Aplikasi atau Penerapan Termodinamika dalam Proses industri KimiaTermodinamika merupakan cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari hubungan antara panas dan bentuk energi lain (kerja). pada mulanya, perkembangan termodinamika ditujukan untuk meningkatkan efisiensi motor bakar, namun akhir-akhir ini termodinamika banyak dipelajari kembali karena adanya krisis energi dunia.Termodinamika sangat penting dalam kimia, sebab dengan menggunakan termodinamika kita dapat memperkirakan apakah suatu reaksi akan berlangsung atau tidak, dan apabila reaksi itu berlangsung, dapat di cari kondisi yang bagaimana supaya dapat di hasilkan produk yang maksimum.Thermodinamika adalah ilmu tentang energi, yang secara spesific membahas tentang hubungan antara energi panas dengan kerja. Sepertitelah diketahui bahwa energi didalam alam dapat terwujud dalam berbagai bentuk, selain energi panas dan kerja, yaitu energi kimia, energi listrik, energi nuklir, energi gelombang elektromagnit, energi akibat gaya magnit, dan lain-lain . Energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lain, baik secara alami maupun hasil rekayasa tehnologi. Selain itu energi di alam semesta bersifat kekal, tidak dapat dibangkitkan atau dihilangkan, yang terjadi adalah perubahan energi dari satu bentuk menjadi bentuk lain tanpa ada pengurangan atau penambahan. Prinsip ini disebut sebagai prinsip konservasi atau kekekalan energi. Prinsip thermodinamika tersebut sebenarnya telah terjadi secara alami dalam kehidupan sehari-hari. Bumi setiap hari menerima energi gelombang elektromagnetik dari matahari, dan dibumi energi tersebut berubah menjadi energi panas, energi angin, gelombang laut, proses pertumbuhan berbagai tumbuh-tumbuhan dan banyak proses alam lainnya. Proses didalam diri manusia juga merupakan proses konversi energi yang kompleks, dari input energi kimia dalam maka nan menjadi energi gerak berupa segala kegiatan fisik manusia, dan energi yang sangat bernilai yaitu energi pikiran kita. Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, maka prinsip alamiah dalam berbagai proses thermodinamika direkayasa menjadi berbagai bentuk Mekanisme untuk membantu Manusia dalam menjalankan kegiatannya. Mesin-mesin transportasi darat, laut, maupun udara merupakan contoh yang sangat kita kenal dari mesin konversi energi, yang merubah energi kimia dalam bahan bakar atau sumber energi lain menjadi energi mekanis dalam bentuk gerak atau perpindahan diatas permukaan bumi, bahkan sampai di luar angkasa. Pabrik-pabrik dapat memproduksi berbagai jenis barang, digerakkan oleh mesin pembangkit energi listrik yang menggunakan prinsip konversi energi panas dan kerja. Untuk kenyamanan hidup, kita memanfaatkan mesin air conditioning, mesin pemanas, dan refrigerators yang menggunakan prinsip dasar thermodinamila. Aplikasi thermodinamika yang begitu luas dimungkinkan karena perkembangan ilmu thermodinamika sejak abad 17 yang dipelopori dengan penemuan mesin uap di Inggris, dan diikuti oleh para ilmuwan thermodinamika seperti Willian Rankine, Rudolph Clausius, dan Lord Kelvin pada abad ke 19.Sifat utama termodinamika adalah keumuman hukum-hukum dasarnya, Berikut adalah penjelasan Hukum-hukum termodinamika :1. Hukum awal (Hukum 0 Termodinamika), hukum ini menyatakan bahwa apabila dua buah benda yang berada didalam kesetimbangan thermal digabungkan dengan sebuah benda lain,maka ketiga-tiganya berada dalam kesetimbangan thermal.Contoh : Ketika 3 Reaktor yang mengalami proses reaksi eksotermis, kemudian di dinginkan dengan cooling tower(Air Pendingin), maka pada waktu tertentu tercapailah kesetimbangan thermal antara 3 Reaktor yang berlangsung dengan proses reaksi eksotermis thp Cooling Tower (Air pendingin Reaktor)

