PENDAHULUAN Sejarah Asam klorida pertama kali ditemukan sekitar tahun 800 sesudah masehi oleh alkimiawan Jabir bin Hayyan (Geber) dengan mencampurkan natrium klorida dengan asam sulfat ("vitriol"). Jabir menemukan banyak senyawa-senyawa kimia penting lainnya, dan mencatat penemuannya ke dalam lebih dari dua puluh buku. Penemuan Jabir atas air raja yang dapat melarutkan emas mengandung asam klorida dan asam nitrat. Pada Abad Pertengahan, asam klorida dikenal oleh alkimiawan Eropa sebagai spirits of salt atau acidum salis (asam garam). Istilah asam garam ini pun masih digunakan di beberapa bahasa dunia, misalnya dalam bahasa Jerman Salzsure, bahasa Belanda Zoutzuur, bahasa Mandarin (yansuan), dan bahasa Jepang (ensan). Gas HCl disebut sebagai udara asam laut. Produksi asam klorida secara signifikan dicatat oleh Basilius Valentinus pada abad ke-15. Pada abad ke-17, Johann Rudolf Glauber dari Karlstadt am Main, Jerman menggunakan natrium klorida dan asam sulfat untuk membuat natrium sulfat melalui proses Mannheim. Proses ini akan melepaskan gas hidrogen klorida sebagai produk sampingannya. Joseph Priestley dari Leeds berhasil menghasilkan hidrogen klorida murni pada tahun 1772, dan pada tahun 1818, Humphry Davy dari Penzance, Inggris, membuktikan bahwa komposisi kimia zat tersebut terdiri dari hidrogen dan klorin.

Jabir bin Hayyan dalam gambar abad pertengahan

Semasa Revolusi Industri di Eropa, permintaan atas senyawa-senyawa alkalin meningkat. Proses industri baru yang mengijinkan produksi natrium karbonat (soda abu) dalam skala besar berhasil dikembangkan oleh Nicolas Leblanc. Dalam proses Leblanc, natrium klorida diubah menjadi natrium karbonat menggunakan asam sulfat, batu kapur, dan batubara. Proses ini melepaskan hidrogen klorida sebagai produk samping. Sebelum diberlakukannya Undang-Undang Alkali tahun 1863 oleh Britania, HCl yang berlebih dilepaskan ke udara bebas. Setelah berlakunya undang-undang ini, produsen soda abu diwajibkan untuk melarutkan gas ini ke dalam air dan menghasilkan asam klorida dalam skala industri. Pada abad ke-20, proses Leblanc digantikan oleh proses Solvay yang tidak menghasilkan asam klorida sebagai produk sampingan. Setelah tahun 2000, asam klorida kebanyakan dihasilkan dari pelarutan produk samping hidrogen klorida dari produksi industri senyawa organik. Sejak tahun 1988, asam klorida telah dimasukkan ke dalam Tabel II Konvensi Perserikatan Bangsa-Bangsa Tentang Pemberantasan Peredaran Gelap Narkotika dan Psikotropika karena ia dapat digunakan dalam produksi heroin, kokaina, dan metamfetamina. Konvensi ini disahkan di Indonesia oleh Undang-Undang Nomor 7 Tahun 1997.

PEMBAHASAN A. Sifat Sifat Kimia Hidrogen klorida (HCl) adalah asam monoprotik, yang berarti bahwa ia dapat berdisosiasi melepaskan satu H+ hanya sekali. Dalam larutan asam klorida, H+ ini bergabung dengan molekul air membentuk ion hidronium, H3O+: HCl + H2O H3O+ + Cl Ion lain yang terbentuk adalah ion klorida, Cl. Asam klorida oleh karenanya dapat digunakan untuk membuat garam klorida, seperti natrium klorida. Asam klorida adalah asam kuat karena ia berdisosiasi penuh dalam air. Asam monoprotik memiliki satu tetapan disosiasi asam, Ka, yang mengindikasikan tingkat disosiasi zat tersebut dalam air. Untuk asam kuat seperti HCl, nilai Ka cukup besar. Beberapa usaha perhitungan teoritis telah dilakukan untuk menghitung nilai Ka HCl. Ketika garam klorida seperti NaCl ditambahkan ke larutan HCl, ia tidak akan mengubah pH larutan secara signifikan. Hal ini mengindikasikan bahwa Cl adalah konjugat basa yang sangat lemah dan HCl secara penuh berdisosiasi dalam larutan tersebut. Untuk larutan asam klorida yang kuat, asumsi bahwa molaritas H+ sama dengan molaritas HCl cukuplah baik, dengan ketepatan mencapai empat digit angka bermakna. Dari tujuh asam mineral kuat dalam kimia, asam klorida merupakan asam monoprotik yang paling sulit menjalani reaksi redoks. Ia juga merupakan asam kuat yang paling tidak berbahaya untuk ditangani dibandingkan dengan asam kuat lainnya. Walaupun asam, ia mengandung ion klorida yang tidak reaktif dan tidak beracun. Asam klorida dalam konsentrasi menengah cukup stabil untuk disimpan dan terus mempertahankan konsentrasinya. Oleh karena alasan inilah, asam klorida merupakan reagen pengasam yang sangat baik. Asam klorida merupakan asam pilihan dalam titrasi untuk menentukan jumlah basa. Asam yang lebih kuat akan memberikan hasil yang lebih baik oleh karena titik

akhir yang jelas. Asam klorida azeotropik (kira-kira 20,2%) dapat digunakan sebagai standar primer dalam analisis kuantitatif, walaupun konsentrasinya bergantung pada tekanan atmosfernya ketika dibuat. Asam klorida sering digunakan dalam analisis kimia untuk "mencerna" sampel-sampel analisis. Asam klorida pekat melarutkan banyak jenis logam dan menghasilkan logam klorida dan gas hidrogen. Ia juga bereaksi dengan senyawa dasar semacam kalsium karbonat dan tembaga(II) oksida, menghasilkan klorida terlarut yang dapat dianalisa. Sifat Fisika Ciri-ciri fisika asam klorida, seperti titik didih, titik leleh, massa jenis, dan pH tergantung pada konsentrasi atau molaritas HCl dalam larutan asam tersebut. Sifatsifat ini berkisar dari larutan dengan konsentrasi HCl mendekati 0% sampai dengan asam klorida berasap 40% HCl. Viskosi tas Kapasi tas kalor Molari tas Titik didih Tekan an uap Massa jenis Titik leleh

Konsentrasi

pH

kg HCl/k kg HCl/ Baum mol/d kg/l 3 g m m3 10% 104,80 6,6 1,04 8 1,09 8 1,14 9 1,15 9 1,16 9 1,17 9 2,87

mPa kJ/ s (kgK) 0.5 1,16 3,47

Pa

C

C

0,527 103

18

20%

219,60

13

6,02

0,8 1,37

2,99

27,3

108

59

30%

344,70

19

9,45

1,0 1,70

2,60

1.410

90

52

32%

370,88

20

10,17

1,0 1,80

2,55

3.130

84

43

34%

397,46

21

10,90

1,0 1,90

2,50

6.733 14.10 0

71

36

36%

424,44

22

11,64

1,1 1,99

2,46

61

30

38%

451,82

23

1,18 9

12,39

1,1 2,10

2,43

28.00 0

48

26

Asam klorida sebagai campuran dua bahan antara HCl dan H2O mempunyai titik didih-konstan azeotrop pada 20,2% HCl dan 108,6 C (227 F). 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 dan kristalisasi dari HCl3H2O.

B. Kegunaan Larutan asam klorida atau yang biasa kita kenal dengan larutan HCl dalam air, adalah cairan kimia yang sangat korosif dan berbau menyengat. HCl termasuk bahan kimia berbahaya atau B3. Di dalam tubuh HCl diproduksi dalam perut dan secara alami membantu menghancurkan bahan makanan yang masuk ke dalam usus. Dalam skala industri, HCl biasanya diproduksi dengan konsentrasi 38%. Ketika dikirim ke industri pengguna, HCl dikirim dengan konsentrasi antara 32~34%. Pembatasan konsentrasi HCl ini karena tekanan uapnya yang sangat tinggi, sehingga menyebabkan kesulitan ketika penyimpanan. Lalu apa sajakah kegunaan HCl di kehidupan kita sehari-hari? Nah, berikut ini adalah beberapa bidang yang memanfaatkan HCl, baik pada skala industri maupun skala rumah tangga. 1. Asam klorida digunakan pada industri logam untuk menghilangkan karat atau kerak besi oksida dari besi atau baja. 2. Sebagai bahan baku pembuatan vinyl klorida, yaitu monomer untuk pembuatan plastik polyvinyl chloride atau PVC.

