by

Sifat, Pembuatan dan Kegunaan Asam Sulfat

Asam sulfat disebut sebagai bahan kimia yang universal, atau bisa juga disebur raja kimia karena berbagai aplikasi dari asam sulfat sebagai bahan baku atau agen pengolahan. Asam sulfat merupakan bahan kimia yang paling umum digunakan di dunia dan digunakan di hampir semua industri seperti

H2SO4 dalam Kemasan
H2SO4 dalam Kemasan

Pupuk
Farmasi
Bensin
baterai mobil
pemutihan kertas
Sugar bleaching
Pengolahan air
agen sulfonasi
serat selulosa
manufaktur baja
pewarna
Intermediat asam amino
Regenerasi resin pertukaran ion

Asam Sulfat merupakan bahan kimia industri yang penting yang paling banyak digunakan dalam proses pembuatan berbagai barang melalui berbagai aplikasi. asam sulfat digunakan dalam industri pulp dan kertas untuk generasi klorin dioksida, memecah minyak bumi rantai panjang  dan penyesuaian pH. Di Inggris saja lebih dari satu juta ton asam sulfat dibuat setiap tahun, dengan tambahan 40 juta ton yang diproduksi di Amerika Serikat. produksi di seluruh dunia tahunan asam sulfat adalah berdiri di sekitar 180 juta ton.Asam sulfat adalah asam kuat, cairan berminyak cairan  mungkin terlihat jelas meskipun bentuknya berkabut. Asam sulfat pekat bertindak baik sebagai pengoksidasi dan agen dehidrasi. Asam sulfat tersedia di banyak kosentrasi mulai dari elektrolit kelas (33 persen berat) untuk baterai,  93 persen berat (66 deg Baume), 98 persen berat, dan 20-22 persen berat berasap oleum mengandung kelebihan terlarut sulfur trioksida. Kosentrasi yang paling sering dikirimkan adalah 93 persen berat.

Bila Terkena H2SO4 Bisa dikurangi efeknya denga air sebanyak-banyaknya dan sabun
Bila Terkena H2SO4 Bisa dikurangi efeknya denga air sebanyak-banyaknya dan sabun

Dalam lingkungan, asam sulfat merupakan konstituen dari hujan asam, karena dibentuk oleh oksidasi atmosfer sulfur dioksida di permukaan air. sulfur dioksida diudara dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar fosil yang mengandung sulfur seperti batubara dan minyak bumi

Asam sulfat pernah dikenal sebagai minyak vitriol, diciptakan oleh alkemis Arab abad ke-8  Jabir bin Hayyan. Kemudian iti dibuat oleh Johann Van Helmont di tahun 1600-an dengan distilasi destruktif vitriol hijau (besi sulfat) dan dengan membakar belerang. Belerang dengan sendawa (potasium nitrat) pertama kali digunakan untuk membuat asam sulfat di abad ke-17.

Pada pertengahan abad ke-17, John Roebuck telah menemukan proses ruang timbal yang digunakan oksida nitrogen sebagai oksidan. Proses kontak, dimana oksidasi sulfur dioksida ke sulfur trioksida dilakukan oleh oksigen (udara) berlebih sebagai katalis, pada awalnya dikembangkan sekitar tahun 1830 oleh Peregrine Phillips di Inggris.

Dalam produksi terbatas, pertambangan belerang atau sulfur mineral bearing  (pirit) adalah satu-satunya bahan baku. Proses bilik timbal kini telah hampir sepenuhnya digantikan oleh proses kontak dalam produksi industri asam sulfat. Sebagian besar asam sulfat yang dihasilkan oleh proses bilik timbal digunakan dalam pembuatan pupuk, karena asam sulfat yang dihasilkan relatif encer. Sebaliknya, proses kontak dapat membuat asam sulfat dengan setiap konsentrasi yang diinginkan.

Asam sulfat merupakan komoditas kimia yang sangat penting, dan memang, produksi asam sulfat suatu negara telah menjadi indikator yang cukup baik dari kekuatan industri untuk abad terakhir atau lebih. Berikut adalah beberapa meningkatnya jumlah penggunaan akhir dan aplikasi yang menggunakan asam sulfat

Bahan kimia pertanian
Aluminium Sulfat
Baterai
Kertas kaca
deterjen
Bahan peledak
pupuk
Bensin
Herbisida
Besi dan pengawetan baja
Bahan bakar jet
Minyak tanah
Industri Kulit
Minyak pelumas
Proses obat
Aditif minyak
Kertas
Rayon dan karet
Gula
Serat sintetis
Obat hewan
Regenerasi air pelembut
Pengolahan air
Pigmen kuning
Pabrik kimia

Sebagai senyawa kimia yang sangat penting, asam sulfat digunakan dalam proses pembuatan sejumlah bahan kimia terkenal termasuk asam klorida, asam nitrat, asam fosfat dan banyak bahan kimia industri lainnya.