2. Hukum Pertama Termodinamika, Hukum termodinamika pertama berbunyi Energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan tetapi dapat dikonversi dari suatu bentu ke bentuk yang lain.Hukum pertama adalah prinsip kekekalan energi yang memasukan kalor sebagai model perpindahan energi.Menurut hukum pertama,energi didalam suatu benda dapat ditingkatkan dengan cara menambahkan kalor ke benda atau dengan melakukan usaha pada benda.Hukum pertama tidak membatasi arah perpindahan kalor yang dapat terjadi. Aplikasi : Mesin-mesin pembangkit energi dan pengguna energi. Semuanya hanya mentransfer dengan berbagai cara, misal : PLTU, PLTA dll

3. Kukum Termodinamika Kedua, Termodinamika hukum kedua terkait dengan entropi. Entropi adalah tingkat keacakan energi. Hukum ini menyatakan bahwa total entropi dari suatu sistem termodinamika terisolasi cenderung untuk meningkatkan waktu,mendekati nilai maksimumnya.Aplikasi : kulkas harus mempunyai pembuang panas dibelakangnya, yang suhunya lebih tinggi dari udara sekitar. Karena jika tidak panas dari isi kulkas tidak bisa terbuang keluar.

4. Hukum Termodinamika Ketiga, Hukum termodinamika ketiga terkait dengan temperatur nol absolut.Hukum ini menyatakan bahwa pada saat suatu sistem mencapai temperatur nol absolut,semua proses akan berhenti da entropi sistem akan mendekati nilai minimum.Hukum ini juga menyatakan bahwa entropi benda berstruktur kristal sempurna pada temperatur nol absolut bernilai nol.Aplikasi : kebanyakan logam bisa menjadi superkonduktor pada suhu yang sangat rendah,karena tidak banyak acakan gerakan kinetik dalam skala mokuler yang mengganggu aliran elektron. Reaksi Eksoterm dan Endoterma. Reaksi Eksoterm adalah reaksi yang berlangsung dengan disertai perpindahan kalor dari sitem ke lingkungan. Pada reaski eksoterm energi dibebaskan, sehingga entalpi sistem berkurang dan perubahan entalpi bertambah negatif. Pada reaksi eksoterm, lingkungan menerima kalor sehingga terasa panas. Pada Proses Industri biasanya reaktor digunakan cooling tower (Air pendingin Reaktor yang gunanya sebagai penstabilan temperatur reaktor agar tidak over heat) . Contoh reaksi eksoterm adalah pembakaran.b. Reaksi Endoterm adalah reaksi yang berlangsung dengan disertai perpindahan kalor dari lingkungan ke sistem. Pada reaksi endoterm diperlukan energi panas, sehingga perubahan entalpi sistem bertambah dan perubahan entalpi bertanda positif. Pada reaksi endoterm, lingkungan mengalami pengurangan kalor, sehingga suhu lingkungan turun. Contoh reaksi endoterm adalah reaksi antara barium hidroksida (Ba(OH)2) dan kristal Amonium Klorida (NH4Cl) dengan beberapa tetes air. Jika dilakukan pada tabung reaksi atau reaktor bagian dasar tabung atau reaktor akan terasa dingin karena sistem menyerap kalor dari lingkungan.

Cooling Tower (Air pendingin Reaktor)Kegunaan air dalam proses industri sangat banyak sekali, selain sebagai air baku pada industri air minum dan pemutar turbin pada pembangkit tenaga listrik, juga sebagai alat bantu utama dalam kerja pada proses proses industri. Selain itu juga air digunakan sebagai sarana pembersihan ( cleaning ) baik itu cleaning area atau alat alat produksi yang tidak memerlukan air dengan perlakuan khusus atau cleaning dengan menggunakan air dengan kualitas dan prasyarat tertentu yang membutuhkan sterilisasi dan ketelitian yang tinggi. Dalam hal ini pembahasan difokuskan pada air sebagai penghasil energi kalor dan sebagai penyerap energi kalor ( pendingin ) dalam industri pada umumnya, yaitu apabila Reaktor tersebut berlangsung dengan proses Eksotermis, Air pendingin ini bekerja untuk menstabilkan suhu atau menjaga suhu agar tidak Over Heat, yaitu menjaga suhu tetap pada temperatur yang diinginkan.

