PENDAHULUAN

Asam asetat, asam etanoat atau asam cuka adalah senyawa kimia asam organik

yang dikenal sebagai pemberi rasa asam dan aroma dalam makanan. Asam cuka

memiliki rumus empiris C2H4O2. Rumus ini seringkali ditulis dalam bentuk CH3-

COOH, CH3COOH, atau CH3CO2H. Asam asetat murni (disebut asam asetat glasial)

adalah cairan higroskopis tak berwarna, dan memiliki titik beku 16,7°C. Asam asetat

merupakan salah satu asam karboksilat paling sederhana, setelah asam format.

Larutan asam asetat dalam air merupakan sebuah asam lemah, artinya hanya

terdisosiasi sebagian menjadi ion H+ dan CH3COO-. Asam asetat merupakan pereaksi

kimia dan bahan baku industri yang penting. Asam asetat digunakan dalam produksi

polimer seperti polietilena tereftalat, selulosa asetat, dan polivinil asetat, maupun

berbagai macam serat dan kain.

Industri asam asetat merupakan salah satu industri kimia yang berprospek di

Indonesia. Kebutuhan asam asetat di dalam negeri terus meningkat seiring dengan

meningkatnya permintaan oleh industri penggunanya. Berdasarkan pada penggunaan

asam asetat Indonesia sampai tahun 2000, industri PTA ( Purified Terepthalic Acid )

merupakan pengkonsumsi asam asetat terbesar yaitu sekitar 59,1 % dari 139.242 ton

total asam asetat yang dikonsumsi ( PT CIC, Indochemical 330, hal 20 ). Konsumsi

industri PTA pada tahun 2005 diproyeksikan mencapai kurang lebih 54,1 % dari

194.025 ton total konsumsi asam asetat di Indonesia.

Dalam industri makanan, asam asetat digunakan sebagai pengatur keasaman.

Dalam setahun, kebutuhan dunia akan asam asetat mencapai 6,5 juta ton per tahun.

1.5 juta ton per tahun diperoleh dari hasil daur ulang, sisanya diperoleh dari industri

1

petrokimia maupun dari sumber hayati. Konsumsi asam asetat menurut sektor

industri dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 1.2. Total Konsumsi Asam Asetat di Indonesia 1996 – 2000

KonsumenKonsumsi Asam Asetat ( ton )

1996 1997 1998 1999 2000

Industri PTA 240721 45.538 58.915 76.065 82.294

Industri Ethyl Acetat 4.950 4.172 4.402 5.125 23.912

Industri Benang Karet 2.276 1.558 1.457 2.133 2.286

Industri Asam Cuka 2.445 2.931 2.868 2.796 2.920

Industri Tekstil 9.780 11.274 18.925 23.988 24.367

Industri – industri lain 3.827 7.331 8.056 19.560 3.463

Total 47.999 72.804 94.623 129.667 139.242

( Sumber : PT CIC, Indochemical 330, hal 20 )

2

PRINSIP PEMBUATAN

Teknologi pembuatan asam asetat mungkin yang paling beragam dari

pembuatan semua bahan kimia organik industri. Ada beberapa teknik yang

digunakan dalam pembuatan asam asetat, diantaranya ialah; karbonilasi methanol,

sintesis gas metan, oksidasi asetaldehida, oksidasi etilena, oksidasi alkana, oksidatif

fermentasi, dan anaerob fermentasi. Karbonilisasi methanol merupakan teknik yang

umum digunakan dalam produksi industry asam asetat dan menjadi teknik penghasil

asam asetat lebih dari 65% dari kapasitas global. Dari asam asetat yang diproduksi

oleh industri kimia, 75% diantaranya diproduksi melalui karbonilasi metanol.

Sisanya dihasilkan melalui metode-metode alternatif.

1. Karbonilisasi methanol

Kebanyakan asam asetat murni dihasilkan melalui karbonilasi. Dalam reaksi

ini, metanol dan karbon monoksida bereaksi menghasilkan asam asetat

CH3OH + CO → CH3COOH

Proses ini melibatkan iodometana sebagai zat antara, dimana reaksi itu sendiri

terjadi dalam tiga tahap dengan katalis logam kompleks pada tahap kedua.

