Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Kata Pengantar

Puji dan syukur selalu terucap pada Tuhan Yang Maha Esa atas tersusunnya

makalah ini. Makalah yang kami beri judul “Sintesis Asam Asetat” ini, membahas

mengenai sintesis senyawa organik yaitu Asam Asetatdalam skala laboratorium

ataupun dalam skala industri.

Makalah ini disusun sebagai tugas mata pelajaran kimia organik. Selain itu,

makalah ini disusun untuk lebih mengetahui bagaimana pembuatan Asam Asetat

dengan rinci. Dengan adanya makalah ini, penulis berharap materi yang disampaikan

dapat lebih diserap dengan mudah oleh siswa.

Kami mengucapkan terimakasih kepada smua pihak yang telah membantu

dalam penyelesaian makalah ini.

Tak ada gading yang tak retak. Kami sadar sepenuhnya bahwa makalah ini

masih banyak memiliki kekurangan. Oleh karena itu, kritik dan saran akan kami

terima untuk penyempurnaan makalah ini.

Bogor, April 2011

Penyusun

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 1

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

LEMBAR PENGESAHAN

Mengetahui,

Mengtahui dan Menyetujui

Guru Mata Pelajaran Kimia Organik

Rusman, M.SiNIP. 19781113 200502 1 001

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 2

Siswa

AndiniNIS. 09.55.06374

Siswa

Nur Agni AlvinaNIS. 09.55.06525

Siswa

Yhohan Adi ChandraNIS. 09.55.06601

Orangtua Siswa

Muhammad Alfian

Orangtua Siswa

Adeng Heri

Orangtua Siswa

M. Yunanto

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Asam asetat, asam etanoat atau asam cuka adalah senyawa kimia asam organik

yang dikenal sebagai pemberi rasa asam dan aroma dalam makanan. Asam cuka

memiliki rumus empiris C2H4O2. Rumus ini seringkali ditulis dalam bentuk CH3-

COOH, CH3COOH, atau CH3CO2H. Asam asetat murni (disebut asam asetat glasial)

adalah cairan higroskopis tak berwarna, dan memiliki titik beku 16,7°C. Asam asetat

merupakan salah satu asam karboksilat paling sederhana, setelah asam format.

Larutan asam asetat dalam air merupakan sebuah asam lemah, artinya hanya

terdisosiasi sebagian menjadi ion H+ dan CH3COO-. Asam asetat merupakan pereaksi

kimia dan bahan baku industri yang penting. Asam asetat digunakan dalam produksi

polimer seperti polietilena tereftalat, selulosa asetat, dan polivinil asetat, maupun

berbagai macam serat dan kain. Dalam industri makanan, asam asetat digunakan

sebagai pengatur keasaman. Dalam setahun, kebutuhan dunia akan asam asetat

mencapai 6,5 juta ton per tahun. 1.5 juta ton per tahun diperoleh dari hasil daur ulang,

sisanya diperoleh dari industri petrokimia maupun dari sumber hayati.

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 3

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

B. Manfaat

Asam asetat digunakan sebagai pereaksi kimia untuk menghasilkan berbagai

senyawa kimia. Asam asetat digunakan dalam produksi polimer seperti polietilena

tereftalat, selulosa asetat, dan polivinil asetat, maupun berbagai macam serat dan

kain. Sebagian besar (40-45%) dari asam asetat dunia digunakan sebagai bahan untuk

memproduksi monomer vinil asetat (vinyl acetate monomer, VAM). Selain itu asam

asetat juga digunakan dalam produksi anhidrida asetat dan juga ester. Juga sebagai

pengatur keasaman pada industry makanan dan pelunak air. Penggunaan asam asetat

lainnya, termasuk penggunaan dalam cuka relatif kecil.

Pada industri tekstil, terutama industri pencelupan kain dimana asam asetat

berfungsi sebagai pengatur pH. Dan pada industri benang karet, sebagai bahan

penggumpal ( co-agulant ) ketika latex dikeluarkan dari extruder. Dalam industri

farmasi asam asetat digunakan untuk untuk pembuatan obat-obatan (aspirin).

C. Tujuan

Mengetahui senyawa asam asetat berdasarkan sifat fisika dan sifat kimianya.

Mengetahui cara pembuatan asam asetat dala skala laboratorium maupun dalam

skala industry.

Mengetahui berbagai metoda dalam sintesis asam asetat.

Mengetahui bahan-bahan apa saja yang diperlukan dalam mensitesis asam asetat

Mengetahui manfaat serta aplikasi asam asetat dalam produk

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 4

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

D. Ringkasan

Asam asetat telah diketahui manusia selama berabad-abad. Kemungkinan

besar bahwa itu ditemukan tidak sengaja selama proses pembuatan anggur. Ketika

proses fermentasi adalah jus buah dibiarkan terlalu lama, anggur spontan bentuk

cuka, encer bentuk asam asetat. Akibatnya, asam asetat namanya berasal dari acetum

kata Latin yang berarti cuka.

Teknologi pembuatan asam asetat mungkin yang paling beragam dari

pembuatan semua bahan kimia organik industri. Ada beberapa teknik yang digunakan

dalam pembuatan asam asetat, diantaranya ialah; karbonilasi methanol, sintesis gas

metan, oksidasi asetaldehida, oksidasi etilena, oksidasi alkana, oksidatif fermentasi,

dan anaerob fermentasi. Karbonilisasi methanol merupakan teknik yang umum

digunakan dalam produksi industri asam asetat dan menjadi teknik penghasil asam

asetat lebih dari 65% dari kapasitas global. Dari asam asetat yang diproduksi oleh

industri kimia, 75% diantaranya diproduksi melalui karbonilasi metanol. Sisanya

dihasilkan melalui metode-metode alternatif.

Dalam konsentrasi kecil, asam asetat cocok untuk konsumsi. Cuka adalah

salah satu komponen rasa primer dari berbagai jenis saus salad di mana ia hadir di

sekitar 5%. Ini menyediakan, asam atau rasa tajam menggigit. Dalam produk

makanan lain, asam asetat digunakan sebagai pengawet. Cuka putih digunakan

sebagai pembersih rumah tangga karena memiliki karakteristik antibakteri tertentu.

Asam asetat digunakan dalam industri lain. Ini adalah prekursor kimia untuk bahan

penting seperti Hal ini dapat digunakan sebagai pelarut untuk jenis lain dari proses-

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 5

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

proses seperti produksi plastik, karet, getah, damar, dan minyak atsiri, dan juga

merupakan acidifier penting dalam produk farmasi.

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 6

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

E. Daftar Isi

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 7

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

F. Tinjauan Pustaka

Cuka telah dikenal manusia sejak dahulu kala. Cuka dihasilkan oleh berbagai

bakteria penghasil asam asetat, dan asam asetat merupakan hasil samping dari

pembuatan bir atau anggur. Penggunaan asam asetat sebagai pereaksi kimia juga

sudah dimulai sejak lama. Pada abat ke-3 Sebelum Masehi, Filsuf Yunani kuno

Theophrastos menjelaskan bahwa cuka bereaksi dengan logam-logam membentuk

berbagai zat warna, misalnya timbal putih (timbal karbonat), dan verdigris, yaitu

suatu zat hijau campuran dari garam-garam tembaga dan mengandung tembaga (II)

asetat. Bangsa Romawi menghasilkan sapa, sebuah sirup yang amat manis, dengan

mendidihkan anggur yang sudah asam. Sapa mengandung timbal asetat, suatu zat

manis yang disebut juga gula timbal dan gula Saturnus. Akhirnya hal ini berlanjut

kepada peracunan dengan timbal yang dilakukan oleh para pejabat Romawi.

Pada abad ke-8, ilmuwan Persia Jabir ibn Hayyan menghasilkan asam asetat

pekat dari cuka melalui distilasi. Pada masa renaisans, asam asetat glasial dihasilkan

dari distilasi kering logam asetat. Pada abad ke-16 ahli alkimia Jerman Andreas

Libavius menjelaskan prosedur tersebut, dan membandingkan asam asetat glasial

yang dihasilkan terhadap cuka. Ternyata asam asetat glasial memiliki banyak

perbedaan sifat dengan larutan asam asetat dalam air, sehingga banyak ahli kimia

yang mempercayai bahwa keduanya sebenarnya adalah dua zat yang berbeda.

Ahli kimia Prancis Pierre Adet akhirnya membuktikan bahwa kedua zat ini

sebenarnya sama.

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 8

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Pada 1847 kimiawan Jerman Hermann Kolbe mensintesis asam asetat dari zat

anorganik untuk pertama kalinya. Reaksi kimia yang dilakukan adalah klorinasi

karbon disulfida menjadi karbon tetraklorida, diikuti dengan pirolisis menjadi

tetrakloroetilena dan klorinasi dalam air menjadi asam trikloroasetat, dan akhirnya

reduksi melalui elektrolisis menjadi asam asetat. Sejak 1910 kebanyakan asam asetat

dihasilkan dari cairan piroligneous yang diperoleh dari distilasi kayu. Cairan ini

direaksikan dengan kalsium hidroksida menghasilkan kalsium asetat yang kemudian

diasamkan dengan asam sulfat menghasilkan asam asetat.

Menurut Food and Drugs Administration di Amerika Serikat, cuka, cuka sari

buah apel, cuka apel, dibuat melalui fermentasi alkoholik sari buah apel diikuti

fermentasi asetat (Pelczar and Chan, 1988). Menurut Frazier (1976), cuka

didefinisikan sebagai bumbu yang dibuat dari bahan yang mengandung pati atau gula

dengan fermentasi alkohol diikuti oksidasi asetat.

Menurut Dwiari dkk (2008), metode pembuatan asam asetat dapat dibedakan

menjadi metode lambat seperti yang dikerjakan di rumah, atau metode let alone,

metode Perancis atau Orleans, dan metode cepat, seperti proses pembuatan dengan

genera atau prosedur fogging. Pada metode lambat, cairan alkohol tidak bergerak

selama asetifikasi, sedangkan pada metode cepat, cairan alkohol bergerak. Metode

lambat menggunakan sari buah-buahan yang difermentasi atau cairan gandum untuk

menghasilkan asam asetat. Sedangkan metode cepat kebanyakan untuk menghasilkan

cuka dari minuman keras (alkohol). Cairan gandum atau buah disediakan untuk

makanan bakteri cuka, tetapi untuk memelihara bakteri cuka aktif dalam metode

cepat menggunakan alkohol, ditambah dengan vinegar food, yang merupakan

kombinasi senyawa organik dan anorganik. Persentase cuka dinyatakan dalam grain,

yaitu 10 kali jumlah gram asam asetat per 100 mL cuka. Jadi cuka 40 grain

mengandung 4 gram asam asetat per 100 mL cuka pada suhu 2000C.

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 9

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Fermentasi

Fermentasi merupakan proses mikrobiologi yang dikendalikan oleh manusia

untuk memperoleh produk yang berguna, dimana terjadi pemecahan karbohidrat dan

asam amino secara anaerob. Peruraian dari kompleks menjadi sederhana dengan

bantuan mikroorganisme sehingga menghasilkan energi. (Perry, 1999)

Berdasarkan Silcox dan Lee, proses fermentasi yang baik adalah:

1. Mikroorganisme dapat membentuk produk yang diinginkan

2. Organisme ini harus berpropagasi secara cepat dan dapat mempertahankan

keseragaman biologis, sehingga memberikan yield yang dapat diprediksi.

3. Raw material sebagai substrat ekonomis

4. Yieldnya dapat diterima

5. Fermentasi cepat

6. Produk mudah diambil dan dimurnikan

Asam asetat memiliki beberapa nama antara lain asam etanoat, vinegar

(mengandung minimal 4 gram asam asetat per 100 larutan), atau asam cuka. Asam

asetat merupakan senyawa organik yang mengandung gugus asam karboksilat.

Rumus molekul dari asam asetat adalah C2H4O2. Rumus ini seringkali ditulis dalam

bentuk CH3-COOH, CH3COOH, atau CH3CO2H. Asam asetat memiliki sifat antara

lain (Perry, 1999):

Berat molekul 60,05

Berupa cairan jernih (tidak berwarna)

Berbau khas

Mudah larut dalam air, alkohol, dan eter

Larutan asam asetat dalam air merupakan sebuah asam lemah (korosif)

Asam asetat bebas-air membentuk kristal mirip es pada 16,7°C, sedikit

di bawah suhu ruang

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 10

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Mempunyai titik didih 118,1 oC

Mempunyai titik beku 16,7 oC

Spesific grafity 1,049

Peran biologis asam asetat ditemukan oleh ahli biokimia Konrad Emil

Bloch di pertengahan 1900-an. Ia menemukan bahwa asam asetat adalah prekursor

utama dalam produksi kolesterol tubuh. Asam asetat diubah menjadi kolesterol

dalam hati melalui serangkaian reaksi kimia 36. Bloch mampu menggunakan metode

penandaan radioaktif untuk menentukan karbon dari asam asetat dimasukkan ke

kolesterol. Penelitian ini penting untuk pemahaman kita tentang metabolisme

kolesterol dan perannya dalam penyakit jantung.

Asam asetat telah lama dikenal oleh bangsa Romawi dan Yunani dengan

proses pembuatan yang masih sangat sederhana, yaitu melalui oksidasi alkohol yang

terdapat dalam anggur yang ditempatkan dalam tong atau dibiarkan pada udara

terbuka. Produksi secara komersial dimulai pada akhir abad ke-19 dengan proses

oksidasi langsung hidrokarbon fase cair. Pada tahun 1911, produksi asam asetat

melalui oksidasi asetaldehid mulai beroperasi di Jerman. Proses karbonilasi methanol

pertama kali diaplikasikan pada tahun 1963 dengan proses BASF, kemudian proses

Monsanto mulai diperkenalkan pada tahun 1968.

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 11

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

G. Metode Sintesis

Sintesis Asam Asetat Dalam Skala Industri

Dalam pabrik pembuatan asam asetat lebih sering menggunakan metode

karbonilasi methanol. Ada dua macam proses pembuatan asam asetat dalam pabrik

yakni proses monsanto dan proses cativa. Proses monsanto menggunakan katalis

kompleks Rhodium (cis−[Rh(CO)2I2]−), sedangkan proses cativa menggunakan

katalis Iridium ([Ir(CO)2I2]−) yang didukung oleh Ruthenium.

1. Proses Monsanto

Prinsip pembuatan: Methanol direaksikan dengan gas CO2 menghasilkan asam

asetat yang difasilitasi katalis rhodium. Mekanisme kerja proses monsanto berjalan

dengan beberapa tahap, yaitu:

1. Siklus katalitik konversi metanol menjadi metiliodida

CH3OH + HI CH3I + H2O

2. Penambahan katalis Rh (I) kompleks (d8 segi empat planar) ke dalam metil iodida

menghasilkan struktur baru koordinat 6 alkil rhodium (III) kompleks (d6). CH3I +

[Rh-kompleks]

Mekanisme Reaksi Katalis

Katalis Carbonylation terdiri dari dua komponen utama yaitu rhodium

kompleks yang larut dan iodida promotor. Hampir setiap sumber Rh dan I- akan

bekerja dalam reaksi ini karena akan dikonversi menjadi katalis [Rh (CO)2I2]- di

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 12

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

bawah kondisi reaksi. Struktur katalis [Rh(CO)2I2]- dapat dilihat seperti gambar

berikut.

Katalis ini sangat aktif sehingga akan memberikan reaksi dan distribusi produk

yang baik.

Alat dan Bahan:

Prosedur:

Pertama methanol dimasukkan dalam tangki reaktor dan direaksikan dengan HI.

Peran iodida adalah hanya untuk mempromosikan konversi methanol menjadi

metil iodide:

Setelah metil iodida telah terbentuk maka diteruskan ke reaktor katalis. Siklus

katalitik dimulai dengan penambahan oksidatif metil iodida ke dalam

[Rh(CO)2I2]- sehingga terbentuk kompleks [MeRh(CO)I3]- (Gambar 2).

Kemudian dengan cepat CO pindah berikatan dengan CH3 membentuk kompleks

seperti pada gambar 3 pada diagram reaksi berikut.

