belerang n sulfat fix new
DESCRIPTION
mdfmdjTRANSCRIPT
-
5/25/2018 Belerang n Sulfat Fix New
1/29
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Asam sulfat 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. Produksi
dunia asam sulfat pada tahun 2001 adalah 165 juta ton, dengan nilai
perdagangan seharga US$8 juta. Kegunaan utamanya termasuk pemrosesan
bijih mineral, sintesis kimia, pemrosesan air limbah dan pengilangan minyak.
Keberadaan asam sulfat murni yang tidak diencerkan tidak dapat ditemukan
secara alami di bumi oleh karena sifatnya yang higroskopis. Walaupun
demikian, asam sulfat merupakan komponen utama hujan asam, yang terjadi
karena oksidasi sulfur dioksida di atmosfer dengan keberadaan air (oksidasi
asam sulfit). Asam sulfat terbentuk secara alami melalui oksidasi mineral
sulfida, misalnya besi sulfida. Air yang dihasilkan dari oksidasi ini sangat
asam dan disebut sebagai air asam tambang. Air asam ini mampu melarutkan
logam-logam yang ada dalam bijih sulfida, yang akan menghasilkan uap
berwarna cerah yang beracun.
Asam sulfat diperoleh dari pembakaran sulfur dan absorbsi gas yangdihasilkannya (SO3) dalam air
S + O2 SO2
SO2 + O2 SO3
SO3 + H2O H2SO4
Asam sulfat diproduksi di atmosfer bagian atas Venus dari karbon dioksida,
sulfur dioksida, dan uap airsecara fotokimia oleh cahaya matahari. Walaupun
-
5/25/2018 Belerang n Sulfat Fix New
2/29
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.
Asam sulfat merupakan bahan kimia yang banyak digunakan sebagai bahan
baku dan bahan penolong dalam berbagai industri, Terdapat berbagai jenis
konsentrasi asam sulfat yang digunakan untuk berbagai keperluan industri,
sehingga perkembangan pemakaiannya dapat merupakan indikator bagi
perkembangan peridustrian disuatu negara. Oleh karena itu, Untuk
mengetahui lebih lanjut mengenai industri asam sulfat dan belerang dibuatlah
makalah ini.
1.2 Perumusan Masalah
1. Bagaimana proses pembuatan Belerang dan Asam Sulfat?2. Apa kegunaan produk?3. Bagaimana dampak dan bahaya produk?
1.3 Tujuan
1. Mengetahui proses pembuatan Belerang dan Asam Sulfat2. Mengetahui kegunaan produk dalam industri3. Mengetahui dampak dan bahaya produk
1.4 Manfaat
Mengetahui Industri Asam Sulfat dan Belerang
-
5/25/2018 Belerang n Sulfat Fix New
3/29
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Belerang
2.1.1 Sejarah Belerang
Belerang mempunyai sejarah yang tidak kalah tua dari bahan kimia
manapun dan telah berkembang dari bahan kuning menjadi suatu bahan
yang sangat bermanfaat dalam peradaban modern. Dalam upacara-
upacara praperadaban, bahan ini dibakar untuk mengusir roh-roh jahat
dan bahkan pada masa itu pun uapnya sudah digunakan untuk
memutihkan kain dan jerami. Selama bertahun-tahun, sebuah perusaan
Perancis memonopoli perdagangan belerang dunia dengan menguasai
sumber penting yang terdapat di Sisilia. Mungkin karena harganya
sangat tinggi dan mungkin karena di Amerika banyak terdapat pirit,
penggunaan belerang di Amerika Serikat sedikit sekali sebelum tahun
1914. Walaupun belerang ditemukan di daerah Teluk Meksiko di
Amerika Serikat pada tahun 1869, bahan itu sukar ditambang karena
adanya lapisan penutup yang terdiri dari pasir hanyut. Sebelum tahun
1914, di Amerika Serikat membuat sebagian besar dari kebutuhan asam
sulfatnya dari pirit yang diimpor maupun pirit dalam negeri, serta dari
sulfur dioksida. Penambangan belerang di Texas dan Louisiana dengan
proses Frasch berkembang sejak tahun 1914, sedemikian rupa sehingga
kemudian merupakan sumber terbesar bagi pemenuhan kebutuhan
dalam negeri Amerika Serikat dan masuk ke pasar dunia. Pada tahun-
tahun terakhir ini, sumber utama untuk pembuatan belerang unsur
adalah H2S yang merupakan hasil sampingan dari desulfurisasi gas
bumi asam (artinya mengandung belerang) dan minyak bumi asam.
Kanada, Perancis, dan Amerika Serikat adalah megara-negara penghasil
belerang pulihan yang terbesar.
Pada tahun 1980, produksi belerang dunia, dalam segala bentuknya,
berjumlah 54,6 x 106 t1a (100kg) diantara 26,2 persen diproduksi
-
5/25/2018 Belerang n Sulfat Fix New
4/29
dengan cara Frasch, 32,2 % merupakan hasil pulihan, 5,5% belerang
unsur lainnya, dan 36,2% didapat dari sumber-sumber bukan unsur
seperti pirit dan gas pabrik logam.
2.1.2 Sifat dan Sumber Belerang
Sifat BelerangBelerang atau sulfur adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang
memiliki lambang S dan nomor atom 16. Belerang merupakan unsur
non-logam yang tidak berasa. Belerang, dalam bentuk aslinya, adalah
sebuah zat padat kristalin kuning. Belerang adalah unsur penting untuk
kehidupan dan ditemukan dalam 2 asam amino.
Sulfur (S) : berat atom 32,07, Titik leleh 112,8oC (rhombik), 119,0oC
(monoklin), Titik didih 444,6oC
Sumber Belerang
http://2.bp.blogspot.com/-0IelRea3NOI/Up61hzeJ8UI/AAAAAAAAATE/AkAjqKH2ZaU/s1600/250px-Sulfur-sample.jpg -
5/25/2018 Belerang n Sulfat Fix New
5/29
Belerang merupakan salah satu bahan dasar yang paling penting dalam
industri pengolahan kimia. bahan ini terdapat di alam dalam wujud bebas
dan dalam keadaan senyawa pada bijih-bijih seperti pirit(FeS2),
sfalerit(ZnS) dan kalkopirit(CuFeS2) dan juga terdapat di dalam minyak
bumi dan gas bumi(sebagai H2S).
Sebagai bahan baku digunakan sulfur, yang dapat diperoleh dari sulfur
alam (penambangan) 56%, dari senyawa-senyawa sulfur seperti
pyrite(FeS2) atau batuan sulfida/ sulfat lainnya 19%, dan dari gas
buangan industri minyak bumi/ batu bara (H2S, SO2) 25%. 70-85% dari
produksi sulfur tersebut digunakan untuk pembuatan asam sulfat.
Penambangan belerang di lakukan di gunung berapi. Di Indonesia
penambangan belerang dilakukan di gunung Talagabodas, Kawah Ijen,
Gunung Welirang, gununng Dieng, dan Gunung Tangkupan Perahu.
