1

BAB I

PENDAHULUAN

Reaksi kimia adalah suatu proses alam yang selalu menghasilkan antar ubahan senyawa

kimia. Senyawa ataupun senyawa-senyawa awal yang terlibat dalam reaksi disebut

sebagai reaktan. Reaksi kimia biasanya dikarakterisasikan dengan perubahan kimiawi,

dan akan menghasilkan satu atau lebih produk yang biasanya memiliki ciri-ciri yang

berbeda dari reaktan. Secara klasik, reaksi kimia melibatkan perubahan yang

melibatkan pergerakan elektron dalam pembentukan dan pemutusan ikatan kimia,

walaupun pada dasarnya konsep umum reaksi kimia juga dapat diterapkan pada

transformasi partikel-partikel elementer seperti pada reaksi nuklir.

Reaksi kimia sangat sering digunakan oleh para ahli teknik kimia untuk mensintesis

senyawa baru dari sumber daya alam mentah di alam, seperti minyak bumi dan bijih-

bijih mineral. Merupakan suatu hal yang penting untuk membuat reaksi yang seefisien

mungkin, memaksimalkan hasil yang bisa diperoleh dan meminimalkan reagen yang

dipakai, energi masuk dan energi keluar. Katalis biasanya digunakan untuk mengurangi

energi aktivasi sehingga meningkatkan laju reaksinya.

Beberapa reaksi yang spesifik mempunyai penggunaan yang khusus. Misalnya, reaksi

termit dipakai untuk menghasilkan cahaya dan panas pada piroteknik dan pengelasan.

Meskipun reaksi ini lebih agak sulit dikontrol daripada reaksi-reaksi sebelumnya, tapi

alat-alat yang dibutuhkan jauh lebih sedikit dan sampai saat ini masih digunakan untuk

memperbaiki jalur-jalur kereta api di tempat-tempat terpelosok.

Macam-macam reaksi dalam proses industri antara lain : reaksi nitrasi, reaksi amina

dan reduksi, reaksi halogenasi, reaksi sulfonasi, reaksi oksidasi, reaksi hydrogenasi,

reaksi hidrokarbon, reaksi esterifikasi, reaksi hydrolisa, reaksi alkilasi dan reaksi

polimerisasi.

2

BAB II

PEMBAHASAN

Macam-macam Reaksi Dalam Proses Industri

Reaksi kimia adalah suatu proses alam yang selalu menghasilkan antar ubahan senyawa

kimia. Senyawa ataupun senyawa-senyawa awal yang terlibat dalam reaksi disebut

sebagai reaktan. Reaksi kimia biasanya dikarakterisasikan dengan perubahan kimiawi,

dan akan menghasilkan satu atau lebih produk yang biasanya memiliki ciri-ciri yang

berbeda dari reaktan. Secara klasik, reaksi kimia melibatkan perubahan yang

melibatkan pergerakan elektron dalam pembentukan dan pemutusan ikatan kimia,

walaupun pada dasarnya konsep umum reaksi kimia juga dapat diterapkan pada

transformasi partikel-partikel elementer seperti pada reaksi nuklir.

Macam-macam reaksi dalam proses industri antara lain:

1. Reaksi Nitrasi

1.1. Pengertian Nitrasi

Nitrasi adalah salah satu cara yang penting untuk memasukkan unsur nitrogen ke dalam

hidrokarbon, kecuali pada bahan peledak atau pelarut tertentu, golongan nitro biasanya

diubah oleh reduksi aminasi sebelum produknya digunakan. Nitrasi juga bisa diartikan

sebagai reaksi terbentuknya senyawa nitro atau masuknya gugus nitro pada suatu

senyawa. Asam nitrat adalah suatu zat oksidator kuat yang juga sebagai zat penitrasi,

khususnya dalam proses-proses nitrasi yang sulit dimana banyak di jumpai proses

oksidasi.

Reaksi nitrasi adalah penggabungan satu atau lebih gugus nitro (-NO2) yang terikat

pada karbon sebagai senyawa nitro-aromatik atau nitroparafin. Dan juga bisa pada

oksigen sebagai senyawa nitrat ester maupun pada nitrogen sebagai senyawa nitramina.

Proses reaksi sebagai subtitusi atom hidrogen, reaksi nitrasi juga bisa berlangsung

dengan subtitusi atom atau gugus lain seperti, halida, sulfonat dan asetil. Reaksi nitrasi

adalah salah satu reaksi yang penting dalam industri sintesa bahan organik. Garis besar

penggunaannya adalah bahan pelarut (solvent), pewarna, farmasi, peledak, maupun

3

bahan antara untuk produk lebih lanjut.

1.2. Ikatan gugus NO2 pada senyawa nitro

1) -C-NO2 : disebut senyawa nitro

Contoh : parafin + HNO3 → Nitroparafin + H2O

2) -O-NO2        : disebut senyawa nitrat

Contoh : gliserol + 3HNO3 → glseril trinitrat + 3H2O

3) -N-NO2 : disebut senyawa nitriamin

Contoh : guanidine + HNO3 → nitroguanidine + H2O

1.3. Reaksi pembentukan senyawa nitro

a. Reaksi substitusi terhadap:

Hidrogen  (-H)

CH4  +   HNO3  →H3CNO2   +   H2O

klorida    (-Cl)

RCl    +   AgNO3  →AgCl   +   RNO2

Sulfonat

b. Reaksi adisi ikatan rangkap

1.4. Zat yang dapat dinitrasi

a. Parafin

Umumnya reaksi dilaksanakan pada fasa gas, reaksi berlansung melalui mekanisme

radikal bebas. Hasil dari nitrasi parafin adalah Nitroparafin. Haasil samping berupa

alkohol, aldehid, olefin. Proses dilaksanakan pada suhu 350-450 derajat celcius

b. Olefin

Nitrasi olefin berlansung secara adisi. Reaksi pada umumnya berlansung pada fase gas.