(1) CH3OH + HI → CH3I + H2O

(2) CH3I + CO → CH3COI

(3) CH3COI + H2O → CH3COOH + HI

Karbonilasi metanol sejak lama merupakan metode paling menjanjikan dalam

produksi asam asetat karena baik metanol maupun karbon monoksida merupakan

bahan mentah komoditi. Proses karbonilisasi pertama yang melibatkan perubahan

metanol menjadi asam asetat dikomersialisasikan pada tahun 1960 oleh BASF. Pada

3

metode BASF ini digunakan katalis kobalt dengan promotor iodida dalam tekanan

yang sangat tinggi (600 atm) dan suhu tinggi (230oC) menghasilkan asam asetat

dengan tingkat selektivitas mencapai 90%. Pada tahun 1968, ditemukan katalis

kompleks Rhodium, cis−[Rh(CO)2I2]− yang dapat beroperasi dengan optimal pada

tekanan rendah tanpa produk sampingan. Pabrik pertama yang menggunakan katalis

tersebut adalah perusahan kimia AS Monsanto pada tahun 1970, dan metode

karbonilasi metanol berkatalis Rhodium dinamakan proses Monsanto dan menjadi

metode produksi asam asetat paling dominan. Proses Monsanto berjalan pada

tekanan 30-60 atm dan temperatur 150-200˚C. Proses ini memberikan selektivitas

yakni lebih besar dari 99%. Pada era 1990'an, perusahan petrokimia British

Petroleum mengkomersialisasi katalis Cativa ([Ir(CO)2I2]−) yang didukung oleh

ruthenium. Proses Monsanto dapat digantikan dengan proses Cativa, yang

merupakan proses serupa menggunakan katalis iridium. Proses Cativa sekarang lebih

banyak digunakan karena lebih ekonomis dan ramah lingkungan, sehingga

menggantikan proses Monsanto.

2. Sintesis gas metan

Asam asetat disintesis dari metana melalui dua tahap. Tahap pertama, gas

metan, bromina dalam bentuk hidrogen bromida (40 wt% HBr/H2O) dan oksigen

direaksikan dengan menggunakan katalis Ru/SiO2 menghasilkan CH3Br dan CO.

Tahap kedua CH3Br dan CO direaksikan lagi dengan H2O dengan bantuan katalis

RhCl3 menghasilkan asam asetat dan asam bromide. Mekanisme reaksinya dapat

ditunjukkan:

4

3. Oksidasi Hidrokarbon (n-butana) dan oksidasi asetaldehida fase cair

Sebelum komersialisasi proses Monsanto, kebanyakan asam asetat

diproduksi melalui oksidasi asetaldehida. Namun, metode manufaktur ini masih yang

paling penting, meskipun tidak sekompetitif dengan metode karbonilisasi metanol.

Dalam produksi asetaldehida dapat dihasilkan melalui oksidasi dari butana

atau nafta ringan, atau hidrasi dari etilena. Ketika butana atau cahaya nafta

dipanaskan dengan udara di hadapan berbagai logam ion, termasuk mangan, kobalt

dan kromium; peroksida bentuk dan kemudian membusuk untuk menghasilkan asam

asetat sesuai dengan persamaan kimia:

2C4H10 + 5O2 → 4CH3COOH + 2H2O

Dalam reaksi ini dijalankan pada suhu dan tekanan yang tinggi namun tetap

menjaga butana dalam keadaan cair. Tipikal kondisi reaksinya ialah pada

temperature 150°C, tekanan 55 atm dan yield 70-80 %. Produk sampingan mungkin

juga terbentuk termasuk butanone, etil asetat, asam format, dan asam propionat.

Produk sampingan ini juga bernilai komersial, dan kondisi-kondisi reaksi dapat

diubah untuk menghasilkan lebih banyak dari mereka jika ini bermanfaat secara

ekonomis. Namun, pemisahan asam asetat dari produk tersebut dapat menambah

biaya proses. Di bawah kondisi yang sama dan menggunakan sejenis katalis

5

sebagaimana digunakan untuk oksidasi n-butana, asetaldehida dapat dioksidasi oleh

oksigen di udara untuk menghasilkan asam asetat (Prosen Hoescht AG)

2CH3CHO + O2 → 2CH3COOH

Dengan menggunakan katalis modern, reaksi ini dapat menghasilkan asam

asetat lebih besar dari 95%. Produk sampingan utama adalah etil asetat, asam format

dan formaldehida, yang semuanya memilki titik didih yang lebih rendah dari asam

asetat sehingga dapat dipisahkan dengan teknik destilasi. Perbandingan Proses

Hoechst AG dengan Proses Oksidasi n-Butana disajikan pada tabel berikut :

