Aplikasi Proses Halogenasi di Industri

Tugas Proses Kimia LanjutNama : Nimas Agustina P.NIM : 011200316

Pembuatan TetrafluoroethyleneAplikasi Proses Halogenasi di Industri

Aplikasi Proses Halogenasi pada Pembuatan TetrafluoroethyleneA. PengertianTetrafluoroethylene (TFE) adalah senyawa kimia dengan rumus C2F4. Tetrafluoroethylene adalah alkena fluorocarbon sederhana. Spesies gas ini digunakan terutama dalam penyusunan industri polimer.

Tetrafluoroethylene memiliki sifat tidak berwarna, tidak berbau gas. Seperti semua fluorocarbons jenuh, Tetrafluoroethylene rentan terhadap serangan nukleofilik. Hal ini tidak stabil terhadap dekomposisi C dan CF4 dan rentan untuk membentuk peroksida peledak dalam kontak dengan udara.

Spesifikasi Tetrafluoroethylene

Tetrafluoroethylene

Names

IUPAC nametetrafluoroethene

Other namesperfluoroethyleneTFE

Identifiers

CAS Registry Number116-14-3

ChEBICHEBI:38866

ChEMBLChEMBL541730

ChemSpider8000

Jmol-3D imagesImage

KEGGC19299

PubChem8301

Properties

Molecular formulaC2F4

Molar mass100.02 g/mol

Density1.519 g/cm3at -76 C

Melting point142.5C (224.5F; 130.7K)

Boiling point76.3C (105.3F; 196.8K)

B. Keperluan industriTetrafluoroethylene biasanya dimanfaatkan untuk keperluan industri pada bentuk polimernya. Polimerisasi tetrafluoroethylene menghasilkan polytetrafluoroethylene (PTFE) polimer seperti Teflon dan Fluon. PTFE adalah salah satu dari dua resin fluorocarbon terdiri sepenuhnya dari fluor dan karbon. Resin lain terdiri murni dari karbon dan fluor adalah kopolimer TFE dengan kandungan 6-9% hexafluoropropene (HFP), yang dikenal sebagai FEP (fluorinated ethylene propylene copolymer). TFE juga digunakan dalam penyusunan berbagai kopolimer yang juga mencakup hidrogen dan / atau oksigen, termasuk fluoroplastics dan fluoroelastomers. Ciri khas fluoroplastics berbasis TFE termasuk ETFE, adalah yang bergantian adalah susunan kopolimer dengan etilena, dan PFA 1: 1, yang merupakan kopolimer acak mirip dengan FEP tetapi dengan sejumlah kecil perfluoroalkyl vinyl ether (PAVE) daripada HFP. DuPont (industri kimia di USA) menggunakan terutama perfluoro (methylvinylether), sedangkan Daikin (Perusahaan manufaktur di Jepang) menggunakan terutama perfluoro (propylvinylether) dalam pembuatan PFA. Ada banyak fluoropolymers lain yang mengandung TFE, tetapi biasanya tidak pada lebih dari 50% berat.

C. SintesisTFE dibuat dari kloroform. Chloroform ini flouride oleh reaksi dengan hidrogen fluorida untuk menghasilkan CHLORODIFLUOROMETHANE (R-22). Pirolisis CHLORODIFLUOROMETHANE (pada 550-750C) menghasilkan TFE, dengan difluorocarbene sebagai perantara.Mekanisme reaksi:CHCl3 + 2 HF CHClF2 + 2 HCl2 CHClF2 C2F4 + 2 HClSebaliknya reaksi polimerisasi - pirolisis vakum PTFE pada 650-700C (1,200-1,290F) dalam quartz vessel adalah sintesis TFE di laboratorium. PTFE polimer dipecah, dan pada tekanan di bawah 5 Torr (670 Pa) diperoleh C2F4. Pada tekanan tinggi campuran produk mengandung hexafluoropropylene dan octafluorocyclobutane.

Proses produksi ptfe ( teflon )

Gambar 1. Aplikasi reaksi adisi dalam pembuatan teflon

SINTESIS TFETFE dibuat dengan mencampurkan bahan- bahan fluorspar, asam klorida dan kloroform dalam sebuah ruang reaksi kimia (reaktor). Bahan- bahan tersebut dipanaskan pada suhu 1094-1652 F (590-900 C). Gas yang dihasilkan didinginkan dan disaring guna menghilangkan kotorannya.

