BAB I

PENDAHULUAN

A.Latar Belakang

Dalam beberapa tahun terakhir, pembuatan asam asetat dilakukan dengan

cara sintesis. Proses pembuatan asam asetat yang paling banyak digunakan adalah

dengan cara oksidasi asetaldehid untuk membentuk asam asetat.

Proses ini dilakukan dalam Heat Exchanger berbahan dasar alumunium

berlapis sebagai kondensor refluks. Uap yang terkondensasi mengandung 20%

asetaldehida dan 80% asam asetat. Di mana pemurnian produk dilakukan hingga

mencapai kadar yang diinginkan, peralatan berbahan dasar silver sering digunakan

karena dapat menghilangkan zat berwarna. Zat asam sering disimpan dalam tangki

kaca (glasslined tank). Kondenser inconel digunakan untuk kondensasi uap asetat

dimana air laut (air garam) digunakan untuk pendinginan.

Dalam produksi asam asetat, sebuah plant juga mempertimbangkan banyak

hal terkait bahan konstruksi yang digunakan, hal ini terkait kondisi operasi, life of

equipment, safety, maupun faktor lainnya.

B.Tujuan Penulisan

Mengetahui alasan pemilihan bahan-bahan konstruksi dalam plant

pembuatan asam asetat.

C.Rumusan Masalah

Dalam pembuatan asam asetat jika dilihat dari bahan konstruksi yang

digunakan, didapatkan beberapa rumusan masalah yang dapat perlu diketahui

alasan atau jawabannya, yaitu:

1. Mengapa dalam plant pembuatan asam asetat, lebih dipilih stainless steel

dibanding dengan tembaga?

1

2. Mengapa peralatan dengan bahan dasar aluminium digunakan dalam

pembuatan asam asetat pada suhu tinggi?

3. Mengapa peralatan dengan bahan dasar perak digunakan untuk proses

pemurnian asam asetat?

4. Mengapa zat asam disimpan dalam tangki kaca (glasslined tank)?

5. Mengapa digunakan kondenser berbahan inconel untuk mengondensasi uap

asetat dimana air garam sebagai media pendingin?

2

BAB II

ISI

A. Proses pembuatan Asam Asetat

Pembuatan asam asetat secara komersial dengan cara ini dilakukan

pertama kali pada tahun 1911 di Jerman.

Larutan acetaldehid diumpankan ke dalam suatu reactor di mana

oksigen atau udara digelembungkan (bubble) melalui liquid yang

mengandung 0,1-0,5 mangan acetat (sekitar 1% berat umpan asetaldehid).

Katalis lain yang bisa digunakan adalah cobalt. Kondisi reaksi pada suhu 60-

80oC dan tekanan 3-10 atm. Campuran reaksi disirkulasikan dengan cepat

melalui sebuah heat exchanger untuk menghilangkan panas reaksinya.

Campuran hasil reaksi dimurnikan di dalam kolom recovery aldehid,

sedangkan vent gas didinginkan dan diabsorbsi menggunakan produk crude

dan kemudian air. Yield yang dihasilkan adalah 96%. Reaksi yang terjadi:

CH3CHO      +        ½ O2              CH3COOH ΔH = -265 kJ/mol

Gambar 1. Blok Diagram Proses Oksidasi Acetaldehid dengan Oksigen

3

Tabel 1. Kondisi Operasi Pembuatan Asam Asetat Berbagai Macam Proses

Reaksi pembuatan asam asetat ini dijalankan dalam stirred tank reactor yang

dilengkapi dengan sparger, konversi yang terjadi mencapai 90% dan selectivity

mencapai 94%.

4

Gambar 2. Stirred Tank Reaktor dengan Sparger

B. Sifat dan Karakteristik Asam Asetat

Berbentuk cairan tak berwarna, berbau cuka diudara terbuka, bereaksi

dengan logam menghasilkan hydrogen. Pada 16,6oC dapat mengkristal sebagai

asam asetat glacial. Uapnya dapat dapat terbakar diudara menimbulkan nyala

hijau, dan juga membentuk air dan karbon dioksida. Umumnya asam asetat dibuat

dengan proses oksidasi asetaldehida.