2.1.3 Proses Pengambilan Belerang
Proses pengambilan belerang dari alam dapat dilakukan dengan beberapa
cara, berikut ini.
a. Pengambilan sulfur alamiah dari deposit di dalam tanah (proses frasch)
Dasar pengambilan sulfat pada proses ini adalah pencairan S di bawah
tanah/laut dengan air panas, lalu memompanya ke atas permukaan bumi
menggunakan 3 pipa konsentris 6, 3 dan 1.
-
5/25/2018 Belerang n Sulfat Fix New
6/29
Air panas 3250 C, 250 psi, dipompakan kedalam batuan S melalui bagian pipa
6, sehingga S akan meleleh (2350 F). Lelehan S yang lebih berat dari air masuk
kebagian bawah antara pipa 3 dan 1, dan dengan tekanan udara yang
dipompakan melalui pipa 1, air yang bercampur dengan S akan naik keatas
sebagai crude S, untuk kemudian menjadi crude bright atau refined S.
Proses ini dilakukan di Gulfcoast (USA), kapasitas 500-800 ton/hari, ke dalam
500-1500 ft, dan pemakaian air 4-6 ton/ton belerang.
b. Pengambilan sulfur alamiah dari deposit gunung berapi (Indonesia)
Deposit S digunung berapi dapat berupa batuan, lumpur sidemen atau lumpur
sublimasi, kadarnya tidak begitu tinggi (30-60%) dan jumlahnya tidak begitu
banyak (600-1000 juta ton, total).
Di gunung Talagabodas didapat dalam bentuk lumpur dengan kadar S 30-70%
dan jumlah deposit 300 juta ton. Tempat-tempat lainnya adalah kawah Ijen,
gunung Welirang, gunung Dieng, dan gunung Tangkuban Perahu.
Untuk pemanfaatan sumber ala mini diperlukan peningkatan kadar S terlebih
dahulu, anatara lain dengan cara flotasi dan benefication process dengan cara
pemanasan. Dalam flotasi dilakukan penambahan air dan frother sehingga S
http://2.bp.blogspot.com/-bcItKjf4bQM/Up62d-r5dsI/AAAAAAAAATU/QO3ZkUQv6fU/s1600/frasch_diagram.gif -
5/25/2018 Belerang n Sulfat Fix New
7/29
akan terapung dan dapat dipisahkan. Sedangkan dalam benefication process S
setelah ditambahkan air dan reagen-reagen dipanaskan dalam autoclave selama
- jam pada 3 atm, sehingga partikel kecil S terkumpul, kemudian dilakukan
pencucian dengan air untuk menghilangkan tanah, lalu dipanaskan kembali
dalam autoclove sehingga terpisah sebagai lapisan S dengan kadar 80-90%.
c. Pengambilan sulfur dari gas buang
Belerang diperoleh dari flue gas asal pembakaran batu bara atau pengilangan
minyak bumi yang tidak boleh dibuang ke udara Karena dapat menimbulkan
pencemaran udara. Gas-gas tersebut terlebih dahulu diabsorbsi dengan
menggunakan etanolamin dan sebagainya, kemudian dipanaskan kembali untuk
mendapatkan gasnya kembali untuk diproses lebih lanjut.
Dewasa ini, makin banyak hidrogen sulfida yang disingkirkan dari
pemurnian gas bumi asam, gas tanor kokas dan gas kilang minyak
dengan cara melarutkannya di dalam larutan kalium karbonat atau
etanolamina, diikuti dengan pemanasan untuk regenerasi. Hidrogen
sulfida yang dihasilkan dengan cara ini dibakar untuk membuat sulfurdioksida guna menghasilkan asam sulfat. Namun, sebagian besar di
antaranya dikonversi menjadi belerang unsur melalui berbagai modifikasi
proses Claus, yang reaksinya adalah sebagai berikut :
H2S(g) + O2(g) SO2(g) + H2O(g) H = -518,8 kJ (1)
Fe2O3
SO2(g) + 2H2S(g) 3S(l) + H2O(g) H = -142,8 kJ (2)
Penggunaan proses ini dilukiskan pada Gambar 2. Peraturan pencemaran
udara mensyaratkan konversi minimum 98 persen, provinsi Alberta di
Kanada bahkan menghendaki konversi 99,5 persen. Untuk dapat
memenuhi persyaratan baru ini, telah dikembangkan proses untuk
membersihkan sisa-sisa belerang dari gas sisa pabrik pemulihan. Salah
satu proses yang digunakan untuk mengolah gas sisa itu terlihat pada
-
5/25/2018 Belerang n Sulfat Fix New
8/29
Gambar 2 kira-kira separuh sari total produksi belerang-unsur dunia
dibuat melalui pengolahan gas.
Sumber belerang lain yang ada atau yang potensial adalah gas tanur
kokas dan minyak bumi sintetik yang berasal dari pasir ter dan minyak
serpih. Pabrik-pabrik pengolahan pasir ter dan minyak serpih sekarang
sudah beroperasi di Kanada dan Brazil. Dari batu bara dewasa ini masih
sedikit belerang yang dipulihkan. Tetapi usaha-usaha yang dilakukan
akhir-akhir ini untuk mengurangi emisi sulfur dioksida melalui
pengembangan, bahan bakar bersih batu bara, diperkirakan akan
menghasilkan sejumlah besar belerang di masa datang. Teknologi
pembersihan batu bara dapat mengeluarkan sekitar separuh dari belerang
yang terkandung dalam batu bara, tetapi belerang organik hanya dapat
disingkirkan dengan proses gasifikasi likuefaksi dan hidrogenasi.
Beberapa proses ini sekarang masih dalam tahap pengembangan. Bila
menggunakan bahan bakar yang mengandung belerang, sulfur
dioksidanya harus disingkirkan dengan metode pembersihan gas
cerobong, atau dengan teknik pembakaran yang dirancang khusus untuk
menyingkirkan belerang pada waktu pembakaran.
-
5/25/2018 Belerang n Sulfat Fix New
9/29
Lokasi Suhu C Lokasi Suhu C
1 1049 6 166
2 379 7 208
3 149 8 224
4 258 9 133
5 332 10 538
Gambar 2. Unit pemulihan belerang jenis Claus di parbik Okotoks
d. Pengambilan sulfur dari batuan sulfida/sulfatBerhubung dengan adanya peraturan pencemaran udara yang ketat,
banyak pabrik asam belerang yang dibangun untuk menyingkirkan dan
memanfaatkan SO2 yang terdapat di dalam gas yang keluar dari
pemanggangan bijih-bijih sulfida, peleburan bijih, dan pembakaran asam
bekas pakai dan lumpur asam dari pengilangan minyak. Kadang-kadang
sulfur dioksida cair lebih disukai sebagai produk dari sumber ini
Kemampuan pemulihan belerang pada pabrik peleburan tembaga yag
konvensional sangat terbatas karena bagian-bagian gas keluarannya ada
yang mengandung sulfur dioksida terlalu rendah, sehingga pembuatan
asam sulfat dari gas ini tidak ekonomis. Peleburan dengan tanur listrikatau cara kilat dapat menghasilkan sulfur dioksida dalam konsentrasi
lebih tinggi, sehingga memungkinkan pemulihan belerang unsur atau
asam sulfat dari sini.