Tabel 1.5. Perbandingan Proses Hoechst AG dengan Proses Oksidasi n-Butana

No. Pertimbangan Hoechst AG Oksidasi n-Butana

1 Bahan baku Asetaldehid n-Butana

2 Yield 93- 96 % 70 – 80 %

3 Kondisi operasi 3 – 10 bar, 335 – 355 K 45 – 55 bar, 395 – 475 K

4 Katalis Co / Mn Co / Mn

5 Alat Pemurnian 3 kolom destilasi 4 kolom destilasi

6 Biaya investasi rendah Rendah

7 Biaya operasi rendah Rendah

4. Oksidasi alkana

Dalam metode ini asam asetat dibuat dari etilena dengan melalui proses

Wacker menghasilkan asetaldehida dan kemudian dioksidasi seperti dalam metode

oksidasi asetaldehida menghasilkan asam asetat. Teknik ini dikembangkan oleh

perusahaan kimia Showa Denko yang membuka pabrik etilen oksidasi di Oita,

6

Jepang, pada tahun 1997. Proses ini dikatalisis oleh paladium didukung katalis logam

pada heteropoly asam seperti asam tungstosilicic.

5. Oksidatif fermentasi

Dalam sejarah manusia, asam asetat dalam bentuk cuka, telah dibuat melalui

metode fermentasi dengan bantuan bakteri asam asetat dari genus Acetobacter.

Dengan membutuhkan sedikit oksigen, bakteri ini dapat menghasilkan cuka dari

berbagai bahan makanan beralkohol. Umumnya bahan yang digunakan adalah bahan

makanan termasuk apel, anggur, dan fermentasi biji-bijian, gandum, beras, atau

kentang mashes. Reaksi kimia keseluruhan difasilitasi oleh bakteri ini adalah:

C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O

Sebuah larutan alkohol dimasukan dalam reaktor dehodrogenasi dan

diinokulasi dengan Acetobacter sehingga dalam beberapa bulan kemudian akan

menjadi cuka. Dalam industry, proses pembuatan cuka akan berlangsung cepat

dengan meningkatkan pasokan oksigen ke bakteri.

6. Fermentasi Anaerob

Metode ini menggunakan bakteri anaerob, termasuk anggota dari genus

Clostridium, yang dapat mengubah gula menjadi asam asetat secara langsung, tanpa

menghasilkan etanol sebagai produk perantara. Reaksi kimia secara keseluruhan

dilakukan oleh bakteri ini bisa direpresentasikan sebagai:

C6H12O6 → 3CH 3COOH

Hal yang menguntungkan dari penggunaan metode ini dalam sudut pandang

kimia industry ialah bakteri acetogenic ini dapat menghasilkan asam asetat dari satu-

7

senyawa karbon, seperti metanol, karbon monoksida, atau campuran karbon dioksida

dan hidrogen. Reaksinya dapat dituliskan:

2CO2 + 4H2 → CH3COOH + 2H2O

Karena Clostridium dapat mengubah gula secara langsung menghasilkan

asam asetat maka dapat menekan biaya produksi dalam artian penggunaan metode ini

lebih efisien jika dibandingkan dengan metode oksidasi etanol dengan bantuan

bakteri Acetobacter. Namun, yang menjadi kendala ialah bakteri Clostridium kurang

toleran terhadap asam dibandingkan dengan Acetobacter sehingga ketika asam asetat

terbentuk maka bakteri Clostridium akan mengalami gangguan pertumbuhan yang

dapat menyebabkan kematian. Bahkan yang paling toleran asam-strain Clostridium

cuka hanya dapat menghasilkan beberapa persen asam asetat, dibandingkan dengan

strain Acetobacter cuka yang dapat menghasilkan hingga 20% asam asetat. Saat ini,

penggunaan Acetobacter lebih efektif untuk memproduksi asam asetat dibandingkan

memproduksi asam asetat dengan menggunakan Clostridium. Akibatnya meskipun

bakteri acetogenic telah dikenal sejak 1940, penggunaannya dalam industri tetap

dibatasi. Skema proses fermenasi pembuatan asam asetat dapat dilihat pada gambar

berikut.

8

7. Elektrolisis Etanol (Elektrosintesis)

Elektro oksidasi etanol menjadi asam asetat menggunakan kawat elektroda

platinum dan media asam. Platinum (Pt) dikenal sebagai logam inert dan katalis yang

kuat untuk reaksi elektrokimia pada umumnya. Banyak komponen yang dapat

teradsorpsi pada permukaan adsorpsi Pt dan hidrogen. Mekanisme reaksinya ialah:

Dari beberapa proses pembuatan asan asetat tersebut di atas, maka dipilih

pembuatan asam asetat Proses Monsanto dengan alasan-alasan sebagai berikut :

1. Yield reaksi yang tinggi ( 99% ) dan hasil samping yang rendah

2. Bahan baku yang mudah diperoleh dari dalam negeri dengan harga lebih murah.

3. Reaktor bekerja pada tekanan yang tidak terlalu tinggi ( 30 – 60 bar ) sehingga

mudah dicapai.