Uap asam asetat dengan udara dapat meledak secara langsung atau oleh

pelepasan gas hidrogen, Asam asetat glasial merupakan iritan kuat dapat

menimbulkan eritema dan kulit melepuh. Jika asam asetat kuat tertelan, dapat

menimbulkan luka ulceratif oleh nekrosis jaringan saluran pencernaan, muntah

darah, diare dan uremia. Uap asam asetat bersifat iritan terhadap konjungtiva

mata,rinofarings dan paru. Bronkopnemoni akut dapat terjadi bila terpapar asam

asetat. Di industri jika seorang tenaga kerja terpapar 200 ppm dapat menderita

udema palpebra dan hipertropi getah bening, hiperemia konjungtiva, faringiti

kronik, bronkitis kataral kronik, kadang-kadang dapat menimbulkan asma

bronkiale dan erosi pada permukaan vestibuler gigi. Pada kasus yang mengalami

aklimatisasi dengan pemaparan berulang, tenaga kerja akan mengeluh sering

konstipasi dan pirosis. Kulit tangan yang berkontak dengan asam asetat secara

kronik akan hiperkeratose dan kering dan luka yang terjadi sulit sembuh.

Upaya yang dapat dilakukan untuk menjaga diri dari bahaya asam asetat,

asam asetat harus disimpan jauh dari percikan api dan oksidator. Gudang harus

5

mempunyai ventilasi baik agar tidak menimbulkan akumulasi konsentrasi.

Penampung harus dibuat dari stainless steel atau kaca, Tumpahan asam asetat

harus dinetralisir dengan larutan alkali. Penyemprot mata dan kamar semprot air

harus tersedia. Penggunaan APD harus diawasi, Pemantauan kesehatan terutama

tentang kesehatan parungangguan kulit dan konjungtiva mata secara berkala harus

dilakukan.

Sifat Fisik asam asetat adalah sebagai berikut:

1. Bentuk : Cairan

2. Warna : Tidak berwarna

3. Bau : Tajam

4. Nilai pH (50g/l H2O) : (20oC) 2,5

5. Kekentalan Dinamik : (20oC) 1,22 mm2/s

6. Kekentalan Kinematik: (20oC) 1,77

7. Titik lebur : 17oC

8. Titik didih : 116-118oC

9. Suhu penyalaan : 485oC

10. Titik nyala : 39oC

11. Tekanan uap : (20oC) 1,54 hPa

12. Densitas uap relative : 2,07

13. Densitas : (20oC) 1,05 g/cm3

14. Kelarutan dalam air : (20oC) Dapat larut

C. Tembaga

Tembaga adalah logam merah muda yang lunak, dapat ditempa, liat.

Tembaga melebur pada 1038oC. Tembaga tidak larut dalam asam klorida dan asam

sulfat encer. Unsur tembaga di alam, dapat ditemukan dalam bentuk logam bebas,

akan tetapi lebih banyak ditemukan dalam bentuk persenyawaan atau sebagai

senyawa padat dalam bentuk mineral. Selain itu, tembaga juga terdapat dalam

makanan.

6

Sumber utama tembaga adalah tiram, kerang, kacang-kacangan, sereal, dan

coklat. Air juga mengandung tembaga dan jumlahnya bergantung pada jenis pipa

yang digunakan sebagai sumber air. Tembaga mempunyai sistim kristal kubik,

secara fisik berwarna kuning dan apabila dilihat dengan menggunakan mikroskop

bijih akan berwarna pink kecoklatan sampai keabuan. Sifat-sifat tembaga adalah

sebagai berikut:

1. Sifat Fisika

- Tembaga merupakan logam yang berwarna kuning kemerahan seperti emas

kuning.

- Mudah ditempa dan bersifat elastis sehingga mudah dibentuk menjadi pipa,

lembaran tipis, dan kawat.

- Konduktor panas dan listrik yang baik, kedua setelah perak.

- Titik leleh : 1083oC

- Titik didih : 2301oC

2. Sifat Kimia

- Tembaga merupakan unsur yang relatif tidak reaktif sehingga tahan

terhadap korosi. Pada udara yang lembab permukaan tembaga ditutupi oleh

suatu lapisan yang berwarna hijau yang menarik dari tembaga karbonat

basa, Cu(OH)CO3.

- Pada kondisi yang istimewa, yakni pada suhu sekitar 300oC  tembaga dapat

bereaksi dengan oksigen membentuk CuO yang berwarna hitam.

Sedangkan pada suhu yang lebih tinggi, yakni sekitar 1000oC  akan

terbentuk tembaga (I) oksida (Cu2O) yang berwarna merah.

- Logam Cu dan beberapa bentuk persenyawaan, seperti CuO3, Cu(OH)2, dan

Cu(CN)2, tidak dapat larut dalam air dingin atau air panas tetapi dapat

dilarutkan dengan asam.

- Logam Cu itu sendiri dapat dilarutkan dalam senyawa asam sulfat (H2SO4)

panas dalam larutan basa NH4OH.

7

D. Stainless Steel

Baja tahan karat atau lebih dikenal dengan Stainless Steel adalah senyawa

besi yang mengandung setidaknya 10,5% Kromium untuk mencegah proses korosi

(pengkaratan logam). Komposisi ini membentuk protective layer (lapisan

pelindung anti korosi) yang merupakan hasil oksidasi oksigen terhadap Krom yang

terjadi secara spontan. Kemampuan tahan karat diperoleh dari terbentuknya

lapisan film oksida Kromium, dimana lapisan oksida ini menghalangi proses

oksidasi besi (Ferum). Tentunya harus dibedakan mekanisme protective layer ini

dibandingkan baja yang dilindungi dengan coating (misal Seng dan Cadmium)

ataupun cat. Sifat-sifat stainless steel dapat diuraikan sebagai berikut:

1. Kandungan Atom/Unsur dan Ikatannya

Baja stainless merupakan baja paduan yang mengandung minimal 10,5%

Cr. Sedikit baja stainless mengandung lebih dari 30% Cr atau kurang dari

50% Fe. Daya tahan Stainless Steel terhadap oksidasi yang tinggi di udara

dalam suhu lingkungan biasanya dicapai karena adanya tambahan minimal

13% (dari berat) Krom. Krom membentuk sebuah lapisan tidak aktif ,

Kromium(III) Oksida (Cr2O3) ketika bertemu Oksigen. Lapisan ini terlalu tipis

untuk dilihat, sehingga logamnya akan tetap berkilau. Logam ini menjadi

tahan air dan udara, melindungi logam yang ada di bawah lapisan tersebut.

Fenomena ini disebut Passivation dan dapat dilihat pada logam yang lain,

seperti pada Alumunium dan Titanium.

Pada dasarnya untuk membuat besi yang tahan terhadap karat, Krom

merupakan salah satu bahan paduan yang paling penting. Untuk mendapatkan

besi yang lebih baik lagi, diantaranya dilakukan penambahan beberapa zat- zat

berikut; Penambahan Molibdenum (Mo) bertujuan untuk memperbaiki

ketahanan korosi pitting di lingkungan Klorida dan korosi celah unsur karbon

rendah dan penambahan unsur penstabil Karbida (Titanium atau Niobium)

bertujuan menekan korosi batas butir pada material yang mengalami proses

sensitasi.Penambahan Kromium (Cr) bertujuan meningkatkan ketahanan

8

korosi dengan membentuk lapisan oksida (Cr2O3) dan ketahanan terhadap

oksidasi temperatur tinggi. Penambahan Nikel (Ni) bertujuan untuk

meningkatkan ketahanan korosi dalam media pengkorosi netral atau lemah.

Nikel juga meningkatkan keuletan dan mampu meningkatkan ketahanan

korosi tegangan. Unsur Aluminium (Al) meningkatkan pembentukan lapisan

oksida pada temperatur tinggi. 

2. Sifat Fisik

Stainless steel juga dikenal dengan nama lain seperti CRES atau baja tahan

korosi, baja Inox. Komponen stainless steel adalah Besi, Krom, Karbon,

Nikel, Molibdenum dan sejumlah kecil logam lainnya. Komponen ini hadir

dalam proporsi yang bervariasi dalam varietas yang berbeda. Dalam stainless

steel, kandungan Krom tidak boleh kurang dari 11%. 

Beberapa sifat fisik penting dari stainless steel tercantum di bawah ini: 

a. Stainless steel adalah zat keras dan kuat. 

b. Stainless steel bukan konduktor yang baik (panas dan listrik). 

c. Stainless steel memiliki kekuatan ulet tinggi. Ini berarti dapat dengan

mudah dibentuk atau bengkok atau digambar dalam bentuk kabel. 

d. Sebagian varietas dari stainless steel memiliki permeabilitas magnetis.

e. Tahan terhadap korosi. 

f. Tidak bisa teroksidasi dengan mudah. 

g. Stainless steel dapat mempertahankan ujung tombak untuk suatu

jangka waktu yang panjang. 

h. Bahkan pada suhu yang sangat tinggi, stainless steel mampu

mempertahankan kekuatan dan tahanan terhadap oksidasi dan korosi. 

i. Pada temperatur cryogenic, stainless bisa tetap sulit berubah. 

