BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Sejarah

(Inggris, soda; Latin, sodanum, obat sakit kepala). Sebelum Davy berhasil

mengisolasi unsur ini dengan cara elektrolisis soda kaustik, natrium (unsur ini

disebut sodium dalam bahasa Inggris), telah dikenal dalam berbagai suatu

senyawa.

Sumber

Natrium banyak ditemukan di bintang-bintang. Garis D pada spektrum

matahari sangat jelas. Natrium juga merupakan elemen terbanyak keempat di

bumi, terkandung sebanyak 2.6% di kerak bumi. Unsur ini merupakan unsur

terbanyak dalam grup logam alkali.

Jaman sekarang ini, sodium dibuat secara komersil melalui elektrolisis

fusi basah natrium klorida. Metoda ini lebih murah ketimbang

mengelektrolisis natrium hidroksida, seperti yang pernah digunakan beberapa

tahun lalu.

Sifat-sifat

Natrium, seperti unsur radioaktif lainnya, tidak pernah ditemukan

tersendiri di alam. Natrium adalah logam keperak-perakan yang lembut dan

mengapung di atas air. Tergantung pada jumlah oksida dan logam yang

terkekspos pada air, natrium dapat terbakar secara spontanitas. Lazimnya

unsur ini tidak terbakar pada suhu dibawah 115 derajat Celcius.

Kegunaan

Logam natrium sangat penting dalam fabrikasi senyawa ester dan dalam

persiapan senyawa-senyawa organik. Logam ini dapat di gunakan untuk

1

memperbaiki struktur beberapa campuran logam, dan untuk memurnikan

logam cair.Campuran logam natrium dan kalium, NaK, juga merupakan

agen heat transfer (transfusi panas) yang penting.

Senyawa-senyawa

Senyawa yang paling banyak ditemukan adalah natrium klorida (garam

dapur), tapi juga terkandung di dalam mineral-mineral lainnya seperti soda

niter, amphibole, zeolite, dsb.

Senyawa natrium juga penting untuk industri-industri kertas, kaca,

sabun, tekstil, minyak, kimia dan logam. Sabun biasanya merupakan garam

natrium yang mengandung asam lemak tertentu. Pentingnya garam sebagai

nutrisi bagi binatang telah diketahui sejak zaman purbakala.Di antara banyak

senyawa-senyawa natrium yang memiliki kepentingan industrial adalah garam

dapur (NaCl), soda abu (Na2CO3), baking soda (NaHCO3), caustic soda

(NaOH), Chile salpeter(NaNO3), di- dan tri-natrium fosfat, natrium tiosulfat

(hypo, Na2S2O3 . 5H20) and borax (Na2B4O7. 10H2O).

B. RUMUSAN MASALAH

Agar mengarah pada tujuan yang hendak dicapai, maka kami tulis

rumusan masalah sebagai berikut:

