BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Teori Sampel

2.1.1 Asam Nitrat (HNO3)

Asam nitrat adalah senyawa kimia industri yang penting. Pada tahun

1993 asam nitrat menempati peringkat ke 13 sebagai senyawa kimia yang

paling banyak di produksi berdasarkan volume di Amerika (sekitar 7 juta

ton/tahun pada tahun 1989 – 1993). Karena sifatnya sebagai asam yang sangat

kuat dan pengoksidasi kuat, juga kemampuannya untuk menitrasi senyawa

organik, asam nitrat sangat penting untuk produksi banyak senyawa kimia

(contohnya obat-obatan, pewarna serat sintetis, insektisida dan fungisida),

tetapi paling banyak digunakan untuk produksi amonia nitrat untuk produksi

pupuk. Kegunaan lain dari asam nitrat adalah penggunaannya untuk peledak

(trinitrotoluena, nitrogliserin, logam nitrat, bahan bakar roket, dan proses bahan

bakar nuklir (Kirk-Othmer, 1998).

Asam nitrat merupakan cairan tidak berwarna, yang sangat korosif

mempunyai rumus kimia HNO3. Nama lain dari asam nitrat adalah Aqua fortis,

Re Fuming (Turangan, 2011).

2.1.2 Fenol

Fenol merupakan senyawa dengan gugus –OH yang berlangsung pada

cincin aromatik. Senyawa fenol banyak terdapat di alam dan merupakan

intermediet bagi industri untuk berbagai macam produk seperti adhesive.

Rumus umum fenol adalah ArOH, Ar merupakan fenil atau fenil tersubsitusi

atau gugus fenil lain seperti naptil. kadangkala senyawa fenol dinamakan

sebagai senyawa hidroksi. Fenol merupakan senyawa yang bersifat agak asam.

Sifat tersebut berbeda dengan sifat alkohol yang mempunyai tingkat

keasamaan hampir sama dengan air. Larutan basa (hidroksida) akan mengubah

fenol menjadi garamnya, sedangkan larutan asam mineral dapat mengubah

garamnya menjadi fenol kembali (Iqbal, dkk. 2011).

Fenol (C6H5OH merupakan padatan kristal yang tidak berwarna,

memiliki berat jenis 1,07, titik lebur 42,5 – 43°C, titik didih 182°C, titik nyala

774°C. Fenol dapat larut dalam alkohol, air, eter, kloroform dan alkali. Jika

dalam keadaan tidak murni fenol akan berubah menjadi pink atau merah dan

akan mencair jika terkena sinar matahari atau menyerap air dari udara. Pada

konsentrasi yang tinggi fenol jika terkena kulit menyebabkan kulit akan

terbakar dan sangat beracun. Asap kayu bakar yang digunakan mengandung zat

fenol. Zat inilah yang dapat mencegah timbulnya jamur pada lembaran kayu

(Wulandari, 2010).

2.2 Substitusi Aromatik Elektrofilik

Dalam reaksi substitusi elektrofilik atom H yang terikat pada inti benzena

diganti oleh pereaksi elektrofil yaitu partikel yang bersifat suka akan elektron.

Contoh reaksi substitusi elektrofilik dapat digambarkan sebagai berikut :

Gambar 2.1 Reaksi Substitusi Elektrofilik

(Suptriana, 2005)

Pada reaksi substitusi elektrofilik senyawa aromatik, tampak bahwa inti

benzena tetap tidak berubah. Ini menandakan bahwa ada kestabilan cincin benzena

pada aromatisitas cincin (Supriatna, 2005).

Substitusi elektofilik adalah penambahan gugus NO2 pada cincin aromatik.

Ketika telah terdapat satu substitusi pada cicin aromatik maka telah dapat dikatakan

memiliki satu substituen dan untuk gugus nito yang ditambahkan bisa menempati

posisi orta, meta dan para (Diemoz dan Valerie, 2010).

Nitrasi penting karena dua alasan, yang pertama, karena ini adalah proses

yang paling umum untuk persiapan senyawa nitro aromatik. Kedua, karena hal ini

terus berkembang pada kimia organik teoritis. Hal menarik karene merupakan

karakteristik sebagai substitusi elektrofilik. Nitrasi pertama yang dilakukan adalah

bahwa benzena itu sendiri. Mitscherlich pada tahun 1834 menghasilkan nitrobenzene

dengan mereaksikan benzena dengan asam nitrat. Tidak lama setelah itu metode

H2SO4 NO2HNO3+

nitrobenzenabenzena

nitrasi dengan campuran asam nitrat dan asam sulfat ('asam campuran') adalah

diperkenalkan serta dipatenkan oleh Mansfield (Hogget, dkk. 1971).

Sama dengan alkilasi dan klorinasi benzena, reaksi nitrasi melibatkan substitusi

elektrofilik hidrogen benzena (sebuah proton) dengan ion nitronium (NO+2) Reaksi

fase cair terjadi dengan adanya asam nitrat pekat dan asam sulfat pekat pada suhu

kira-kira 50oC.Asam sulfat pekat memiliki dua fungsi yaitu untuk bereaksi dengan

asam nitrat untuk membentuk ion nitronium dan menyerap air yang terbentuk selama

terjadinya reaksi yang mengantikan kesetimbangan pada pembentukan nitrobenzena

(Matar dan Hatch, 2000).

.

2.3 Nitrasi

Reaksi nitrasi adalah proses dimana terjadi reaksi kimia yang menjamin

masuknya satu atau lebih gugus (-NO2) ke dalam suatu molekul, dimana molekul

reaktannya merupakan senyawa-senyawa organik. Reaksi nitrasi berlangsung dengan

penggantian satu atau lebih gugus nitro (-NO2) menjadi molekul yang reaktif.

Umumnya nitrasi yang banyak dijumpai adalah nitrasi –NO2 menggantikan atom H.

Reaksi nitrasi senyawa aromatik dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut :

ArH + HNO3 ArNO2 + H2O

Nitrating agent merupakan reaktan elektrofilik, dimana reaksi akan terjadi

pada atom karbon dari cincin aromatik yang mempunyai kepadatan elektron terbesar.

Gugus NO2 yang masuk dapat membentuk posisi ortho, para, dan meta. Jumlah

isomer pada produk tergantung pada subtituent ini (Yulianto, 2010).

Nitrasi senyawa aromatik merupakan reaksi fundamental dari kepentingan

industri besar dan juga senyawa nitro aromatik merupakan kunci dari intermediet

organik. Campuran reaksi dari asam nitrat dan asam sulfat digunakan sebagai reagen

reaksi nitrasi yang paling umum untuk reaksi benzen, alkil benzen dan senyawa

aromatik yang sedikit reaktif, tetapi senyawa aromatik yang sangat reaktif seperti

fenol dan anilin sangat mudah untuk teroksidasi (Savari, dkk. 2010).

Nitrasi aromatik merupakan contoh penting substitusi elektrofilik di organik

kimia. Penelitian tentang mekanisme nitrasi juga sangat penting untuk sintesis bahan

peledak karena molekul benzena adalah unit dasar untuk pembangun material energi.

Selain elektrofilik mekanisme substitusi, ada mekanisme transfer elektron. nitronium

yang ion (NO+2), yangmana ion tersebut adalah zat penitrasi aktif yang berlaku

umum dinitrasi aromatik (Heming, dkk. 2003).

Katalis mempunyai peranan penting dalam memproduksi ion elektrofil, sebab

tanpa H2SO4 sebagai katalis, HNO3 tidak akan menghasilkan ion nitronium, tapi ion

nitrat (NO3-)3. Campuran yang dipakai biasanya adalah dengan perbandingan 1

bagian asam nitrat pekat dengan 2 bagian asam sulfat pekat. Untuk senyawa yang

kurang aktif, misalnya p-nitrotoluena dipergunakan campuran asam nitrat berasap

dan asam sulfat berasap (Supriatna, 2005).

2.4 Asam Pikrat (C6H3N3O7)

Asam pikrat atau 2,4,6-trinitrofenol adalah kristal berwarna kuning pucat, tidak

berbau, dan sedikit larut dalam air. Terutama digunakan sebagai reagen pewarnaan

dan dalam reaksi sintesis. Ketika terhidrasi, asam pikrat biasanya tidak berbahaya

tetapi ketika kering bisa terjadi ledakan yang sangat kuat. Asam pikrat sangat sensitif

terhadap panas, kejutan dan gesekan dan juga merupakan zat yang beracun pada

semua jenis kontak, yaitu inhalasi, konsumsi, kontak dermal. Asam pikrat sangat

reaktif dengan berbagai macam bahan seperti beton, plester, amina, basa, dan logam-

logam (seperti timah, seng, tembaga, dan merkuri) untuk membentuk garam pikrat,

yang lebih reaktif dan sensitif dibandingkan asamnya itu sendiri. Penyimpanan asam

pikrat sebaiknya disertai label wadah dengan tanggal penerimaan dan tanggal dibuka.

Disimpan di wadah aslinya dengan keadaan sejuk, kering, tempat yang terventilasi

dengan baik dan jauh dari sumber panas. Asam pikrat harus dijaga tetap basah

dengan kandungan air lebih besar dari 10% volume. Asam pikrat yang telah

disimpan lebih dari dua tahun dibuang. Asam pikrat juga sebaiknya disimpan secara

terpisah dari oksidator, agen pereduksi, garam-garam anorganik, logam-logam

(tembaga, timah, seng, aluminium + air), amoniak, beton, plester, garam-garam,

gelatin, alkaloid, dan albumin.

Bahaya yang paling serius dari asam pikrat ini adalah resiko ledakan, yang

mungkin terjadi jika asam kering. Potensi efek kesehatan dari asam pikrat adalah

beracun jika tertelan, terhirup, atau diserap melalui kulit. Menghirup debu dapat

menyebabkan kerusakan paru. Paparan kronis dapat menyebabkan kerusakan hati

atau ginjal. Asam pikrat juga menyebabkan iritasi pada kulit dan alergi. Tumpahan

sangat kecil dapat diserap dengan kertas handuk basah (Stanford University, 2008).