Jumat, 30 November 2012

INDUSTRI SODA




Membicarakan tentang soda yaitu Natrium Hidroksida , karena pada proses pembuatan soda ini akan menghasilkan hasil samping Cl2 yang merupakan bahan baku kaporit.
A.      GARAM DAPUR
Di dalam industry , garam dapur dapat digunakan untuk pembuatan kaostik soda , soda abu
Garam dapur terdapat di :
-  Dalam laut
-  Di dalam sumber –sumber air garam
-  Dalam garam buatan atau stone salt ; garamnya disebut garam tambang  terpendam  atau disebut mine solt .
Sifat-sifat :
-          NaCl berupa Kristal yang berwarna putih berbentuk kubus
-          NaCl mudah larut dalam air
-          Sifatnya higrokospis disebabkan adanya campuran MgCl2
-          BM  = 58,5
-          Titik didih     = 1413oC
-          Titik lebur    =  800, 4 oC
1.       Bahan baku :
Brine ( larutan garam ) dari sumur garam
2.       Proses pembuatan garam
                Gambar 1            Diagram alir pembuatan garam dari brine









Uraian
                Pembuatan NaCl secara vacuum pan yaitu brine (larutan garam dimasukkan dalam penguapan untuk diupkan lalu ditampung dalam tangki kemudian dimurnikan dan disaring . Yang sudah bersih berkadar 99,5.
Kualitas NaCl  garam Madura 94,91
CaSO4 garam Madura 1,24
Kegunaan
-          Sebagai bahan pengawet makanan
-          Dalam industry keramik dipakai sebagai campuran bahan glasir
-          Dicampur dengan es batu sebagai campuran pendinginan

B.      SODA KOSTIK

Natrium hidroksida dan khlor dapat bersama-sama dengan menggunakan cara elektrolisis dari larutan NaCl.
NaOH    : larutan benda padat putih seperti lilin mudah larut dalam air dan bersifat higroskopis.
-          Mudah mengikat karbon dioksida membentuk Na2CO3
-          Merusak kulit
-          BM = 40
-          Titik didih = 1390oC
-          Titik lebur = 318, 4oC
Cl2   :      -       gas yang berwarna hijau kuning , berbau rangsang dan beracun
-          Dapat lariut dalam air menjadi air khlor
-          BM = 71
-          Titik didih     = - 34,6oC
-          Titik lebur     =  - 101,6oC
Bahan baku  : NaCL
Pembuatan proses
Pembuatan NaOH dapat dilakukan dengan cara elektrolisis NaCl. Elektrolisis ini ada 3 macam :


a.       Sel diafragma
b.      Sel mercury
c.       Sel membrane
Sel diafragma
Diafragma merukan selaput tipis yang terbuat dari kumpulan asbes yang erfungsi memisahkan katoda dan anoda . Katodanya digunakan kawat besi dan anodanya dari karbon. Sel ini bekerja dengan menggunakan listrik sebesar 3-4,5 volt. NaOH yang dihasilkan sekitar 10-12% .
Gambar 2       skema sel diafragma















Uraian :
Air asin dimasukkan pada suhu 90-95oC dimasukkan dalam ruang antara katoda melalui sebah pipa yang disediakan pada posisi dalam  ring anoda. Bersama elektrolisis berlangsung, klor yang terjadi  pada anoda dikmpulkan yang kemudian dikeluarkan. Hidrogen yang terbentuk pada sisi luar diafragma kertas asbes pada permukaan katoda diknpulkan. Sisa ion hidroksida dan ion natrium yang merupakan penyusun kostik soda tinggal hingga membentuk cairan kostik.
SEL MERCURY
Mercury (Hg) dipakai selain berfungsi  sebagai katoda juga sebagai pengikat Na yang bebas menjadi amalgam (NaHg)  , selanjutnya bila ditambah air akan menjadi NaOH
Gambar 3 diagram alir pembuartan soda kaostik dengan mercury












Uraian
Larutan NaCl (brine) dimasukkan dalam sel pada suhu 65oC dengan dialiri listrik ( arus searah) maka akan terjadi elektrolisis  yang   reaksinya sbb;

NaCl                       Na+  +   Cl
Anoda :     2Cl-             Cl2  + 2e
Katoda   :  Na+  + e           Na
                     Na     + Hg               NaHg
                    2 NaHg    +   2 H2O            2 NaOH   + H2   +  Hg
Jadi reaksi total akan terjadi :
       2 NaCl   +   2 H2O              NaOH    + H2    + Cl 2

Amalgam  yang tejadi akan dimasukkan dalam pengurai untuk direaksikan dengan H2Omaka akan terjadi NaOH . Hasil elektrolisis dengan katoda Hg didapatkan NaOH 50%.

SEL MEMBRAN
Pada prinsipnya sama dengan sel diafragma hanya diganti membrane dalam pemakaian listrik lebih efisien .