9

Mekanisme Pembuatan Asam Asetat dalam Pabrik

Dalam pabrik pembuatan asam asetat lebih sering menggunakan metode

karbonilasi methanol. Ada dua macam proses pembuatan asam asetat dalam pabrik

yakni proses monsanto dan proses cativa. Proses monsanto menggunakan katalis

kompleks Rhodium (cis−[Rh(CO)2I2]−), sedangkan proses cativa menggunakan

katalis iridium ([Ir(CO)2I2]−) yang didukung oleh ruthenium.

1. Proses Monsanto

Metode ini pertama kali dikembangkan oleh pabrik Perusahaan Monsanto di

Texas City. Keunggulan dari metode ini ialah dapat dijalankan pada tekanan yang

rendah. Bahan dasar dari pembuatan asam asetat menggunakan metode ini ialah

methanol. Prinsip pembuatannya ialah methanol direaksikan dengan gas CO2

mengahsilkan asam asetat difasilitasi katalis rhodium. Sebelumnya pembuatan asam

asetat dengan teknik BASF dapat dilakukan dengan menggunakan katalis

iodinepromoted kobalt, namun kurang efektiv dalam hal biaya karena katalis ini

bekerja pada tekanan tinggi yakni sekitar 7.500 lb/in2. Sedangkan katalis rhodium

bekerja pada tekanan antara 200 - 1800 lb/in2. Katalis rhodium menghasilkan asam

asetat sampai 99 % sedangkan katalis iodinepromoted kobalt hanya sekitar 90 %

saja. Mekanisme kerja proses monsanto berjalan dengan beberapa tahap,

1. Siklus katalitik konversi metanol menjadi metiliodida

CH3OH + HI CH3I + H2O

10

2. Penambahan katalis Rh (I) kompleks (d8 segi empat planar) ke dalam metil iodida

menghasilkan struktur baru koordinat 6 alkil rhodium (III) kompleks (d6). CH3I +

[Rh-kompleks]

Mekanisme Reaksi Katalis

Katalis Carbonylation terdiri dari dua komponen utama yaitu rhodium

kompleks yang larut dan iodida promotor. Hampir setiap sumber Rh dan I- akan

bekerja dalam reaksi ini karena akan dikonversi menjadi katalis [Rh (CO)2I2]- di

bawah kondisi reaksi. Struktur katalis [Rh(CO)2I2]- dapat dilihat seperti gambar

berikut.

Katalis ini sangat aktif sehingga akan memberikan reaksi dan distribusi produk

yang baik. Skema pembuatan dalam pabrik dapat dilihat seperti pada gambar berikut:

11

Proses yang terjadi ialah; pertama methanol dimasukkan dalam tangki reaktor

dan direaksikan dengan HI. Peran iodida adalah hanya untuk mempromosikan

konversi methanol menjadi metil iodide:

Setelah metil iodida telah terbentuk maka diteruskan ke reaktor katalis. Siklus

katalitik dimulai dengan penambahan oksidatif metil iodida ke dalam [Rh(CO)2I2]-

sehingga terbentuk kompleks [MeRh(CO)I3]- (Gambar 2). Kemudian dengan cepat

CO pindah berikatan dengan CH3 membentuk kompleks seperti pada gambar 3 pada

diagram reaksi berikut. Setelah itu direaksikan dengan karbon monoksida, dimana

gas CO berkoordinasi sebagai ligan dalam kompleks Rh, menjadi rhodium-alkil

kemudian membentuk ikatan menjadi kompleks asil-rhodium (III) (Gambar 4).

Dengan terbentuknya kompleks pada gambar 4 maka gugus CH3COI mudah lepas.

Kompleks ini kemudian direduksi menghasilkan asetil iodide dan katalis rhodium

yang terpisah. Ditangki ini bekerja suhu 1500C-2000C dan tekanan 30 atm- 60 atm.

Asetil iodida yang terbentuk kemudian dihidrolisis dengan H2O menghasilkan

CH3COOH dan HI.

Dimana HI yang terbentuk dapat digunakan lagi untuk mengkonversi methanol

menjadi MeI yang akan masuk dalam proses reaksi.dan melanjutkan siklus.

