3
Tabel 1 Data impor trisodium fosfat di Indonesia Badan Pusat Statistik, 2016
Tahun Jumlah ton
2012 2.127,270
2013 2.000,941
2014 1.750,727
2015 2.095,225
2016 2.825,569
Pabrik-pabrik yang memproduksi trisodium fosfat dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2 Data pabrik dan kapasitas produksi trisodium fosfat icis.com, 2016
No. Pabrik
Negara Kapasitas
tontahun
1. Aditya Bilra Chemicals
Thailand 85.000
2. Indian Rare Earth Limited
India 13.500
3. Office Cherifien des Phosphates
Morocco 625.000
4. Technosuper Inginiera
Ventanas, USA 210.000
Pabrik yang akan didirikan dirancang pada kapasitas 45.000 tontahun. Berdasarkan data impor, dan di Indonesia belum ada pabrik yang memproduksi
trisodium fosfat, serta mempertimbangkan pabrik yang telah berdiri.
1.3. Lokasi Pabrik
Pemilihan lokasi pabrik merupakan hal penting yang dapat menentukan keberlangsungan suatu industri. Hal-hal yang perlu dipertimbangkan dalam
penentuan lokasi pabrik adalah ketersediaan bahan baku, transportasi dan pemasaran, penyediaan air, kawasan industri, dan tenaga kerja. Pada perancangan
pabrik trisodium fosfat ini, daerah yang dipilih sebagai lokasi pendirian pabrik adalah Gresik, Jawa Timur.
2. METODE
2.1 Konsep Reaksi
Pada pembuatan trisodium fosfat dilakukan melalui dua tahapan reaksi, yaitu pembentukan disodium fosfat dan pembentukan trisodium fosfat Patnaik,
2003: Na
2
CO
3aq
+ H
3
PO
4l
→ Na
2
HPO
4l
+ CO
2g
+ H
2
O
l
…………… 1 Na
2
HPO
4l
+ NaOH
aq
→ Na
3
PO
4l
+ H
2
O
l
…………… 2
4
2.2 Tinjauan Kinetika
Reaksi pembentukan trisodium fosfat dapat dilihat dari persamaan berikut: A + B
→ C + D Reaksi ini merupakan reaksi orde dua, sehingga konstanta kinetika rekasi
dapat ditinjau melalui persamaan Levenspiel, 1975: -r
A
= k.C
A.
C
B
…………… 3 -r
A
= k C
A0
-C
A0
X
A
C
B0
-C
A0
X
A
…………… 4 M = C
B0
C
A0
…………… 5 -r
A
= k C
A0 2
1 - X
A
M - X
A
…………… 6 Diperoleh harga konstanta kinetika reaksi kimia untuk reaksi 1 sebesar
0,0109 Lmol.detik dan reaksi 2 sebesar 0,0331 Lmol.detik.
2.3 Tinjauan Termodinamika
Tinjauan secara termodinamika dilakukan untuk mengetahui sifat dari suatu reaksi yaitu eksotermis atau endotermis. Selain itu juga untuk mengetahui
arah reaksi
reversible
atau
irreversible.
Tabel 3 Data panas pembentukkan dan energy bebas Gibbs Wagman, dkk
.
1982
Komponen ∆H
f, 298
kJmol ∆G
o , 298
kJmol
H
3
PO
4
-1.277,4 -1.018,7
Na
2
CO
3
-1.157,38 -1.051,64
NaOH -470,114
-419,150 Na
2
HPO
4
-1.772,38 -1.612,98
CO
2
-393,51 -394,359
Na
3
PO
4
-1.997,9 -1.804,5
H
2
O -285,83
-237,129
Reaksi 1: ∆H
f, 298
= ∆H
produk
- ∆H
reaktan
…………… 7 ∆H
f, 298
= -16.939 Jmol Reaksi 2:
∆H
f, 298
= ∆H
produk
- ∆H
reaktan
∆H
f, 298
= -41.236 Jmol
5
Berdasarkan perhitungan di atas, ∆H
f, 298
kedua reaksi menunjukkan hasil yang negatif, sehingga reaksi bersifat eksotermis.
∆�
�
= −�� �� � …………… 8
Di mana: ∆G
o
= Energi bebas gibbs standar 298 K K
= Konstanta kesetimbangan T
= Suhu standar R
= Konstanta gas ideal 8,3145 Jmol.K Reaksi 1:
∆G
o
= ∆G
o produk
- ∆G
o reaktan
∆G
o
= -174.128 Jmol ∆G
o
= -RT ln K K
298
= 3,32 x 10
30
Untuk suhu 90
o
C 363,15 K, maka: ln
K
363,15
K
298
=
- ∆H
298
R 1
T
2
-
1 T
1
…………… 9 K
363,15
= 9,38 x 10
29
Dari hasil perhitungan di atas, nilai K yang cukup besar. Jadi dapat diketahui bahwa arah dari reaksi pembentukan disodium fosfat ini adalah
irreversible
.
2.4 Langkah Proses