Hasil nitrasi adalah Nitroalkohol. Apabila nitrasi berlanjut, maka menghasilkan produk

bermacam-macam, karena senyawa nitroalkohol memiliki gugus -OH dan NO2

c. Aromatik dan turunannya

Umumnya berlansung pada fase cair. Senyawa aromatik yang biasa di nitrasi dalam

industri adalah benzena beserta turunannya, naftalen, dan turunannya.

4

d. Alkohol

Nitrasi berlansung fase cair.

e. Senyawa nitrogen

1.5. Senyawa Penitrasi ( pengolah )

a. Asam nitrat : HNO3

Pemakaian dapat berbentuk :

cair berasap ( ada NO2 bebas )

cair pekat

cair encer

gas/uap

b. Asam nitrat dengan pengikat air

Zat pengolah golongan ini digunakan untuk nitrasi fase cair. Pengikat air yang

digunakan dapa berupa asm sulfat, asam phospat, dan anhidrida asam. Contoh pengikat

air : asam sulfat, asm phosfat, dan anhidrida asetat.

c. NO2, N2O4 : zat dipakai untuk fase gas.

1.6. Kegunaan proses nitrasi

a. Bahan peledak yang beruoa senyawa nitrat misalnya : gliseril trinitrat dan selulosa

nitrat

b. Sebagai senyawa antara untuk pembuatan amina yang disentesa dengan proses

reduksi senyawa nitro. Misalnya Nitrobenzena direduksi menjadi anilin yang

merupakan bahan baku zat warna.

c. Bahan pengoksidasi misalnya : Nitrobenzena

1.7. Aplikasi Reaksi Nitrasi

a. Nitrasi toluene menjadi dinitrotoluenes

Ada 2 langkah untuk metode ini yaitu : Tahap pertama, campuran sulfur dan asam

nitrat akan menyebabkan reaksi dengan toluen menjadi 2 mononitrotoluens (MTN)

dengan komposisi (%) ortho 59, meta 4 dan para 37. Tahap kedua, menggunakan

reagent yang sama, mononitrotoluens akan terkonversi menjadi dinitrotoluenes (DNT)

5

dengan mengontrol konsentrasi asam, menjaga pembentukan dari trinitrotoulene.

Nitrasi pertama yaitu menggerakkan reaktor dengan pendinginan sistem baik didalam

maupun diluar. Umpan terdiri dari toluen dan campuran nitrat dan asam sulfuric, air

dan dinitrotoluene. Pendinginan sistem dilakukan pada lingkungan 50OC. Produksi

limbah reaktor adalah encer dengan kondungan asam sulfric 74%, asam nitrat dan satu

dan dua bahan campuran. Nitrasi kedua dengan umpan bahan organic berisi mononitro

dan beberapa asam dan air. Beroperasi pada suhu 65OC. Limbah yang dihasilkan

dikirim untuk diolah kembali pada nitrasi pertama. Hasil nitrasi kedua dinetralkan

dengan coustic soda dan iar didalam kolom scrubbing dan diakhir proses ini terpishkan

dinitrotoluene dengan limbah hasil pencucian.

b. Reduksi dinitrotoluene menjadi tolylene diamine

Menggunakan katalis hidrogen dengan presence Raney Nickel, menjaga suspensi pada

reaksi menengah dengan menggunakan metanol sebagai bahan pelarut

6

c. Posgenasi diamine menjadi tolylene diisocyanate

Reaksi totylene diamine dengan phosgene ada 2 langkah :

1. Prosesnya sangat cepat, menggunakan tempat yang temperaturnya rendah (0-30OC)

2. Prosesnya lebih lambat, pada suhu 170OC.

Konversi tolylene diamine ke tolylene diisocynate mengalami 80 %. Sedangkan 20%

nya merupakan residu. Phosgen adalah reaksi klorin berlebih dengan karon monoksida

sehingga diperoleh charcoal yang aktif, ini trejadi pada temperatur 50OC.

7

1.8. Produk-produk Nitrasi

α Nitro-napthalene

Dalam penitrasian napthalene, digunakan suatu campuran asam dengan komposisi :

H2SO4 60% ; HNO3 16%. Produk yang dihasilkan berupa kristal padat berwarna kuning

yang meleleh pada 61ºC dan digunakan sebagai bahan pewarna setengah jadi dan pada

sintesa yang lebih lanjut untuk membuat α-naphthylamine dan dinitro-napthalene.

Meski demikian, banyak α-naphthylamine diubah oleh ammonolysis menjadi Phenyl-α-

naphthylamine sebagai zat antioksidan dalam karet atau gasoline.