9

3. Sifat Kimia

Stainless steel adalah paduan logam yang lebih disukai untuk membuat

peralatan dapur, karena tidak mempengaruhi rasa makanan. Permukaan

peralatan stainless steel yang mudah dibersihkan. Minimal pemeliharaan dan

daur ulang total peralatan stainless steel juga berkontribusi terhadap

popularitas mereka. Stainless steel adalah nama universal untuk paduan

logam, yang terdiri dari Kromium dan Besi. Sering disebut juga dengan baja

tahan karat karena sangat tahan terhadap noda (berkarat).

Besi murni adalah unsur utama dari stainless steel. Besi murni adalah

rentan terhadap karat dan sangat tidak stabil, seperti yang diekstraksi dari

bijih besi. Karat besi adalah karena reaksi dengan oksigen, di hadapan air.

Kromium membentuk lapisan transparan dan pasif kromium oksida, yang

mencegah kerusakan mekanik dan kimia. Konstituen kecil lainnya dari baja

adalah Nikel, Nitrogen dan Molibdenum. Kandungan kecil Nikel

meningkatkan ketahanan korosi lebih lanjut, dan melindungi stainless steel

dari penggunaan kasar dan kondisi lingkungan yang keras.

Pitting atau jaringan parut dihindari dengan menambahkan

Molybdenum untuk baja. Sifat kimia dan struktur baja stainless ditingkatkan

menggunakan paduan lainnya. Titanium, Vanadium dan Tembaga adalah

paduan yang membuat stainless steel lebih cocok untuk keperluan tertentu.

Tidak hanya logam, tetapi juga non-logam seperti Nitrogen, Karbon dan

Silikon yang digunakan untuk membuat stainless steel.  Sifat kimia

bertanggung jawab atas ketahanan korosi dan struktur mekanik dari baja

stainless yang penting untuk memilih nilai sempurna untuk aplikasi yang

diperlukan. Baja stainless memiliki properti dasar perlawanan-korosi.

Faktor-faktor yang mempengaruhi properti ini adalah komposisi kimia dari

media korosif, komposisi kimia logam yang digunakan, variasi suhu dan

kandungan oksigen dan aerasi medium. Dengan demikian, variasi-variasi

10

kecil dalam komposisi kimia dapat digunakan untuk membuat berbagai

stainless steel.

E. Alumunium

Aluminium merupakan logam berwarna putih keperakan dengan sifat

ringan, kuat, namun mudah dibentuk.

Berikut ini akan diuraikan karakteristik dari logam alumunium:

Ringan karena berat jenis dari alumunium hanya 2,7 gr/cm3

Kuat, logam alumunium akan menjadi logam yang kuat apalagi bila dipadukan

dengan logam yang lain.Konduktor panas, alumunium adalah salah satu logam

yang memiliki konduktor panas yang baik. Hal ini sangat baik terlebih bila

digunakan dalam mesin, karena penghantar panas yang baik maka akan lebih

menghemat energi. Konduktor listrik yang baik, setiap satu kilogram alumunium

dapat menghantarkan listrik dua kali lebi banyak dibandingkan tembaga.

Tahan terhadap korosi hal ini terjadi akibat dari proses pevisasi. Pevisasi

meruapakan proses pebentukan lapiran pelindung aluminium oksida akibat dari

reaksi logam terhadap komponen udara sehingga pevisasi dapat melindungi logam

dari terjadinya korosi. Saat berhubungan dengan udara maka akan terbentuk

lapisan aliminium oksida, lapisan inilah yang mencegah terjadinya korosi yang

lebih parah. Aluminium paduan dengan tembaga kurang tahan terhadap korosi

akibat reaksi galvani dengan paduan tembaga. Mudah dibentuk dan dirakit karena

alumunium mudah berinteraksi dengan logam lain,

memantulkan sinar dengan baik, alumunium mampu memantulkan 95% sinar yang

mengarah kepadanya.