3. HCl merupakan bahan baku pembuatan besi (III) klorida (FeCl3) dan polyalumunium chloride (PAC), yaitu bahan kimia yang digunakan sebagai bahan baku koagulan dan flokulan. Koagulan dan flokulan digunakan pada pengolahan air. 4. Asam klorida dimanfaatkan pula untuk mengatur pH (keasaman) air limbah cair industri, sebelum dibuang ke badan air penerima. 5. HCl digunakan pula dalam proses regenerasi resin penukar kation (cation exchange resin). 6. Di laboratorium, asam klorida biasa digunakan untuk titrasi penentuan kadar basa dalam sebuah larutan. 7. Asam klorida juga berguna sebagai bahan pembuatan cairan pembersih porselen. 8. HCl digunakan pada proses produksi gelatin dan bahan aditif pada makanan. 9. Pada skala industri, HCl juga digunakan dalam proses pengolahan kulit. 10. Campuran asam klorida dan asam nitrat (HNO3) atau biasa disebut dengan aqua regia, adalah campuran untuk melarutkan emas 11. Kegunaan-kegunaan lain dari asam klorida diantaranya adalah pada proses produksi baterai, kembang api dan lampu blitz kamera. C. Pembuatan Asam klorida dapat diperoleh dari empat sumber utama: 1. 2. 3. 4. Sebagai hasil sampingan klorinasi hidrokarbon aromatic dan Dari reaksi garam dengan asam sulfat Dari pembakaran hydrogen dengan klor Dari operasi hargreaves alifatik

4NaCl + 2SO2 + O2 + 2H2O 2Na2SO4 + 4HCl

90% asam itu didapatkan dari operasi hasil sampingan. Sisanya didapat dari metode lama yaitu garam asam sulfat, dan metode baru yaitu pembakaran. Hanya sebagian kecil perusahaan yang menggunakan proses hargreaves. 1. Sebagai hasil sampingan klorinasi hidrokarbon Langkah-langkah dasar produksi asam hasil sampingan meliputi penyingkiran hidrokarbon yang tak terklorinasi, diikuti dengan absorpsi hidroge klorida di dalam air. Contoh klorinasi, adalah: C6H6 + Cl2 C6H5Cl + HClbenzene klorobenzena

Oleh karena klorinasi hidrokarbon alifatik dan aromatic membebaskan kalor dalam jumlah besar, maka diperlukan peralatan khusus untuk mengendalikan suhu reaksi.

2. Proses Mannheim Proses ini menggunakan furnace Mannheim yang berupa bejana silindris yang memiliki 2 ruang bakar, yaitu combustion chamber dan reaction chamber. Temperatur operasi furnace Mannheim adalah sebesar 800C. Karakteristik dari proses ini yaitu: Temperatur tinggi Banyak problem pada material (tingkat korosi, dll) Diperoleh by-product HCl Reaksi yang terjadi adalah: KCl + H2SO4 -> KHSO4 + HCl KCl + KHSO4 -> K2SO4 + HCl Reaksi tahap pertama bersifat eksotermis dan terjadi pada temperatur yang rendah, sedangkan reaksi tahap kedua bersifat endotermis dan berlangsung pada temperatur 550 600C. Produk ZK selanjutnya didinginkan di cooling drum.

cooling drum Residu H2SO4 dinetralkan dengan penambahan Ca(OH)2 dan CaCO3 sedangkan byproduct HCl yang terbentuk didinginkan di graphite heat exchanger dan selanjutnya dilakukan absorbsi 2 tahap dengan air.

graphite heat exchanger

fluidequipmentsales.com

Diagram alir proses Mannheim

Spesifikasi produk yang dihasilkan adalah sebagai berikut:

Emisi yang dihasilkan dikontrol dengan batasan HCl maksimum 5 ppm dan SO2 maksimum 800 ppm. Beberapa negara di dunia yang telah mendirikan pabrik ZK dengan proses Mannheim antara lain Belgia, Amerika Serikat, Indonesia, dan Cina. 3. Proses Pembakaran Klor Proses sintetik membuat hidrogan klorida melalui pembakaran klor di dalam hidrogen. Kemurnian asam yang dihasilkan bergantung pada kemurnian hydrogen dan klor yang digunakan. Oleh karena kedua gas ini terdapat dalam keadaan sangat murni,

sebagai hasil sampingan proses elektrolitik soda kaustik, metode sintetik ini menghasilkan hydrogen klorida yang paling murni diantara proses-proses yang ada.