1. Sejarah perkembangan Natrium Karbonat dan Natrium Bikarbonat ?

2. Jelaskan deskripsi Natrium Karbonat dan Natrium Bikarbonat ?

3. Jelaskan proses pembuatan Natrium Karbonat dan Natrium Bikarbonat ?

4. Sebutkan kegunaan dari Natrium Karbonat dan Natrium Bikarbonat ?

C. TUJUAN

1. Mengetahui tentang Sejarah perkembangan Natrium Karbonat dan

Natrium Bikarbonat

2. Mengetahui deskripsi Natrium Karbonat dan Natrium Bikarbonat

3. Mengetahui proses pembuatan Natrium Karbonat dan Natrium Bikarbonat

4. Mengetahui kegunaan Natrium Karbonat dan natrium Bikarbonat

2

D. MANFAAT

1. Menambah pengetahuan dan wawasan lebih dalam tentang Natrium

Karbonat dan Natrium Bikarbonat

2. Agar bisa mengembangkan teknologi dalam alat industri kimia.

BAB 1

PENDAHULUAN

A. NATRIUM KARBONAT

Natrium karbonat merupakan komoditas kimia yang sekitar 75% produksi dunia adalah abu sintetis yang dibuat dari Natrium klorida melalui Proses Solvay atau proses yang sejenis, sisanya yang 25% di produksi dari Natrium karbonat alami. Dalam dunia perdagangan, Natrium karbonat banyak dimanfaatkan untuk industri kaca, obat – obatan, bahan makanan water treatment, deterjen, industri pulp dan kertas, indistri tekstil dan lain – lain (Kirk and Othmer, 1979).

Sodium carbonat (Na2CO3) juga merupakan bahan lunak yang larut dalam air dingin dan kelarutan dalam air kira-kira 30% berat larutan, dalam industri kimia di kenal dengan “soda ash”. Di negara eropa dan beberapa kota distrik di USA istilah soda mengacu pada decahidrat (Na2CO310H2O) dan monohidrat (Na2CO3H2O) yang digunakan untuk kebutuhan rumah tangga, tapi komoditi decahidrat (Na2CO310H2O) dan monohidrat (Na2CO3H2O) jumlahnya relatif kecil di bandingkan dengan bentuk anhidrat.

Adapun sifat fisis dan sifat kimia dari Natrium karbonat adalah sebagai berikut:

1. Berat molekul  nya sebesar  106 g/mol

2. Bentuk  Natrium karbonat adalah Kristal dan bersifat higroskopis

3. natrium karbonat berwarna Putih

4. Titik lebur nya sebesar 7,1 g/100 g H2O

5. Densitas pada 20oC sebesar  2,533 g/ml

6. Kapasitas panas, (85oC ) sebesar 26,41 cal/ gmol oC

3

Kebutuhan Natrium karbonat di Indonesia diperkirakan akan

mengalami peningkatan setiap tahun. Untuk memenuhi kebutuhan akan

Natrium karbonat sampai saat ini harus melalui impor dari luar negeri.

Berdasarkan data dari Biro Pusat Statistik, maka Impor Natrium karbonat

dari tahun 1999-2002 sebagai berikut :

Tabel I.1. Data Impor Natrium Karbonat ( ton/tahun )

No Tahun Impor (ton/tahun)

1 1999 542.209,888

2 2000 617.420,535

3 2001 647.685,327

4 2002 698.851,945

5 2003 559.133,887

6 2004 738.287,849

7 2005 776.529,440

8 2006 566.593,000

(Sumber: Biro Pusat Statistik,1998-2006)

4

Gambar 1.1. Regresi Linier Kebutuhan Natrium Karbonat Indonesia

Dalam dunia perdagangan, Natrium karbonat banyak dimanfaatkan untuk:

a. Dalam bidang industri kaca

b. Dipakai untuk obat – obatan

c. Dipakai dalam bahan makanan

d. Digunakan sebagai deterjen, water treatment

e. Dalam bidang industri pulp dan kertas

5

f. Dalam bidang indistri tekstil

B. NATRIUM BIKARBONAt

BAB 11

DESKRIPSI PROSES

A.NATRIUM KARBONAT

A.1. Bahan Baku6

Natrium karbonat di buat dari bahan-bahan sebagai berikut:

A. Ammonia

Adapun Sifat Fisika dari ammonia adalah sebagai berikut ( Kirk and Othmer, 1979) :

− Rumus molekul : NH3

− Berat Molekul : 17,0305 gr/mol

− Titik didih, 1 atm : - 33,40C

− Titik lebur, 1 atm : - 77,70C

− Tekanan kritis : 1657 psi

− Temperatur kritis : 1330C

− Energi bebas Gibbs (25°C) : -16401 kj/mol

− Kapasitas panas (25°C) : 1,2867 cal/mol 0 C

− Kelarutan, 00 C : 89,9 gr/ 100 gr H2O

− Kelarutan, 860 C : 7,4 gr/ 100 gr H2O

− Densitas, 1 atm : 0,7708 gr/ ml

− Panas spesifik, 150 C : 1,310 cal/mol

Adapun sifat kimia dari ammonia adalah sebagai berikut( Kirk and Othmer, 1979) :