Sifat Fisik :

Wujud Padat

Massa Jenis : 2,7 gram/ cm3

Massa Jenis pada wujud Cair : 2,375 gram/cm3

Titik Lebur : 933,47 K

11

Titik Didih : 2792 K

Kalor Jenis (25C) : 24,2 J/mol K

Resistansi Listrik (20C) : 28,2 nΩm

Konduktivitas Termal (300 C) : 237 W/mK

Pemuaian Termal (25 C) : 23,1 μm/mK

Modulus Young : 70 Gpa

Modulus Geser : 26 Gpa

Poisson Ratio : 0,36

Tabel 2. Sifat Mekanik Aluminium

Tabel 2 menunjukkan sifat-sifat mekanik. Ketahan korosi berubah menurut

kemurnian, pada umumnya untuk kemurnian 99,0 % atau diatasnya dapat

dipergunakan di udara tahan dalam bertahun-tahun. Hantaran listrik Al, kira-kira

65 % dari hantaran listrik tembaga, tetapi masa jenisnya kira-kira sepertiganya

sehingga memungkinkan untuk memperluas penampangnya. Oleh karena itu dapat

dipergunakan untuk kabel tenaga dan dalam berbagai bentuk umpamanya sebagai

12

lembaran tipis (foil). Dalam hal ini dipergunakan Al dengan kemurnian 99,0%.

Untuk reflektor yang memerlukan reflektifitas yang tinggi juga untuk kondensor

elektronik dipergunakan aluminium dengan kemurnian 99,99%.

F. Perak (Silver)

Sifat fisika

a. Perak murni memiliki warna putih yang terang.

b. Unsur ini sedikit lebih keras dibanding emas dan sangat lunak dan mudah

dibentuk

c. terkalahkan hanya oleh emas dan mungkin palladium.

d. Perak murni memiliki konduktivitas kalor dan listrik yang sangat tinggi

diantara semua logam dan memiliki resistansi kontak yang sangat kecil. E

e. Elemen ini sangat stabil di udara murni dan air, tetapi langsung ternoda

ketika diekspos pada ozon, hidrogen sulfida atau udara yang mengandung

belerang.

Sifat kimia

a. Salah satu sifat perak adalah sangat tidak reaktif dan merupakan logam

mulia. Udara yang mengandung H2S

4Ag +2H2S + O2 → 2H2O + 2Ag2S

b. Bereaksi dengan halogen

2Ag + Cl2 → 2AgCl (dalam keadaan panas)

2Ag + Br2 → 2AgBr (dalam keadaan panas)\

c. Bereaksi dengan belerang

2Ag + S → Ag2S

d. Bereaksi dengan beberapa asam

2Ag + H2SO4 (p) → Ag2SO4 + SO2 + 2H2O

3Ag + 4HNO3 (e) → 3AgNO3 + 2H2O + 2NO Ag + 2HNO3 (p) → AgNO3

13

+ H2O + NO2

2Ag + 2HCl → 2AgCl + H2 + 171 Kkal

e. Bereaksi dengan Alkali Sianida

4Ag + 8NaCN + 2H2O + O2 → 4Na [Ag(CN)2] + 4NaOH

G. Inconel

Inconel adalah logam paduan nikel (Nickel Alloy) berstruktur Austenitic

(FCC) yg sifat anti corrosion tinggi dan high  ductility-nya tak kalah dgn DSS

dan SDSS. Mechanical properties pun sangat rancak, high tensile dan high

ductility (antara 600-830-an MPa). Padanan inconel punya resistansi terhadap

oksidasi dan korosi alasan lainnya, padanan inconel ini punya rentang

temperature yang besar sehingga cocok apabila digunakan di lingkungan yang

mempunyai kadar korosifitas & keasaman yang tinggi

akan tetapi, logam ini juga punya kelemahan yaitu susah untuk dibentuk

sehingga apabila ingin mengelas inconel 625 dibutuhkan welding rod yang

cocok

Karakteristik Inconel

- resistensi yang baik terhadap asam, seperti sulfat, fosfat, nitrat, dan klorida

