Dari Etanol dan Asam Asetat Kapasitas 10.000 TonTahun
Bab I I Deskripsi Proses
- Densitas pada 25°C, gml
: 1,85 -
Komposisi : Etil asetat 99,5 berat min
: Air 0,05 berat max www.davyprotech.com
b. Air -
Rumus Molekul : H
2
O -
Berat Molekul : 18,015 ggmol
- Wujud
: Cair -
Warna : Tidak berwarna
Yaws,1999
2.2. Konsep Proses
2.2.1. Dasar Reaksi
Pembuatan etil asetat dengan bahan baku etanol dan asam asetat merupakan reaksi esterifikasi.
Reaksinya adalah sebagai berikut : C
2
H
5
OH + CH
3
COOH CH
3
COOC
2
H
5
+ H
2
O Reaksi terjadi pada fase cair dengan katalis padat yaitu resin
Amberlyst 35 wet. Reaksi berlangsung dalam reaktor yang berupa menara Reactive Distillation yang beroperasi secara non-isothermal adiabatic.
Sehingga pada setiap stage terjadi perubahan suhu. Reaksi bersifat eksotermis, panas reaksi yang dihasilkan digunakan untuk menguapkan
produk yang terbentuk. Pada reaksi reversible bolak-balik apabila
katalis
Dari Etanol dan Asam Asetat Kapasitas 10.000 TonTahun
Bab I I Deskripsi Proses
produk dari suatu sistem diambil maka kesetimbangan akan bergeser ke arah produk yang diambil.
Reaksi dilakukan pada suhu 90 – 110
o
C dengan perbandingan mol antara asam asetat dan etanol = 0,985
Lai et all, 2007
2.2.2. Mekanisme Reaksi
Reaksi yang terjadi: C
2
H
5
OH + CH
3
COOH CH
3
COOC
2
H
5
+ H
2
O E
A EA
W Mekanisme reaksi :
Tahapan-tahapan yang mengontrol kecepatan reaksi berkatalis resin dapat dikelompokan menjadi tiga yaitu :
1. Reaksi permukaan 2. Difusi internal
3. Difusi eksternal Phallak, 2004
Reaksi esterifikasi antara asam asetat dengan etanol dengan katalis resin, difusi eksternal dan internal pada katalis resin dapat diabaikan. Difusi
eksternal merupakan difusi dari bulk liquid ke permukaan resin. Ketika cairan melewati permukaan resin maka akan terbentuk lapisan diam
stagnant boundary layer dimana kecepatan cairan mendekati nol. Pada lapisan ini kecepatan transfer dipengaruhi oleh perbedaan konsentrasi pada
lapisan diam serta koefisien difusivitas. Pada bulk liquid kecepatan transfer
k1 k2
Dari Etanol dan Asam Asetat Kapasitas 10.000 TonTahun
Bab I I Deskripsi Proses
hanya dipengaruhi difusivitas. Proses difusi eksternal untuk resin sangat cepat karena lapisan yang timbul sangat tipis pada kecepatan cairan yang
rendah. Difusi eksternal juga tidak mengontrol kecepatan reaksi untuk viskositas reaktan yang cukup rendah. Namun untuk viskositas yang tinggi
atau kecepatan pengadukan yang rendah difusi eksternal perlu diperhitungkan.
Difusi internal partikel merupakan difusi cairan dari permukaan resin melalui pori. Difusi internal terjadi sangat cepat, karena ukuran
partikelnya yang relatif kecil. Sehingga difusi internal dapat diabaikan dan tahanan transfer massa juga dapat diabaikan.
Pada reaksi esterifikasi asam asetat dengan etanol dengan katalis resin, reaktan yang bersifat polar adalah etanol. Ion H
+
yang berada dalam katalis bergerak bebas dan terlarut sebagaimana pada reaksi homogen.
Ikatan polimer resin dengan –SO
3
H akan terdisosiasi. Ion H
+
akan bergerak bebas dalam cairan pada pori-pori resin sebagai bagian aktif active sites
yang akan menjadi agen katalis untuk mempercepat terjadinya reaksi esterifikasi. Sementara itu –SO
3
akan tetap berada pada permukaan polimer. Pendekatan ini dapat diambil jika cairan bersifat polar. Sehingga kecepatan
reaksi dapat didekati dengan Pseudo-homogenous model. Yang berarti reaksi dapat dianggap sebagai reaksi homogen.
Du Troit, 2003
Dari Etanol dan Asam Asetat Kapasitas 10.000 TonTahun
Bab I I Deskripsi Proses
2.2.3. Tinjauan Kinetika