− Pada suhu tinggi bila dioksidasi dengan KMnO4 menghasilkan nitrogen dan air :

2 NH3 + 2 KMnO4 → 2 KOH + 2 MnO2 + 2 H2O + N2

− Demikian juga oksidasi oleh klorin :

8 NH3 + 3 Cl2 → N2 + 6 NH4Cl

7

− Dengan katalis Pt-Rhodium dioksidasi menjadi nitrogen oksida dan air untuk menghasilkan asam nitrat dengan reaksi sebagai berikut :

4 NH3 + 5 O3 → 4 NO + 6 H2O

2 NO + O2 → 2 NO2

3 NO2 + 2 H2O → 2 HNO3 + NO

B. Garam

sifat fisis dari garam adalah sebagai berikut (Kirk and Othmer, 1979) :

− Rumus molekul : NaCl

− Berat molekul : 58,45 gr/mol

− Titik lebur, 1 atm : 800,40 C

− Titik didih, 1 atm : 14130 C

− Densitas : 1,13 gr/ml

− Energi bebas Gibbs (25°C) : -201.320 kj/mol

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

− Kelarutan, 00C : 35,7 gr/ 100 gr H2O

− Kelarutan, 1000C : 39,8 gr/ 100 gr H2O

− Tekanan uap, 1 atm : 14650 C

− Panas penguapan, 1 atm : 40.810 cal/mol

Adapun sifat kimia dari Garam adalah sebagai berikut Sifat Kimia ( Kirk and Othmer, 1979) :

− Dengan perak nitrat membentuk endapan perak klorida

NaCl + AgNO3 → NaNO3 + AgCl

− Dengan timbal asetat membentuk endapan putih timbal klorida8

NaCl + PbAc → NaAc + PbCl2

C.Batu Kapur

Adapun Sifat fisika dari batu kapur adalah sebagai berikut (Kirk and Othmer, 1979):

− Rumus molekul : CaCO3

− Berat Molekul : 100,09 gr/mol

− Titik lebur, 1 atm : 25700 C

− Titik didih, 1 atm : 28500 C

− Densitas, 1 atm : 2,711 gr/ml

− Energi bebas Gibbs (25°C) : -1.129.000 kj/mol

− Kapasitas panas (25°C) : -5,896 cal/mol0 C

− Kelarutan , 250C : 0,0014 gr/ 100 gr H2O

− Kelarutan , 1000 C : 0,002 gr/ 100 gr H2O

− Panas penguapan, 1 atm : 12.700 cal/mol

− Ukuran : 30 mesh

Adapun sifat kimia dari batu kapur adalah sebagai berikut (Kirk and Othmer, 1979):

− Asam klorida encer terjadi penguraian dengan berbuih karena

karbon dioksida dilepaskan

CO3 =+ 2 H+ → CO2 + H2O

− Dengan larutan barium klorida terbentuk endapan putih barium

karbonat

CO3= + Ba+2 → BaCO39

A.2. Proses Pembuatan

Proses pembuatan Natrium karbonat ada dua macam yaitu secara

sintetik dan alami. Secara sintetik terdiri atas proses Le Blanc dan Solvay

sedangkan secara alami disebut sebagai proses Natural. Adapun penjelasan

mengenai proses pembuatan Natrium karbonat sebagai berikut :

A.Proses Le Blanc

10

Proses ini didasarkan atas pemanggangan salt cake (kerak

garam) dengan karbon dan gamping di dalam tanur putar dan sesudah

itu mengeraskan hasilnya dengan air. Produk kasar dari reaksi ini

disebut black ash (abu hitam). Pengerasan dilakukan pada waktu

dingin, pada pengerasan ini berlangsung hidrolisis sebagian sulfida.

Ini kemudian diubah lagi menjadi karbonat melalui

pengolahan dengan gas yang mengandung karbon dioksida yang

berasal dari tanur abu hitam. Larutan natrium karbonat yang

dihasilkan, dipekatkan sehingga menghasilkan Natrium karbonat yang

kemudian dikeringkan atau dikalsinasi. ( Austin, 1996).

Reaksi yang terjadi dalam proses ini adalah(Mc - Ketta,1978):

2NaCl(s) + H2SO4(l) ⇔ NaHSO4(s) + 2HCL(g)

Na2SO4(s) + 4 C(s) ⇔ Na2S(s) + 4 CO(g)

Na2S(s) + CaCO3 (s) ⇔ Na2CO3 (s) + CaS(s)

Sodium karbonat dapat di pisahkan dengan air dari black ash dan di Kaustisasi dengan kapur mentah, cara ini digunakan untuk mengembalikan sulfur dari kalsium sulfida.

Proses Leblanc masih di gunakan di Inggris dan benua Eropa selama perang dunia pertama, tetapi jumlahnya terus berkurang selama perang dunia kedua. Pada saat ini proses Leblanc sudah tidak dilakukan lagi karena beberapa kelemahan diantaranya :

1.   konsumsi energi yang sangat besar pada saat pelelehan.

11

2. membutuhkan tenaga kerja yang intensif karena prosesnya merupakan      proses    batch yang memerlukan banyak tahap.

3.   menimbulkan dampak lingkungan.

Karena alasan-alasan di atas tersebut maka pada tahun 1880 proses ini tergeser oleh proses yang lebih bersih dan lebih efisien yaitu proses soda ammonia (proses solvay).

B. Proses Solvay (proses soda ammonia)

Ernest solvay pada tahun 1861 mulai mengembangkan proses soda ammonia. Pada mulanya proses ini mengalami kesulitan besar dalam bersaing dengan proses Leblanc yang lebih tua dan lebih mapan, namun dalam beberapa tahun saja proses solvay berhasil menurunkan harga soda ash sebanyak sepertiganya. Pada tahun 1915 proses soda ammonia akhirnya berhasil menggantikan proses Leblanc.

Proses solvay pertama kali di perkenalkan di Eropa pada tahun 1866 di Couillt di dekat Charleroi Belgia. Pabrik ini telah memproduksi 1,5 ton per hari pada tahun 1866 dan pada tahun 1872 meningkat jadi 10 ton per hari Penggunaan proses solvay di industri semakin berkembang, di Eropa misalnya dibangun pabrik Dombasle di dekat Nancy Perancis dan di Amerika di bangun pabrik stracause di New York.

Bahan baku proses solvay adalah garam, batu gamping, dan kokas atau gas bumi dan menggunakan ammonia sebagai reagen siklus. Keberhasilan proses ini bergantung pada kenyataan bahwa ammonia, karbon dioksida dan air, dalam perbandingan yang tepat bereaksi membentuk natrium bikarbonat. Ammonium bikarbonat bereaksi dengan natrium klorida membentuk natrium bikarbonat yang relativ tidak larut dalam larutan yang digunakan oleh, karena itu dapat di saring keluar dan di panggang menjadi soda abu.

Proses yang digunakan adalah proses solvay, yang mana di bandingkan dengan proses yang lain lebih ekonomis dan efisien. Pertimbangan-pertimbangan dibawah ini dapat mendukung akan terlaksananya pendirian pabrik tersebut, di antaranya yaitu :

-         Bahan baku yang digunakan lebih murah yaitu garam dan batu kapur di bandingkan  dengan proses Leblanc, dan Energi yang di gunakan lebih kecil.

12

-         Proses yang digunakan lebih efisien karena menggunakan proses kontinue. dan karyawan yang di butuhkan lebih kecil.

-         Limbah yang dihasilkan tidak membahayakan bagi lingkungan dan sesuai dengan Dan ketentuan peraturan perundangan.

- Kapasitas produksi lebih besar di bandingkan dengan proses Leblanc sehingga dapat di produksi dalam jumlah yang sangat besar.

Dasar proses ini adalah pengendapan NaHCO3 bila suatu larutan dari garam ammonia di karbonasi dengan gas CO2. Reaksi totalnya secara stoikiometri adalah :

CaCO3(s) +  2 NaCl(l) Na2CO3(s) +  CaCl2(s)

Reaksi ini tidak dapat terjadi secara langsung, akan tetapi melalui beberapa tahapan proses.

1.Proses secara keseluruhan

Tahap pertama adalah pembakaran batu gamping (lime stone) beserta kokas di dalam tungku.

CaCO3(s) CaO(s) +  CO2(g) …………..……..(1)

C(g) +  O2(g) CO2(g)                                                             …………………(2)

Kapur hasil pembakaran di keluarkan dari tungku dan di padamkan dengan air sehingga membentuk suspensi kental dari kapur.

CaO(s) +  H2O(l) Ca(OH)2(l)                                                ………………..(3)

Garam NaCl dalam bentuk larutan jenuh yang telah di serapkan dengan gas ammonia di kontakkan dengan gas CO2 yang dihasilkan dari pembakaran gamping seperti pada reaksi (2) dan (3) di dalam suatu menara absorber, yang akan menghasilkan endapan bicarbonate yang tak larut dalam ammonium chloride

Reaksinya berlangsung sebagai berikut :

13

NH3(l) +  CO2(g) +  NaCl(l) NaHCO3(l) + NH4Cl(l) ……..(4)

Endapan natrium bicarbonate kemudian di filtrasi untuk memisahkan dari larutan NH4Cl dan selanjutnya di kalsinasi pada temperatur 200oC sehingga bicarbonatnya akan terdekomposisi menjadi karbonat.

2NaHCO3(l) Na2CO3(s) +  H2O(l) +  CO2(g)                    ……………….(5)

Gas CO2 yang di hasilkan dari reaksi (5) di atas di pakai lagi untuk membantu backup umpan reaksi (4) Filtrat dari reaksi (4) masih mengandung ammonium chloride, Natrium chloride yang tidak bereaksi dan kelebihan ammonia ataupun CO2 mungkin terdapat dalam bentuk ion bicarbonate . Ammonia yang berlebih harus di pisahkan dari larutan filtrat yang di laksanakan dalam 2 tahap. Tahap pertama adalah pemanasan untuk mengeluarkan ammonia  yang berikatan dengan ion bicarbonat dan ion hidroksil. Tahap berikutnya di lakukan dengan penambahan kapur untuk mengambil ammonia dari ammonium chloride-nya. Tahap pertama dapat dinyatakan sebagai berikut :

NH4Cl(l) + NH4HCO3(l) + NH4OH(l) NH4Cl(l) + CO2(g) + 2NH3(l) + 2H2O(l)

Larutan yang hanya mengandung NH4Cl dan garam yang tak bereaksi kemudian diolah dengan kapur yang di reaksikan dari reaksi (4),

Ca(OH)2(l) + 2NH4Cl(l) 2H2O(l) + CaCl2(s) + 2NH3(l)

2. Penjelasan uraian proses :

a.    Pembakaran Lime stone

Pada proses pembakaran lime stone yang terjadi di dalam lime kiln, batu kapur terdekomposisi pada temperatur 900-1000˚C menjadi kapur tohor (CaO) dan karbon dioksida (CO2). Reaksi yang terjadi dalam pembakaran tersebut,yaitu :

CaCO3(s) CaO(g) +  CO2(g)

Pada reaksi ini terjadi penyerapan panas, karena untuk menguraikan 1 gram CaCO3 memerlukan panas 42,5 kkal.

CaO yang terbentuk dimasukan dalam slaker dengan penambahan air bersama-sama membentuk kapur padam Ca(OH)2. Proses ini terjadi pada temperatur 90-100oC, reaksi yang terjadi :

CaO(s) +  H2O(l) Ca(OH)2(l)

14

Ca(OH)2 yang di hasilkan di alirkan ke dalam kolom kostitasi untuk memisahkan dan mengambil kembali amoniak. Sedangkan gas CO2 yang di hasilkan dari proses kalsinasi lime stone untuk kemudian di alirkan ke kolom karbonatasi.

b.    Pemurnian larutan Brine

Garam yang digunakan sebagai bahan baku diambil dari sekitar pantura, sebelum di gunakan dalam proses, garam ini di murnikan terlebih dahulu yang bertujuan untuk mengurangi pengotor-pengotor.

Garam ini dialirkan ke tangki pelarutan, larutan garam di teruskan ke tangki pemurnian yang di lengkapi dengan pengaduk, dalam tangki ini di tambahkan Ca(OH)2 dan Na2CO3 untuk  mengikat kotoran. Endapan yang terbentuk dengan gaya gravitasi akan turun mengendap dan di alirkan ke tangki slurry sedangkan larutan garam di teruskan mengalir ke dalam sand filter. Larutan garam di tampung dalam tangki penyimpanan. Larutan garam siap di gunakan sebagai bahan baku.

c.     Penyerapan Ammonia

Larutan garam hasil pemurnian dari atas menara absorber. Temperatur garam ini kira-kira 30oC, sedangkan kondisi operasi absorber PA temperatur 50oC, amonia masuk dari bawah menara, sedangkan air garam di masukan dari bagian atas kolom sehingga menghasilkan larutan garam amonia jenuh.

d. Pembentukan Sodium Karbonat

Setelah di dinginkan larutan garam amoniak di pompa ke bagian atas menara karbonatasi yang bertekanan 4 atm, sedangkan CO2 hasil lime stone masuk dari bawah menara, temperatur yang berlangsung di dalam menara 54oC reaksi yang terjadi adalah reaksi eksotermis :

NH4OH(l) +  NaCl(l) +  CO2(g) NaHCO3(l) +  NH4Cl(l)

Produk yang terbentuk di pompa ke vacum filter untuk dipisahkan dari NH4Cl di bantu dengan penambahan air ke dalam kalsinasi untuk di keringkan sehingga menghasilkan produk yang diinginkan, sedangkan NH4Cl di alirkan ke tangki penyimpanan yang kemudian digunakan untuk merecovery ammonia dalam kolom kostitasi.

.

C. Proses Natural

15

Bahan baku yang digunakan pada proses natural ini adalah

burkeite crystal (Na2CO3.2Na2SO4) yang telah dipisahkan dari

impuritasnya. Crude burkeite crystal yang terdiri atas Li2NaPO4 dan

Na2CO3.2Na2SO4 dipisahkan sedangkan filtratnya dipekatkan menjadi

Na2SO4.10H2O ( garam Glauber’s ).

Garam Glauber’s disaring meninggalkan mother liquor

yang kaya akan Natrium karbonat. Kristal soda murni diperoleh

dengan didinginkan dalam tangki pendingin , kemudian disaring

(filter) lalu masuk ke pengering (dryer).

Reaksi keseluruhan yang terjadi pada proses natural adalah sebagai berikut (Keyes,1966):

Na2CO3.2Na2SO4 (s) ⎯⎯→ Na2CO3 (s) + 2 Na2SO4 (aq)

Dilihat dari ketersediaan bahan baku, proses Natural tidak

mungkin dilakukan di Indonesia karena bahan baku yaitu endapan

trona tidak terdapat di Indonesia. Jadi proses yang mungkin dilakukan

di Indonesia adalah proses Le Blanc dan Solvay.

16

Berikut ini akan diuraikan keuntungan dan kerugian dari

kedua proses di tinjau dari kedua aspek tersebut (Kirk & Othmer,1993):

Tabel 1.3. Perbandingan aspek teknis dan ekonomis antara proses

Solvay dan Le Blanc

Proses Le Blanc Proses Solvay

Aspek Teknis

a. Proses

1. bahan baku

2. Hasil samping

3. Kemurnian produk

4. Korosifitas bahan

b. Operasi

1. Suhu

2. Tekanan

1. NaCl padat,H2SO4

2. CaS

3. 96,8%

4. Tinggi

1. Tinggi

2. tinggi

1. NaCl jenuh, batu kapur/ CaCO3

2. CaCl2

3. 97%

4. Sedang

1. 70ºC

2. 4,5 atm

Aspek dampak lingkungan

Tinggi Sedang

B.NATRIUM BIKARBONAT

17

Disingkat menjadi bicnat. Senyawa ini termasuk kelompok garam dan

telah digunakan sejak lama.

Senyawa ini disebut juga baking soda (soda kue), Sodium

bikarbonat, natrium hidrogen karbonat, dan lain-lain. Senyawa ini

merupakan kristal yang sering terdapat dalam bentuk serbuk. Natrium

bikarbonatlarut dalam air. Senyawa ini digunakan dalam roti atau kue karena

bereaksi dengan bahan lain membentukgas karbon dioksida, yang menyebabkan

roti "mengembang".

Senyawa ini juga digunakan sebagai obat antasid (penyakit maag atau

tukak lambung). Karena bersifat alkaloid (basa), senyawa ini juga digunakan

sebagai obat penetral asam bagi penderita asidosis tubulus renalis (ATR)

atau rhenal tubular acidosis (RTA).

NaHCO3 umumnya diproduksi melalui proses Solvay, yang memerlukan

reaksi natrium klorida, amonia, dan karbon dioksida dalam air.

NaHCO3 diproduksi sebanyak 100 000 ton/tahun (2001).[1]

Soda kue juga diproduksi secara komesial dari soda abu (diperoleh

melalui penambangan bijih trona, yang dilarutkan dalam air lalu direaksikan

dengan karbon dioksida. Lalu NaHCO3 mengendap sesuai persamaan berikut

Na2CO3 + CO2 + H2O → 2 NaHCO3

Pembuatan sodium bikarbonat

            Pembuatan sodium bikarbonat menggunakan larutan brine yang sudah

dimurnikan dari Filter Press , dan dikontakkan dengan water gas

NH3 didalamAbsorber Tower I  dan Absorber Tower II (D-320). Gas

NH3 dimasukkan dengan cara bubling dari bawah absorber, kemudian bereaksi

dengan air dari larutan brine membentuk NH4OH. Setelah itu larutan tersebut

kemudian dimasukkan kedalamCarbonation Tower 1  bereaksi dengan gas

CO2 yang berasal dari Carbonation Tower II. Larutan hasil reaksi dimasukkan lagi

kedalam Carbonation Tower II  untuk bereaksi dengan gas CO2 dari Gas

18

Holder CO2 . Larutan yang dihasilkan dari reaksi karbonasi dalam Carbonation

Tower adalah NH4HCO3, kemudian larutan tersebut dibawa ke Crystallizer .

Didalam Crystallizer, NH4HCO3 yang belum mengkristal dikristalkan dan

diendapkan. Setelah itu NaHCO3 yang mengendapan dipisahkan dari larutan

induknya dengan menggunakan Centrifuge . Setelah dipisahkan, endapan kristal

NaHCO3 dimasukkan Rotary Dryer. Udara panas yang digunakan pada rotary

dryer didapatkan dari blower udara yang dipanaskan dari buangan flue gas dari

Furnace menggunakan Heat Exchanger . Sebelum dibuang ke udara, gas buang

yang dikeluarkan rotary dryer dilewatkan dahulu melalui Cyclone. Endapan kristal

NaHCO3 yang sudah dikeringkan, dibawa menggunakan Belt Conveyor  ke

dalamBall Mill. Didalam ball mill, endapan yang dihasilkan diubah menjadi

butiran yang lebih kecil dan serbuk. Setelah itu serbuk tersebut dimasukkan

kedalam Screen , agar serbuk yang didapatkan ukurannya sama semua. Setelah

itu, NaHCO3 ditampung didalam Storage NaHCO3.

             Reaksi-reaksi pada proses Solvey yang terjadi diatas bisa di jelaskan lebih

sederhana sebagai berikut:

NaCl + H2O + NH3                        NaCl + NH4OH

2 NH4OH + CO2                          (NH4)2 CO3 + H2O

(NH4)2CO3 + CO2 + H2O               2NH4HCO3

2 NH4HCO3 + 2 NaCl                2NaHCO3   + 2 NH4Cl

Agar tidak terbentuk Soda Ash, maka suhu dalam Carbonation Tower

dijaga kurang dari 60 oC,  reaksi pembentukan Soda Ash adalah sebagai berikut :

                                 2 NaHCO3  →  Na2CO3 + H2O   + CO2

Reaksi ini tidak dikehendaki karena akan mengurangi kadar Sodium Bikarbonat

sebagai produk akhir.

            Larutan induk dari pemisahan centrifuge direaksikan kembali dengan

kalsium hidroksi (CaO) untuk merecovery ammonia (NH3) dan karbon dioksida

(CO2) didalam Slaker. CO2 dan NH3 yang didapat, dipisahkan dengan

mengembunkan NH3pada Refrigenerator  yang kemudian  ditampung

kedalam Gas Holder  untuk NH3dan Gas Holder  untuk CO2.19

Reaksi yang terjadi sebagai berikut :

                        2 NH4Cl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2 NH3   + 2H2O 

                          2NH4Cl + CaO = CaCl2 + 2NH3 + H2O

CaCl2 dan H2O yang terbentuk, dan juga bahan-bahan lainnya di angkut ke CaCl2

Plant untuk dimurnikan dan dimanfaatkan oleh sektor industri, makanan, gips,

obat-obatan, dll. 

BAB III

PENUTUP

A. KESIMPULAN

Evaporator adalah alat industri untuk memekatkan larutan dengan jalan

menguapkan pelarutnya.Hasil utamanya adalah cairan dengan konsentrasi yang

lebih pekat. Evaporator melibatkan peristiwa transfer massa, yaitu dengan

adanya perpindahan massa dari fasa cair ke uap pada peristiwa penguapan

pelarut, dan transfer panas, yaitu adanya energi panas yang diperlukan untuk

menguapkan pelarut. Sumber panas yang biasa digunakan adalah uap air

(steam).

Jenis alat evaporator di industri :

1. Horisontal Tube evaporator,

2. Vertical-tube evaporator yang terdiri dari dua jenis :

20

a. basket evaporator dan

b. standard vertical.

3. Forced-circulation evaporator

4. Long tube vertical evaporator (LTV)

Evaporator berdasarkan keadaan refrigerant yang ada didalamnya antara

lain :

1. Jenis expansi kering

2. Evaporator jenis setengah basah

3. Evaporator jenis basah

B. SARAN

Semoga makalah ini bisa dikembangkan lebih baik lagi dikemudian

hari.Serta bermanfaat bagi yang akan melakukan tugas pra perancangan pabrik.

DAFTAR PUSTAKA

Aprillia Puspa R dan Djauhari Agus, M.T 2010.”Makalah Peeralatan Industri Proses”.pdf.Jurusan Politeknik Negeri Bandung

Mujiburohman. M .2008.”Diktat Kuliah Alat Industri Kimia”. Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta

http: //www.google.com/bab 6 Evaporator dan Katup expansi.pdf

21