Setelah itu direaksikan dengan karbon monoksida, dimana gas CO berkoordinasi

sebagai ligan dalam kompleks Rh, menjadi rhodium-alkil kemudian membentuk

ikatan menjadi kompleks asil-rhodium (III) (Gambar 4).

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 13

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Dengan terbentuknya kompleks pada gambar 4 maka gugus CH3COI mudah

lepas. Kompleks ini kemudian direduksi menghasilkan asetil iodide dan katalis

rhodium yang terpisah. Ditangki ini bekerja suhu 1500C-2000C dan tekanan 30

atm- 60 atm.

Asetil iodida yang terbentuk kemudian dihidrolisis dengan H2O menghasilkan

CH3COOH dan HI.

Dimana HI yang terbentuk dapat digunakan lagi untuk mengkonversi methanol

menjadi MeI yang akan masuk dalam proses reaksi.dan melanjutkan siklus.

Asam asetat yang dihasilkan masuk dalam tangki pemurnian untuk dipisahkan

dari pengotor yang mungkin ada seperti asam propionate. Pemurnian dilakukan

dengan cara destilasi.

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 14

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

2. Proses Cativa

Proses Cativa adalah metode lain untuk produksi asam asetat oleh carbonylation

dari metanol. Teknologi ini mirip dengan proses Monsanto hanya berbeda dalam

penggunaan katalis. Proses ini didasarkan pada Iridium yang mengandung katalis

seperti kompleks Ir[(CO)2I2]–.

Struktur katalis kompleks Ir[(CO)2I2]– dapat dilihat seperti gambar beriktut:

Alat dan Bahan:

Prosedur:

Pertama methanol direaksikan dengan asam iodide menghasilkan Metil Iodida.

Setelah itu, metal iodida masuk dalam tangki reaktor bereaksi sengan katalis

kompleks iridium (gambar 1) membentuk [Ir(CO)2I3CH3]- (gambar 2).

Setelah terbentuk struktur ini dengan cepat direaksikan dengan gas CO sehingga I-

akan keluar dari kompleks digantikan CO sehingga terbentuk kompleks baru

[Ir(CO)3I] (gambar 3).

Struktur ini kurang stabil sehingga untuk menstabilkan CO di mutasi berikatan

dengan CH3 (gambar 4).

Gugus CH3CO pada kompleks mudah lepas, sehingga dengan adanya ion I- di

sekitar kompleks menyebabkan gugus CH3CO lepas dari kompleks dan bereaksi

dengan I- membentuk CH3COI.

Senyawa CH3COI ini kemudian dihidrolisis menghasilkan asam asetat

(CH3COOH) dan asam halida (HI). Dimana HI yang terbentuk ini ditarik lagi

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 15

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

masuk dalam siklus bereaksi dengan methanol membentuk Metil Iodida yang

akan bereaksi lagi dengan katalis.

Asam asetat yang terbentuk belum murni. Untuk memisahkan asam asetat dari

pengotor maka dilakukan destilasi.

Proses reaksi dalam tangki dapat digambarkan dalam diagram berikut ini:

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 16

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Sintesis Asam Asetat Dalam Skala Laboratorium

Asam asetat diproduksi melalui beberapa cara :

Fermentasi Aerob

Fermentasi Anaerob

Fermentasi Aerob

C6H12O6 2 C2H5OH Acetobacter aceti 2 CH3COOH + H2O + 116 kal

glukosa etanol cuka asam

Fermentasi Anaerob

C6H12O6Clostridium thermoaceticum 3 CH3COOH

glukosa asam asetat

Pembuatan Asam Asetat dari Rebung

Alat dan Bahan:

Prosedur:

a. Persiapan rebung

Sebelum digunakan, rebung terlebih dahulu dibersihkan dari kelopak dan

glugutnya.

Setelah dicuci sampai bersih, rebung dipotong kecil-kecil dan siap untuk

digunakan pada proses selanjutnya.

Pada penelitian ini, rebung yang akan difermentasi diberi dua perlakuan

yang berbeda, di mana salah satu rebung yang akan difermentasi diblender

terlebih dahulu sedangkan yang lainnya direbus setengah matang sebelum

difermentasi.

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 17

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Rebung dibersihkan dari glugutnya selanjutnya dicuci dan dibersihkan

dengan air.

Rebung yang telah bersih selanjutnya dicacah kemudian diberi perlakuan

antara blender (Bl) dengan rebus (Rb).

Masing-masing perlakuan dibagi menjadi 3 wadah, dengan jumlah 1

kg/wadah. Masing-masing rebung ditambahkan ragi dan ditutup (anaerob)

selama 3 hari.

Setelah 3 hari rebung tersebut ditambahkan bakteri acetobacter aceti dan

dibedakan waktu fermentasinya yaitu 3 hari, 5 hari, dan 7 hari. Saat

penambahan bakteri kondisi perlakuan adalah aerob.

Selama proses berlangsung, suhu dijaga sekitar 21-290C. Karena metode

yang digunakan adalah fermentasi aerob, maka lingkungan disekitar media

pertumbuhan harus dijaga tetap steril.

b. Pemurnian asam asetat

Asam asetat yang terbentuk melalui proses fermentasi dimurnikan dengan cara

destilasi.

c. Penentuan kadar asam asetat

Penentuan kadar asam asetat dilakukan dengan cara titrasi menggunakan

NaOH 0,1M. Indikator yang digunakan adalah fenolftalin (PP)

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 18

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

H. Pembahasan

Ada beberapa teknik yang digunakan dalam pembuatan asam asetat,

diantaranya ialah; karbonilasi methanol, sintesis gas metan, oksidasi asetaldehida,

oksidasi etilena, oksidasi alkana, oksidatif fermentasi, dan anaerob fermentasi.

Karbonilisasi methanol merupakan teknik yang umum digunakan dalam produksi

industry asam asetat dan menjadi teknik penghasil asam asetat lebih dari 65% dari

kapasitas global. Dari asam asetat yang diproduksi oleh industri kimia, 75%

diantaranya diproduksi melalui karbonilasi metanol. Sisanya dihasilkan melalui

metode-metode alternatif.

1. Karbonilisasi methanol

Kebanyakan asam asetat murni dihasilkan melalui karbonilasi. Dalam reaksi ini,

metanol dan karbon monoksida bereaksi menghasilkan asam asetat

CH3OH + CO → CH3COOH

Proses ini melibatkan iodometana sebagai zat antara, dimana reaksi itu sendiri

terjadi dalam tiga tahap dengan katalis logam kompleks pada tahap kedua.

(1) CH3OH + HI → CH3I + H2O

(2) CH3I + CO → CH3COI

(3) CH3COI + H2O → CH3COOH + HI

Karbonilasi metanol sejak lama merupakan metode paling menjanjikan dalam

produksi asam asetat karena baik metanol maupun karbon monoksida merupakan

bahan mentah komoditi. Proses karbonilisasi pertama yang melibatkan perubahan

metanol menjadi asam asetat dikomersialisasikan pada tahun 1960 oleh BASF. Pada

metode BASF ini digunakan katalis kobalt dengan promotor iodida dalam tekanan

yang sangat tinggi (600 atm) dan suhu tinggi (230oC) menghasilkan asam asetat

dengan tingkat selektivitas mencapai 90%. Pada tahun 1968, ditemukan katalis

kompleks Rhodium, cis−[Rh(CO)2I2]− yang dapat beroperasi dengan optimal pada

tekanan rendah tanpa produk sampingan. Pabrik pertama yang menggunakan katalis

tersebut adalah perusahan kimia AS Monsanto pada tahun 1970, dan metode

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 19

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

karbonilasi metanol berkatalis Rhodium dinamakan proses Monsanto dan menjadi

metode produksi asam asetat paling dominan. Proses Monsanto berjalan pada tekanan

30-60 atm dan temperatur 150-200˚C. Proses ini memberikan selektivitas yakni lebih

besar dari 99%. Pada era 1990'an, perusahan petrokimia British Petroleum

mengkomersialisasi katalis Cativa ([Ir(CO)2I2]−) yang didukung oleh ruthenium.

Proses Monsanto dapat digantikan dengan proses Cativa, yang merupakan proses

serupa menggunakan katalis iridium. Proses Cativa sekarang lebih banyak digunakan

karena lebih ekonomis dan ramah lingkungan, sehingga menggantikan proses

Monsanto.

2. Sintesis gas metan

Asam asetat disintesis dari metana melalui dua tahap. Tahap pertama, gas

metan, bromina dalam bentuk hidrogen bromida (40 wt% HBr/H2O) dan oksigen

direaksikan dengan menggunakan katalis Ru/SiO2 menghasilkan CH3Br dan CO.

Tahap kedua CH3Br dan CO direaksikan lagi dengan H2O dengan bantuan katalis

RhCl3 menghasilkan asam asetat dan asam bromide. Mekanisme reaksinya dapat

ditunjukkan:

3. Oksidasi asetaldehida

Sebelum komersialisasi proses Monsanto, kebanyakan asam asetat diproduksi

melalui oksidasi asetaldehida. Namun, metode manufaktur ini masih yang paling

penting, meskipun tidak sekompetitif dengan metode karbonilisasi metanol.

Dalam produksi asetaldehida dapat dihasilkan melalui oksidasi dari butana

atau nafta ringan, atau hidrasi dari etilena. Ketika butana atau cahaya nafta

dipanaskan dengan udara di hadapan berbagai logam ion, termasuk mangan, kobalt

dan kromium; peroksida bentuk dan kemudian membusuk untuk menghasilkan asam

asetat sesuai dengan persamaan kimia:

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 20

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

2C4H10 + 5O2 → 4CH3COOH + 2H2O

Dalam reaksi ini dijalankan pada suhu dan tekanan yang tinggi namun tetap

menjaga butana dalam keadaan cair. Tipikal kondisi reaksinya ialah pada temperature

150°C dan tekanan 55 atm. Produk sampingan mungkin juga terbentuk termasuk

butanone, etil asetat, asam format, dan asam propionat. Produk sampingan ini juga

bernilai komersial, dan kondisi-kondisi reaksi dapat diubah untuk menghasilkan lebih

banyak dari mereka jika ini bermanfaat secara ekonomis. Namun, pemisahan asam

asetat dari produk tersebut dapat menambah biaya proses. Di bawah kondisi yang

sama dan menggunakan sejenis katalis sebagai digunakan untuk oksidasi butana,

asetaldehida dapat dioksidasi oleh oksigen di udara untuk menghasilkan asam asetat

2CH3CHO + O2 → 2CH3COOH

Dengan menggunakan katalis modern, reaksi ini dapat menghasilkan asam

asetat lebih besar dari 95%. Produk sampingan utama adalah etil asetat, asam format

dan formaldehida, yang semuanya memilki titik didih yang lebih rendah dari asam

asetat sehingga dapat dipisahkan dengan teknik destilasi.

4. Oksidasi alkana

Dalam metode ini asam asetat dibuat dari etilena dengan melalui proses Wacker

menghasilkan asetaldehida dan kemudian dioksidasi seperti dalam metode oksidasi

asetaldehida menghasilkan asam asetat. Teknik ini dikembangkan oleh perusahaan

kimia Showa Denko yang membuka pabrik etilen oksidasi di Oita, Jepang, pada

tahun 1997. Proses ini dikatalisis oleh paladium didukung katalis logam pada

heteropoly asam seperti asam tungstosilicic.

5. Oksidatif fermentasi

Dalam sejarah manusia, asam asetat dalam bentuk cuka, telah dibuat melalui

metode fermentasi dengan bantuan bakteri asam asetat dari genus Acetobacter.

Dengan membutuhkan sedikit oksigen, bakteri ini dapat menghasilkan cuka dari

berbagai bahan makanan beralkohol. Umumnya bahan yang digunakan adalah bahan

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 21

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

makanan termasuk apel, anggur, dan fermentasi biji-bijian, gandum, beras, atau

kentang mashes. Reaksi kimia keseluruhan difasilitasi oleh bakteri ini adalah:

C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O

Sebuah larutan alkohol dimasukan dalam reaktor dehodrogenasi dan

diinokulasi dengan Acetobacter sehingga dalam beberapa bulan kemudian akan

menjadi cuka. Dalam industry, proses pembuatan cuka akan berlangsung cepat

dengan meningkatkan pasokan oksigen ke bakteri.

6. Anaerob fermentasi

Metode ini menggunakan bakteri anaerob, termasuk anggota dari genus

Clostridium, yang dapat mengubah gula menjadi asam asetat secara langsung, tanpa

menghasilkan etanol sebagai produk perantara. Reaksi kimia secara keseluruhan

dilakukan oleh bakteri ini bisa direpresentasikan sebagai:

C6H12O6 → 3CH 3COOH

Hal yang menguntungkan dari penggunaan metode ini dalam sudut pandang

kimia industry ialah bakteri acetogenic ini dapat menghasilkan asam asetat dari satu-

senyawa karbon, seperti metanol, karbon monoksida, atau campuran karbon dioksida

dan hidrogen. Reaksinya dapat dituliskan:

2CO2 + 4H2 → CH3COOH + 2H2O

Karena Clostridium dapat mengubah gula secara langsung menghasilkan asam

asetat maka dapat menekan biaya produksi dalam artian penggunaan metode ini lebih

efisien jika dibandingkan dengan metode oksidasi etanol dengan bantuan bakteri

Acetobacter. Namun, yang menjadi kendala ialah bakteri Clostridium kurang toleran

terhadap asam dibandingkan dengan Acetobacter sehingga ketika asam asetat

terbentuk maka bakteri Clostridium akan mengalami gangguan pertumbuhan yang

dapat menyebabkan kematian. Bahkan yang paling toleran asam-strain Clostridium

cuka hanya dapat menghasilkan beberapa persen asam asetat, dibandingkan dengan

strain Acetobacter cuka yang dapat menghasilkan hingga 20% asam asetat. Saat ini,

penggunaan Acetobacter lebih efektif untuk memproduksi asam asetat dibandingkan

memproduksi asam asetat dengan menggunakan Clostridium. Akibatnya meskipun

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 22

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

bakteri acetogenic telah dikenal sejak 1940, penggunaannya dalam industri tetap

dibatasi.

7. Elektrolisis Etanol (Elektrosintesis)

Elektro oksidasi etanol menjadi asam asetat menggunakan kawat elektroda

platinum dan media asam. Platinum (Pt) dikenal sebagai logam inert dan katalis yang

kuat untuk reaksi elektrokimia pada umumnya. Banyak komponen yang dapat

teradsorpsi pada permukaan adsorpsi Pt dan hidrogen. Mekanisme reaksinya ialah:

Pembuatan asam asetat yang kami bahas sebelumnya adalah pembuatan asam

asetat melalui metode karbonilisasi methanol. Proses ini dapat dilakukan dengan dua

cara yaitu dengan proses Monsanto dan proses Cativa. Adapun kelebihan atau

kekurangan dari kedua proses tersebut sebagai berikut:

Kelebihan dan kekurangan dari proses Monsanto

Keuntungan dari Proses Monsanto:

Proses ini memiliki efisiensi yang tinggi hingga mencapai 100%, semua atom

dalam reaktan akan menjadi produk.

Energy yang dibutuhkan dalam seluruh proses kurang, terutama untuk

pemisahan dan pemurnian produk.

Memiliki hasil tinggi, sekitar 98% berdasarkan metanol (90% didasarkan pada

karbon monoksida).

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 23

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Menggunakan metanol, sebuah bahan baku lebih murah daripada sebelumnya

nafta / butana.

Meskipun metanol biasanya dibuat dari gas sintesis, yang dihasilkan dari

minyak, juga dapat dihasilkan dari biomassa (kayu), limbah kota dan limbah.

Ini akhirnya dapat menyebabkan proses yang tidak lagi tergantung pada

minyak.

Reaksi sangat cepat, dan katalis memiliki umur panjang.

Kekurangan dari Proses Monsanto ialah:

Rhodium logam sangat mahal - lebih mahal daripada emas

Rhodium dan bentuk garam iodida larut seperti RHI3, sehingga air konten

dalam tangki reaksi harus tetap relatif tinggi untuk mencegah hal ini. Langkah

terakhir distilasi diperlukan untuk menghapus air, menambah biaya dan

permintaan energi. Setiap terjadi hujan menghapus katalis, yang harus

kembali dan kembali ke reaktor utama.

