PENDAHULUAN Prarancangan Pabrik Nitrogliserin Dari Asam Nitrat Dan Gliserin Dengan Proses Biazzi Kapasitas 30.000 Ton Per Tahun.

Tika Andriani D500100039

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik

Pembangunan industri sebagai bagian dari usaha pembangunan ekonomi jangka panjang diarahkan untuk menciptakan struktur ekonomi yang lebih kokoh dan seimbang. Hal ini tentunya memacu kita untuk lebih efisien dalam melakukan terobosan-terobosan baru sehingga produk yang dihasilkan mempunyai pangsa pasar, daya saing, efektif dan efisien. Pertumbuhan industri petrokimia di Indonesia semakin berkembang, perkembangan industri petrokimia selain akan memberi nilai tambah pada migas sebagai bahan bakunya juga akan mendorong beragamnya produk yang dihasilkan. Salah satu industri yang mempunyai kegunaan penting adalah nitrogliserin.

Nitroglisserin merupakan senyawa kimia yang mempunyai prospek besar untuk berkembang secara komersial. Nitrogliserin termasuk bahan peledak di dalam dinamit dan propelan jenis double base dan triple base. Nitrogliserin juga digunakan dalam bidang pertambangan dan bidang farmasi, baik sebagai bahan baku ataupun bahan pembantu. Nitrogliserin dapat dihasilkan melalui proses nitrasi pada kondisi tertentu dengan menggunakan campuran asam nitrat dan asam sulfat. Asam-asam tersebut telah diproduksi didalam negeri, begitu pula dengan gliserinnya.

Kebutuhan nitrogliserin di Indonesia diperkirakan akan terus meningkat dengan berkembangnya industri – industri yang berbahan baku nitrogliserin di Indonesia. Selain itu nitrogliserin belum diproduksi dalam negeri sehingga untuk mencukupi kebutuhan di dalam negeri masih harus mengimpor. Keuntungan pendirian pabrik nitrogliserin antara lain, dapat memenuhi kebutuhan nitrogliserin dalam negeri sehingga mengurangi impor dalam negeri yang diharapkan dapat memberi keuntungan dan menambah devisa negara, selain itu dapat membantu pemerintah dalam mengatasi masalah tenaga kerja sekaligus dapat mendukung perkembangan industri-industri di Indonesia.

Tika Andriani D500100039

1.2. Kapasitas Pabrik

Kapasitas pabrik merupakan faktor yang sangat penting dalam pendirian pabrik karena akan mempengaruhi perhitungan teknis dan ekonomis. Penentuan kapasitas pabrik nitrogliserin ditentukan dengan beberapa pertimbangan, antara lain:

1. Prediksi kebutuhan dalam negeri

Berdasarkan data impor yang diperoleh dari Biro Pusat Statistik kebutuhan nitrogliserin dari tahun 2006-2013 dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Data Impor Nitrogliserin di Indonesia

No. Tahun Jumlah (Ton/Tahun)

1 2006 1.462,038

2 2007 1.671,176

3 2008 1.906,095

4 2009 1.972,256

5 2010 2.176,639

6 2011 2.564,244

7 2012 2.763,655

8 2013 2.820,533

(Badan Pusat Statistik, 2006-2013)

Dari data tersebut diperkirakan pada tahun 2017 impor nitrogliserin di Indonesia adalah 3.808,775 ton/tahun.

y = 204.1x - 40812 R² = 0.978 0

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

Ju

m

lah

(T

on

/T

ah

u

n

)

Tika Andriani D500100039

2. Kapasitas produksi nitrogliserin di luar negeri

Kapasitas produksi pabrik yang telah berdiri di luar negeri dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Kapasitas Pabrik Nitrogliserin di Luar Negeri

No Pabrik Kapasitas (Ton/Tahun)

1 Celanse, Bioshop Texas 20.000

2 Tennesse Eastman Company, Tennesse 25.000 3 Publicker, Philadelphia, Pensylvania 25.000

4 Union Carbide, Texas 60.000

(Mc.Ketta & Cunningham, 1977) 3. Ketersediaan bahan baku

Kebutuhan gliserin sebagai bahan baku diperoleh dari PT. Sumi Asih

Oleochemichal Industry di Bekasi, asam nitrat diperoleh dari PT. Multi Nirotama Kimia di Cikampek, asam sulfat diperoleh dari PT. Indonesian Acid Industry di Bekasi, dan natrium karbonat diperoleh dari PT. Anugrah Putra Kencana di Bekasi.

Berdasarkan pertimbangan prediksi kebutuhan dalam negeri, kapasitas produksi nitrogliserin di luar negeri dan ketersediaan bahan baku maka dalam perancangan pabrik nitrogliserin dipilih kapasitas perancangan sebesar 30.000 ton/tahun untuk pemenuhan kebutuhan dalam negeri dan ekspor nitrogliserin.

1.3. Pemilihan Lokasi Pabrik

Pemilihan lokasi pabrik sangat penting dalam perancangan pabrik karena hal ini dapat mempengaruhi kedudukan pabrik dalam persaingan maupun kelangsungan hidup pabrik tersebut. Pemilihan lokasi pabrik yang tepat dapat memberikan keuntungan maksimal, dari pengamatan yang dilakukan lokasi perancangan pabrik yang dianggap tepat yaitu Cikarang, Bekasi, Jawa Barat sebagai tempat pendirian pabrik nitrogliserin.

Secara teoritis, ada faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam pemilihan lokasi pabrik yang akan dibangun, diantaranya adalah faktor utama dan faktor pendukung.

Tika Andriani D500100039

1. Faktor utama dalam pemilihan lokasi pabrik

Faktor utama adalah faktor yang secara langsung dapat mempengaruhi tujuan utama dari pabrik tersebut. Produksi dan distribusi produk adalah tujuan utama suatu pabrik. Kegiatan produksi dan distribusi produk diatur menurut macam dan kualitas masing-masing.

Faktor utama meliputi beberapa hal, diantaranya adalah: a. Sumber bahan baku

Bahan baku gliserin diperoleh dari PT. Sumi Asih Oleochemical Industry di Bekasi, asam nitrat diperoleh dari PT. Multi Nirotama Kimia di Cikampek, asam sulfat diperoleh dari PT. Indonesian Acid Industry di Bekasi, dan natrium karbonat diperoleh dari PT. Anugrah Putra Kencana di Bekasi.

b. Letak pasar

Lokasi pemasaran dapat mempengaruhi harga jual produk. Pendirian lokasi pabrik yang berdekatan dengan pasar utama bertujuan untuk mempermudah konsumen mendapatkan nitrogliserin. Daerah Bekasi dilewati jalur utama transportasi, sehingga pemasaran nitrogliserin tidak menjadi masalah.

c. Sarana transportasi

Bekasi merupakan daerah yang mudah dijangkau karena telah terdapat sarana yang memadai seperti transportasi darat dan transportasi laut. Hal ini memudahkan untuk pemenuhan bahan baku maupun distribusi pemasaran produk.

d. Tenaga Kerja

Bekasi merupakan salah satu daerah yang padat penduduk dan menjadi salah satu tujuan bagi para tenaga kerja, sehingga mampu menyediakan tenaga kerja yang terampil.

e. Utilitas

Utilitas yang utama meliputi penyediaan air, bahan bakar dan listrik. Sumber kebutuhan air diperoleh dari sungai Kalimalang yang mempunyai debit air yang cukup besar dengan fluktuasi antara musim hujan dan

Tika Andriani D500100039

musim kemarau yang relatif kecil. Kebutuhan listrik dapat dipenuhi dari Perusahaan Listrik Negara (PLN) dan generator sebagai cadangan apabila PLN mengalami gangguan.

2. Faktor pendukung pemilihan lokasi pabrik a. Kebijakan Pemerintah

Bekasi telah dijadikan sebagai kawasan industri sesuai dengan kebijakan pemerintah tentang kebijakan pengembangan industri. Sehingga faktor-faktor lain seperti iklim, karakteristik lingkungan, dampak sosial serta hukum tentu sudah diperhitungkan.

Dari pertimbangan faktor-faktor tersebut maka lokasi pabrik nitrogliserin akan ditetapkan di Cikarang, Bekasi, Jawa Barat.