POLIMERISASI PTFEReaktor diisi dengan air murni dan agen reaksi atau inisiator. TFE cair disalurkan ke dalam reaktor. TFE mulai terpolimerisasi. Pada tahap ini tejadi polimerisasi suspensi. PTFE yang dihasilkan membentuk butiran- butiran padat yang mengapung ke permukaan air. Reaksi kimia yang terjadi di dalam reaktor mengeluarkan panas, sehingga reaktor didinginkan oleh sirkulasi air dingin atau jaket pendingin. Kontrol otomatis menghentikan pasokan TFE setelah mencapai berat molekul tertentu. Air dalam reaktordikeluarkan, meninggalkan PTFE berserabut yang terlihat agak seperti parutan kelapa.Selanjutnya, PTFE dikeringkan dan dimasukkan ke penggilingan. Salah satu metodenya adalah mencampur bubuk PTFE dengan pelarut seperti aseton dan dialirkan dalam drum berputar. Butiran PTFE tetap bercampur, membentuk pelet kecil. Pelet dikeringkan dalam oven.Pelet PTFE dapat dicetak menjadi berbagai bentuk menggunakan berbagai teknik. Namun, PTFE dapat dipasarkan dalam jumlah besar apabila sudah dibentuk menjadi billet (silinder padat PTFE). Billet berukuran kira-kira setinggi 5 ft (1,5 m). Billet dapat dipotong menjadi lembaran atau blok yang lebih kecil, untuk cetakan lebih lanjut. Untuk membentuk billet tersebut, pelet PTFE dituangkan ke dalam cetakan baja silinder steel.Cetakan PTFE dipanaskan dalam oven sintering selama beberapa jam, hingga mencapai suhu sekitar 680 F (360 C). Kondisi ini adalah di atas titik leleh dari PTFE. Partikel PTFE menyatu dan materi menjadi seperti gel. Kemudian PTFE secara bertahap didinginkan. Billet didistribusikan pada pasaran, yang akan mengolahnya menjadi potongan-potongan kecil, untuk diproses lebih lanjut.PELAPISAN PTFE Panci untuk pembuatan teflon harus terbuat dari aluminium atau paduan aluminium. Pertama, panci dicuci dengan deterjen dan dibilas dengan air, untuk menghilangkan semua minyak. Kemudian panci dicelupkan dalam air hangat asam klorida dalam proses yang disebut etsa (Etching roughens permukaan logam). Kemudian panci dibilas dengan air dan direndam lagi dalam asam nitrat. Lalu dicuci kembali dengan air deionisasi dan dikeringkan.Pelapisan cairan dapat disemprotkan atau dikuaskan pada panci yang akan dilapisi PTFE. Lapisan biasanya diterapkan dalam sampai beberapa lapisan, lapisan pertama, kedua, ketiga dan seterusnya. Setelah lapisan pertama disemprotkan/ dikuaskan, panci dikeringkan selama beberapa menit, dan biasanya dimasukkan ke dalam oven konveksi. Kemudian lapisan berikutnya diterapkan, tanpa periode pengeringan di antara keduanya. Setelah semua lapisan diterapkan, panci dikeringkan dalam oven dan kemudian disinter. Sinter adalah pemanasan lambat yang juga digunakan untuk finishing billet. Jadi biasanya, oven memiliki dua zona. Pada zona pertama, panci dipanaskan perlahan-lahan ke suhu yang akan menguapkan air di dalam lapisan. Setelah air menguap, panci bergerak ke zona yang lebih panas, yang suhunya sekitar 800 F (425 C) selama sekitar lima menit. Kemudian terbentuk gel, gel ini yang dinamakan PTFE. Kemudian panci dibiarkan dingin. Setelah pendinginan, panci teflon siap untuk menuju tahap perakitan akhir, packaging dan pemasaran.

Gambar 2. Aplikasi PTFE untuk pelapisan penggorengan anti lengket

Gambar 3. Hasil molded PTFE

D. SafetyTFE adalah alkylating agent, meskipun sifatnya lemah dan juga karsinogenik. Senyawa ini terbaik sebaiknya diencerkan dengan gas inert, pemanasan lokal dapat memicu dekomposisi bahan peledak pada C dan CF4. Ketika bekerja dengan TFE, oksigen harus ditiadakan, karena oksigen dapat berperan sebagai katalis autopolymerization, yang dapat berlangsung dengan kekuatan besar.Bahaya ledakan juga dapat terjadi saat bekerja dengan TFE dari kompresi adiabatik. Jika ditekan, TFE dilewatkan ke dalam pipa pada tekanan rendah karena panas yang dihasilkan dari kompresi dapat untuk memicu dekomposisi bahan peledak pada TFE.Dalam industri, pipa memerah dengan nitrogen bertekanan, sebelum pengenalan TFE, baik untuk mengecualikan oksigen dan untuk menghindari kompresi adiabatik.

E. Daftar Pustaka1. http://en.wikipedia.org/wiki/Tetrafluoroethylene diakses pada 10 Maret 20152. http://en.wikipedia.org/wiki/Polytetrafluoroethylene diakses pada 10 Maret 20153. http://usahamart.wordpress.com/2012/02/23/membuat-teflon/ diakses pada 11 Maret 20154. Sulistyaningsih, Dian. DYAN_SULYS_T_-_ADISI.doc