Nitro-paraffin

Nitro-paraffin sangat reaktif dan sebagai bahan mentah yang dapat digunakan dalam

berbagai macam sintesa-sintesa bermanfaat yang menjadi dasar dari cabang penting

dalam industri kimia. Reaksi-reaksi dari nitro-paraffin antara lain : reduksi dengan

amina, adisi oleh alifatik aldehid, adisi oleh aromatik aldehid, dan pembentukan dari

hydroxylamine atau garam-garamnya.

2. Reaksi Amina dan Reduksi

2.1. Pengertian Aminasi dengan Reduksi

Golongan amino adalah golongan yang sangat penting untuk bahan dasar pewarna

8

sebagai bahan yang diubah menjadi azo chromophore atau teralkilasi. Amino radikal ini

termasuk salah satu auxochrome utama. Yang dibuat dari reduksi suatu derivate-nitro

atau saat ini, dalam kasus tertentu dengan ammonolysis.

Reaksi umum aminasi dengan reduksi adalah :

RNO2 + 6H RNH2 + 2H2O

Meskipun demikian, untuk beberapa aminasi dengan reduksi secara teknis, persamaan

reaksi yang lebih baik adalah :

4RNO2 + 9Fe + 4H2O KATALIS 4RNH2 + 3Fe3SO4

Energi dari reaksi ini termasuk reaksi eksotermis dan sangat luas, sehingga

diperkirakan dapat digunakan untuk efisiensi perpindahan panas.

2.2. Hasil-hasil Unit Proses Aminasi Dengan Reduksi

Hasil-hasil unit proses aminasi dengan reduksi untuk produk setengah jadi antara lain :

Aniline

Bahan setengah jadi ini telah banyak digunakan sebagai bahan pembuat zat warna.

Aniline sendiri dibuat dari reduksi besi dari nitro-benzene, dengan ammonolysis dari

chloro-benzene, atau oleh hydrogenasi fase uap dari nitro-benzene.

p-amino-acctanilide

p-amino-phenol

α-amino-anthraquinone

Chloro-toluidine-sulfonic acid

Dianisidine

Tolidine

3. Reaksi Halogenasi

3.1. Pengertian Halogenasi

Halogenasi diambil dari kata halogen yaitu anggota golongan unsur yang sangat aktif,

terdiri dari fluorin, bromin, iodin, klorin, atau astatin, yang mempunyai sifat kimia

sama. Sedangkan halogenasi tersebut merupakan prosesnya yaitu pemasukan halogen

ke dalam senyawa organik, baik secara penambahan (adisi) maupun secara penggantian

(substitusi). Halogenasi merupakan reaksi yang terjadi antara ikatan karbon-karbon

9

rangkap (C=C) pada senyawa-senyawa alkena seperti etena dengan unsur-unsur

halogen seperti klorin, bromin dan iodin.

3.2. Hasil-hasil Halogenasi

Hasil-hasil dari reaksi halogenasi antara lain :

Chlorinasi senyawa alifatik

Chloro-alifatik ini memiliki kegunaan secara komersial, contohnya untuk pembuatan

amyl alcohol dari chloro-pentane dan pelarut-pelarut lain.

Benzil Chloride

C6H5CH3 + Cl2 C6H5CH2Cl + HCl

Benzil Chloride digunakan untuk membuat benzyl alcohol dan bahan campuran dalam

pembuatan parfum seperti derivate benzil lainnya.

Enthylen Dichloride

CH2:CH2 + Cl2 C2H2Br ClCH2CH2Cl

Ethylen dichloride digunakan sebagai pelarut dan sebagai zat aditif untuk tetraethyl

lead.

Carbon Tetrachloride

CS2 + 3Cl2Fe S2Cl2 + CCl4

Carbon tetrachloride digunakan antara lain untuk gas pemadam api.

Ethyl Chloride

CH2:CH2 + Cl2 AlCl3 CH3CH2Cl

Penggunaan ethyl chloride yang paling penting adalah pembuatan tetraethyl lead. Ethyl

chloride juga digunakan sebagai pendingin, pelarut dan zat anestesi.

4. Reaksi Sulfonasi

4.1. Pengertian Sulfonasi

Sulfonasi adalah reaksi kimia yang melibatkan penggabungan gugus asam sulfonat, -

SO3H, ke dalam suatu molekul ataupun ion, termasuk reaksi-reaksi yang melibatkan

gugus sulfonil halida ataupun garam-garam yang berasal dari gugus asam sulfonat,

misalnya penggabungan –SO2Cl ke dalam senyawa organik. Jenis-jenis zat

pensulfonasi antara lain :

10

1. Persenyawaan SO3, termasuk didalamnya :

- SO3

- H2SO4

- oleum

2. Persenyawaan SO2.

3. Senyawa sulfoalkilasi.

Sedangkan, zat-zat yang disulfonasi antara lain: zat alifatik misalnya hidrokarbon

jenuh, oleofin, alkohol, selulosa, senyawa aromatis, naphtalena, antraquinone dan lain

sebagainya. Zat pensulfonasi yang paling efisien adalah SO3 karena hanya melibatkan

satu reaksi adisi secara langsung, contohnya:

RH + SO3 RSO3H

ROH + SO3 ROSO3H

SO3 yang banyak digunakan adalah SO3 dalam bentuk hidrat (oleum atau asam sulfat

pekat) karena dengan SO3 hidrat, air akan bertindak murni sebagai pelarut.

Sulfonasi senyawa aromatik merupakan salah satu jenis sulfonasi yang paling penting.