Rhodium juga mengkatalisis reaksi-reaksi samping seperti:

CO + H2O CO2 + H2

Hal ini mengurangi tekanan parsial karbon monoksida, sehingga campuran

harus dibuang dari tanki reaksi dan diganti dengan lebih banyak karbon

monoksida.

Kelebihan proses Cativa:

Seperti proses Monsanto, reaksi secara teoritis mencapai 100% efisien.

Penggunaan iridium / iodida sebagai katalisator memiliki banyak manfaat

dibandingkan dengan rhodium / iodide diantaranya:

Lebih ekonomis, penggunaan Iridium biaya yang digunakan hanya sekitar

seperlima dari rhodium

Proses ini lebih cepat dan lebih efektif, dan hanya membutuhkan katalis dalam

jumlah sedikit.

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 24

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Iridium bahkan lebih selektif terhadap metanol, yang meningkatkan hasil

secara keseluruhan dan mengurangi produk samping, sehingga biaya

pemurnian yang lebih rendah dan mengurangi limbah.

Iridium kompleks lebih larut dalam campuran reaksi daripada kompleks

rhodium. Ini berarti bahwa katalis tidak hilang oleh hujan dan tidak harus

sering diganti. Kadar air dalam tangki reaksi juga dapat dikurangi, sehingga

mempercepat proses dan mengurangi energi yang dibutuhkan pada tahap

penyulingan dan pemurnian.

Karbonilasi methanol merupakan teknik yang utama digunakan dalam

industry pembuatan asam asetat. Teknik ini dikembangkan pada tahun 1913, BASF

menemukan bahwa metanol dapat carbonylated untuk asam asetat. BASF memulai

carbonylation pabrik metanol pertama pada tahun 1960 menggunakan iodida kobalt

sebagai katalis. Sintesis berlangsung di sekitar 250oC dan pada tekanan sampai

10.000 psi. Pada tahun 1970-an, Monsanto mengembangkan system katalis

rhodium / iodide dan disempurnakan pada tahun 1986 oleh BP Chemicals dengan

menggunakan katalis iridium dengan bantuan ruthenium yang dikembangkan lebih

lanjut proses. rhodium-katalis metanol proses carbonylation sangat selektif dan

beroperasi di bawah tekanan reaksi ringan (sekitar 500 psi). Sistem katalis iridium

memiliki aktivitas lebih tinggi dibandingkan dengan proses rhodium, dimana produk

hasil samping lebih sedikit dan mampu beroperasi kadar air yang rendah (kurang dari

5% untuk Cativa dibandingkan dengan 14-15% Proses Monsanto). Semua faktor ini

menggabungkan untuk memungkinkan perusahaan untuk meningkatkan kapasitas

produksi mereka dengan biaya modal yang relatif rendah.

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 25

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Tahun 1980-an, Celanese mengembangkan teknologi AO eksklusif Plus

(Asam Pengoptimalan Plus), yang dapat meningkatkan proses Monsanto.

Teknologi AO Plus ini dapat meningkatkan stabilitas katalis rhodium dengan

menambahkan iodida anorganik (terutama litium iodida) dalam konsentrasi

tinggi, yang memungkinkan penurunan drastis konsentrasi air (kira-kira 4-5%

air) dalam reactor.

Proses penggunaan carbonylation metanol masih berlanjut. Chiyoda baru-baru

ini mengembangkan proses asam asetat, Acetica, yang menggunakan katalis

heterogen didukung sistem dan reaktor kolom gelembung. Dilaporkan bahwa sistem

katalis yang didukung ini menghasilkan produktivitas yang tinggi, peningkatan

aktivitas rhodium, dan menghasilkan asam asetat lebih dari 99% dari metanol. Proses

Acetica dapat dioperasikan pada kadar air yang rendah dalam kisaran 3-8 wt% dari

cairan reaktor. Dalam reaktor kosentrasi hidrogen iodida diperkecil sehingga kurang

korosif. Penggunaan reaktor kolom gelembung mengurangi kebutuhan tekanan tinggi

yang diperlukan dengan mengaduk segel tangki reaktor. Fitur ini memungkinkan

kemurnian karbon monoksida karena tekanan rendah operasi dapat ditingkatkan

(sampai dengan 900 psi) untuk mempertahankan tekanan parsial karbon monoksida.

Dalam kebutuhan konsumsi, asam asetat diproduksi melalui teknik fermentasi.

Karena lebih aman dari segi kesehatan. Teknik ini sudah diketahui sejak dahulu kala

dalam pembuatan bir dari buah anggur.

Asam asetat yang jelas, cairan tak berwarna dengan rumus kimia C2H4O2.

Memiliki titik leleh 62,06°F (16.7°C) dan mendidih pada 244,4°F (118°C), kerapatan

1,049g/mL pada 25oC dan flash point 390C. Dalam konsentrasi tinggi,asam asetat

bersifat korosif, memiliki bau tajam dan dapat menyebabkan luka bakar pada kulit.

Atom hidrogen (H) pada gugus karboksil (−COOH) dalam asam karboksilat

seperti asam asetat dapat dilepaskan sebagai ion H+ (proton), sehingga memberikan

sifat asam. Asam asetat adalah asam lemah monoprotik dengan nilai pKa=4.8. Basa

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 26

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

konjugasinya adalah asetat (CH3COO−). Sebuah larutan 1.0 M asam asetat (kira-kira

sama dengan konsentrasi pada cuka rumah) memiliki pH sekitar 2.4.

Struktur kristal asam asetat menunjukkan bahwa molekul-molekul asam asetat

berpasangan membentuk dimer yang dihubungkan oleh ikatan hidrogen. Dimer juga

dapat dideteksi pada uap bersuhu 120°C. Dimer juga terjadi pada larutan encer di

dalam pelarut tak-berikatan-hidrogen, dan kadang-kadang pada cairan asam asetat

murni Dimer dirusak dengan adanya pelarut berikatan hidrogen (misalnya air).

Entalpi disosiasi dimer tersebut diperkirakan 65.0–66.0 kJ/mol, entropi disosiasi

sekitar 154–157 J mol–1 K–1.

Asam asetat bersifat korosif terhadap banyak logam seperti besi, magnesium,

dan seng, membentuk gas hidrogen dan garam-garam asetat (disebut logam asetat).

Logam asetat juga dapat diperoleh dengan reaksi asam asetat dengan suatu basa.

Contohnya adalah soda kue (Natrium bikarbonat) bereaksi dengan cuka. Hampir

semua garam asetat larut dengan baik dalam air. Contoh reaksi pembentukan garam

asetat:

Mg(s) + 2 CH3COOH(aq) → (CH3COO)2Mg(aq) + H2(g)

NaHCO3(s) + CH3COOH(aq) → CH3COONa(aq) + CO2(g) + H2O(l)

Asam asetat mengalami reaksi-reaksi asam karboksilat, misalnya menghasilkan

garam asetat bila bereaksi dengan alkali, menghasilkan logam etanoat bila bereaksi

dengan logam, dan menghasilkan logam etanoat, air dan karbondioksida bila bereaksi

dengan garam karbonat atau bikarbonat. Reaksi organik yang paling terkenal dari

asam asetat adalah pembentukan etanol melalui reduksi, pembentukan turunan asam

karboksilat seperti asetil klorida atau anhidrida asetat melalui substitusi nukleofilik.

Nama sistematis Asam etanoat, Asam asetat

Nama alternatif Asam metanakarboksilat

Asetil hidroksida (AcOH)

Hidrogen asetat (HAc) Asam cuka

Rumus molekul CH3COOH

Massa molar 60.05 g/mol

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 27

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Densitas dan fase 1.049 g cm−3, cairan 1.266 g cm−3, padatan

Titik lebur 16.5 °C (289.6 ± 0.5 K) (61.6 °F)

Titik didih 118.1 °C (391.2 ± 0.6 K) (244.5 °F)

Penampilan Cairan tak berwarna atau kristal

Keasaman (pKa) 4.76 pada 25°C

Keamanan

Asam asetat pekat bersifat korosif dan karena itu harus digunakan dengan

penuh hati-hati. Asam asetat dapat menyebabkan luka bakar, kerusakan mata

permanen, serta iritasi pada membran mukosa. Asam asetat pekat juga dapat terbakar

di laboratorium, namun dengan sulit. Ia menjadi mudah terbakar jika suhu ruang

melebihi 39°C (102°F), dan dapat membentuk campuran yang mudah meledak di

udara (ambang ledakan: 5.4%-16%).

Larutan asam asetat dengan konsentrasi lebih dari 25% harus ditangani di

lemari asam karena uapnya yang korosif dan berbau. Asam asetat encer, seperti pada

cuka, tidak berbahaya. Namun konsumsi asam asetat yang lebih pekat adalah

berbahaya bagi manusia maupun hewan. Hal itu dapat menyebabkan kerusakan pada

sistem pencernaan, dan perubahan yang mematikan pada keasaman darah.

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 28

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

I. Simpulan dan Saran

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 29

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

DAFTAR PUSTAKA

Jones Jone H., The Cativa Process For The Manufacture Plant Of Acetic Acid Iridium Catalyst Improves Productivity In An Established Industrial Process. BP Chemicals Ltd., Hull Research &Technology Centre, Salt End, Hull HU12 8DS, U.K

Li Xuebing and Enrique Iglesia. The Synthesis of Acetic Acid from Ethane, Ethene, or Ethanol on Mo-V-Nb Oxide. Department of Chemical Engineering, University of California, Berkeley, CA 94720, USA

Roth J. F. The Production of Acetic Acid Rhodium Catalysed Carbonylation Of Methanol. Monsanto Co., St. Louis, Missouri

Shakhashiri. 2008. Acetic Acid & Acetic Anhydride. General Chemistry.

http://id.m.wikipedia.org/wiki/Asam_asetat

http://kimiadotcom.wordpress.com/2008/08/22/asam-asetat/

http://edwinnuklir.blog.com/pembuatan-asam-asetat-dari-rebung/

http://bagasvanirawan.wordpress/2010/07/20/pembuatan-asam-asetat/

http://chem-is-try.org/kata_kunci/asam-asetat/

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 30

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Lampiran-Lampiran

Lampiran 1

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Asam asetat

Informasi

Nama sistematisAsam etanoat

Asam asetat

Nama alternatif

Asam metanakarboksilat

Asetil hidroksida (AcOH)

Hidrogen asetat (HAc)

Asam cuka

Rumus molekul CH3COOH

Massa molar 60.05 g/mol

Densitas dan fase1.049 g cm−3, cairan

1.266 g cm−3, padatan

Titik lebur 16.5 °C (289.6 ± 0.5 K) (61.6 °F)[1]

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 31

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Titik didih 118.1 °C (391.2 ± 0.6 K) (244.5 °F)[1]

Penampilan Cairan tak berwarna atau kristal

Keasaman (pKa) 4.76 pada 25 °C

Asam asetat, asam etanoat atau asam cuka[2] adalah senyawa kimia asam organik

yang dikenal sebagai pemberi rasa asam dan aroma dalam makanan. Asam cuka

memiliki rumus empiris C2H4O2. Rumus ini seringkali ditulis dalam bentuk CH3-

COOH, CH3COOH, atau CH3CO2H. Asam asetat murni (disebut asam asetat glasial)

adalah cairan higroskopis tak berwarna, dan memiliki titik beku 16.7°C.

Asam asetat merupakan salah satu asam karboksilat paling sederhana, setelah asam

format. Larutan asam asetat dalam air merupakan sebuah asam lemah, artinya hanya

terdisosiasi sebagian menjadi ion H+ dan CH3COO-. Asam asetat merupakan pereaksi

kimia dan bahan baku industri yang penting. Asam asetat digunakan dalam produksi

polimer seperti polietilena tereftalat, selulosa asetat, dan polivinil asetat, maupun

berbagai macam serat dan kain. Dalam industri makanan, asam asetat digunakan

sebagai pengatur keasaman. Di rumah tangga, asam asetat encer juga sering

digunakan sebagai pelunak air. Dalam setahun, kebutuhan dunia akan asam asetat

mencapai 6,5 juta ton per tahun. 1.5 juta ton per tahun diperoleh dari hasil daur ulang,

sisanya diperoleh dari industri petrokimia maupun dari sumber hayati.

Daftar isi

[sembunyikan]

1 Penamaan

2 Sejarah

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 32

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

3 Sifat-sifat kimia

4 Biokimia

o 4.1 Biosintesis asam asetat

5 Produksi

o 5.1 Karbonilasi metanol

o 5.2 Oksidasi asetaldehida

6 Penggunaan

7 Keamanan

8 Lihat pula

9 Referensi

10 Pranala luar

[sunting] Penamaan

Asam asetat merupakan nama trivial atau nama dagang dari senyawa ini, dan

merupakan nama yang paling dianjurkan oleh IUPAC. Nama ini berasal dari kata

Latin acetum, yang berarti cuka. Nama sistematis dari senyawa ini adalah asam

etanoat. Asam asetat glasial merupakan nama trivial yang merujuk pada asam asetat

yang tidak bercampur air. Disebut demikian karena asam asetat bebas-air membentuk

kristal mirip es pada 16.7 °C, sedikit di bawah suhu ruang.

Singkatan yang paling sering digunakan, dan merupakat singkatan resmi bagi asam

asetat adalah AcOH atau HOAc dimana Ac berarti gugus asetil, CH3−C(=O)−. Pada

konteks asam-basa, asam asetat juga sering disingkat HAc, meskipun banyak yang

menganggap singkatan ini tidak benar. Ac juga tidak boleh disalahartikan dengan

lambang unsur Aktinium (Ac).

[sunting] Sejarah

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 33

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Cuka telah dikenal manusia sejak dahulu kala. Cuka dihasilkan oleh berbagai bakteria

penghasil asam asetat, dan asam asetat merupakan hasil samping dari pembuatan bir

atau anggur.

Penggunaan asam asetat sebagai pereaksi kimia juga sudah dimulai sejak lama. Pada

abat ke-3 Sebelum Masehi, Filsuf Yunani kuno Theophrastos menjelaskan bahwa

cuka bereaksi dengan logam-logam membentuk berbagai zat warna, misalnya timbal

putih (timbal karbonat), dan verdigris, yaitu suatu zat hijau campuran dari garam-

garam tembaga dan mengandung tembaga (II) asetat. Bangsa Romawi menghasilkan

sapa, sebuah sirup yang amat manis, dengan mendidihkan anggur yang sudah asam.

Sapa mengandung timbal asetat, suatu zat manis yang disebut juga gula timbal dan

gula Saturnus. Akhirnya hal ini berlanjut kepada peracunan dengan timbal yang

dilakukan oleh para pejabat Romawi.

Pada abad ke-8, ilmuwan Persia Jabir ibn Hayyan menghasilkan asam asetat pekat

dari cuka melalui distilasi. Pada masa renaisans, asam asetat glasial dihasilkan dari

distilasi kering logam asetat. Pada abad ke-16 ahli alkimia Jerman Andreas Libavius

menjelaskan prosedur tersebut, dan membandingkan asam asetat glasial yang

dihasilkan terhadap cuka. Ternyata asam asetat glasial memiliki banyak perbedaan

sifat dengan larutan asam asetat dalam air, sehingga banyak ahli kimia yang

mempercayai bahwa keduanya sebenarnya adalah dua zat yang berbeda. Ahli kimia

Prancis Pierre Adet akhirnya membuktikan bahwa kedua zat ini sebenarnya sama.

Pada 1847 kimiawan Jerman Hermann Kolbe mensintesis asam asetat dari zat

anorganik untuk pertama kalinya. Reaksi kimia yang dilakukan adalah klorinasi

karbon disulfida menjadi karbon tetraklorida, diikuti dengan pirolisis menjadi

tetrakloroetilena dan klorinasi dalam air menjadi asam trikloroasetat, dan akhirnya

reduksi melalui elektrolisis menjadi asam asetat.

Sejak 1910 kebanyakan asam asetat dihasilkan dari cairan piroligneous yang

diperoleh dari distilasi kayu. Cairan ini direaksikan dengan kalsium hidroksida

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 34

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

menghasilkan kalsium asetat yang kemudian diasamkan dengan asam sulfat

menghasilkan asam asetat.

