Proses Kontak Pembuatan Asam Sulfat: Kesetimbangan dalam Industri Kimia

Asam sulfat H2SO4 adalah asam mineral yang sangat bersifat korosif. Asam sulfat banyak dipergunakan pembuatan bahan pembersih, pengisi elektrolit accu, dan sebagai bahan baku pembuatan bahan kimia lainnya. Pada umumnya pembuatan asam sulfat diseluruh dunia menggunakan proses Contact.


Pada dasarnya proses Contact pembuatan asam sulfat dapat diringkas menjadi tiga tahap yaitu
1. Proses pembuatan belerag dioksida
2. Proses pembuatan belerang trioksida
3. Proses perubahan belerang trioksida menjadi asam sulfat pekat

grafik pembuatan asam sulfat dengan proses kontak

Proses pembuatan belerang dioksida
Belerang dioksida dapat dibuat dengan cara membakar belerang dengan udara secara berlebih.

reaksi pembuatan so2 dari belerang

Alternatif lain untuk mendapatkan SO2 adalah dengan membakar pirit (FeS2)

reaksi pembakaran pirit

Proses pembuatan belerang trioksida
Proses ini merupakan jantung dari proses pembuatan asam sulfat dengan proses Contact. Reaksi pembakaran SO2 dengan oksigen menghasilkan SO3 bersifat riversibel dan eksoterm.

reaksi pembakaran so2 menjadi so3

Belerang dioksida dan oksigen yang dipakai dalam proses diatas dengan perbandingan volume 1:1 sesuai dengan stoikiometri reaksi diatas. Namun pada prakteknya oksigen yang dipakai sedikit berlebih dari proporsi diatas guna memastikan bahwa kesetimbangan bisa lebih mengarah ke pembentukan SO3. Karena sumber oksigen di ambil dari udara maka prosedur ini adalah cara yang mudah dan murah untuk mengubah SO2 menjadi SO3.

Temperatur
Reaksi pembentukan SO3 dari So2 dan oksigen adalah reaksi eksoterm, sesuai dengan asas Le Chatelier maka sistem kesetimbangan lebih menyukai temperatur di turunkan disebabkan reaksi itu sendiri menghasilkan kalor.


Penggunaan suhu rendah akan memperlambat jalannya reaksi, padahal di dunia industri dituntut untuk bisa menghasilkan produk yang cepat dan efisien. Suhu 400-450 derajat celcius adalah suhu kompromi dimana keadaan seperti ini kita bisa mendapatkan proporsi SO3 yang tinggi didalam campuran dengan waktu yang relatif singkat.

Tekanan
Proses Contact tidak membutuhkan tekanan yang terlalu tinggi. Prakteknya proses menggunakan tekanan lebih tinggi sedikit dibandingkan tekanan udara biasa. Berdasarkan asas Le Cahtelier reaksi diatas dapat diubah posisi kesetimbangannya dengan memperbesar tekanan.
Namun faktanya dengan tekanan yang tidak sebegitu tinggi perubahan SO2 menjadi SO3 diperkirakan bisa mencapai 99,5% sehingga dengan demikian kita tidak memerlukan perubahan tambahan untuk mendapatkan lebih banyak SO3.

Katalis
Katalis tidak mempengaruhi kedudukan kesetimbangan, katalis dipakai untuk mempercepat terjadinya reaksi sehingga kesetimbangan lebih cepat tercapai. Katalis yang dipakai dalam proses Contact biasanya adalah vanadium pentoksida V2O5.

Proses perubahan belerang trioksida menjadi asam sulfat pekat
Gas SO3 yang terbentuk tidak bisa dirubah menjadi asam sulfat dengan cara menambahkan air, hal ini disebabkan reaksi tidak dapat dikontrol serta menghasilkan kabut asam sulfat. Alternatifnya adalah gas SO3 yang terbentuk di larutkan dalam larutan asam sulfat pekat 98%.
Proses pelarutan gas SO3 dalam larutan asam sulfat pekat akan menghasilkan oleum H2S2O7 atau disebut asam sulfat fuming. Untuk mendapatkan asam sulfat pekat maka kita menambahkan air dalam oleum tersebut sehingga dihasilkan asam sulfat pekat dengan volume dua kali lipat dari volume oleum yang dipakai.

reaksi pembuatan asam sulfat dari oleum

Referensi
https://medium.com/@worldofchemical/manufacturing-of-sulfuric-acid-by-contact-process-be236265eaa2


https://www.chemguide.co.uk/physical/equilibria/contact.html
https://mogckchem.weebly.com/the-contact-process-in-the-manufacture-of-sulfuric-acid.html

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *