BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dewasa ini, berbagai jenis bahan kimia kita gunakan dalam kehidupan

sehari-hari maupun dalam industri. Soda kaustik dan klor merupakan salah

satu industri kimia yang paling penting.Dalam penggunaannya, bahan ini

hampir setingkat dengan asam sulfat dan amonia.Penerapannya sangat

beraneka ragam, sehingga dapat dikatakan tidak ada barang konsumsi yang

diperjual belikan yang tidak bergantung pada klor dan alkali pada salah satu

tahap pembuatannya. Kedua produk ini hampir seluruhnya dijual kepada

industri yang digunakan dalam pembuatan serat dan plastik, kaca,

petrokimia, pulp dan kertas, pupuk, bahan peledak, pelarut, dan berbagai

bahan kimia lainnya.

Proses klor-alkali merupakan proses elektrolisis yang berperan penting

dalam industri manufaktur dan pemurnian zat kimia.  Produk yang

dihasilkan dari industri klor-alkali adalah gas klor (Cl2) dan soda kaustik

(NaOH) sebagai hasil dari elektolisis larutan NaCl.Jika klor dan alkali

hidroksida yang diinginkan sebagai produk akhir, rancangan sel elektrolisis

harus dibuat sedemikian rupa, sehingga kedua bahan itutidak dapat

bercampur. Tiga macam proses elektrolisis yang banyak dipergunakan

dalam industri klor-alkali adalah proses elektrolisis dengan sel diafragma,

sel membran, dan sel merkuri.

Produksi natrium hidroksida dan gas klor secara elektrolisis dikemukakan

pada pertengahan abad ke-19, tetapi sumber arus listrik yang ada pada saat

itu hanyalah baterai. Hal ini membuat proses tersebut sangat mahal sehingga

tetap tinggal sebagai keingintahuan dalam skala laboratorium saja.

Menjelang tahun 1980-an, pengembangan dinamo (generator) mengubah

1

keadaan ini secara dramatis.Industri elektrolisis tumbuh dengan cepat

disekitar sumber-sumber listrik dari tenaga air, di Norwegia dan di dekat air

terjun Niagara Amerika Serikat.

Efek pertama dari industri ini, mematikan proses Leblanc, yang telah

bertahan demikian lama hanya dari keuntungan yang didapat dari produksi

bersama klorin dan natrium karbonat. Dengan munculnya pesaing berupa

klorin yang diproduksi lebih murni dengan cara elektrolisis, proses Leblanc

dengan cepat menghilang. Dengan membutuhkan waktu yang lebih lama,

proses klor-alkali elektrolitik juga mengurangi proses Solvay. Dengan

menghasilkan basa (NaOH) yang secara efektif menyaingi natrium karbonat

dalam banyak penggunaan. Oleh karena itu, agar kita lebih memahami

mengenai industri klor-alkali, maka makalah ini akan membahas mengenai

industri klor-alkali.

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah dari makalah ini adalah sebagai berikut.

1.2.1 Bagaimana sejarah perkembangan industri klor-alkali?

1.2.2 Apa bahan baku yang digunakan dalam industri klor-alkali?

1.2.3 Bagaimanakah karakteristik bahan dan produk dari industri klor-

alkali?

1.2.4 Bagaimana proses industri klor-alkali?

1.2.5 Berapa kapasitas produk yang dihasilkan pada industri klor-alkali di

Indonesia?

1.2.6 Apa keunggulan dan kelemahan industri klor-alkali?

1.2.7 Apa manfaat produk yang dihasilkan industri klor-alkali?

1.3 Tujuan Penulisan

Tujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk:

1.3.1 Mengetahui sejarah perkembangan industri klor-alkali.

1.3.2 Mengetahui bahan baku yang digunakan dalam industri klor-alkali.

1.3.3 Mengetahui bahan dan produk dalam industri klor-alkali

1.3.4 Memahami proses industri klor-alkali.

2

1.3.5 Mengetahui kapasitas produk yang dihasilkan pada industri klor-alkali.

1.3.6 Memahami keunggulan dan kelemahan industri klor-alkali.

1.3.7 Memahami manfaat produk yang dihasilkan dalam industri klor-alkali.

1.4 Manfaat Penulisan

Manfaat dari penulisan makalah ini adalah dapat:

1.4.1 Mengetahui sejarah perkembangan industri klor-alkali.

1.4.2 Mengetahui bahan baku yang digunakan dalam industri klor-alkali.

1.4.3 Mengetahui bahan dan produk dalam industri klor-alkali

1.4.4 Memahami proses industri klor-alkali.

1.4.5 Mengetahui kapasitas produk yang dihasilkan pada industri klor-alkali.

1.4.6 Memahami keunggulan dan kelemahan industri klor-alkali.

1.4.7 Memahami manfaat produk yang dihasilkan dalam industri klor-alkali.

3

BAB II

PEMBAHASAN

Proses klor-alkali merupakan proses elektrolisis yang berperan penting dalam

industri manufaktur.Proses tersebut menghasilkan produk berupa gas H2, gas Cl2,

dan NaOH (dimana sumber ion klorida yang digunakan adalah NaCl). Dengan

kata lain, proses klor-alkali disebut juga dengan proses elektrolisis larutan natrium

klorida.

2.1 Sejarah Perkembangan Industri Klor-Alkali

Soda kaustik pada mulanya dibuat melalui kaustisasi soda (abu) LeBlanc

secara tumpak dengan gamping:

Na2CO3 + Ca(OH)2 2NaOH + CaCO3

Hal ini bergantung pada kenyataan bahwa kalsium karbonat hampir tidak

larut sama sekali di dalam larutan kaustik.

Produksi soda kaustik dengan cara elektrolitik sudah dikenal pada abad

kedelapan belas, tetapi baru pada tahun 1890 soda kaustik diproduksi

dengan cara ini untuk keperluan industri. Sampai beberapa tahun sebelum

Perang Dunia I, kuantitas soda kaustik yang dihasilkan sebagai koproduk

klor dari proses elektrolitik boleh dikatakan dapat diabaikan bila

dibandingkan dengan yang dibuat dari soda abu dengan kaustisasi gamping.

Tetapi, pada tahun 1940, produksi soda kaustik elektrolitik sudah melewati

soda kaustik-gamping dan pada tahun 1962, soda kaustik-gamping sudah

hampir tidak dibuat lagi. Pada gambar berikut digambarkan jalur

penggunaan soda kaustik.

4

Gambar 1. Diagram Industri Klor-Alkali

Kimiawan Swedia Karl Wilhelm Scheele menemukan klorin pada tahun

1774 dan membuatnya dalam bentuk unsur melalui reaksi asam klorida

dengan pirolusit, suatu mineral yang mengandung MnO2 dengan reaksi

berikut.