Sulfonasi tersebut dapat dilakukan dengan mereaksikan senyawa aromatik dengan asam

sulfat. Asam sulfat yang digunakan umumnya mengandung sulfur trioksida (oleum).

Sama halnya dengan nitrasi dan halogenasi, sulfonasi senyawa aromatik adalah reaksi

substitusi elektrofilik, tetapi merupakan reaksi yang dapat balik (reversibel). Untuk

proses sulfonasi senyawa aromatik yang lebih kompleks, temperatur dapat memberikan

pengaruh, bukan hanya terhadap laju reaksi, tetapi juga terhadap sifat dari produk yang

dihasilkan. Sebagai contoh, perubahan temperatur dalam sulfonasi naftalena

menyebabkan perubahan komposisi produk asam monosulfonat dari sekitar 95% alpha

isomer pada temperatur kamar menjadi 100% beta isomer pada 2000C.

4.2. Reaksi yang melibatkan reaksi Sulfonasi

Salah satu proses yang melibatkan reaksi sulfonasi yaitu pembuatan Asam Sulfanilat.

Adapun proses pembuatannya yaitu :

a. Skala Laboratorium

Asam sulfanilat dapat dibuat dari reaksi antara anilin dengan oleum (asam sulfat pekat)

pada suhu reaksi antara 180°C dan 195°C dengan produk utamanya yaitu asam

11

sulfanilat, sedangkan produk sampingnya yaitu air. Pada mulanya produk yang

dihasilkan larutan karena asam sulfanilat bersifat mudah larut maka untuk mendapatkan

kristalnya didinginkan. Produk alanilat ini merupakan produk yang tidak tentu, di mana

lewat pemanasan berlanjut akan menghasilkan asam sulfanilat dan air.

b. Skala Industri

Secara komersial, asam sulfanilat dibuat dengan proses Baking. Dalam proses ini,

anilin dan asam sulfat pekat dimasukkan ke dalam ke dalam suatu ketel besi tuang yang

dilengkapi dengan kondensor refluks. Lalu dimasukkan benzena sulfonat, dicampurkan

dalam ketel besi. Pengadukan dilakukan dalam suhu operasi 1500C, anilin dan air yang

keluar dalam ketel besi akan direflux oleh kondensor. Dua jam setelah penambahan

anilin (dari kondensor reflux), maka reaksi akan sempurna, dengan hasil yaitu asam

sulfanilat dengan konsentrasi 97%. Dengan kata lain Proses Baking ini sangat cocok

karena asam sulfanilat yang diperoleh cukup pekat dan konversinya besar.

4.2.1. Kebaikan menggunakan proses baking adalah:

Kondensor reflux digunakan untuk memanfaatkan kembali sisa anilin dan sulfat

agar tidak terbuang begitu saja.

Dilengkapi dengan propeller untuk kesempurnaan campuran.

Sirkulasi udara dapat diatur dengan cirkulating fan.

Dilengkapi dengan coil pemanas karena suhu diatur 100 – 150°C.

4.2.2. Keburukan menggunakan proses baking adalah :

Temperatur harus tetap dijaga 150°C karena itu diperlukan pengawas.

Larutan asam sulfat bersifat korosif dapat merusak ketel.

Ketel harus dilengkapi pompa vakum untuk memisahkan air yang ikut terbentuk

selama reaksi.

4.3. Hasil-hasil Unit Proses Sulfonasi

Hasil-hasil Unit Proses Sulfonasi antara lain :

1-Amino-2-naphtalene-sulfonic acid

12

Benzene-sulfonic acid

β-Napthalene-sulfonic acid

Naphthionic acid

Dan lain-lain

5. Reaksi Oksidasi

5.1. Pengertian Oksidasi

Oksidasi adalah salah satu komponen yang paling bernilai dalam sintesa kimia.

Kemungkinan dari proses ini sangat beragam sampai tipe reaksi yang tak mungkin.

Meskipun demikian, dapat dikatakan bahwa oksidasi melibatkan penambahan oksigen

kepada suatu molekul atau pengambilan hidrogen dari molekul tersebut.

Pereaksi termurah, dan satu-satu nya yang bila mungkin digunakan, adalah udara.

Reaksi tersebut berlangsung baik dalam fase cair maupun dalam fase uap, dengan

menggunakan berbagai macam katalis, contohnya V2O5. Dalam kasus terakhir,

temperatur tinggi ( sekitar 400ºC) digunakan dan area reaksi tersebut sangat eksotermis,

perpindahan panas menjadi masalah besar.

5.2. Hasil-hasil proses oksidasi

Camphor

Bahan baku pembuatan camphor adalah turpentine dengan urutan proses melibatkan :

destilasi turpentine, penjenuhan dengan HCl, hidrolisis, esterifikasi, saponifikasi, dan

oksidasi membentuk camphor.

Formaldehyde

Formaldehyde dioksidasi dari methanol dengan persamaan reaksi :

CH3OH + 1/2 O2 H2CO + H2O

Atau

CH3OH H2CO + H2

Asam Asetat

Asam asetat dioksidasi oleh udara dalam reaktor utama dengan asetat cair dan dengan

adanya katalis mangan asetat untuk mencegah terbentuknya sejumlah ledakan dari

13

paracetic acid.

