LAPORAN PRAKTIKUM SATUAN PROSES PEMBUATAN ASAM KLORIDASEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2014

MODUL: PEMBUATAN ASAM KLORIDAPEMBIMBING: Rintis Manfaati, ST,. MT

PEMBUATAN: 17 April 2014PENYERAHAN: 24 April 2014

Oleh :

Kelompok : VII

Rita Inayah Nim (131424025)Wynne Raphaela Nim (131424027)

1 A- D4 Teknik Kimia Produksi Bersih

PROGRAM STUDI D-IV TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIHJURUSAN TEKNIK KIMIAPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG2014LAPORAN PRAKTIKUM SATUAN PROSES

Modul Praktikum: Pembuatan Asam klorida (HCl) Nama Pembimbing: Rintis Manfaati, ST,. MT Tanggal Praktek: 17 April 2014 Tanggal Penyerahan: 24 April 2014

I. PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang Asam klorida atau yang sering dikenal dengan HCl memiliki banyak manfaat, termasuk dalam skala laboratorium. Manfaat asam klorida di laboratorium di antaranya sebagai pembersih kerak, penetral dalam reaksi kimia organik dan anorganik, sebagai katalis untuk hidrolisis protein dan karbohidrat, penentu kadar basa di dalam larutan untuk titrasi, sebagai reaktan pada industry metal klorida, untuk treatment asam pada sumur minyak, dan dapat juga sebagai larutan standar sekunder.SejakRevolusi Industri, senyawa ini menjadi sangat penting dan banyak digunakan untuk berbagai tujuan, meliputi produksi massal senyawa kimiaorganiksepertivinil klorida untukplastikPVC danMDI/TDIuntukpoliuretana. Kegunaan kecil lainnya meliputi penggunaan dalam pembersih rumah, produksigelatin, danaditif makanan. Berdasarkan data statistik diketahui sekitar 20 juta ton HCl diproduksi setiap tahunnya.1.2 Tujuan Percobaan

Mampu memahami reaksi, fasa reaksi, jenis reaksi dan kondisi operasi pembentukan HCl dengan bahan baku yang tersedi di laboratorium. Mampu merangkai reactor sederhana untuk pembentukan HCl. Mampu menghitung konsentrasi, massa, mol dan efisiensi prosesnya.

1.3 Teori DasarAsam kloridaadalah larutan akuatik dari gashidrogen klorida(HCl).Ia adalahasam kuat, dan merupakan komponen utama dalamasam lambung. Senyawa ini juga digunakan secara luas dalam industri. Asam klorida harus ditangani dengan wewanti keselamatan yang tepat karena merupakancairanyang sangatkorosif.Asam klorida (HCl) mempunyai sifat sangat korosif dan berbahaya bahgi kesehatan manusia bila kontak atau terserap ke dalam tubuh manusia. Asam klorida (HCl) mempunyai sifat sebagai berikut : HCl adalah gas tak berwarna , berbau merangsang menyerang hidung dan tenggorokan HCl sukar dicairkan, cairannya membentuk titik didih 85 0C Mempunyai densitas 1,181 g/mL, bersuhu kritis 51,45 0C dan tekanan kritis 81,51 atm Bila gas HCl dilakukan dalam udara cair, gas HCl menjadi beku pada 111,4 0C Gas HCl mudah larut dalam air Pada 15 0C kelarutannya 43% berat dan mempunyai kerapatan 1,231 Asam HCl teknis mengandung 39% berat dan kerapatamya 1,2

Asam klorida sebagai campuran dua bahan antara HCl dan H2O mempunyai titik didih-konstan azeotrop pada 20,2% HCl dan 108,6C (227F). Asam klorida memiliki empat titik eutektik kristalisasi-konstan, berada di antara kristal HClH2O (68% HCl), HCl2H2O (51% HCl), HCl3H2O (41% HCl), HCl6H2O (25% HCl), dan es (0% HCl). Terdapat pula titik eutektik metastabil pada 24,8% antara es dankristalisasidari HCl3H2O. Ciri-ciri fisika asam klorida, sepertititik didih,titik leleh,massa jenis, dan pH tergantung pada konsentrasi atau molaritas HCl dalam larutan asam tersebut. Sifat-sifat ini berkisar dari larutan dengan konsentrasi HCl mendekati 0% sampai dengan asam klorida berasap 40% HCl.

KonsentrasiMassa jenisMolaritaspHViskositasKapasitaskalor jenisTekanan uapTitik didihTitik leleh

kgHCl/kgkgHCl/m3Baumkg/lmol/dm3mPaskJ/(kgK)PaCC

10%104,806,61,0482,870.51,163,470,52710318

20%219,60131,0986,020,81,372,9927,310859

30%344,70191,1499,451,01,702,601.4109052

32%370,88201,15910,171,01,802,553.1308443

34%397,46211,16910,901,01,902,506.7337136

36%424,44221,17911,641,11,992,4614.1006130

38%451,82231,18912,391,12,102,4328.0004826

Tabel 1 Data Sifat Fisik Asam Klorida Berdasarkan KonsentrasiSuhu dantekananreferensi untuk tabel di atas adalah 20C dan 1 atm (101,325kPa).(http://id.wikipedia.org/asamklorida/)Ada berbagai cara atau metode dalam pembuatan asam klorida dengan kemurnian sangat tinggi dapat dihasilkan dari reaksi :H2 + Cl2 2HCl (+184 kJ)Reaksi ini memiliki energy yang sangat panas. Sistem yang terjadi diasbord dengan air atau hal lainnya.Namun proses ini sangat eksotermis dengan suhu nyala > 2000oC, dengan bahan konstruksi reactor dari quartz atau grafit. Asam Klorida juga dihasilkan dari reaksi :NaCl + H2SO4 NaHSO4 + HClNaHSO4 + NaCl Na2SO4 + HCl (HCl yang dihasilkan sedikit)2NaCl + H2SO4 Na2SO4 + 2HClAsam korida yang dihasilkan sebagai produk samping industry proses sintesis senyawa organic proses klorinasi, contohnya pada industry alifatik dan aromatic klorohidrokarbon. Asam klorida yang dihasilkan sebagai produk samping proses ini memenuhi sekitar 90 % kebutuhan industry.Asam klorida diproduksi dalam bentuk larutan 38% HCl (pekat). Konsentrasi yang lebih besar daripada 40% dimungkinkan secara kimiawi dengan teknik sintesa langsung, namun lajupenguapansangatlah tinggi, sehingga penyimpanan dan penanganannya harus dilakukan dalam suhu rendah. Konsentrasi HCl yang paling optimal untuk pengantaran produk adalah 30% sampai dengan 34%.Kandungan asam klorida pada kebanyakan cairan pembersih umumnya berkisar antara 10% sampai dengan 12%.Cairan pembersih tersebut harus diencerkan terlebih dahulu sebelum digunakan. (hambudi, 2006).Asam klorida pekat (asam klorida berasap) akan membentuk kabut asam. Baik kabut dan larutan tersebut bersifat korosif terhadap jaringan tubuh, dengan potensi kerusakan pada organ pernapasan, mata, kulit, dan usus. Seketika asam klorida bercampur dengan bahan kimia oksidator lainnya, sepertinatrium hipoklorit (pemutih NaClO) atau kalium permanganat(KMnO4), gas beracunklorinakan terbentuk.NaClO + 2 HCl H2O + NaCl + Cl22 KMnO4+ 16 HCl 2 MnCl2+ 8H2O + 2 KCl + 5 Cl2Berikut penjelasan pembuatan Asam Klorida dengan beberapa cara, diantaranya:1. Sintesa langsungDalam industri chlor-alkali, larutan brine (campuran NaCl dan air) dielektrolisis dan akan menghasilkan gas Klorin (Cl2), NaOH, dan Hidrogen (H2). Gas klorin murni dapat dikombinasikan dengan gas Hidrogen untuk menghasilkan gas HCl (Hydrogen Chloride).Cl2 (g) + H2 (g) 2 HCl (g)Karena reaksi ini sangat eksotermis, Instalasi penggabungan gas ini disebut HCl oven atau HCl burner. Suhunya dapat mencapai 2000 oC.Gas HCl yang keluar akan diabsorbsikan ke air menghasilkan HCl (Hydrochloric acid) murni. Reaksi ini dapat menghasilkan HCl (Hydrochloric acid) dengan tingkat kemurnian yang tinggi.

2. Sintesa OrganikProduksi terbesar HCl (Hydrochloric acid) berasal dari proses pembuatan senyawa organik yang mengandung klorin dan Fluor seperti Teflon, Freon, CFC, PVC dan lain-lain. R-H + Cl2 R-Cl + HClR-Cl + HF R-F +HClGas HCl yang dihasilkan langsung dilarutkan dalam air, dan menghasilkan larutan HCl dengan standar teknik atau industri (technical or industry grade).