Sedangkan asam asetat yang dihasilkan masuk dalam tangki pemurinian untuk

dipisahkan dari pengotor yang mungkin ada seperti asam propionate. Pemurnian

12

dilaskukan dengan cara destilasi. Mekanisme reaksinya dapat dilihat pada gambar

berikut:

13

Kelebihan dan kekurangan dari proses Monsanto

Keuntungan dari Proses Monsanto:

Proses ini memiliki efisiensi yang tinggi hingga mencapai 100%, semua atom

dalam reaktan akan menjadi produk.

Energy yang dibutuhkan dalam seluruh proses kurang, terutama untuk

pemisahan dan pemurnian produk.

Memiliki hasil tinggi, sekitar 98% berdasarkan metanol (90% didasarkan

pada karbon monoksida).

Menggunakan metanol, sebuah bahan baku lebih murah daripada sebelumnya

nafta / butana.

Meskipun metanol biasanya dibuat dari gas sintesis, yang dihasilkan dari

minyak, juga dapat dihasilkan dari biomassa (kayu), limbah kota dan limbah.

14

Ini akhirnya dapat menyebabkan proses yang tidak lagi tergantung pada

minyak.

Reaksi sangat cepat, dan katalis memiliki umur panjang.

Kekurangan dari Proses Monsanto ialah:

Rhodium logam sangat mahal - lebih mahal daripada emas

Rhodium dan bentuk garam iodida larut seperti RHI3, sehingga air konten

dalam tangki reaksi harus tetap relatif tinggi untuk mencegah hal ini.

Langkah terakhir distilasi diperlukan untuk menghapus air, menambah biaya

dan permintaan energi. Setiap terjadi hujan menghapus katalis, yang harus

kembali dan kembali ke reaktor utama.

Rhodium juga mengkatalisis reaksi-reaksi samping seperti:

CO + H2O CO2 + H2

Hal ini mengurangi tekanan parsial karbon monoksida, sehingga campuran

harus dibuang dari tanki reaksi dan diganti dengan lebih banyak karbon

monoksida.

2. Proses Cativa

Proses Cativa adalah metode lain untuk produksi asam asetat oleh

carbonylation dari metanol . Teknologi ini mirip dengan proses Monsanto hanya

berbeda dalam penggunaan katalis. Proses ini didasarkan pada iridium yang

mengandung katalis seperti kompleks Ir[(CO)2I2]–. Proses ini pertama kali

dikembangkan oleh BP Chemicals dan lisensi oleh BP Plc. Pada awalnya kajian

Monsanto telah menunjukkan bahwa iridium kurang aktif dari rhodium untuk proses

carbonylation metanol. Namun penelitian selanjutnya menunjukkan bahwa katalis

15

iridium bisa dipromosikan dengan bantuan ruthenium. Kombinasi ini menghasilkan

sebuah katalis yang lebih unggul daripada sistem berbasis rhodium. Penggunaan

iridium memungkinkan penggunaan air lebih sedikit dalam campuran reaksi. Dengan

demikian dapat mengurangi jumlah kolom pengeringan yang diperlukan, mengurangi

produk samping dan menekan gas air reaksi bergeser . Selain itu, proses ini

memungkinkan loading katalis yang lebih tinggi. Dibandingkan dengan proses

Monsanto, proses Cativa menghasilkan asam propionat sangat kecil dalam produk.

Struktur katalis kompleks Ir[(CO)2I2]– dapat dilihat seperti gambar beriktut:

Proses reaksi dalam tangki dapat digambarkan dalam diagram berikut ini:

16

Pertama methanol direaksikan dengan asam iodide menghasilkan Metil Iodida.

Setelah itu, metal iodida masuk dalam tangki reaktor bereaksi sengan katalis

kompleks iridium (gambar 1) membentuk [Ir(CO)2I3CH3]- (gambar 2), setelah

terbentuk struktur ini dengan cepat direaksikan dengan gas CO sehingga I - akan

keluar dari kompleks digantikan CO sehingga terbentuk kompleks baru [Ir(CO)3I]

(gambar 3), struktuir ini kurang stabil sehingga untuk menstabilkan CO di mutasi

berikatan dengan CH3 (gambar 4). Gugus CH3CO pada kompleks mudah lepas,

sehingga dengan adanya ion I- di sekitar kompleks menyebabkan gugus CH3CO lepas

dari kompleks dan bereaksi dengan I- membentuk CH3COI. Senyawa CH3COI ini

kemudian dihidrolisis menghasilkan asam asetat (CH3COOH) dan asam halida (HI).

Dimana HI yang terbentuk ini ditarik lagi masuk dalam siklus bereaksi dengan

methanol membentuk Metil Iodida yang akan bereaksi lagi dengan katalis. Asam

asetat yang terbentuk belum murni. Untuk memisahkan asam asetat dari pengotor

maka dilakukan destilasi. Mekanisme pembuatan asam asetat dalam pabrik dengan

proses Cativa dapat dipresentasikan seperti berikut ini.

