BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG Sejarah (Inggris, soda; Latin, sodanum, obat sakit kepala). Sebelum Davy berhasil mengisolasi unsur ini dengan cara elektrolisis soda kaustik, natrium (unsur ini disebut sodium dalam bahasa Inggris), telah dikenal dalam berbagai suatu senyawa. Sumber Natrium banyak ditemukan di bintang-bintang. Garis D pada spektrum matahari sangat jelas. Natrium juga merupakan elemen terbanyak keempat di bumi, terkandung sebanyak 2.6% di kerak bumi. Unsur ini merupakan unsur terbanyak dalam grup logam alkali. Jaman sekarang ini, sodium dibuat secara komersil melalui elektrolisis fusi basah natrium klorida. Metoda ini lebih murah ketimbang mengelektrolisis natrium hidroksida, seperti yang pernah digunakan beberapa tahun lalu. Sifat-sifat Natrium, seperti unsur radioaktif lainnya, tidak pernah ditemukan tersendiri di alam. Natrium adalah logam keperak-perakan yang lembut dan mengapung di atas air. Tergantung pada jumlah oksida dan logam yang terkekspos pada air, natrium dapat terbakar secara spontanitas. Lazimnya unsur ini tidak terbakar pada suhu dibawah 115 derajat Celcius. Kegunaan Logam natrium sangat penting dalam fabrikasi senyawa ester dan dalam persiapan senyawa-senyawa organik. Logam ini dapat di gunakan untuk memperbaiki struktur beberapa campuran logam, dan untuk memurnikan 1

2 logam cair.campuran logam natrium dan kalium, NaK, juga merupakan agen heat transfer (transfusi panas) yang penting. Senyawa-senyawa Senyawa yang paling banyak ditemukan adalah natrium klorida (garam dapur), tapi juga terkandung di dalam mineral-mineral lainnya seperti soda niter, amphibole, zeolite, dsb. Senyawa natrium juga penting untuk industri-industri kertas, kaca, sabun, tekstil, minyak, kimia dan logam. Sabun biasanya merupakan garam natrium yang mengandung asam lemak tertentu. Pentingnya garam sebagai nutrisi bagi binatang telah diketahui sejak zaman purbakala.di antara banyak senyawa-senyawa natrium yang memiliki kepentingan industrial adalah garam dapur (NaCl), soda abu (Na 2 CO 3 ), baking soda (NaHCO 3 ), caustic soda (NaOH), Chile salpeter(nano 3 ), di- dan tri-natrium fosfat, natrium tiosulfat (hypo, Na 2 S 2 O 3. 5H 2 0) and borax (Na 2 B 4 O 7. 10H 2 O). B. RUMUSAN MASALAH Agar mengarah pada tujuan yang hendak dicapai, maka kami tulis rumusan masalah sebagai berikut: 1. Sejarah perkembangan Natrium Karbonat dan Natrium Bikarbonat? 2. Jelaskan deskripsi Natrium Karbonat dan Natrium Bikarbonat? 3. Jelaskan proses pembuatan Natrium Karbonat dan Natrium Bikarbonat? 4. Sebutkan kegunaan dari Natrium Karbonat dan Natrium Bikarbonat? C. TUJUAN 1. Mengetahui tentang Sejarah perkembangan Natrium Karbonat dan Natrium Bikarbonat 2. Mengetahui deskripsi Natrium Karbonat dan Natrium Bikarbonat 3. Mengetahui proses pembuatan Natrium Karbonat dan Natrium Bikarbonat 4. Mengetahui kegunaan Natrium Karbonat dan natrium Bikarbonat 2

