Asam Nitrat Dari ammonia
-
Upload
endah-dahya -
Category
Documents
-
view
548 -
download
24
description
Transcript of Asam Nitrat Dari ammonia
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Perkembangan teknologi menuntut manusia untuk dapat memenuhi kebutuhan
hidupnya dengan cara yang mudah, cepat, dan murah. Sebagai masyarakat dan negara
yang sedang berkembang, Indonesia menuju era industrialisasi. Untuk memenuhi
kebutuhan masyarakat secara mandiri, perlu pengembangan sektor industri, khususnya
industri kimia dasar, setengah jadi (intermediate), dan bahan jadi. Salah satu industri
tersebut adalah industri asam nitrat.
Asam Nitrat merupakan bahan kimia dasar yang banyak dipakai dalam industri
amonium nitrat, bahan peledak, pembuatan bahan organik sintesis, seperti zat warna,
obat-obatan, cellulosa nitrat, dan sebagainya. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut di
atas, Indonesia selain sudah memproduksi sendiri juga mengimpor dari luar negeri.
Melihat hal tersebut maka kebutuhan asam nitrat dalam negeri semakin meningkat dari
tahun ke tahun.
Gambar I.1 Asam Nitrat
Senyawa nitrat banyak terdapat di alam dalam bentuk garam-garam nitrat. Asam ini
diperkirakan berasal dari mineral sodium nitrat (NaNO3). Sejak dahulu, asam nitrat
(aquafortis) dipakai untuk memisahkan emas dari perak, serta untuk melarutkan logam-
logam dasar. Pada tahap perkembangannya asam nitrat (HNO3) digunakan terutama (80%)
sebagai bahan baku dalam pembuatan ammonium nitrate yang selanjutnya digunakan untuk
pembuatan calcium nitrate, calcium ammonium nitrate, urea ammonium nitrate solution,
I-1
dan ammonium sulphate nitrate. Amonium nitrat dihasilkan dengan mereaksikan asam
nitrat dengan amonia. Asam nitrat dengan kadar kurang lebih 60 % berat cukup untuk
memenuhi kebutuhan ini. Sektor pertanian merupakan sektor terbesar yang
mengkonsumsi asam nitrat dengan kadar tersebut. Di samping itu, asam nitrat diperlukan
pula untuk pembuatan butiran amonium nitrat berpori (porous ammonium nitrate prill)
sebagai komponen bahan peledak.
Di lain pihak, asam nitrat (20%) juga digunakan untuk membuat pupuk campuran
dengan bantuan fosfat, sebagai pelarut dalam industri electroplating, dan digunakan
secara meluas sebagai reaktan yang cukup penting dalam laboratorium kimia sebagai di
dalam pembuatan Nitro Benzene, dan Dinitro Toluene. Dengan meningkatnya keperluan
asam nitrat pada berbagai bidang industri, maka produksi HNO3 secara industri dalam
skala kecil sampai besar tidak dapat ditangguhkan lagi.
Dilihat dari fungsi atau kegunaannya yang beragam, dapat disimpulkan bahwa
kebutuhan atau kegunaanya yang beragam, maka dapat disimpulkan bahwa kebutuhan
akan Asam Nitrat akan semakin meningkat, sehingga pendirian pabrik Asam Nitrat
merupakan alternatif yang baik, selain untuk memenuhi kebutuhan pasar dalam negeri
juga dapat membuka lapangan kerja baru dan dapat meningkatkan devisa negara.
Negara-negara yang sedang menuju era industrialisasi tidak dapat lepas dari peranan
asam nitrat ini.
I.2 Produksi Bahan Baku
Bahan baku asam nitrat adalah ammonia dan udara. Bahan baku ammonia ini
didapat dari PT. Petrokimia Gresik. Sedangkan bahan baku oksigen didapat dari
atmosfer. Sehingga bahan baku dapat diperoleh dari dalam negeri.
I.3 Marketing Aspek
I.3.1 Perkembangan Produksi
Perkembangan produksi asam nitrat di Indonesia terus mengalami peningkatan. PT.
Multi Nitrotama Kimia merupakan produsen tunggal yang memproduksi asam nitrat 60
% berat dan berlokasi di Cikampek, Jawa Barat.
Dibawah ini perkembangan produksi asam nitrat di Indonesia.
I-2
Tabel I.1 Produksi Asam Nitrat Indonesia Tahun 2000-2010
Tahun Produksi (Ton/Tahun)
2000 27208
2001 27260
2002 31503
2003 29994
2004 32097
2005 32373
2006 33579,4
2007 34830,6
2008 36128,5
2009 37474,8
2010 38871,3
Produksi asam nitrat Indonesia dalam lima tahun terakhir ini secara keseluruhan
meningkat dengan laju 3,726 % per tahun. Pada tahun 2002 produksi asam nitrat ini
telah mencapai 31.503 ton. Sedangkan pada tahun 2003 tidak terjadi peningkatan
produksi tetapi penurunan jumlah produksi. Hal ini dikarenakan ketidakmenentuan
perekonomian di Indonesia. Meskipun demikian dapat dipastikan bahwa kebutuhan asam
nitrat tiap tahunnya terus meningkat dengan berkembangnya industri pertambangan di
Indonesia.