Kelebihan proses Cativa:

17

Seperti proses Monsanto, reaksi secara teoritis mencapai 100% efisien.

Penggunaan iridium / iodida sebagai katalisator memiliki banyak manfaat

dibandingkan dengan rhodium / iodide diantaranya:

Lebih ekonomis, penggunaan Iridium biaya yang digunakan hanya sekitar

seperlima dari rhodium

Proses ini lebih cepat dan lebih efektif, dan hanya membutuhkan katalis

dalam jumlah sedikit.

Iridium bahkan lebih selektif terhadap metanol, yang meningkatkan hasil

secara keseluruhan dan mengurangi produk samping, sehingga biaya

pemurnian yang lebih rendah dan mengurangi limbah.

Iridium kompleks lebih larut dalam campuran reaksi daripada kompleks

rhodium. Ini berarti bahwa katalis tidak hilang oleh hujan dan tidak harus

sering diganti. Kadar air dalam tangki reaksi juga dapat dikurangi, sehingga

mempercepat proses dan mengurangi energi yang dibutuhkan pada tahap

penyulingan dan pemurnian.

PEMBAHASAN

Asam asetat, asam etanoat atau asam cuka adalah senyawa kimia asam organik

yang dikenal sebagai pemberi rasa asam dan aroma dalam makanan. Asam cuka

memiliki rumus empiris C2H4O2. Rumus ini seringkali ditulis dalam bentuk CH3-

COOH, CH3COOH, atau CH3CO2H. Asam asetat murni (disebut asam asetat glasial)

adalah cairan higroskopis tak berwarna, dan memiliki titik beku 16.7°C.

Asam asetat merupakan salah satu asam karboksilat paling sederhana, setelah

asam format. Larutan asam asetat dalam air merupakan sebuah asam lemah, artinya

18

hanya terdisosiasi sebagian menjadi ion H+ dan CH3COO-. Asam asetat merupakan

pereaksi kimia dan bahan baku industri yang penting. Asam asetat digunakan dalam

produksi polimer seperti polietilena tereftalat, selulosa asetat, dan polivinil asetat,

maupun berbagai macam serat dan kain. Dalam industri makanan, asam asetat

digunakan sebagai pengatur keasaman. Dalam setahun, kebutuhan dunia akan asam

asetat mencapai 6,5 juta ton per tahun. 1.5 juta ton per tahun diperoleh dari hasil daur

ulang, sisanya diperoleh dari industri petrokimia maupun dari sumber hayati.

1. Tata Nama

Asam asetat merupakan nama trivial atau nama dagang dari senyawa ini, dan

merupakan nama yang paling dianjurkan oleh IUPAC. Nama ini berasal dari kata

Latin acetum, yang berarti cuka. Nama sistematis dari senyawa ini adalah asam

etanoat. Asam asetat glasial merupakan nama trivial yang merujuk pada asam asetat

yang tidak bercampur air. Disebut demikian karena asam asetat bebas air membentuk

kristal mirip es pada 16.7°C. Singkatan yang paling sering digunakan, dan merupakat

singkatan resmi bagi asam asetat adalah AcOH atau HOAc dimana Ac berarti gugus

asetil, CH3−C(=O)−.

2. Proses Pembuatan

Asam asetat diproduksi baik secara sintetis maupun secara fermentasi bakteri.

Saat ini, produksi asam asetat melalui fermentasi hanya mencapai sekitar 10% dari

produksi dunia utamanya produksi cuka makanan. Aturan menetapkan bahwa cuka

yang digunakan dalam makanan harus berasal dari proses biologiskarena lebih aman

bagi kesehatan. Dari asam asetat yang diproduksi oleh industri kimia, 75%

diantaranya diproduksi melalui karbonilasi metanol. Sisanya dihasilkan melalui

19

metode-metode alternatif. Total produksi asam asetat di seluruh dunia diperkirakan 5

Mt/a (juta ton per tahun), setengahnya dihasilkan di Amerika Serikat. Produksi Eropa

sekitar 1 Mt/a dan 0,7 Mt/a dihasilkan di Jepang. Sekitar 1,5 Mt asam asetat

merupakan produk daur ulang setiap tahunnya, sehingga total pasar dunia menjadi

6,5 Mt/a. Dua produsen asam asetat terbesar adalah Celanese dan BP Chemicals.

Produsen utama lainnya adalah Millenium Chemicals, Sterling Chemicals, Samsung,

Eastman, dan Svensk Etanolkemi.