A. Air umpan boilerBoiller adalah tungku dalam berbagai bentuk dan ukuran yang digunakan untuk menghasilkan uap lewat penguapan air untuk dipakai pada pembangkit tenaga listrik lewat turbin, proses kimia, dan pemanasan dalam produksi.Sistem kerjanya yaitu air diubah menjadi uap. Panas disalurkan ke air dalam boiler, dan uap yang dihasilkan terus menerus. Feed water boiler dikirim ke boiler untuk menggantikan uap yang hilang. Saat uap meninggalkan air boiler, partikel padat yang terlarut semula dalam feed water boiler tertinggal.Partikel padat yang tertinggal menjadi makin terkonsentrasi, dan pada saatnya mencapai suatu level dimana konsentrasi lebih lanjut akan menyebabkan kerak atau endapan untuk membentuk pada logam boiler.B. Air pendingin dan sirkulasi sebagai Cooling tower dan Chiller Colling tower atau menara pendingin adalah suatu sistem pendinginan dengan prinsip air yang disirkulasikan. Air dipakai sebagai medium pendingin, misalnya pendingin condenser, AC, diesel generator ataupun mesin mesin lainnya.Jika air mendinginkan suatu unit mesin maka hal ini akan berakibat air pendingin tersebut akan naik temperaturnya, misalnya air dengan temperature awal ( T1 ) setelah digunakan untuk mendinginkan mesin maka temperaturnya berubah menjadi ( T2 ). Disini fungsi cooling tower adalah untuk mendinginkan kembali T2 menjadi T1 dengan blower / fan dengan bantuan angin. Demikian proses tersebut berulang secara terus menerus.Sedangkan pada chiller temperature yang dibutuhkan relative lebih rendah dibandingkan penggunaan Colling tower.Beda antara cooling dan chiller adalah pada sistem yang digunakan. Maksudnya, bila cooling adalah sistem terbuka sedangkan pada chiller adalah sistem tertutup sehingga proses penguapan lebih rendah dibandingkan dengan sistem terbuka.Sistem air cooling dapat dikategorikan dua tipe dasar, sebagai berikut :1. Sistem air cooling satu aliranSistem air cooling satu arah adalah satu diantara aliran air yang hanya melewati satu kali penukar panas. Dan lalu dibuang kepembuangan atau tempat laindalam proses.Sistem tipe ini mempergunakan banyak volume air. Tidak ada penguapan dan mineral yang terkandung didalam air masuk dan keluar penukar panas. Sistem air cooling satu arah biasa digunakan pada terminal tenaga besar dalam situasi tertutup dari air laut atau air sungai dimana persediaan air cukup tinggi.2. Sistem air cooling sirkulasiPada sistem sirkulasi terbuka ini, air secara berkesinambungan bersikulasi melewati peralatan yang akan didinginkan dan menyambung secara seri. Transfer panas dari peralatan ke air, dan menyebabkan terjadinya penguapan ke udara. Penguapan menambah konsentrasi dan padatan mineral dalam air dan ini adalah efek kombinasi dari penguapan dan endapan, yang merupakan konstribusi dari banyak masalah dalam pengolahan dengan sistem sirkulasi terbuka.Pada peristiwa sirkulasi air ini, akan terjadi proses proses sebagai berikut :a. Pendinginan air cooling tower adakah atas dasar penguapan ( Evaporasi )Pada peristiwa fisika dikenal prinsip jumlah kalor yang diterima = jumlah kalor yang dilepaskan . Kalor untuk melakukan pendinginan dari T2 menjadi T1 sama dengan kalor penguapan atau dengan kata lain air tersebut menjadi dingin dikarenakan sebagian dari air tersebut menguap.Untuk cooling tower, besarnya penguapan dapat dihitung bila diketahui kapasitas pompa sirkulasi ( m3/jam )b. Pada air Cooling tower terjadi pemekatan Garam.Dengan adanya penguapan maka lama kelamaan seluruh mineral yang tidak dapat menguap akan berkumpul sehingga terjadi pemekatan. Dengan banyaknya mineral yang terkandung pada air Cooling tower perlu dilakukan proses Bleed Off dan penambahan air make up. Air yang menguap adalah air yang murni bebas dari garam garam mineral dengan konsentrasi = 0. Pada cooling tower dapat diketahui siklus air pada unit cooling tower adalah dengan cara :Dengan rumusCycle = Tower water chlorideMake up water chlorideTanpa menggunakan parameter khlorida, siklus dapat diketahui dengan membaca konduktivity, yaitu dengan membandingkan konduktivity air tower dengan konduktivity air make up.Sistem, Proses dan Siklus TermodinamikaSuatu sistem thermodinamika adalah sustu masa atau daerah yang dipilih, untuk dijadikan obyek analisis. Daerah sekitar sistem tersebut disebut sebagai lingkungan. Batas antara sistem dengan lingkungannya disebut batas sistem (boundary), seperti terlihat pada Gambar 1.1. Dalam aplikasinya batas sistem nerupakan bagian dari sistem maupun lingkungannya, dan dapat tetap atau dapat berubah posisi atau bergerak.