Reaksi antara hydrogen dan klor sangat eksotermik dan berlangsung secara spontan, dan selesai tidak lama sesudah dimulai. Campuran keseimbangan mengandung klor bebas sebanyak 4% volume. Pada waktu gas-gas itu didinginkan , klor bebas dan hydrogen bebas bergabung dengan cepat, sehingga padawaktu suhu mencapai 200oC, gas itu sudah merupakan HCl yang hamper murni. Dengan mengendalikan kondisi operasi secara teliti, orang dapat membuat gas yang mengandung 99% HCl. Gas HCl itu dimurnikan lagi dengan menyerapkannya ke

dalam air dalam absorber yang terbuat dalam tantalum atau garfit tak berpori atau grafit impregnasi. Larutan akua itu dilucuti kandungan hidrogen klorida dengan sedikit tekanan, sehingga didapatkan gas hydrogen klorida yang pekat, yang didehidrasi menjadi hydrogen klorida 99,5% dengan mendinginkannya sampai -12oC. Hidrogen klorida diperlukan dalam jumlah yang banyak untuk membuat metil klorida, etil klorida, vinil klorida, dan berbagai senyawa semacam itu. Asam klorida bersifat sangat korosif terhadap kebanyakan logam sehingga pemilihan bahan konstruksi untuk pabriknya perlu dilakukan dengan hati-hati sekali. Penyerapan hydrogen klorida di dalam air dalam setiap proses di atas membebaskan kira-kira 1625 kJ/kg hydrogen klorida yang diserap. Kalor ini harus dikeluarkan dari absorber, sebab jika tidak, efisiensinya akan turun. 4. Proses Hargreaves Tidak banyak literatur yang membahas proses ini. Dalam proses ini KCl dikeringkan, diayak, dan diumpankan ke chamber reaksi. Gas SO2 panas dari Sulfur burner direaksikan dengan uap air dan udara (kondisi excess) di masukan ke dalam converter secara batch dan counter-current. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut: 4KCl + 2SO2 + O2 + 2H2O -> 2K2SO4 + 4HCl

5. Proses Climax Dalam pembuatan Asam klorida, dapat juga dibuat dengan menggunakan proses climax. Proses yang terjadi terlihat seperti bagan di bawah ini:

Garam (NaCl atau KCl) dimasukkan ke dalam mill dicampur dengan udara panas dan gas pembakaran, hal ini dilakukan sebelum dimasukkan ke dalam reactor. Asam Sulfat dimasukkan ke dalam tempat penampungan, kemudian dipompakan ke dalam heater agar menguap. Gas-gas yang terbentuk dari pemanasan Asam sulfat dimasukkan ke dalam reactor untuk direaksikan dengan Garam. Kalium Sulfat atau Natrium sulfat terbentuk secara berkelanjutan di bagian bawah reactor, sedangkan Gas Asam klorida menguap dan masuk ke dalam cyclone. Kemudian gas HCl ini didinginkan sehingga terbentuk HCl dalam wujud cair. Dari proses ini akan terbentuk Asam sulfat dan Asam klrorida dalam perbandingan 30% H2SO4 dan 32% HCl. KESIMPULAN

Pembuatan asam klorida dapat dibuat dengan lima cara, yaitu sebagai hasil sampingan klorinasi hidrokarbon aromatic dan alifatik, proses Mannheim, pembakaran hydrogen dengan klor, proses hargreaves, dan proses climax. Proses yang paling banyak digunakan di industri adalah proses pembakaran hydrogen dengan klor, karena asam klorida yang dihasilkan memiliki kemurnian paling tinggi dibandingkan dengan proses lainnya, yaitu sekitar 99,5%.

DAFTAR PUSTAKA Austin,George T. 1996. Industri Proses Kimia Edisi Kelima. Jakarta: Erlangga. http://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogen_klorida (diakses pada 27 Maret 2010, pukul 14.00 WIB) http://anekailmu.blogspot.com/2009/06/mengenal-kegunaan-larutan-asamklorida.html (diakses pada 27 Maret 2010, pukul 14.06 WIB) http://majarimagazine.com/2009/07/teknologi-proses-produksi-pupuk-zkbagian-1/ (diakses pada 27 Maret 2010, pukul 14.15 WIB) alibaba.com (diakses pada 27 Maret 2010, pukul 14.22 WIB) bombayharbor.com (diakses pada 27 Maret 2010, pukul 14.30 WIB) polysmart.org (diakses pada 27 Maret 2010, pukul 14.38 WIB) directindustry.com (diakses pada 27 Maret 2010, pukul 14.51 WIB) lev-inc.com (diakses pada 27 Maret 2010, pukul 15.10 WIB) fluidequipmentsales.com (diakses pada 27 Maret 2010, pukul 15.18 WIB) http://majarimagazine.com/2009/08/teknologi-proses-produksi-pupuk-zkbagian-2/ (diakses pada 27 Maret 2010, pukul 15.32 WIB) http://www.bodast.com/Product.htm (diakses pada 27 Maret 2010, pukul 15.50 WIB)