Sejarah BelerangPerancis memonopoli perdagangan belerang

dunia dengan menguasai sumber penting yang terdapat di Sisilia.

di daerah Teluk Meksiko di Amerika Serikat pada tahun 1869, belerang sukar ditambang karena adanya lapisan penutup yang terdiri dari pasir hanyut.

Penambangan belerang di Texas dan Louisiana dengan proses Frasch berkembang sejak tahun 1914

Pada tahun 1980, produksi belerang dunia, dalam segala bentuknya, berjumlah 54,6 x 106 t1a (100kg) diantara 26,2 persen diproduksi dengan cara Frasch,

32,2 % merupakan hasil pulihan,

5,5% belerang unsur lainnya,

dan 36,2% didapat dari sumber-sumber bukan unsur seperti pirit dan gas pabrik logam.

Sumber belerangpirit (FeS2), sfalerit (ZnS) dan kalkopirit (CuFeS2). di dalam minyak dan gas bumi (sebagai

H2S).gas H2S dan dalam batu bara atau

minyak bumi berupa senyawa belerang organik.

Biasanya ditambang dari pegunungan, seperti di tangkuban perahu, dieng, atau bromo.

Sifat belerangSifat fisika

Fase Solid

Massa jenis (sekitar suhu kamar) (alfa)2.08 g/cm3

Massa jenis (sekitar suhu kamar) (beta)1,96 g/cm3

Massa jenis (sekitar suhu kamar) (gama)1,92 g/cm3

Massa jenis cair pada titik lebur 1.819 g/cm3

Titik lebur 388.36

K(115.21oC,239.38oF)

Titik didih 717.8K(444.6oC,832.3oF)

Kalor peleburan (mono)1.727 kJ/mol

Kalor penguapan (mono)45kJ/mol

Kapasitas kalor (25oC)22.75J/(mol.K)

Sifat Kimia

Struktur Kristal orthorhombic

Bilangan oksidasi -1, ±2, 4, 6 (oksida asam

kuat)

Keelektronegatifan 2.58 (skala pauling)

Energi ionisasi Pertama 999.6 kJ/mol,

kedua:2252 kJ/mol,

ketiga :3357 kJ/mol

Jari-jari atom 100 pm

Jari-jari atom (terhitung) 88 pm

Jari-jari kovalen 102 pm

Jari-jari vander waals 180 pm

Proses Penambangan dan Pembuatan Belerang

P

r

o

s

e

s

C

l

a

u

s

e

(

B

e

l

e

r

a

n

g

d

a

ri

g

a

s

b

a

h

a

n

b

a

k

a

r)

Belerang dari batuan sulfida

Proses Frasch (Belerang dari dalam tanah)

Pengambilan sulfur alamiah dari deposit gunung berapi (Indonesia)

Deposit : batuan, lumpur sidemen atau lumpur sublimasi, kadarnya tidak begitu tinggi (30-60%) dan jumlahnya tidak begitu banyak (600-1000 juta ton, total).

  Di gunung Talagabodas didapat dalam bentuk lumpur dengan

kadar S 30-70% dan jumlah deposit 300 juta ton. Tempat-tempat lainnya adalah kawah Ijen, gunung Welirang, gunung Dieng, dan gunung Tangkuban Perahu.

Untuk pemanfaatan sumber alamini diperlukan peningkatan kadar S terlebih dahulu, anatara lain dengan:

cara flotasi dan benefication process dengan cara pemanasan.

Dalam flotasi dilakukan penambahan air dan frother sehingga S akan terapung dan dapat dipisahkan. Sedangkan dalam ‘benefication process’ S setelah ditambahkan air dan reagen-reagen dipanaskan dalam autoclave selama ½ - ¾ jam pada 3 atm, sehingga partikel kecil S terkumpul, kemudian dilakukan pencucian dengan air untuk menghilangkan tanah, lalu dipanaskan kembali dalam autoclove sehingga terpisah sebagai lapisan S dengan kadar 80-90%.