Diantara proses-proses untuk pemulihan belerang unsur dari pirit adalah
proses peleburan-kilat Outokumpu, proses Orkla dan proses Noranda.
Dewasa ini hanya proses Outokumpu yang masih beroperasi secara
komersial. Peleburan kilat Outokumpu, serta peleburan kontinu
Umpan gas asam (191.000 std m3/hari, 38OC)
terdiri dari 75,1 % H2S 24,7% CO2dan 0,2% hidrokarbon
-
5/25/2018 Belerang n Sulfat Fix New
10/29
Mitsubishi dan Noranda, juga digunakan untuk melebur bijih tembaga
secara kontinu. Proses ini menghasilkan gas yang mengandung sulfur
dioksida cukup tinggi untuk pembuatan asam sulfat.
Pada dewasa ini, bijih-bijih pirit dan seng sulfida biasanya dipanggang
dalam unggun fluidisasi, walaupun ada beberapa pemanggang kilat dan
pemanggang tungku berganda yang masih beroperasi. Lumpur asam dari
pengilangan minyak juga telah berhasil diregenarasi dan menghasilkan
asam sulfat daur ulang yang bersih. Pemulihan belerang dari gas
cerobong pada pabrik-pabrik pembangkit tenaga belum berhasil, kecuali
pada beberapa instalasi kecil. Bila diharuskan mengolah gas buangnya,
pabrik pembangkit tenaga biasanya mengolah gasnya dengan larutan
alkali gamping atau natrium dan membuang limbahnya, biasanya dalam
bentuk kalsium sulfat dan sulfit.
Belerang yang berasal dari pemanggangan pirit dan gas buang peleburan
di seluruh dunia mencapai 20 x 106 t pada tahun 1980.
2.2 Asam Sulfat
2.2.1 Sejarah Asam Sulfat
Asal-usul pengenalan asam sulfat kurang jelas, tetapi zat ini sudah
disebut-sebut sejak abad kesepuluh. Pembuatannya melalui pembakaran
belerang dengan salpeter, pertama kali dijelaskan oleh valentinus pada
abad kelima belas. Pada tahun 1746, Roebuck dari Brimingham, Inggris,
memperkenalkan proses kamar timbal. Proses yang menarik ini, namun
sekarang sudah kuno.
Proses kontak pertama kali ditemukan pada tahun 1831 oleh Phillips,
seorang Inggris, yang patennya mencangkup aspek-aspek penting dari
proses kontak yang modern, yaitu dengan absorbsi sulfur dioksida dan
udara melalui katalis, kemudian diikuti oleh absorbsi sulfur triosida di
dalam asam sulfat 98,5% sampai 99%. Penemuan Phillips ini tidak
terlalu berhasil secara komersial selama 40 tahun, agaknya karena :
-
5/25/2018 Belerang n Sulfat Fix New
11/29
1. Belum banyak permintaan terhadap asam kuat2. Pengetahuan tentang reaksi gas dengan bantuan katalis masih terbatas3. Perkembangan teknologi kimia masih lambat
Kebutuhan akan asam kuat baru meningkat bersamaan dengan zat warna,
di nama asam itu dibutuhkan untuk pembuatan alizarin dan berbagai
bahan pewarna organik lainnya. Pada tahun 1889, diketahui bahwa
proses kontak dapat ditingkatkan dengan menggunakan oksigen secara
berlebihan di dalam campuran gas reaksi. Proses kontak sekarang telah
banyak mengalami penyempurnaan dalam rincinya dan deawasa ini telah
merupakan suatu proses industri yang murah, kontinu dan dikendalikan
secara otomatis. Semua pabrik asam sulfat yang baru menggunakan
proses kontak. Salah satu kelemahan proses kamar yang menyebabkan
orang yang tidak memakainya lagi ialah karena proses ini hanya mampu
menghasilkan asam sulfat dengan konsentrasi sampai 78% saja.
Pemekatannya merupakan suatu operasi yang mahal, sehingga pada
tahun 1980, hanya tinggal satu pabrik saja yang menggunakan proses
kamar yang masih beroperasi di Amerika Serikat.
2.2.2 Sifat dan Sumber
Sifat Asam sulfatAsam sulfat adalah suatu asam berbasa dua yang kuat. Di samping
itu asam sulfat merupakan bahan pengoksidasi dan bahan
penhidrasi, lebih-lebih terhadap senyawa organik. Aksidehidrasinya sangat penting dalam menyerap air yang terbentuk
dalam konversi kimia seperti nitrasi, sulfonasi, dan esterifikasi,
sehingga hasilnya menjadi lebih besar.
Larutan asam sulfat dapat dipekatkan secara ekonomis sampai
sekitar 93 % berat H2SO4. Asam yang lebih pekat lagi dibuat
dengan melarutkan sulfur trioksida di dalam asam sulfat 98 sampai
-
5/25/2018 Belerang n Sulfat Fix New
12/29
99 %. Asam sulfat membentuk bermacam-macam hidrat yang
masing-masing mempunyai titik lebur tertentu. Hidrat ini pulalah
yang menyebabkan adanya ketakteraturan dalam hubungan antara
kekuatan asam sulfat dengan gravitas spesifik dan titik bekunya.
Asam sulfat banyak dijual dalam bentuk berbagai larutan H2SO4 di
dalam air, atau SO3 di dalam H2SO4. Yang tersebut terakhir ini
dinamakan oleum dan dipasarkan atas dasar persen kandungan
SO3 ny. Oleum 20 % berarti mengandung 20 kg SO3 dan 80 kg
H2SO4 100 % (monohidrat), akan menghasilkan berat total 104,5
kg. Larutan asam sulfat di dalam air dijual atas dasar gravitas
spesifiknya, diukur dengan derajat Baume (Beo). Gravitas
spesifik asam sulfat biasanya bertambah secara beraturan sampai
1,844 pada 15oC untuk asam 97 % dan sesudah itu berkurang
sampai menjadi 1,839 pada suhu 15oC untuk asam 100%. Oleh
karena itu, konsentrasi pekat ini, yaitu di atas 95 % harus diukur
dengan menggunakan cara lain selain densitas. Densitas dapat
digunakan untuk konsentrasi sedang saja. Konduktans listrik,
indeks refraksi, transmitan bunyi juga dipakai untuk mengukur
konsentrasi asam secara kontinu di dalam pabrikpabrik modern.
Oleh karena asam hasil pabrik kontak sudah menggantikan asam
pabrik kamar , kekuatan asam sekarang dinyatakan dengan
menggunakan angka presentase H2SO4. Asam yang biasa
diperdagangkan di Amerika Utara mengandung 93,19% H2SO4 (asam 66oBe). Kandungan airnya kecil, sehingga biaya
angkutannya lebih murah. Asam ini dapat disimpan dan diangkut
dalam tangki-tangki dan bejana baja. Titik bekunya (-7oC) lebih
rendah dari asam 96 %. Di eropa, biasanya digunakan asam
dengan konsentrasi sedikit lebih tinggi (sekitar 95 % H2SO4).