4 HCl(aq) + MnO2(s)Cl2(g) + MnCl2(aq) + 2 H2O(l)

Scheele tidak menyadari bahwa gas kuning kehijauan yang dihasilkannya

adalah unsur dan hal ini terus berlangsung sampai Humphry Davy

mengidentifikasinya pada 1811 dan menamainya (dari kata Yunani chloros,

berarti hijau).Sementara itu, Berthollet dan de Saussure telah

mendeskripsikan sifat pemutih dari klorin pada tahun 1786. Namun

demikian, klorin kurang memuaskan dalam beberapa hal zat ini akan

merusak pakaian. Kimiawan Skotlandia Charles Tennant membuat

5

kemajuan penting pada tahun 1799 ketika ia mematenkan material yang

disebutnya serbuk pemutih yang dibuat dengan menjenuhkan kapur mati

dengan klorin seperti reaksi berikut.

Ca(OH)2(s) + Cl2(g) CaCl(OCl)(s) + H2O(l)

Dengan demikian, paten pertama mengenai penggunaan klor di industri

diterbitkan pada tahun 1799 (seperempat abad setelah penemuannya) yaitu

sebagai pemutih tersebut.

Selama hampir satu abad sesudah penemuan klorin pada tahun 1774,

metode utama untuk membuat klorin untuk zat pemutih masih merupakan

proses reaksi asli yang pernah digunakan oleh Scheele. Ini merupakan

metode yang sangat boros, sebab sebagian mangan dan sebagian klorin

hilang sebagai MnCl2. Menjelang pertengahan abad ke-19, asam klorida

(produk samping yang berbahaya dari proses Leblanc) sudah banyak

digunakan dalam manufaktur pemutih dan diperlukan metode untuk

mengoksidasinya yang lebih hemat.

Antara tahun 1868 dan 1874, kimiawan dan industriawan Inggris, Henry

Deacon mengembangkan suatu proses untuk mengonversi asam klorida gas

menjadi klorin dengan katalis tembaga klorida di mana kesetimbangan

reaksinya tidak memuaskan.

2 HCl(g) + ½ O2(g)Cl2(g) + H2O(g)

Proses lain adalah proses Weldon, yaitu HCl dioksidasi dengan mangan

dioksida yang mahal.Pengembangan peralatan listrik arus searah

berkapasitas besar menjelang akhir abad kesembilan belas menyebabkan

proses kaustisasi ini menjadi kuno dan pada pertengahan abad kedua puluh,

lebih dari 99% klor yang digunakan di dunia diproduksi dari proses

elektrolitik.

6

2.2 Bahan Baku Industri Klor-Alkali

Bahan baku utama dalam industri klor alkali adalah sebagai berikut.

Larutan garam (brine, 20-25% NaCl)

Air

Na2CO3

Listrik

Bahan baku samping dalam industri klor alkali adalah sebagai berikut.

Asam sulfat (H2SO4)

Merkuri (Hg)

2.3 Karakteristik Bahan dan Produk dari Induatri Klor-Alkali

2.3.1 Karakteristik Bahan Baku

Karakteristik bahan baku dalam industri klor-alkali adalah sebagai

berikut.

 Natrium klorida

Sifat fisik Natrium Klorida (NaCl):

 - Rumus molekul                    : NaCl

 - Berat molekul                      : 58,45 gr/mol

 - Titik lebur, 1 atm                 : 800,4⁰C

 - Titik didih, 1 atm                 : 1413 ⁰C

- Densitas                                : 1,13 gr/ml

- Kapasitas panas (25°C)         : 1,8063 cal/mol ⁰C

- Kelarutan                              : 35,7 gr/ 100 gr H2O

- Tekanan uap, 1 atm               : 1465 ⁰C

- Panas penguapan, 1 atm       : 40.810 cal/mol

Sifat kimia Natrium Klorida (NaCl):

Dengan perak nitrat membentuk endapan perak klorida

NaCl + AgNO3 → NaNO3 + AgCl

7

  Natrium karbonat (Na2CO3)

Sifat fisik natrium karbonat (Na2CO3):

− Rumus molekul                    : Na2CO3

− Berat molekul                      : 106 gr/mol          

− Titik lebur, 1 atm                  : 8510 ⁰C

− Kelarutan                             : 7,1 g/100 g H2O

− Densitas,                              : 2,533 gr/ ml

− Panas spesifik, 30 ⁰C           : 0,89 cal/ mol

− Panas penguapan                  : 7.000 cal/ mol

− Kapasitas panas, 25 ⁰C        : 4,3350 cal/mol ⁰C

Sifat kimia Natrium Karbonat (Na2CO3):

CO2 murni dapat diperoleh dari melakukan pemanasan natrium

bikarbonat pada persamaan berikut:

    2 NaHCO3     Na2CO3 + CO2  +  H2O     

  Air (H2O)

Sifat fisik Air (H2O):

- Rumus molekul              : H2O

- Berat molekul                 : 18,0153 gr/mol

- Titik lebur, 1 atm            :  0⁰C

- Titik didih, 1 atm            : 100 ⁰C

 - Densitas                         : 0.998 g/cm³ (cairan pada 20 °C)

        0.92 g/cm³ (padatan) gr/ml

- Kapasitas panas (25°C)   : 4184 cal/mol ⁰C

- Entalpi pembentukan standar  : –286.0 kJ/mol (cairan)

  –242.0 kJ/mol (gas)

- Panas Penguapan              : 2258.6 J/g or 40.7 kJ/mol

2.3.2 Karakteristik Bahan Baku Samping

  Asam Sulfat (H2SO4)

Sifat Fisika  Asam Sulfat  (H2SO4)

8

- Rumus molekul   : H2SO4

- Berat molekul     : 98,08 gr/mol

- Densitas              : 1,84 gr/ml

- Asam sulfat berupa cairan bening, tak berwarna, dan  tak berbau

Sifat kimia Asam Sulfat (H2SO4)

Reaksi dengan air

H2SO4 + H2O → H3O+ + HSO4-

HSO4- + H2O → H3O+ + SO4

2-

  Mercury (Hg)

Sifat Fisika  Raksa  (Hg)

- Rumus molekul : Hg

- Berat molekul :  200.59 gr/mol

- Titik lebur, 1 atm : 234.32 K

- Titik didih, 1 atm : 629.88 K

- Densitas : 13.534    gr/ml

- Kapasitas panas (25°C) : 27.983 J·mol−1·K−1

- Berwarna keperakkan dan berupa fase liquid

         Produk

  Natrium hidroksida (NaOH)

Sifat fisik Natrium hidroksida (NaOH)

- Berbentuk putih padat dan tersedia dalam bentuk pelet, serpihan, butiran ataupun

larutan jenuh 50%.

- Bersifat lembab cair

- Sangat larut dalam air dan akan melepaskan panas ketika dilarutkan.

- Titik lebur 318 °C

- Titik didih 1390 °C.

