Tugas Petrokimia 2

7/22/2019 Tugas Petrokimia 2

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-petrokimia-2 1/8

LEMBAR TUGAS MANDIRI

PROSES PETROKIMIA

SINTESIS AMONIA

Disusun Oleh :

Fransiscus Adam Perkasa (1106070842)

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS INDONSIA

DEPOK

2014



PROSES PETROKIMIA 2014

2 DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA | UNIVERSITAS INDONESIA

SOAL

1. Tuliskan rumus molekul dan penjelasan singkat dari senyawa-senyawa

dibawah ini :a. Hidrogen sulfida

b. Karbonil sulfida

c. Karbonil Disulfida

d. Merkaptan

e. Thioether

f. Dithioether

Jawab :

a. Hidrogen sulfida

Gas H2S adalah rumus kimia dari gas Hidrogen Sulfida yang terbentuk dari unsur

Hidrogen dan 1 unsur Sulfur. Satuan ukur H2S adalah PPM (part per million). Hidrogen

sulfida, H2S, merupakan gas yang tidak memiliki warna, bersifat toxic, mudah terbakar,

dan memiliki bau yang khas (seperti bau busuk). Senyawa ini dikenal dengan nama :

sulfana, sulfur hidrida, sour gas, sulfurated hydrogen, asam hidrosulfurik, dan sewer

gas.

Gambar No.1 Hydrogen Sulfide Safety Source : http://safetytraining.safetyslogans.org / 2005

Efek fisik gas H2S terhadap manusia tergantung dari beberapa faktor yaitu lamanya

seseorang berada di lingkungan paparan H2S, frekuensi seseorang terpapar, besarnya





konsentrasi H2S, daya tahan seseorang terhadap paparan H2S. Hidrogen sulfida adalah

hidrida kovalen yang memiliki keterkaitan dengan air secara kimiawi. Hal ini

dikarenakan oksigen dan sulfur berada pada golongan yang sama pada tabel periodik.

Hodrogen sulfida sendiri merupakan senyawa asam lemah yang beracun dan mematikan pada konsentrasi yang tinggi. Para pekerja di bidang pengeboran minyak dan gas bumi

mempunyai resiko yang besar karena gas H2S yang keluar dari perut bumi. Gas ini

dapat melumpuhkan sistem pernafasan dan dapat menyebabkan kematian akhibat

penghirupan dalam beberapa menit.

Hidrogen sulfida terbentuk dari proses penguraian bahan-bahan organik oleh bakteri.

Maka dari itu, H2S terdapat dalam operasi pengeboran minyak dan gas bumi, lokasi

pembuangan limbah industri, peternakan atau pada lokasi pembuangan sampah, air

menggenang, selokan-selokan air, rawa-rawa, dan hasil industri dan proses biologi lain.

b. Karbonil Sulfida

Karbonil sulfida (OCS), merupakan gas yang memiliki aroma khas yang kurang

sedap. Struktur dari senyawa ini mirip dengan karbon dioksida, karbon disulfida, dan

senyawa karbon anorganik. Hal ini disebabkan karena molekul gas OCS memiliki

bentuk yang linear, dimana satu atom karbon dengan dua ikatan ganda yang masing-

masing terhubung dengan atom oksigen dan atom belerang. Sulfida karbonil bersifat

stabil namun akan bersifat reaktif dengan reduktor (yang mengoksidasi) kuat, humidityyang tinggi dapat menyebabkan korosi logam. Gas ini mudah terbakan dan bersifat

toxic.

H

S

H

S C O





c. Karbonil Disulfida

Karbon disulfida dikenal dengan ditiokarbonat anhidrida, yang berbentuk cairan tak

berwarna dan memiliki rumus kimia CS2. Senyawa ini memiliki aroma yang khas dan

kurang sedap, seperti aroma kloroform. Senyawa ini tidak terdapat dalam keadaan

murni melainkan campuran, sehingga aroma yang dimiliki senyawa ini berasal dari

senyawa sulfur lainnya (contoh : Karbonil Sulfida)

Gambar No.2 Carbon disulfide from charcoal powder and elemental sulfur Source : bromiacid.com / 2005

Karbon disulfide stabil, sangat mudah terbakar. sangat mudah menguap, titik nyala

r e n d a h d a n b a t a s l e d a k a n y a n g s a n g a t l u a s . L i n d u n g i d a r i

p a n a s , f r i k s i , g o n c a n g a n , cahaya matahari. Bereaksi cepat dengan fluorine,

debu seng, khlor cair. Karbon disulfida sengangat bersifat toksik (sangat

beracun), apabila masuk lewat kulit dapat menyebabkan terjadinya

iritasi, kerusakan pada alat reproduksi, kematian pada janin dan mandul.

Gejala kronik biasa menyebabkan kerusakan pada hati.

Sejumlah kecil dari senyawa ini ditemukan pada gas letusan dari gunung berapi. CS 2

diproduksi dengan mereaksikan karbon (arang) dengan sulfur pada suhu yang tinggi.

S C S





Namun, sekarang CS2 dihasilkan pada temperatur yang lebih rendah(600oC) karena

melibatkan gas alam bersama katalis (kieselgel atau alumina).

d. Merkaptan Nama merkaptan berasal dari Bahasa Latin “Mercurium Captans”, yang berarti

“Menggenggam Raksa”. Nama ini diperoleh karena gugus – SH mengikat kuat unsur

raksa. Merkaptan merupakan zat kimia yang sering digunakan untuk memberikan aroma

yang khas sebagai tanda terjadinya kebocoran tabung gas ELPIJI. Merkaptan

mempunyai nama lain, yaitu “TIOL”. Zat ini memiliki rumus kimia R -S-H.