6. Reaksi Hidrogenasi

6.1. Pengertian Hidrogenasi

Hidrogenasi merupakan reaksi hidrogen dengan senyawa organik, Reaksi ini terjadi

dengan penambahan hidrogen secara langsung pada ikatan rangkap dari molekul yang

tidak jenuh sehingga dihasilkan suatu produk yang jenuh. Proses hidrogenasi

merupakan salah satu proses yang penting dan banyak digunakan dalam pembuatan

bermacam-macam senyawa organik. Proses ini umumnya terdiri dari adisi sepasang

atom hidrogen ke sebuah molekul. Reaksi dilakukan pada suhu dan tekanan yang

berbeda tergantung pada substrat dan aktivitas katalis.

6.2. Macam-macam Hidrogenasi

a. Hidrogenasi transfer

Proses hidrogenasi umumnya memanfaatkan gas hidrogen, namun ada juga yang

menggunakan sumber lain yang memiliki atom hidrogen di dalamnya. Namun

tujuannya sama, yaitu : menambahkan atom hidrogen dalam suatu senyawa.

b. Hidrogenasi Minyak

Proses hidrogenasi minyak membuat mengerasnya tanaman dan ikan yang diturunkan

minyak, yang memungkinkan mereka untuk menjadi pengganti efektif untuk lemak

hewani.

c. Hidrogenasi Etena

Etena bereaksi dengan hydrogen pada suhu sekitar 150°C dengan adanya sebuah katalis

nikel (Ni) yang halus. Reaksi ini menghasilkan etana. Reaksi ini tidak begitu berarti,

sebab etena merupakan senyawa yang jauh lebih bermanfaat dibanding etena yang

dihasilkan.

6.3. Proses Hidrogenasi

a. Substrat

Penambahan H2 ke alk e ne affords alk ne dalam reaksi protypical :

14

RCH = CH2 + H2 CH2RCH3 (R= alkil, aril)

Hidrogenasi sensitive terhadap halangan sterik menjelaskan selektivitas untuk reaksi

dengan exocyclic ikatan ganda tetapi tidak ikatan ganda internal.

Substrat dari hidrogenasi tercantum dalam tabel berikut :

Alkena, R2C = CR2 Alkana, 2R2 CHCHR’

Alkuna, RCCR Alkena, cis-RHC = CHR’

Aldehida, RCHO Alcohol utama, RCH2OH

Keton, R2CO Sekunder alcohol, R2CHOH

Ester, RCO2R’ Dua alcohol, RCH2OH, R’OH

Imina, RR’CNR” Amina, RR’CHNHR”

Amida. RC (O) NR2 Amina, RCH2NR2

Nitril, RCN Imina, RHCNH

Nitro, RNO2 Amina, RNH2

b. Katalis

Penggunaan katalis diperlukan agar reaksi yang berjalan efisien dan dapat digunakan.

Hidgrogenasi non-katlik hanya berjalan dengan kondisi temperature yang sangat tinggi.

Dengan pengecualian langka, tidak ada reaksi di bawah 480° C (750°K atau 900° F)

terjadi antara H2 dan senyawa organic dalam ketiadaan katalis logam. Katalis logam

non-mulia, terutama yang didasarkan pada nikel (seperti nikel Raney dan nikel

Urushibara) juga telah dikembangkan sebagai alternatif ekonomis, tetapi mereka sering

terlambaat atau memerlukan suhu yang lebih tinggi. Trade off adalah kegiatan

kecepatan reaksi vs biaya katalis dan biaya aparat yang diperlukan untuk penggunaan

tekanan tinggi. Perhatikan bahwa nikel Raney-hydrogenations katalis membutuhkan

tekanan tinggi :

Ada dua keluarga yang dikenal dengan katalis-katalis homogen dan katalis heterogen.

Katalis homogen

Katalis homogen termasuk rhodium senyawa berbasis yang dikenal sebagai katalis

Wilkinson dan iridium berbasis katalis Crabtree. Contohnya adalah hidrogenasi carvone

:

15

Hidrogenasi sensitive terhadap halangan sterik menjelaskan selektivitas untuk reaksi

dengan exocylic ikatan ganda tetapi tidak ikatan ganda internal.

Katalis heterogen

Katalis heterogen untuk hidrogenasi lebih umum ke industri. Seperti dalam katalis

homogeny, aktivitas disesuaikan melalui perubahan di lingkungan sekitar logam, yaitu

lingkup koordinasi. Demikian pula katalis heterogen dipengaruhi oleh dukungan materi

dengan katalis heterogen terikat. Misalnya : kegiatan layar Kristal katalis heterogen

yang berbeda. Dalam banyak kasus, modifikasi yang sangat empiris melibatkan selektif

“racun”. Dengan demikian, katalis dipilih dengan cermat dapat digunakan untuk

beberapa kelompok fungsional hydrogenate tanpa mempengaruhi orang lain. Seperti

hidrogenasi selektif alkines ke alkena menggunakan katalis Lindlar. Ketika katalis

palladium ditempatkan pada barium sulfat dan kemudian diobati dengan quinoline,

katalis yang dihasilkan mengurangi alkines hanya sejauh alkena. Katalis Lindlar telah

diterapkan untuk konversi phenylacetylene untuk stirena.