3. Metoda LaboratoriumHCl dapat dihasilkan dengan mencampurkan H2SO4 dengan NaCl. Reaksi yang terjadi ialah :NaCl + H2SO4 NaHSO4 + HClReaksi diatas terjadi pada temperature kamar. Dengan menambahkan NaCl ke dalam generator dan dipanaskan pada suhu diatas 200 oC, reaksinya akan menjadi :NaCl + NaHSO4 HCl + Na2SO4

Di industri,dengan pertimbangan nilai ekonomis dan untuk menghasilkan keuntungan maksimal, asam klorida ini diproduksi kebanyakan dilakukan dengan metoda ketiga yakni dengan bahan baku garam dapur,asam sulfat pekat,dan batu bara sebagai bahan bakar untuk menciptakan suasana yang optimum untuk berjalannya reaksi secara keseluruhan.Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :NaCl + H2SO4 NaHSO4 + HClPada suhu panas terjadi reaksi:2NaCl + H2SO4 Na2SO4 + 2HClGaram natrium sulfat (Na2SO4) ditampung di bawah dapur dan gas hidrogen klorida didinginkan dan direaksikan dengan air, maka terjadilah asam klorida cair.

II. Alat dan Bahan2.1 Alat-alat dan bahanAlatBahan

Scrubber 2 buahNatrium klorida (NaCl) 50 gram

HotplateAsam sulfat (H2SO4) 98% pekat

Magnetic stirrer

Larutan NaOH 0,1 N

Buret 50 mL 1 buahIndikator PP

Corong Kaca 1 buahvaselin

Erlenmeyer 250 ml 2 buah

aquadest

Corong tetes pada probe karet

Selang silicon tahan asam

Gelas ukur 100 ml

Pembuatan Asam Klorida | Kelompok VII D4-Teknik Kimia Produksi Bersih15

Erlenmeyer 250 mlCorong bervolumeAmati Proses HCl yang terikat di air dalam reaktorTabungreaktor 1Tabung reaktor 2Ambil 10 ml,Encerkan hingga 100 ml dilabu takarTitrasi deg NaoH 0,1 NTitrasi dg NaoH 0,1 NMencatat volum NaoHMencatat volum NaoHMenghitung efisiensi HCl3 tetes pp2.2 Flowsheet Kerja

Note : setiap sambungan reactor menggunakan vaselin, reactor dirakit dan digunakan di lemari asam, tabung reactor pertama saluran HCl harus tenggelam didalam air, gunakan stirrer bar yang besar, pakai perlengkapan safety.

III. Data Pengamatan3.1 Tabel Data Pengamatan No.KomponenKeterangan

1.NaCLBerat (gr) : 50 gram

2.H2SO4 pekatVolume (ml) : 30 mlKonsentrasi (%) : 98 %Berat Jenis (gr/ml) : 1,84 gr/ml

3.HClVolume larutan (ml) : 10 mlVolume NaOH 0,1 N titrasi (ml) : 2,1 ml

4.H2SO4 pekat sisaVolume larutan (ml) : 10 mlVolume NaOH 0,1 N titrasi (ml) : 10,5 ml

3.2 Pengolahan Data

3.2.2 perhitungan jumlah HCl teoritis menurut stoikiometri reaksiReaksi :2 NaCl+ H2SO4Na2SO4+2HClm= 50 gramv= 30 mlmol = gr/BMmol = gr/BM m= x v = = =1,84 gr/ml x 30 ml = 0,56 mol =0,85 mol = 55,2 gram Penentuan pereaksi pembatas2 NaCl+ H2SO4Na2SO4+2HClM : 0,85 mol 0,56 mol - -B : 0,85 mol 0,425 mol 0,425 mol 0,85 mol (-)

S : - 0,135 mol 0,425 mol 0,85 mol Maka, pereaksi pembatasnya adalah NaCl. Mol HCl teoritis = 0,85 mol Massa HCl teoritis = mol x BM = 0,85 mol x 36,5 gr/mol = 31,025 gram3.2.3 menghitung konsentrasi HCl percobaana. scrubber 1 Konsentrasi HCl = (VNaOH . NNaOH)/VHCl = =0,038 N Massa HCl = 0,038 N X 0,063 liter =2,394 10-3 gram Mol HCl = 2,394 10-3 gram x 36,5 gr/mol = 0,09 molb. Scrubber 2 Konsentrasi HCl = = (VNaOH . NNaOH)/VHCl = =0,004 N Massa HCl = 0,038 N X 0,056 liter =2,128 10-3 gram Mol HCl = 2,128 10-3 gram x 36,5 gr/mol = 0,078 mol3.2.4 yield pembentukan HCl Scrubber 1Yield = x 100 % = X 100%=0,106 x 100 %=10,60 % Scrubber 2Yield = x 100% = x 100%=0,092 x 100 %=9,2 %3.2.5 menghitung konsentrasi, mol, dan massa H2SO4 sisaDiketahui : konsentrasi awal = 98% Volume awal = 30 mlDitanyakan : Konsentrasi H2SO4 sisaJawab : Teoritis Mol sisa = 0,135 molM = mol/volume =0,135 mol / 0,030 ml = 4,5 M Percobaan