Refining minyak

Proses pemurnian minyak mentah memerlukan penggunaan asam sebagai katalisator dan asam sulfat sering digunakan untuk tujuan ini. Hal ini digunakan dalam SAAU atau Sulfuric acid alkilasi Unit  Satuan.

Pengolahan logam

‘Pengasaman’ adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan pengolahan logam untuk menghilangkan kotoran, karat atau skala dari permukaan, seperti dalam pembuatan baja. Saat ini, penggunaan asam sulfat untuk tujuan ini telah menurun sedikit, Industr-industri sekarang lebih senang menggunakan asam klorida. Meskipun asam klorida lebih mahal daripada asam sulfat, asam klorida menghasilkan hasil yang lebih cepat dan meminimalkan hilangnya logam dasar selama proses pengasaman.

Pembuatan Rayon

Rayon tekstil terbuat dari serat selulosa yang berasal dari kayu. Selulosa ini dilarutkan dalam larutan Tetra Amine Tembaga (II) untuk menghasilkan cairan biru tebal yang kemudian disuntikkan ke asam sulfat untuk membentuk serat Rayon. Rayon dianggap tekstil semi-sintetik yang baik dan dapat menyaingi sutra untuk kain yang mahal dan berkimilau. Memang, kadang-kadang disebut sebagai ‘sutra seni’. Rayon ini mudah dicelup dan kain yang lembut, dingin dan halus. Namun, tidak seperti sutra, Rayon tidak melindungi panas tubuh sehingga sangat cocok untuk digunakan di negara-negara yang lembab dan panas.

Memproduksi Baterai Tipe Timbal Asam

Baterai unit timbal-asam merupakan baterai tipe tertutup yang digunakan dalam industri otomotif untuk mobil dan truk. Baterai unit timbal-asam tertutup ini merupakan baterai tipe diciptakan pada tahun 1859 oleh Oarng Prancis Gaston Plant. Asam sulfur digunakan dalam bentuk encer untuk bertindak sebagai electrolye untuk memungkinkan aliran elektron antara pelat dalam baterai. Asam Sulfat digunakan dengan cara ini biasa disebut Acid Battery. Hal ini dapat bervariasi dalam kekuatan sesuai dengan produsen baterai tetapi pada umumnya antara 28 sampai 32 persen atau antara 4,2-5 Molar.

Panen kentang

Petani kentang mempekerjakan kontraktor spesialis untuk menyemprot ladang mereka dari kentang sebelum panen sehingga puncak hijau mati kembali dan menghitamkan dalam satu atau dua hari. Hal ini membantu untuk mengeringkan batang dan mencegah mereka dari menjadi kusut dalam peralatan panen. Metode yang biasa penyemprotan puncak kentang dengan larutan asam sulfat.

Pembuatan Obat

Obat kemoterapi yang digunakan untuk mengobati berbagai jenis kanker. Sel-sel kanker lebih sensitif terhadap kerusakan DNA dari sel normal sehingga sel-sel kanker pengobatan kemoterapi dihancurkan dengan cara merusak DNA mereka. Proses ini dikenal sebagai alkilasi DNA dan jenis obat yang dikenal sebagai alkylating agen antineoplastik digunakan. Asam sulfur digunakan dalam proses pembuatan obat tersebut

Pembuatan Asam Sulfat Skala Industri

Pembuatan asam sulfat secara industri dilakukan melalui tiga tahapan antara lain

1. Ekstraksi belerang

Sumber dari belerang paling banyak berasal dari recovery gas alam dan minyak. Minyak dan gas alam banyak mengandung senyawa sulfur, baik dalam bentuk organik maupun hidrogen sulfida yang kedua senyawa tersebut harus dihilangkan sebelum minyak bumi digunakan sebagai bahan bakar atau bahan baku kimia. Sumber penting lain dari sulfur adalah belerang dioksida dari pemurnian logam. Banyak bijih logam mengandung sulfida dan dipanaskan untuk membentuk oksida sebagai sulfur dioksida, misalnya, dalam pembuatan timbal