Asam 98 % dan oleum juga ada , tetapi dalam jumlah yang lebih
-
5/25/2018 Belerang n Sulfat Fix New
13/29
kecil. Asam dengan konsentrasi 93 % , H2SO4 sangat cocok untuk
pembuatan pupuk, yang merupakan pemakai tersebar asam sulfat.
Kekuatan normal oleum komersial dibagi dalam tiga kategori ,
masing-masing dinyatakan dalam persen sulfur trioksida: 10 %
sampai 35 %, 40 %, dan 60 %, sam pai 65 %. Titik beku oleum 35
% adalah sekitar 29oC, oleum 40 % sekitar 34oC, sehingga oleum
dengan konsentrasi tersebut kadang-kadang diberi sedikit asam
nitrat ( bila hal ini tidak mengganggu ) untuk mencegah terjadinya
pembekuan pada waktu pengapalan dalam musim dingin.
Pencemaran oleh belerang
Masalah pengurangan pencemaran oleh belerang dan
senyawaannya sudah banyak diteliti dengan harapan bahwa pada
suatu waktu nanti semua belerang itu dapat dipulihkan dan
digunakan kembali. Desulfurasi bahan bakar biasanya
menghasilkan belerang dalam bentuk hidrogen sulfida. Sulfur
dioksida dari peleburan logam nonfero atau pembakaran bahan
bakar paling ekonomis bila dipulihkan sebagai asam sulfat dan
kadang-kadang juga sebagai sulfur dioksida cair, belerang, atau
garam-garam sulfat. Asam sulfat sudah lama dibuat dari gas
berkadar tinggi dari pabrik peleburan yang mempunyai penyaluran
ke pasaran.
Belerang dalam jumlah besar dipulihkan dari fraksi gas atau cairan
ringan migas. Di Amerika serikat, 2,3 x 10
6
t yang dipulhakn ; 7,0x 106 t diluahkan dari proses industri terutama peleburan dan hanya
0,8 x 106 t yang dipulihkan. Kebanyakan sumber itu terlalu kecil
terlalu encer, atau terlalu terpencil, sehingga tidak dapat diolah
secara ekonomis. Namun demikian, peraturan pencemaran udara
memaksa pabrik-pabrik peleburan itu untuk memulihkan 90 % dari
belerang yang masuk dam memberi batasan yang ketat mengenai
emisi sulfur dioksida dari pembakaran bahan bakar. Peraturan ini
-
5/25/2018 Belerang n Sulfat Fix New
14/29
telah melahirkan berbagai peralatan untuk desulfurasi bahan bakar
dan membangkitkan kembali perhatian terhadap bahan bakar cair
dan gas dari batu bara yang berkadar belerang rendah . Dewasa ini
sudah ada beberapa pabrik perintis untuk memisahkan sulfur
dioksida dari gas-gas limbah pusat pembangkit tenaga listrik.
Emisi dari pabrik-pabrik asam sulfat baru dibatasi pada 2 kg sulfur
dioksida dan 75 kg kabut asam per ton metrik asam yang
dihasilkan. Pemulihan dengan proses Claus tidak pernah mencapai
100 %, karena reaksinya merupakan suatu keseimbangan.
Peraturan mengenai emisi yang diperbolehkan dari pabrekpabrik
ini berbeda dari satu lokasi ke lokasi lain dan biasanya lebih ketat
untuk pabrik-pabrik besar. Banyak pabrik baru mempunyai sebuah
konverter tambahan dan beberapa unit pembersihan gas dipasang
pada pabrik lama dan baru.
Pabrik untuk peleburan tembaga secara kontinu, seperti proses
outokumpu O4, Mitsubishi, dan Noranda, banyak yang dibangun
dengan pemulihan gas sulfur dioksida berkadar tinggi yang cocok
untuk dikonversi menjadi asam sulfat. Cara demikian dapat
mengurangi pencemaran udara.
Emisi dari instalasi ketel uap baru yang besar dan menggunakan
batu bara, sekarang dibatasi pada 516 g SO2per 1000 MJ bahan
bakar yang digunakan. Biasanya kelebihan SO2 di atas nilai itudisingkirkan di dalam pembasuh gas buang dan sulfat dan/atau
sulfit yang diperoleh, dibuang tanpa mencoba memulihkan nilai
belerangnya.
Pencemaran air sungai dan sumber-sumber air minum lainnya
dikendalikan dengan membatasi keasaman, kekeruha, kebutuhan
oksigen dan sebagainya. Pembuangan limbah cair, gas, atau padat
-
5/25/2018 Belerang n Sulfat Fix New
15/29
diatur dengan undang-undang federal dan lokal di Amerika Serikat,
dan semuanya ini harus dipatuhi. Untuk setiap jenis penerapan,
harus ada izin pembuangan yang diperoleh dengan susah payah dan
biaya besar.
Walaupun asam sulfat yang mendekati 100% dapat dibuat, ia akan
melepaskanSO3pada 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 juga asam sulfat dalam berbagai kemurnian. Mutu teknis
H2SO4tidaklah murni dan seringkali berwarna, namun cocok untuk
digunakan untuk membuat pupuk. Apabila SO3(g)dalam
konsentrasi tinggi ditambahkan ke dalam asam sulfat, H2S2O7akan
terbentuk. Senyawa ini disebut sebagaiasam 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). H2S2O7murni 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'.
Nama sistematis : Asam Sulfat
Nama lain : Minyak vitriolRumus Molekul : H2SO4
Massa molar : 98,078 g/mol
Densitas : 1,84 g cm3
Titik Leleh : 10 C, 283 K, 50 F
Titik didih : 290 C, 563 K, 554 F
Visakositas : 26,7 cP pada 20C
Sifat bahaya : Sangat korosif
http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sulfur_trioksida&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sulfur_trioksida&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sulfur_trioksida&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Gashttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Asam_pirosulfat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Asam_pirosulfat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Asam_pirosulfat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Asam_pirosulfat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Gashttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sulfur_trioksida&action=edit&redlink=1 -
5/25/2018 Belerang n Sulfat Fix New
16/29
Asam sulfat merupakan asam kuat, karena mudah menyumbang
sebuah proton kepada air membentuk ion hidronium (H30+) dan
ion bisulfat (HSO4-)
H2SO4(aq) + H20(l)H3O+ + HSO4-
Asam sulfat murni berupa cairan kental, tidak berwarna dan tidak
berbau serta mudah terurai menjadi SO2 dan H20 bila dipanaskan.
Pengenceran asam sulfat dengan air menghasilkan panas
eksotermik karena terjadi reaksi :
H2SO4 pekat + H20H30+ + HSO4-
Asam sulfat bersifat pengoksida lemah dalam suasana dingin, tetapi
pengoksida kuat dalam suasana panas.
