Industri Belerang dan Asam Sulfat

Belerang

Belerang atau sulfur adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang S dan nomor atom 16. Belerang merupakan unsur non-logam yang tidak berasa. Belerang, dalam bentuk aslinya, adalah sebuah zat padat kristalin kuning. Di alam, belerang dapat ditemukan sebagai unsur murni atau sebagai mineral-mineral sulfida dan sulfat. Belerang adalah unsur penting untuk kehidupan dan ditemukan dalam 2 asam amino. salah satu contoh penggunaan umum belerang adalah dalam pupuk. Selain itu, belerang juga digunakan dalam bubuk mesiu, korek api, insektisida, dan fungisida.

Penambangan sulfur

Proses Frasch

Dasar pengambilan sulfur menurut proses ini adalah pencairan sulfur di bawah tanah / laut dengan air panas, lalu mamompanya ke atas permukaan bumi. Untuk maksud itu digunakan 3 pipa konsentris 6”, 3”, dan 1”. Air panas (325oC) dipompakan ke dalam batuan S melalui bagian pipa 6”, sehingga S akan meleleh (235^oF). Lelehan S yang lebih berat dari air akan masuk ke bagian bawah antara pipa 3” dan 1”, dan dengan tekanan udara yang dipompakan melalui pipa 1”, air yang bercampur dengan S akan naik ke atas sebagai “crude S”, untuk kemudian diolah menjadi “crude bright” atau “refined S”.

Pengambilan S dari Sulfida

S dapat pula diambil dari batuan sulfida atau sulfat, seperti pyrite FeS2, chalcopyrite CuFeS2, covelita CuS, galena PbS, Zn blende ZnS, gips CaSO4, barire BaSO4, anglesite PbSO4, dan lain – lain.

Pengambilan S  dari Gas buang

S diperoleh dari flue gas asal pembakaran batu bara atau penyilangan minyak bumi, yang tidak boleh dibuang ke udara karena dapat menimbulkan pencemaran. Gas – gas tersebut terlebih dahulu di absorpsi dengan menggunakan etanolamin, kemudian dipanaskan kembali untuk mendapatkan gasnya kembali untuk diproses lebih lanjut.

Pada proses Claus, mula-mula gas alam dialirkan dalam etanol amin, HOCH₂CH₂NH₂ dan terjadi reaksi: HOCH₂CH₂NH_2(l) + H₂S_(g) ⇆ HOCH₂CH₂NH₃⁺ + HS^- Setelah dipisahkan, campuran kemudian dipanaskan sehingga H₂S dilepaskan sebagai gas. Gas ini kemudian dicampur dengan gas oksigen untuk membakar sepertiga H₂S menjadi gas SO₂ dan air. Gas SO₂ bereaksi dengan H₂S sisa membentuk belerang dan air. 2H₂S + 3O₂→ 2SO₂ + 2H₂O4H₂S + 2SO₂ → 6S + 4H₂O

Reaksi utama yang digunakan (proses claus)

i. 2 H2S(g) + 3 O2(g) → 2 SO2(g) + 2H2O(l)

ΔHo = - 247,89 KJ

ii. 4 H2S(g) + 2SO2(g) → S6(g) + 4H2O(l)

ΔHo = - 42,24 KJ

ASAM SULFAT

Asam sulfat, H₂SO₄, merupakan asam mineral (anorganik) yang kuat. Zat ini larut dalam air pada semua perbandingan. Asam sulfat mempunyai banyak kegunaan dan merupakan salah satu produk utama industri kimia. Produksi dunia asam sulfat pada tahun 2001 adalah 165 juta ton, dengan nilai perdagangan seharga US$8 juta. Kegunaan utamanya termasuk pemrosesan bijih mineral, sintesis kimia, pemrosesan air limbah dan pengilangan minyak.

Pembuatan H2S04 dengan proses Timbal (Pb)

Proses tersebut menggunakan ruang reaktor yang dindingnya dilapisi timbal ( Pb ) oleh sebab itu dinamakan proses kamar timbal / bilik timbal.

Reaksi yang terjadi:

2S(s) + 2 O2(g) → 2 SO2(g)

2 SO2(g) + 2 NO2(g) → 2 SO3(g) + 2 NO(g)

Gas NO dialirkan ke suatu tempat reaksi ( reactor ) dan dioksidasi kembali menjadi NO2

2 NO(g) + O2(g) → 2NO2(g)

Gas SO3 di kamar timbal direaksikan dengan air yang disemprotkan

SO3(g) + H2O(l) → H2SO4(l)

Kepekatan H2SO4 yang dihasilkan kira-kira 62,5 % dan dipekatkan lagi hingga 77,6 %

Pembuatan H2S04 dengan Proses Kontak

Pada tahun 1831 seorang ahli kimia berkebangsaan Inggris, Philips telah berhasil mensintesis belerang menjadi H2SO4 sebagai katalis digunakan V2O5

Reaksi yang terjadi :

S(s) + O2(g) → SO2(g)

2 SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g) ΔH = - 98,3 KJ

Sulfur trioksida diserap ke dalam 97-98% H2SO4 menjadi

oleum (H2S2O7), juga dikenal sebagai asam sulfat berasap. Oleum kemudian diencerkan ke dalam air menjadi asam sulfat pekat.

H2SO4 (l) + SO3(g) → H2S2O7 (l)

H2S2O7 (l) + H2O (l) → 2 H2SO4 (l) 

Kondisi Proses dilakukan dalam suhu 500 C dan tekanan 1 atm. Tekanan dilakukan pada 1 atm karena pada tekanan tinggi Asam sulfat yang dihasilkan sedikit.

Kegunaan Sulfur dan Asam sulfat ditunjukan dalam pohon industri sulfur :

 Daftar Pustaka :