[sunting] Sifat-sifat kimia

Keasaman

Atom hidrogen (H) pada gugus karboksil (−COOH) dalam asam karboksilat seperti

asam asetat dapat dilepaskan sebagai ion H+ (proton), sehingga memberikan sifat

asam. Asam asetat adalah asam lemah monoprotik dengan nilai pKa=4.8. Basa

konjugasinya adalah asetat (CH3COO−). Sebuah larutan 1.0 M asam asetat (kira-kira

sama dengan konsentrasi pada cuka rumah) memiliki pH sekitar 2.4.

Dimer siklis

Dimer siklis dari asam asetat, garis putus-putus melambangkan ikatan hidrogen.

Struktur kristal asam asetat menunjukkan bahwa molekul-molekul asam asetat

berpasangan membentuk dimer yang dihubungkan oleh ikatan hidrogen.[3] Dimer juga

dapat dideteksi pada uap bersuhu 120 °C. Dimer juga terjadi pada larutan encer di

dalam pelarut tak-berikatan-hidrogen, dan kadang-kadang pada cairan asam asetat

murni.[4] Dimer dirusak dengan adanya pelarut berikatan hidrogen (misalnya air).

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 35

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Entalpi disosiasi dimer tersebut diperkirakan 65.0–66.0 kJ/mol, entropi disosiasi

sekitar 154–157 J mol–1 K–1.[5] Sifat dimerisasi ini juga dimiliki oleh asam karboksilat

sederhana lainnya.

Sebagai Pelarut

Asam asetat cair adalah pelarut protik hidrofilik (polar), mirip seperti air dan etanol.

Asam asetat memiliki konstanta dielektrik yang sedang yaitu 6.2, sehingga ia bisa

melarutkan baik senyawa polar seperi garam anorganik dan gula maupun senyawa

non-polar seperti minyak dan unsur-unsur seperti sulfur dan iodin. Asam asetat

bercambur dengan mudah dengan pelarut polar atau nonpolar lainnya seperti air,

kloroform dan heksana. Sifat kelarutan dan kemudahan bercampur dari asam asetat

ini membuatnya digunakan secara luas dalam industri kimia.

Reaksi-reaksi kimia

Asam asetat bersifat korosif terhadap banyak logam seperti besi, magnesium, dan

seng, membentuk gas hidrogen dan garam-garam asetat (disebut logam asetat).

Logam asetat juga dapat diperoleh dengan reaksi asam asetat dengan suatu basa yang

cocok. Contoh yang terkenal adalah reaksi soda kue (Natrium bikarbonat) bereaksi

dengan cuka. Hapir semua garam asetat larut dengan baik dalam air. Salah satu

pengecualian adalah kromium (II) asetat. Contoh reaksi pembentukan garam asetat:

Mg(s) + 2 CH3COOH(aq) → (CH3COO)2Mg(aq) + H2(g)

NaHCO3(s) + CH3COOH(aq) → CH3COONa(aq) + CO2(g) + H2O(l)

Aluminium merupakan logam yang tahan terhadap korosi karena dapat membentuk

lapisan aluminium oksida yang melindungi permukaannya. Karena itu, biasanya asam

asetat diangkut dengan tangki-tangki aluminium.

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 36

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Dua reaksi organik tipikal dari asam asetat

Asam asetat mengalami reaksi-reaksi asam karboksilat, misalnya menghasilkan

garam asetat bila bereaksi dengan alkali, menghasilkan logam etanoat bila bereaksi

dengan logam, dan menghasilkan logam etanoat, air dan karbondioksida bila bereaksi

dengan garam karbonat atau bikarbonat. Reaksi organik yang paling terkenal dari

asam asetat adalah pembentukan etanol melalui reduksi, pembentukan turunan asam

karboksilat seperti asetil klorida atau anhidrida asetat melalui substitusi nukleofilik.

Anhidrida asetat dibentuk melalui kondensasi dua molekul asam asetat. Ester dari

asam asetat dapat diperoleh melalui reaksi esterifikasi Fischer, dan juga pembentukan

amida. Pada suhu 440 °C, asam asetat terurai menjadi metana dan karbon dioksida,

atau ketena dan air.

Deteksi

Asam asetat dapat dikenali dengan baunya yang khas. Selain itu, garam-garam dari

asam asetat bereaksi dengan larutan besi(III) klorida, yang menghasilkan warna

merah pekat yang hilang bila larutan diasamkan. Garam-garam asetat bila dipanaskan

dengan arsenik trioksida (AsO3) membentuk kakodil oksida ((CH3)2As-O-As(CH3)2),

yang mudah dikenali dengan baunya yang tidak menyenangkan.

[sunting] Biokimia

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 37

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Gugus asetil yang terdapat pada asam asetat merupakan gugus yang penting bagi

biokimia pada hampir seluruh makhluk hidup, seperti gugus asetil yang berikat pada

koenzim A menjadi senyawa yang disebut Asetil-KoA, merupakan enzim utama bagi

metabolisme karbohidrat dan lemak. Namun demikian, asam asetat bebas memiliki

konsentrasi yang kecil dalam sel, karena asam asetat bebas dapat menyebabkan

gangguan pada mekanisme pengaturan pH sel. Berbeda dengan asam karboksilat

berantai panjang, asam asetat tidak ditemukan pada trigliserida dalam tubuh makhluk

hidup. Sekalipun demikian, trigliserida buatan yang memiliki gugus asetat, triasetin

(trigliserin asetat), adalah zat aditif yang umum pada makanan, dan juga digunakan

dalam kosmetika dan obat-obatan.

Asam asetat diproduksi dan diekskresikan oleh bakteri-bakteri tertentu, misalnya dari

genus Acetobacter dan spesies Clostridium acetobutylicum. Bakteri-bakteri ini

terdapat pada makanan, air, dan juga tanah, sehingga asam asetat secara alami

diproduksi pada buah-buahan/makanan yang telah basi. Asam asetat juga terdapat

pelumas vagina manusia dan primata lainnya, berperan sebagai agen anti-bakteri.[6]

[sunting] Biosintesis asam asetat

Asam asetat merupakan produk katabolisme aerob dalam jalur glikolisis atau

perombakan glukosa. Asam piruvat sebagai produk oksidasi glukosa dioksidasi oleh

NAD + terion lalu segera diikat oleh Koenzim-A. Pada prokariota proses ini terjadi di

sitoplasma sementara pada eukariota berlangsung pada mitokondria.

[sunting] Produksi

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 38

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Pabrik pemurnian asam asetat di tahun 1884

Asam asetat diproduksi secara sintetis maupun secara alami melalui fermentasi

bakteri. Sekarang hanya 10% dari produksi asam asetat dihasilkan melalui jalur

alami, namun kebanyakan hukum yang mengatur bahwa asam asetat yang terdapat

dalam cuka haruslah berasal dari proses biologis. Dari asam asetat yang diproduksi

oleh industri kimia, 75% diantaranya diproduksi melalui karbonilasi metanol. Sisanya

dihasilkan melalui metode-metode alternatif.[7]

Produksi total asam asetat dunia diperkirakan 5 Mt/a (juta ton per tahun), setengahnya

diproduksi di Amerika Serikat. Eropa memproduksi sekitar 1 Mt/a dan terus

menurun, sedangkan Jepang memproduksi sekitar 0.7 Mt/a. 1.51 Mt/a dihasilkan

melalui daur ulang, sehingga total pasar asam asetat mencapai 6.51 Mt/a.[8][9]

Perusahan produser asam asetat terbesar adalah Celanese dan BP Chemicals.

Produsen lainnya adalah Millenium Chemicals, Sterling Chemicals, Samsung,

Eastman, dan Svensk Etanolkemi.

[sunting] Karbonilasi metanol

Kebanyakan asam asetat murni dihasilkan melalui karbonilasi. Dalam reaksi ini,

metanol dan karbon monoksida bereaksi menghasilkan asam asetat

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 39

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

CH3OH + CO → CH3COOH

Proses ini melibatkan iodometana sebagai zat antara, dimana reaksi itu sendiri terjadi

dalam tiga tahap dengan katalis logam kompleks pada tahap kedua.

(1) CH3OH + HI → CH3I + H2O

(2) CH3I + CO → CH3COI

(3) CH3COI + H2O → CH3COOH + HI

Jika kondisi reaksi diatas diatur sedemikian rupa, proses tersebut juga dapat

menghasilkan anhidrida asetat sebagai hasil tambahan. Karbonilasi metanol sejak

lama merupakan metode paling menjanjikan dalam produksi asam asetat karena baik

metanol maupun karbon monoksida merupakan bahan mentah komoditi. Henry

Dreyfus mengembangkan cikal bakal pabrik karbonilasi metanol pada perusahaan

Celanese di tahun 1925.[10] Namun, kurangnya bahan-bahan praktis yang dapat diisi

bahan-bahan korosif dari reaksi ini pada tekanan yang dibutuhkan yaitu 200 atm

menyebabkan metoda ini ditinggalkan untuk tujuan komersial. Baru pada 1963 pabrik

komersial pertama yang menggunakan karbonilasi metanol didirikan oleh perusahaan

kimia Jerman, BASF dengan katalis kobalt (Co). Pada 1968, ditemukan katalis

kompleks Rhodium, cis−[Rh(CO)2I2]− yang dapat beroperasi dengan optimal pada

tekanan rendah tanpa produk sampingan. Pabrik pertama yang menggunakan katalis

tersebut adalah perusahan kimia AS Monsanto pada 1970, dan metode karbonilasi

metanol berkatalis Rhodium dinamakan proses Monsanto dan menjadi metode

produksi asam asetat paling dominan. Pada akhir 1990'an, perusahan petrokimia

British Petroleum mengkomersialisasi katalis Cativa ([Ir(CO)2I2]−) yang didukung

oleh ruthenium. Proses berbasis iridium ini lebih efisien dan lebih "hijau" dari metode

sebelumnya[11], sehingga menggantikan proses Monsanto.

[sunting] Oksidasi asetaldehida

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 40

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Sebelum komersialisasi proses Monsanto, kebanyakan asam asetat diproduksi melalui

oksidasi asetaldehida. Sekarang oksidasi asetaldehida merupakan metoda produksi

asam asetat kedua terpenting, sekalipun tidak kompetitif bila dibandingkan dengan

metode karbonilasi metanol. Asetaldehida yang digunakan dihasilkan melalui

oksidasi butana atau nafta ringan, atau hidrasi dari etilena. Saat butena atau nafta

ringan dipanaskan bersama udara disertai dengan beberapa ion logam, termasuk ion

mangan, kobalt dan kromium, terbentuk peroksida yang selanjutnya terurai menjadi

asam asetat sesuai dengan persamaan reaksi dibawah ini.

2 C4H10 + 5 O2 → 4 CH3COOH + 2 H2O

Umumnya reaksi ini dijalankan pada temperatur dan tekanan sedemikian rupa

sehingga tercapai suhu setinggi mungkin namut butana masih berwujud cair. Kondisi

reaksi pada umumnya sekitar 150 °C and 55 atm. Produk sampingan seperti butanon,

etil asetat, asam format dan asam propionat juga mungkin terbentuk. Produk

sampingan ini juga bernilai komersial dan jika diinginkan kondisi reaksi dapat diubah

untuk menghasilkan lebih banyak produk samping, namun pemisahannya dari asam

asetat menjadi kendala karena membutuhkan biaya lebih banyak lagi.

Melalui kondisi dan katalis yang sama asetaldehida dapat dioksidasi oleh oksigen

udara menghasilkan asam asetat.

2 CH3CHO + O2 → 2 CH3COOH

Dengan menggunakan katalis modern, reaksi ini dapat memiliki rasio hasil (yield)

lebih besar dari 95%. Produk samping utamanya adalah etil asetat, asam format dan

formaldehida, semuanya memiliki titik didih yang lebih rendah daripada asam asetat

sehingga dapat dipisahkan dengan mudah melalui distilasi.

[sunting] Penggunaan

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 41

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Botol berisi 2,5 liter asam asetat di laboratorium

Asam asetat digunakan sebagai pereaksi kimia untuk menghasilkan berbagai senyawa

kimia. Sebagian besar (40-45%) dari asam asetat dunia digunakan sebagai bahan

untuk memproduksi monomer vinil asetat (vinyl acetate monomer, VAM). Selain itu

asam asetat juga digunakan dalam produksi anhidrida asetat dan juga ester.

Penggunaan asam asetat lainnya, termasuk penggunaan dalam cuka relatif kecil.

[sunting] Keamanan

Asam asetat pekat bersifat korosif dan karena itu harus digunakan dengan penuh hati-

hati. Asam asetat dapat menyebabkan luka bakar, kerusakan mata permanen, serta

iritasi pada membran mukosa. Luka bakar atau lepuhan bisa jadi tidak terlihat hingga

beberapa jam setelah kontak. Sarung tangan latex tidak melindungi dari asam asetat,

sehingga dalam menangani senyawa ini perlu digunakan sarung tangan berbahan

karet nitril. Asam asetat pekat juga dapat terbakar di laboratorium, namun dengan

sulit. Ia menjadi mudah terbakar jika suhu ruang melebihi 39 °C (102 °F), dan dapat

membentuk campuran yang mudah meledak di udara (ambang ledakan: 5.4%-16%).

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 42

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Asam asetat adalah senyawa korosif

Konsentrasi

berdasar beratMolaritas Klasifikasi Frase-R

10%–25% 1.67–4.16 mol/L Iritan (Xi) R36/38

25%–90% 4.16–14.99 mol/L Korosif (C) R34

>90% >14.99 mol/L Korosif (C) R10, R35

Larutan asam asetat dengan konsentrasi lebih dari 25% harus ditangani di sungkup

asap (fume hood) karena uapnya yang korosif dan berbau. Asam asetat encer, seperti

pada cuka, tidak berbahaya. Namun konsumsi asam asetat yang lebih pekat adalah

berbahaya bagi manusia maupun hewan. Hal itu dapat menyebabkan kerusakan pada

sistem pencernaan, dan perubahan yang mematikan pada keasaman darah.

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 43

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Lampiran 2

Asam Asetat

Posted by: kimiadotcom on: Agustus 22, 2008

1.1. Latar Belakang

Asam Asetat ( Acetic Acid, Ethanoic Acid, Methyl Carboxylic Acid ) adalah

senyawa kimia dengan rumus molekul CH3COOH, berupa cairan jernih tidak

berwarna, berbau tajam, dan berasa asam. Bahan kimia ini memiliki titik didih sekitar

117,9 C pada tekanan 1 atm, dan pada konsentrasi tinggi akan menimbulkan korosi

pada berbagai jenis logam.

Industri asam asetat merupakan salah satu industri kimia yang berprospek di

Indonesia. Kebutuhan asam asetat di dalam negeri terus meningkat seiring dengan

meningkatnya permintaan oleh industri penggunanya. Meningkatnya kebutuhan asam

asetat ini belum dapat dipenuhi seluruhnya oleh satu-satunya produsen lokal, yaitu PT

Indo Acidatama Chemical Industry, sehingga ketergantungan terhadap impor dari

tahun ke tahun semakin naik.

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 44

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Secara ringkas,perkembangan suplai asam asetat Indonesia sampai Tahun

2000 disajikan pada tabel berikut :

Tabel 1.1. Perkembangan Suplai Asam Asetat Indonesia 1996 – 2000 ( dalam ton )

Tahun Produksi Ekspor Impor SuplaiPerkembangan

( % )

1996 28.840 2.106 21.265 47.999 -

1997 23.540 0 49.264 72.804 51,68

1998 26.500 1.000 69.123 94.623 29,97

1999 29.680 136 100.123 129.667 37,03

2000 32.210 588 107.620 139.242 7,38

( Sumber : PT CIC, Indochemical 330, hal 12 )

Berdasarkan pada penggunaan asam asetat Indonesia sampai tahun 2000,

industri PTA ( Purified Terepthalic Acid ) merupakan pengkonsumsi asam asetat

terbesar yaitu sekitar 59,1 % dari 139.242 ton total asam asetat yang dikonsumsi ( PT

CIC, Indochemical 330, hal 20 ). Konsumsi industri PTA pada tahun 2005

diproyeksikan mencapai kurang lebih 54,1 % dari 194.025 ton total konsumsi asam

asetat di Indonesia.

