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