1.4. Tinjauan Pustaka

1.4.1. Macam Macam Proses

Nitrogliserin dibuat dengan mereaksikan gliserin dengan asam nitrat (HNO3). Ada beberapa macam proses pembuatan nitrogliserin, diantaranya:

1. Biazzi Continous Process

Biazzi Continous adalah proses terbaru dalam produksi nitrogliserin. Perlengkapannya terdiri atas nitrator, separator, dan pencuci berpengaduk. Prosesnya meliputi nitrasi, pemisahan, dan pemurnian nitrogliserin dengan cara pencucian. Nitratornya berupa vessel berbentuk silinder kecil yang dilengkapi dengan stainless steel vessel dengan fin koil pendingin, dimana freon pada suhu 5oC sampai 7oC disirkulasikan selama nitrasi untuk menjaga reaksi pada suhu 15oC dan tekanan atmosfer (1 atm). Kemudian hasil nitrator masuk ke separator I untuk memisahkan nitrogliserin dari asam sisa berdasarkan berat jenis dan kelarutan, kemudian sisa asam dinetralkan dengan larutan natrium karbonat 2%. Di dalam tangki pencuci nitrogliserin dibuat emulsi dengan air dan dicuci untuk melarutkan garam-garam hasil netralisasi, lalu dialirkan ke separator II untuk memisahkan garam-garam hasil netralisasi dengan

Tika Andriani D500100039

nitrogliserin sampai tercapai standar stabilitas (faktor keamanan). Selanjutnya nitrogliserin yang yang dihasilkan disimpan dalam tangki penyimpan.

2. Schmid-Meissner Continous Process

Scmid-meissner adalah proses pertama dalam pembuatan nitrogliserin. Prosesnya meliputi nitrasi, pemisahan, dan pemurnian nitrogen secara netralisasi dan pencucian. Nitratornya berbentuk tangki berpengaduk, dilengkapi pipa-pipa pendingin vertikal. Sebagai medium pendingin dipakai brine yang masuk pada suhu -5oC. Asam campuran masuk dari bagian bawah nitrator dan gliserin masuk dari bagian atas sedangkan hasilnya keluar secara overflow ke separator (stainless steel). Suhu nitrator dijaga jangan lebih dari 18 C dan tekanan atmosfer. Nitrogliserin yang telah terpisah dicampur dengan larutan pencampur yang panas, berupa soda dan ammonia dan kemudian diemulsi dengan udara.

Pemisahan nitrogliserin dan sisa asam berdasarkan pembentukan dua lapisan dan perbedaan densitas. Sisa asam yang densitasnya lebih kecil berada pada lapisan atas dan nitrogliserin pada lapisan bawah. Sisa asam yang keluar dari separator akan di-recovery, sedangkan nitrogliserin dicuci dalam menara atau kolom pencuci yang berisi baffle. Di dalam kolom pencuci, campuran dibuat emulsi dengan memakai air yang dingin dan menginjeksikan udara bertekanan. Emulsi mengalir dari atas kolom ke intermediate separator, kemudian dialirkan ke dasar kolom pencuci II. Emulsi mengalir dari puncak kolom pencuci II menuju separator II, kemudian cairan dialirkan lagi ke kolom pencuci III dan separator III sampai stability yang diinginkan telah tercapai.

3. Nitro nobel injector proses

Alat dalam proses ini adalah sebuah injektor yang dipakai untuk mencampur gliserol dengan pre-cooled nitration acid (asam penitrasi yang telah didinginkan). Aliran asam yang lewat injektor akan

Tika Andriani D500100039

menimbulkan kevakuman, hingga gliserin akan tertarik masuk. Pencampuran kedua zat ini sangat cepat dan akan membentuk emulsi. Gliserin yang terisap ke injektor pada suhu 48C segera bereaksi dengan asam. Reaksi berlangsung pada suhu 45-50C. Emulsi yang diperoleh segera didinginkan sampai suhu 15 C lalu keluar secara gravitasi menuju centrifuge, di sini nitrogliserin akan dipisahkan dari asam bekas, kemudian asam bekas dapat di-recycle.