Proses sintesis asam asetat dapat dilakukan dalam beberapa teknik diantaranya;

karbonilasi methanol, oksidai etilena, dan oksidasi alkana. Karbonilasi methanol

merupakan teknik yang utama digunakan dalam industry pembuatan asam asetat.

Teknik ini dikembangkan pada tahun 1913, BASF menemukan bahwa metanol dapat

carbonylated untuk asam asetat. BASF memulai carbonylation pabrik metanol

pertama pada tahun 1960 menggunakan iodida kobalt sebagai katalis. Sintesis

berlangsung di sekitar 250oC dan pada tekanan sampai 10.000 psi. Pada tahun 1970-

an, Monsanto mengembangkan system katalis rhodium / iodide dan disempurnakan

pada tahun 1986 oleh BP Chemicals dengan menggunakan katalis iridium dengan

bantuan ruthenium yang dikembangkan lebih lanjut proses. rhodium-katalis metanol

proses carbonylation sangat selektif dan beroperasi di bawah tekanan reaksi ringan

(sekitar 500 psi). Sistem katalis iridium memiliki aktivitas lebih tinggi dibandingkan

dengan proses rhodium, dimana produk hasil samping lebih sedikit dan mampu

beroperasi kadar air yang rendah (kurang dari 5% untuk Cativa dibandingkan dengan

14-15% Proses Monsanto). Semua faktor ini menggabungkan untuk memungkinkan

perusahaan untuk meningkatkan kapasitas produksi mereka dengan biaya modal

yang relatif rendah.

20

Tahun 1980-an, Celanese mengembangkan teknologi AO eksklusif Plus (Asam

Pengoptimalan Plus), yang dapat meningkatkan proses Monsanto. Teknologi AO

Plus ini dapat meningkatkan stabilitas katalis rhodium dengan menambahkan iodida

anorganik (terutama litium iodida) dalam konsentrasi tinggi, yang memungkinkan

penurunan drastis konsentrasi air (kira-kira 4-5% air) dalam reactor.

Proses penggunaan carbonylation metanol masih berlanjut. Chiyoda baru-baru

ini mengembangkan proses asam asetat, Acetica, yang menggunakan katalis

heterogen didukung sistem dan reaktor kolom gelembung. Dilaporkan bahwa sistem

katalis yang didukung ini menghasilkan produktivitas yang tinggi, peningkatan

aktivitas rhodium, dan menghasilkan asam asetat lebih dari 99% dari metanol.

Proses Acetica dapat dioperasikan pada kadar air yang rendah dalam kisaran 3-8 wt

% dari cairan reaktor. Dalam reaktor kosentrasi hidrogen iodida diperkecil sehingga

kurang korosif. Penggunaan reaktor kolom gelembung mengurangi kebutuhan

tekanan tinggi yang diperlukan dengan mengaduk segel tangki reaktor. Fitur ini

memungkinkan kemurnian karbon monoksida karena tekanan rendah operasi dapat

ditingkatkan (sampai dengan 900 psi) untuk mempertahankan tekanan parsial karbon

monoksida. Dalam kebutuhan konsumsi, asam asetat diproduksi melalui teknik

fermentasi. Karena lebih aman dari segi kesehatan. Teknik ini sudah diketahui sejak

dahulu kala dalam pembuatan bir dari buah anggur.

3. Sifat-sifat asam asetat

Asam asetat yang jelas, cairan tak berwarna dengan rumus kimia C2H4O2.

Memiliki titik leleh 62,06°F (16.7°C) dan mendidih pada 244,4°F (118°C), kerapatan

1,049g/mL pada 25oC dan flash point 390C. Dalam konsentrasi tinggi,asam asetat

bersifat korosif, memiliki bau tajam dan dapat menyebabkan luka bakar pada kulit.

21

Atom hidrogen (H) pada gugus karboksil (−COOH) dalam asam karboksilat

seperti asam asetat dapat dilepaskan sebagai ion H+ (proton), sehingga memberikan

sifat asam. Asam asetat adalah asam lemah monoprotik dengan nilai pKa=4.8. Basa

konjugasinya adalah asetat (CH3COO−). Sebuah larutan 1.0 M asam asetat (kira-kira

sama dengan konsentrasi pada cuka rumah) memiliki pH sekitar 2.4.

Struktur kristal asam asetat menunjukkan bahwa molekul-molekul asam asetat

berpasangan membentuk dimer yang dihubungkan oleh ikatan hidrogen. Dimer juga

dapat dideteksi pada uap bersuhu 120°C. Dimer juga terjadi pada larutan encer di

dalam pelarut tak-berikatan-hidrogen, dan kadang-kadang pada cairan asam asetat

murni Dimer dirusak dengan adanya pelarut berikatan hidrogen (misalnya air).