- NaOH membentuk basa kuat bila dilarutkan dalam air

-  Densitas NaOH adalah 2,1 gr/ml

9

-  Senyawa ini sangat mudah terionisasi membentuk ion natrium dan

hidroksida

Sifat kimia Natrium hidroksida (NaOH)

Dengan larutan natrium hidroksida, (HCl) asam klorida dinetralkan dimana

akan terbentuk garam dan air 

 NaOH + HCl                            NaCl + H2O

  Klor (Cl2 )

Sifat Fisika  Klor  (Cl2)

-Rumus molekul : Cl2

-Berat molekul :  71 gr/mol

-Titik lebur, 1 atm : 171,6  K

-Titik didih, 1 atm : 239,11 K

-Densitas : 3,2  gr/ml

-Kapasitas panas (25°C) : 33,949 J·mol−1·K−1

- berwarna Hijau kekuningan, dan berupa fase gas

  Hidrogen (H2)

Sifat Fisika  Hidrogen  (H2)

- Rumus molekul : H2

- Berat molekul : 1,00794  gr/mol

- Titik lebur, 1 atm : 14,01  K

- Titik didih, 1 atm : 20,28  K

- Densitas : 0,08988  gr/ml

- Kapasitas panas (25°C) : 28,836 J·mol−1·K−1

- Tak berwarna, dan berupa fase gas

Sifat kimia Hidrogen (H2)

Hidrogen terbakar menurut persamaan kimia:

H2(g) + O2(g) → 2 H2O(l) + 572  kJ (286 kJ/mol)

10

2.4 Proses Industri Klor-Alkali

Proses elektrolisis adalah salah satu cara untuk membuat soda kaustik dan

klor, yang masih banyak dipergunakan di industri. Elektrolisis larutan garam

menghasilkan klor pada anode dan hidrogen bersama natrium hidroksida

pada katode.Jika klor dan natrium hidroksida yang diinginkan sebagai

produk akhir, Rancangan sel harus dibuat sedemikian rupa sehingga kedua

bahan tersebut tidak bercampur.

Dewasa ini, ada berbagai rancangan yang cerdik untuk mengatasi masalah

tersebut.Tetapi, ada tiga jenis rancangan sel yang paling banyak digunakan

di industri, yaitu sebagai berikut.

Sel diafragma(1890)

Sel merkuri (1892)

Sel membran (1970)

Sebelum dimasukkan ke dalam sel elektrolisis, air garam terlebih dahulu

harus melalui proses pemurnian karena mengandung pengotor seperti

senyawa-senyawa kalsium, besi, dan magnesium. Pemisahan pengotor dapat

dilakukan dengan menggunakan resin penukar ion. Akan tetapi, proses ini

memerlukan biaya yang besar untuk pembelian dan regenerasi resin.Oleh

karena itu digunakan senyawa kimia yaitu Na2CO3 yang lebih murah. Pada

sel membran dilakukan pengolahan tambahan dengan fosfat. Tahap-

tahapnya adalah sebagai berikut.

1. Pengendapan

Tahap awal dari pemurnian air garam adalah pengendapan kalsium dan

ion magnesium sebagai kalsium karbonat (CaCO3) dan magnesium

hidroksida (Mg(OH)2)dengan menggunakan natrium karbonat dan

natrium hidroksida. Logam (besi, titanium, molibdenum, nikel,

kromium, vanadium, tungsten) juga dapat diendapkan sebagai

hidroksida.

11

2. Penyaringan

Pengotor yang berupa endapan dihilangkan dengan sedimentasi, filtrasi,

atau kombinasi dari keduanya. Air garam murni harus mengandung

idealnya [Ullmann, 1996]:

Ca: <2 mg/l ;Mg: <1 mg/l ; SO4: <5 g/l

a. Proses Elektrolisis dengan Sel Diafragma

Padatahun 1890-an, suatu proses baruuntukproduksi soda kaustik dan klorin

dikembangkandanpenggunaannyaberkembangdengancepat,yaitupembuatann

atriumhidroksidadanklorindarilarutan garamsecaraelektrolisis.Soda kaustik

dan klorin dapatbereaksi membentuk natrium hipoklorit (NaClO), dengan

reaksi lebih lanjut untuk menghasilkan natrium klorat (NaClO3) pada

temperatur operasi diatas 400C.Untukmencegahhaltersebut,

makaruangkatodedan anode dipisahkanmenggunakansekat yang

disebutdiafragma, sehingga sel ini dinamakan sel diafragma (Gambar

2.1).Teknikutamauntukelektrolisis di AmerikaSerikatialahseldiafragma.

Seldiafragmajugamenjagabercampurnya gas hidrogendan gas klor,

karenakedua gas

tersebutdapatmenyebabkanterjadinyaledakanapabilabercampur.Seldiafragm

aterbuatdarisuatuselaputberpori yang dapatdilalui ion-ion,

namuntetapdapatmenahanpercampuranproduk.

Seldiafragma yang lama menggunakan anode grafit dan

katodeberupakotakbajadengansisi yang berpori.Apabila digunakan elektrode

grafit, maka akan terjadi reaksi berikut.

C(s) + 4 OH-(aq)CO2(g) + 2 H2O(l) + 4e-

Dengan demikian, anoda harus diganti secara rutin.

Diafragmaterbuatdaribahan yang mempunyaisifatpermeabilitas,

sepertiasbesataufluorocarbon yang

12

ditempatkanpadaselaputberpori.Awalnya, diafragma yang digunakan terbuat

dari asbes. Diafragma itu kemudian tersumbat karena pemakaian dan ini

akan terlihat dari penurunan voltase.Diafragma itu harus diganti secara

berkala.Sel yang menggunakan anode yang terbuat dari titanium yang

dilapisi platinum, ruthenium, iridium jarang menyebabkan diafragma

tersumbat sehingga sel dapat beroperasi selama 12-24 bulan tanpa

pergantian diafragma.

Padapertengahantahun 1980-an, dikembangkandiafragma yang bebas dari

asbes,yaitu polimer fluorocarbon, terutama PTFE (politetrafluoroetilena).

Diharapkan bahwa diafragma yang dikembangkan tersebut dapat

memperpanjang umur pemakaian diafragma dan dapat mengatasi keberatan

para pencinta lingkungan mengenai adanya kemungkinan asbes yang masuk

ke lingkungan.

Gambar2.1 SelDiafragma

Padaelektrolisisdenganmenggunakanseldiafragma, arus DC

dialirkanmelaluisel agar

elektrolisalarutannatriumkloridadanarahnyadarianodakekatoda, yang

berlawananarahdenganaliranelektron.

