A. PENGERTIAN

Nitrobenzene merupakan turunan dari benzene yang berbentuk zat cair yang menyerupai minyak berwarna kuning, bersifat toksik, berbau khas, molekul lingkar benzene, yang satu atom hydrogen telah digantikan dengan gugus nitro. Digunakan pada pembuatan beberapa jenis sabun dan minyak wangi, serta juga pada pembuatan aniline. Nitrobenzen Golongan nitro, NO2, terikat pada rantai benzene Formula sederhananya C6H5NO2.

(Fessenden and Fessenden, 1991)

Nitrobenzene termasuk dalam golongan benzene, dengan beberapa sifat benzene yaitu seperti yang kita ketahui meskipun benzene tampak sebagai suatu senyawa yang sangat jenuh, namun tidak mempunyai sifat adisi yang kuat, dimana hydrogen dapat diadisi hanya jika ada katalis yang tepat, seperti Ni atau Pt halus, benzene dapat juga mengadisi klorin atau bromine jika terkena sinar matahari, sehingga terbentuk heksaklorosikloheksana atau heksa-bromosikloheksana. Sifat selanjutnya yaitu klorine dan bromine dapat juga mensubtitusi atom-atom hydrogen dari benzene asal ada katalis yang tertentu.Benzene merupakan suatu zat cair yang membiaskan cahaya bersifat non polar, tidak larut dalam air, tapi larut dalam pelarut organik seperti dietil eter, CCl4 dan heksana. Benzene ini digunakan secara luas sebagai pelarut.Senyawa ini memiliki sifat yang sangat berguna yakni membentuk azeotrop dengan air (azeotrop adalah campuran yang tersuling pada susunan konstan terdiri dari 91% benzen, 9 % air, dan mendidih pada suhu 69,4C). Senyawa yang larut dengan benzen mudah dikeringkan dengan menyuling azeotrop itu. Benzen dapat dibuat dari gas batu bara dan eter, tidak bisa dioksidasi dengan permanganat biasa disebabkan karena benzen adalah senyawa aromatis sederhana.Nitrobenzen jika dipanaskan pada suhu 200C tidak akan mengalami perubahan apapun. Pada pembuatan nitrobenzen ini, saat merefluk harus benar-benar diperhatikan. Sebab jika suhu melebihi 55C, maka akan terbentuk senyawa dinitrobenzene maupun trinitrobenzen. Namun jika suhunya terlalu kecil maka nitrobenzene tidak akan terbentuk. Dan kemungkinan larutan terdiri dari H2SO4, HNCO3 dan benzene tidak akan bereaksi sempurna.

Asam nitrat pekatAsam nitrat pertama kali disintesis sekitar 800 M oleh alkimiawan Jabir ibnu Hayyan, yang juga menemukan distilasi modern dan proses kimiawi dasar lainnya yang masih digunakan sekarang ini. Asam nitrat murni (100%) merupakan cairan tak berwarna dengan berat jenis 1.522 kg/m. Ia membeku pada suhu -42C, membentuk kristal-kristal putih, dan mendidih pada 83C. Ketika mendidih pada suhu kamar, terdapat dekomposisi (penguraian) sebagian dengan pembentukan nitrogen dioksida sesudah reaksi:4HNO3 2H2O + 4NO2 + O2 (72C)yang berarti bahwa asam nitrat anhidrat sebaiknya disimpan di bawah 0C untuk menghindari penguraian. Nitrogen dioksida (NO2) tetap larut dalam asam nitrat yang membuatnya berwarna kuning, atau merah pada suhu yang lebih tinggi. Manakala asam murni cenderung mengeluarkan asap putih ketika terpapar ke udara, asam dengan nitrogen dioksida terlarut mengeluarkan uap berwarna coklat kemerah-merahan, yang membuatnya dijuluki "asam berasap merah" atau "asan nitrat berasap". Asam nitrat berasap juga dirujuk sebagai asam nitrat 16 molar (bentuk paling pekat asam nitrat pada temperatur dan tekanan standar).Asam nitrat bercampur dengan air dalam berbagai proporsi dan distilasi menghasilkan azeotrop dengan konsentrasi 68% HNO3 dan titik didih 120,5C pada 1 atm. Terdapat dua hidrat padat yang diketahui, yaitu monohidrat (HNO3H2O) dan trihidrat (HNO33H2O).Nitrogen oksida (NOx) larut dalam asam nitrat dan sifat ini mempengaruhi semua sifat fisik asam nitrat yang tergantung pada konsentrasi oksida (seperti tekanan uap di atas cair, suhu didih, dan warna yang dijelaskan di atas).Peningkatan konsentrasi asam nitrat dipengaruhi oleh dekomposisi termal maupun cahaya, dan hal ini dapat menimbulkan sejumlah variasi yang tak dapat diabaikan pada tekanan uap di atas cairan karena nitrogen oksida yang diproduksi akan terlarut sebagian atau sepenuhnya di dalam asam.Sebagai mana asam pada umumnya, asam nitrat bereaksi dengan alkali, oksida basa, dan karbonat untuk membentuk garam, seperti amonium nitrat. Karena memiliki sifat mengoksidasi, asam nitrat pada umumnya tidak menyumbangkan protonnya (yakni, ia tidak membebaskan hidrogen) pada reaksi dengan logam dan garam yang dihasilkan biasanya berada dalam keadaan teroksidasi yang lebih tinggi.Karenanya, perkaratan (korosi) tingkat berat bisa terjadi. Perkaratan bisa dicegah dengan penggunaan logam ataupun aloi anti karat yang tepat.Asam nitrat memiliki tetapan disosiasi asam (pKa) 1,4: dalam larutan akuatik, asam nitrat hampir sepenuhnya (93% pada 0.1 mol/L) terionisasi menjadi ion nitrat NO3 dan proton terhidrasi yang dikenal sebagai ion hidronium, H3O+.HNO3 + H2O H3O+ + NO3-Sebagai sebuah oksidator yang kuat, asam nitrat bereaksi dengan hebat dengan sebagian besar bahan-bahan organik dan reaksinya dapat bersifat eksplosif. Produk akhirnya bisa bervariasi tergantung pada konsentrasi asam, suhu, serta reduktor. Reaksi dapat terjadi dengan semua logam kecuali deret logam mulia dan aloi tertentu. Karakteristik ini membuat asam nitrat menjadi agen yang umumnya digunakan dalam uji asam. Sebagai kaidah yang umum, reaksi oksidasi utamanya terjadi dengan asam pekat, memfavoritkan pembentukan nitrogen dioksida (NO2).Cu + 4H+ + 2NO3- Cu+2 + 2NO2 + 2H2OSifat-sifat asam cenderung mendominasi pada asam nitrat encer, diikuti dengan pembentukan nitrogen oksida (NO) yang lebih diutamakan.3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2OKarena asam nitrat merupakan oksidator, hidrogen (H2) jarang terbentuk. Hanya magnesium (Mg), mangan (Mn), dan kalsium (Ca) yang bereaksi dengan asam nitrat dingin dan encer yang dapat menghasilkan hidrogen:Mg(s) + 2HNO3(aq) Mg(NO3)2(aq) + H2(g)Asam nitrat mampu menyerang dan melarutkan semua logam yang ada pada tabel periodik, kecuali emas dan platina.Kendati kromium (Cr), besi (Fe), dan aluminium (Al) akan terlarut dalam asam nitrat yang encer, asam pekat akan membentuk sebuah lapisan logam oksida yang melindungi logam dari oksidasi lebih lanjut. Hal ini disebut dengan pemasifan. Konsentrasi pemasifan yang umum berkisar dari 18% sampai 22% berat.Ketika asam nitrat bereaksi dengan berbagai unsur non-logam, terkecuali silikon serta halogen, biasanya ia akan mengoksidasi non-logam tersebut ke keadaan oksidasi tertinggi dengan asam nitrat menjadi nitrogen dioksida untuk asam pekat dan nitrogen monoksida untuk asam encer.C + 4HNO3 CO2 + 4NO2 + 2H2Oataupun3C + 4HNO3 3CO2 + 4NO + 2H2OAsam nitrat dibuat dengan mencampur nitrogen dioksida (NO2) dengan air. Menghasilkan asam nitrat yang sangat murni biasanya melibatkan distilasi dengan asam sulfat, karena asam nitrat membentuk sebuah azeotrop dengan air dengan komposisi 68% asam nitrat dan 32% air. Asam nitrat kualitas komersial biasanya memiliki konsentrasi antara 52% dan 68% asam nitrat. Produksi komersial dari asam nitrat melalui proses Ostwald yang ditemukan oleh Wilhelm Ostwald.

KATALISAsam sulfat pekatAsam sulfat, H2SO4, merupakan asam mineral (anorganik) yang kuat. Zat ini larut dalam air pada semua perbandingan. Asam sulfat mempunyai banyak kegunaan dan merupakan salah satu produk utama industri kimia. Produksi dunia asam sulfat pada tahun 2001 adalah 165 juta ton, dengan nilai perdagangan seharga US$8 juta. Kegunaan utamanya termasuk pemrosesan bijih mineral, sintesis kimia, pemrosesan air limbah dan pengilangan minyak.Asam sulfat murni yang tidak diencerkan tidak dapat ditemukan secara alami di bumi oleh karena sifatnya yang higroskopis. Walaupun demikian, asam sulfat merupakan komponen utama hujan asam, yang terjadi karena oksidasi sulfur dioksida di atmosfer dengan keberadaan air (oksidasi asam sulfit). Sulfur dioksida adalah produk sampingan utama dari pembakaran bahan bakar seperti batu bara dan minyak yang mengandung sulfur (belerang).Asam sulfat terbentuk secara alami melalui oksidasi mineral sulfida, misalnya besi sulfida. Air yang dihasilkan dari oksidasi ini sangat asam dan disebut sebagai air asam tambang. Air asam ini mampu melarutkan logam-logam yang ada dalam bijih sulfida, yang akan menghasilkan uap berwarna cerah yang beracun. Oksidasi besi sulfida pirit oleh oksigen molekuler menhasilkan besi(II), atau Fe2+:Terdapat berbagai jenis konsentrasi asam sulfat yang digunakan untuk berbagai keperluan: 10%, asam sulfat encer untuk kegunaan laboratorium, 33,53%, asam baterai, 62,18%, asam bilik atau asam pupuk, 73,61%, asam menara atau asam glover, 97%, asam pekat.

B. MEKANISME NITROBENZENE

Mikrosomal satu-elektron per mekanisme langkah untuk mengurangi nitrobenzena - Catatan produksi seluler reaktif radikal bebas: superoksida, nitroanion, hydronitroxide dan aminocation tersebut. Pada tingkat cepat nitrobenzene katalisis, radikal bebas dapat melebihi kapasitas dari jaringan lokal untuk memuaskan spesies reaktif oleh spin trap. Meskipun semua reaksi ini tampaknya didorong oleh mikrosomal P-450s, NAD (P) H dan kolam flavin mungkin mitokondria, mekanisme redoks tidak dipahami dengan baik. Aminocation radikal bebas, meskipun digambarkan di sini, belum diisolasi dan tetap menjadi anggapan kimia teoriti. (Holder, 1999)

C. SINTESIS NITROBENZENENitrobenzene (C6H5NO2) Secara umum digunakan dalam pembuatan aniline dan zat aditif pada karet sebagai anti-oksidant (mencagah oksidasi).Anilin terutama dihasilkan oleh industri ada dua langkah dari benzene :1. Langkah pertama, Nitrasi, yaitu menerapkan suatu reaksi yang melibatkan pemasukan gugus nitro kedalam sebuah molekul. Nitrasi menggunakan campuran pekat dari asam nitrat dan asam sulfat pada 50 hingga 60 C, yang memberikan nitrobenzene.

Reaksi Nitrasi adalah suatu reaksi kimia yang melibatkan pemasukan gugus Nitro, -NO2 ke dalam sebuah molekul. Katalis atau katalisator adalah zat yang dapat mempengaruhi laju atau kecepatan suatu reaksi dan diperoleh kembali di akhir reaksi. Ciri umumnya adalah katalis diperoleh kembali di akhir reaksi, katalis yang mempercepat laju kearah hasil juga mempercepat laju kearah kebalikannya (pada reaksi kesetimbangan), jumlah katalis yang digunakan hanya sedikit untuk sejumlah besar pereaksi, dan katalis berperan hanya pada reaksi tertentu. Berdasarkan pengaruhnya, katalis dapat dibedakan menjadi katalis positif dan katalis negatif. Sedangkan berdasarkan pada kerjanya, katalis dapat dibedakan sebagai katalis adsorpsi dan katalis kemisorpsi. Selain itu menurut fasa katalis dan fasa system reaksi dikenal katalis homogen dan katalis heterogen (Mulyono , 2006).

atau

Reaksi nitrasi adalah reaksi kimia yang terjadi pada benzena dan asam nitrat dengan bantuan katalis asam sulfat. Senyawa yang dihasilkan adalah nitrobenzena dan air (produk samping). Elektrofil yang bekerja dalam reaksi nitrasi adalah ion nitronium (+NO2).2. Langkah kedua, nitrobenzena adalah hidrogenasi, biasanya pada 200-300C dihadapan berbagai logam katalis: C6H5NO2 + 3H2 C6H5NH2 + 2H2O

Awalnya, penurunan itu dilakukan dengan campuran klorida besi dan logam besi melalui reduksi Bechamp.

Contoh 1

Benzene pertama nitrasi melalui reaksi dengan HNO3/H2SO4. Pada tahap kedua, ini brominated dalam posisi-meta dan kemudian kelompok nitro dikonversi menjadi arylamine dengan mereduksinya dengan asam SnCl2 memberikan produk yang diinginkan. Contoh 2

Pada sintesa nitrobenzen, terbentuk dua reaksi, yaitu (Anonim, 2003) :a. Reaksi utama

+ HNO3 H2SO4 + NO2 NO250-60o CInaktifasi atau penghilangan air adalah perlu untuk menghindari pengenceran asam nitratnya meskipun merupakan reaksi irreversible.b. Reaksi sampingan

+ H2O V50-60o C NO2 + HNO3 H2SO4 NO2 NO2 50-60o CKecepatan substitusi dari gugus nitro yang sekunder lebih lambat dari pada yang pertama, dan gugus nitro yang kedua ini masuk ke posisi meta terhadap yang pertama (Anonim, 2013).Proses Pembuatan Nitrobenzene meliputi dua tahap :1. Tahap pertama (tahap lambat) adalah serangkaian elektrofilik Elektrofilik NO2+ 2. Tahap kedua (tahap lambat) pelepasan H+ dengan cepat H bergabung dengan H2SO4 untuk menghasilkan kembali katalis. Dengan adanya gugus NO2+ menyebabkan cincin kurang reaktif bila dibandingkan dengan gugus metil dan halogen. Hal ini disebabkan oleh gugus NO2+ bersifat penarik elektron. Reaksi ini bersifat eksoterm dan irreversible.Dengan adanya gugus nitro menyebabkan cincin kurang reaktif, jika dibandingkan dengan gugus metil dan hidrogen karena gugus nitro bersifat menarik elektron. Pembuatan nitrobenzen ini adalah melalui proses nitrasi yaitu substitusi yang mudah dari hidrogen pada benzen dengan menambahkan asam nitrat pekat dan asam sulfat pekat. Nitrobenzen jika dipanaskan pada suhu 200oC tidak akan mengalami perubahan apapun. Pada pembuatan nitrobenzen ini, pada saat merefluk suhunya harus tetap dipertahankan antara 50-60oC. Hal ini harus benar-benar diperhatikan. Sebab jika suhunya lebih dari 60oC maka yang akan terbentuk adalah dinitrobenzen dan trinitrobenzen. Namun jika suhunya terlalu kecil, maka nitrobenzen tidak akan terbentuk. Sifat benzen yaitu membentuk azeotrop dengan air, disamping sebagai bahan dasar pembentukan nitrobenzen. Dalam senyawa nitrobenzen, tidak ada atom nitrogen yang dapat diganti oleh logam-logam seperti pada senyawa-senyawa nitriolifatik primer dan sekunder, karena disini gugus nitro terikat secara tersier.Benzen adalah senyawa kimia organik yang merupakan cairan tak berwarna dan mudah terbakar serta mempunyai bau yang manis dan bersifat karsinogen. Benzena adalah salah satu komponen dalam bensin dan merupakan pelarut yang penting dalam dunia industri. Benzena juga digunakan untuk bahan dasar dalam produksi obat-obatan, plastik, bensin, karet buatan, serta pewarna. Dan merupakan kandungan alami dalam minyak bumi.

Sifat-sifat fisika nitrobenzene :1. Zat cair berwarna kuning.2. Titik didih 210,8oC.3. Titik cair 5,7oC.4. Indeks bias 1,5530.5. Berat jenis 1,2037 g/mL.6. Berat molekul 123 g/mol.Sifat-sifat kimia nitrobenzene :1. Nonpolar.2. Tidak larut dalam air.3. Mudah menguap dan terbakar.4. Larut dalam eter.5. Bersifat karsinogen terutama dalam keadaan uap.6. Jika direduksi membentuk anilin.7. Tidak dapat dioksidasi dalam larutan KMnO4 seperti alkena.8. Tidak dapat diadisi oleh Br2, H2O dan KMnO4 bisa terjadi bila ada UV.9. Mengalami reasi alkilasi dengan katalisator AlCl3.

APLIKASI NITROBENZENA DALAM INDUSTRI

Penggunaan NitrobenzeneSekitar 95% dari nitrobenzena dikonsumsi dalam produksi anilin, yang merupakan bahan kimia karet, pestisida, pewarna (terutama pewarna azo), bahan peledak, dan obat-obatan.

Aplikasi khusus Nitrobenzene juga digunakan dalam poles sepatu dan tas, pelarut cat, dan bahan lainnya untuk menutupi bau yang tidak menyenangkan. Didestilasi ulang, sebagai minyak mirbane, nitrobenzena digunakan sebagai parfum murah untuk sabun. Kegunaan yang signifikan pada nitrobenzena adalah penggunaannya dalam produksi parasetamol analgesik (juga dikenal sebagai asetaminofen) (Mannsville 1991).

Specifikasi produkGENERAL SUBSTANCE INFORMATIONCAS Number: 98-95-3EINECS Number: 202-716-0IUPAC Name: NitrobenzeneMolecular formula: C6 H5 N O2Structural formula:

Molecular weight: 123 g/molSynonyms: NitrobenzolBenzene, Nitro-Essence of MirbaneMirbane OilMononitrobenzene1.1 PURITY/IMPURITIES, ADDITIVESPurity: > 98.9 %Impurities: Water < 1.0%Toluene < 1.0%Benzene < 0.1%Unspecified Impurities, < 1.0%

DAFTAR PUSTAKAFassenden, 1995, Kimia Organik, Edisi III. Penerbit Erlangga. JakartaRiswiyanto. 2009.KimiaOrganik. Jakarta : Erlangga.Sulaiman, S., 1997., Analisis Mikroba di Laboratorium., Poliyama Widya Pustaka., Jakarta.http://www.chemistry-solutions.com/800x600/che-243_experiment13.htmhttp://www.reachcentrum.eu/Consortia%20Documents/P-I302/Substance%20Identification%20Profile/P-I302_EC202-716-0_SIP.pdf