Entalpi disosiasi dimer tersebut diperkirakan 65.0–66.0 kJ/mol, entropi disosiasi

sekitar 154–157 J mol–1 K–1.

Asam asetat bersifat korosif terhadap banyak logam seperti besi, magnesium,

dan seng, membentuk gas hidrogen dan garam-garam asetat (disebut logam asetat).

Logam asetat juga dapat diperoleh dengan reaksi asam asetat dengan suatu basa.

Contohnya adalah soda kue (Natrium bikarbonat) bereaksi dengan cuka. Hampir

semua garam asetat larut dengan baik dalam air. Contoh reaksi pembentukan garam

asetat:

Mg(s) + 2 CH3COOH(aq) → (CH3COO)2Mg(aq) + H2(g)

NaHCO3(s) + CH3COOH(aq) → CH3COONa(aq) + CO2(g) + H2O(l)

Asam asetat mengalami reaksi-reaksi asam karboksilat, misalnya menghasilkan

garam asetat bila bereaksi dengan alkali, menghasilkan logam etanoat bila bereaksi

dengan logam, dan menghasilkan logam etanoat, air dan karbondioksida bila

bereaksi dengan garam karbonat atau bikarbonat. Reaksi organik yang paling

22

terkenal dari asam asetat adalah pembentukan etanol melalui reduksi, pembentukan

turunan asam karboksilat seperti asetil klorida atau anhidrida asetat melalui substitusi

nukleofilik.

Nama sistematis Asam etanoat, Asam asetat

Nama alternatif Asam metanakarboksilat

Asetil hidroksida (AcOH)

Hidrogen asetat (HAc) Asam cuka

Rumus molekul CH3COOH

Massa molar 60.05 g/mol

Densitas dan fase 1.049 g cm−3, cairan 1.266 g cm−3, padatan

Titik lebur 16.5 °C (289.6 ± 0.5 K) (61.6 °F)

Titik didih 118.1 °C (391.2 ± 0.6 K) (244.5 °F)

Penampilan Cairan tak berwarna atau kristal

Keasaman (pKa) 4.76 pada 25°C

23

4. Kegunaan asam asetat

Asam asetat digunakan sebagai pereaksi kimia untuk menghasilkan berbagai

senyawa kimia. Sebagian besar (40-45%) dari asam asetat dunia digunakan sebagai

bahan untuk memproduksi monomer vinil asetat (vinyl acetate monomer, VAM).

Selain itu asam asetat juga digunakan dalam produksi anhidrida asetat dan juga ester.

Penggunaan asam asetat lainnya, termasuk penggunaan dalam cuka relatif kecil.

5. Keamanan

Asam asetat pekat bersifat korosif dan karena itu harus digunakan dengan

penuh hati-hati. Asam asetat dapat menyebabkan luka bakar, kerusakan mata

permanen, serta iritasi pada membran mukosa. Asam asetat pekat juga dapat terbakar

di laboratorium, namun dengan sulit. Ia menjadi mudah terbakar jika suhu ruang

melebihi 39°C (102°F), dan dapat membentuk campuran yang mudah meledak di

udara (ambang ledakan: 5.4%-16%).

Larutan asam asetat dengan konsentrasi lebih dari 25% harus ditangani di

lemari asam karena uapnya yang korosif dan berbau. Asam asetat encer, seperti pada

cuka, tidak berbahaya. Namun konsumsi asam asetat yang lebih pekat adalah

berbahaya bagi manusia maupun hewan. Hal itu dapat menyebabkan kerusakan pada

sistem pencernaan, dan perubahan yang mematikan pada keasaman darah.

24

Daftar Pustaka

Jones Jone H., The Cativa Process For The Manufacture Plant Of Acetic Acid Iridium Catalyst Improves Productivity In An Established Industrial Process. BP Chemicals Ltd., Hull Research &Technology Centre, Salt End, Hull HU12 8DS, U.K

Li Xuebing and Enrique Iglesia. The Synthesis of Acetic Acid from Ethane, Ethene, or Ethanol on Mo-V-Nb Oxide. Department of Chemical Engineering, University of California, Berkeley, CA 94720, USA

Roth J. F. The Production of Acetic Acid Rhodium Catalysed Carbonylation Of Methanol. Monsanto Co., St. Louis, Missouri

Shakhashiri. 2008. Acetic Acid & Acetic Anhydride. General Chemistry.

25