13

Reaksiterutamayang terjadipadaanodenyaialah

2Cl-(aq)Cl2(g) + 2e- Eo

oks = - 1,36 V

2 H2O(l) O2(g) + 4H+(aq) + 4e- Eo

oks = - 1,23 V

Dan reaksi di katodenyaialah

2 H2O (l) + 2e-H2(g) + 2OH- (aq) Eored = - 0,83 V

2Na+ (aq) + 2e- 2Na (s) Eored = - 2,71 V

Dari harga potensial reduksi di atas, reaksi keseluruhan yang terjadi di

katode dan anode:

Oksidasi : 2 Cl- (aq)→ Cl2 (g) + 2 e- Eo

oks = - 1,36 V

Reduksi : 2 H2O (l) + 2 e-→H2 (g) + 2 OH- (aq) Eo

red = - 0,83 V

2 NaCl(aq) + 2 H2O(aq) H2(g)+ Cl2(g) + 2 NaOH(aq) Eosel = - 2,19 V

Dalamseldiafragma,

perhatikanbahwapermukaanlarutansengajadibuatlebihtinggidalamkomparte

men anodedaripadadalamkatode. Hal

inibertujuanuntukmeminimumkanmigrasi OH-melaluidiafragmake anode,

dimana ion tersebutdapatbereaksidenganklorin yang

sedangdihasilkanatauklorinakanmengalami

disproporsionasidalamkeadaanbasa. Dalamlarutan alkali, Cl2akanterdispro-

porsionasimenghasilkanClO–danCl–.

Cl2 + OH-ClO- + Cl-+ H+

Pada sel diafragma, hasil dari ruangan katode merupakan suatu campuran,

yaitu 10 -12% NaOH dan 14-16% NaCl (aq). Untuk pengiriman, larutan ini

perlu dipekatkan terlebih dahulu, biasanya sampai 50% dan ini menelan

banyak energi, biarpun menggunakan evaporator efek ganda. Untuk

menghasilkan 1 ton kaustik 50% air yang harus diuapkan mecapai 2600 kg.

Walaupun garam tidak terlalu larut dalam larutan kaustik, ion klorida yang

masih tertinggal sedikit itu tidak dapat diterima bagi industri pemakainya

14

(seperti industri dalam pembuatan rayon). Natrium klorat juga merupakan

masalah jika kaustik itu hendak digunakan pada pembuatan gliserin, natrium

sulfat, natrium hidrosulfat, dan bahan kimia lainnya.

Larutan dari ruangan katode dipekatkan dengan penguapan air agar

konsentrasi NaOH bertambah dan pemurnian NaOH dilakukan dengan

pengkristalan NaCl (p). Hasil akhir dalam proses klor –alkali tersebut adalah

50% NaOH (aq) dengan sekitar 1% NaCl berupa pengotoran. Cl2 (g) dapat

mengandung sekitar 1,5% O2 (g) disebabkan proses oksidasi.

Hukum kimia mensyaratkan bahwa setiap mol klorin yang dihasilkan

melalui elektrolisis larutan garam diiringi dengan dua mol natrium

hidroksida. Karena kebutuhan akan kedua produk tidak beribang secara

deal, maka harga kedua komoditas ini berfluktuasi Suatu produk samping

dari reaksi ini adalah hidrogen. Hidrogen dapat bereaksi langsung dengan

klorin menghasilkan hidrogen klorida gas dengan kemurnian tinggi. Selain

itu, hidrogen dapat direaksikan dengan nitrogen menghasilkan ammonia.

15

Diagram Alir Elektrolisis Sel Diafragma

Penjenuhan Air Garam

Pengendapan

Filtrasi

Elektrolisis

Air

GaramGaram yang belum murni

Residu

Pendinginan

Pemekatan

Pendinginan Pengerin

ganPencairanPenguap

anKlorin

PendinginanPenyimpanan

H2

NaOH

Gas Cl2

Larutan kaustikGar

am

Dari harga E0sel untuk elektrolisis larutan NaCl diketahui bahwa elektrolisis

larutan NaCl memerlukan tegangan lebih dari 2,19 V. Sebenarnya, karena

tahanan dalam dari sel elektrolisis dan potensial berlebih (over-potential)

pada elektroda,diperlukan suatu voltase yang agak lebih tinggi kira-kira

3,5V.

Jika sebuah arus sebesar 1,00 A dilewatkan melalui suatu sel diafragma

secara kontinyu selama 24 jam, jumlah Cl2 yang diproduksi kira – kira

Jumlah g Cl2=24 jam × 60 men1 jam

× 60 det1 men

× 1Cdet

× 1mol e96500 C

× 1mol Cl 22mol e

× 70,9 gCl 21mol Cl2

= 32 g

Ini merupakan kecepatan produksi yang tak berarti untuk proses komersial.

Agar sebuah sel menghasilkan sekitar 1 ton Cl2 per hari, diperlukan arus

sekitar 31 A. Sedangkan total energi ekivalen yang dibutuhkan untuk

menghasilkan larutan kaustik soda melalui proses sel diafragma adalah

sekitar 5.000 kWh per metrik ton larutan kaustik yang dihasilkan.Suatu segi

yang paling menguntungkan mengenai sel diafragma adalah bahwa sel itu

dapat beroperasi dengan larutan garam encer (20%) yang kurang murni.

b. Proses Elektrolisis dengan Sel Merkuri

16

Suatu proses elektrolisis dalam industri klor-alkali yang menghasilkan

NaOH (aq) dengan kemurnian yang lebih tinggi dibandingkan dengan sel

diafragma adalah sel merkuri. Dalam elektrosis tersebut, anodenya terbuat

dari grafit atau titanium, tetapikatodenya adalah kolam aliran raksa

(merkuri). Katode merkuri mempunyai overpotensial yang lebih tinggi

untuk mereduksi H2O menjadi OH- menjadi H2(g).Reduksi yang terjadi

adalah Na+ (aq) menjadi Na(l) yang larut dalam merkuri membentuk suatu

amalgam (paduan raksa natrium) berupa 0,5% Na. Ion Cl- yang berasal dari

larutan garam NaCl mengalami oksidasi di anoda menghasilkan gas Cl2.

Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

Katode : 2Na+(aq) + 2e-2Na(l) (dalam Hg)

Anode : 2Cl-(aq) Cl2(g)+ 2e-

NaHgmasuk ke dalam denuder. Denuder adalah bejana berbentuk silindris

diisi dengan bola-bola grafitdiimpregnasi dengan logam transisi (seperti Fe

17

garam

Diagram Alir Elektrolisis Sel Merkuri

Penjenuhan Air GaramPengendap

anFiltrasiPendingina

nElektrolisis Sel MerkuriPenguraian AmalgamPendinginan

Pembuangan merkuri

H2

Filtrasi ano

lit

Air garam yang belum murniZat pengendapResidu

PendinginanPengeringanKompresi

Cl2

Hg

Amalgam

AirPendin

ginanPembuangan merkuriPenyi

mpanan Na

OH

Larutan kaustik

Air

atau Ni). Di dalam denuder ditambahkan air, kemudian natrium almagam

mengalami hidrolisis. Reaksinya adalah sebagai berikut :

2Na(l) (dalam Hg)+ 2H2O H2(g) + 2NaOH (aq) + Hg(l)

Hg(l) yang dihasilkan kemudian dikembalikan lagi ke dalam sel elektrolisis.