Campuran yang mengandung nitrogliserin diemulsikan dengan water jet

untuk membentuk campuran non-explosive, lalu dinetralkan dengan Na2CO3, dan dicuci. Nitrogliserin yang telah stabil dilewatkan melalui injektor untuk membentuk non-explosivewater emulsion demi keamanan dalam penyimpanan (Kirk & Othmer, 1965).

Pada proses pembuatan nitrogliserin keamanan merupakan hal yang paling utama. Hal ini mengingat sifat dasar nitrogliserin yang mudah meledak. Sehingga pada hal perancangan industri pembuatan nitrogliserin digunakan proses Biazzi. Hal ini dikarenakan proses berlangsung pada suhu rendah (15oC) baik reaktor maupun proses pemisahan. Pembuatan nitrogliserin dari gliserin dan asam nitrat dilakukan dalam reaktor alir tangki berpengaduk dengan suhu 15oC dan tekanan 1 atm. Reaksi berlangsung secara eksotermis sehingga membutuhkan pendingin. Konversi pembentukan nitrogliserin 95 %.

1.4.2. Kegunaan Produk

Nitrogliserin merupakan senyawa kimia yang biasa digunakan sebagai bahan peledak, terutama dinamit. Nitrogliserin juga digunakan sebagai obat untuk meredakan rasa sakit dan mengurangi frekuensi serangan angina pectoris dan juga untuk vasolidator kondisi jantung. Jika digunakan sebagai bahan peledak, nitrogliserin termasuk bahan peledak tingkat tinggi.

Tika Andriani D500100039

1.4.3. Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku dan Produk a. Bahan Baku

1. Gliserin

 Sifat Fisis:

Rumus molekul : C3H5(OH)3 Berat molekul : 92 g/gmol

Bentuk : cair

Warna : tidak berwarna Titik didih : 290oC

Titik leleh : 18oC Densitas : 1,26 g/cm3 Suhu kritis : 450oC Tekanan kritis : 39,48 atm

 Sifat Kimia a. Hidrolisis

Reaksi hidrolisis antara minyak dan air akan menghasilkan asam lemak dan gliserol, menurut reaksi:

C₃H₅(COOR)₃+H₂O↔C₃H₅(OH)₃+3HOOCR ...(1) b. Saponifikasi

Jika lemak direaksikan dengan alkali untuk menghasilkan gliserol dan garam atau sabun atau logam alkali, menurut reaksi:

C₃H₅(COOR)₃+ 3NaOH ↔ C₃H₅(OH)₃+3NaOOCR ...(2) Reaksi ini adalah dasar reaksi yang digunakan pada industri sabun.

c. Interesterifikasi

Ester beralkohol rendah diperoleh dengan mereaksikan alkohol secara langsung dengan lemak untuk

Tika Andriani D500100039

menggantikan gliserol, biasanya menggunakan katalis alkali, menurut reaksi:

C₃H₅(COOR)

3+ CH3OH3 ↔ CH3OOCR+ C3H5(OH)3 (3) Reaksi ini biasa disebut alkoholisis.

d. Nitrasi

Jika gliserin direaksikan dengan asam nitrat dapat menghasilkan nitrogliserin, menurut reaksi:

C₃H₅(OH)₃+ 3HNO3 → C₃H₅(ONO2)₃+3H2O ...(4)

(Swern, 1982) 2. Asam Nitrat

 Sifat Fisis :

Rumus molekul : HNO3 Berat molekul : 63,02 g/mol Titik didih : 86oC pada 1 atm Titik beku : -42oC pada 1 atm Bentuk : cair

Warna : putih Densitas : 1,502 g/cm3

 Sifat Kimia

a. Merupakan asam monobasik kuat.

b. Asam nitrat dapat bereaksi dengan semua logam kecuali emas, iridium, platinum, rhodium, tantalum dan titanium. c. Asam nitrat merupakan pengionisasi yang kuat, menurut

reaksi:

NaOH _{+ HNO}

3 → NaNO3 + H₂O …...………..(5)

d. Asam nitrat merupakan pengoksidasi yang kuat, menurut reaksi:

