LAPORAN PRAKTIKUM SATUAN PROSES PEMBUATAN ASAM KLORIDA SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2014
MODUL
: PEMBUATAN ASAM KLORIDA
PEMBIMBING
: RINTIS MANFAATI, S.T, M.T
PEMBUATAN
: 15 APRIL 2014
PENYERAHAN
: 22 APRIL 2014
OLEH KELAS : 1A KELOMPOK : 7 SIFA FUZI ALLAWIYAH
(131411027)
SITI NURJANAH
(131411028)
SUCI SUSILAWATI
(131411029)
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2014
LAPORAN PRAKTIKUM SATUAN PROSES NAMA PEMBIMBING
: RINTIS MANFAATI, S.T, M.T
NAMA MAHASISWA
: SIFA FUZI ALLAWIYAH SITI NURJANAH SUCI SUSILAWATI
TANGGAL PRAKTEK
: 15 APRIL 2014
TANGGAL PENYERAHAN
: 22 APRIL 2014
1. TUJUAN NPERCOBAAN. 1. Mampu memahami persamaan reaksi ,fasa reaksi, jenis reaksi , dan kondisi operasi pembentukan asam klorida dengan bahan baku yang tersedia di laboraturium 2. Mampu merangkai reaktor sederhana untuk pembentukan asam klorida 3. Mampu
menghitung konsentrasi , massa , mol dan efesiensi proses
pembentukan asam klorida 2.
LANDASAN TEORI
Asam klorida adalah
larutan akuatik dari gas hidrogen klorida (HCl). Ia
adalah asam kuat, dan merupakan komponen utama dalam asam lambung. Senyawa ini juga digunakan secara luas dalam industri. Asam klorida harus ditangani dengan wewanti keselamatan yang tepat karena merupakan cairan yang sangat korosif dan berbahaya bahgi kesehatan manusia bila kontak atau
terserap ke dalam tubuh
manusia. Asam klorida (HCl) mempunyai sifat gas tak berwarna , berbau merangsang menyerang hidung dan tenggorokan, 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, mudah larut dalam air, pada 15 0C kelarutannya 43% berat dan mempunyai kerapatan 1,231, HCl teknis mengandung 39% berat dan kerapatamya 1,2. Asam klorida adalah larutan gas HCl dalam air. Kelarutan gas HCl ini dalam air dapat mencapai 450 liter per liter air pada suhu 0 oC dan tekanan 1 atmosfer. Gas
HCl tidak berwarna, membentuk kabut jika terkena udara lembab, baunya sangat menusuk dan sangat asam. Udara yang mengandung 0,004 % gas tersebut dapat membunuh. Asam klorida pekat yang murni berupa cairan tidak berwarna, sedangkan yang teknis berwarna agak kuning karena mengandung feri. Asam klorida pekat memiliki massa jenis 1,19 dan memiliki kadar sebesar 38%. Asam klorida adalah asam yang sangat kuat, dapat melarutkan hampir semua logam, termasuk Pb pada kondisi panas, kecuali logam-logam mulia. Pada skala besar, HCl diproduksi dengan pembakaran klor dalam hidrogen. Sejumlah pendapat mengemukakan bahwa HCl merupakan hasil samping proses klorinasi senyawa organik. 1. Menurut cara Leblanc, HCl dapat dibuat dengan memanaskan hablur NaCl dengan asam sulfat pekat. HCL yang di hasilkan sebagai produk samping dari reaksi antara sodium chloride dengan sulfuric acid untuk membentuk sodium sulfate melalui reaksi: NaCl(s)
+
H2SO4(l)
→
NaHSO4 +
HCl(g)
(pada
suhu
sedang)
2 NaCl(s) + H2SO4(l) → Na2SO4 + 2HCl(g) (pada suhu tinggi) Garam natrium sulfat (Na2SO4) ditampung di bawah dapur dan gas hidrogen klorida didinginkan dan direaksikan dengan air, maka terjadilah asam klorida cair. HCL yang di hasilkan hanya menyumbang sekitar 2% dari kebutuhan HCl untuk industri. 2. HCL dengan kemurnian yang sangat tinggi ,terutama digunakan untuk industri makanan
dapat
dihasilkan
reaksi
sebagai
berikut
:
Cl2 + H2 → 2 HCl + energi Proses ini sangat eksotermis (suhu nyala >20000 C / highly eksoterm) dengan bahan kontruksi reaktor dari quartz atau grafit. 3. Dari kokas yang dipijarkan dialiri gas klor dan uap air panas (900 oC) 2 H2O + 2 Cl2 + C → 4 HCl + CO2 4. Pembuatan HCl di laboratorium, dengan mereaksikan asam sulfat pekat pada klorida: Cl - + H2SO4 = HSO4 - + HCl
Kegunaan 1. Di laboratorium digunakan sebagai pengasam, menurunkan pH, penetral basa, membuat gas klor, gas karbon dioksida dan membuat garam-garam klorida (FeCl3, CaCl2, KCl dan sebagainya).
2. Dalam aneka industri digunakan dalam pembuatan cat celup, hidrolisis pati menjadi glukosa, dekstrin, membersihkan logam yang akan dilapisi. 3. Sebagai reaktan pada industri metal klorida. 4. Sebagai penetral dalam reaksi kimia organik dan anorganik. 5. Sebagai katalis untuk hidrolisis protein dan karbohidrat. 6. Sebagai reaktan pada pembuatan klorin dioxide untuk pengolahan air. 7. Untuk treatmen asam pada sumur minyak. 8. Asam klorida digunakan pada industri logam untuk menghilangkan karat atau kerak besi oksida dari besi atau baja. 9. Sebagai
bahan baku
pembuatan vinyl
klorida,
yaitu monomer
untuk
pembuatan plastik polyvinyl chloride atau PVC. 10. HCl
merupakan
bahan
baku
pembuatan
besi
(III)
klorida
(FeCl3)
dan polyalumunium chloride (PAC), yaitu bahan kimia yang digunakan sebagai bahan bakukoagulan dan flokulan. Koagulan dan flokulan digunakan pada pengolahan air. 11. Asam klorida dimanfaatkan pula untuk mengatur pH (keasaman) air limbah cair industri, sebelum dibuang ke badan air penerima. 12. HCl digunakan pula dalam proses regenerasi resin penukar kation (cation exchange resin). 13. Di laboratorium, asam klorida biasa digunakan untuk titrasi penentuan kadar basa dalam sebuah larutan. 14. Asam klorida juga berguna sebagai bahan pembuatan cairan pembersih porselen. 15. HCl digunakan pada proses produksi gelatin dan bahan aditif pada makanan. 16. Pada skala industri, HCl juga digunakan dalam proses pengolahan kulit. 17. Campuran asam klorida dan asam nitrat (HNO3) atau biasa disebut dengan aqua regia, adalah campuran untuk melarutkan emas. 18. Kegunaan-kegunaan lain dari asam klorida diantaranya adalah pada proses produksi baterai, kembang api dan lampu blitz kamera,dll.
3. PERHITUNGAN
3.1 Alat dan bahan
Alat
Bahan
Hot plate dan magnet stirer
NaCl 50 gr
Erlemeyer 250 ml 3 buah
H2SO4 pekat 98% (30 ml)
Corong tetes
Larutan NaOH 0,1 N
Scrubber 2 buah
Indikator PP
Selang silikon tahan asam
Aquadest
Gelas ukur 100 ml 1 buah
Vaseline
Buret 25 ml 1 buah Corong kaca 1 buah
3.2 Prosedur Percobaan 1. Timbang NaCl 50 gr dan masukan dalam reaktor. Isi masing-masing scrubber dengan 50 ml aquadest 2. Rangkai reaktor 3. Rekatkan sambungan reaktor dengan vaselin 4. Tuang 30 ml H2SO4 pekat ke dalam gelas ukur dan masukan ke dalam corong tetes. 5. Set kondisi operasi pada suhu 600C, dengna pangadukan yang memadai. 6. Teteskan H2SO4 pekat ke dalam reaktor hingga habis. 7. Amati selama proses dan catat apa yang terjadi. 8. Biarkan reaksi berlangsung hingga tidak terbentuk lagi gelembung di dalam scrubber. 9. Setelah proses selesai lakukan analisa pada larutan HCl yang terbentuk pada kedua scrubber tersebut dengan metoda titrasi asam basa menggunakan indikator PP.
