Translate

» » Reaksi Kesetimbangan dalam Industri

Reaksi Kesetimbangan dalam Industri

Dalam industri, bahan-bahan kimia ada yang dihasilkan melalui reaksi-reaksi kesetimbangan. Misalnya industri pembuatan ammonia dan pembuatan asam sulfat.  Masalah yang dihadapi adalah bagaimana memperoleh hasil yang berkualitas tinggi dalam jumlah banyak dengan menggunakan proses efisien dan efektif. Untuk memecahkan masalah tersebut, pengetahuan tentang kesetimbangan kimia sangat diperlukan.

1.      Pembuatan Amoniak

Amonia (NH3) merupakan senyawa nitrogen yang bayak digunakan sebagai bahan dasar pembuatan pupuk (Urea dan ZA), serat sintetik (nilon dan sejenisnya), dan bahan peledak TNT (trinitro toluena). Pembuatan ammonia yang dikemukakan oleh Fritz Haber (1905), prosesnya disebut Proses Haber-Bocsh. Reaksi yang terjadi adalah kesetimbangan antara gas N2, H2, dan NH3 ditulis sebagai berikut.

clip_image002[4]

dan konstanta kesetimbangannya dinyatakan sebagai :

clip_image004[4]    atau       clip_image006[4]

Untuk proses ini, gas N2 diperoleh dari hasil penyulingan udara, sedangkan gas H2 diperoleh dari hasil reaksi antara gas alam dengan air.  Pada suhu kamar, reaksi ini berlangsung sangat lambat maka untuk memperoleh hasil yang maksimal, reaksi dilakukan pada suhu tinggi, tekanan tinggi, dan diberi katalis besi.

Reaksi pembentukan amoniak merupakan reaksi eksoterm. Menurut Le Chatalier kesetimbangan akan bergeser ke arah NH3 jika suhu rendah. Masalahnya adalah katalis besi hanya berfungsi efektif pada suhu tinggi, akibatnya pembentukan ammonia berlangsung lama pada suhu rendah.

Berdasarkan pertimbangan ini prosesnya dilakukan pada suhu tinggi ± 450°C (suhu optimum) agrar reaksi berlangsung cepat sekalipun dengan risiko kesetimbangan akan bergeser ke arah N2 dan H2. Untuk mengimbangi pergeseran ke arah N2 dan H2 oleh suhu tinggi, maka tekanan yang digunakan harus tinggi sampai mencapai antara 200-400 atm.  Tekanan yang tinggi menyebabkan molekul-molekul semakin rapat sehingga tabrakan molekul-molekul semakin sering. Hal ini mengakibatkan reaksi semakin cepat.

Keadaan reaksi yang dapat menghasilkan gas NH3 sebanyak-banyaknya disebut keadaan optimum. Dengan kondisi yang dianggap optimum ternyata gas NH3 yang dapat dipisahkan baru dapat mencapai ± 15%. Campuran gas kemudian didinginkan sehingga gas NH3 mencair.

1.      Pembuatan Asam Sulfat

Salah satu cara pembuatan asam sulfat secara industri yang produknya cukup besar adalah dengan proses kontak. Bahan yang digunakan pada proses ini adalah belerang dan prosesnya berlangsung sebagai berikut.

a.       Belerang dibakar diudara sehingga akan bereaksi dengan oksigen dan menghasilkan gas belerang dioksida.

      Reaksi:

                    clip_image008[4]

b.      Belerang dioksida direaksikan lagi dengan oksigen dan dihasilkan belerang trioksida.

Reaksi:

clip_image010[4]

c.       Reaksi ini berlangsung lambat, maka dipercepat dengan katalis, dan temperatur                       katalis yang digunakan adalah vanadium pentaoksida (V2O5).

c.   SO3 yang dihasilkan dipisahkan, direaksikan dengan H2SO4 pekat sehingga terjadi asam pirosulfat. Asam pirosulfat akan direaksikan dengan air sampai menghasilkan asam sulfat. Reaksi

clip_image012[4]

Beberapa kegunaan asam sulfat diantaranya adalah untuk bahan pembuatan pupuk, deterjen, cat kuku, zat warna, fiber, pembuatan plastik, digunakan dalam industri logam dan untuk pengisi accumulator.

clip_image014[3]

0 Komentar untuk "Reaksi Kesetimbangan dalam Industri"

Berkomentarlah dengan baik dan sopan, saya akan berusaha untuk menjawab setiap pertanyaan dan menanggapi setiap komentar yang anda berikan, :)

Terimakasih atas kunjungan dan komentarnya :)

Back To Top