- Hampir benar-benar bebas dari klorida diinduksi korosi retak tegang

- sifat mekanik sangat baik pada kedua suhu yang sangat rendah dan sangat

tinggi

- resistensi yang luar biasa untuk pitting, korosi celah dan korosi

intercrystalline

- resistensi tinggi terhadap oksidasi pada suhu tinggi

Tabel 3. Komposisi Inconel 600 Kimia

Alloy % Ni Cr Fe C Mn Si Cu P S

600 Min. 72 14 6

14

Max. 17 10 0.15 1 0,5 0,5 0.015 0.015

Tabel 4 . Inconel 600 Sifat fisik

Kepadatan 8.4 g / cm ³

Melting Point 1370-1425 ° C

Tabel 5 . Inconel 600 Paduan Minimum Sifat mekanis pada Suhu Kamar

Status Alloy Kekuatan tarik Rm N / mm ²

Kekuatan luluh

R P 0 2N / mm²

Pemanjangan A5%

Brinell kekerasan HB

Annealing treatment

550 240 30 ≤195

solution treatment

500 180 35 ≤185

15

BAB III

PEMBAHASAN

Kasus I

” Mengapa pada industri asam asetat lebih dipilih material stainless steel

daripada tembaga?“.

Dipilih Stainless Steel, karena stainless steel memiliki kelebihan dibandingkan

tembaga, yaitu:

Tabel 6. Perbandingan Sifat Material Tembaga dan Stainless Steel

Tembaga (Copper) Sifat Stainless Steel

17,5 Modulus Elasticity (E) 27,5

6,5 Modulus Rigidity (G) 10,7

8,9 Densitas 7,8

200 Tensile Strength (N/mm2) >540

30-100 Hardness Brinell 160

1. Daya Tahan Korosi

Semua baja stainless mempunyai daya tahan yang tinggi terhadap korosi. Angka-

angka logam campuran yang rendah menahan korosi pada kondisi-kondisi ruang

hampa, angka-angka campuran logam yang tinggi dapat menahan korosi pada

kebanyakan asam, larutan alkalin, dan lingkungan-lingkungan yang

menghasilkan klorida, bahkan pada suhu dan tekanan yang dinaikkan.

2. Elasticity dan Rigidity

Data dari tabel 6 menunjukkan bahwa nilai modulus elasticity dan modulus

rigidity dari material stainless steel lebih besar dari tembaga. Sifat elasticity dan

16

rigidity merupakan sifat merepresantasikan suatu bahan berkaitan dengan

kekakuannya. Karena nilainya lebih besar, maka stainless steel lebih mampu

menahan bengkokan serta tekukan daripada tembaga. Sehingga hal ini menjadi

sebuah pertimbangan

3. Densitas

Data dari tabel 6 menunjukkan bahwa nilai densitas dari tembaga lebih besar dari

stainless steel sehingga pada ukuran besar volume yang sama, stainless steel akan

lebih ringan dibandingkan tembaga sehingga stainless steel lebih dipilih

dibandingkan tembaga dari sisi berat bahannya.

4. Tensile Strength

Data dari tabel 6 menunjukkan bahwa nilai tensile strength stainless steel lebih

besar dari tembaga yang berarti tainless memiliki ketahanan terhadap gaya yang

terjadi lebih besar dari tembaga, sehingga bahan tidak mudah bengkok, penyok

dan semacamnya.

5. Hardness

Data dari tabel 6 menunjukkan bahwa nilai hardness brinell stainless steel lebih

besar dibanding tembaga sehingga stainless steel memiliki kekerasan yang lebih

baik. Nilai hardness yang tinggi mengindikasikan bahwa stainless steel relatif

tahan terhadap gesekan, sehingga cocok untuk menangani padatan yang abrasif

atau cairan yang mengandung padatan tersuspensi.

Kasus II

“Mengapa material alumunium sering digunakan pada bahan konstruksi

industri asam asetat yang peralatannya membutuhkan suhuh operasi tinggi?”

Alumunium dipakai sebagai material dalam pembuatan asam asetat terutama dalam

suhu tinggi karena alumunium merupakan bahan yang tahan terhadap korosi. Hal ini

disebabkan oleh fenomena pasivasi, yaitu proses pembentukan lapisan aluminium

17

oksida di permukaan logam aluminium segera setelah logam terpapar oleh udara

bebas. Lapisan aluminium oksida ini mencegah terjadinya oksidasi lebih jauh.

Alumunium oksida juga memiliki titik lebur yang tinggi dan koefisien muai kecil.