3.3 Diagaram Alir TIMBANG
RANGKAI
MEMASUKAN LARUTAN
AMATI
TITRASI
4. KESELAMATAN KERJA 1. Gunakan jas lab selama bekerja di laboraturium. 2. Pastikan semua peralatan yang di gunakan dalam kondisi kering. 3. Percobaan dilakukan di lemari asam . HCl yang di hasilkan berupa gas yang berbahaya dan beracun bila terhirup dan terserang anggota badan. 4. H2SO4 bersifat korosif, sehingga perlu berhati-hati dalam menanganinya. Lakukan pengambilan H2SO4 dalam lemari asam dengan menggunakan sarung tangan karet. 5. Peralatan bekan H2SO4 cepat di cuci dalam air mengalir agar tidak mengenai rekan kerja yang lainnya.
5.
PENGOLAHAN DATA 5.1 Tabel pengamatan No
Komponen
1.
NACl
Keterangan Berat : 50 gr Volume : 30 ml
2.
H2SO4
Konsentrasi : 98% Berat jenis : 1,84 g/ml Vol. Larutan : 5 mL
3.
4.
HCl
H2SO4 pekat sisa
Vol. NaOH 0,1 N titrasi scrubber 1 :
= 16,05
Vol. NaOH 0,1 N titrasi scrubber 2 :
= 15,5
Vol. Lrutan : 100 mL Vol. NaOH 0,1 N titrasi : 103
Penentuan massa HCl berdasarkan perhitungan stoikiometri (teoritis) Massa NaCl
= 50 gram
Mr NaCl
= 58,5 gram/mol
Mol NaCl
= = = 0,855 mol
Volume H2SO4
= 30 mL
Konsentrasi H2SO4
= 98%
M
= = = 18,4 M
Mol H2SO4
=M.V = 18,4 mol/L . 0,03 L = 0,552 mol
Reaksi yang terjadi : 2NaCl + H2SO4
Na2SO4 + 2HCl
Mula-mula
:
0,855
0,552
Reaksi
:
0,855
0,428
0,428
0,855
Sisa
:
0,125
0,428
0,855
-
Massa HCl = mol HCl . Mr HCl = 0,855 . 36,5 = 31,2075 gram Penentuan massa HCl berdasarkan hasil percobaan a. Scrubber 1 Larutan NaOH 0,1 N N1. V1
= N2 . V2
N1 . 5 mL
= 0,1 N . 16,05 mL
N1
=
N1
= 0,321 N
Karena larutan HCl yang dititrasi merupakan hasil pengenceran 10 kali dari larutan HCl yang ada di scrubber 1, maka konsentrasi larutan HCl di scrubber 1 adalah :
N1. V1
= N2 . V2
N1 . 10
= 0,321 . 100
N1
=
N1
= 3,21 N
M HCl = N HCl = 3,21 M Mol HCl
= 3,21 M x 0,05 L = 0,1605 mol
Massa HCl = 0,1605 mol x 36,5 g/mol = 5,858 gram
b. Scrubber 2 Larutan NaOH 0,01 N N1. V1
= N2 . V2
N1 . 5 mL
= 0,01 N . 15,5 mL
N1
=
N1
= 0,031 N
M HCl = N HCl = 0,031 M Mol HCl
= 0,031M x 0,05 L = 0,00155 mol
Massa HCl = 0,00115 mol x 36,5 g/mol = 0,0566 gram
c. Massa HCl total = massa HCL scrubber 1 + massa HCl scrubber 2 = 5,585 gram + 0,0566 gram = 5,915 gram Yield Yield = =
x 100% x 100%
= 18,95%
Perhitungan mol dan massa H2SO4 sisa 2NaCl + H2SO4
Na2SO4 + 2HCl
Mula-mula
:
0,855
0,552
Reaksi
:
0,855
0,428
0,428
0,855
Sisa
:
0,124
0,428
0,855
-
Mol H2SO4 sisa = 0,124 mol
Massa H2SO4
= mol x Mr = 0,124 g x 98 g/mol =12,152 gram
5.2 Perhitungan Tabel hasil perhitungan : Teoritis Praktikum % yield
6.