3.2.6 penentuan konsentrasi garam Na2SO4Ditanyakan : konsentrasiJawab ;V1N1 = V2N210 ml N1= 10,5 ml 0,1 NN1= 1,05 N/10 =0,105 NKonsentrasi garam Na2SO4 yang terbentuk = 0,105 N

PembahasanNama: Wynne RaphaelaNIM: 131424027

Pada praktikum kali ini dilakukan pembuatan HCl dengan cara mereaksikan NaCl ditambah H2SO4 Pekat. Praktikum ini bertujuan untuk menghitung konsentrasi , massa, mol dan yield proses pembentukan HCl.Reaksi yang terjadi pada proses ini adalah :NaCl + H2SO4NaHSO4 + HClNaHSO4 + NaCl Na2SO4 + HCl (HCl yang dihasilkan sedikit)2NaCl + H2SO4 Na2SO4 + 2HCl

Dari persamaan reaksi didapat akan didapat produk garam Na2SO4 dan HCl. Terbentuknya HCl dapat dilihat dari banyaknya gelembung yang mengalir pada scrubber 1 dan 2. Untuk menentukan konsentrasi HCl yang didapat dilakukan titrasi dengan NaOH 0,1 N dan untuk mengetahui konsentrasi garam Na2SO4 yang didapat dilakukan titrasi dengan NaOH 0,1 N. Berdasarkan praktikum didapat massa HCl yang terbentuk pada scrubber 1 dan scrubber 2 adalah 2,394 10-3 gram dan 2,128 10-3 gram dengan persen yield masing- masing scrubber didapat 10,60% dan 9,20 %. Dan konsentrasi Na2SO4 yang didapat sebanyak 0,105 N.Dari %yield yang didapat terdapat beberapa factor yang mempengaruhinya. Pada saat percobaan yaitu pengadukan NaCl dan penetesan H2SO4 , Magnetic stirrer tidak berfungsi sehingga tidak terjadi pencampuran yang optimum pada reactor. Dan mempengaruhi banyaknya gas Cl- yang mengalir ke scrubber 1 dan scrubber 2 (Terlihat dari sediktnya gelembung pada scrubber 1 dan 2). Berdasarkan pengamatan praktikan, terdapat perbedan yang cukup signifikan antara pengadukan yang optimum dan tidak pada reactor. Dengan pengadukan optimum pada scrubber 1 larutan HCl yang didapat cukup pekat dengan terdapatnya lapisan-lapisan seperti larutan HCl sesungguhnya (ditanda dengan banyaknya gelembung pada scrubber 1), dibandingkan dengan larutan yang didapat dengan pengadukan tidak optimum larutan yang didat kurang pekat dan masih tampak seperti aquadest saja. Dari pengamatan tersebut dapat disimpulkan pengadukan pada reactor sangat mempengaruhi % perolehan HCl yang didapat. Selain itu factor terlepasnya gas Cl- yang terepas ke udara juga mempengaruhi % perolehan yang didapat, karena sambungan yag kurang kencang. Sehingga dari beberapa factor tersebut beberapa jumlah gas Cl- tidak dapat ditentukan konsentrasinya sehingga membuat larutan HCl yng didapat berkurang konsentrasinya.

Kesimpulan Berdasarkan praktikum didapat perolehan HCl sebagai berikut : Scrubber 1 = 2,394 10-3 gramKonsentrasi = 0,09 mol Scrubber 2 = 2,128 10-3 gramKonsentrasi = 0,078 mol % yield yang didapat adalah 10,60 % pada scrubber 1 dan 9,20% pada scrubber 2 Konsentrasi garam Na2SO4 yang didapat berdasarkan percobaan 0,105 N

Daftar PustakaBuchel, KH, Moretto, H da Woditsch, Industrial Inorganic Chemistry, Wiley VCH, Federal Republic of Germany, 2000Chadwich TF, General Chemistry and Inorganic Chemistry, second edition, S anand & Company, New Delhi, 1985Anonim. 2011. Asam Klorida. http://id.wikipedia.org/asamklorida/. (diakses 20 April 06.09 WIB )

LAMPIRAN

Reactor pembuatan asam kloridalarutan HCl yang terbentuk pada scrubber

Titrasi HCldengan titran NaOH 0,1 N15 | Pembuatan Asam Klorida