Pemerintah mengeluarkan kebijaksanaan dalam bidang investasi melalui

Keputusan Presiden RI N0. 96 tahun 1998, tentang bidang usaha yang tertutup bagi

penanaman modal,atau lebih dikenal dengan Daftar Negatif Investasi. Asam asetat

tidak termasuk di dalamnya sehingga investasi di bidang industri ini masih terbuka

dalam rangka Penanaman Modal Dalam Negeri ( PMDN ).

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 45

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Kebijaksanaan tersebut diambil untuk mengurangi ketergantungan terhadap

negara lain dalam memenuhi kebutuhan dalam negeri, yaitu dengan membangun

industri-industri yang dapat menggantikan peranan bahan impor. Pemerintah

mengharapkan, pendirian pabrik asam asetat dapat memacu dan mendukung

pertumbuhan industri-industri lain seperti industri ethyl asetat, industri PTA, industri

tekstil, industri benang karet, dan industri asam cuka.

1.2. Kapasitas Rancangan

Penentuan kapasitas perancangan pabrik asam asetat mendasarkan pada

pertimbangan-pertimbangan sebagai berikut :

1. Proyeksi Kebutuhan Pasar

Konsumsi asam asetat menurut sektor industri dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 1.2. Total Konsumsi Asam Asetat di Indonesia 1996 – 2000

KonsumenKonsumsi Asam Asetat ( ton )

1996 1997 1998 1999 2000

Industri PTA 240721 45.538 58.915 76.065 82.294

Industri Ethyl Acetat 4.950 4.172 4.402 5.125 23.912

Industri Benang Karet 2.276 1.558 1.457 2.133 2.286

Industri Asam Cuka 2.445 2.931 2.868 2.796 2.920

Industri Tekstil 9.780 11.274 18.925 23.988 24.367

Industri – industri lain 3.827 7.331 8.056 19.560 3.463

Total 47.999 72.804 94.623 129.667 139.242

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 46

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

( Sumber : PT CIC, Indochemical 330, hal 20 )

Kebutuhan asam asetat dalam negeri tidak dapat sepenuhnya dipenuhi dari

industri lokal sehingga Indonesia mengimpor dari negara-negara lain. Berikut

data impor asam asetat Indonesia.

Tabel 1.3. Perkembangan Impor Asam Asetat Indonesia 1996 – 2000

Tahun Volume ( ton ) Perkembangan ( % )

1996 21.265 -

1997 49.264 131,67

1998 69.123 40,31

1999 100.123 44,85

2000 107.620 7,49

( Sumber : BPS diolah oleh PT CIC, Indochemical 330, hal 11 )

Analisa secara grafis untuk memperkirakan kapasitas impor asam asetat pada

tahun 2007 adalah sebagai berikut :

Catatan : Data diambil mulai tahun 1996 ( tahun ke – 1 )

Gambar 1.1. Grafik Perkembangan Impor Asam Asetat Indonesia 1996 – 2000

Dari grafik tersebut didapatkan persamaan : y = 22,357 X + 2,4083 sehingga

diperkirakan jumlah kebutuhan asam asetat pada tahun 2007 yang belum dapat

dipenuhi oleh produksi dalam negeri adalah sebesar 270.692,3 ton / tahun.

1. Ketersediaan Bahan Baku

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 47

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Bahan baku methanol dapat diperoleh dari PT Kaltim Methanol Industry,

Bontang dengan kapasitas produksi 660.000 ton/tahun atau dari Pertamina di

Pulau Bunyu yang mempunyai kapasitas produksi 300.000 ton/tahun. Sedangkan

karbon monoksida diperoleh dari PT Pupuk Kaltim di Bontang.

1. Kapasitas Ekonomi Minimal

Pabrik asam asetat yang sudah beroperasi di Indonesia yaitu PT Indo Acidatama

Chemical Industry ( PT IACI ), mempunyai kapasitas produksi 36.000 ton/tahun (

PT CIC, Indochemical 330, hal 8 ). Sedangkan jumlah asam asetat yang masih

perlu diimpor pada tahun 2007 sesuai perkiraan diatas adalah 270.692,3

ton/tahun. Oleh karena itu, kapasitas produksi dari pabrik yang direncanakan agar

dapat beroperasi dan memberikan keuntungan secara ekonomi diperkirakan dari

data tersebut di atas.

Berdasarkan ketiga hal tersebut di atas, maka dalam perancangan pabrik asam

asetat ini dipilih kapasitas 90.000 ton/tahun. Disamping itu, beberapa alasan

menyangkut keuntungan dan kelayakan pendirian pabrik adalah sebagai berikut :

1. Dapat memenuhi kebutuhan asam asetat dalam negeri dan mengurangi

ketergantungan impor.

2. Dapat memacu dan mendukung perkembangan industri dengan bahan baku

asam asetat di Indonesia.

3. Dapat memberikan keuntungan secara ekonomis karena kapasitas produksi

masih berada dalam batas kapasitas yang menguntungkan.

4. Dapat memperluas lapangan kerja dan meratakan kesempatan kerja terutama

di luar Pulau Jawa, menyangkut pemilihan lokasi pabrik yang akan didirikan.

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 48

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

5. Dapat menghemat devisa karena bahan baku diperoleh dengan mudah dari

industri lokal.

1.3. Lokasi Pabrik

Pemilihan lokasi pabrik secara geografis dapat memberikan pengaruh yang

besar terhadap lancarnya kegiatan industri. Oleh karena itu harus dipertimbangkan

agar dapat memberikan keuntungan yang sebesar-besarnya pada perusahaan. Pabrik

asam asetat ini direncanakan akan didirikan di Bontang, Propinsi Kalimantan Timur.

Pemilihan lokasi di Bontang mempertimbangkan beberapa hal sebagai berikut :

1. Letak Sumber Bahan Baku

Bahan baku utama yaitu methanol dan karbon monoksida masing-masing

diperoleh dari PT Kaltim Methanol Industry dan PT Pupuk Kaltim yang

semuanya berlokasi di Bontang. Pengadaan bahan baku harus benar-benar

diperhatikan karena merupakan kebutuhan utama bagi kelangsungan suatu

produksi.

1. Utilitas

2. Sarana utilitas utama yaitu air dan listrik masing-masing dipenuhi dari pihak

pengelola kawasan industri, baik dari sumber air tanah maupun sungai serta

jaringan PLN setempat (untuk kebutuhan listrik).

1. Fasilitas Transportasi

Sarana trasportasi sangat penting, berkaitan dengan kelancaran penyediaan bahan

baku dan pemasaran produk. Pemasaran produk terutama dilakukan lewat jalur

laut dan udara yang dominan. Sedangkan transport bahan baku tidak mengalami

banyak permasalahan karena berdekatan dengan pabrik penghasil bahan baku.

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 49

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

1. Tenaga Kerja

Penyediaan tenaga kerja mempertimbangkan beberapa hal, meliputi : jumlah,

kualitas, besar upah minimum, keahlian, dan produktifitas tenaga kerja. Jumlah

tenaga kerja terlatih dan berpendidikan di Kaltim meningkat seiring

berkembangnya sekolah-sekolah kejuruan, akademi, dan perguruan tinggi.

Disamping itu terbukanya lapangan kerja baru akan menarik minat tenaga kerja

dari luar Kalimantan, khususnya Pulau Jawa juga.

1. Pemasaran

Daerah pemasaran sebagian besar berada di luar Kalimantan sehingga harus

ditempuh terutama lewat jalur laut. Hal ini tidak menjadi masalah karena asam

asetat adalah bahan baku yang sangat dibutuhkan bagi banyak industri terutama di

Pulau Jawa yang selama ini penyediaannya sangat tergantung pada impor.

1. Kebijaksanaan Pemerintah

Pendirian pabrik asam asetat ini mendukung kebijaksanaan pemerintah dalam

pengembangan industri dalam kaitannya dengan pemerataan kesempatan kerja

dan hasil pembangunan khususnya di luar Pulau Jawa.

1. Perluasan Lahan

Faktor ini berkaitan dengan rencana pengembangan pabrik lebih lanjut. Bontang

merupakan kawasan industri, sehingga lahan di daerah tersebut telah disiapkan

untuk pendirian dan pengembangan suatu pabrik.

1. Sarana dan Prasarana

Pemilihan lokasi di Bontang telah mempertimbangkan bahwa daerah tersebut

telah memiliki sarana dan prasarana yang meliputi jalan, bank, jaringan

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 50

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

telekomunikasi, sarana pendidikan dan hiburan sehingga dapat meningkatkan

kesejahteraan dan taraf hidup.

1.4. Tinjauan Pustaka

Asam asetat telah lama dikenal oleh bangsa Romawi dan Yunani dengan

proses pembuatan yang masih sangat sederhana, yaitu melalui oksidasi alkohol yang

terdapat dalam anggur yang ditempatkan dalam tong atau dibiarkan pada udara

terbuka. Produksi secara komersial dimulai pada akhir abad ke-19 dengan proses

oksidasi langsung hidrokarbon fase cair. Pada tahun 1911, produksi asam asetat

melalui oksidasi asetaldehid mulai beroperasi di Jerman. Proses karbonilasi methanol

pertama kali diaplikasikan pada tahun 1963 dengan proses BASF, kemudian proses

Monsanto mulai diperkenalkan pada tahun 1968.

1.4.1. Macam-macam Proses

Proses-proses pembuatan asam asetat yang banyak digunakan dalam industri

dewasa ini adalah sebagai berikut :

1. Karbonilasi Methanol

Reaksi utama yang terjadi pada karbonlasi methanol secara langsung yaitu :

CH3OH + CO CH3COOH

Adapun reaksi samping yang terjadi adalah :

CO + H2O CO2 + H2

Reaksi berlangsung dalam reaktor sparger ( reaktor gelembung ) dengan

katalisator Rhodium Iodine atau Cobalt Iodine.

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 51

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Proses karbonilasi methanol dibagi lagi menjadi dua macam, yaitu proses BASF

dan proses Monsanto. Perbandingan kedua pross tersebut di atas di sajikan dalam

tabel berikut :

Tabel 1.4. Perbandingan Proses BASF dan Proses Monsanto

No. Pertimbangan BASF Monsanto

1 Bahan baku Methanol dan CO Metanol dan CO

2 Yield 90 % 90 – 99%

3 Kondisi operasi 500 bar, 455-515 K 30-60 bar, 425-475 K

4 Katalis Co / HI

tidak efektif

Rh / HI

efektif

5 Alat Pemurnian 3 kolom destilasi 4 kolom destilasi

6 Biaya investasi tinggi tinggi

7 Biaya operasi rendah rendah

1. Oksidasi Hidrokarbon ( n-Butana )

n-Butana (secara komersial terdiri dari 95% n-Butana, 2,5% isobutana, dan 2,5%

Pentana) dioksidasikan dengan bantuan katalis Cobalt atau Mangan Asetat.

Reaksi utama yang terjadi adalah :

½ C4H10 + ¾ O2 CH3COOH + H2O

Proses berlangsung pada kondisi suhu 395 – 475 K dan tekanan 45 – 55 bar,

dengan yield 70 – 80 %.

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 52

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

1. Oksidasi Asetaldehid Fase Cair ( Proses Hoechst AG )

Proses oksidasi asetaldehid berlangsung dengan bantuan katalis Co / Mn pada

kondisi operasi suhu 335 – 355 K dan tekanan 3 -10 bar. Yield yang dapat

diperoleh sebesar 93 – 96%. Reaksi utama yang terjadi adalah :

CH3CHO + ½ O2 CH3COOH

Perbandingan Proses Hoechst AG dengan Proses Oksidasi n-Butana disajikan

pada tabel berikut :

Tabel 1.5. Perbandingan Proses Hoechst AG dengan Proses Oksidasi n-Butana

No. Pertimbangan Hoechst AG Oksidasi n-Butana

1 Bahan baku Asetaldehid n-Butana

2 Yield 93- 96 % 70 – 80 %

3 Kondisi operasi 3 – 10 bar, 335 – 355 K 45 – 55 bar, 395 – 475

K

4 Katalis Co / Mn Co / Mn

5 Alat Pemurnian 3 kolom destilasi 4 kolom destilasi

6 Biaya investasi rendah Rendah

7 Biaya operasi rendah Rendah

Dari beberapa proses pembuatan asan asetat tersebut di atas, maka dipilih

pembuatan asam asetat Proses Monsanto dengan alasan-alasan sebagai berikut :

1. Yield reaksi yang tinggi ( 99% ) dan hasil samping yang rendah

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 53

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

2. Bahan baku yang mudah diperoleh dari dalam negeri dengan harga lebih

murah.

3. Reaktor bekerja pada tekanan yang tidak terlalu tinggi ( 30 – 60 bar ) sehingga

mudah dicapai.

1.4.2. Kegunaan Produk

Pruduk asam asetat telah banyak digunakan oleh berbagai industri antara lain :

1. Industri PTA merupakan pengkonsumsi asam asetat terbesar yang digunakan

sebagai media pelarut katalis. Industri PTA cenderung memilih menggunakan

asam asetat yang berbahan baku methanol dengan tingkat kemurnian lebih

tinggi yang hingga kini belum diproduksi di dalam negeri.

2. Industri Ethyl Asetat sebagai bahan baku utama, dimana untuk memproduksi

1 ton ethyl asetat diperlukan 680 kg asam asetat.

3. Industri tekstil, terutama industri pencelupan kain dimana asam asetat

berfungsi sebagai pengatur pH.

4. Industri asam cuka, asam asetat sebagai bahan baku utama.

5. Industri benang karet, sebagai bahan penggumpal ( co-agulant ) ketika latex

dikeluarkan dari extruder.

Disamping itu, asam asetat juga digunakan sebagai bahan setengah jadi untuk

membuat bahan-bahan kimia seperti vinyl asetat, selulosa asetat, asam asetat

anhydrid, maupun chloro asetat.

1.4.3. Sifat-sifat Fisika dan Kimia Bahan Baku dan Pruduk

1. Bahan Baku

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 54

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

1. Methanol

Sifat-sifat Fisik Methanol

Tabel 1.6. Sifat Fisik Methanol

Rumus molekul CH3 – OH

Berat molekul 32,042 gr/gmol

Titik didih pada 1 atm 64,7 C

Titik beku pada 1 atm -97,7 C

Temperatur kritis 239,43 C

Tekanan kritis 79,9 atm

Densitas (cair, 25 C) 0,7864 gr/cc

Specific gravity 1,11 gr/cm3

Tekanan uap(25 C) 127,2 mmHg

Gf (cair, 25 C) -39.869 kal/gmol

Hf (cair, 25 C) -57.130 kal/gmol

Viskositas ( cair, 25 C = 0,541 cp ) ; ( uap, 25 C = 0,00968 cp )

Specific Heat ( cair, 25 C = 0,6054 kal/hC ) ; ( uap, 25 C = 0,3274 kal/hC

)

Konduktivitas termal ( cair, 25 C = 163,5 kal/hmC ) ; ( uap, 25 C = 12,1 kal/hmC

)

Tegangan muka ( dalam air, 20 C = 22,6 dyne/cm )

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 55

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Kelarutan dalam air Larut sempurna

Sifat-sifat Kimia Methanol

Reaksi methanol dengan asam asetat menghasilkan ester

CH3OH + CH3COOH CH3COOCH3 + H2O

Bereaksi dengan karbon monoksida membentuk asam asetat

CH3OH + CO CH3COOH + H2O

Reaksi esterifikasi dengan katalis asam dari isobutylene dan methanol

membentuk Methyl Tertier Butyl Ether ( MTBE )

CH3OH + H2C-C(CH2)2 (CH3)3-C-O-CH3

Reaksi dehidrogenasi oksidatif dari methanol dengan katalis Ag

Molybdenum-Fe2O3 akan menghasilkan formaldehyde

Mo-Fe2O3

CH3OH CHO2 + H2

Reaksi dengan asam karboksilat katalisasi asam dapat membentuk metil ester,

dengan penghilangan air secara azeotropik

H+

CH3OH + C-C=COOH CH3-C-COOCH3 + H2O

CH3 CH3

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 56

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

1. Karbon Monoksida

Sifat-sifat Fisik Karbon Monoksida

Tabel 1.7. Sifat Fisik Karbon Monoksida

Berat molekul 28,01 gr/gmol

Densitas pada STP 1,250 gr/cm3

Temperatur kritis -140,23 C

Tekanan kritis 34,529 atm

Volume kritis 93,06 cm3

Specific Heat ( volume konstan, 1 atm )(-100C = 5,03 kal/molC); (0C = 4,97

kal/molC); (100C = 5,01 kal/molC)

Specific Heat ( tekanan konstan, 1 atm ) (-100C = 7,05 kal/molC); (0C = 6,97

kal/molC); (100C = 7,01 kal/molC)

Enthropy ( 1 atm )

(-100C = 43,457 kal/molC); (0C =

46,656 kal/molC); (100C = 48,831

kal/molC)

Enthalpy ( 1 atm )

(-100C = 3130,6 kal/molC); (0C =

3831,8 kal/molC); (100C = 4529,8

kal/molC)

Sifat-sifat Kimia Karbon Monoksida

Bereaksi dengan methanol membentuk asam asetat

CH3OH + CO CH3COOH + H2O

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 57

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Bereaksi dengan hidrogen membentuk methanol

CO + H2 CH3OH

Bereaksi dengan dimetil amine membentuk dimetil nonamide

(CH3)2NH + CO (CH3)2NHCO

1. Produk Asam Asetat

Sifat-sifat Fisik Asam Asetat

Tabel 1.8. Sifat Fisik Asam Asetat

Rumus molekul

O

CH3 – C – OH

Berat molekul 60,053 gr/gmol

Titik leleh pada 1 atm 16,6 C

Titik didih pada 1 atm 117,9 C

Specific Gravity 1,051 gr/cm3

Koefisien ekspansi ( 20 C ) 1,07 x 10-3

Temperatur kritis ( cair ) 594,45 K

Tekanan kritis ( cair ) 57,1 atm

Volume kritis ( cair ) 2,85 cc/ gr

Surface Tension(20C, udara = 27,6 dyne/cm); (75C,

udara = 22,2 dyne/cm)

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 58

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Viskositas (20C, udara = 1,22 cp); (110C = 0,42 cp)

Specific Heat 0,487 kal/grC

Panas pelarutan dalam air ( 18 C ) 6,3 kal/gr

Hf ( 25 C ) -1.927,1 kal/gr

Gf ( 25 C ) -1.549,9 kal/gr

Sifat-sifat Kimia Asam Asetat

Reaksi dengan alkohol menghasilkan ester

CH3OH + CH3COOH CH3COOCH3 + H2O

Pembentukan garam keasaman

2CH3COOH + Zn (CH3COO)2Zn2+ + ½ H2

Reaksi konversi menjadi ester

CH3COOH – – CH2OH CH3COOCH2 -

Benzyl alcohol Benzyl asetat

Konversi ke klorida-klorida asam

50 C

3CH3COOH + PCl3 3CH3COCl + H3PO3

Substitusi dari alkyl/aryl group

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 59

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Cl2P Cl2P Cl2P

CH3COOH ClCH2OH Cl2CHCOOH Cl3CCOOH

Chloroacetic Dichloroacetic Trichloroacetic

Pembentukan ester

CH3COOH + CH3CH2OH CH3COOC2H5 + H2O

Reaksi dari halida dengan ammonia

Cl2 NH3

CH3COOH ClCH2COOH NH2CH2COONH4

Chloroacetic acid H+

NH2CH2COOH

Aminoacetic acid

1.4.4. Tinjauan Proses Karbonilasi Secara Umum

Reaksi karbonilasi adalah reaksi antara karbon monoksida dengan gugus

fungsional yang mengandung oksigen secara katalitik menjadi senyawa organik.

Senyawa organik tersebut dapat berupa senyawa jenuh maupun senyawa tak jenuh

dan harus mengandung suatu gugus fungsional seperti hidroksi, alkoksikarbonil,

amino, atau halogen.

Reaksi kimia selalu terjadi pada pusat logam selama katalisasi berlangsung

dengan tahap-tahap sebagai berikut :

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 60

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

1. Dengan senyawa jenuh, terjadi penambahan daya oksidasi pada logam yang

secara teori akan meningkatkan tahap oksidasinya menjadi 2 tahap; dengan

senyawa tak jenuh, karbonil hidrid ditambahkan ke dalam sistem elektron.

Kedua reaksi menghasilkan pembentukan ikatan karbon.

2. Tahap selanjutnya pembentukan intermediate acyl-logam dengan

berpindahnya penempatan CO.

3. Tahap terakhir adalah eliminasi reduktif atau solvolisis dari organometalik

kompleks untuk menghasilkan produk.

Lampiran 3

Asam Asetat

Acetic acid atau asam asetat mempunyai rumus kimia CH3COOH dan kadang disebut

juga dengan asam cuka. Produk ini merupakan turunan langsung dari metanol, tapi

dapat diproduksi dari bahan lainnya seperti etanol, asetaldehid, dan n-butana.

Asam asetat banyak digunakan sebagai bahan baku pada berbagai industri seperti

industri selulosa asetat, Vinil Asetat Monomer (VAM), anhidrida asetat, industri

tekstil, food additive dan industri plastik. Selain itu, bahan ini juga banyak diperlukan

pada industri farmasi, insektisida, bahan kimia fotografi dan lain-lain.

Metoda untuk memproduksi asam asetat secara komersial pada dasarnya dapat

dilakukan secara alami melalui fermentasi, maupun secara sintetik atau buatan.

Produksi asam asetat dunia pada masa sekarang ini lebih banyak dipenuhi lewat

metoda sintetik dibandingkan metoda fermentasi.

Metoda Fermentasi

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 61

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Proses fermentasi melibatkan bakteri aerobik yang dapat mengoksidasi alkohol

menjadi asam asetat encer. Bakteri – bakteri asetat (Acetobacter aceti, termasuk

Acetobacter curvum, Acetobacter orleanse dan Acetobacter schuezenbachii) akan

mensekresi enzim yang bermanfaat dalam oksidasi etil alkohol menjadi asetaldehid.

Asetaldehid selanjutnya akan dioksidasi lagi menghasilkan asam asetat.

Metoda Sintetik

1. oksidasi etanol

Pada proses oksidasi etanol dengan udara atau oksigen akan melibatkan dua tahap.

Tahap pertama adalah oksidasi etanol menjadi dengan udara menjadi asetaldehid..

Tahap kedua adalah oksidasi asetaldehid dengan udara menjadi asam asetat pada fasa

cair menggunakan katalis mangan asetat.

Proses oksidasi etanol dua tahap ini memiliki keunggulan diantaranya

diselenggarakan pada tekanan rendah, yield asam asetat yang cukup tinggi yaitu

sampai 95 %.

2. oksidasi hidrokarbon jenuh fasa cair

Oksidasi berlanjut dari hidrokarbon alifatik rendah seperti propana dan n-butana C,

dan tekanan 200 – 2000diselenggarakan pada temperatur 125 – 225 psia

menggunakan udara, oksigen, atau oksigen dalam gas inert sebagai agen

pengoksidasi. Yield yang dihasilkan hanya sekitar 15 – 20%.

Proses sintesis asam asetat dari n-butana ini memiliki kelemahan diantaranya tekanan

operasi yang sangat tinggi dan yield asam asetat yang sangat kecil karena banyak

terjadi reaksi samping yang menghasilkan aseton dan metanol.

3. sintesis metanol – karbonmonoksida

Sintesis ini digunakan untuk produksi langsung asam asetat yang melibatkan asam

fosfat, oksida logam pada karbon aktif, dan cobalt carbonyl sebagai katalis. Proses

baru menggunakan metanol dan karbon monoksida, dimana karbon monoksida

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 62

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

direaksikan dulu dengan hidrogen menghasilkan metanol. Metanol kemudian bereaksi

dengan karbon monoksida menghasilkan asam F danasetat. Kondisi operasi yang

digunakan yaitu temperatur 410 tekanan 7500 psig. Perolehan dari hasil reaksi berada

pada kisaran 72%. Kelemahan dari proses ini adalah yield asam asetat yang kecil

serta tekanan operasi yang terlalu tinggi.

Diposkan oleh Haris di 12/31/2010

Lampiran 4

Pembuatan Asam Asetat Dari Rebung

oleh : Edwin Rizki Safitra, Yulistia Anggraini, Ika Purnamasari (PKM-P 2008)

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Asam asetat cair adalah pelarut protik hidrofilik (polar), mirip seperti air dan etanol,

dengan konstanta dielektrik 6,2. Asam ini bisa melarutkan senyawa polar, seperti

garam anorganik dan gula, maupun senyawa nonpolar seperti minyak dan unsur-

unsur (seperti sulfur dan iodin). Asam asetat bercampur dengan mudah dalam pelarut

polar atau nonpolar lainnya seperti air, kloroform, dan heksana. Sifat kelarutan dan

kemudahan bercampur dari asam asetat ini membuatnya digunakan secara luas

dalam industri kimia. Asam asetat digunakan dalam produksi polimer seperti

polietilena tereftalat, selulosa asetat, dan polivinil asetat, maupun berbagai macam

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 63

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

serat dan kain. Dalam industri makanan, asam asetat digunakan sebagai pengatur

keasaman. Di rumah tangga, asam asetat encer juga sering digunakan sebagai

pelunak air.

Asam asetat juga dapat digunakan sebagai pengganti formalin untuk mengawetkan

daging ayam. Larutan yang mengandung asam asetat 4% dapat mengurangi jumlah

bakteri penyebab pembusukan serta bakteri patogen. Bahkan penggunaan larutan

asam asetat 4% belum menyebabkan perubahan cita rasa daging ayam. Beberapa

peneliti menyatakan bahwa penggunaan asam asetat untuk makanan dalam jangka

waktu lama tidak membahayakan kesehatan karena dapat dimetabolisir oleh tubuh

kemudian dikeluarkan dari tubuh.

Asam asetat diproduksi secara sintesis maupun secara alami melalui fermentasi

bakteri. Namun saat ini hanya 10% dari produksi asam asetat yang dihasilkan

melalui jalur alami. Dari asam asetat yang diproduksi oleh industri kimia, 75%

diantaranya diproduksi melalui karbonilasi metanol. Sisanya dihasilkan melalui

metode alternatif.

Industri asam asetat merupakan salah satu industri kimia yang berprospek di

Indonesia. Kebutuhan asam asetat di dalam negeri terus meningkat seiring dengan

meningkatnya permintaan oleh industri penggunanya. Meningkatnya kebutuhan asam

asetat ini belum dapat dipenuhi seluruhnya oleh satu-satunya produsen lokal, yaitu

PT Indo Acidatama Chemical Industry, sehingga ketergantungan terhadap impor dari

tahun ke tahun semakin tinggi (Anonim, 2008).

Produksi total asam asetat di dunia diperkirakan 5 Mt/a (juta ton per tahun),

Setengahnya diproduksi di Amerika Serikat. Eropa memproduksi sekitar 1 Mt/a dan

terus menurun, sedangkan Jepang memproduksi sekitar 0,7 Mt/a. 1,51 Mt/a

dihasilkan melalui daur ulang, sehingga total pasar asam asetat mencapai 6,51 Mt/a

(Anonim, 2008). Dalam setahun, kebutuhan dunia akan asam asetat mencapai 6,5

juta ton per tahun, 1,5 juta ton per tahun diperoleh dari hasil daur ulang, sisanya

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 64

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

diperoleh dari industri petrokimia maupun dari sumber hayati (Anonim, 2008).

Melihat besarnya kebutuhan akan konsumsi asam asetat di dunia, dalam kegiatan ini

digagas bagaimana cara memperoleh asam asetat melalui proses biologis dengan

menggunakan bahan baku yang kurang dimanfaatkan di Indonesia.

Di samping kebutuhan asam asetat yang sangat penting, pengajuan penelitian ini

juga didasarkan pada pemanfaatan rebung agar menghasilkan produk dengan nilai

jual yang tinggi dan meningkatkan produksi asam asetat yang alami, khususnya di

Indonesia. Saat ini pohon bambu di Indonesia khususnya di Provinsi Lampung

kurang diperhatikan dalam pemanfaatannya. Dengan adanya pemanfaatan pohon

bambu (rebung) sebagai penghasil asam asetat diharapkan akan meningkatkan

produksi bambu dan produksi asam asetat di Indonesia.

1.2. Perumusan Masalah

Seperti dipaparkan di atas, asam asetat yang baik digunakan ialah asam asetat yang

dihasilkan melalui proses biologis. Atas dasar ini, masalah yang akan dipelajari dalam

penelitian ini adalah bagaimana cara menghasilkan asam asetat dari rebung dengan

metode fermentasi dan karakteristiknya.

1.3. Tujuan Program

Penelitian ini diajukan dengan tiga tujuan utama, yakni pembuatan asam asetat dari

rebung, meningkatkan produksi asam asetat dari hasil biosintetis, dan

membandingkan kualitas yang didapat dengan asam asetat yang dihasilkan dengan

proses biologis lainnya.

1.4. Luaran yang Diharapkan

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 65

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Luaran utama dari kegiatan penelitian ini adalah sampel asam asetat dan data

tentang kadar asam asetat yang dihasilkan.

1.5. Kegunaan Program

Data yang diperoleh melalui serangkaian percobaan yang akan dilakukan merupakan

informasi ilmiah yang dapat dimanfaatkan sebagai dasar untuk pengembangan

rebung selanjutnya, sebagai salah satu cara perolehan nilai tambah dari sektor

perkebunan bambu. Manfaat lain yang tidak kalah pentingnya adalah bahwa program

ini merupakan wahana yang sangat penting dalam menumbuhkembangkan minat dan

budaya meneliti di kalangan mahasiswa, sehingga potensi sumber daya alam yang

dimiliki Indonesia dapat tergali secara optimal.

II. TINJAUAN PUSTAKA

1. Rebung dan bambu

Rebung adalah tunas muda dari pohon bambu yang tumbuh dari akar pohon bambu.

Penduduk di Indonesia maupun di Asia biasanya memanfaatkan rebung untuk

makanan. Selain untuk isi lumpia sering juga digunakan sebagai bahan sayur untuk

masakan khas Jawa Tengah (Anonim, 2008). Jenis-jenis tertentu rebung dapat

dimakan karena kadar HCN kecil atau sama sekali tidak ada, rasanya memenuhi

selera, lunak dan warnanya menarik.

Bambu adalah tanaman tahunan hijau lestari (evergreen) berkayu, umumnya terdiri

atas batang beruas di atas tanah ( culms ) dan rhizoma di bawah tanah (Rubatzky dan

Yamaguchi, 1999). Bambu tergolong keluarga Gramineae (rumput-rumputan)

sehingga masih satu keluarga dengan padi, jagung, dan gandum. Di seluruh dunia

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 66

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

diperkirakan ada sekitar 700 spesies bambu dan 300 spesies di antaranya terdapat di

Asia, terutama di wilayah Indoburma yang dianggap sebagai daerah asal usulnya

(Handoko, 2008). Bambu disebut juga Hiant Gras (rumput raksasa), berumpun dan

terdiri dari sejumlah batang (buluh) yang tumbuh secara bertahap, dari mulai

rebung, batang muda, dan sudah dewasa pada umur 4-5 tahun. Batang bambu

berbentuk silindris, berbuku-buku, beruas-ruas berongga kadang-kadang masif,

berdinding keras, pada setiap buku terdapat mata tunas atau cabang. Akar bambu

terdiri atas rimpang (rhizon) berbuku dan beruas, pada buku akan ditumbuhi oleh

serabut dan tunas yang dapat menjadi batang (Widnyana, 2008).

Rebung tumbuh di bagian pangkal rumpun bambu dan biasanya dipenuhi oleh glugut

(rambut bambu) yang gatal. Morfologi rebung berbentuk kerucut, setiap ujung glugut

memiliki bagian seperti ujung daun bambu, tetapi warnanya cokelat.

Senyawa utama di dalam rebung mentah adalah air, yaitu sekitar 91 persen.