Dalam ilmu kimia organik, TIOL merupakan senyawa yang mengadung gugus fungsi

yang terdiri dari atom – S (sulfur) dan – H (hidrogen). Banyak senyawa tiol yang

merupakan cairan dengan bau yang mirip dengan bau bawang putih. Tiol memiliki

aroma yang sangat kuat dan menyengat, terutama yang bermassa molekul ringan. Tiol

akan berikatan kuat dengan protein kulit.

Oleh karena perbedaan elektronegativitas yang rendah antara hidrogen dengan sulfur,

ikatan S_H secara praktis bersifat kovalen nonpolar. Maka ikatan S-H tiol memiliki

momen dipol yang lebih rendah dibandingkan dengan ikatan O-H alkohol. Tiol tidak

menampakkan efek ikatan hidrogen baik terhadap molekul air, maupun terhadap dirinya

sendiri. Oleh sebab itu, tiol memiliki titik didih yang rendah dan kurang larut dalam air

dan pelarut polar lainnya dibandingkan dengan alkohol.

R S

H





e. Thioether

Thioeter adalah sebuah gugus fungsi dalam kimia organik yang emmiliki struktur R1-S-

R2. Seperti senyawa lainnya yang mengandung sulfur, senyawa tioeter yang mudah

menguap berbau tidak sedap. Tioeter mirip dengan eter, kecuali bahwa ia lebih banyak

mengandung atom belerang daripada atom oksigen. Oleh karena oksigen dan belerang

berada dalam satu kelompok golongan kalkogen pada tabel periodik, sifat-sifat kimia

eter dan tioeter memiliki beberapa persamaan. Gugus fungsi ini sangat penting dalam

biologi, terlihat pada asam amino metionina dan kofaktor biotin. Metode alternatif

sintesis meliputi adisi tiol ke alkena, umumnya menggunakan katalis radikal bebas.

f. Dithioether

Senyawa heterosiklik tiofena secara formal adalah tioeter. Karena sifat-sifat aromatis

heterolingkar ini, elektron nonikat pada slfur terdelokalisasi menjadi sistem-. Oleh

karena itu, tiofena tidak menunjukkan sifat-sifat yang sama dengan tioeter. Tiofena

mempunyai sulfur yang bersifat non-nukleofilik dan berbau wangi. Ketika

dihidrogenasi, tiofena berubah menjadi tetrahidrotiofena, C4H8S, yang memiliki sifat-

sifat seperti tioeter.





2. Pada skala indusri, orang lebih banyak menggunakan tekanan tinggi atau

rendah pada proses pembuatan amonia (dengan katalis yang sama)?

Pada proses pembuatan Amonia (NH3) menggunakan proses Haber. Gas natural

(metana, CH4) bereaksi dengan uap panas untuk memproduksi karbon dioksida dan gas

hidrogen (H2) dalam proses dua langkah. Gas hidrogen dan gas nitrogen lantas direaksikan

dalam proses Haber untuk memproduksi amonia.

Reaksi-reaksi yang berkesetimbangan merupakan masalah bagi industri karena industri

memerlukan produk yang efektif dan efisien dengan biaya yang semurah-murahnya. Dalam

reaksi kesetimbangan, produk yang dihasilkan tidak efektif karena dapat membentuk

kembali pereaksi. Untuk menghasilkan produks2i yang maksimal diperlukan pengetahuan

untuk menggeser posisi kesetimbangan ke arah produk.

Gambar No.3 In 1925 First Ammonia Made Source : www2.dupont.com / 1925

Hal ini dapat kita lihat pada pembuatan amonia menggunakan proses Haber-Bosch.

Amonia, seperti yang kita tahu, merupakan bahan dasar untuk pembuatan pupuk, pelarut,

pembersih, dan produk sintetik lain yang menggunakan bahan dasar amonia. Amonia sendiri

disintesis dari gas N2 dan H2 melalu proses Haber Bosch. Reaksi ini membentuk





kesetimbangan. Secara termokimia, pembentukan amonia bersifat eksotermis. Persamaan

reaksinya adah sebagai berikut :

Reaksi kekanan pada pembuatan amonia adalah reaksi eksoterm. Reaksi eksoterm lebih

baik jika suhu diturunkan, tetapi jika suhu diturunkan maka reaksi berjalan sangat lambat. Masalah utama dari sintis ini adalah bagaimana menggeser posisi kesetimbangan ke arah

kanan agar dihasilkan amonia semaksimal mungkin. Maka pereaksi harus dipasok terus

menerus agar posisi kesetimbangan bergeser ke arah pembentukan amonia serta tekanan

sistem harus optimal. Tekanan perlu dioptimasi dikarenakan sintesis amonia melibatkan fasa

gas dan rasio stoikiometri antara pereaksi dan hasil reaksi tidak sama. Koefisien reaksi

pembentukan amonia lebih kecil dari koefisien pereaksi sehingga tekanan harus tinggi.

Dalam kenyataannya, tekanan yang diterapkan sekitar 250 atm.

Tekanan yang diterapkan tidak bisa lebih tinggi karena tidak mampunya menyediakan

alat yang sangat kuat untuk meredam ledakkan yang akan terjadi. Sehingga dengan

dinaikkan tekanan pada proses tersebut, karena reaksi pembentukan ammonia bersifat

eksotermis maka reaksia akan bergerak ke kanan. M aka dari itu, reaksi akan berjalan ke

kanan dan produk akan menjadi lebih banyak. Kendala tekanan sistem dibatasi oleh

kemampuan alat dan faktor keselamatan pada 150-300 atm.

Tugas Petrokimia 2

Documents

Transcript of Tugas Petrokimia 2