2X- + 3H2SO4X2 + SO2 + 2H2O + HSO4-
Asam sulfat merupakan asam diprotik kuat
H2SO4H+ + HSO4- (100%)
HSO4-H+ + SO4- (10%)
Reaksi dengan air
Reaksi hidrasi asam sulfat sangatlaheksotermik.Selalu tambahkan
asam ke dalamair daripada air ke dalam asam. Air memilikimassa
jenis yang lebih rendah daripada asam sulfat dan cenderung
mengapung di atasnya, sehingga apabila air ditambahkan ke dalam
asam sulfat pekat, ia akan dapat mendidih dan bereaksi dengan
keras. Reaksi yang terjadi adalah pembentukan ionhidronium:
H2SO4+ H2O H3O++ HSO4
-
HSO4-
+ H2O H3O
+
+ SO42-
Karena hidrasi asam sulfat secaratermodinamika difavoritkan,
asam sulfat adalah zat pendehidrasi yang sangat baik dan
digunakan untuk mengeringkan buah-buahan. Afinitas asam sulfat
terhadapair cukuplah kuat sedemikiannya ia akan memisahkan
atomhidrogen danoksigen dari suatu senyawa. Sebagai contoh,
mencampurkanpati (C6H12O6)ndengan asam sulfat pekat akan
http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Reaksi_hidrasi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Eksotermikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Airhttp://id.wikipedia.org/wiki/Massa_jenishttp://id.wikipedia.org/wiki/Massa_jenishttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Hidronium&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Termodinamikahttp://id.wikipedia.org/wiki/Airhttp://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Oksigenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Patihttp://id.wikipedia.org/wiki/Patihttp://id.wikipedia.org/wiki/Oksigenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Airhttp://id.wikipedia.org/wiki/Termodinamikahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Hidronium&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Massa_jenishttp://id.wikipedia.org/wiki/Massa_jenishttp://id.wikipedia.org/wiki/Airhttp://id.wikipedia.org/wiki/Eksotermikhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Reaksi_hidrasi&action=edit&redlink=1 -
5/25/2018 Belerang n Sulfat Fix New
17/29
menghasilkankarbon danair yang terserap dalam asam sulfat
(yang akan mengencerkan asam sulfat):
(C6H12O6)n 6nC + 6nH2O
Efek ini dapat dilihat ketika asam sulfat pekat diteteskan ke
permukaan kertas. Selulosa bereaksi dengan asam sulfat dan
menghasilkan karbon yang akan terlihat seperti efek pembakaran
kertas. Reaksi yang lebih dramatis terjadi apabila asam sulfat
ditambahkan ke dalam satu sendok tehgula.Seketika ditambahkan,
gula tersebut akan menjadi karbon berpori-pori yang mengembang
dan mengeluarkan aroma sepertikaramel.
Reaksi lainnya
Sebagai asam, asam sulfat bereaksi dengan kebanyakanbasa,
menghasilkan garamsulfat.Sebagai contoh, garam tembaga
tembaga(II) sulfat dibuat dari reaksi antaratembaga(II) oksida
dengan asam sulfat:
CuO + H2SO4 CuSO4+ H2O
Asam sulfat juga dapat digunakan untuk mengasamkan garam dan
menghasilkan asam yang lebih lemah. Reaksi antaranatrium asetat
dengan asam sulfat akan menghasilkanasam asetat,CH3COOH,
dannatrium bisulfat:
H2SO4+ CH3COONa NaHSO4+ CH3COOH
Hal yang sama juga berlaku apabila mereaksikan asam sulfat
dengankalium nitrat.Reaksi ini akan menghasilkanasam nitrat dan
endapatkalium bisulfat.Ketika dikombinasikan denganasam
nitrat,asam sulfat berperilaku sebagai asam sekaligus zatpendehidrasi, membentuk ionnitroniumNO2
+, yang penting dalam
reaksinitrasi yang melibatkansubstitusi aromatik elektrofilik.
Reaksi jenis ini sangatlah penting dalamkimia organik.
Asam sulfat bereaksi dengan kebanyakan logam via reaksi
penggantian tunggal, menghasilkan gashidrogen dan logam sulfat.
H2SO4encer menyerangbesi,aluminium,seng,mangan,
magnesium dannikel.Namun reaksi dengantimah dantembaga
http://id.wikipedia.org/wiki/Karbonhttp://id.wikipedia.org/wiki/Airhttp://id.wikipedia.org/wiki/Gulahttp://id.wikipedia.org/wiki/Karamelhttp://id.wikipedia.org/wiki/Basahttp://id.wikipedia.org/wiki/Sulfathttp://id.wikipedia.org/wiki/Tembaga%28II%29_sulfathttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tembaga%28II%29_oksida&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Natrium_asetathttp://id.wikipedia.org/wiki/Asam_asetathttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Natrium_bisulfat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Kalium_nitrathttp://id.wikipedia.org/wiki/Asam_nitrathttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kalium_bisulfat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_nitrathttp://id.wikipedia.org/wiki/Asam_nitrathttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Nitronium&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Nitrasi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Substitusi_aromatik_elektrofilikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kimia_organikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Besihttp://id.wikipedia.org/wiki/Aluminiumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Senghttp://id.wikipedia.org/wiki/Manganhttp://id.wikipedia.org/wiki/Magnesiumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Nikelhttp://id.wikipedia.org/wiki/Timahhttp://id.wikipedia.org/wiki/Tembagahttp://id.wikipedia.org/wiki/Tembagahttp://id.wikipedia.org/wiki/Timahhttp://id.wikipedia.org/wiki/Nikelhttp://id.wikipedia.org/wiki/Magnesiumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Manganhttp://id.wikipedia.org/wiki/Senghttp://id.wikipedia.org/wiki/Aluminiumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Besihttp://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kimia_organikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Substitusi_aromatik_elektrofilikhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Nitrasi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Nitronium&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_nitrathttp://id.wikipedia.org/wiki/Asam_nitrathttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kalium_bisulfat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_nitrathttp://id.wikipedia.org/wiki/Kalium_nitrathttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Natrium_bisulfat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_asetathttp://id.wikipedia.org/wiki/Natrium_asetathttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tembaga%28II%29_oksida&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Tembaga%28II%29_sulfathttp://id.wikipedia.org/wiki/Sulfathttp://id.wikipedia.org/wiki/Basahttp://id.wikipedia.org/wiki/Karamelhttp://id.wikipedia.org/wiki/Gulahttp://id.wikipedia.org/wiki/Airhttp://id.wikipedia.org/wiki/Karbon -
5/25/2018 Belerang n Sulfat Fix New
18/29
memerlukan asam sulfat yang panas dan pekat.Timbal dan
tungsten tidak bereaksi dengan asam sulfat. Reaksi antara asam
sulfat dengan logam biasanya akan menghasilkan hidrogen seperti
yang ditunjukkan pada persamaan di bawah ini. Namun reaksi
dengan timah akan menghasilkansulfur dioksida daripada
hidrogen.