Bila untuk proses tersebut digunakan air dalam jumlah yang tepat, maka

hasilnya ialah NaOH 50% dengan kandungan garam yang sangat rendah (30

ppm).

Sel merkuri kiranya banyak memberikeuntungan daripada sel diafragma,

terutama karena dapat menghasilkan NaOH dengan kemurnian tinggi tanpa

prosedur lanjutan yang terlalu banyak. Satu kerugian yang penting adalah

bhwa sel merkuri memerlukan voltase yang lebih tinggi (kira-kira 4,5 V)

dibandingkan sel diafragma dan juga memerlukan energi listrik yang cukup

banyak, yaitu sekitar 3100 kWh/ton Cl2 dalam sebuah sel merkuri,

dibandingkan dengan 2700 kWh dalam sel diafragma. Kerugian lain

yangcukup serius dari sel merkuri ini adalah perlunya pengendalian limbah

merkuri ke lingkungan. Sebelum adanya pengaturan lingkungan, dilaporkan

kehilangan merkuri sekitar 200 g Hg tiap metric ton Cl2yang diproduksi.

Dewasa ini kehilangan merkuri ini dibatasi sampai 0,28 g Hg tiap metric ton

Cl2 dalam pabrik lama dan setengah dari jumlah ini dalam pabrik baru.

Sekitar 25% dari produksi klor-alkali di Amerika Serikat dibuat melalui

18

Gambar 2.2 Sel Raksa

proses sel merkuri, tetapi preentase ini kelihatannya tidak akan meningkat

sebab kesulitan dalam hal pengendalian limbah merkuri.

c. Proses Elektrolisis dengan Sel Membran

Membran pertukaran ion pertama kali dikembangkan pada awal 1970-an

oleh Du Pont (Nafion), diikuti oleh Asahi Glass (Flemion).Proses

elektrolisis larutan garam (brine) dengan menggunakan sel membran

merupakan teknologi termodern dalam industri klor alkali. Beberapa jenis

polimer dikembangkan untuk digunakan sebagai membran dalam industri

tersebut. Du Pont mengembangkan polimer asam perfluorosulfonat

(Nafion), sedangkan Ashai menggunakan membran berlapis banyak yang

terdiri dari polimer asam perfluorosulfonat yang dilapisi pada satu sisinya

dengan polimer asam perfluorokarboksilat.Untuk memberikan kekuatan

mekanik membran, membran umumnya diperkuat dengan PTFE

(polytetrafluoroethylene)serat.

19

Filtrasi

Diagram Alir Elektrolisis Sel Membran

Penjenuhan air garamPengendapan

Pemurnian dengan

membran pertukaran

ion

Sel Elektrolisis

garam

air

PendinginanPengeringan

Kompresi

PencairanPenguapan

Klorin

Garam yang belum murniZat pengendapresidu

PendinginanPemekatanPendingi

nan

Larutan kaustik

PendinginanH2 Penyimp

ananNaOH

H2

Cl2

Dalam sel membran tersebut, ruang anoda dan ruang katoda dipisahkan oleh

suatu membran yang dapat dilalui oleh kation (ion positif) atau disebut juga

membran penukar kation.Membran penukar kation tersebut memiliki

peranan penting yaitumenjadi media yang memungkinkan terjadinya

perpindahan ion-ion natrium (Na+) dari ruang anoda ke ruang katoda.

Namun, membran tersebut mencegah mengalirnya ion Cl-ke ruang katoda

dan mencegah sebagian besar ion OH- ke ruang anoda sehingga soda kostik

yang dihasilkan tidak bercampur dengan larutan garam.

Sel membran beroperasi dengan menggunakan larutan garam yang lebih

pekat dan menghasilkan produk yang lebih murni dan lebih pekat (28%

NaOH yang mengandung 50 ppm NaCl; dan produk dengan 40% NaOH

pun akhir-akhir ini dikabarkan ada).Larutan garam natrium klorida jenuh

yang mengandung ion-ion Na+ and Cl–dialirkan ke dalam ruang anoda,

sedangkan pada ruang katoda diisi air murni.Suatu arus searah (DC)

kemudian dialirkan melalui sel tersebut.

Gambar 2.3 Sel Membran

20

Pada anoda, ion-ion klorida (Cl–) dalam larutan garam (NaCl) mengalami

oksidasi menjadi gas klorin (Cl2), sedangkan pada katoda ion-ion hydrogen

(H+) dalam air mengalami reduksi menjadi gas hydrogen (H2).

Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

Katode : 2 H+  +  2 e–     H2 (g)

Anode : 2Cl- Cl2+ 2e-

Selanjutnya, ion-ion natrium (Na+) yang berpindah dari anoda ke katoda

bereaksi dengan ion-ion hidroksida (OH–) menghasilkan soda api (NaOH)

dengan konsentrasi 32-35%. Untuk mencapai konsentrasi soda api 50%,

larutan kaustik yang diproduksi harus dipekatkan dengan penguapan

(terkonsentrasi di vaporizer).

Reaksi elektrolisis larutan garam (NaCl) secara keseluruhan dapat dituliskan

sebagai berikut:

            2NaCl + 2H2O 2NaOH+Cl2 + H2

Karena gas klorin (Cl2) bersifat korosif, anoda harus dibuat dari logam yang

tidak reaktif seperti titanium, sementara katoda dapat dibuat dari nikel.

Adapun konversi kimia dalam industri klor alkali adalah sebagai berikut.

Evaporasi dan Pemisahan Garam

Pada sel diafragma, dihasilkan 11% NaOH dan 15% NaCl. Untuk

pengiriman, larutan tersebut perlu dipekatkan terlebih dahulu di dalam

evaporator efek berganda yang tabung-tabungnya terbuat dari nikel.

Sebagian besar garam itu terkristalisasi ke luar dan dapat dipisahkan untuk

kemudian didaur-ulangkan. Hasil akhir dari proses klor-alkali ini adalah

50% NaOH(aq) dengan sekitar 1% NaCl berupa pengotor. Bila kandungan

NaCl sebesar 1% tidak menjadi masalah, larutan 50% ini dapat langsung

dikirim sebagai produk dengan kepekatan komersial standar. Sel membran

menghasilkan kaustik yang jauh lebih pekat dibandingkan sel diafragma

(28%-40%), sedangkan kandungan klornya sedikit sehingga produk ini tidak

banyak memerlukan evaporasi dan perlakuan lain. Demikian pula untuk sel

21

merkuri, tidak diperlukan evaporasi untuk membuat produk dengan

konsentrasi 50%.

