5. Substitusi cincin misalnya sulfonasi dan nitrasi dapat berpengaruh, tanpa
merusak gugus karbonil. Substitusi meta terjadi bila ada pengaruh dari gugus karbonil.
Kirk Othmer, 1989
2.6 Benzil Alkohol C
7
H
8
O
Merupakan produk samping yang terbentuk sebelum terbentuknya asam benzoat dengan proses oksidasi oleh oksigen yang dibantu dengan katalis mangan
asetat.
a. Sifat Fisika :
1. Berat
molekul :
108,140 kgkmol
2. Densitas
: 1,044
gcm
3
3. Viskositas
: 1,321
cp 4.
Titik didih
: 478,55
o
K 5.
Titik lebur
: 258,15
o
K 6.
Temperatur kritis
: 677
o
K 7.
Tekanan kritis
: 46,6
Bar 8.
Volume kritis
: 0,334
m
3
mol 9.
Panas penguapan : 50,53 kJmol
Kirk Othmer, 1989
b. Sifat Kimia :
1. Benzil alkohol dapat direfluks dengan kalium permanganat KMnO
4
ataupun oksidator lainnya dalam air membentuk asam benzoat
2. Substitusi cincin misalnya sulfonasi dan nitrasi dapat berpengaruh, tanpa
merusak gugus karbonil. Substitusi meta terjadi bila ada pengaruh dari gugus karbonil.
2.7 Proses Pembuatan Senyawa Asam Benzoat.
Secara umum proses yang digunakan dalam produksi asam benzoat adalah oksidasi toluen fase cair dengan katalis Mangan Asetat.
2.7.1. Tipe- tipe Reaksi Oksidasi
a. Dehidrogenasi Misalnya dalam pembuatan alkohol primer menjadi aldehid.
Universitas Sumatera Utara
C
2
H
5
OH + ½ O
2
CH
3
CHO + H
2
O Atau alkohol sekunder menjadi keton.
CH
3
CHOHCH
3
+ ½ O
2
CH
3
COCH
3
+ H
2
O b.
Pemasukan atom oksigen kedalam gugus suatu molekul. Misalnya reaksi pembuatan asam dari alhehid.
CH
3
CHO + ½ O
2
CH
3
COOH Atau oksidsi hidrokarbon menjadi alkohol.
C
6
H
5 2
CH + ½ O
2
C
6
H
5 2
COH c. Kombinasi dari 1 dan 2.
Misal pada reaksi pembuatan aldehid dari hidrokarbon. CH
4
+ O
2
CH
2
O + H
2
O Atau pada pembuatan asam benzoat dari benzil alkohol.
C
6
H
5
CH
3
OH + O
2
C
6
H
5
COOH + H
2
O d. Dehidrogenasi yang bersama-sama dengan kondensasi molekuler
Seperti pada kasus dimana dua molekul benzen dari difenil atau dua molekul toluena dari stilbene atau ketika metilantraquinon dirubah
menjadi antracin yellow C. e. Dehidrogenasi, pemasukan gugus oksigen, dan pemecahan rantai karbon.
Seperti pada reaksi pembuatan naphtalen menjadi pthalat anhidrid. C
10
H
8
+ 4,5 O
2
C
8
H
4
O + 2 H
2
O + 2 CO
2
f. Oksidasi Yaitu dengan penggunaan reaksi intermediate
C
6
H
5
CH
3
C
6
H
5
CCl
3
C
6
H
5
COOH CH
3
OH + CO CH
3
COOH C
6
H
5
CH
3
+ O
2
C
6
H
5
COH + H
2
O C
6
H
5
COH +
1 2
O
2
C
6
H
5
COOH Bahan-bahan pengoksidasi disesuaikan berdasarkan reaksi yang dapat terjadi
dan pengaruh reaksi terhadap kontrol yang harus dilakukan. Bahan-bahan tersebut antara lain permanganat, dikromat, asam dan garam hipoklorit, natrium klorit dan
klorin dioksida, klorat, peroksida, asam nitrit dan nitrogen tetraoksida, garam tembaga, peleburan alkali, asam sulfat berasap oleum, ozon, dan udara.
Universitas Sumatera Utara
2.8 Berbagai macam reaksi pembuatan asam benzoat lainnya.
1. Proses Dekarboksilat Ptalat Anhidrat
Reaksi : C
6
H
4
CO
2
O + H
2
O C
6
H
5
COOH + CO
2
................1 Dalam proses ini phtalat anhidrat mengalami decarboxylasi, setelah
direaksikan dengan steam dalam suatu batch kettle tertutup yang dilengkapi dengan pengaduk. Agar reaksi tersebut berjalan sempurna, maka ditambahkan katalis
sebanyak 2 – 6 berat dari ptalat anhidrid yang masuk reaktor. Katalis yang dipergunakan adalah sodium dikromat yang mengandung sedikit nikel oksida dan
disodium ptalat. Mula-mula campuran ptalat anhidrid dan katalis dalam reaktor dipanaskan sampai diatas suhu 200
o
C. kemudian steam diinjeksikan sambil dilakukan pengadukan pada reaktor agar steam terdispersi merata. Untuk 100 bagian
ptalat anhidird diperlukan steam dengan rata 2-20 bagianjam. Karena reaksi bersifat eksotermis, maka diperlukan reflux kondensor untuk mengembalikan air, asam ptalat
dan asam benzoat yang terbentuk. Gas yang keluar dari condensor sebagian besar terdiri dari CO
2
dan sisanya adalah uap air dan asam benzoat. Reaksi ini berlangsung beberapa saat, sampai kandungan ptalat anhidrid kurang dari 5. Asam benzoat yang
diperoleh selanjutnya dipisahkan dengan cara destilasi. Hasil yang diperoleh pada proses ini sebesar 80 – 85 dari ptalat anhidrid yang ada.