SISTEM TERMODINAMIKA BATAS SISTEM

LINGKUNGANGambar 1.1. Skema sistem thermodinamikaDalamTermodinamika ada dua jenis sistem, yaitu sistem tertutup dan sistem terbuka. Dalam sistem tertutup masa dari sistem yang dianalisis tetap dan tidak ada masa keluar dari sistem atau masuk kedalam sistem, tetapi volumenya bisa berubah. Yang dapat-keluar masuk sistem tertutup adalah energi dalam bentuk panas atau kerja. Contoh sistem tertutup adalah suatu balon udara yang dipanaskan, dimana masa udara didalam balon tetap, tetapi volumenya berubah, dan energi panas masuk kedalam masa udara didalam balon. Dalam sistem terbuka, energi dan masa dapat kelua r sistem atau masuk kedalam sistem melewati batas sistem. Sebagian besar mesin-mesin konversi energi adalah sistem terbuka. Sistem mesin motor bakar adalah ruang didalam silinder mesin, dimana campuran bahan bahan bakar dan udara masuk kedalam silinder, dan gas buang keluar sistem melalui knalpot. Turbin gas, turbin uap, pesawat jet dan lain-lain adalah merupakan sistem thermodinamika terbuka, karena secara simultan ada energi dan masa keluar-masuk sistem tersebut. Karakteristik yang menentukan sifat dari sistem disebut property dari sistem, seperti tekanan P, temperatur T, volume V, masa m, viskositas, konduksi panas, dan lain-lain. Selain itu ada juga property yang disefinisikan dari property yang lainnya seperti, berat jenis, volume spesifik, panas jenis, dan lain-lain. Suatu sistem dapat berada pada suatu kondisi yang tidakberubah, apabila masing-masing jenis property sistem tersebut dapat diukur pada semua bagiannya dan tidak berbeda nilainya. Kondisi tersebut disebut sebagai keadaan (state) tertentu dari sistem, dimana sistem mempunyai nilai property yang tetap. Apabila property nya berubah, maka keadaan sistem tersebut disebut mengalami perubahan keadaan. Suatu sistem yang tidak mengalami perubahan keadaan disebut sistem dalam keadaan seimbnag (equilibrium ). Keadaan 2 Lintasan proses Keadaan 1 Gambar 1.2. Proses dari keadaan 1 ke keadaan 2