Dalam proses sel merkuri, kaustik soda 50% yang diperoleh langsung dari

dekomposer/denuder biasanya dipompa ke menara pendingin, kemudian

menuju sistem pembuangan merkuri dan kemudian menuju ke bagian

penyimpanan akhir. Dalam beberapa kasus kaustik dipanaskan sebelum

filtrasi. Metode yang paling umum untuk menghilangkan merkuri dari soda

kaustik adalah pelat (atau daun) filter dengan precoat karbon. Dalam kondisi

normal, merkuri-sel kaustik soda (NaOH sebagai 100%) mengandung 20-

100 ppm natrium klorida dan 40-60 ¼ g Hg / kg NaOH.

Evaporasi Akhir

Kaustik 50% yamg sudah didinginkan dan diendapkan atau kaustik yang

telah dimurnikan secara khusus dapat dipekatkan dengan menggunakan

evaporator akhir efek-tunggal agar menjadi NaOH 70 sampai 75% dengan

menggunakan uap bertekanan 500 sampai 600 kPa. Kaustik yang sangat

pekat ini harus ditangani dengan pipa yang dipanasi dengan pipa uap agar

tidak mengalami pembekuan.Larutan itu lalu diteruskan ke periuk

penyelesaian.

Penyelesaian Kaustik dalam Periuk

Walaupun penyelesaian kaustik 50% itu dulu dilakukan di dalam periuk-

periuk besi tuang dengan menggunakan pemanasan langsung, efisiensi

kalornya cukup rendah sehingga dewasa ini cara ini dilakukan hanya untuk

kaustik 70 sampai 75% saja. Suhu akhirnya adalah 5000C sampai 6000C dan

ini menguapkan airnya sampai kira-kira 1% yang tertinggal.Periuk-periuk

22

besi ini sekarang digantikan dengan evaporator.Cara ini juga untuk

konsentrasi di atas 50%.Kaustik anhidro yang panas itu diolah dengan

belerang agar kandungan besinya mengendap dan keluar.Produk ini

dipompakan dengan pompasentrifugal yang menyalurkan bahan meleleh itu

ke dalam drum-drum baja yang dapat menampung 320 kg atau ke dalam

mesin penyerpih.

Gambar 2.4 Skema Konversi Kimia pada Industri Klor-Alkali

Pemurnian kaustik secara Khusus

Pengotor yang tidak dikehendaki dalam kaustik 50% adalah besi klorida,

NaCl, dan NaClO3.Penyingkiran besi-besi biasanya dilakukan dengan

mengolah kaustik itu dengan 1% berat serbuk kalsium karbonat dan

menyaring campuran yang dihasilkan. Klorida dan klorat dikeluarkan

dengan meneteskan kaustik 50% itu ke dalam kolom larutan ammonia 50%.

Pengolahan ini menghasilkan kaustik yang hampir bebas sama sekali dari

klorida dan klorat seperti yang dihasilkan dari proses raksa.(Gambar 2.4).

Pendinginan Klor

Klor panas yang keluar dari anoda mengandung banyak uap air. Gas ini

terlebih dahulu didinginkan di menara pendingin agar sebagian besar uap ini

dapat mengembun.

Pengeringan Klor

Setelah didinginkan, gas klor dikeringkan dengan asam sulfat di dalam

menara pembasuh. Sampai pada menara asam sulfat ini, klor basah itu harus

ditangani dengan menggunakan bahan yang tahan, seperti poliester,

polivinil klorida, dan lain-lain.

Pemampatan dan Pencairan Klor

Klor kering dikompresi sampai tekanan 240 kPa atau kadang-kadang

bahkan 550 kPa. Untuk tekanan yang agak rendah, kompresor yang biasa

digunakan adalah kompresor putar dengan torak zat cair dan terbuat dari

23

besi, dan menggunakan asam sulfat sebagai cairan perapat. Untuk tekanan

dan kapasitas yang lebih besar, biasanya digunakan kompresor sentrifugal

atau kompresor bolak-balik tanpa pelumasan. Kompresor bolak-balik

biasanya menggunakan cincin torak dan salut torak dari karbon, sedangkan

bagian-bagian lainnya terbuat dari besi cor. Kalor kompresi ditarik keluar

dan gasnya mengembun. Klor cair itu disimpan di dalam silinder-silinder

kecil, silinder satu ton, pipa atau kereta tangki 50 t yang dikirimkan ke

konsumen besar. Gas sisa atau “gas tiup” (blow gas) yang selalu terdapat

pada proses ini terdiri dari campuran seimbang antara klor dan udara.

Pendinginan hidrogen

Gas hidrogen didinginkan di menara pendingin agar sebagian besar uap air

dapat mengembun. Dalam proses sel merkuri, hidrogen harus

diperlakukan/diolah lagi untuk menghilangkan merkuri. Pendingin primer

pada suhu kamar dilakukan pada electrolyser, memungkinkan uap merkuri

mengembun ke dalam sirkuit merkuri utama. Pendinginan lebih lanjut

terjadi pada tahap berikutnya menggunakan penukar panas besar dan

kondensat dikirim untuk diperoleh merkuri kembali.

Perbedaan Antara Ketiga Macam Sel Elektrolisis

Merkuri Diafragma MembranKualitas dari soda kaustik

Tinggi, hanya mengandung <30 ppm NaCl

Mengandung 1.0 – 1.5% berat NaCl

Tinggi,hanya mengandung <50 ppm NaCl

Konsentrasi soda kaustik

50 % 12 % 33%

Bahan baku air garam

Beberapapemurniandiperlukan, tetapitergantung padakemurniangaram atauair garamyang digunakan

Beberapapemurniandiperlukan, tetapitergantung padakemurniangaram atauair garamyang digunakan

Air garam yang digunakan harus dengan kemurnianyang tinggi agar tidak mempengaruhi kinerjamembran

Energi listrik yang digunakan (kWh/ton)

sekitar 3100 Sekitar 2700 2200-2500

24

Tingkat pencemaran lingkungan

Tinggi Tinggi Rendah

2.5 Kapasitas Industri Klor-Alkali

PRODUSEN KLORIN DI INDONESIA

Nama Perusahaan Kapasitas (ton / tahun)PT. Industri Soda Indonesia, WaruPT. Kertas Basuki Rahmat, BanyuwangiPT. Trisana Chlor Alkali, ProbolinggoPT. Dong Jiu Indonesia, SerangPT. Asahimas Subentra Chemical, CilegonPT. Indochlor Prakasa Industri, Serang

4.5002.39014.0006.00020.000100.000

PRODUSEN SODA KAUSTIK DI INDONESIA

Nama Perusahaan Lokasi Kapasitas (ton/tahun)

Padatan

PT Asahimas Subentra Chemicals

PT Sulfindo Adiusaha

Cilegon

Serang

285.000

215.000

Cair

PT Industri Soda Indonesia

PT Soda Sumatera

PT Indah Kiat Pulp and Paper

PT Kertas Letjes

PT Tjiwi Kimia

PT Kertas Basuki Rachmat

PT Kertas Padalarang

PT Pakerin

PT Suparma

Sidoarjo

Medan

Riau

Probolinggo

Sidoarjo

Banyuwangi

Padalarang

12.000

6.400

10.000

9.000

7.200

6.850

750

15.000

1.800

25

PT Miwon Indonesia

PT Sasa Fermentasi

Mojokerto

Surabaya

Gresik

Sidoarjo

12.000

3.600

[Sumber : CIC Indochemical No. 300, 2000]

Pada tahun 1998, total produksi dunia sekitar 45 juta ton.Amerika Utara dan Asia

secara kolektif memberikan kontribusi sekitar 14 juta ton, sementara Eropa

memproduksi sekitar 10 juta ton. Di Amerika Serikat, produsen utama natrium

hidroksida adalah Dow Chemical Company, yang telah produksi tahunan sekitar

3,7 juta ton dari situs di Freeport, Texas , dan Plaquemine, Louisiana. Produsen

utama AS termasuk Oxychem , PPG , Olin , Pioneer Perusahaan (yang dibeli oleh

Olin), Inc (PIONA), dan Formosa. Semua perusahaan-perusahaan ini

menggunakan proses chloralkali.