6.4. Efek samping Hidrogenasi

Efek samping dari hidrogenasi memiliki implikasi bagi kesehatan manusia yaitu

isomerisasi dari beberapa ikatan karbon tak jenuh yang tersisa. Efek samping yang

sangat menonjol dari hidrogenasi adalah lemak trans. Undang-undang makanan di AS

dank ode praktek di Uni Eropa telah lama menyatakan bahwa diperlukannya label

kandungan lemak dari makanan dalam perdagangan, juga diperlukan deklarasi dari isi

lemak trans. Lemak trans di larang di Denmark dan New York City. Konsumsi lemak

trans telah terbukti dapat meningkatkan kadar kolesterol yang berbahaya sehingga

menyebabkan meningkatnya resiko penyakit jantung. Proses apapun yang cenderung

meningkatkan jumlah lemak trans dalam makanan sebaiknya dihindari.

6.5. Hasil-hasil Unit Proses Hidrogenasi

Hasil-hasil Unit Proses Hidrogenasi antara lain :

Hidrogenasi Minyak Bumi

Beberapa contoh penggunaab produk hidrogenasi ini yang sekarang banyak dikenal

16

adalah lemak padat yang dibuat dari beragam minyak.

Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

( C17H31COO )3C3H5 + 3H2 Ni

( C17H31COO )3C3H5

Linolein Hidrogen Olein

Hidrogenasi Petroleum

Hidrogenasi petroleum adalah salah satu reaksi yang sangat bermanfaat sekarang ini.

Reaksi ini untuk menaikkan level minyak mentah dan residunya dalam peningkatan

hasil gasoline, untuk memproduksi oktan gasoline yang lebih tinggi dan untuk

meningkatkan kualitas minyak pelumas.

Sintesa Metanol

Salah satu hal penting dari sintesa bertekanan tinggi yang digunakan saat ini adalah

pembuatan methanol dan beragam alcohol martabat tinggi dari karbon monoksida dan

hidrogen. Reaksi penting terjadi :

CO + 2H2 CH3OH

7. Reaksi Sintesa Hidrokarbon

Sintesa hidrokarbon dapat dihubungkan dengan proses cyclisasi dan disertai dengan

pemakaian katalis. Jika sintesa dilakukan dibawah tekanan hidrogen sebagian, maka

pembentukan sintesa akan jauh berkurang. Proses ini termasuk dehidrogenasi katalitik,

dengan reaksi yang agak rumit.

Sintesa hidrokarbon banyak bermanfaat untuk proses produksi benzene, toluene,

xylene, dan hydrocarbon-hydrocarbon aromatic lainnya dalam jumlah besar, juga untuk

industri kimia dan bahan bakar.

8. Reaksi Esterifikasi

8.1. Pengertian Esterifikasi

Ester adalah campuran organik dengan simbol R’ yang menggantikan suatu atom

hidrogen atau lebih. Ester juga dibentuk dengan asam yang tidak tersusun teratur;

17

sebagai contoh, dimetil sulfat yang juga disebut “asam belerang, dimethyl ester”.

Reaksi esterifikasi adalah suatu reaksi antara asam karboksilat dan alkohol membentuk

ester. Turunan asam karboksilat membentuk ester asam karboksilat. Ester asam

karboksilat ialah suatu senyawa yang mengandung gugus -CO2 R dengan R dapat

berupa alkil maupun aril. Esterifikasi dikatalisis asam dan bersifat dapat balik.

Penamaan ester hampir menyerupai dengan penamaan basa, walaupun tidak benar-

benar mempunyai kation dan anion, namun memiliki kemiripan dalam sifat lebih

elektropositif dan keelektronegatifan. Suatu ester dapat dibuat sebagai produk dari

suatu reaksi pemadatan pada suatu asam (pada umumnya suatu asam organik) dan suatu

alkohol ( atau campuran zat asam karbol), walaupun ada cara-cara lain untuk

membentuk ester. Pemadatan adalah suatu jenis reaksi kimia di mana dua molekul

bekerja sama dan menghapuskan suatu molekul yang kecil, dalam hal ini dua gugus

OH yang merupakan hasil eliminasi suatu molekul air.

Suatu reaksi pemadatan untuk membentuk suatu ester disebut esterifikasi. Esterifikasi

dapat dikatalis oleh kehadiran ion H+. Asam belerang sering digunakan sebagai sebagai

suatu katalisator untuk reaksi ini. Nama ester berasal dari Essig-Äther Jerman, sebuah

nama kuno untuk menyebut etil asam cuka ester (asam cuka etil).

Ester dapat dibuat oleh suatu reaksi keseimbangan antara suatu alkohol dan suatu asam

karbon. Ester dinamai menurut kelompok alkil dari alkohol dan kemudian alkanoat

(bagian dari asam karbon). Sebagai contoh, reaksi antara metanol dan asam butir

menghasilkan ester metil butir C3H7-COO-CH3 seperti halnya air. Yang paling

sederhana adalah H-COO-CH3,metil metanoat. Karena ester dari asam yang lebih

tinggi, alkana menyebut dengan - oat pada akhiran. Secara umum Ester dari asam

berbau harum meliputi benzoat seperti metil benzoat.

8.2. Cara Pembuatan ester

1. Pembuatan ester dari asam karboksilat dan alkohol

Ester dihasilkan apabila asam karboksilat dipanaskan bersama alkohol dengan bantuan

katalis asam. Katalis ini biasanya adalah asam sulfat pekat. Terkadang juga digunakan

18

gas hidrogen klorida kering, tetapi katalis-katalis ini cenderung melibatkan ester-ester

aromatik (yakni ester yang mengandung sebuah cincin benzen).