Perubahan sistem thermodinamika dari keadaan seimbang satu menjadi keadaan seimbang lain disebut proses, dan rangkaian keadaan diantara keadaan awal dan akhir disebut linasan proses seperti terlihat pada Gambar 1.2. Tergantung dari jenis prosesnya, maka keadaan 2 dapat dicapai dari Keadaan 1 melalui berbagai lintasan yang berbeda. Perpindahan energi pada Mesin Kalor atau ReaktorPerpindahan energi dari Mesin Kalor termasuk Aplikasi dari ilmu Termodinamika, karena membahas tentang sistem, lingkungan, dan kerja. Dalam hal ini spesifiknya adalah suhu. Sebelum alat yang digunakan untuk memanfaatkan kalor melakukan kerja, para ilmuan berlomba-lomba untuk membuat suatu alat atau mesin perpindahan energi, alat tersebut baru ditemukan pada tahun 1700. Alat yang dimaksud adalah mesin uap. Mesin uap pertama kali digunakan untuk memompa air keluar dari tambang batu bara. Perlu diketahui bahwa penggunaan mesin uap pertama terjadi sebelum para ilmuwan mengetahui bahwa kalor sebenarnya merupakan energi yang berpindah akibat adanya perbedaan suhu (hukum pertama termodinamika belum dirumuskan). Penggunaan mesin uap waktu itu mungkin didasarkan pada pengalaman sehari-hari yang menunjukkan bahwa uap bisa menggerakkan sesuatu (misalnya uap air menendang-nendang tutup panci). Mesin uap termasuk mesin kalor (mesin kalor = alat yang mengubah kalor menjadi energi mekanik). Sekarang mesin uap digunakan untuk membangkitkan energi listrik, biasa dalam proses industri sangat diperlukan.Gagasan dasar dibalik penggunaan mesin kalor adalah bahwa kalor bisa diubah menjadi energi mekanik hanya jika kalor dibiarkan mengalir dari tempat bersuhu tinggi menuju tempat bersuhu rendah. Selama proses ini, sebagian kalor diubah menjadi energi mekanik (sebagian kalor digunakan untuk melakukan kerja), sebagian kalor dibuang pada tempat yang bersuhu rendah. Proses perubahan bentuk energi dan perpindahan energi pada mesin kalor tampak seperti diagram di bawah.