 Pengambilan sulfur dari gas buang

Belerang diperoleh dari flue gas asal pembakaran batu bara atau pengilangan minyak bumi yang tidak boleh dibuang ke udara Karena dapat menimbulkan pencemaran udara. Gas-gas tersebut terlebih dahulu diabsorbsi dengan menggunakan etanolamin dan sebagainya, kemudian dipanaskan kembali untuk mendapatkan gasnya kembali untuk diproses lebih lanjut. Modifikasi proses Claus, yang reaksinya adalah sebagai berikut :

H2S(g) + O2(g) → SO2(g) + H2O(g) ∆H = -518,8 kJ (1)

Fe2O3

SO2(g) + 2H2S(g) → 3S(l) + H2O(g) ∆H = -142,8 kJ (2)

Hidrogen sulfida yang dihasilkan dengan cara ini dibakar untuk membuat sulfur dioksida guna menghasilkan asam sulfat.

Pengambilan sulfur dari batuan sulfida/sulfat

memanfaatkan SO2 yang terdapat di dalam gas yang keluar dari pemanggangan bijih-bijih sulfida, peleburan bijih, dan pembakaran asam bekas pakai dan lumpur asam dari pengilangan minyak. Kadang-kadang sulfur dioksida cair lebih disukai sebagai produk dari sumber ini

, bijih-bijih pirit dan seng sulfida biasanya dipanggang dalam unggun fluidisasi, walaupun ada beberapa pemanggang kilat dan pemanggang tungku berganda yang masih beroperasi. Lumpur asam dari pengilangan minyak juga telah berhasil diregenarasi dan menghasilkan asam sulfat daur ulang yang bersih. Pemulihan belerang dari gas cerobong pada pabrik-pabrik pembangkit tenaga belum berhasil, kecuali pada beberapa instalasi kecil

Kegunaan BelerangPembuatan bahan-bahan kimia yang digunakan

dalam deterjen.

Pembuatan belerng dioksida dan hidrogen sulfida.Pembuatan insektisida. Untuk membuat asam sulfat.Untuk membuat gas SO2 yang biasa dipakai untuk

mencuci bahan yang terbuat dari wool dan sutera.Pada industri ban , belerang untuk vulkanisasi

karet yang berkaitan agar ban bertambah ketegangannya serta kekuatannya.

Belerang juga digunakan pada industri obat-obatan, bahan peledak, dan industri korek api yang menggunakan Sb2S3

Sejarah Asam Sulfat Asal-usul pengenalan asam sulfat kurang jelas, tetapi zat

ini sudah disebut-sebut sejak abad kesepuluh. Pembuatannya melalui pembakaran belerang dengan

salpeter, pertama kali dijelaskan oleh valentinus pada abad kelima belas. Pada tahun 1746, Roebuck dari Brimingham, Inggris, memperkenalkan proses kamar timbal. Proses yang menarik ini, namun sekarang sudah kuno.

Proses kontak pertama kali ditemukan pada tahun 1831 oleh Phillips, seorang Inggris, yang patennya mencangkup aspek-aspek penting dari proses kontak yang modern, yaitu dengan absorbsi sulfur dioksida dan udara melalui katalis, kemudian diikuti oleh absorbsi sulfur triosida di dalam asam sulfat 98,5% sampai 99%. Penemuan Phillips ini tidak terlalu berhasil secara komersial selama 40 tahun,

Sumber Asam sulfat

•Bahan baku utama pembuatan asam sulfat adalah sulfur atau belerang.

•absorpsi gas SO3 dalam air.

Sifat Asam Sulfatasam berbasa dua yang kuatmerupakan bahan pengoksidasi

dan bahan penhidrasi. Aksi dehidrasinya sangat

penting dalam menyerap air yang terbentuk dalam konversi kimia seperti nitrasi, sulfonasi, dan esterifikasi,

dapat dipekatkan secara ekonomis sampai sekitar 93 % berat H2SO4.

Asam sulfat membentuk bermacam-macam hidrat yang masing-masing mempunyai titik lebur tertentu.

Asam sulfat banyak dijual dalam bentuk berbagai larutan H2SO4 di dalam air, atau SO3 di dalam H2SO4 yang disebut oleum dan dipasarkan atas dasar persen kandungan SO3 ny.