2. Pembuatan ester dari alkohol dan asil klorida (klorida asam)

Jika kita menambahkan sebuah asil klorida kedalam sebuah alkohol, maka reaksi yang

terjadi cukup progresif (bahkan berlangsung hebat) pada suhu kamar menghasilkan

sebuah ester dan awan-awan dari asap hidrogen klorida yang asam dan beruap.

3. Pembuatan ester dari alkohol dan anhidrida asam

Reaksi-reaksi dengan anhidrida asam berlangsung lebih lambat dibanding reaksi-reaksi

yang serupa dengan asil klorida, dan biasanya campuran reaksi yang terbentuk perlu

dipanaskan.

8.3. Reaksi Esterifikasi Fischer

Reaksi esterifikasi Fischer adalah reaksi pembentukan ester dengan cara merefluks

sebuah asam karboksilat bersama sebuah alkohol dengan katalis asam. Asam yang

digunakan sebagai katalis biasanya adalah asam sulfat atau asam Lewis seperti

skandium(III) triflat.

Pembentukan ester melalui asilasi langsung asam karboksilat terhadap alkohol, seperti

pada esterifikasi Fischer lebih disukai ketimbang asilasi dengan anhidrida asam

(ekonomi atom yang rendah) atau asil klorida (sensitif terhadap kelembapan).

Kelemahan utama asilasi langsung adalah konstanta kesetimbangan kimia yang rendah.

Hal ini harus diatasi dengan menambahkan banyak asam karboksilat, dan pemisahan air

yang menjadi hasil reaksi. Pemisahan air dilakukan melalui distilasi Dean-Stark atau

penggunaan saringan molekul.

Mekanisme reaksi esterifikasi Fischer terdiri dari beberapa langkah :

1. Transfer proton dari katalis asam ke atom oksigen karbonil, sehingga

meningkatkan elektrofilisitas dari atom karbon karbonil.

2. Atom karbon karbonil kemudian diserang oleh atom oksigen dari alkohol, yang

bersifat nukleofilik sehingga terbentuk ion oksonium.

3. Terjadi pelepasan proton dari gugus hidroksil milik alkohol, menghasilkan

kompleks teraktivasi

4. Protonasi terhadap salah satu gugus hidroksil, yang diikuti oleh pelepasan molekul

19

air menghasilkan ester.

8.4. Hasil-hasil Unit Proses Esterifikasi

Hasil-hasil esterifikasi antara lain :

Etil Asetat

Etil asetat di produksi dengan reaksi berikut :

CH3CH2OH + CH3COO H2SO4 CH3COOC2H5 + H2O

Esterifikasi Ofelin

Tipe lain yang penting dari esterifikasi adalah terjadinya adisi suatu asam dengan zat

tak jenuh seperti ethylene.

CH2H5OSO2OH + H2O C2H5OSO2OH

Ester-ester lainnya

Cellulose asetat dan cellulose xanthate di produksi secara luas untuk industri serat

sintesis.

9. Reaksi Hydrolisa

9.1. Pengertian Hydrolisa

Hydrolisa seprti namanya meliputi reaksi dari air, yang biasanya dalam dekomposisi

ganda. Dalam hampir setiap kasus, suatu zat yang mempercepat reaksi dibutuhkan

untuk berlangsungnya proses secara komersial. Hydrolisa tepung menjadi dekstrosa,

lemak menjadi sabun, sulfonat dan halide menjadi derivative hidroksi, dan etil alkohol

menjadi ethylene adalah contoh-contoh proses hydrolisa

9.2. Hasil-hasil proses hydrolisa

Amyl alkohol

Pembuatan amyl alkohol dari chloropentene adalah suatu reaksi hydrolisa, n-pentane

dan isopentane dipisahkan dari gasoline alami dan dichlorinasi dalam fase uap pada

temperature 250-300ºC. Produk melewati alat penukar panas menuju unit reftifikasi

dimana hidrogen chloride dan dichloride ( 5% ) dipisahkan. Selanjutnya diproses

hingga menghasilkan amyl alkohol yang di jual dengan nama pentasol dan digunakan

sbagai pelarut pemisah.

20

Ethylene glycol

Anti beku permanen yang penting, ethylene glycol, dibuat melalui beberapa proses

termasuk hydrolisa. Pada mulanya, ethylenchlorohydrin direaksikan dengan larutan

sodium bikarbonat.

CH2OHCH2Cl + NaHCO3 CH2OHCH2OH + NaCl + CO2

Diethylene glycol diperoleh sebagai produk sampingan yaitu sekitar 10% dari hasil

pembuatan ethylene glycol. Kegunaan utamanya adalah sebagai pembasmi hama pada

tembakau, juga digunakan sebagai zat pengemulsi untuk minyka-minyak dan dalam

industri tekstil.

Asam gallat

Asam gallat ( 3,4,5,-trihydoxy acid ) diperoleh dari hydrolisa glukosida dan asam

tannat. Penggunaan utama dari asam gallat adalah pada pembuatan zat pewarna dan

sebagai bahan mentah untuk memproduksi pyrogallol dan bismuth subnitras. Asam

gallat juga sebagai bahan pembuat tinta dimana ferric gallate yang terbentuk dari

oksidasi adalah pigmen warna ynag permanen.