I_{2 + 10HNO}

3 → 2HIO₃ +4H₂O+10NO₂ …………....(6)

Sn _{+ 4HNO}

Tika Andriani D500100039

e. Asam nitrat tidak stabil terhadap panas dan bisa terurai sebagai berikut:

4_HNO

3 → 4NO₂+ 2H₂O+O2 ………...………….…...(8) (Kirk & Othmer, 1965) 3. Asam Sulfat

 Sifat Fisis:

Rumus Molekul : H2SO4 Berat Molekul : 98 g/gmol Bentuk : cair Titik Didih : 340oC Titik Leleh : 10,35oC Densitas : 1,841 g/cm3 Suhu kritis : 652oC Tekanan kritis : 63,16 atm

 Sifat Kimia:

a. H2SO4 bereaksi dengan HNO3 membentuk ion nitronium yang sangat penting dalam suatu reaksi nitrasi, menurut reaksi:

HNO₃+ H₂SO₄+ 2e-↔ SO₄-2 + H₃O++ NO₂………...…(9) b. Mempunyai daya tarik yang besar terhadap air dan

membentuk senyawa-senyawa hidrat seperti H2SO4.H2O dan H2SO4.2H2O.

c. Dalam reaksi nitrasi, sifat asam sulfat ini mencegah HNO3 membentuk hydrogen dan ion nitrat dan hanya membentuk ion nitronium.

Tika Andriani D500100039

b. Produk

1. Nitrogliserin

 Sifat Fisis :

Rumus Molekul : C3H5(ONO2)3 Berat Molekul : 227 g/gmol

Bentuk : cair

Titik didih : 218oC Titik leleh : 13oC Densitas (15oC) : 1,6 g/cm3 Suhu kritis : 407oC Tekanan kritis : 29,61 atm

 Sifat Kimia :

a. Merupakan bahan mudah meledak, dengan reaksi peledakan yaitu :

C₃H₅(ONO 2)3 →

3

2N2+ 3CO2+ 5

2H2O (uap)+ 1

4O2 ...(10)

cair gas

Karena perubahan dari zat cair menjadi gas yang terjadi begitu cepat, maka timbul tekanan dan temperatur yang sangat tinggi sehingga menimbulkan peledakan.

(Kirk & Othmer, 1965) 1.4.4. Tinjauan Proses Secara Umum

Nitrogliserin dibuat dengan mereaksikan gliserin dengan asam nitrat (HNO3). Reaksi ini merupakan reaksi nitrasi, yaitu reaksi antara asam nitrat dan gliserin, di mana fase campuran di dalam reaktor berbentuk fase emulsi. Hal ini dapat di lihat pada reaksi di bawah ini:

C₃H₅(OH)

3+ 3HNO3 H2SO4

C₃H₅(ONO₂)

Tika Andriani D500100039

nitrogliserin sampai tercapai standar stabilitas (faktor keamanan). Selanjutnya nitrogliserin yang yang dihasilkan disimpan dalam tangki penyimpan.

2. Schmid-Meissner Continous Process

Scmid-meissner adalah proses pertama dalam pembuatan nitrogliserin. Prosesnya meliputi nitrasi, pemisahan, dan pemurnian nitrogen secara netralisasi dan pencucian. Nitratornya berbentuk tangki berpengaduk, dilengkapi pipa-pipa pendingin vertikal. Sebagai medium pendingin dipakai brine yang masuk pada suhu -5oC. Asam campuran masuk dari bagian bawah nitrator dan gliserin masuk dari bagian atas sedangkan hasilnya keluar secara overflow ke separator (stainless steel). Suhu nitrator dijaga jangan lebih dari 18 C dan tekanan atmosfer. Nitrogliserin yang telah terpisah dicampur dengan larutan pencampur yang panas, berupa soda dan ammonia dan kemudian diemulsi dengan udara.