Industri Alkali di Cina dikenal sebagai basis produksi penting Tangshan Sanyou

kimia yang dilepaskan 2009 laporan tahunan.Selama periode pelaporan,

perusahaan mencapai laba usaha 3580000000 yuan, laba bersih sebesar

38.466.000 yuan, yuan 0,041 per saham.Laba bersih dan laba per saham turun

80% dari tahun ke tahun.

Sebelumnya, Shandong Haihua laporan menunjukkan bahwa pada tahun 2009

kehilangan 7 juta kerugian, laba per saham 0,79. Chlor-alkali kimia yang

dilepaskan oleh Express menunjukkan bahwa pada tahun 2009 laba bersih kepada

pemegang saham perusahaan yang terdaftar, kerugian dari 390 juta yuan, 0,3343

yuan per kehilangan saham. ST 2009 Jinhua diharapkan kerugian sekitar 4,9

miliar yuan, yuan 1,451 per saham dari sekitar kerugian. Selatan saham

diharapkan hingga 2009 kerugian tahunan sekitar 280 juta yuan.Qingdao Industri

Soda Ash 2009 diharapkan laba bersih sekitar 210 juta yuan kerugian.

3 Teman Industri Kimia, Shandong Haihua, ST Jinhua, Qingdao Soda Ash

Industri klor-alkali perusahaan sektor industri yang terdaftar. Chlor-alkali industri

26

produk terkemuka untuk soda abu, PVC dan soda kaustik.Soda abu dan soda

kaustik adalah bahan kimia dasar. Proses, elektrolisis air garam industri

menghasilkan soda kaustik dan klorin. Klorin dan sintesis etilen atau asetilena dari

PVC.Soda kaustik, soda abu adalah produk hilir.Soda ash terutama hilir

kaca.Caustic soda industri hilir aluminium, kertas dan sebagainya.

Analis mengatakan surplus adalah alasan utama untuk kehilangan klor-alkali

industri. Data menunjukkan bahwa pada tahun 2009, kapasitas produksi PVC 17,8

juta ton, dan permintaan yang jelas untuk 10.550.000 ton pada tahun 2010,

kapasitas produksi PVC baru akan 2,1 juta ton. Pada 2009-27930000 ton produksi

soda kaustik kapasitas, 19,4 juta ton produksi, dan permintaan yang jelas untuk 18

juta ton pada tahun 2010, diharapkan untuk meningkatkan kapasitas produksi

5.970.000 ton.

Surplus di industri, di bawah tekanan untuk mengendalikan biaya, perusahaan

dapat memiliki tertawa terakhir. PVC memiliki dua lini produksi: etilen, atau

kalsium karbida metode. Bahan baku minyak mentah etilena Perancis. Hukum

kalsium karbida bahan baku batubara. Cina miskin minyak, etilen PVC dengan

Perancis melonjaknya harga minyak mentah sementara ekonomi memudar,

kalsium karbida crescendo metode. Batubara, ” Batubara – kalsium karbida –

PVC” rantai industri bahan baku, PVC kapasitas baru mulai sumber daya batubara

cukup melimpah, wilayah tengah dan barat.

Saat ini, kimia Sino-Thai, Yili Energi, pasukan khusus Inggris membangun

batubara-untuk-PVC rantai industri.Akibatnya, batubara, tenaga listrik menjadi

faktor utama menentukan biaya klor-alkali.Status khusus dari pasukan Inggris di

Ningxia, melalui kekuasaan, sumber daya, dan klor-alkali integrasi, saat ini

keuntungan biaya yang paling komprehensif dari bisnis PVC. Besar pemegang

saham, pasukan Inggris dan pasukan Inggris kelompok khusus Guodian di

Ningxia asetilena Ningdong direncanakan dan kimia lainnya yang terkait kawasan

industri taman, mendukung sejumlah besar sumber daya batubara. Beberapa analis

berpendapat bahwa pasukan khusus Inggris mungkin terlibat dalam pembangunan

taman ini.

27

2.6 Keunggulan dan Kelemahan dalam Industri Klor Alkali

Keunggulan dan kelemahan dalam industri klor-alkali adalah sebagai berikut.

1. SelDiafragma

Sel diafragma memilikikeunggulan antara lain :

Beroperasipadategangan yang lebihrendahdibandingkanselmerkuri

Dapatberoperasidengan air garamkurangmurnidaripada yang

dibutuhkanolehselmembran

Sel diafragma memilikikelemahan yaitu

bilamenggunakandiafragmaasbes, proses

diafragmapadadasarnyamenimbulkanmasalahlingkungan.Asbes

merupakan bahan beracun, menyebabkan kanker paru-paru dan

asbestosis, dan tumor ganas pada paru-paru.

2. Sel Merkuri

Sel merkuri memilikikeunggulan yaitu menghasilkan NaOH pekat

dengan kemurnian tinggi sehingga tidak memerlukan prosedur lanjutan

lebih banyak.

Adapun kelemahannya sel merkuri antara lain :

Sel merkuri memerlukan voltase yang lebih tinggi (kira-kira 4,5 V)

dibandingkan sel diafragma (3,5 V) dan juga menggunakan energi

listrik yang cukup banyak, yaitu sekitar 3100 kWh/t (kilo Watt tons

per metric ton) dibandingkan dengan 2700 kWh/t dalam sel

diafragma.

Merkuri mempunyai dampak negatif terhadap lingkungan. Tragedi

yang dikenal dengan “Minamata Disease” (penyakit Minamata),

berdasarkan penelitian ditemukan penduduk di sekitar kawasan

tersebutmemakan ikan yang berasal dari laut sekitar Teluk

Minamata yangmengandung merkuri yang berasal dari buangan

sisa industri plastik. Gejala keanehan mental dan cacat saraf mulai

28

tampakterutama pada anak-anak.Semua komponen merkuri baik

dalam bentuk metil dan bentuk alkil yangmasuk ke dalam tubuh

manusia secara terus menerus akanmenyebabkan kerusakan

permanen pada otak, hati, dan ginjal.

