis yang digunakan adalah Vanadium Pentaoksida dan kalium

sulfat yang melekat pada suatu pendukung berpori yang terbuat dari silika,

memberikan permukaan yang luas untuk terjadinya reaksi.

Dalam hal ini V2O5 diyakini dapat meningkatkan laju reaksi

kimia secara keseluruhan dalam proses oksidasi SO2 menjadi

SO3, dan kemudian terjadi reoksidasi dalam aliran gas tersebut.

Reaksi terjadi secara eksotermik, konstanta kesetimbanganya

menurun seiring dengan meningkatnya suhu (sesuai dengan

prinsip Le Chatelier).

Pada awalnya, dalam proses ini digunakan platinum sebagai

katalis, namun karena mudah terkontaminasi oleh arsenik,

sehingga saat ini lebih banyak menggunakan katalis V2O5.

Selain itu, Proses kontak lebih ekonomis dibandingkan proses bilik

timbal.

Gambar diatas menjelaskan bahwa, suhu pada produksi harus dijaga

agar tetapberada pada selang suhu 400-500 oC. Pada suhu ini laju

reaksi berjalan maksimum, serta kesetimbangan konversi juga berada

dalam keadaan yang tinggi.

3. Pembentukan Asam Sulfat dari SO3

Pada tahap ini gas di alirkan pada menara penyerap, dimana SO3 diserap kedalam aliran Counter-Current dari asam sulfat 98-99 %.

Secara keseluruhan reaksi dapat dituliskan sebagai berikut :

SO3 + H2SO4 H2S2O7

dan

H2S2O7 + H2O 2H2SO 4

SO3 tidak langsung direaksikan dengan air untuk menghasilkan asam sulfat, namun dibentuk dulu menjadi Oleum dengan cara di larutkan pada aliran asam sulfat pekat. Ini di maksudkan agar asam sulfat yang dihasilkan dua kali lipat lebih banyak dibandingkan jika melalui embentukan kabut asam sulfat (SO3 yang direaksikan dengan air secara langsung). Proses mereaksikan SO3 dengan air juga akan menghasilkan panas yang sulit untuk dikontrol (130 KJ/mol). Selain itu sulit untuk memisahkan asam sulfat dari zat lainya seperti nitrogen.

Dalam mengalirkan asam sulfat pekat terhadap SO3 harus

diperhatikan agar kepekatan asam sulfat tetap berada pada

angka 98%, karena pada konsentrasi ini tekanan uap SO3

berada diatas tekanan uap asam sulfat minimum.

Pertimbangan kesetimbangan

Untuk memaksimalkan hasil

maka:

Digunakan oksigen berlebih

Tekanan tinggi (dengan

rasio 1,5:1)

Suhu rendah (karena reaksi

bersifat eksotermik)

Pertimbangan kinetik

Digunakan katalis

Suhu tinggi

Tekanan tinggi

(meningkatkan frekuensi

tumbukan seiring naiknya

konsentrasi)

Pertimbangan energi

Untuk mengurangi energi yang digunakan (begitu pula biaya):

Tekanan atmosfer ( alat untuk tekanan tinggi mahal)

Tidak menggunakan katalis, karena biaya mahal

Pemanasan dari reaksi eksotermik (pembakaran sulfur)

Kondisi

Tekanan gas antara 100 dan 200 kPa meningkatkan frekuensi tumbukan antara gas yang bereaksi dan meningkatkan produk. Serta tidak perlu menggunakan peralatan yang mahal.

Penggunaan oksigen berlebih

Katalis untuk meningkatkan reaksi

Suhu antara 400 - 500C