Selain itu, Alumunium adalah salah satu logam yang memiliki konduktor panas yang

baik. Hal ini sangat baik terlebih bila digunakan dalam mesin, karena penghantar

panas yang baik maka akan lebih menghemat energi.

Tabel 7. Konduktivitas Termal beberapa Material

Dari data Tabel 7, menunjukkan bahwa konduktivitas termal alumunium memiliki

nilai yang cukup tinggi dibandingkan material lain. Tetapi nilainya masih kalah

dengan tembaga dan perak. Meskipun begitu, alumunium lebih dipilih karena selain

dapat mengantarkan panas dengan baik pada suhu tinggi, harga alumunium juga

relatif lebih murah bila dibandingkan dengan perak dan tembaga.

18

Kasus III

“Mengapa material glasslined tank dipilih untuk penyimpanan larutan asam?”

Gambar 2. Glasslined Tank

Glasslined digunakan di hampir semua fasilitas manufaktur pharmaceutical dan juga

banyak digunakan oleh petrokimia, pestisida, industri metalurgi dan makanan. Ada

beberapa keuntungan dalam karakteristik unik dari lapisan kaca yang membuat bahan

konstruksi ini menjadi pilihan atas insinyur desain. Berikut adalah 5 alasan utama

mengapa Glasslined sangat menguntungkan:

a. Flexibility

Sifat kimia, mekanik, dan termal dari glasslined adalah bukti bahwa bahan ini

dapat digunakan pada berbagai kondisi operasi. Glass-lined dapat digunakan

ketika proses akan diubah sesuai kondisinya (berubah drastis) tanpa peralatan lagi.

Fleksibilitas ini membuat glasslined tepat untuk digunakan sebagai projek

research, proses-proses aplikasi, dan lain-lain.

b. Tahan Korosi

19

Baja berlapis kaca memberikan ketahanan korosi terhadap asam, alkali, air dan

larutan kimia lainnya (dengan pengecualian untuk asam fluorida dan asam fosfat

pekat panas). Karena ketahanan kimia ini, glasslined dapat bertahan selama

bertahun-tahun dalam lingkungan yang ekstrem (tahan lama).

Grafik 3, menggambarkan bagaimana lapisan kaca (glasslined) memiliki rentang

tahanan korosi yang luas (besar). Hal ini membuat glasslined sering digunakan

dalam beberapa proses.

Gambar 3. Perbandingan Korosi Glassined Tank dengan Material Lain

c. Purity

20

Reaksi yang sangat reaktif bisa membuat logam(reactor baja) bereaksi dengan

bahan baku, seperti kromium, nikel, molibdenum, dan tembaga, dapat larut

dan mencemari produk, Hal itu bisa menimbulkan efek katalitik dapat

mengakibatkan fluktuasi proses reaksi yang membahayakan. Logam ini dapat

mempengaruhi kualitas produk, menurunkan yield produk,dan bahkan dapat

menimbulkan runaway reaction. Glass-lined steel bersifat inert sehingga

tahan terhadap kontaminasi, juga tidak mengubah warna dan rasa (apabila

digunakan dalam industry makanan).

d. Mudah Dibersihkan

Pada proses farmasi, kebersihan sangatlah penting. Peralatan yang digunakan

harus benar-benar bersih untuk memastikan kualitas produk baik dan

meminimalkan resistensi tranfer panas yang disebabkan oleh penumpukan

produk. Glass-lined steel mudah untuk dibersihkan tanpa menggunakan bahan

korosi dan tekanan rendah.

e. Aspek ekonomi

Untuk pemeliharaan alat, glass-lined steel lebih efisien daripada campuran

baja ataupun paduan logam lainnya. Glasslined menjadikan kontruksi kuat,

tidak mudah korosi dan tahan lama sehingga mengurangi beban ekonomi.

Kasus IV

“Mengapa peralatan dengan bahan perak digunakan untuk proses pemurnian

asam asetat?”

Material perak digunakan pada proses pemurnian asam asetat dikarenakan

1. Tahan Korosi

Perak termasuk logam mulia karena tidak mengalami proses korosi, namun

perak bisa mengalami proses oksidasi. Proses oksidasi pada perak

mengakibatkan lapisan kehitaman pada permukaan perak yang biasa disebut

21

"tarnish". Namun proses oksidasi ini tidak mengakibatkan kerusakan pada

unsur tersebut, beda hal-nya dengan proses korosi pada logam besi (Fe).

