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
Top Related