Suhu tinggi (TH) dan suhu rendah (TL) dikenal juga dengan julukan suhu operasi mesin (suhu = temperatur). Kalor yang mengalir dari tempat bersuhu tinggi diberi simbol QH, sedangkan kalor yang dibuang ke tempat bersuhu rendah diberi simbol QL. Ketika mengalir dari tempat bersuhu tinggi menuju tempat bersuhu rendah, sebagian QH diubah menjadi energi mekanik (digunakan untuk melakukan kerja/W), sebagian lagi dibuang sebagai QL. Sebenarnya kita sangat mengharapkan bahwa semua QH bisa diubah menjadi W, tapi pengalaman sehari-hari menunjukkan bahwa hal tersebut tidak mungkin terjadi. Selalu saja ada kalor yang terbuang. Dengan demikian, berdasarkan kekekalan energi, bisa disimpulkan bahwa QH = W + QL.Jika kalor hanya mengalir sekali saja maka kerja yang dilakukan mesin kalor juga hanya sekali saja (energi mekanik yang dihasilkan sangat sedikit). Dengan demikian mesin kalor tersebut tidak bisa kita manfaatkan secara optimal. Mesin kalor bisa dimanfaatkan secara optimal jika ia melakukan kerja secara terus menerus. Dengan kata lain, stok energi mekanik yang dihasilkan mesin kalor cukup banyak sehingga bisa digunakan untuk menggerakkan sesuatu.PRINSIP KESETIMBANGAN KIMIAPada umumnya reaksi-reaksi kimia tersebut berlangsung dalam arah bolak-balik (reversible), dan hanya sebagian kecil saja yang berlangsung satu arah. Pada awal proses bolak-balik, reaksi berlangsung ke arah pembentukan produk, segera setelah terbentuk molekul produk maka terjadi reaksi sebaliknya, yaitu pembentukan molekul reaktan dari molekul produk. Ketika laju reaksi ke kanan dan ke kiri sama dan konsentrasi reaktan dan produk tidak berubah maka kesetimbangan reaksi tercapai.Ketika suatu reaksi kimia berlangsung, laju reaksi dan konsentrasi pereaksipun berkurang. Beberapa waktu kemudian reaksi dapat berkesudahan, artinya semua pereaksi habis bereaksi. Namun banyak reaksi tidak berkesudahan dan pada seperangkat kondisi tertentu, konsentrasi pereaksi dan produk reaksi menjadi tetap. Reaksi yang demikian disebut reaksi reversibel dan mencapai kesetimbangan. Padareaksi semacam ini produk reaksi yang terjadi akan bereaksi membentuk kembali pereaksi. ketika reaksi berlangsung laju reaksi ke depan (ke kanan), sedangkan laju reaksi sebaliknya kebelakang (ke kiri) bertambah, sebab konsentrasi pereaksi berkurang dan konsentrasi produk reaksi semakin bertambah.Pada umumnya suatu reaksi kimia yang berlangsung spontan akan terus berlangsung sampai dicapai keadaan kesetimbangan dinamis. Berbagai hasil percobaan menunjukkan bahwa dalam suatu reaks kimia, perubahan reaktan menjadi produk pada umumnya tidak sempurna, meskipun reaksi dilakukan dalam waktu yang relatif lama. Umumnya pada permulaan reaksi berlangsung, reaktan mempunyai laju reaksi tertentu. Kemudian setelah reaksi berlangsung konsentrasi akan semakin berkurang sampai akhirnya menjadi konstan. Keadaan kesetimbangan dinamis akan dicapai apabila dua proses yang berlawanan arah berlangsung dengan laju reaksi yang sama dan konsentrasi tidak lagi mengalami perubahan atau tidak ada gangguan dari luar. Sebagai contoh reaksi pembuatan amonia dengan persamaan reaksi kesetimbangan berikut ini :N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) H = -92,4KjPergeseran kesetimbangan dapat terjadi jika pada sistem kesetimbangan diberikan aksi, maka sistem akan berubah sedemikian rupa sehingga pengaruh aksi tadi diupayakan sekecil mungkin. Aksi-aksi yang dapat mempengaruhi terjadinya pergeseraan kesetimbangan antara lain perubahan konsentrasi, perubahan volume, perubahan tekanan, perubahan jumlah mol, perubahan temperatur. Untuk memperjelas tentang terjadinya pergeseran kesetimbangan dapat dilakukan dengan menggunakan azas Le Chatelier. Dengan menggunakan azas Le Chatelier kita dapat memperkirakan arah pergeseran kesetimbangan jika ada pengaruh dari luar sistem. Faktor-faktor yang mempengaruhi pergeseran kesetimbangan dapat dijelaskan sebagai berikut :1. Pengaruh temperaturSesuai dengan azas Le Chatelier, jika suhu atau temperatur suatu sistem kesetimbangan dinaikkan, maka reaksi sistem menurunkan temperatur, kesetimbangan akan bergeser ke pihak reaksi yang menyerap kalor (ke pihak reaksi endoterm). Sebaliknya jika suhu diturunkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke pihak reaksi eksoterm.2. Pengaruh konsentrasiSesuai dengan azas Le Chatelier (Reaksi = aksi) , jika konsentrasi salah satu komponen tersebut diperbesar, maka reaksi sistem akan mengurangi komponen tersebut. Sebaliknya, jika konsentrasi salah satu komponen diperkecil, maka reaksi sistem adalah menambah komponen itu. Oleh karena itu, pengaruh konsentrasi terhadap kesetimbangan.3. Pengaruh tekanan dan volumePenambahan tekanan dengan cara memperkecil volume akan memperbesar konsentrasi semua komponen. Sesuai dengan azas Le Chatelier, maka sistem akan bereaksi dengan mengurangi tekanan. Sebagaimana anda ketahui, tekanan gas bergantung pada jumlah molekul dan tidak bergantung pada jenis gas. Oleh karena itu untuk mengurangi tekanan maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah yang jumlah koefisiennya lebih kecil. Sebaliknya jika tekanan dikurangi dengan cara memperbesar volume, maka sistem akan bereaksi dengan menambah tekanan dengan cara menambah jumlah molekul. Reaksi akan bergeser ke arah yang jumlah koefisiennya lebih besar.Aplikasi Prinsip Kesetimbangan Pada Pembuatan Amoniak (NH3)Dasar teori pembuatan amonia dari nitrogen dan hydrogen ditemukan oleh Fritz Haber (1908), seorang ahli kimia dari Jerman. Sedangkan proses industri pembuatan amonia untuk produksi secara besar-besaran ditemukan oleh Carl Bosch, seorang insinyur kimia juga dari Jerman. Persamaan termokimia reaksi sintesis amonia adalah :N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) H = -92,4Kj Pada 25oC : Kp = 6,2x105Berdasarkan prinsip kesetimbangan kondisi yang menguntungkan untuk ketuntasan reaksi ke kanan (pembentukanNH3) adalah suhu rendah dan tekanan tinggi. Akan tetapi, reaksi tersebut berlangsung sangat lambat pada suhu rendah, bahkan pada suhu 500oC sekalipun. Dipihak lain, karena reaksi ke kanan eksoterm, penambahan suhu akan mengurangi rendemen. Proses Haber-Bosch semula dilangsungkan pada suhu sekitar 500oC dan tekanan sekitar 150-350 atm dengan katalisator, yaitu serbuk besi dicampur dengan Al2O3, MgO, CaO, dan K2O. Reaksi kekanan pada pembuatan amonia adalah reaksi eksoterm. Reaksi eksoterm lebih baik jika suhu diturunkan, tetapi jika suhu diturunkan maka reaksi berjalan sangat lambat . Amonia punya berat molekul 17,03. Amonia ditekanan atmosfer fasanya gas. Titik didih Amonia 33,35 oC, titik bekunya 77,7 oC, temperatur & tekanan kritiknya 133 oC & 1657 psi. Entalpi pembentukan (H), kkal/mol NH3(g) pada 0oC, -9,368; 25 oC, -11,04. Pada proses sintesis pd suhu 700-1000oF, akan dilepaskan panas sebesar 13 kkal/mol. Kondisi optimum untuk dapat bereaksi dengan suhu 400- 600oC, dengan tekanan 150-300 atm. Kondisi optimum pembuatan amonia (NH3) dapat digambarkan pada tabel berikut :Tabel : Kondisi Optimum Pembuatan NH3NoFaktorReaksi : N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) H= -924 kJKondisi Optimum