Logam lainnya yang diproduksi dari bijih sulfida adalah tembaga, nikel dan seng. Di seluruh dunia sekitar 35% belerang diperoleh dari sulfur dioksida yang berasal dari pemanasan bijih sulfida dan ini terus meningkat, pada umumnya pabrik-pabrik melepaskans sulfur dioksida ke atmosfer dan didaur ulang sebagai asam sulfat. Secara khusus, China membuat sebagian besar asam sulfat dari pirit, yaitu bijih besi sulfida. Asam sulfat juga diperoleh dari amonium sulfat, produk samping dalam pembuatan poli (metil 2-methylpropenoate) dan juga dari daur ulang asam sulfat yang telah di gunakan.

2. Konversi belerang ke Belerang dioksida

Jika bahan bakunya adalah belerang sulfur, maka terlebih dahulu harus dikonversi menjadi belerang dioksida. Belerang cair disemprotkan ke tungku dan dibakar dalam ledakan udara kering pada sekitar 1300 K. belerang akan terbakar yang ditandai dengan warna api biru

Udara yang berlebih terdiri 10-12% sulfur dioksida dan 10% oksigen. Gas-gastersebut sangat panas dan begitu juga melewati penukar panas (waste heat boiler).

Gas didinginkan sampai sekitar 700 K dan air di pipa boiler sekitarnya diubah menjadi uap. Dalam pembuatan satu ton asam sulfat, diproduksi satu ton uap tekanan tinggi.

3. Konversi dari belerang dioksida ke sulfur trioksida (Proses Kontak)

Sebuah pabrik khas berisi satu saluran silinder yang bertindak sebagai fixed bad reactor dengan empat tempat bed dipisahkan dengan katalis atau yang dikenal sebagai konverter, kemudian dipanaskan sampai 700 K, sebagai saluran untuk keluarnya belerang oksida dan udara

Katalis, vanadium (V) oksida pada silika umumnya dalam bentuk pelet kecil, dan ditambahkan cesium sulfat pada permukaanya (Gambar bawah). Fungsi cesium sulfat ini adalah untuk menurunkan titik leleh vanadium (V) oksida sehingga cair pada 700 K.

Katalis Vanadium (v) oksida digunakan untuk pembuatan asam sulfat (Gb.Holdor topse)

Gambar diagram proses kontak dapat dilihat pada gambar berikut, Sebuah diagram alir Proses Kontak. Seperti ditunjukkan di atas, itu adalah reaksi eksotermis sehingga, untuk hasil yang memuaskan dari sulfur trioksida (di atas 99,5% diperlukan konversi), digunakan suhu rendah agar seekonomis mungkin. Dengan demikian, panas dipindahkan dengan melepaskan gas dari setiap bed dengan menggunakan penukar panas. Sulfur trioksida yang dihasilkan dipindahkan antara bed ketiga dan keempat dan mengalir ke tahap selanjutnya, yaitu konversi sulfur trioksida untuk asam sulfat.

Namun, sejumlah kecil sulfur dioksida tidak dikonversi dan melewati  keempat katalis bed dan menghasilkan gas, terutama sulfur trioksida yang mengalir ke tahap berikutnya.

Proses kontak pada pembuatan asam sulfat

Gb.Mike Sellars

4. Konversi dari sulfur trioksida untuk asam sulfat

Belerang trioksida yang terbentuk dari bed ketiga (dan sejumlah kecil dari bed keempat) sekarang dikonversi ke asam sulfat. Sulfur trioksida bereaksi dengan air dan reaksi dapat dinyatakan sebagai:

Reaksi Pembuatan asam sulfat

Namun, air itu sendiri tidak dapat digunakan untuk penyerapan karena ada kenaikan suhu yang besar, dan terbentuk kabut asam sulfat, yang sulit untuk di tangani. Sebaliknya, digunakan asam sulfat dengan konsentrasi sekitar 98%. kemudian disimpan pada konsentrasi tersebut dengan penambahan air dan penghilangan asam pada konsentrasi ini

Untuk menjaga suhu di sekitar 400 K, panas dihilangkan dengan penukar panas, seperti gambar di bawah

Proses Pembuatan asam sulfat

Gas yang tidak diserap mengandung sekitar 95% nitrogen, 5% oksigen, dan sisa sulfur dioksida. Aliran gas disaring untuk menghilangkan sisa kabut asam sulfat dan dikembalikan ke atmosfer dengan menggunakan cerobong tinggi.

Comment

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.