Massa HCl = 31,2075 gram Massa HCl = 5,195 gram % yield massa HCl = 18,95
Massa H2SO4 = 12,152 gram
PEMBAHASAN Oleh Sifa Fuzi Allawiyah (131411027)
Percobaan kali ini kami membuat HCl dengan mereaksikan asam sulfat dan Natrium klolrida yang kemudian dihasilkan natrium sulfat dan asam klorida sebagai produk samping, dengan reaksi sebagi berikut :
2NaCl + H2SO4
Na2SO4 + 2HCl
Dalam percobaan ini pertama kami memasukan 50 gram NaCl ke dalam reaktor lalu tuang 30 ml H2SO4 ke dalam corong tetes. Siapkan stirrer dan heater pada suhu 60oC lalu diamkan dan akan terbentuk gelembung gelembung H2 pada scrubber.
Setelah tidak terdapat gelembung pada scrubber, ambil 10 ml larutan pada scrubber 1 kemudian encerkan 100 kali pada labu ukur. Setelah itu ambil 5 ml larutan yang sudah diencerkan dan titrasi dengan NaOH 0.1 N dan volume NaOH yang digunakan adalah 16.05 ml. Sehingga didapat konsentrasi HCl dari scrubber 1 yaitu 0,321 N dan massanya 5,858 gram. Setelah itu dilakukan juga titrasi pada scrubber 2, ambil 5 ml larutan scrubber 2 kemudian titrasi dengan menggunakan NaOH 0.01 N dan volume NaOH yang digunakan adalah 15.5 ml. Sehingga didapat konsentrasi HCl scrubber 2 yaitu 0,031 N dan massanya 0,0566 gram. Sehingga massa HCl total yang didapat 5,915 gram sedangkan secara teoritis didapat massa HCl
Jadi jika dibandingkan didapatkan % yield sebesar
18.95%. Terjadi pebedaan massa yang cukup jauh anatara teori dan praktikum hal ini bisa saja diakibatkan karena adanya kebocoran pada selang silikon dan adanya zat pengotor yang ikut bereaksi.
Oleh Siti Nurjanah (131411028) Pada prakitukum kali ini pembuatan HCl dilakukan dengan cara mereaksikan asam sulfat dengan natrium klorida sehingga dihasilkan produk berupa asam klorida dan natrium sulfat. Produk tersebut bercampur sehingga perlu dilakukan filtrasi untuk memisahkan asam klorida dengan endapannya yaitu natrium sulfat dengan reaksi:
2NaCl + H2SO4
Na2SO4 + 2HCl
NaCl direaksikan dengan H2SO4 dalam lemari asam karena pada pembuatan HCl ini reaksi yang di hasilkan sangat berbahaya. Dari reaksi tersebut akan menghasilkan gas HCl dan produk sampingnya NaHSO4. Gas HCl dialirkan kedalam tabung yang akan terkondensasi,namun pada saat reaksi tersebut masih ada gas HCl yang tidak tertangkap pada scrubber pertama maka disediakan scrubber 2. Setelah didapat HCl yang di tangkap pada scrubber kemdian dititrasi oleh NaOH 0,1 N untuk scrubber pertama dan residu, NaOH 0,01 N untuk scrubber kedua dengan menggunakan indikator PP. Perbedaan konsentrasi ini bertujuan untuk mempermudah proses titrasi agar pada saat penentuan titik ekuivalen tidak berlebih. Hasil yang di dapatkan dari perhitungan teori dengan praktikum yaitu : Teoritis Praktikum % yield
Massa HCl = 31,2075 gram Massa HCl = 5,195 gram % yield massa HCl = 18,95
Massa H2SO4 = 12,152 gram
Dari hasil yang di dapatkan, pada penentuan berat HCl, hasil dari perhitungan teoritis dengan praktikum sangat jauh berbeda. Perbedaan ini bisa disebabkan adanya zat pengotor yang ikut bereaksi, gas HCl yang kemungkinan tidak tertangkap oleh scrubber kedua, karena kemungkinan adanya kebocoran pada alat, perbedaan tekanan yang tidak sesuai keadaan standar sehinggan sistem tidak bekerja maksimal. 7.
KESIMPULAN - Berat HCl berdasarkan prktikum sebesar 5,195 gram - Berat HCl berdasarkan prktikum sebesar 30,0275 gram - Efisiensi dari HCl sebesar 18,95 % - Berat H2SO4 sisa sebesar 12,152 gram
8.
DAFTAR PUSTAKA
Jobsheet Satuan Proses. Jurusan Teknik Kimia . Politeknik Negeri Bandung http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_klorida http://matekim.blogspot.com/2010/05/pembuatan-hcl.html