3 D. MANFAAT 1. Menambah pengetahuan dan wawasan lebih dalam tentang Natrium Karbonat dan Natrium Bikarbonat 2. Agar bisa mengembangkan teknologi dalam alat industri kimia. A. NATRIUM KARBONAT BAB 1 PENDAHULUAN Natrium karbonat merupakan komoditas kimia yang sekitar 75% produksi dunia adalah abu sintetis yang dibuat dari Natrium klorida melalui Proses Solvay atau proses yang sejenis, sisanya yang 25% di produksi dari Natrium karbonat alami. Dalam dunia perdagangan, Natrium karbonat banyak dimanfaatkan untuk industri kaca, obat obatan, bahan makanan water treatment, deterjen, industri pulp dan kertas, indistri tekstil dan lain lain (Kirk and Othmer, 1979). Sodium carbonat (Na 2 CO 3 ) juga merupakan bahan lunak yang larut dalam air dingin dan kelarutan dalam air kira-kira 30% berat larutan, dalam industri kimia di kenal dengan soda ash. Di negara eropa dan beberapa kota distrik di USA istilah soda mengacu pada decahidrat (Na 2 CO 3 10H 2 O) dan monohidrat (Na 2 CO 3 H 2 O) yang digunakan untuk kebutuhan rumah tangga, tapi komoditi decahidrat (Na 2 CO 3 10H 2 O) dan monohidrat (Na 2 CO 3 H 2 O) jumlahnya relatif kecil di bandingkan dengan bentuk anhidrat. Adapun sifat fisis dan sifat kimia dari Natrium karbonat adalah sebagai berikut: 1. Berat molekul nya sebesar 106 g/mol 2. Bentuk Natrium karbonat adalah Kristal dan bersifat higroskopis 3. natrium karbonat berwarna Putih 4. Titik lebur nya sebesar 7,1 g/100 g H 2 O 5. Densitas pada 20 o C sebesar 2,533 g/ml 6. Kapasitas panas, (85 o C ) sebesar 26,41 cal/ gmol o C 3

4 Kebutuhan Natrium karbonat di Indonesia diperkirakan akan mengalami peningkatan setiap tahun. Untuk memenuhi kebutuhan akan Natrium karbonat sampai saat ini harus melalui impor dari luar negeri. Berdasarkan data dari Biro Pusat Statistik, maka Impor Natrium karbonat dari tahun sebagai berikut : Tabel I.1. Data Impor Natrium Karbonat ( ton/tahun ) No Tahun Impor (ton/tahun) , , , , , , , ,000 (Sumber: Biro Pusat Statistik, ) 4

5 Gambar 1.1. Regresi Linier Kebutuhan Natrium Karbonat Indonesia Dalam dunia perdagangan, Natrium karbonat banyak dimanfaatkan untuk: a. Dalam bidang industri kaca b. Dipakai untuk obat obatan c. Dipakai dalam bahan makanan d. Digunakan sebagai deterjen, water treatment e. Dalam bidang industri pulp dan kertas 5

6 f. Dalam bidang indistri tekstil B. NATRIUM BIKARBONAt BAB 11 DESKRIPSI PROSES A.NATRIUM KARBONAT A.1. Bahan Baku 6

7 Natrium karbonat di buat dari bahan-bahan sebagai berikut: A. Ammonia Adapun Sifat Fisika dari ammonia adalah sebagai berikut ( Kirk and Othmer, 1979) : Rumus molekul : NH3 Berat Molekul : 17,0305 gr/mol Titik didih, 1 atm : - 33,40C Titik lebur, 1 atm : - 77,70C Tekanan kritis : 1657 psi Temperatur kritis : 1330C Energi bebas Gibbs (25 C) : kj/mol Kapasitas panas (25 C) : 1,2867 cal/mol 0 C Kelarutan, 00 C : 89,9 gr/ 100 gr H2O Kelarutan, 860 C : 7,4 gr/ 100 gr H2O Densitas, 1 atm : 0,7708 gr/ ml Panas spesifik, 150 C : 1,310 cal/mol Adapun sifat kimia dari ammonia adalah sebagai berikut( Kirk and Othmer, 1979) : Pada suhu tinggi bila dioksidasi dengan KMnO4 menghasilkan nitrogen dan air : 2 NH3 + 2 KMnO4 2 KOH + 2 MnO2 + 2 H2O + N2 Demikian juga oksidasi oleh klorin : 8 NH3 + 3 Cl2 N2 + 6 NH4Cl 7

8 Dengan katalis Pt-Rhodium dioksidasi menjadi nitrogen oksida dan air untuk menghasilkan asam nitrat dengan reaksi sebagai berikut : 4 NH3 + 5 O3 4 NO + 6 H2O 2 NO + O2 2 NO2 3 NO2 + 2 H2O 2 HNO3 + NO B. Garam sifat fisis dari garam adalah sebagai berikut (Kirk and Othmer, 1979) : Rumus molekul : NaCl Berat molekul : 58,45 gr/mol Titik lebur, 1 atm : 800,40 C Titik didih, 1 atm : C Densitas : 1,13 gr/ml Energi bebas Gibbs (25 C) : kj/mol Kapasitas panas (25 C) : 1,8063 cal/mol 0 C Kelarutan, 00C : 35,7 gr/ 100 gr H2O Kelarutan, 1000C : 39,8 gr/ 100 gr H2O Tekanan uap, 1 atm : C Panas penguapan, 1 atm : cal/mol Adapun sifat kimia dari Garam adalah sebagai berikut Sifat Kimia ( Kirk and Othmer, 1979) : Dengan perak nitrat membentuk endapan perak klorida NaCl + AgNO3 NaNO3 + AgCl Dengan timbal asetat membentuk endapan putih timbal klorida 8

9 NaCl + PbAc NaAc + PbCl2 C.Batu Kapur Adapun Sifat fisika dari batu kapur adalah sebagai berikut (Kirk and Othmer, 1979): Rumus molekul : CaCO3 Berat Molekul : 100,09 gr/mol Titik lebur, 1 atm : C Titik didih, 1 atm : C Densitas, 1 atm : 2,711 gr/ml Energi bebas Gibbs (25 C) : kj/mol Kapasitas panas (25 C) : -5,896 cal/mol0 C Kelarutan, 250C : 0,0014 gr/ 100 gr H2O Kelarutan, 1000 C : 0,002 gr/ 100 gr H2O Panas penguapan, 1 atm : cal/mol Ukuran : 30 mesh Adapun sifat kimia dari batu kapur adalah sebagai berikut (Kirk and Othmer, 1979): Asam klorida encer terjadi penguraian dengan berbuih karena karbon dioksida dilepaskan CO3 =+ 2 H+ CO2 + H2O Dengan larutan barium klorida terbentuk endapan putih barium karbonat CO3= + Ba+2 BaCO3 9

10 A.2. Proses Pembuatan Proses pembuatan Natrium karbonat ada dua macam yaitu secara sintetik dan alami. Secara sintetik terdiri atas proses Le Blanc dan Solvay sedangkan secara alami disebut sebagai proses Natural. Adapun penjelasan mengenai proses pembuatan Natrium karbonat sebagai berikut : A.Proses Le Blanc 10

11 Proses ini didasarkan atas pemanggangan salt cake (kerak garam) dengan karbon dan gamping di dalam tanur putar dan sesudah itu mengeraskan hasilnya dengan air. Produk kasar dari reaksi ini disebut black ash (abu hitam). Pengerasan dilakukan pada waktu dingin, pada pengerasan ini berlangsung hidrolisis sebagian sulfida. Ini kemudian diubah lagi menjadi karbonat melalui pengolahan dengan gas yang mengandung karbon dioksida yang berasal dari tanur abu hitam. Larutan natrium karbonat yang dihasilkan, dipekatkan sehingga menghasilkan Natrium karbonat yang kemudian dikeringkan atau dikalsinasi. ( Austin, 1996). Reaksi yang terjadi dalam proses ini adalah(mc - Ketta,1978): 2NaCl(s) + H2SO4(l) NaHSO4(s) + 2HCL(g) Na2SO4(s) + 4 C(s) Na2S(s) + 4 CO(g) Na2S(s) + CaCO3 (s) Na2CO3 (s) + CaS(s) Sodium karbonat dapat di pisahkan dengan air dari black ash dan di Kaustisasi dengan kapur mentah, cara ini digunakan untuk mengembalikan sulfur dari kalsium sulfida. Proses Leblanc masih di gunakan di Inggris dan benua Eropa selama perang dunia pertama, tetapi jumlahnya terus berkurang selama perang dunia kedua. Pada saat ini proses Leblanc sudah tidak dilakukan lagi karena beberapa kelemahan diantaranya : 1. konsumsi energi yang sangat besar pada saat pelelehan. 11

12 2. membutuhkan tenaga kerja yang intensif karena prosesnya merupakan proses batch yang memerlukan banyak tahap. 3. menimbulkan dampak lingkungan. Karena alasan-alasan di atas tersebut maka pada tahun 1880 proses ini tergeser oleh proses yang lebih bersih dan lebih efisien yaitu proses soda ammonia (proses solvay). B. Proses Solvay (proses soda ammonia) Ernest solvay pada tahun 1861 mulai mengembangkan proses soda ammonia. Pada mulanya proses ini mengalami kesulitan besar dalam bersaing dengan proses Leblanc yang lebih tua dan lebih mapan, namun dalam beberapa tahun saja proses solvay berhasil menurunkan harga soda ash sebanyak sepertiganya. Pada tahun 1915 proses soda ammonia akhirnya berhasil menggantikan proses Leblanc. Proses solvay pertama kali di perkenalkan di Eropa pada tahun 1866 di Couillt di dekat Charleroi Belgia. Pabrik ini telah memproduksi 1,5 ton per hari pada tahun 1866 dan pada tahun 1872 meningkat jadi 10 ton per hari Penggunaan proses solvay di industri semakin berkembang, di Eropa misalnya dibangun pabrik Dombasle di dekat Nancy Perancis dan di Amerika di bangun pabrik stracause di New York. Bahan baku proses solvay adalah garam, batu gamping, dan kokas atau gas bumi dan menggunakan ammonia sebagai reagen siklus. Keberhasilan proses ini bergantung pada kenyataan bahwa ammonia, karbon dioksida dan air, dalam perbandingan yang tepat bereaksi membentuk natrium bikarbonat. Ammonium bikarbonat bereaksi dengan natrium klorida membentuk natrium bikarbonat yang relativ tidak larut dalam larutan yang digunakan oleh, karena itu dapat di saring keluar dan di panggang menjadi soda abu. Proses yang digunakan adalah proses solvay, yang mana di bandingkan dengan proses yang lain lebih ekonomis dan efisien. Pertimbangan-pertimbangan dibawah ini dapat mendukung akan terlaksananya pendirian pabrik tersebut, di antaranya yaitu : - Bahan baku yang digunakan lebih murah yaitu garam dan batu kapur di bandingkan dengan proses Leblanc, dan Energi yang di gunakan lebih kecil. 12

13 - Proses yang digunakan lebih efisien karena menggunakan proses kontinue. dan karyawan yang di butuhkan lebih kecil. - Limbah yang dihasilkan tidak membahayakan bagi lingkungan dan sesuai dengan Dan ketentuan peraturan perundangan. - Kapasitas produksi lebih besar di bandingkan dengan proses Leblanc sehingga dapat di produksi dalam jumlah yang sangat besar. Dasar proses ini adalah pengendapan NaHCO 3 bila suatu larutan dari garam ammonia di karbonasi dengan gas CO 2. Reaksi totalnya secara stoikiometri adalah : CaCO 3(s) + 2 NaCl (l) Na 2 CO 3(s) + CaCl 2(s) Reaksi ini tidak dapat terjadi secara langsung, akan tetapi melalui beberapa tahapan proses. 1.Proses secara keseluruhan Tahap pertama adalah pembakaran batu gamping (lime stone) beserta kokas di dalam tungku. CaCO 3(s) CaO (s) + CO 2(g)....(1) C (g) + O 2(g) CO 2(g) (2) Kapur hasil pembakaran di keluarkan dari tungku dan di padamkan dengan air sehingga membentuk suspensi kental dari kapur. CaO (s) + H 2 O (l) Ca(OH) 2(l)..(3) Garam NaCl dalam bentuk larutan jenuh yang telah di serapkan dengan gas ammonia di kontakkan dengan gas CO 2 yang dihasilkan dari pembakaran gamping seperti pada reaksi (2) dan (3) di dalam suatu menara absorber, yang akan menghasilkan endapan bicarbonate yang tak larut dalam ammonium chloride Reaksinya berlangsung sebagai berikut : NH 3(l) + CO 2(g) + NaCl (l) NaHCO 3(l) + NH 4 Cl (l)..(4) 13

14 Endapan natrium bicarbonate kemudian di filtrasi untuk memisahkan dari larutan NH 4 Cl dan selanjutnya di kalsinasi pada temperatur 200 o C sehingga bicarbonatnya akan terdekomposisi menjadi karbonat. 2NaHCO 3(l) Na 2 CO 3(s) + H 2 O (l) + CO 2(g).(5) Gas CO 2 yang di hasilkan dari reaksi (5) di atas di pakai lagi untuk membantu backup umpan reaksi (4) Filtrat dari reaksi (4) masih mengandung ammonium chloride, Natrium chloride yang tidak bereaksi dan kelebihan ammonia ataupun CO 2 mungkin terdapat dalam bentuk ion bicarbonate. Ammonia yang berlebih harus di pisahkan dari larutan filtrat yang di laksanakan dalam 2 tahap. Tahap pertama adalah pemanasan untuk mengeluarkan ammonia yang berikatan dengan ion bicarbonat dan ion hidroksil. Tahap berikutnya di lakukan dengan penambahan kapur untuk mengambil ammonia dari ammonium chloride-nya. Tahap pertama dapat dinyatakan sebagai berikut : NH 4 Cl (l) + NH 4 HCO 3(l) + NH 4 OH (l) NH 4 Cl (l) + CO 2(g) + 2NH 3(l) + 2H 2 O (l) Larutan yang hanya mengandung NH 4 Cl dan garam yang tak bereaksi kemudian diolah dengan kapur yang di reaksikan dari reaksi (4), Ca(OH) 2(l) + 2NH 4 Cl (l) 2H 2 O (l) + CaCl 2(s) + 2NH 3(l) 2. Penjelasan uraian proses : a. Pembakaran Lime stone Pada proses pembakaran lime stone yang terjadi di dalam lime kiln, batu kapur terdekomposisi pada temperatur C menjadi kapur tohor (CaO) dan karbon dioksida (CO 2 ). Reaksi yang terjadi dalam pembakaran tersebut,yaitu : CaCO 3(s) CaO (g) + CO 2(g) Pada reaksi ini terjadi penyerapan panas, karena untuk menguraikan 1 gram CaCO 3 memerlukan panas 42,5 kkal. CaO yang terbentuk dimasukan dalam slaker dengan penambahan air bersamasama membentuk kapur padam Ca(OH) 2. Proses ini terjadi pada temperatur o C, reaksi yang terjadi : CaO (s) + H 2 O (l) Ca(OH) 2(l) Ca(OH) 2 yang di hasilkan di alirkan ke dalam kolom kostitasi untuk memisahkan dan mengambil kembali amoniak. Sedangkan gas CO 2 yang di hasilkan dari proses kalsinasi lime stone untuk kemudian di alirkan ke kolom karbonatasi. 14

15 b. Pemurnian larutan Brine Garam yang digunakan sebagai bahan baku diambil dari sekitar pantura, sebelum di gunakan dalam proses, garam ini di murnikan terlebih dahulu yang bertujuan untuk mengurangi pengotor-pengotor. Garam ini dialirkan ke tangki pelarutan, larutan garam di teruskan ke tangki pemurnian yang di lengkapi dengan pengaduk, dalam tangki ini di tambahkan Ca(OH) 2 dan Na 2 CO 3 untuk mengikat kotoran. Endapan yang terbentuk dengan gaya gravitasi akan turun mengendap dan di alirkan ke tangki slurry sedangkan larutan garam di teruskan mengalir ke dalam sand filter. Larutan garam di tampung dalam tangki penyimpanan. Larutan garam siap di gunakan sebagai bahan baku. c. Penyerapan Ammonia Larutan garam hasil pemurnian dari atas menara absorber. Temperatur garam ini kira-kira 30 o C, sedangkan kondisi operasi absorber PA temperatur 50 o C, amonia masuk dari bawah menara, sedangkan air garam di masukan dari bagian atas kolom sehingga menghasilkan larutan garam amonia jenuh. d. Pembentukan Sodium Karbonat Setelah di dinginkan larutan garam amoniak di pompa ke bagian atas menara karbonatasi yang bertekanan 4 atm, sedangkan CO 2 hasil lime stone masuk dari bawah menara, temperatur yang berlangsung di dalam menara 54 o C reaksi yang terjadi adalah reaksi eksotermis : NH 4 OH (l) + NaCl (l) + CO 2(g) NaHCO 3(l) + NH 4 Cl (l) Produk yang terbentuk di pompa ke vacum filter untuk dipisahkan dari NH 4 Cl di bantu dengan penambahan air ke dalam kalsinasi untuk di keringkan sehingga menghasilkan produk yang diinginkan, sedangkan NH 4 Cl di alirkan ke tangki penyimpanan yang kemudian digunakan untuk merecovery ammonia dalam kolom kostitasi.. C. Proses Natural Bahan baku yang digunakan pada proses natural ini adalah burkeite crystal (Na2CO3.2Na2SO4) yang telah dipisahkan dari 15