2. Dari Benzaldehida dengan reaksi cannizzaro.
Disproporsionasi benzaldehida yang diinduksi oleh basa dalam reaksi Cannizzaro akan menghasilkan sejumlah asam benzoat dan benzil alcohol dalam jumlah yang
sama banyak. Benzil alcohol kemudian dapat dipisahkan dari asam benzoat dengan cara destilasi.
Gambar 2.3 Reaksi Cannizarro
Universitas Sumatera Utara
3. Proses hidrolisis benzo triklorid
Reaksi : C
6
H
5
CH
3
+ 3 Cl
2
C
6
H
5
CCl
3
+ 3 HCl 2
C
6
H
5
CCl
3
+ C
6
H
5
COOH 2 C
6
H
5
CCl
3
+ 3 HCl 3
2C
6
H
5
COCl + 2 H
2
O 2 C
6
H
5
COOH + HCl 4
Toluena diklorinasi pada 100 – 150
o
C sampai berat jenis larutan tersebut mencapai 1,375 sampai 1,385 pada suhu 20
o
C untuk menghasilkan benzo trikhlorid kasar. Sebagian kecil alkali dapat ditambahkan pada hasil reaksi untuk menetralkan
sebagian sisa HCl yang biasanya diabsorbsi dalam air untuk mendapatkan asam hidro klorida. Benzo triklorid dan katalisator yang telah dimurnikan kemudian diumpankan
pada hidrolisis tingkat I, yang bereaksi dengan asam benzoat membentuk benzoyl chlorida. Penghidrolisis II dibagi menjadi dua aliran, yang satu dikembalikan
kehidrolisator I untuk menghasilkan benzotriklorida yang lebih banyak dan yang lainnya dimurnikan atau untuk membuat natrium benzoat.
4. Proses klorinasi toluena
Pembuatan asam benzoat dari reaksi klorinasi toluen. Kondisi reaktan toluena berupa cairan dan gas pada reaktor-01 untuk berupa cairan pada reaktor-02.
Reaksi : C
6
H
5
CH
3
+ 3 Cl
2
C
6
H
5
CCl
3
+ 3 HCl 6
C
6
H
5
CH
3
+ 2 H
2
O C
6
H
5
COOH+ 3 HCl 7
Faith Keyes and Clark, 1975
Toluena diklorinasi dengan bantuan sinar matahari pada suhu 100-150
o
C sampai berat jenis larutan tersebut mencapai 1,375-1,385 pada suhu 20
o
C untuk menghasilkan benzotriklorid kasar. Sebagian kecil alkali dapat ditambah pada hasil
reaksi untuk menetralkan sebagaian sisa HCl yang bisa diabsorbsi dalam air untuk menghasilkan asam Hidroklorid benzotriklorid dan katalisator yang telah dimurnikan
kemudian diumpankan pada Hidrolisis tingkat I yang beraksi dengan asam benzoat membentuk benzotriklorid. Penghidrolisis II dibagi menjadi 2 aliran yang satu
Universitas Sumatera Utara
dikembalikan ke hidrolisator untuk menghasilkan benzotriklorid yang lebih banyak dan yang satu dimurnikan atau untuk membuat natrium benzoat. Asam benzoat yang
dihasilkan sebesar 74-80 berat muatan benzotriklorid.
2.9 Seleksi Proses
Pada pra rancangan pabrik pembuatan asam benzoat ini, proses yang dipilih adalah proses oksidasi toluena dengan menggunakan mangan asetat sebagai katalis
dengan pertimbangan bahwa: 1.
Indonesia merupakan produsen penghasil toluena secara domestik yang dipenuhi oleh beberapa perusahaan milik negara maupun swasta,
sehingga bahan baku mudah dicukupi dari dalam negeri. 2.
Proses produksi yang lebih ramah lingkungan, karena tidak menggunakan senyawa berbahaya yang dapat merusak lingkungan.
3. Konversi reaksi yang dihasilkan lebih besar yakni 60 dibandingkan
dengan menggunakan reaksi yang lain dan juga dengan menggunakan toluena sebagai bahan baku dapat menghasilkan produk samping seperti
benzaldehide dan benzil alkohol yang meningkatkan nilai ekonomi di dalam pabrik.
2.10 Deskripsi Proses