2. Dapat bereaksi dan mengikat sulfur

Ion sulfur adalah unsur yang menjadi pengotor (impurities) pada industri

pembuatan asam asetat. Dengan adanya penambahan perak/silver (Ag), maka

Ag akan mengikat sulfur sehingga produk asam asetat yang terbentuk dapat

terbebas dari pengotor. Reaksinya pengikatan sulfur dengan silver adalah

sebagai berikut

2Ag + S → Ag2S

Kasus V

“Mengapa digunakan kondenser berbahan inconel untuk mengondensasi uap

asetat dimana air garam sebagai media pendingin?”

Dipilih inconel karena Inconel punya resistensi terhadap oksidasi dan korosi.

Alasan lainnya, inconel memiliki rentang temperatur yang besar sehingga cocok

untuk digunakan di lingkungan yang mempunyai kadar korosifitas dan keasaman

tinggi.

Inconel adalah suatu material yang digunakan pada proses yang membutuhkan

ketahanan yang tinggi terhadap suhu tinggi dan korosi. Inconel juga memiliki

ketahanan yang baik terhadap oksidasi pada suhu tinggi. Alloy ini juga memiliki

ketahanan yang baik dari korosi yang di sebabkan oleh air, memiliki kekuatan

mekanik yang tinggi, dan mudah dibentuk.

Inconel adalah material standar pada pembuatan berbagai macam peralatan

yang menggunakan proses thermal. Untuk proses kimia inconel dapat diaplikasikan

pada pemanas, dan pendingin.

22

Tabel 8 . Sifat Fisika Inconel

Dari tabel di atas, Padanan inconel punya resistansi terhadap oksidasi dan korosi

alasan lainnya, padanan inconel ini punya rentang temperature yang besar sehingga

cocok apabila digunakan di lingkungan yang mempunyai kadar korosifitas &

keasaman yang tinggi. Serta memiliki karakteristik:

- Resistensi yang baik terhadap asam, seperti sulfat, fosfat, nitrat, dan klorida

- Hampir benar-benar bebas dari klorida diinduksi korosi retak tegang

- Sifat mekanik sangat baik pada kedua suhu yang sangat rendah dan sangat

tinggi

- Resistensi yang luar biasa untuk pitting, korosi celah dan korosi

intercrystalline

- Resistensi tinggi terhadap oksidasi pada suhu tinggi

23

DAFTAR PUSTAKA

Anon. Alzheimer's and aluminum: canning the myth. Food Insight 1993 Sep-Oct. Washington, D.C.: International Food Information Council Foundation. 24 Maret 2015. http://id.wikipedia.org/wiki/aluminium

Anthony Young, "The Saturn V Booster: Powering Apollo into History", Springer-Verlag, 2009. 24 Maret 2015. http://en.wikipedia.org/wiki/Inconel

Joseph, Günter, 1999, Copper: Its Trade, Manufacture, Use, and Environmental Status, edited by Kundig, Konrad J.A., ASM International, pps. 141–192 and pps. 331–375. 24 Maret 2015. http://id.wikipedia.org/wiki/Tembaga

Hammond, C. R. (2004). The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition. CRC press. ISBN 0-8493-0485-7. 24 Maret 2015. http://id.wikipedia.org/wiki/Tembaga

Rickett, B. I.; Payer, J. H. (1995). "Composition of Copper Tarnish Products Formed in Moist Air with Trace Levels of Pollutant Gas: Hydrogen Sulfide and Sulfur Dioxide/Hydrogen Sulfide". Journal of the Electrochemical Society 142 (11): 3723–3728. 24 Maret 2015. http://id.wikipedia.org/wiki/Tembaga

Samans, Carl (1949). Engineering metals and their alloys. New York: Macmillan. 25 Maret 2015. http://id.wikipedia.org/wiki/Tembaga

Stress Corrosion Cracking of Alloy 600 and Alloy 690 in Hydrogen/Steam at 380C. G. Sui, J. Titchmarsh, G. Heys, J. Congleton. Corrosion Science, Vol 39, No. 3, pp 565-587, 1997. 24 Maret 2015. http://en.wikipedia.org/wiki/Inconel

Anonim. Tinjauan Pustaka Aluminium.

(www.academia.edu/5039507/Tinjauan_pustaka_AL, diakses tanggal 10

Maret 2015)

24

25