16 impuritasnya. Crude burkeite crystal yang terdiri atas Li2NaPO4 dan Na2CO3.2Na2SO4 dipisahkan sedangkan filtratnya dipekatkan menjadi Na2SO4.10H2O ( garam Glauber s ). Garam Glauber s disaring meninggalkan mother liquor yang kaya akan Natrium karbonat. Kristal soda murni diperoleh dengan didinginkan dalam tangki pendingin, kemudian disaring (filter) lalu masuk ke pengering (dryer). Reaksi keseluruhan yang terjadi pada proses natural adalah sebagai berikut (Keyes,1966): Na2CO3.2Na2SO4 (s) Na2CO3 (s) + 2 Na2SO4 (aq) Dilihat dari ketersediaan bahan baku, proses Natural tidak mungkin dilakukan di Indonesia karena bahan baku yaitu endapan trona tidak terdapat di Indonesia. Jadi proses yang mungkin dilakukan di Indonesia adalah proses Le Blanc dan Solvay. Berikut ini akan diuraikan keuntungan dan kerugian dari kedua proses di tinjau dari kedua aspek tersebut (Kirk & Othmer,1993): 16

17 Tabel 1.3. Perbandingan aspek teknis dan ekonomis antara proses Solvay dan Le Blanc Proses Le Blanc Proses Solvay Aspek Teknis a. Proses 1. bahan baku 2. Hasil samping 3. Kemurnian produk 4. Korosifitas bahan 1. NaCl padat,h2so4 2. CaS 3. 96,8% 4. Tinggi 1. NaCl jenuh, batu kapur/ CaCO3 2. CaCl % 4. Sedang b. Operasi 1. Suhu 2. Tekanan Aspek dampak lingkungan 1. Tinggi 2. tinggi Tinggi 1. 70ºC 2. 4,5 atm Sedang B.NATRIUM BIKARBONAT Disingkat menjadi bicnat. Senyawa ini termasuk kelompok garam dan telah digunakan sejak lama. 17

18 Senyawa ini disebut juga baking soda (soda kue), Sodium bikarbonat, natrium hidrogen karbonat, dan lain-lain. Senyawa ini merupakan kristal yang sering terdapat dalam bentuk serbuk. Natrium bikarbonatlarut dalam air. Senyawa ini digunakan dalam roti atau kue karena bereaksi dengan bahan lain membentukgas karbon dioksida, yang menyebabkan roti "mengembang". Senyawa ini juga digunakan sebagai obat antasid (penyakit maag atau tukak lambung). Karena bersifat alkaloid (basa), senyawa ini juga digunakan sebagai obat penetral asam bagi penderita asidosis tubulus renalis (ATR) atau rhenal tubular acidosis (RTA). NaHCO 3 umumnya diproduksi melalui proses Solvay, yang memerlukan reaksi natrium klorida, amonia, dan karbon dioksida dalam air. NaHCO 3 diproduksi sebanyak ton/tahun (2001). [1] Soda kue juga diproduksi secara komesial dari soda abu (diperoleh melalui penambangan bijih trona, yang dilarutkan dalam air lalu direaksikan dengan karbon dioksida. Lalu NaHCO 3 mengendap sesuai persamaan berikut Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O 2 NaHCO 3 Pembuatan sodium bikarbonat Pembuatan sodium bikarbonat menggunakan larutan brine yang sudah dimurnikan dari Filter Press, dan dikontakkan dengan water gas NH 3 didalamabsorber Tower I dan Absorber Tower II (D-320). Gas NH 3 dimasukkan dengan cara bubling dari bawah absorber, kemudian bereaksi dengan air dari larutan brine membentuk NH 4 OH. Setelah itu larutan tersebut kemudian dimasukkan kedalamcarbonation Tower 1 bereaksi dengan gas CO 2 yang berasal dari Carbonation Tower II. Larutan hasil reaksi dimasukkan lagi kedalam Carbonation Tower II untuk bereaksi dengan gas CO 2 dari Gas Holder CO2. Larutan yang dihasilkan dari reaksi karbonasi dalam Carbonation Tower adalah NH 4 HCO 3, kemudian larutan tersebut dibawa ke Crystallizer. 18