Fe (s) + H2SO4(aq) H2(g) + FeSO4(aq)
Sn (s) + 2 H2SO4(aq) SnSO4(aq) + 2 H2O (l) + SO2(g)
Hal ini dikarenakan asam pekat panas umumnya berperan sebagai
oksidator, manakala asam encer berperan sebagai asam biasa.
Sehingga ketika asam pekat panas bereaksi dengan seng, timah,
dan tembaga, ia akan menghasilkan garam, air dan sulfur dioksida,
manakahal asam encer yang beraksi dengan logam seperti seng
akan menghasilkan garam dan hidrogen.
Asam sulfat menjalani reaksisubstitusi aromatik elektrofilik
dengansenyawa-senyawa aromatik,menghasilkanasam sulfonat
terkait:[4]
SumberAsam sulfat murni yang tidak diencerkan tidak dapat ditemukan
secara alami di bumi oleh karena sifatnya yanghigroskopis.
Walaupun demikian, asam sulfat merupakan komponen utama
hujan asam,yang terjadi karenaoksidasisulfur dioksida diatmosfer dengan keberadaanair (oksidasiasam sulfit). Bahan baku
utama pembuatan asam sulfat adalah sulfur atau belerang, yang
berwarna kuning. Biasanya ditambang dari pegunungan, seperti di
tangkuban perahu, dieng, atau bromo (ini lokasi - lokasi yang orang
awam biasanya tahu. masih banyak lainnya).
2.2.3 Produksi
http://id.wikipedia.org/wiki/Timbalhttp://id.wikipedia.org/wiki/Tungstenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Sulfur_dioksidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Substitusi_aromatik_elektrofilikhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Senyawa_aromatik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Asam_sulfonat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_sulfat#cite_note-4http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_sulfat#cite_note-4http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_sulfat#cite_note-4http://id.wikipedia.org/wiki/Higroskopishttp://id.wikipedia.org/wiki/Hujan_asamhttp://id.wikipedia.org/wiki/Oksidasihttp://id.wikipedia.org/wiki/Sulfur_dioksidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Airhttp://id.wikipedia.org/wiki/Asam_sulfithttp://id.wikipedia.org/wiki/Berkas:BenzeneSulfonation.pnghttp://id.wikipedia.org/wiki/Asam_sulfithttp://id.wikipedia.org/wiki/Airhttp://id.wikipedia.org/wiki/Sulfur_dioksidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Oksidasihttp://id.wikipedia.org/wiki/Hujan_asamhttp://id.wikipedia.org/wiki/Higroskopishttp://id.wikipedia.org/wiki/Asam_sulfat#cite_note-4http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Asam_sulfonat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Senyawa_aromatik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Substitusi_aromatik_elektrofilikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Sulfur_dioksidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Tungstenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Timbal -
5/25/2018 Belerang n Sulfat Fix New
19/29
Pada waktu masalahnya hanya membuat H2SO4pada konsentrasi sedang
dari SO2 yang dibangkitkan melalui pembakaran pirit dan pada waktu
energi masih murah, pabrik H2SO4relatif sederhana. Tetapi setelah harga
energi meningkat tinggi sekali, energi yang banyak yang dihasilkan dari
oksidasi belerang dan sulfur dioksida menjadi suatu komoditi yang amat
berharga. Pabrik pabrik melakukan berbagai modifikasi besar agar
dapat memanfaatkan energi ini untuk membangkitkan uap bertekanan
tinggi guna pembangkitan tenaga listrik . Dengan demikian, energi dapat
dipulihkan sebanyak banyaknya, sedang energi yang digunakan dalam
proses dibuat seminimum mungkin. Gabungan antara pabrik kimia dan
system pembangkitan listrik (atau uap) disebut Kogenerasi. Oleh karena
itu, pabrik asam sulfat modern merupakan suatu system pembangkit
tenaga listrik. Fungsi kedua ini tentu saja membuat system operasi pabrik
tersebut menjadi lebih rumit, tetapi biaya produksi asam sulfat menjadi
lebih murah atau rendah. Pabrik pabrik juga dibuat jauh lebih besar
agar dapat memanfaatkan ekonomi skala besar.
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 PbSO4yang 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
-
5/25/2018 Belerang n Sulfat Fix New
20/29
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 40-60C.
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 (400-600C).
Pembuatan Dengan Proses KontakSampai tahun 1900, belum ada pabrik dengan proses kontak yang
dibangun di Amerika Serikat, walaupun proses ini sudah sangat berperan
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
kontak yang dibangun dengan menggunakan platina sebagai katalis .
pada tahun 1930 , proses kontak ini telah dapat bersaing dengan proses
kamar pada segala konsentrasi asam yang di hasilkan. Sejak pertengahan
tahun 1920-an , kebanyakan fasilitas yang baru di bangun dengan
menggunakan proses kontak dengan katalis vanadium.
Proses kontak kemudian mengalami modifikasi secara berangsur
angsur dan menggunakan absorpsi ganda ( juga disebut katalis ganda ) ,
sehingga hasilnya lebih tinggi dan emisi SO2yang belum terkonversi dari
cerobong asap berkurang . Baru baru ini , peraturan pemerintah
Amerika Serikat telah menentukan batas emisi SO2 maksimum yang
diperbolehkan dari pabrik asam dan mengharuskan semua pabrik
menggunakan proses absorbsi ganda , atau kalau tidak dilengkapi dengan
system pembasuhan gas cerobong , sehingga tingkat emisinya setingkat
dengan hasil cara pertama.
-
5/25/2018 Belerang n Sulfat Fix New
21/29
Kalor pembakaran belerang dimanfaatkan di dalam ketel uap kalor
limbah atau ketel uap dan ekonomiser guna membangkitkan uap yang
dipakai untuk melebur belerang serta untuk keperluan tenaga disekitar
pabrik . Uap merupakan salah satu hasil pabrik itu. Pabrik pabrik yang
modern membangkitkan uap pada tekanan 6 MPa , lebih tinggi dari
tekanan 2 MPa yang diperoleh beberapa tahun yang lalu.
Reaksi SO2menjadi SO3adalah suatu reaksi eksotermik yang dapat balik
. Tetapan keseimbangan 19untuk reaksi ini dihitung dari tekanan bagian
sesuai dengan hokum aksi massa dan dapat dinyatakan sebagai :
2
1
22
3
OSO
SO
PxP
PKp
NilaiKp telah ditentukan dari percobaan dan nilai ini atas dasar P dalam
atmosfer.
Prosesproses pembuatan Asam Sulfat dilakukan dengan cara :
a. Pembakaranb. Oksidasic. Menaikan Tekanand. Absorbere. Penguapanf. Bahan Baku KatalisFungsi katalis dalam setiap reaksi katalitik adalah meningkatkan laju
reaksi. Katalis konversi sulfur dioksida ini biasanya terdiri dari tanah
diatomea , yang disusupi dengan lebih dari 7 % V2O5katalis komersial
mengandung garam kalium ( sulfat , pirosulfat dan sebagainya )
disamping V2O5. Pada suhu operasi pewaris aktif ialah garam lebur
yang terdapat poripori pelet silika.