Pemisahan nitrogliserin dan sisa asam berdasarkan pembentukan dua lapisan dan perbedaan densitas. Sisa asam yang densitasnya lebih kecil berada pada lapisan atas dan nitrogliserin pada lapisan bawah. Sisa asam yang keluar dari separator akan di-recovery, sedangkan nitrogliserin dicuci dalam menara atau kolom pencuci yang berisi baffle. Di dalam kolom pencuci, campuran dibuat emulsi dengan memakai air yang dingin dan menginjeksikan udara bertekanan. Emulsi mengalir dari atas kolom ke intermediate separator, kemudian dialirkan ke dasar kolom pencuci II. Emulsi mengalir dari puncak kolom pencuci II menuju separator II, kemudian cairan dialirkan lagi ke kolom pencuci III dan separator III sampai stability yang diinginkan telah tercapai.

3. Nitro nobel injector proses

Alat dalam proses ini adalah sebuah injektor yang dipakai untuk mencampur gliserol dengan pre-cooled nitration acid (asam penitrasi yang telah didinginkan). Aliran asam yang lewat injektor akan

Tika Andriani D500100039

menimbulkan kevakuman, hingga gliserin akan tertarik masuk. Pencampuran kedua zat ini sangat cepat dan akan membentuk emulsi. Gliserin yang terisap ke injektor pada suhu 48C segera bereaksi dengan asam. Reaksi berlangsung pada suhu 45-50C. Emulsi yang diperoleh segera didinginkan sampai suhu 15 C lalu keluar secara gravitasi menuju centrifuge, di sini nitrogliserin akan dipisahkan dari asam bekas, kemudian asam bekas dapat di-recycle.

Campuran yang mengandung nitrogliserin diemulsikan dengan water jet untuk membentuk campuran non-explosive, lalu dinetralkan dengan Na2CO3, dan dicuci. Nitrogliserin yang telah stabil dilewatkan melalui injektor untuk membentuk non-explosive water emulsion demi keamanan dalam penyimpanan (Kirk & Othmer, 1965).

Pada proses pembuatan nitrogliserin keamanan merupakan hal yang paling utama. Hal ini mengingat sifat dasar nitrogliserin yang mudah meledak. Sehingga pada hal perancangan industri pembuatan nitrogliserin digunakan proses Biazzi. Hal ini dikarenakan proses berlangsung pada suhu rendah (15oC) baik reaktor maupun proses pemisahan. Pembuatan nitrogliserin dari gliserin dan asam nitrat dilakukan dalam reaktor alir tangki berpengaduk dengan suhu 15oC dan tekanan 1 atm. Reaksi berlangsung secara eksotermis sehingga membutuhkan pendingin. Konversi pembentukan nitrogliserin 95 %.

1.4.2. Kegunaan Produk

Nitrogliserin merupakan senyawa kimia yang biasa digunakan sebagai bahan peledak, terutama dinamit. Nitrogliserin juga digunakan sebagai obat untuk meredakan rasa sakit dan mengurangi frekuensi serangan angina pectoris dan juga untuk vasolidator kondisi jantung. Jika digunakan sebagai bahan peledak, nitrogliserin termasuk bahan peledak tingkat tinggi.

Tika Andriani D500100039

1.4.3. Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku dan Produk a. Bahan Baku

1. Gliserin  Sifat Fisis:

Rumus molekul : C3H5(OH)3 Berat molekul : 92 g/gmol

Bentuk : cair

Warna : tidak berwarna Titik didih : 290oC

Titik leleh : 18oC Densitas : 1,26 g/cm3 Suhu kritis : 450oC Tekanan kritis : 39,48 atm  Sifat Kimia

a. Hidrolisis

Reaksi hidrolisis antara minyak dan air akan menghasilkan asam lemak dan gliserol, menurut reaksi:

C₃H₅(COOR)₃+H₂O↔C₃H₅(OH)₃+3HOOCR ...(1) b. Saponifikasi

Jika lemak direaksikan dengan alkali untuk menghasilkan gliserol dan garam atau sabun atau logam alkali, menurut reaksi:

C₃H₅(COOR)₃+ 3NaOH ↔ C₃H₅(OH)₃+3NaOOCR ...(2) Reaksi ini adalah dasar reaksi yang digunakan pada industri sabun.

c. Interesterifikasi

Ester beralkohol rendah diperoleh dengan mereaksikan alkohol secara langsung dengan lemak untuk