19 Didalam Crystallizer, NH 4 HCO 3 yang belum mengkristal dikristalkan dan diendapkan. Setelah itu NaHCO 3 yang mengendapan dipisahkan dari larutan induknya dengan menggunakan Centrifuge. Setelah dipisahkan, endapan kristal NaHCO3 dimasukkan Rotary Dryer. Udara panas yang digunakan pada rotary dryer didapatkan dari blower udara yang dipanaskan dari buangan flue gas dari Furnace menggunakan Heat Exchanger. Sebelum dibuang ke udara, gas buang yang dikeluarkan rotary dryer dilewatkan dahulu melalui Cyclone. Endapan kristal NaHCO 3 yang sudah dikeringkan, dibawa menggunakan Belt Conveyor ke dalamball Mill. Didalam ball mill, endapan yang dihasilkan diubah menjadi butiran yang lebih kecil dan serbuk. Setelah itu serbuk tersebut dimasukkan kedalam Screen, agar serbuk yang didapatkan ukurannya sama semua. Setelah itu, NaHCO 3 ditampung didalam Storage NaHCO 3. Reaksi-reaksi pada proses Solvey yang terjadi diatas bisa di jelaskan lebih sederhana sebagai berikut: NaCl + H2O + NH3 NaCl + NH4OH 2 NH4OH + CO2 (NH4)2 CO3 + H2O (NH4)2CO3 + CO2 + H2O 2NH4HCO3 2 NH4HCO3 + 2 NaCl 2NaHCO3 + 2 NH4Cl Agar tidak terbentuk Soda Ash, maka suhu dalam Carbonation Tower dijaga kurang dari 60 o C, reaksi pembentukan Soda Ash adalah sebagai berikut : 2 NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2 Reaksi ini tidak dikehendaki karena akan mengurangi kadar Sodium Bikarbonat sebagai produk akhir. Larutan induk dari pemisahan centrifuge direaksikan kembali dengan kalsium hidroksi (CaO) untuk merecovery ammonia (NH 3 ) dan karbon dioksida (CO2) didalam Slaker. CO 2 dan NH 3 yang didapat, dipisahkan dengan mengembunkan NH 3 pada Refrigenerator yang kemudian ditampung kedalam Gas Holder untuk NH 3 dan Gas Holder untuk CO 2. Reaksi yang terjadi sebagai berikut : 19

20 2 NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2 NH3 + 2H2O 2NH 4 Cl + CaO = CaCl 2 + 2NH 3 + H 2 O CaCl 2 dan H 2 O yang terbentuk, dan juga bahan-bahan lainnya di angkut ke CaCl2 Plant untuk dimurnikan dan dimanfaatkan oleh sektor industri, makanan, gips, obat-obatan, dll. BAB III PENUTUP A. KESIMPULAN Evaporator adalah alat industri untuk memekatkan larutan dengan jalan menguapkan pelarutnya.hasil utamanya adalah cairan dengan konsentrasi yang lebih pekat. Evaporator melibatkan peristiwa transfer massa, yaitu dengan adanya perpindahan massa dari fasa cair ke uap pada peristiwa penguapan pelarut, dan transfer panas, yaitu adanya energi panas yang diperlukan untuk menguapkan pelarut. Sumber panas yang biasa digunakan adalah uap air (steam). Jenis alat evaporator di industri : 1. Horisontal Tube evaporator, 2. Vertical-tube evaporator yang terdiri dari dua jenis : a. basket evaporator dan b. standard vertical. 20

21 3. Forced-circulation evaporator 4. Long tube vertical evaporator (LTV) Evaporator berdasarkan keadaan refrigerant yang ada didalamnya antara lain : 1. Jenis expansi kering 2. Evaporator jenis setengah basah 3. Evaporator jenis basah B. SARAN Semoga makalah ini bisa dikembangkan lebih baik lagi dikemudian hari.serta bermanfaat bagi yang akan melakukan tugas pra perancangan pabrik. DAFTAR PUSTAKA Aprillia Puspa R dan Djauhari Agus, M.T Makalah Peeralatan Industri Proses.pdf.Jurusan Politeknik Negeri Bandung Mujiburohman. M Diktat Kuliah Alat Industri Kimia. Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta http: // 6 Evaporator dan Katup expansi.pdf 21