Oleum 20 % berarti mengandung 20 kg SO3 dan 80 kg H2SO4 100 % (monohidrat), akan menghasilkan berat total 104,5 kg.

Proses Produksi Asam Sulfat

Proses KontakProses Kamar Timbal

Proses Kamar Timbalpembuatan asam sulfat yang mengandung 62 %-78%

H2SO4. Proses ini menggunakan ruang reaktor yang di lapisi timbal (Pb). Lapisan Pb bereaksi dengan asam sulfat sehingga membentuk endapan atau lapisan tipis PbSO4 yang memeudahkan reaksi lebih lanjut dengan asam sulfat.

Gas SO2 dan NO dimasukkan ke menara Glover bersamaan dengan gas-gas dari menara Gay Lussac, gas yang keluar dari menara Glover dimasukkan ke dalam kamar timbal dan disemprotkan dengan air sehingga menghasilkan asam sulfat 60-67%. Hasil ini sebagian dikembalikan ke menara Glover yang akan menghasilkan asam 77%. Asam ini sebagian dimasukkan ke dalam menara Gay Lussac untuk menyerap gas-gas NO dan NO2 (katalisator). Gas yang terserap ini dimasukkan kembali ke menara Glover kamar timbal berbentuk silindris volumenya cukup luas.

 

Menara Gay Lussac berfungsi untuk memungut kembali katalisator gas NO dan NO2 di kamar timbal dengan menggunakan asam sulfat 77%. Penyerapan dilakukan pada suhu rendah antara 40-60°C.

Menara Glover bertugas memekatkan hasil asam sulfat dari kamar timbal. Pemekatan panas ini perlu panas dan ini dapat diambil dari panas yang dibawa GHP (gas hasil pembakaran) belerang (400-600°C).

Proses Kontakproses kontak ini telah dapat bersaing dengan proses

kamar pada segala konsentrasi asam yang di hasilkan. Sejak pertengahan tahun 1920-an , kebanyakan fasilitas yang baru di bangun dengan menggunakan proses kontak dengan katalis vanadium.

Proses kontak kemudian mengalami modifikasi secara berangsur – angsur dan menggunakan absorpsi ganda ( juga disebut katalis ganda ) , sehingga hasilnya lebih tinggi dan emisi SO2 yang belum terkonversi dari cerobong asap berkurang . Baru – baru ini , peraturan pemerintah Amerika Serikat telah menentukan batas emisi SO2 maksimum yang diperbolehkan dari pabrik asam dan mengharuskan semua pabrik menggunakan proses absorbsi ganda , atau kalau tidak dilengkapi dengan system pembasuhan gas cerobong , sehingga tingkat emisinya setingkat dengan hasil cara pertama.

Kalor pembakaran belerang dimanfaatkan di dalam ketel uap kalor limbah atau ketel uap dan ekonomiser guna membangkitkan uap yang dipakai untuk melebur belerang serta untuk keperluan tenaga disekitar pabrik . Uap merupakan salah satu hasil pabrik itu. Pabrik – pabrik yang modern membangkitkan uap pada tekanan 6 MPa , lebih tinggi dari tekanan 2 MPa yang diperoleh beberapa tahun yang lalu.

Reaksi SO2 menjadi SO3 adalah suatu reaksi eksotermik yang dapat balik .

Bahan Baku Katalis Belerang

Reaksi Proses KontakS(s) + O2(g) → SO2(g)

SO2(g) + ½ O2(g)   SO3(g)

SO3(g) + H2O(l) → H2SO4(aq)

SO3(g) + H2SO4(g) → H2S2O7(aq)H2S2O7(aq) + H2O(l) → 2H2SO4(l)

Perbandingan antara Proses Kamar Timbal dengan Proses Kontak

Keterangan Proses kontak Proses kamar

timbal

Konversi Biaya

produksi

98,5 – 99 % 77 – 79%

Biaya produksi Rendah Tinggi

Kualitas produk Lebih pekat Kurang

Proses produksi Satu kali proses

dalam

Meningkatkan

konsentrasi asam

Dua kali proses

dalam

Meningkatkan

konsentrasi asam

Katalis Vanadium

Pentoksida

NO dan NO2

Kegunaan Asam Sulfat