-
5/25/2018 Belerang n Sulfat Fix New
22/29
BelerangBelerang merupakan salah satu bahan dasar yang paling penting dalam
industri pengolahan kimia . Bahan ini terdapat di alam dalam wujud
bebas dan dalam keadaan senyawa pada bijihbijih seperti pirit ( FeS2
) , Sfalerit ( ZnS ) dan Kalkopirit ( CuFeS2) . Bahan ini juga terdapat di
dalam minyak dan gas bumi ( sebagai H2S ). Penggunaannya yang
terbesar adalah dalam pembuatan asam sulfat.
Komposisi , sifat fisika dan kimia bahan bakuAsam sulfat terdiri dari sulfur atau belerang dan beberapa
gabungan dari unsurunsur lainnya. Sekeping sulfur melebur
menjadi cecair merah darah. Apabila terbakar, ia mengeluarkan
nyala berwarna biru.Pada suhu bilik, sulfur adalah satu pepejal
lembut berwarna kuning terang. Walaupun sulfur adalah terkenal
dengan baunya yang tidak menyenangkan - kerap dipadankan
dengan telur-telur busuk - bau tersebut adalah sebenarnya ciri bagi
hidrogen sulfida (H2S); sulfur keunsuran adalah tidak berbau. Ia
terbakar dengan nyalaan biru dan mengeluarkan sulfur dioksida,
yang dikenali kerana bau peliknya yang menyesakkan. Sulfur adalah
tak larut dalam air tetapilarut dalamkarbon disulfida dan pada kadar
kelarutan yang kurang sedikit dalam pelarut organik lain seperti
benzena.Keadaan pengoksidaan sulfur yang biasa termasuk 2, +2,
+4 dan +6. Sulfur membentuk sebatian stabil bersama semua unsur
kecuali gas nadir.
Sulfur dalam keadaan pepejal biasanya wujud sebagai siklik berbentuk
mahkota yang terdiri daripada molekul-molekul S8. Sulfur mempunyai
banyakalotrop selain S8. Dengan membuang satu atom daripada mahkota
akan menghasilkan S7, yang yang berperanan dalam warna kuning sulfur
yang unik. Terdapat banyak lagi bentuk cincin lain yang disediakan,
termasuk S12 dan S18. Secara bandingannya, jirannya oksigen yang lebih
ringan hanya wujud dalam dua keadaan yang mempunyai kepentingan
kimia: O2 dan O3. Selenium, analog sulfur yang lebih berat boleh
http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Hidrogen_sulfida&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Sulfur_dioksida&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Kelarutan&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Karbon_disulfida&action=edithttp://ms.wikipedia.org/wiki/Benzenahttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Keadaan_pengoksidaan&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Alotropi&action=edithttp://ms.wikipedia.org/wiki/Oksigenhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Selenium&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Selenium&action=edithttp://ms.wikipedia.org/wiki/Oksigenhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Alotropi&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Keadaan_pengoksidaan&action=edithttp://ms.wikipedia.org/wiki/Benzenahttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Karbon_disulfida&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Kelarutan&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Sulfur_dioksida&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Hidrogen_sulfida&action=edit -
5/25/2018 Belerang n Sulfat Fix New
23/29
membentuk cincin tetapi lebih sering dijumpai sebagai satu rangkaian
polimer.
Kristalografi sulfur adalah kompleks. Bergantung kepada keadaan-keadaanyang tertentu,alotrop sulfur membentuk beberapastruktur hablurberbeza,
antara yang paling terkenal adalahrombus danmonoklinik S8.
Suatu sifat unik ialah kelikatan sulfur yang lebur, iaitu berbeza dengan
kebanyakan cecair lain, ia meningkat dengan suhu oleh
keranapembentukan rangkaian-rangkaianpolimer.Bagaimanapun, setelah
menjangkau suhu yang tertentu, kelikatan mula menurun kerana
terdapatnya tenaga yang mencukupi untuk memecahkan rantaian-
rantaian.Sulfur amorfus atau "plastik" boleh dihasilkan melalui
pendinginan segera sulfur yang lebur. Kajian-kajian kristalografi sinar-x
menunjukkan bahawa bentuk amorfus mungkin mempunyai satu struktur
berlingkar dengan lapan atom setiap pusingan. Bentuk ini adalah
metastabil pada suhu bilik dan ia akan beransur-ansur kembali semula
kepada bentuk hablur. Proses ini berlaku dalam tempoh antara beberapa
jam sehinggalah beberapa hari dan boleh dipantaskan dengan
menggunakan mangkin.
3. DESKRIPSI PROSES PEMBUATAN ASAM SULFAT
( Gambar 19.3 )
http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Kristalografi&action=edithttp://ms.wikipedia.org/wiki/Alotrophttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Struktur_hablur&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Rombus&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Monoklinik&action=edithttp://ms.wikipedia.org/wiki/Kelikatanhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Polimerhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Amorfus&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Kristalografi_sinar-x&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Berlingkar&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Metastabil&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Metastabil&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Berlingkar&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Kristalografi_sinar-x&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Amorfus&action=edithttp://ms.wikipedia.org/wiki/Polimerhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Kelikatanhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Monoklinik&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Rombus&action=edithttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Struktur_hablur&action=edithttp://ms.wikipedia.org/wiki/Alotrophttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Kristalografi&action=edit -
5/25/2018 Belerang n Sulfat Fix New
24/29
Pembakaran
Bahan baku biasanya adalah belerang dan berbagai bijih sulfid. Oleh
karena belerang cair biasanya lebih murni dan biaya transpornya lebih
murah , belerang biasanya didatangkan dan disimpan dalam keadaan cair .
zat cair itu dipompakan dalam tangki penimbunan malalui pipa pipa
berpemanas dan disemprotkan ke dalam tanur dengan menggunakan
pembakar yang hampir serupa dengan yang biasanya dipakai untuk
menyuling minyak bakar.
Pengolahan Gas Bakar
Gas sulfur dioksida hasil pembakaran mungkin mengandung karbon
dioksida, nitrogen dan berbagai ketakmurnian seperti klor , arsen , fluor ,
sedikit debu. Arsen dan fluor hanya ada apabila bahan yang dibakar bukan
belerang unsur. Guna mencegah terjadinya korosi oleh gas dari
pembakaran , biasanya udara untuk pembakaran belerang dan oksidasi SO2
itu dikeringkan dulu sampai kandungan airnya kurang 3 mg/m3.
Penukaran Kalor dan Pendingin
Sebelum gas itu ditumpahkan kedalam konventer tahap pertama , biasanya
suhunya diatur agar mencapai suhu minimum yang diperlukan supaya
katalis dapat meningkatkan kecepatan reaksi dengan cepat , biasanya pada
-
5/25/2018 Belerang n Sulfat Fix New
25/29
suhu 425C sampai 440C. Gas itu harus didinginkan lagi diantara tahap
tahap katalis agar menghasilkan konversi yang tinggi.