Keguanaan :
NaOH   :
- untuk membuat hidrtoksida lain
-          Untuk membuat sabun , sutra tiruan
-          Untuk mengkilapkan kapsas
Cl2   :
-          Sebagai bahan penglantang (obat pemutih )
-          Sebagai obat pemusnah hama
-          Untuk bahan pembuat kapur khlor

KAPORIT
Sifat  :
-          Kaporit bersifat pengoksidasi
-          Mr   = 147
-          Larut dalam air
Bahan baku :
-          Gas khlor
-          CaO
-           Air
Proses pembuatan kaporit
Pembuatan kaporit dengan cara mengalirkan gas khlor ke dalam susu kapur sampai jenuh kemudian laruatn ini diuapkan sehingga Ca(OCl)2 akan menghablur
Reaksi yang terjadi :
2 Cl2    +    2 Ca(OH)2                        CaCl2        +   Ca(OCl)2       + H2O
Ca(OH)2     + Cl 2                                Ca(OCl)2      +   H2
Kegunaan :
Sebagai penglantang
ASAM KHLORIDA
Sifat :
-          HCl adalah gas yang tak berwarna , berbau rangsang dan berasap
-          Pada suhu tinggi mudah bereakdi dengan Zn, Cd, dan Hg
-          Dengan amoniak membentuk NH4Cl
-          Mr = 36,5
-          Titik didih  = - 85 oC
-          Titik leleh  =  -111 oC
Bahan baku : NaCl dan H2SO4
Proses pembuatan HCl

Gambar 4      diagram alir pembuatan HCl














Uraian   :
H2SO4  dan NaCL 100 %   dimasukkan dalam reactor , maka pada suhu kamar akan terjadi reaksi :
NaCl    +   H2SO4                                 HCl    +  NaHSO4
Pada suhu yang panas  akan terjadi reaksi
2 NaCl    +   H2SO4                              2 HCl      +  Na2SO4
Garam yang terbentuk ditampung di bawah dan HCl yang terjadi  didinginkan dan di reaksikan dengan H2O hingga terbentukasam khlorida.
Kegunaan
-          Diunakan sebagai air patri pada logam-logam yang akan di patri
-          Untuk analisa  dalam laboratorium
-          Membersihkan porselin sebagai bahan baku dengan campuran bahan lain
-          Membersikan karat pada industry baja.
SODA  ABU
Soda abu (Na2CO3)  cara pembuatannya ada dua macam cara yaitu proses Le Blanch dan proses Solvay.
Proses le Blanch jarang digunakan karena melalui beberapa tahap reaksi dan berbelit-belit .
Sifat-sifat
-          Dapat larut dalam air dan bersifat basa
-          Hablur soda melepuh di udara
-          Mr    =  106
-          Titik lebur    = 851 oC
-          Titik didih     =  terurai
Bahan baku
Garam dapur, batu kapur dan arang





Proses pembuatan soda abu secara Solvay
Gambar 5     diagram alir pembuatan soda abu















Uraian
Pada proses pembautan Na2CO3 secara Solvay akan terjadi reaksi ;
1.       CaCO3                                                                           CaO       +     CO2
2.       C       +    O2                                                                   CO2        +      Q
3.       CaO    +  H2O                                                                Ca(OH)2       +    Q  
4.       NH3     +     H2O                                                           NH4OH         +   Q
5.       2 NH4OH     +   CO2                                                     (NH4)2CO3    +   H2O   +    Q 
6.       (NH4)2CO3   +   CO2   +   H2O                                  2NH4HCO3
7.       NH4HCO3      +   NaCl                                                 NH4Cl       +    NaHCO3
8.       2 NaHCO3                                                                     Na2CO3   +   CO2   + H2O
9.       2 NH3Cl    +    Ca(OH)2                                              2 NH3    +   CaCl2   +  2 H2O
Jadi persamaan dari proses keseluruhan dapat ditulis :
                CaCO3     +    2NaCl                        Na2CO3    +    CaCl2
- NaCl jenuh dialirkan ke absorber bersama-sama dengan CO2 dan NH3 maka akan terjadi reaksi no: 4,5,6. Reaksi ini berlangsung pada suhu 40-50 ⁰C supaya penyerapan sempurna. Karena reaksi eksoterm, maka perlu pendinginan untuk menjaga suhu reaksi.
- Hasil larutan dan sisa gas dari reaksi dikeluarkan lewat bawah absorber untuk dialirkan ke menara karbonatasi dari puncak.
- Pada menara ini akan terjadi reaksi no: 7 pada suhu 25-60 ⁰C dan tekanan 2-3 atm disamping itu juga terbentuk reaksi no: 5,6 (reaksi penyempurnaan).
- Hasil reaksi berupa lumpur NaHCO3 dialirkan ke dalam saringan untuk memisahkan padatan NaHCO3 dari larutannya.
- NaHCO3 dikeringkan dalam kalsinator di sini terjadi reaksi no: 8. Karena reaksi bersifat endoterm, maka perlu energi yang diberikan dari bahan bakar.
- Soda abu yang terbentuk didinginkan ke menara pemulihan untuk membebaskan NH3 dan Ca(OH)2.
- Slury ini bagian terbesar mengandung NH4Cl 195 gr/lt.
  Reaksi :
                NH4Cl   +   Ca(OH)2                           CaCl2   +   NH4OH
                NH4OH                            NH3   +   H2O
 

Bila ada NH4HCO3, NaHCO3, (NH4)2CO3 akan terurai
  Reaksi :
                NH4HCO3                            NH3  +  H2O  +  CO2
                2NaHCO3                            Na2CO3  +  H2O  +  CO2
-Larutan buangan CaCl2 dari hasil analisa mengandung
                CaCl2 : 90 – 95 gr/lt
                NaCl : 40 – 45 gr/lt dan sedikit Na2CO3, CaCO3
                NH3 : 6 – 12 ppm
-Sumber Ca(OH)2 dan CO2 berasal dari pembakaran batu kapur dan C, reaksi no: (1), (2), (3).
-Kemurnian Na2CO3  99,8%
Kegunaan:
-          Untuk bahan pencuci
-          Untuk industri kaca dan sabun
-          Untuk melunakan air sadah

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar