SODIUM SULFATSodium Sulfat merupakan garam berwujud padatan atau kristal berwarnaputih, tidak berwarna dan stabil pada temperatur normal. Nama lain dari senyawaini adalah Bisodium Sulfat, salt cake dengan rumus molekul Na2SO4.Sumber utama pembuatan Sodium Sulfat ada dua macam, yaitu secaraalami (darinatural source) dan secara sintetik dari produk industri kimia. SodiumSulfat dari natural source misalnya dengan pembuatan Sodium Sulfat dari air laut,penambangan depositSodium SulfatDekahidrat(mirabilite) di Kanada dan daripenambangan Sodium Sulfat Anhidrat (thenardite) di daerah Amerika Selatan.

Sodium Sulfat banyak diproduksi secara komersil dalam bentuk Na2SO4atau salt cake dan garam dekahidrat atau garamGlauber(Na2SO4.10H2O). Saltcake biasanya masih mengandung impuritis sedangkan garam Glauber sudahmerupakan hasil purifikasi dari salt cake dengan cara mengkristalisasi kembalisalt cake. ProduksiSodium Sulfat secara sintetik dengan proses industri kimiamisalnya pembuatan Sodium Sulfat dari garam dan asam sulfat (prosesMannheim), proses Hargreaves Robinson dari gas SO2dan O2, sebagai byproduct pada industri rayon, serta by product industri krom dan phenol.

PenggunaanSodium Sulfat di lingkungan industri cukup banyak, yaitupada industripulpkraft, detergent, tekstil, farmasi, gelas, dll. Namun hingga saatini Indonesia belum dapat memenuhi kebutuhan pasar dalam negeri, karenaproduksiSodium Sulfat secara komersial masih sangat rendah.

PembuatanSodium Sulfat dariNatural Source

Pembuatan Sodium Sulfat dari airlautBahan baku dari proses ini adalah air laut yang mengandung SodiumSulfat (7-11%) dan kandungan lainnya adalah NaCl dan MgSO4. Untukmenurunkan kelarutan Sodium Sulfat dalam air laut yaitu dilakukan denganmenjenuhkannya dengan penambahan NaCl dan dipisahkan dengan pencucianmenggunakan larutan NaCl. Larutan NaCl yang terdapat dalam larutan sisa akan larut dalam larutan pencuci sedangkan sebagian besar Sodium Sulfat tidak larutdalam NaCl karena kecepatan kelarutannya lebih rendah. Kemudian SodiumSulfatyang masih mengandung sedikit NaCl dipisahkan dari larutan pencuci,selanjutnya dicuci dengan air untuk melarutkan NaCl(Faith, WL, Keyes BD,Clark RL, 1975).

Pembuatan Sodium Sulfat dari penambangan thenarditeBahan tambang thenardite mengandung clay, sodium klorida dangaram-garam magnesium. Kandungan tersebut dihilangkan dengan pulverizingthe mine lumps hingga berukuran 10 mesh dan mencucinya denganmenggunakan larutan jenuhSodium Sulfat dan menjaga suhunya di atas 90 oF.Dengan pencucian ini, kandunganclay dapat dihilangkan dan sebagian besargaram-garam lain yang terikut dapat terlarutkan. Selanjutnya Sodium Sulfatyang dihasilkan di-centrifugedan dikeringkan untuk menghasilkan produk yanglebih murni (Faith, WL, Keyes BD, Clark RL, 1975).

Pembuatan Sodium Sulfat dari penambangan mirabiliteKristal mirabilite dicuci bersih dengan menggunakan larutan jenuhSodium Sulfatuntuk menghilangkan kandunganclay dan mud yang terikut padatemperatur atmosfer(Faith, WL, Keyes BD, Clark RL, 1975).

Pembuatan Sodium Sulfat pada Industri Kimia Pembuatan Sodium Sulfat dari garam dan Asam Sulfat

Pada proses iniSodium Sulfat diperoleh dari produk samping industriAsam Klorida (HCl). Sumber utamasalt cake adalah garam (common salt) danAsam Sulfat pada produksi Asam Klorida. Garam dan Asam Sulfat di dapurMannheim pada temperatur sedikit di bawah suhu peleburannya (840C). Reaksiyang terjadi,

Asam klorida yang dihasilkan didinginkan dan dikondensasikan, kemudian masukke dalam kolomabsorber. Salt cake (crude Sodium Sulfat) dikeluarkan secarakontinyu dari furnace. Apabila diinginkan garam Glauber, maka salt cakedilarutkan dalam air untuk membentuk larutan 35%. Soda abu atau kapurditambahkan untuk pengendapan besi dan Alumina. Endapan dibiarkanmengendap dan larutan yang bersih dari endapan (bagian atas) dipompakan kedalam crystallizer. Cake tersaring dibuang. Setelah kristalisasi, garam Glauberdisimpan dalam tangki tertutup untuk mencegah penguapan. Mother liquordikembalikan pada tangki(Faith, WL, Keyes BD, Clark RL, 1975).

2 PembuatanSodium Sulfat sebagai produk samping industri rayon

Pada pembuatan rayon, pengkoagulan adalah larutan yang mengandung9% hingga 11% H2SO4dan 20% Na2SO4ditambah sejumlah kecil materiallainnya. Selama proses spinning (perputaran), 1,1 lb Sodium Sulfat diperoleh daritiap pound produk rayon.

PembuatanSodium Sulfat dari gas SO2 dan O2

Proses ini hanya dilakukan di Amerika Serikat. Pada proses ini, SulfurOksida, udara dan steam dilewatkan pada butiran garam. Persamaan reaksi yangterjadi adalah,

Yield dariproses ini antara 93% hingga 98%(Faith, WL, Keyes BD, Clark RL,1975).

PembuatanSodium Sulfat dari pada industri Krom dan Penol

Bentuk lain darisalt cake adalah Kromcake dan Penolcake. Salt cakeyang berwarna hijau mengandung sejumlah kecil Kromium. Ini terbentuk dariindustri garam Krom. Sedangkan salt cake yang berwarna kuning merupakan byproduct dari industri Penol dengan proses sulfonasi (Faith, WL, Keyes BD, ClarkRL, 1975).

Perbandingan Sodium Sulfat secara alami dan dari hasil industri kimia(sintesis) :

NaturalSodium Sulfat bebas dari logam berat yang beracun seperti timbal,arsenik, seng kromium, sedangkan dalam Sodium Sulfatsintetis logam berattersebuit tidak dapat dihilangkan seluruhnya.

Produk sintetisSodium Sulfat biasanya sedikit asam, sedangkan pH SodiumSulfatsecara alami sekitar 7-9.

Pabrik Sodium Sulfat sintetis umumnya terletak dekat dengan konsumensehingga memudahkan dalam pemasaran.Pembuatan Sodium Sulfat dengan ProsesHargreavesRobinson

Garam yang digunakan adalah garam yang berukuran 100mesh, kemudiandilarutkan dengan air dalam reaktor. Dalam reaktor ini campuran garam-airdipanaskan hingga 85C, kedalamnya ditambahkan dengan gas SO2 ke dalamreaktor melalui sparger sampai tekanan operasi mencapai 100 psi danditambahkan O2 sampai tekanan 350 psi. Reaksi dianggap selesai ketika terjadipenurunan pH di bawah 0,5. Pada suhu kurang dari 70C, hasil reaksidimatangkan dalam tangki berpengaduk, kemudian dipisahkan melalui filtrasi.

Residu yang diperoleh berisiKalsium Sulfatdan filtrat yang diperoleh berisiSodium Sulfatkemudian dicuci dengan air untuk menghilangkan pengotor yangterikut dan air pencucinya digunakan lagi untuk membuatslurry garam.Residu kemudian dikeringkan dalam dryer untuk mendapatkan gypsum.Untuk mengurangi bebandryer, filtratnya dievaporasi untuk membuat larutanlebih pekat, kemudian baru dilakukan proses pengeringan untuk mendapatkanSodium Sulfat(Faith, WL, Keyes BO, Clark RL, 1975).

Proses Pembuatan Sodium Sulfat dengan Proses MannheimSodium Klorida(NaCl) direaksikan dengan larutan H2SO498% padaMannheim furnace pada temperatur sedikit di bawah suhu peleburannya (800 oC).AsamKloridayang dihasilkan dari reaksi didalam furnace didinginkan dandikondensasikan, kemudian masuk ke dalam kolomabsorber. Saltcake (crudeSodium Sulfat) dikeluarkan secara kontinyu dari furnace dengan terlebih dahuludidinginkan sebelum dimasukkan kedalam tangki pencampur. Apabila diinginkangaram Glauber(Na2SO4.10H2O), maka salt cake dilarutkan dalam air untukmenghasilkan larutan dengan spesific grafity 1,29. Soda abu atau kapurditambahkan untuk pengendapan besi dan alumina yang merupakan impuritis.Endapan dibiarkan mengendap dansupernatant liquor (larutan yang bersih diatasendapan) dipompakan ke dalam crystallizer untuk membentuk garam Glauber(Na2SO4.10H2O). Cake yang tersaring dibuang. Setelah kristalisasi, garamGlauber (Na2SO4.10H2O) disimpan dalam tangki tertutup untuk mencegahpenyerapan air dari udara.Mother liquor dikembalikan pada reaktor (Faith, WL,Keyes BD, Clark RL, 1975).

SEJARAH CAUSTIC SODA

Soda kue adalah bubuk kristal putih (NaHCO3) lebih dikenal sebagai ahli kimia natrium bikarbonat, bikarbonat soda, natrium karbonat hidrogen, atau natrium karbonat asam. Soda kue diklasifikasikan sebagai garam asam, yang dibentuk dengan menggabungkan asam (karbonat) dan dasar (natrium hidroksida), dan bereaksi dengan bahan kimia lain sebagai alkali ringan. Pada suhu di atas 300 derajat Fahrenheit (149 derajat Celcius), soda kue terurai menjadi natrium karbonat (zat lebih stabil), air, dan karbon dioksida.

SEJARAHDiimpor dari Inggris, baking soda pertama kali digunakan di Amerika selama masa kolonial, tapi itu tidak diproduksi di Amerika Serikat sampai 1839. Pada 1846, Austin Gereja, seorang dokter Connecticut, dan John Dwight, seorang petani dari Massachusetts, didirikan sebuah pabrik di New York untuk memproduksi baking soda. Anak Dr Gereja, John, memiliki sebuah pabrik yang disebut Mills Spice Vulcan. Vulcan, dewa Romawi menempa dan api, diwakili oleh sebuah lengan dan palu, dan perusahaan kue baru soda mengadopsi logo palu dan lengan sebagai miliknya. Saat ini, Arm & Hammer merek baking soda adalah salah satu merek yang paling diakui secara luas.

Dinamakan setelah Nicolas Leblanc, kimiawan Prancis yang menciptakannya, proses Leblanc adalah sarana awal pembuatan soda abu (Na2CO 3), dari mana natrium bikarbonat dibuat. Natrium klorida dipanaskan dengan asam sulfat, memproduksi natrium sulfat dan asam klorida. Natrium sulfat kemudian dipanaskan dengan batu bara dan batu gamping untuk membentuk natrium karbonat, atau soda abu.

Pada akhir 1800-an, metode lain untuk memproduksi soda abu dirancang oleh Ernest Solvay, seorang insinyur kimia Belgia. Metode Solvay segera diadaptasi di Amerika Serikat, di mana ia menggantikan proses Leblanc. Dalam proses Solvay, karbon dioksida dan amonia diteruskan ke dalam sebuah larutan pekat natrium klorida. Natrium bikarbonat mentah presipitat keluar dan dipanaskan untuk membentuk abu soda, yang kemudian diolah dan disempurnakan lebih lanjut untuk membentuk natrium bikarbonat Amerika Serikat kemurnian Pharnacopoeia (USP).

Meskipun metode ini memproduksi baking soda abu yang digunakan secara luas, metode ini juga mempunyai masalah karena bahan kimia yang digunakan dalam proses adalah polutan dan menyebabkan masalah pembuangan.

KEGUNAAN DAN BAHAN BAKUKEGUNAANBerdasarkan sifat fisiknya,soda kue sangat bermanfaat dan digunakan untuk kehidupan rumah tangga. Soda kue dapat menetralkan bau secara kimia , sehingga digunakan sebagai bahan dalam pembuatan sabun mandi dan deodorant. Soda kue juga digunakan sebagai bahan effervescent yang baik dalam antasida dan produk pembersih gigi tiruan. Natrium bikarbonat juga ditemukan di beberapa anti-plak mencuci mulut-produk dan pasta gigi. Baking soda juga digunakan sebagai ragi dalam membuat makanan yang dipanggang seperti roti atau pancake.

Selain untuk rumah tangga, soda kue juga bermanfaat dalam dunia industri. Soda kue dapat memadamkan api sehingga dapat digunakan untuk pemadam kebakaran karena ketika dipanaskan soda kue melepaskan karbon dioksida. Aplikasi yang lain adalah bermanfaat dalam pengendalian pencemaran udara karena menyerap emisi sulfur dioksida dan gas asam lainnya.

BAHAN BAKUBaking soda, atau natrium bikarbonat, berasal dari soda abu diperoleh baik melalui proses Solvay atau dari Trona. Sekitar 50 juta tahun yang lalu, ketika tanah sekitar Green River, Wyoming, ditutupioleh danau 600-persegi-mil (1.554 kilometer persegi). Seperti menguap dari waktu ke waktu, danau ini meninggalkan deposit 200-miliar-ton Trona murni antara lapisan batu pasir dan serpih. Deposit di Green River Basin cukup besar untuk memenuhi kebutuhan seluruh dunia untuk abu soda dan natrium bikarbonat selama ribuan tahun.

Karena proses sintetis yang digunakan dalam metode Solvay bermasalah dalam hal polusi, Gereja & Dwight Co Inc adalah mendasarkan lebih dan lebih dari manufaktur pada pertambangan Trona. Produsen besar lain soda abu, FMC Corporation, juga bergantung pada Trona untuk memproduksi soda abu dan natrium bikarbonat. Trona ditambang di 1.500 kaki (457,2 meter) di bawah permukaan. Tambang shaft FMC mengandung hampir 2.500 mil (4,022.5 kilometer) dari terowongan dan menutupi 24 mil persegi (62 kilometer persegi). Lima belas kaki (4,57 meter) dan lebarsembilan kaki (2,74 meter) tinggi, terowongan ini memungkinkan peralatan yang diperlukan dan kendaraan untuk melakukan perjalanan melalui mereka.

REAKSI KIMIANaHCO3 adalah terutama yang disiapkan oleh proses Solvay, merupakan reaksi kalsium karbonat, natrium klorida, amonia, dan karbon dioksida dalam air. Ini diproduksi pada skala sekitar 100.000 ton / tahun (data 2001).

NaHCO3 dapat diperoleh dengan reaksi antara karbon dioksida dengan larutan natrium hidroksida. Reaksi awal menghasilkan natrium karbonat:

CO2 + 2 NaOHNa2 CO3 + H2 O

Lebih lanjut penambahan karbon dioksida menghasilkan natrium bikarbonat, yang pada konsentrasi cukup tinggi akan mengendap larutan:

Na2 CO3 + CO2 + H2 O2 NaHCO3

PROSES PEMBUATAN

1. Membuat soda abuabu soda kimia dapat diproduksi menggunakan proses Solvay, atau dapat dibuat dari bijih Trona. Jika Trona bijih digunakan, terlebih dahulu harus ditambang. Setelah itu telah dibawa ke permukaan, bijih Trona diangkut ke berbagai pabrik pengolahan. Di sana, bijih disempurnakan menjadi bubur sesquicarbonate natrium, soda abu produk intermediate yang benar-benar berisi abu soda (natrium karbonat) dan baking soda (natrium bikarbonat).

2. Selanjutnya, larutan soda abu menengah dimasukkan ke dalam centrifuge, yang memisahkan cairan dari kristal. Kristal-kristal tersebut kemudian dilarutkan dalam larutan bikarbonat (soda abu solusi yang dibuat oleh produsen) dalam dissolver putar, sehingga menjadi larutan jenuh. Solusi ini disaring untuk menghilangkan setiap bahan non larut dan kemudian dipompa melalui tangki umpan ke puncak sebuah menara carbonating.

3. karbon dioksida murni dimasukkan ke bagian bawah menara dan diproses di bawah tekanan. larutan natrium jenuh bergerak melalui menara, mendingin dan bereaksi dengan karbon dioksida untuk membentuk kristal natrium bikarbonat. Kristal ini dikumpulkan di bagian bawah menara dan ditransfer ke centrifudge, di mana solusi berlebih (filtrat) disaring. Kristal-kristal tersebut kemudian dicuci dalam larutan bikarbonat, membentuk filter cake. Sedangkan filtrat dari centrifudge didaur ulang ke dissolver rotary, di mana ia digunakan untuk kristal jenuh soda abu lebih menengah.

4. Filter cake dicuci kemudian dikeringkan pada conveyor belt terus menerus atau dalam tabung pengering vertikal disebut flash dryer.

5. Berikutnya, kristal kering dari natrium bikarbonat dipisahkan menurut ukuran partikel. Standar nilai natrium bikarbonat dan nilai khusus diproduksi untuk memenuhi kebutuhan spesifik pelanggan, dan ukuran partikel adalah penentu utama nilai.

Caustic Soda

Caustic soda memiliki rumus kimia yaitu NaOH yang bersifat basa, tidak berbau dan tidak berwarna . soda caustic merupakan bahan kimia yang sangat korosif dan reaktif. larutan soda caustic mudah bereaksi dengan logam seperti aluminium, magnesium, seng, timah, kromium, perunggu, kuningan, tembaga, dan paduan mengandung logam.

Beberapa industri yang menggunakan coustic soda antara lain yaitu pabrik sabun, detergen pulp dan kertas, soda juga digunakan dalam alumina seperti industri minyak dan gas serta tekstil.

Caustic soda adalah bahan kimia komoditas penting bagi industri pulp dan kertas. Pokok menggunakan dalam industri pulp dan kertas termasuk memasak / pengolahan pulp Kraft, ekstraksi lignin selama urutan pemutihan pulp, dan pembuatan on-situs natrium hipoklorit. Prosedur pemutihan pulp umum melibatkan urutan pemutihan selama kotoran dan materi berwarna pulp adalah teroksidasi dan diubah ke bentuk alkali larut, dan urutan ekstraksi selama kotoran dihapus. Tahap Ekstraksi pada pulp hampir selalu digunakan soda kaustik sebagai bahan baku ekstraksinya.Klorin

Sintesis Asam klorida

Asam klorida (HCl) dapat dihasilkan dari H2 dan gas Cl2 di unit sintesis asam klorida. Reaktor sintesis HCl meliputi perakitan tabung pembakar, ruang pembakaran, penyerap asam klorida dan scrubber tailgas. Gas hydrogen pada sintesis asam klorida dipasok dari header hidrogen utama dari sistem elektrolisis dan gas klorin dari header klorin utama. gas H2 dan Cl2 memasuki ruang pembakaran dan bereaksi sesuai dengan reaksi yang sangat eksotermik berikut untuk menghasilkan gas hidrogen klorida.

H2 + Cl2 2 HCl

Pendingin air sangat penting untuk menghilangkan panas reaksi, oleh karena itu dilakukan proses pendinginan pada Asam klorida, kemudian akan dihasilkan dengan menyerap gas HCl dalam air proses. Air diperkenalkan di bagian atas scrubber tailgas dan arus lawan dengan gas HCl melalui penyerap ke pompa tangki HCl. Dari pompa tangki HCl asam klorida yang 32-35% dipompa ke tangki penyimpanan HCl.

KLASIFIKASI PROSES

Ada 3 Proses elektrolisis soda cautic yaitu :

1. Diafragma sel

Menggunakan teknologi sel diafragma, klorin, soda kaustik dan hidrogen diproduksi secara bersamaan. air garam jenuh memasuki kompartemen anoda dari sel, di mana gas klor dibebaskan. Fungsi diafragma adalah memisahkan air garam dari larutan kaustik (sel yang disebut effluent) pada sisi katoda, yang juga di mana gas hidrogen dilepaskan.

2. Merkuri sel

menggunakan larutan NaCl jenuh dengan garam padat, yang terlarut 70% kaustik langsung

3. Membran sel

Teknologi sel Membran merupakan perkembangan yang relatif baru. Ini berbeda dari teknologi diafragma sel dalam bahwa solusi sekitar elektroda masing-masing dipisahkan oleh sebuah membran daripada diafragma. membran ini sangat selektif dan terutama memungkinkan migrasi ion natrium dari ruang anoda ke ruang katoda. air garam jenuh memasuki kompartemen anoda sel dimana gas klor dibebaskan. Karena ion natrium hanya dapat melewati membran ke katoda (air garam tidak dapat melewati membran), soda kaustik (sel limbah cair) mengandung natrium klorida substansial kurang. kemampuan garam penghapusan Tidak diperlukan seperti pada proses diafragma sel.

Klorin dan hidrogen yang dihasilkan dalam proses membran sel elektrokimia meninggalkan pada tekanan sedikit lebih tinggi daripada tekanan atmosfer. Setelah pendinginan pada penukar panas, gas dapat mengalami proses tambahan dalam bentuk likuifaksi klorin, produksi atau produksi asam klorida hipoklorit.

Klorin

Sistem pencairan klorin terdiri dari empat bagian, yaitu:

Klorin Pengeringan dilakukan dalam operasi multi-tahap, yang menempatkan klorin basah kontak dengan berbagai kekuatan asam sulfat. Asam sulfat dipompa ke kolom pengeringan dikemas dengan cara counter-aktif ke aliran gas klorin untuk meminimalkan konsumsi asam. Dari sistem pengeringan, gas klorin disalurkan ke kompresor gas khlor.

Klor Kompresi, tekanan gas klorin meningkat ke tingkat yang cocok untuk unit pencairan hilir. Gas yang dikompresi kering melewati sebuah demister efisiensi tinggi untuk memindahkan semua asam entrained sebelum memasuki kondensor klorin.

Klor likuifakasi terjadi dalam kondensor klorin yang merupakan shell horizontal dan tabung penukar panas dimana gas khlor didinginkan dan mengembun untuk cairan di dalam tabung penukar. pendinginan ini dilakukan dengan menggunakan kompresor loop tertutup sistem pendingin berbasis.

Klor Cair Penyimpanan - klorin cair kemudian mengalir dengan gravitasi dari kondensor ke cairan klorin menerima tank. Efisiensi kondensasi tergantung pada jumlah gas inert dalam sistem, tetapi biasanya sekitar 97% tercapai.

DATA KUANTITATIF

Dasar produsi = 1 ton gas Cl2

NaCl (reaktan) = 1,3 ton

NaOH 98% (produk) = 1,15 ton

H2 (produk) = 26 kg

Basis dasar produksi = 1 ton Cl2; 1,15 ton NaOH(98%); 283 Nm3 ; H2 26 kg

Garam = 1,3 ton

Soda abu (58%Na2O) = 26 kg

H2SO4 = 5 6 kg

NaOH = 10 15 ton

Daya listrik = 2900 kwh

Penguapan = 11 ton

SIFAT FISIK DAN KIMIA BAHAN BAKU DARI PRODUK

Sifat fisik dan kimia dari Bahan Baku

1. natrium karbonat (Na2CO3)

a. sifat fisik natrium karbonat (Na2CO3)

Rumus molekul : Na2CO3

Berat molekul : 106 gr/mol

Titik lebur, 1 atm : 8510 C

Kelarutan : 7,1 g/100 g H2O

Densitas, : 2,533 gr/ ml

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

Panas penguapan : 7.000 cal/ mol

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

Sifat kimia Natrium Karbonat (Na2CO3)

CO2 murni dapat diperoleh dari melakukan pemanasan natrium bikarbonat pada persamaan berikut:

2 NaHCO3 --> Na2CO3 + CO2 + H2O

Manfaat utamanya adalah sebagai bahan pendingin dalam pemadam kebakaran serta untuk minuman yang berkarbonat, soda untuk mencuci (Na2CO3.10H2O), soda kue (NaHCO3) dan timbale pemutih [Pb3(OH) 2(CO3) 2].

2. NaCl ( garam)

a. Sifat Fisika garam (NaCl)

-Rumus molekul : NaCl

-Berat molekul : 58,45 gr/mol

-Titik lebur, 1 atm : 800,4 C

-Titik didih, 1 atm : 1413 C

-Densitas : 1,13 gr/ml

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

-Kelarutan, : 35,7 gr/ 100 gr H2O

-Tekanan uap, 1 atm : 1465 C

-Panas penguapan, 1 atm : 40.810 cal/mol

b. Sifat kimia Garam (NaCl)

Dengan perak nitrat membentuk endapan perak klorida

NaCl + AgNO3 NaNO3 + AgCl

Dengan timbal asetat membentuk endapan putih timbal klorida

NaCl + PbAc NaAc + PbCl2

Bahan Baku samping :

1. H2SO4

a. Sifat Fisika Asam Sulfat (H2SO4)

- Rumus molekul : H2SO4

- Berat molekul : 98,08 gr/mol

- Densitas : 1,84 gr/ml

- Asam sulfat berupa cairan bening, tak berwarna, dan tak berbaub. Sifat kimia Asam Sulfat (H2SO4)

Reaksi dengan air

Reaksi hidrasi asam sulfat sangatlah eksotermik. Selalu tambahkan asam ke dalam air daripada air ke dalam asam. Air memiliki massa jenis yang lebih rendah daripada asam sulfat dan cenderung mengapung di atasnya, sehingga apabila air ditambahkan ke dalam asam sulfat pekat, ia akan dapat mendidih dan bereaksi dengan keras. Reaksi yang terjadi adalah pembentukan ion hidronium:

H2SO4 + H2O H3O+ + HSO4-

HSO4- + H2O H3O+ + SO42-

Karena hidrasi asam sulfat secara termodinamika difavoritkan, asam sulfat adalah zat pendehidrasi yang sangat baik dan digunakan untuk mengeringkan buah-buahan. Afinitas asam sulfat terhadap air cukuplah kuat sedemikiannya ia akan memisahkan atom hidrogen dan oksigen dari suatu senyawa.

2. Hg

a. 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 (25C) : 27.983 Jmol1K1

-berwarna keperakkan dan berupa fase liquid

Sifat kimia Raksa (Hg)

Raksa banyak digunakan sebagai bahan amalgam gigi, termometer, barometer, dan peralatan ilmiah lain, walaupun penggunaannya untuk bahan pengisi termometer telah digantikan (oleh termometer alkohol, digital, atau termistor) dengan alasan kesehatan dan keamanan karena sifat toksik yang dimilikinya.Unsur ini diperoleh terutama melalui proses reduksi dari cinnabar mineral Densitasnya yang tinggi menyebabkan benda-benda seperti bola biliar menjadi terapung jika diletakkan di dalam cairan raksa hanya dengan 20 persen volumenya terendam.

3. H2

a. 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 (25C) : 28,836 Jmol1K1

-Tak berwarna, dan berupa fase gas

b. Sifat kimia Hidrogen (H2)

Gas hidrogen sangat mudah terbakar dan akan terbakar pada konsentrasi serendah 4% H2 di udara bebas. Entalpi pembakaran hidrogen adalah -286 kJ/mol. Hidrogen terbakar menurut persamaan kimia:

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

Ketika dicampur dengan oksigen dalam berbagai perbandingan, hidrogen meledak seketika disulut dengan api dan akan meledak sendiri pada temperatur 560 C. Lidah api hasil pembakaran hidrogen-oksigen murni memancarkan gelombang ultraviolet dan hampir tidak terlihat dengan mata telanjang. Oleh karena itu, sangatlah sulit mendeteksi terjadinya kebocoran hidrogen secara visual.

4. H2O (Air)

- Sifat fisik dan kimia air:

rumus kimia air : H2O

satu molekul air tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom oksigen.

Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) dan temperatur 273,15 K (0 C).

air merupakan pelarut yang baik: Hampir semua zat kimia bisa dilarutkan dalam air. Sifat fisik dan kimia dari Produk

1. Natrium hidroksida (NaOH)

a. sifat fisik Natrium hidroksida (NaOH)

- berbentuk putih padat dan tersedia dalam bentuk pelet, serpihan, butiran ataupun larutan jenuh 50%.

- bersifat lembab cair

- secara spontan menyerap karbon dioksida dari udara bebas.

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

- larut dalam etanol dan metanol

- tidak larut dalam dietil eter dan pelarut non-polar lainnya

- Larutan natrium hidroksida akan meninggalkan noda kuning pada kain dan kertas.

- Sangat basa, keras, rapuh dan menunjukkan pecahan hablur.

- Titik leleh 318 C

- titik didih 1390 C.

- NaOH membentuk basa kuat bila dilarutkan dalam air

- densitas NaOH adalah 2,1

- Senyawa ini sangat mudah terionisasi membentuk ion natrium dan hidroksida

b. Sifat kimia Natrium hidroksida (NaOH)

Dengan larutan natrium hidroksida, (HCl)asam klorida dinetralkan dimana akan terbentuk garam dan air

NaOH + HCl NaCl + H2O

2. Cl2

a. Sifat Fisika Klor (Cl2)

-Rumus molekul : Cl2

-Berat molekul : gr/mol

-Titik lebur, 1 atm : 171,6 K

-Titik didih, 1 atm : 239,11 K

-Densitas : 3,2 gr/ml

-Kapasitas panas (25C) : 33,949 Jmol1K1

- berwarna kijau kekuningan, dan berupa fase gas

b. Sifat kimia Klor (Cl2)

Klor adalah unsur kimia dengan simbol Cl dan nomor atom 17. Dalam tabel periodik, unsur ini termasuk kelompok halogen atau grup 17 (sistem lama: VII or VIIA). Dalam bentuk ion klorida, unsur ini adalah pembentuk garam dan senyawa lain yang tersedia di alam dalam jumlah yang sangat berlimpah dan diperlukan untuk pembentukan hampir semua bentuk kehidupan, termasuk manusia. Dalam bentuk gas, klorin berwarna kuning kehijauan, dan sangat beracun. Dalam bentuk cair atau padat, klor sering digunakan sebagai oksidan, pemutih, atau desinfektan. Reaksi Kimia yang terjadi

Reaksi dasar dalam proses Klor-caustic adalah sebagai berikut:

NaCl + H2O NaOH + H2 + Cl2

Reaksi elektrolisis yang Terjadi

diaphragma sel

notasi sel

Cl2, C NaCl aq NaOHaq Fe, H2

Anoda katoda

Reaksi sel

Anoda : Cl- - e Cl2

Katoda : Na+ +H2O +e Na+ +OH- + H2

Keseluruhan : NaCl + H2O NaOH + H2 + Cl2

b. Mercury sel

Notasi sel

Cl2, C NaCl aq Na NaHg

Anoda katoda

Reaksi sel

Anoda : Cl- - e Cl2

Katoda : Na+ + e Na

Na + Hg NaHg

Sisa : NaHg + H2O NaOH + H2 + Hg

Keseluruhan : NaCl + H2O NaOH + H2 + Cl

Reaksi pembentukkan NaOH pada mercury sel :

NaHg + H2O NaOH + H2 + Hg

URAIAN PROSES

Proses elektrolitik dari produksi chlorine-caustic soda

Menyiapkan garam (NaCl) yang dilarutkan bersama air proses ( dimana air proses yang digunakan yaitu air sumur), kemudian dimasukkan ke dalam tangki pencampur (brine Purifier) untuk mendapatkan larutan garam, dimana terjadi reaksi :

NaCl + H2O NaOH + H2 + Cl2

Pada proses pencampuran garam dan air terjadi pengotoran, agar pengotoran dapat diubah menjadi endapan dimasukkan reagen Na2CO3 pada tangki pencampur, dimana akan terjadi proses pengendapan di dasar tangki yang akan langsung dikeluarkan (endapannya) pada bagian bawah tangki yang berupa kadar Ca,Mg, dan Fe, sedangkan larutan lainnya keluar dari bagian atas Clarifier menuju ke filter. Endapan yang masih tersisa seluruhnya akan disaring dalam filter press, kemudian diteruskan pada proses pemanasan dengan steam sebelum menuju diaphragma sel, setelah proses steam selesai, langsung menuju diaphragma sel dimana pada proses ini menggunakan anoda dan katoda yang dialiri arus DC (direct current) sebagai sumber energi, reaksi utama yang terjadi yaitu :

Notasi sel : Cl2 NaCl NaOH H2

+ anoda - katoda

Reaksi sel :

Anoda : Cl- - e Cl2

Katoda : Na+ + H2O + e Na+ + OH - + H2

Keseluruhan : NaCl + H2O NaOH + H2 + Cl2

Hasil samping dari proses diaphragma sel berupa ga Chorine (Cl2) dan gas hidrogen (H2). Pada gas Cl2 diproses lebih lanjut menjadi Cl2 liquid (Cl2 Cair), sedangkan pada gas H2 diblower ke udara karena jumlahnya relatif sedikit, NaOH yang keluar dari diaphragma sel dimasukkan menuju evaporator untuk di pekatkan menjadi 50% NaOH, NaOH di evaporasi menggunakan steam sehingga 50% NaOH keluar memiliki suhu 144 C, dimana akan di dapat produk 50% NaOH.

Pada proses evaporator, Larutan sisa yang tidak terbentuk menjadi 50% NaOH, diolah kembali untuk mendapatkan produk 70% NaOH, dimana berlanjut pada proses centrifugasi denngan penambahan sisa garam, kemudian di aduk pada tangki salurator sambil di murnikan dengan proses penyaringan (filter) , setelah larutan murni, diletakkan pada tangki konsentrasi (consentrat head feed tank) untuk mengatur kestabilan konsentrasi pada larutan, setelah itu diteruskan menuju mercury sel, dengan terjadi penambahan Hg, dimana pada proses ini terjadi reaksi :

Notasi sel

Cl2, C NaCl aq Na NaHg

Anoda katoda

Reaksi sel

Anoda : Cl- - e Cl2

Katoda : Na+ + e Na

Na + Hg NaHg

Sisa : NaHg + H2O NaOH + H2 + Hg

Keseluruhan : NaCl + H2O NaOH + H2 + Cl

Setelah terjadi reaksi mercury sel menghasilkan gas samping yang berupa gas Cl2 yang nanti akan diteruskan pada pembentukkan Cl2 liquid. Dan senyawa NaHg yang akan diteruskan pada denuding tower (menara penguraian) dimana terjadi pelepasan Hydrogen dan penambahan air, yang akan diolah dengan reaksi yang terbentuk :

NaHg + H2O NaOH + H2 + Hg

Pada reaksi ini terjadi pembentukkan NaOH kembali, lalu dilakukan penyaringan dengan menggunakan filter press dimana akan terbentuk produk 70% NaOH.

Pada proses hasil samping yang berupa Cl2 gas ( dari diaphagma sel dan merkury sel) dimanfaatkan untuk membentuk Cl2 Liquid, dengan pembasahan Clor (Cl2) dengan bantuan air yang kemudian dilanjutkan pada tempat tangki pengeringan, dimana disini terjadi penambahan H2SO4 sebagai penyerap air berlebih pada proses pengeringan, setelah Cl2 kering, dibasahkan kembali dengan penambahan air dan kemudian di kompres dengan kompresor dengan suhu 30 C, dimana akan didapat produk Cl2 yang berupa cairan (liquid) yang dapat dimanfaatkan.

Dimana reaksi yang terbentuk dari fase Cl2 gas menjadi Cl2 liquid yaitu :

2Cl2 + 2 H2O 4 HCl + O2

liquid gas

KEGUNAAN PRODUK

Kegunaan produk ini adalah :

1. kebanyakan digunakan pada proses produksi bubur kayu dan , air minum, dan deterjen.

2. Dalam industry tekstil

3. Pembuatan bahan kimia

4. Pembuatan Obat obatan

5. Dalam industry migas

6. Pembuatan Bahan makanan

7. Karet FUNGSI ALAT

1. Brine furifier

Fungsi : untuk tempat pencampuran bahan baku produk antara NaCl dan air sumur.

2. Filter

Fungsi : sebagai penyaring pada proses pembersihan endapan yang terjadi di tangki brine furifier.

3. Steam

Fungsi : untuk proses proses pemurnian produk NaOH

4. Diapragm cell

Fungsi : tempat terjadinya reaksi yang digunakan anoda dan katoda serta digunakan arus DC sebagai energi.

5. Dryer

Fungsi : pengeringan material, untuk menghasilkan CL2 liquid.

6. Centrifuge

Fungsi : untuk proses pemekatan larutan produk NaOH, agar di dapat 50% produk NaOH.

7. Salt salulator

Fungsi : tempat pencampuran dan pengadukan antara campuran garam (NaCl) dengan air.

8. Mercury cell

Fungsi : tempat terjadinya proses penambahan merkuri (Hg), untuk menghilangkan Cl (klore) pada produk yang dihasilkan, agar tidak terjadi gangguan pada reaksi yang akan terbentuk.

1.8 KESIMPULAN

Caustic soda adalah bahan kimia komoditas penting bagi industri pulp dan kertas. Pokok menggunakan dalam industri pulp dan kertas termasuk memasak / pengolahan pulp Kraft, ekstraksi lignin selama urutan pemutihan pulp, dan pembuatan on-situs natrium hipoklorit.

Beberapa kategori penggunaan yang luas untuk caustic soda yaitu: industri kimia, pulp dan pembuatan kertas, produk pembersih, minyak bumi dan gas alam, film selulosa, katun proses tekstil, dan pengolahan air.

Ada 3 proses elektrolisis soda kostik yaitu :

1. Diagfragma sel

2. Merkuri sel

3. Membran sel

Klorin

Sistem pencairan klorin terdiri dari empat bagian, yaitu:

Klorin Pengeringan

Klor Kompresi

Klor likuifakasi

Klor Cair PenyimpananCAUSTIC SODA DAN TURUNANYA

Di susun oleh: Muhamad Wahyudin( Teknik kimia )