Tika Andriani D500100039

menggantikan gliserol, biasanya menggunakan katalis alkali, menurut reaksi:

C₃H₅(COOR)

3+ CH3OH3 ↔ CH3OOCR+ C3H5(OH)3 (3) Reaksi ini biasa disebut alkoholisis.

d. Nitrasi

Jika gliserin direaksikan dengan asam nitrat dapat menghasilkan nitrogliserin, menurut reaksi:

C₃H₅(OH)₃+ 3HNO3 → C₃H₅(ONO2)₃+3H2O ...(4)

(Swern, 1982) 2. Asam Nitrat

 Sifat Fisis :

Rumus molekul : HNO3 Berat molekul : 63,02 g/mol Titik didih : 86oC pada 1 atm Titik beku : -42oC pada 1 atm Bentuk : cair

Warna : putih Densitas : 1,502 g/cm3  Sifat Kimia

a. Merupakan asam monobasik kuat.

b. Asam nitrat dapat bereaksi dengan semua logam kecuali emas, iridium, platinum, rhodium, tantalum dan titanium. c. Asam nitrat merupakan pengionisasi yang kuat, menurut

reaksi:

NaOH _{+ HNO}

3 → NaNO3 + H₂O …...………..(5)

d. Asam nitrat merupakan pengoksidasi yang kuat, menurut reaksi:

I_{2 + 10HNO}

3 → 2HIO₃ +4H₂O+10NO₂ …………....(6)

Sn _{+ 4HNO}

Tika Andriani D500100039

e. Asam nitrat tidak stabil terhadap panas dan bisa terurai sebagai berikut:

4_HNO

3 → 4NO₂+ 2H₂O+O2 ………...………….…...(8) (Kirk & Othmer, 1965) 3. Asam Sulfat

 Sifat Fisis:

Rumus Molekul : H2SO4 Berat Molekul : 98 g/gmol Bentuk : cair Titik Didih : 340oC Titik Leleh : 10,35oC Densitas : 1,841 g/cm3 Suhu kritis : 652oC Tekanan kritis : 63,16 atm  Sifat Kimia:

a. H2SO4 bereaksi dengan HNO3 membentuk ion nitronium yang sangat penting dalam suatu reaksi nitrasi, menurut reaksi:

HNO₃+ H₂SO₄+ 2e- ↔ SO₄-2 + H₃O++ NO₂ ………...…(9) b. Mempunyai daya tarik yang besar terhadap air dan membentuk senyawa-senyawa hidrat seperti H2SO4.H2O dan H2SO4.2H2O.

c. Dalam reaksi nitrasi, sifat asam sulfat ini mencegah HNO3 membentuk hydrogen dan ion nitrat dan hanya membentuk ion nitronium.

Tika Andriani D500100039

b. Produk

1. Nitrogliserin  Sifat Fisis :

Rumus Molekul : C3H5(ONO2)3 Berat Molekul : 227 g/gmol

Bentuk : cair

Titik didih : 218oC Titik leleh : 13oC Densitas (15oC) : 1,6 g/cm3 Suhu kritis : 407oC Tekanan kritis : 29,61 atm

 Sifat Kimia :

a. Merupakan bahan mudah meledak, dengan reaksi peledakan yaitu :

C₃H₅(ONO 2)3 →

3

2N2+ 3CO2+ 5

2H2O (uap)+ 1

4O2 ...(10)

cair gas

Karena perubahan dari zat cair menjadi gas yang terjadi begitu cepat, maka timbul tekanan dan temperatur yang sangat tinggi sehingga menimbulkan peledakan.

(Kirk & Othmer, 1965) 1.4.4. Tinjauan Proses Secara Umum

Nitrogliserin dibuat dengan mereaksikan gliserin dengan asam nitrat (HNO3). Reaksi ini merupakan reaksi nitrasi, yaitu reaksi antara asam nitrat dan gliserin, di mana fase campuran di dalam reaktor berbentuk fase emulsi. Hal ini dapat di lihat pada reaksi di bawah ini:

C₃H₅(OH)

3+ 3HNO3 H2SO4

C₃H₅(ONO₂)