KonventerKonversi Kimia sulfur dioksida menjadi sulfur trioksida dirancang untuk
menghasilkan konversi maksimum dengan memperhatikan bahwa :
1. Keseimbangannya merupakan fungsi kebalikan suhu dan fungsilangsung rasio oksigen terhadap sulfur dioksida.
2. Laju reaksi merupakan fungsi langsung suhu3. Komposisi gas dan banyaknya katalis mempengaruhi laju konversi
dan kinetika reaksi
4. Penyingkiran sulfur trioksida yang terbentuk sehingga lebihbanyak sulfur dioksida dapat dikonversi
Absorber Sulfur Trioksida
Sudah sejak lama diketahui bahwa asam sulfat dengan konsentrasi 98,5
persen99 persen merupakan bahan yang paling efisien untuk digunakan
sebagai penyerap sulfur trioksida, mungkin karena asam dengan
konsentrasi tersebut mempunyai tekanan uap yang jauh lebih rendah dari
kosentrasi konsentrasi lainnya. Asam dengan konsentrasi tersebut
digunakan pada absorber antara dan absorber akhir. Untuk menyerap
SO3 secara hampir sempurna, sebelum gas yang telah terkonversi sebagian
itu masuk kembali ke dalam konvertor dan gas limbah dibuang ke udara.
Dalam hal ini, air tidak dapat digunakan karena kontak langsung antara
sulfur trioksida dan air akan menghasilkan kabut asam yang hampir tidak
mungkin diabsorbsi. Oleh karena asam penyerap itu terus menjadi lebih
pekat, maka harus disediakan fasilitas untuk menyerap bagian asam yang
keluar dari absorber yang akan diresirkulasikan. Asam resirkulasi ini
diencerkan dengan menambahkan asam sulfat encer atau air dalam jumlah
yang diperlukan, sehingga mendinginkan asam penyerap, dan kelebihan
asam yang ada dikeluarkan dari system untuk kemudian dijual.
-
5/25/2018 Belerang n Sulfat Fix New
26/29
BlowerBlower digunakan untuk menghembuskan udara atau gas yang
mengandung belerang melalui peralatan pengolahan. Blower ini
ditempatkan di dalam aliran sehingga dapat menangani udara atau gas
yang mengandung sulfur dioksida.
Pompa Asam
Pompa biasanya dibenamkan di dalam tangki pompa yang terbuat dari baja
berlapis bata yang terdapat di dalam daerah proses. Pompa ini dapat
digerakkan dengan motor listrik atau turbin uap.
Pompa Belerang
Digunakan untuk memompakan belerang dari sumur penimbunan ke
dalam atomizer dan pembakar belerang. Pompa ini mempunyai pipa
pipa penyaluran luar bermantel uap, sehingga belerang tidak menjadi
dingin dan membeku, karena titik lebur belerang adalah 115 C.
Pendingin Asam
Asam yang disirkyulasikan pada menara absorbsi harus didinginkan untuk
mengeluarkan kalor absorbsi dan kalor sensible gas masuk. Asam yang
disirkulasikan pada menara pengering harus pula didinginkan untuk
mengeluarkan kalor pengenceran dan kalor kondensasi kelembapan yang
terdapat di dalam gas atau udara masuk.
Pemurnian Gas
Pabrik yang harus menangani gas sulfur dioksida yang tidak murni,
misalnya gas yang keluar dari pabrik peleburan, pemanggangan bijih besidan proses proses lain, biasanya mempunyai ketel kalor limbah.
Presipitator elektrostatik untuk pengumpulan debu, menara pembasuh dan
pencuci, dan akhirnya presipitator elektrostatik untuk pemisahan kabut
asam seerta sisa debu dan uap. Sesudah itu, gas siap untuk masuk ke dalam
menara pengering.
Bahan Konstruksi
-
5/25/2018 Belerang n Sulfat Fix New
27/29
Dalam system pemurnian gas, baja digunakan untuk menangani gas sulfur
dioksida yang mempunyai suhu di atas titik embun asam. Untuk suhu di
bawah titik embun dan untuk zat cair, digunakan timbale, baja berlapis
timbale, dengan lapisan bata atau tidak, baja paduan dan bahan plastic
untuk kondisi operasi tertentu. Pendinginan asam lemah dalam system
pemurnian gas tidak boleh dibuat dari besi cor atau baja karena bahan ini
akan terkorosi dengan cepat.
Pemulihan Asam Sulfat Bekas Pakai
Sebagian besar asam sulfat yang dipakai dipulihkan untuk didaur
ulangkan.asam bekas pakai biasanya disebut dengan asam limbah. Tetapi
istilah ini salah kaprah. Kebanyakan pemakai tidak mengkonsumsi asam
itu, tetapi mengencerkan atau mengkontaminasinya. Sebagian asam ini
dapat dipulihkan dan digunakan kembali dengan biaya lebih murah dari
asam perawan. Sebagian asam ini terpaksa dipulihkan karena ketentuan
lingkungan atau untuk menghidari pengeluaran biaya untuk netralisasi.
Pencemaran Oleh Belerang
Masalah pengurangan pencemaran oleh belerang dan senyawanya sudah
banyak diteliti dengan harapan bahwa pada suatu waktu nanti semua
belerang itu dapat dipulihkan dan digunakan kembali. Desulfurisasi bahan
bakar biasanya menghasilkan belerang dalam bentuk dalam hydrogen
sulfide. Sulfur dioksida dari peleburan non loganm non fero atau
pembakaran bahan bakar paling ekonomis bila dipulihkan sebagai asam
sulfat dan kadang kadang juga sebagai sulfur dioksida cair, belerang,
atau garam garam sulfat. Asam sulfat sudah lama dibuat dari gasberkadar tinggi dari pabrik peleburan mempunyai penyaluran ke pasaran.
-
5/25/2018 Belerang n Sulfat Fix New
28/29
Perbandingan antara Proses Kamar Timbal dengan Proses Kontak
Keterangan Proses kontak Proses kamar timbal
Konversi Biaya produksi 98,599 % 7779%
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.
-
5/25/2018 Belerang n Sulfat Fix New
29/29
KESIMPULAN
1. Asam sulfat adalah cairan yang bersifat korosif, tidak berwarna, tidakberbau, 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, dan merupakan bahan
pengoksida dan penhidrasi yang kuat,terutama terhadap zat organik.
2. Bahan baku pembuatan asam sulfat adalah Sulfur Udara Air proses Sulfur dioksida Sulfur trioksida NO,NO2Pt,V2O5,Fe2O3(sebagai katalis)
3. Proses pembuatan Asam Sulfat Proses kamar timbal Proses kontak
4. Proses pengambilan sulfur : Pengambilan sulfur alamiah dari deposit di dalam tanah (proses
frasch)
Pengambilan sulfur alamiah dari deposit gunung berapi (Indonesia) Pengambilan sulfur dari gas buang Pengambilan sulfur dari batuan sulfida/sulfat