1.Suhu1. Reaksi bersifat eksoterm2. Suhu rendah akan menggeser kesetimbangan kekanan.3. Kendala:Reaksi berjalan lambat400-600oC

2.Tekanan1. Jumlah mol pereaksi lebih besar dibanding dengan jumlah mol produk.2. Memperbesar tekanan akan menggeser kesetimbangan kekanan.3. Kendala Tekanan sistem dibatasi oleh kemampuan alat dan faktor keselamatan.150-300 atm

3.KonsentrasiPengambilan NH3 secara terus menerus akan menggeser kesetimbangan kearah kanan _

4.KatalisKatalis tidak menggeser kesetimbangan kekanan, tetapi mempercepat laju reaksi secara keseluruhanFe dengan campuran Al2O3 KOH dan garam lainnya

Pengaruh katalis pada sistem kesetimbangan adalah dapat mempercepat terjadinya reaksi kekanan atau kekiri, keadaan kesetimbangan akan tercapai lebih cepat tetapi katalis tidak mengubah jumlah kesetimbangan dari spesies-spesies yang bereaksi atau dengan kata lain katalis tidak mengubah nilai numeris dalam tetapan kesetimbangan. Peranan katalis adalah mengubah mekanisme reaksi kimia agar cepat tercapai suatu produk. Katalis yang dipergunakan untuk mempercepat reaksi memberikan mekanisme suatu reaksi yang lebih rendah dibandingkan reaksi yang tanpa katalis. Dengan energi aktivasi lebih rendah menyebabkan maka lebih banyak partikel yang memiliki energi kinetik yang cukup untuk mengatasi halangan energi aktivasi sehingga jumlah tumbukan efektif akan bertambah sehingga laju meningkat.

Daftar Pustaka1. Harahap. Zulkifli. 1987. Applications of Thermodinamics, Jilid 1 Second Edition. Jakarta: ERLANGGA.2. Harahap. Zulkifli. 1987. Applications of Thermodinamics, Jilid 2 Second Edition. Jakarta: ERLANGGA.3. www.google.com4. Mumin. Jusuf. 1985. Diktat Termodinamika Teknik. Bandung : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Bandung.