cuma untuk berbagi
Asam sulfat sebagai katalis dalam industri
Asam sulfat (H2SO4), merupakan asam mineral anorganik yang kuat. Zat ini larut dalam air pada semua perbandingan. Asam sulfat mempunyai banyak kegunaan dan merupakan
salah satu produk utama industri kimia. Kegunaan utamanya termasuk pemrosesan bijih mineral, sintesis kimia, pemrosesan air limbah
dan pengilangan minyak. Asam sulfat terbentuk secara alami melalui oksidasi
mineral sulfida, misalnya besi sulfida. Air yang dihasilkan dari oksidasi ini
sangat asam dan disebut sebagai air
asam tambang. Air asam ini mampu melarutkan logam-logam yang ada
dalam bijih sulfida, yang akan menghasilkan uap berwarna cerah yang beracun.
Oksidasi besi sulfida pirit
oleh oksigen molekuler menhasilkan besi(II), atau Fe2+:
2 FeS2
+ 7 O2 + 2 H2O → 2 Fe2+ + 4 SO42−
+ 4 H+
H2SO4
anhidrat
adalah cairan yang sangat polar. Ia memiliki tetapan dielektrik sekitar 100. Konduktivitas
listriknya juga tinggi. Hal ini diakibatkan oleh disosiasi yang disebabkan oleh
swa-protonasi, disebut sebagai autopirolisis.
Reaksi hidrasi asam sulfat
sangatlah eksotermik.
Selalu tambahkan asam ke dalam air daripada air ke dalam asam. Air memiliki massa jenis
yang lebih rendah daripada asam sulfat dan cenderung mengapung di atasnya,
sehingga apabila air ditambahkan ke dalam asam sulfat pekat, ia akan dapat
mendidih dan bereaksi dengan keras. Reaksi yang terjadi adalah pembentukan ion hidronium:
H2SO4 + H2O
→ H3O+ + HSO4-
HSO4- + H2O
→ H3O+ + SO42-
Karena hidrasi asam sulfat secara termodinamika
difavoritkan, asam sulfat adalah zat pendehidrasi yang sangat baik dan
digunakan untuk mengeringkan buah-buahan. Afinitas asam sulfat terhadap air cukuplah kuat
sedemikiannya ia akan memisahkan atom hidrogen dan oksigen dari
suatu senyawa. Sebagai contoh, mencampurkan pati (C6H12O6)n
dengan asam sulfat pekat akan menghasilkan karbon dan air yang terserap dalam
asam sulfat (yang akan mengencerkan asam sulfat):
(C6H12O6)n
→ 6n C + 6n H2O
Efek ini dapat dilihat ketika asam sulfat pekat diteteskan ke permukaan
kertas. Selulosa bereaksi dengan asam sulfat dan menghasilkan karbon yang akan
terlihat seperti efek pembakaran kertas. Reaksi yang lebih dramatis terjadi
apabila asam sulfat ditambahkan ke dalam satu sendok teh gula. Seketika
ditambahkan, gula tersebut akan menjadi karbon berpori-pori yang mengembang dan
mengeluarkan aroma seperti karamel.
Kegunaan
Asam sulfat merupakan komoditas kimia yang sangat
penting, dan sebenarnya pula, produksi asam sulfat suatu negara merupakan
indikator yang baik terhadap kekuatan industri negara tersebut.[5] Kegunaan utama (60% dari total produksi
di seluruh dunia) asam sulfat adalah dalam "metode basah" produksi asam
fosfat, yang digunakan untuk membuat pupuk
fosfat dan juga trinatrium
fosfat untuk deterjen. Pada metode ini, batuan fosfat digunakan dan
diproses lebih dari 100 juta ton setiap tahunnya. Bahan-bahan baku yang ditunjukkan
pada persamaan di bawah ini merupakan fluorapatit,
walaupun komposisinya dapat bervariasi. Bahan baku ini kemudian diberi 93% asam
suflat untuk menghasilkan kalsium
sulfat, hidrogen
fluorida (HF), dan asam fosfat.
HF dipisahan sebagai asam
fluorida. Proses keseluruhannya dapat ditulis:
Ca5F(PO4)3
+ 5 H2SO4 + 10 H2O → 5 CaSO4•2 H2O
+ HF + 3 H3PO4
Asam sulfat digunakan dalam jumlah yang besar oleh
industri besi dan baja
untuk menghilangkan oksidasi, karat, dan kerak air sebelum dijual ke industri otomobil. Asam yang telah digunakan sering kali
didaur ulang dalam kilang regenerasi asam bekas (Spent Acid Regeneration
(SAR) plant). Kilang ini membakar asam bekas dengan gas alam, gas kilang,
bahan bakar minyak, ataupun sumber bahan bakar lainnya. Proses pembakaran ini
akan menghasilkan gas sulfur dioksida (SO2) dan sulfur trioksida (SO3)
yang kemudian digunakan untuk membuat asam sulfat yang "baru".
Kegunaan asam sulfat lainnya yang penting adalah untuk
pembuatan aluminium
sulfat. Alumunium sulfat dapat bereaksi dengan sejumlah kecil sabun
pada serat pulp
kertas untuk menghasilkan aluminium karboksilat
yang membantu mengentalkan serat pulp menjadi permukaan kertas yang keras.
Aluminium sulfat juga digunakan untuk membuat aluminium
hidroksida. Aluminium sulfat dibuat dengan mereaksikan bauksit dengan asam sulfat:
Al2O3
+ 3 H2SO4 → Al2(SO4)3 +
3 H2O
Asam sulfat juga memiliki berbagai kegunaan di
industri kimia. Sebagai contoh, asam sulfat merupakan katalis asam yang umumnya
digunakan untuk mengubah sikloheksanonoksim
menjadi kaprolaktam,
yang digunakan untuk membuat nilon. Ia juga digunakan untuk
membuat asam klorida dari garam
melalui proses
Mannheim. Banyak H2SO4 digunakan dalam
pengilangan minyak bumi, contohnya sebagai katalis untuk reaksi isobutana dengan isobutilena
yang menghasilkan isooktana.
Asam sulfat pekat akan menimbulkan banyak reaksi sampingan. Katalis ini
tidak hanya bersifat asam, tetapi juga merupakan agen pengoksidasi kuat.
Katalis ini mengoksidasi beberapa alkohol menjadi karbon dioksida dan disaat
yang sama tereduksi dengan sendirinya menjadi sulfur oksida. Kedua gas ini
(karbon dioksida dan sulfur oksida) harus dikeluarkan dari alkena. Katalis ini juga bereaksi dengan alkohol menghasilkan
banyak karbon.
H2SO4 dibanding HCl adalah H2SO4 (pekat) mampu mengikat air (higroskopis). Jadi untuk reaksi setimbnag yang menghasilkan air dapat menggeser arah reaksi ke kanan. H2SO4 konsentrasinya bisa tinggi, bahkan bisa dalam bentuk oleum (H2SO4+SO3)
sumber :
http://id.wikipedia.org/wiki/asam-mineral/asam-sulfat
http://id.chem-is-try.org/asam_sulfat
http://google.com/yahooanswer/katalis-asam