3. Sel Membran

Sel membranmemilikikeunggulan antara lain :

Dapat memproduksi larutan soda kaustik murni dan menggunakan

listrik kurang dari proses lainnya (2200-2500 kWh/t).

Proses membran tidak menggunakan bahan yang sangat beracun

seperti merkuri dan asbes.

Sel merkuri memilikikelemahan yaitu :

Air garam memasuki sel membran harus dengan kemurnian sangat

tinggi sehingga sering membutuhkan langkah pemurnian mahal

tambahan sebelum elektrolisis.

29

2.7 Manfaat produk

Manfaat-manfaat produk dari industri klor-alkali adalah sebagai berikut.

1. Soda kaustik (NaOH)

Industri pulp dan kertas 

Rayon

Industri tekstil (pemprosesan kapas dan dalam proses pewarnaan

serat sintetik seperti nilon dan polyester)

Industri sabun dan deterjen

Industri minyak dan gas bumi (migas)

Industri kimia(sebagai bahan baku pembuatan plastik, obat-obatan,

pelarut, kain sintetik, zat pewarna, cat, tinta, dan lain-lain) 

2. Klorin

Sebagai disinfektan air dalam proses pembuatan air minum

Obat-obatan

Pulp dan kertas, pelarut, zat pewarna, tekstil, perminyakan,

antiseptik, insektisida, makanan, cat, plastik, pemutih

Klorin dalam bentuk Asam Klorida (HCl) digunakan

pada industri logam sebagai bahan baku ekstraksi.

 Unsur halogen klorin dalam Kalium Klorida (KCl) digunakan

sebagai pupuk tanaman. 

Fungsi klorin dalam amoniumklorida ( NH4Cl ) yang digunakan

sebagai bahan pengisi batu baterai. 

 Fungsi klorin dalam bentuk natrium hipoklorit (NaClO) digunakan

sebagai pengelontang (agen melanggar) untuk kain dan kertas. 

 Klorin dalam bentuk CaOCl2 / (Ca2+) (Cl-) (ClO-) merupakan

bahan kedudukan pembuat serbuk pengelontang atau kapur klor. 

 Klorin dalam Kalsium hipoklorit [Ca (OCl2)2] digunakan sebagai

desifektan dan bahan pemutih.

30

Fungsi klorin dalam bentuk Kalium klorat (KCl) bahanbaku

pembuat mercon dan korek api. 

Klorin dalam bentuk Seng Klorida (ZnCl2) sebagai bahan pematri

(solder).

3. Hidrogen

Hidrogen sering dibuat menjadi senyawa, misalnya asam klorida dan

amonia, atau digunakan untuk hidrogenasi senyawa organik. Gas ini

dapat pula dibakar untuk pembangkitan kalor atau digunakan di dalam

sel bahan bakar untuk pembangkitan listrik.hidrogen juga digunakan

dalam industri pupuk, agen pereduksi bijih logam, pemurnian minyak

bumi, pembuatan metanol, hidrogen juga dipakai sebagai zat pendingin

rotor dalam generator listrik di stasiun penghasil listrik. H2 digunakan

sebagai pendingin rotor di generator pembangkit listrik karena ia

mempunyai konduktivitas termal yang paling tinggi di antara semua

jenis gas. Baru-baru ini juga hidrogen digunakan sebagai bahan

campuran dengan nitrogen (kadangkala disebut forming gas) sebagai

gas perunut untuk pendeteksian kebocoran gas yang kecil.

Aplikasi ini dapat ditemukan di bidang otomotif, kimia, pembangkit

listrik, kedirgantaraan, dan industri telekomunikasi. Hidrogen adalah zat

aditif (E949) yang diperbolehkan penggunaanya dalam ujicoba

kebocoran bungkusan makanan dan sebagai antioksidan.

31

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang diperoleh mengenai Industri Klor-Alkali antara

lain sebagai berikut.

1. Bahan baku yang digunakan dalam industri klor-alkali adalah larutan

garam (brine), air, Na2CO3, merkuri dan H2SO4.

2. Sel diafragma, sel merkuri, dan sel membran masing-masing memiliki

kelebihan dan kelemahan.

3. Sifat fisik Natrium hidroksida (NaOH) adalah titik lebur 318 °Cdan titik

didih 1390 °C.

4. Proses industri klor-alkaliada 3, yaitu sel diafragma, sel merkuri, sel

membran.

5. PT. Indochlor Prakasa Industri yang terletak di Serang tiap tahunnya

menghasilkan produk klor-alkali sebanyak 100.000 ton per tahun.

6. Sel diafragma memilikikeunggulan antara lain beroperasipadategangan

yang lebihrendahdibandingkanselmerkuri.

Sel diafragma memilikikelemahan yaitu

bilamenggunakandiafragmaasbes, proses

diafragmapadadasarnyamenimbulkanmasalahlingkungan.

7. Sel merkuri memilikikeunggulan yaitu menghasilkan NaOH pekat

dengan kemurnian tinggi sehingga tidak memerlukan prosedur lanjutan

lebih banyak.

Adapun kelemahannya sel merkuri antara lain sel merkuri memerlukan

voltase yang lebih tinggi dibandingkan sel diafragma dan juga

menggunakan energi listrik yang cukup banyakdibandingkan dengansel

diafragma.

32

8. Sel Membran

Sel membranmemilikikeunggulan antara lain dapat memproduksi

larutan soda kaustik murni dan menggunakan listrik kurang dari proses

lainnya (2200-2500 kWh/t) dan proses membran tidak menggunakan

bahan yang sangat beracun.

Sel merkuri memilikikelemahan yaitu :

Air garam memasuki sel membran harus dengan kemurnian sangat

tinggi sehingga sering membutuhkan langkah pemurnian mahal

tambahan sebelum elektrolisis.

9. Klorin banyak digunakan dalam sebagai disinfektan air dalam proses

pembuatan air minum, pembuatan obat-obatan , industri pulp dan

kertas, pelarut, zat pewarna, tekstil, perminyakan, antiseptik,

insektisida, cat, plastik, pemutih.

10. Hidrogen sering dibuat menjadi senyawa, misalnya asam klorida dan

amonia, atau digunakan untuk hidrogenasi senyawa organik. Gas ini

dapat pula dibakar untuk pembangkitan kalor atau digunakan di dalam

sel bahan bakar untuk pembangkitan listrik.

11. Soda kaustik (NaOH) biasanya digunakan pada Industri pulp dan

kertas , rayon, industri tekstil (pemprosesan kapas dan dalam proses

pewarnaan serat sintetik seperti nilon dan polyester), industri sabun dan

deterjen, industri minyak dan gas bumi (migas), industri kimia (sebagai

bahan baku pembuatan plastik, obat-obatan, pelarut, kain sintetik, zat

pewarna, cat, tinta, dan lain-lain).

33

34