Disamping itu,  rebung mengandung protein, karbohidrat, lemak, vitamin A, thiamin,

riboflavin, vitamin C, serta mineral lain seperti kalsium, fosfor, besi, dan kalium. Bila

dibandingkan dengan sayuran lainnya, kandungan protein, lemak, dan karbohidrat

pada rebung, tidak berbeda jauh.

Saat ini rebung sudah dapat diolah untuk berbagai bahan makanan awetan, seperti :

tepung rebung, dengan kandungan pati yang tinggi, tepung jenis ini baik untuk

dibuat bahan kue; keripik rebung, rasa dan tekstur yag ada jauh lebih baik

dibandingkan dengan potato chip; rebung beku, sebagai bahan untuk sayuran ;

Asinan rebung, yang sangat enak dijadikan sebagai kudapan (Anonim, 2008).

2. Asam Asetat

Asam asetat, asam etanoat, asam metanakarboksilat, asetil hidroksida (AcOH),

hidrogen asetat (HAc), atau asam cuka, adalah senyawa kimia asam organik yang

dikenal pemberi rasa asam dan bau tajam pada vinegar (kadar 2-12%) (Setyawan dan

Achmad, 2008). Asam cuka memiliki rumus empiris C2H4O2. Rumus ini seringkali

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 67

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

ditulis dalam bentuk CH3-COOH, CH3COOH, atau CH3CO2H. Bahan kimia ini

memiliki titik C pada tekanan 1 atm, dan pada konsentrasi tinggididih sekitar 117,9

akan menimbulkan korosi pada berbagai jenis logam (Anonim, 2008). Asam asetat

murni (disebut asam asetat glasial) adalah cairan higroskopis tak berwarna, dan

memiliki titik beku 16,70C (Anonim, 2008).

Asam asetat merupakan pereaksi kimia dan bahan baku industri yang penting. Asam

asetat digunakan dalam produksi polimer seperti polietilena tereftalat, selulosa

asetat, dan polivinil asetat, maupun berbagai macam serat dan kain. Dalam industri

makanan, asam asetat digunakan sebagai pengatur keasaman. Dirumah tangga, asam

asetat encer juga sering digunakan sebagai pelunak air (Setyawan dan Achmad ,

2008 pembuatan asam asetat dengan cara fermentasi)

3. Pembuatan Asam Asetat

Menurut Food and Drugs Administration di Amerika Serikat, cuka, cuka sari buah

apel, cuka apel, dibuat melalui fermentasi alkoholik sari buah apel diikuti fermentasi

asetat (Pelczar and Chan, 1988). Menurut Frazier (1976), cuka didefinisikan sebagai

bumbu yang dibuat dari bahan yang mengandung pati atau gula dengan fermentasi

alkohol diikuti oksidasi asetat.

Pada proses pembuatan cuka terjadi 2 macam perubahan yaitu:

1. Fermentasi gula menjadi etil alkohol, dan

2. Oksidasi alkohol menjadi asam asetat

Tahap pertama adalah proses anaerobik yang dilakukan khamir dan menghasilkan

alkohol. Reaksi yang terjadi adalah:

C6H12O6 → 2 CO2 + 2 C2H5OH

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 68

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Pada proses ini sejumlah kecil produk lain dihasilkan, seperti gliserol dan asam

asetat. Juga ada sejumlah kecil substansi lain, dihasilkan dari senyawa selain gula,

termasuk asam suksinat dan amil alkohol. Alkohol yang dihasilkan pada proses

pertama digunakan sebagai sumber energi bagi bakteri, yang kemudian

mengoksidasinya menjadi asam asetat. Bakteri ini menggunakan substansi lain

dalam cairan yang difermentasi sebagai makanan.

Reaksi yang kedua merupakan reaksi aerob ini dapat dituliskan sebagai berikut:

C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O

Asetaldehid adalah senyawa intermediet dalam reaksi ini. Di antara produk akhirnya

adalah sejumlah kecil aldehid, ester, aseton, dan sebagainya. Bau cuka yang sedap

berasal dari adanya bermacam-macam ester seperti etil asetat, dari alkohol, gula,

gliserin dan minyak menguap yang dihasilkan dalam jumlah kecil oleh aksi mikroba.

Bau ini dapat juga berasal dari sari buah-buahan yang difermentasi, gandum, atau

cairan bersifat alkohol lainnya yaitu bahan dasar pembuatan asam cuka.

Menurut Dwiari dkk (2008), metode pembuatan asam asetat dapat dibedakan

menjadi metode lambat seperti yang dikerjakan di rumah, atau metode let alone,

metode Perancis atau Orleans, dan metode cepat, seperti proses pembuatan dengan

genera atau prosedur fogging. Pada metode lambat, cairan alkohol tidak bergerak

selama asetifikasi, sedangkan pada metode cepat, cairan alkohol bergerak. Metode

lambat menggunakan sari buah-buahan yang difermentasi atau cairan gandum untuk

menghasilkan asam asetat. Sedangkan metode cepat kebanyakan untuk

menghasilkan cuka dari minuman keras (alkohol). Cairan gandum atau buah

disediakan untuk makanan bakteri cuka, tetapi untuk memelihara bakteri cuka aktif

dalam metode cepat menggunakan alkohol, ditambah dengan vinegar food, yang

merupakan kombinasi senyawa organik dan anorganik. Persentase cuka dinyatakan

dalam grain, yaitu 10 kali jumlah gram asam asetat per 100 mL cuka. Jadi cuka 40

grain mengandung 4 gram asam asetat per 100 mL cuka pada suhu 2000C.

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 69

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Secara ringkas metode pembuatan asam asetat dapat dilihat pada gambar di bawah

ini.

Gambar 1. Proses pembuatan vinegar/asam cuka (Tesfaye et al. 2004)

III. METODE PENDEKATAN

Berikut cara kerja pembuatan asam asetat dari rebung:

a. Persiapan rebung

Sebelum digunakan, rebung terlebih dahulu dibersihkan dari kelopak dan glugutnya.

Setelah dicuci sampai bersih, rebung dipotong kecil-kecil dan siap untuk digunakan

pada proses selanjutnya. Pada penelitian ini, rebung yang akan difermentasi diberi

dua perlakuan yang berbeda, di mana salah satu rebung yang akan difermentasi

diblender terlebih dahulu sedangkan yang lainnya direbus setengah matang sebelum

difermentasi.

Rebung dibersihkan dari glugutnya selanjutnya dicuci dan dibersihkan dengan air.

Rebung yang telah bersih selanjutnya dicacah kemudian diberi perlakuan antara

blender (Bl) dengan rebus (Rb). Masing-masing perlakuan dibagi menjadi 3 wadah,

dengan jumlah 1kg / wadah. Masing-masing rebung ditambahkan ragi dan ditutup

(anaerob) selama 3 hari, setelah 3 hari rebung tersebut ditambahkan bakteri

acetobacter aceti dan dibedakan waktu fermentasinya yaitu 3 hari, 5 hari, dan 7 hari.

Saat penambahan bakteri kondisi perlakuan adalah aerob.

Selama proses berlangsung, suhu dijaga sekitar 21-290C. Karena metode yang

digunakan adalah fermentasi aerob, maka lingkungan disekitar media pertumbuhan

harus dijaga tetap steril.

b. Pemurnian asam asetat

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 70

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Asam asetat yang terbentuk melalui proses fermantasi dimurnikan dengan cara

destilasi.

c. Penentuan kadar asam asetat

Penentuan kadar asam asetat dilakukan dengan cara titrasi menggunakan NaOH

0,1M. Indikator yang digunakan adalah fenolftalin.

IV. PELAKSANAAN PROGRAM

4.1 Tempat dan waktu penelitian

Pembuatan asam asetat akan dilakukan dengan cara fermentasi aerob yang dibantu

oleh mikroba untuk mempercepat proses fermentasi. Pembuatan asam asetat

dilakukan dalam waktu 3 bulan, meliputi proses fermentasi, penuaan/aging, dan

pemurnian serta penentuan kadar asam asetat. Penelitian akan dilakukan di

Laboratorium Polimer Jurusan Kimia FMIPA Unila dari bulan Maret sampai dengan

Juni 2009.

4.2 Instrumen pelaksanaan

Alat-alat yang digunakan adalah golok, pisau, gayung, baskom, ember kecil, blender,

kompor, kain lap, timbangan, alat-alat gelas, termometer, statif, buret, dan

seperangkat alat destilasi. Bahan-bahan yang diperlukan untuk penelitian adalah

rebung, ragi, bakteri, akuades, spiritus, NaOH, fenolftalin, etanol, alumunium foil,

tisu, sabun cair, dan kertas label, GC-MS.

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 71

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Lampiran 5

PEMBUATAN ASAM   ASETAT

Oleh Bagasvanirawan

A.TINJAUAN UMUM

Istilah fermentasi diturunkan dari “Fervere” istilah latin yang berarti mendidih, dan

ini digunakan untuk menyebut adanya aktivitas yeast pada ekstrak buah dan larutan

malt serta biji-bijian. Peristiwa pendidihan tersebut terjadi akibat terbentuknya O2

oleh proses gula dalam ekstrak. Secara biokimia fermentasi diartikan sebagai

pembentukan energi melalui senyawa organik, sedangkan aplikasinya dalam dunia

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 72

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

industri fermentasi diartikan sebagai suatu proses untuk mengubah bahan dasar

menjadi suatu produk oleh massa sel mikroba. Di dalam pengertian ini termasuk juga

proses anabolisme pembentukan komponen sel secara aerob.

Fermentasi asam asetat adalah fermentasi aerobik atau respirasi oksidatif, yaitu

respirasi dengan oksidasi berlangsung tidak sempurna dan menghasilkan produk-

produk akhir berupa senyawa organik seperti asam asetat. Proses ini dilakukan oleh

bakteri dari genus Acetobacter dan Glucobacter. Kondisi respirasi oksidatif ini dapat

dilakukan dengan kultur murni, tetapi kondisinya tidak selalu aseptis oleh karena pH

yang rendah serta adanya alcohol dalam media merupakan faktor penghambat bagi

mikroorganisme lain selain Acetobacter acetii. Mekanisme fermentasi asam asetat

ada 2 yaitu fermentasi alkohol dan fermentasi asam asetat. Pada fermentasi alkohol

mula-mula gula yang terdapat pada bahan baku akan dibongkar oleh khamir menjadi

alkohol dan gas O2 yang berlangsung secara anaerobik. Setelah alkohol dihasilkan

maka dilakukan fermentasi asam asetat, dimana bakteri asam asetat akan mengubah

alkohol menjadi asam asetat. Setelah terbentuk asam asetat fermentasi harus segera

dihentikan supaya tidak terjadi fermentasi lebih lanjut oleh bakteri pembusuk yang

dapat menimbullkan kerusakan.

Asam asetat memiliki sifat antara lain:

Berat molekul                           : 60,05

mempunyai titik didih              : 118,1 oC

mempunyai titik beku    : 16,7 oC

Spesific grafity               : 1,049

berupa cairan jernih (tidak berwarna)

berbau khas

mudah larut dalam air, alkohol, dan eter

larutan asam asetat dalam air merupakan sebuah asam lemah(korosif)

asam asetat bebas-air membentuk kristal mirip es pada 16,7°C,sedikit di

bawah suhu ruang

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 73

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

B. Bahan Baku dalam proses fermentasi pembuatan asam asetat :

1. Bahan Baku

Berbagai produk hasil pertanian yang mengandung gula yang tinggi dapat digunakan

sebagai bahan baku untuk memproduksi cuka, misalnya, buah-buahan, kentang, biji-

bijian, bahan yang mengandung cukup banyak gula, atau alcohol

1. Bakteri Asam Asetat

Golongan bakteri yang mengoksidasi etanol menjadi asam asetat diklasifikasikan

menjadi 2 genera yaitu:

1.Gluconobacter

Mengoksidasi etanol menjadi asam asetat.

2.Acetobacter

Mengoksidasi asam asetat lebih lanjut menjadi O2 dan H2O.

Bakteri asam asetat mempunyai kemampuan membentuk asam dari alkohol secara

oksidasi diekspresikan ke dalam medium.Bakteri ini termasuk bakteri gram negatif

yang bergerak lambat dengan flagella peritrik,memiliki toleransi terhadap asam yang

tinggi,dan aktivitas peptolitik yang rendah. Fermentasi asam asetat dilakukan oleh

bakteri asam asetat terhadap larutan yamg mengandung alkohol.Bakteri asam asetat

tersebut termasuk dalam famili Pseudomonadaceae yang memiliki ciri-ciri sebagai

berikut:

● Sel berbentuk batang pendek atau bola

● Bakteri gram negatif

● Sel bergerak dan tidak bergerak

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 74

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

● Tidak mempunyai endospora

● Tidak bersifat patogen

● Bersifat aerob

● Energi diperoleh dari oksidasi etanol menjadi asam asetat

● Mampu hidup dalam air, padatan, daun, buah, dan lain-lain.

Bakteri asam asetat digolongkan menjadi peroksidan jika mampu menumpuk asetat.

Contoh peroksidan:Acetobacter acetii dan Acetobacter pasterinum

Acetobacter acetii merupakan bakteri gram negatif yang bergerak menggunakan

peritrich flagella,merupakan bakteri aerob obligat,tidak membentuk endospora dan

dapat tumbuh dimana-mana.

C. Proses fermentasi pembuatan asam asetat atau vinegar :

A). Fermentasi secara Aerob

Aceto Bacteri

C6H12O6 + 2C2H5OH                   2CH3COOH + H2O +116 kal

(Glukosa)                 (Etanol)                  Asam cuka

a. Metoda lambat (Slow Methods)

-    Biasanya untuk bahan baku berupa buah-buahan.

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 75

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

-     Etanol tidak banyak bergerak atau mengalir karena proses dilakukan pada suatu 

tangki batch.

-    Memasukan jus buah, yeast, dan bakteri vinegar ke dalam tangki

-    Sebagian jus buah terfermentasi menjadi etanol (11-13% alkohol) setelah

beberapa hari.

-    Fermentasi etanol menjadi asam asetat terjadi pada permukaan tangki.

-   Bakteri vinegar di permukaan larutan yang membentuk lapisan agar-agar tipis   

mengubah etanol menjadi asam asetat atau vinegar(asetifikasi).

-    Proses ini memerlukan temperatur 21- 29 oC.

-     Jatuhnya lapisan tipis agar-agar dari bakteri vinegar akan memperlambat

asetifikasi. Permasalahan ini bisa dicegahdengan memasang lapisan yang dapat

mengapungkan lapisan tipis agar-agar dari bakteri vinegar.

Kelebihan Metoda lambat (Slow Methods) :

-Proses sangat sederhana

Kekurangan Metoda lambat (Slow Methods) :

1) Proses relative lama,berminggu-minggu atau berbulan-bulan.

2) Jatuhnya lapisan tipis agar-agar dari bakteri vinegar akan memperlambat

asetifikasi.

b. Metoda cepat (Quick Methods) atau German process

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 76

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

-  Biasanya untuk bahan baku berupa etanol cair.

-  Bahan baku untuk basis 1 ton asam asetat(100%) :

Alkohol(95 %) sebanyak 1.950 lb

Sedikit nutrisi

Udara sebanyak 11.000 lb

-  Etanol mengalami perpindahan selama proses.

-  Proses fermentasi terjadi di dalam tangki pembentukan (Frings generator) yang

terbuat dari kayu atau besi.

-  Bagian-bagian dari tangki pembentukan :

a)  Bagian atas, tempat alkohol dimasukkan

b) Bagian tengah, terdapat bahan isian (berupa:kayu, tongkol jagung, rottan) di

bagian ini untuk memperluas bidang kontak rektan (etanol dan oksigen). Bahan isian

mulamula disiram dengan larutan vinegar yang mengandung bakteri asetat sehingga

dipermukaan bahan isian akan tumbuh bakteri asetat.

c)   Bagian bawah,digunakan sebagai tempat mengumpulkan produk vinegar.

-     Mendistribusikan campuran etanol cair (10,5 %), vinegar(1 %), dan nutrisi

melalui bagian atas tangki dengan alat sparger

-    Campuran mengalir turun melalui bahan isian dengan sangat lambat

-    Udara dialirkan secara countercurrent melalui bagian bawah tangki

-     Panas yang timbul akibat reaksi oksidasi diambil dengan pendingin. Pendingin

dipasang pada aliran recycle cairan campuran(yang mengandung vinegar,etanol, dan

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 77

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

air) dari bagian bawah tangki. Temperatur operasi dipertahankan pada rentang suhu

30-35 oC.