I-3
I.3.2. Perkembangan Impor
Meskipun asam nitrat sudah dapat diproduksi di dalam negeri tetapi sebagian asam
nitrat masih di impor dari luar negeri. Di bawah ini dapat dilihat tabel perkembangan
impor asam nitrat.
Tabel I.2 Impor Asam Nitrat Indonesia Tahun 2000-2010
Tahun Impor (Ton/Tahun)
2000 9118,5
2001 6166,8
2002 5430,6
2003 5792,2
2004 6056,1
2005 4993,5
2006 4572,1
2007 4186,2
2008 3832,9
2009 3509,4
2010 3213,2
Asam nitrat telah diproduksi di Indonesia namun hingga sekarang Indonesia masih
melakukan impor dari berbagai negara dengan volume dalam beberapa tahun terakhir
menurun. Berikut ini dapat dilihat pada gambar dari tabel data Impor Asam Nitrat hingga
tahun 2010. Negara-negara pemasok asam nitrat tersebut diantaranya adalah Belgia,
Korea, Cina, Jerman, Australia, Belanda, Thailand, Amerika Serikat, Jepang, Malaysia,
Perancis, dan Arab Saudi.
I.3.3. Perkembangan Konsumsi
Konsumsi asam nitrat untuk keperluan dalam negeri secara sederhana dapat
dihitung dengan asumsi konsumsi asam nitrat pada tahun 2000 sampai dengan tahun
2010 adalah balance dengan melalui pengurangan jumlah produksi pada tahun yang
bersangkutan dengan ekspor kemudian ditambah jumlah impor. Dari perhitungan
tersebut diketahui konsumsi asam nitrat di Indonesia, seperti
yang terlihat dalam tabel berikut.
I-4
Tabel I.3 Konsumsi Asam nitrat Indonesia Tahun 2000-2010
Tahun Konsumsi (Ton/Tahun)
2000 36232
2001 33834
2002 34892
2003 35836
2004 37937
2005 37349
2006 37612,8
2007 37878,3
2008 38145,6
2009 38414,8
2010 38685,9
I.3.4. Penentuan Kapasitas Produksi
Tahun
Supply Demand
Produksi
(Ton/Tahun)
Impor
(Ton/Tahun)
Jumlah
(Ton/Tahun)
Konsumsi
(Ton/Tahun)
2000 36232 9118,5 45350.5 36232
2001 33834 6166,8 40000.8 33834
2002 34892 5430,6 40322.6 34892
2003 35836 5792,2 41628.2 35836
2004 37937 6056,1 43993.1 37937
2005 37349 4993,5 42342.5 37349
2006 37612,8 4572,1 42184.9 37612,8
2007 37878,3 4186,2 42064.5 37878,3
2008 38145,6 3832,9 41978.5 38145,6
2009 38414,8 3509,4 41924.2 38414,8
2010 38685,9 3213,2 41899.1 38685,9
I-5
Dari data yang telah didapatkan di atas, dapat diperkirakan bahwa setiap tahunnya
konsumsi asam nitrat di Indonesia akan semakin bertambah. Maka dari itu pabrik asam nitrat
yang akan didirikan ini berusaha memenuhi kebutuhan dalam negeri sendiri, sehingga
ditentukan kapasitas pabrik asam nitrat ini sebesar 20000 Ton/tahun.
I.4 Prospek Asam Nitrat
Pabrik asam nitrat ini didirikan dengan alasan memberi peluang bagus dan membantu
pabrik asam nitrat lain dalam produksi asam itrat di Indonesia. Dari literatur terdapat
beberapa antara lain :
Kondisi perekonomian dunia dan dalam negeri seperti nilai tukar rupiah terhadap
mata uang asing, tingkat inflasi, suku bunga, dan sebagainya.
Adanya perubahan peraturan yang dilakukan oleh pemerintah sebagai akibat dari
negara maju yang terus mengurangi ekspor dari negara maju lain yang menawarkan
harga murah.
Dari beberapa masalah di atas pendirian pabrik ini dimaksudkan untuk pengembangan pabrik
asam nitrat yang di Indonesia hanya ada beberapa serta untuk mengimbangi kebutuhan asam
nitrat Indonesia.
I.5 Penggunaan Asam Nitrat
Asam nitrat (HNO3) memiliki banyak kegunaan di bidang industri. Penggunaan
asam nitrat adalah sebagai berikut:
1. Asam nitrat (HNO3) digunakan untuk di laboratorium.
2. Asam nitrat (HNO3) digunakan sebagai bahan baku pembuatan bahan-bahan yang
meledak, seperti nitrogliserin, trinitrotoluena (TNT) dan Siklotrimetilenatrinitramin
(RDX), dan juga untuk pembuatan amonium nitrat.
3. Asam nitrat (HNO3) digunakan dalam proses pemurnian logam. Sebagai contoh
platina, emas, dan perak.
4. Asam nitrat (HNO3) digunakan dalam proses desain barang-barang berbahan
tembaga, perunggu dan kuningan.
5. Campuran antara asam klorida pekat dan asam nitrat pekat, dengan perbandingan 3:1,
biasa digunakan sebagai pelarut logam mulia, yaitu emas dan platina. Campuran
tersebut biasa disebut dengan Aqua Regia atau air raja.
I-6
6. Asam nitrat (HNO3) digunakan untuk menghilangkan atau membersihkan peralatan
proses dari kerak kalsium dan magnesium yang menempel di dalamnya.
I.6 Dasar Teori
Asam nitrat merupakan asam yang kuat, mudah bereaksi dengan alkali, oksida
dengan membentuk garam. Asam nitrat mempunyai rumus kimia HNO3. Asam nitrat
sangat sulit dibuat cairan murni karena kecenderungannya terdekomposisi menjadi
nitrogen oksida.
Asam nitrat merupakan oksida yang kuat terhadap bahan organik, seperti
turpentin dan charcoal, alkohol juga sangat bereaksi terhadap asam nitrat. Furfuryl
alcohol, anilin dengan asam nitrat digunakan dalam bahan bakar roket. Sebagian besar
baja kecuali platinum dan emas dapat dirusak oleh asam nitrat, sebagian diubah menjadi
arsenic dan antimony tetapi sebagian besar yang lain diubah menjadi nitrat.
Asam nitrat sebagai oxidizing agent tergantung pada nitrogen oksida bebas. Asam
nitrat murni tidak merusak tembaga. Produk asam nitrat bervariasi konsentrasi asamnya
dan kekuatan reduksinya. Cairan asam nitrat cenderung memberikan nitrogen oksida dan
asam yang dihasilkan kaya akan nitrogen dioksida. Reaksi asam cair dengan metalic,
zinc, dihasilkan dengan mencampurkan amoniak dan hidroksilamin.
Asam nitrat mempunyai dua macam hidrat yang dikristalkan dari larutan asam
nitrat. Kedua hidrat tersebut adalah monohidrat yang mempunyai rumus kimia
HNO3.H2O dengan konsentrasi 77,77% berat dan mempunyai titik didih 37,62°C.
Sedangkan trihidrat mempunyai rumus kimia HNO3.H2O dengan konsentrasi 53,83%
berat dan mempunyai titik didih 18,47°C.
Sebelum abad ke-20 asam nitrat diperoleh dari reaksi antara Chile Saltpeter
(mineral yang mengandung NaNO3) dengan asam sulfat pekat. Sodium Bisulfat
diperoleh sebagai produk samping. Secara sederhana reaksinya dapat dituliskan sebagai
produk samping. Secara sederhana reaksinya dapat dituliskan sebagai berikut:
NaNO3 + H2SO4 NaHSO4 + HNO3
Beberapa proses lainnya dikembangkan untuk menggantikan nitrogen yang
berasal dari nitrat alam dengan nitrogen dari atmosfer. Pada awal abad 20, berkembang
teknologi pembuatan asam nitrat dengan proses busur listrik yang ditemukan oleh
Birkeland dan Eyde. Proses ini, pada dasarnya merupakan pembakaran langsung antara
oksigen dan nitrogen dalam suatu busur listrik. Hasil dari busur listrik berupa nitrogen
monoksida (NO) yang selanjutnya dilarutkan dalam air sehingga membentuk asam nitrat.
I-7
Biaya operasi yang sangat mahal serta efisiensi energi yang rendah mengakibatkan
proses tersebut tidak digunakan lagi sekarang.
Proses lainnya adalah yang disebut dengan proses “wisconsin” yang
memproduksi asam nitrat dengan bahan utama oksigen dan nitrogen yang berasal dari
udara. Prinsipnya adalah sama dengan proses busur listrik. Hanya saja, pembakaran
dilakukan dalam tungku pembakaran dengan bantuan fuel gas pada temperatur di atas
2000°C. Kesulitan operasi ini adalah mempertahankan temperatur yang sangat tinggi
dalam jangka waktu yang lama. Hal ini mengakibatkan proses ini kurang efisien dan
tidak diterima secara umum.
Di samping itu, terdapat satu proses yang sangat penting dalam kemajuan industri
asam nitrat yakni proses oksidasi amonia atau lebih dikenal dengan proses Ostwald.
Oksidasi katalitik dari amonia menjadi satu-satunya proses pembuatan asam nitrat secara
komersial yang masih dilakukan sampai saat ini. Dari segi teknis dan biaya, proses ini
masih jauh lebih baik daripada proses yang lainnya.
I-8