10. Reaksi Alkilasi

10.1. Alkilasi Secara Umum

Macam-macam reaksi dapat digunakan untuk mengenalkan suatu alkil ke dalam

berbagai macam komponen organik seperti pada industri minyak bumi, fotografi,

industri baha setengah jadi, obat-obatan dan sebagainya.

10.2. Hasil-hasil proses alkilasi

Hasil-hasil proses alkilasi antara lain :

Ethyl eter

Ethyl eter dan alifatik eter lainnya dibuat dari dehidrasi asam sulfat dan alkohol,

dengan reaksi sebagai berikut :

C2H5OH + H2SO4 C2H5.H2SO4 + H2O

C2H5OH + C2H5OH.H2SO4 C2H5OC2H5 + H2SO4

Kegunaan ethyl eter sangat banyak dan bervariasi. Beberapa kegunaan yang penting

21

adalah sebagi pelarut, zat anestesi, dan untuk sintesa organik.

Glycol eter

Rangkaian eter yang sanagt berguna diperoleh dari penggunaan ethylene oksida sebagai

zat pengalkilasi. Carbitol adalah salah satu jenis glycol eter yang dapat di produksi

secara langsung. Carbitol digunakan terutama sebagai pelarut untuk tekstil, kosmetik,

zat warna dan lain-lain.

Tetraethyl lead

Produk alkilasi yang sangat penting adalah tetraethyl lead sebagai zat antiknock pada

bensin (gasoline). Tetraethyl lead dibuat dengan mereaksikan ethyl chloride dengan

suatu lead-sodium alloy.

4PbNa + 4C2H5Cl Pb(C2H5)4 + 3Pb + 4NaCl

Silikon

Silikon berasal dari campuran zat organik-organik alami. Silikon mempunyai sifat-sifat

antara lain : larut dalam pelarut organik, tidak larut dalam air dan alkohol, relative tidak

mudah terbakar, dan tidak beracun. Silikon digunakan dalam berbagai keperluan,

seperti sebagai fluida hidrolik dan transfer panas, zat pelicin dan pelumas, bahan

pembuat segel untuk alat-alat listrik, karet silikon, pembuat lilin, dan sebagainya.

11. Reaksi Polimerisasi

Kemajuan yang pesat telah dibuat dalam pengembangan proses polimerisasi untuk

mengubah produk sampingan gas hidrokarbon yang diproduksi dari pemecahan

( cracking ) menjadi hidrokarbon cair yang cocok untuk penggunaan high-octane motor

dan bahan bakar penerbangan dan untuk petrokimia.

Untuk menggabungkan gas-gas atau cairan yang mudah menguap dengan polimerisasi

untuk membentuk fraksi yang lebih berat, fraksi yang digabungkan tersebut harus tidak

jenuh. Gas-gas hidrokarbon dari pemecahan, terutam olefin, adalah dasar dari

polimerisasi. Berikut adalah persamaan dari jenis reaksi polimerisasi. Propilen, normal

butilenes dan isobutilene adalah olefin yang biasanya di polimerisasi.

Fase uap dari pemecahan ( cracking ) menghasilkan jumlah gas-gas yang tak jenuh,

oleh karena itu unit-unit polimerisasi sering dioperasikan sebagai penghubung dalam

jenis pemecahan ini. Termal polimerisasi digunakan hanya untuk operasi berskala luas

22

karena ada kesulitan dalam memperoleh control panas yang baik dari unit-unit

berukuran kecil, sedangkan katalitik polimerisasi digunakan pada skala luas maupun

skala kecil dan selanjutnya bisa beradaptasi untuk penggabunggan dengan pembentuk

dalam mening.

BAB III

KESIMPULAN

23

Reaksi kimia adalah suatu proses alam yang selalu menghasilkan antar ubahan senyawa

kimia. Senyawa ataupun senyawa-senyawa awal yang terlibat dalam reaksi disebut

sebagai reaktan. Ada beberapa macam reaksi yang adalam proses industri kimia.

Macam- macam reaksi tersebut antara lain : reaksi nitrasi, reaksi amina dan reduksi,

reaksi halogenasi, reaksi sulfonasi, reaksi oksidasi, reaksi hydrogenasi, reaksi

hidrokarbon, reaksi esterifikasi, reaksi hydrolisa, reaksi alkilasi dan reaksi polimerisasi.

Semua reaksi tersebut menghasilkan suatu produk jadi maupun setengah jadi yang

kemudian akan digunakan oleh industri lain.

Daftar Pustaka

Herawati,Netty S.T.,MT. 2013. Laporan Hibah Penyusunan Buku Ajar Proses Industri

Kimia I. Palembang.

24

http://nenysherliani31.blogspot.co.id/2015/05/pengujian-senyawa-amina-dan-nitril.html

 https://ceeta.wordpress.com/2013/06/11/makalah-halogenasi/

http://irma-teknikkimia.blogspot.co.id/2013/04/reaksi-sulfonasi.html

http://irma-teknikkimia.blogspot.co.id/2013/02/apa-itu-hidrogenasi.html

http://www.sridianti.com/pengertian-hidrolisis-dan-penggunaannya.html

http://cheamistry.blogspot.co.id/2012/10/alkilasi.html