-     Produk yang terkumpul di bagian bawah tangki mengandung asam asetat

optimum sebesar 10- 10,5 %. Sebagian produk direcycle dan sebagian yang lain di

keluarkan dari tangki.

-  Bakteri asetat akan berhenti memproduksi asam asetat jika kadar asam asetat telah

mencapai 12-14 %.

-     Bahan baku 2.500 gal dengan produk 10,5 % asam asetat memerlukan waktu

proses 8-10 hari.

Kelebihan Metoda cepat (Quick Methods) atau German process :

1)   Biaya proses rendah, relatif sederhana dan kemudahan dalam mengontrol.

2) Konsentrasi produk asam asetat besar.

3) Tangki proses membutuhkan sedikit tempat peletakannya.

4) Penguapan sedikit.

Kekurangan Metoda cepat (Quick Methods) atau German process :

1)   Waktu tinggal terlalu lama bila dibandingkan Metoda Perendaman     (Submerged

Method).

2) Pembersihan tangki cukup sulit.

c. Metoda Perendaman (Submerged Method)

-   Umpan yang mengandung 8-12 % etanoldiinokulasi dengan Acetobacter

acetigenum.

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 78

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

-   Temperatur proses dipertahankan pada rentang suhu 24-29 oC.

-   Bakteri tumbuh di dalam suspensi antara gelembung udara dan cairan yang

difermentasi.

-   Umpan dimasukkan melewati bagian atas tangki.

-   Udara didistribusikan dalam cairan yang difermentasi sehingga membentuk

gelembung- gelembung gas.Udara keluar tangki melewati pipa pengeluaran di bagian

atas tangki.

-   Temperatur proses dipertahankan dengan menggunakan koil pendingin stainless

steel yang terpasang di dalam tangki.

- Defoamer yang terpasang di bagian atas tangki membersihkan busa yang terbentuk

dengan sistem mekanik.

Kelebihan Metoda Perendaman (Submerged Method):

a) Hampir disemua bagian tangki terjadi fermentasi.

b) Kontak antar reaktan dan bakteri semakin besar.

Kekurangan Metoda Perendaman (Submerged Method):

a)      Biaya operasi relatif mahal.

Gambar 3. Pengolahan secara Submerged

B). Fermentasi secara Anaerob

Clostridium thermoaceticum

C6H12O6 CH3OOH + Q

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 79

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

glukosa              asam asetat

- Menggunakan bakteri Clostridium thermoaceticum.

- Mampu mengubah gula menjadi asam asetat.

- Temperatur proses sekitar 45- 65 oC; pH 2-5.

- Memerlukan nutrisi yang mengandung karbon, nitrogen dan senyawa anorganik.

Kelebihan proses anaerob :

a) Mengubah gula menjadi sama asetat dengan satu langkah.

b)   Bakteri tumbuh dengan baik pada temperatur 60 oC.Perbedaan temperatur yang

besar antara suhu media dengan suhu air pendingin memudahkan dalam pembuangan

panas.

c)   Kontaminasi dengan organisme yang membutuhkan bisa diminimalisasi karena

bekerja pada kondisi anaerob.

d) Organisme yang hanya dapat hidup dalam kondisi mendekati pH netral akan mati

karena operasi fermentasi dilakukan pada kondisi asam pH 4,5.

Kekurangan proses anaerob :

a) Konsentrasi asam asetat lebih rendah dibandingkan dengan proses aerob.

b) Biaya proses lebih mahal dibandingkan dengan proses aerob.

D. Pemurnian

Distilasi/penyulingan

Dari distilasi bertingkat akan dihasilkan beberapa jenis asam asetat :

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 80

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Asam asetat glasial(99,5%)

Asam asetat teknis(80%)

Secara komersial kadar asam asetat sebesar 6,28,30,36,60,70,dan 80 %

E. Pengendalian Fermentasi

Dalam proses pembuatan cuka, ada beberapa langkah pengendalian fermentasi yang

perlu dilakukan sehingga hasil fermentasi yang berupa vinegar sesuai yang

diinginkan.

a. Pada saat fermentasi alkohol, nutrisi yang dibutuhkan oleh khamir untuk

melakukan fermentasi harus dipenuhi. Selain gula dan sebagian merupakan padatan

cider, substansi yang dinyatakan oleh keasaman dan abu sangat diperlukan oleh

khamir. Demikian pula dengan kebutuhan mineral dalam abu yang penting untuk

pertumbuhan mikroba.

b. Suhu 75 – 80oF merupakan suhu yang sesuai yang harus dipertahankan selama

fermentasi alkohol. Pada suhu mendekati 100oF fermentasi menjadi terhambat dan

berhenti pada suhu 105oF.

c. Fermentasi alkohol harus dilakukan dalam kemasan, sehingga sari buah tidak

terkena udara secara berlebihan. Suatu tong diletakkan secara horizontal dengan

lubang tong ditutup kapas atau perangkap udara. Untuk sejumlah kecil dapat

digunakan botol besar yang mulutnya disumbat dengan kapas.Kemasan jangan

ditutup rapat,sebab dapat meledak. Peristiwa ini terjadi karena adanya tekanan dari

gas yang dihasilkan.

d.  Untuk mencegah pertumbuhan organisme yang tidak dikehendaki ialah dengan

menambahkan cuka yang kuat yang belum dipasteurisasikan kedalam sari buah yang

diperoleh sesudah fermentasi alkohol selesai. Penambahan cuka tersebut

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 81

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

dimaksudkan sebagai inokulasi yang penuh dengan bakteri asam cuka pada sari buah

beralkohol tersebut.

e. Sesudah fermentasi asetat berjalan sempurna, cuka tidak boleh kontak dengan

udara, sebab cuka dapat teroksidasi lebih lanjut menjadi karbondioksida dan air,

sehingga kadar asam menurun agak lebih cepat sampai pada suatu kondisi yang tidak

diinginkan. Untuk mengatasi hal ini cuka harus ditempatkan dalam kemasan yang

tertutup rapat dengan isi yang penuh.

f.   Fermentasi asam asetat terjadi sangat cepat, bila cider mengandung 6 – 8 %

alkohol, tetapi 12 % alkohol masih dapat ditolerir. Kegiatan fermentasi berjalan

lambat bila alkohol yang ada hanya 1 – 2 %. Selama kegiatan fermentasi, dihasilkan

panas yang cukup untuk menaikkan suhu generator (metode cepat). Aktivitas

fermentasi akan terus berlangsung pada suhu antara 68 – 96oF.

F. Cara Pembuatan Asam Cuka yang Biasa Digunakan di Indonesia

Proses pembuatan vinegar (asam asetat) dilakukan melalui proses asetifikasi dari

alkohol menjadi asam asetat. Untuk memproduksi secara tradisional yang biasa

dilakukan di Indonesia yaitu dengan menggunakan metode lambat. Pada pembuatan

vinegar dengan cara ini biasanya menggunakan bahan baku air kelapa yang

mengalami peragian (fermentasi) secara spontan.

Cara pembuatannya adalah sebagai berikut,

1. Air kelapa dimasukkan ke dalam gentong tanah (guci) yang biasa dipakai

dalam pembuatan cuka.

Gentong-gentong tersebut tidak pernah dicuci atau dibersihkan sejak pertama

kali digunakan dalam pembuatan cuka. Hal ini dimaksudkan untuk

mendapatkan sisa biang cuka dari pembuatan asam cuka sebelumnya.

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 82

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

1. Setelah air kelapa dimasukkan dalam gentong lalu wadah tersebut diletakkan

di tempat yang memiliki aerasi yang cukup baik selama 1 – 2 bulan.

2. Selama penyimpanan tersebut, senyawa gula yang terdapat di dalam air kelapa

mengalami proses fermentasi menjadi alkohol dan berlanjut menjadi asam

cuka yang diperjual belikan.

Diagram alir pembuatan vinegar dari air kelapa dapat dilihat pada gambar dibawah

ini:

Keterangan

1. Penyaringan

2. Gentong yang mengandung biang cuka ( Inkubasi selama 1 – 2 bulan)

G. KEGUNAAN ASAM ASETAT

Cuka banyak digunakan dalam industri pengolahan pangan, industri farmasi dan

industri kimia.

Pada industri makanan:

1. Sebagai bahan pembangkit flavor asam dan pengawet.

2. Sebagai bahan penyedap rasa (edible vinegar).

Cuka banyak digunakan dalam industry:

1. Memproduksi asam alifatis terpenting.

2. Bahan warna (indigo) dan parfum.

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 83

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

3. Bahan dasar pembuatan anhidrat yang sangat diperlukan untuk asetilasi, terutama

dalam pembuatan selulosa asetat.

Dalam industri farmasi cuka /asam asetat digunakan untuk untuk pembuatan

obat-obatan (aspirin).

Beberapa negara di benua Amerika dan Eropa menggunakan sari buah dari berbagai

jenis buah-buahan sebagai bahan bakunya.Di Jepang,cuka diproduksi dengan

menggunakan bahan baku beras yang telah mengalami sakarifikasi.Di Indonesia,nira

aren sering digunakan oleh masyarakat pedesaan untuk membuat cuka lahang,yaitu

sejenis cuka yang dibuat secara tradisional melalui proses fermentasi spontan.

Lampiran 6

Acetic Acid

Acetic acid is a clear, colorless liquid with the chemical formula C 2 H 4 O 2 . Asam

asetat adalah tidak berwarna, cairan bening dengan rumus kimia C 2 H 4 O 2. It has a

melting point of 62.06°F (16.7°C) and boils at 244.4°F (118°C). Ia memiliki titik

leleh 62,06 ° F (16,7 ° C) dan mendidih pada 244,4 ° F (118 ° C). In high

concentrations, it is a corrosive organic acid that has a pungent odor and can cause

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 84

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

severe burns on skin. Dalam konsentrasi tinggi, adalah asam organik korosif yang

memiliki bau tajam dan dapat menyebabkan luka bakar parah pada kulit.

Acetic acid has been known to humans for centuries. Asam asetat telah diketahui

manusia selama berabad-abad. It is most likely that it was discovered accidently

during the wine making process. Kemungkinan besar bahwa itu ditemukan tidak

sengaja selama proses pembuatan anggur. When the process of fermenting fruit juices

is allowed to go on too long, the wine spontaneously forms vinegar, a dilute form of

acetic acid. Ketika proses fermentasi adalah jus buah dibiarkan terlalu lama, anggur

spontan bentuk cuka, encer bentuk asam asetat. Consequently, the name acetic acid is

derived from the Latin word acetum which means vinegar. Akibatnya, asam asetat

namanya berasal dari acetum kata Latin yang berarti cuka.

While vinegar was known for centuries the corrosive component was not isolated

immediately. Sementara cuka dikenal selama berabad-abad komponen korosif tidak

terisolasi segera. The first known attempt to isolate the acid was done during the

700s. Upaya pertama yang diketahui untuk mengisolasi asam dilakukan selama thn

700. At this time, the Arab alchemist Jabir ibn Hayyan Geber produced concentrated

acetic acid by distilling vinegar. Pada saat ini, alkemis Arab Jabir bin Hayyan Geber

menghasilkan asam asetat pekat dari penyulingan cuka. However, it was not until a

millenium later in 1700 that the pure form of acetic acid was isolated by chemist

Georg Ernst Stahl . Namun, itu tidak sampai milenium kemudian pada tahun 1700

bahwa bentuk murni asam asetat diisolasi oleh kimiawan Georg Ernst Stahl. As

chemistry and chemical theories became more sophisticated, scientists were able to

better identify and produce various materials. Sebagai kimia dan kimia teori menjadi

lebih canggih, para ilmuwan mampu mengidentifikasi lebih baik dan menghasilkan

berbagai bahan. In 1844, the German chemist Adolf Wilhelm Hermann Kolbe

synthesized acetic acid from pure carbon and water using various catalysts. Pada

tahun 1844, kimiawan Jerman Hermann Kolbe Wilhelm Adolf sintesis asam asetat

dari karbon murni dan air dengan menggunakan berbagai katalis.

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 85

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

Today, the production of acetic acid can be accomplished by various methods. Saat

ini, produksi asam asetat dapat dicapai dengan berbagai metode. It can be obtained by

the destructive distillation of wood , and can also be produced from acetylene and

water using an oxidation process with air. Hal ini dapat diperoleh dari penyulingan

destruktif kayu, dan juga dapat dihasilkan dari asetilena dan air menggunakan proses

oksidasi dengan udara. One of the first manufacturing methods was a separation

process. Salah satu metode produksi pertama adalah proses pemisahan. A dilute

solution of acetic acid was cooled below its freezing point. Suatu larutan encer dari

asam asetat didinginkan di bawah titik beku-nya. The acid would solidify and

separate from the water. Asam tersebut akan memantapkan dan terpisah dari air. For

this reason, pure acetic acid is known as glacial acetic acid. Untuk alasan ini, asam

asetat murni dikenal sebagai asam asetat glasial. Vinegar is produced using a two-step

fermentation process. Cuka dihasilkan dengan menggunakan langkah-dua proses

fermentasi. Naturally occurring starches are first converted to sugars. Pati alami yang

terjadi pertama-tama dikonversi menjadi gula. These sugars are then allowed to

ferment with yeast producing alcohol . Gula ini kemudian dibiarkan fermentasi

dengan ragi menghasilkan alkohol. The alcohol is then exposed to an acetobacterium

which converts it to vinegar. alkohol tersebut kemudian terkena sebuah

acetobacterium yang mengkonversi ke cuka.

The biological role of acetic acid was discovered by biochemist Konrad Emil Bloch

in the mid-1900s. Peran biologis asam asetat ditemukan oleh ahli biokimia Konrad

Emil Bloch di pertengahan 1900-an. He found that acetic acid is the primary

precursor in the production of body cholesterol . Ia menemukan bahwa asam asetat

adalah prekursor utama dalam produksi kolesterol tubuh. The acetic acid is converted

to cholesterol in the liver through a series of 36 chemical reactions. Asam asetat

diubah menjadi kolesterol dalam hati melalui serangkaian reaksi kimia 36. Bloch was

able to use radioactive tagging methods to determine which carbons from acetic acid

were incorporated into cholesterol. Bloch mampu menggunakan metode penandaan

radioaktif untuk menentukan karbon dari asam asetat dimasukkan ke kolesterol. This

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 86

Sintesis Asam Asetat Kimia Organik

research was important for our current understanding of cholesterol metabolism and

its role in heart disease. Penelitian ini penting untuk pemahaman kita tentang

metabolisme kolesterol dan perannya dalam penyakit jantung.

In small concentrations, acetic acid is suitable for ingestion. Dalam konsentrasi kecil,

asam asetat cocok untuk konsumsi. Vinegar is one of the primary flavor components

of many types of salad dressings where it is present at about 5%. Cuka adalah salah

satu komponen rasa primer dari berbagai jenis saus salad di mana ia hadir di sekitar

5%. It provides a biting, sour or tangy taste . Ini menyediakan, asam atau rasa tajam

menggigit. In other food products, acetic acid is used as a preservative. Dalam produk

makanan lain, asam asetat digunakan sebagai pengawet. White vinegar is used as a

household cleaner because it has certain antibacterial characteristics. Cuka putih

digunakan sebagai pembersih rumah tangga karena memiliki karakteristik antibakteri

tertentu. Acetic acid is used in other industries. Asam asetat digunakan dalam industri

lain. It is the chemical precursor for important materials like acetic annhydride,

acetate esters, cellulose acetate, and acetate rayon. Ini adalah prekursor kimia untuk

bahan penting seperti annhydride asetat, ester asetat, selulosa asetat, dan rayon asetat.

It can be used as a solvent for many other types of processes such as the production of

plastics , rubber, gums, resins, and volatile oils, and is also an important acidifier in

pharmaceutical products. Hal ini dapat digunakan sebagai pelarut untuk jenis lain dari

proses-proses seperti produksi plastik, karet, getah, damar, dan minyak atsiri, dan

juga merupakan acidifier penting dalam produk farmasi.

Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor | 87