Proses pembuatan asam sulfat dengan proses bilik timbal dan proses kontak dijelaskan. Pada proses bilik timbal, gas SO2, NO, dan NO2 direaksikan di menara glover dan bilik timbal untuk menghasilkan asam sulfat. Pada proses kontak, SO2 dioksidasi menjadi SO3 menggunakan katalis seperti platina atau vanadium oksida, lalu diubah menjadi asam sulfat pekat. Kedua proses melibatkan serangkaian tahap peman

1. BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1. Belerang
A. Sulfur
Proses pengambilan belerang yang tercampur dengan batuan-batuan dapat dilakukan dengan cara pemanasan,
kemudidan didestileer. Proses ini dapat diikuti sebagai berikut:
Batu-batu yang mengandung belerang disusun, kemudian dipanaskan, maka belerangnya akan meleleh ke bawah
disamping timbulnya gas-gas SO2. Alat diatas disebut Calcarone dan mempunyai kapasitas 200-700 meter kubik, dan
dari proses ini randemen belerang hanya 15% dari jumlah isi seluruhnya. Kemudian belerang ini dimurnikan dengan
jalan mendestilasi belerang. Belerang dilebur kemudian diuapkan. Uap belerang masuk ke dalam ruangan. Mula-mula
mengembun sebagai serbuk belerang dan kemudian setelah panas,mencair dan ditampung.
B. Sulfida-2 Belerang
Banyak senyawa dari sulfida-2 belerang, antara lain adalah Na2S dan Natrium Thiosilfat (Na2S2O3).
a. Pembuatan Na2S :
1. Pembakaran Na2SO4 dan C dalam dapur pada suhu 8500
C.
Na2 𝑆𝑂4 + 4 𝐶 8500
𝐶 Na2S + 4CO
Na2S yang terjadi dilarutkan, disaring, dikristalkan berulang hingga menjadi Na2S. 9H2O. Jika zat ini
dipanaskan dalam suhu tetap 1600
𝐶 selama 4-6 jam dalam bejana dari baja, maka akan mencair dan airnya
menguap hingga dapat diperoleh Na2S. H2O pekat.
2. BaSO4 + 4 C 8500
C BaS + 4 CO
BaS + Na2CO3 BaCO3 + Na2S
Na2S dilarutkan lalu dikristalkan bertingkat hingga bersih menjadi Na2S. 9H2O
b. Pembuatan Natrium Tiosulfat : Na2 S2 O3
1. NaOH + SO2 Na2 SO3

2. Na2 𝑆O3 + S Na2 S2 O3
2. 2Na2S + Na2CO3 + 4 SO2 3 Na2 S2 O3 + CO2
Na2 S2 O3 dapat diperoleh secara kristalisasi bertingkat pada temperatur 1400
𝐶.
C. Oksida-2 Belerang
Belerang dioksida 𝑆O2, manfaatnya antara lain:
1. Bahan mentah untuk pembuatan asam sulfat
2. Bahan desinfektan untuk makanan dan buah-buahan dalam kaleng.
3. Bahan mentah untuk pembuatan sulfit-2 dan thiosulfat.
4. Bahan pengkilang petroleum.
5. Bahan pendingin (refrigant) dll.
Untuk memperoleh gas 𝑆O2 biasanya didapat dari reaksi oksidasi belerang dan belerang yang dipakai adalah belerang
murni atau dari pyrit, menurut reaksi oksidasi sebagai berikut:
a. Bahan dasar belerang :
II. S + 1,5 O2 𝑆O3 H = -23.000 Cal
b. Bahan dasar pyrit:
I. 4 FeS2 + 11 O2 2 Fe2O2 + 8 SO2
II. . 4 FeS2 + 15 O2 2 Fe2O2 + 8 SO2
Flowsheet pembuatan gas SO2 dari belerang dapat diikuti sebagai berikut :

3. Gas SO2 dari hasil pembakaran belerang didinginkan lalu diserap dengan air dalam menara penyerap.
Larutan SO2 dalam air kemudian dipanaskan hingga uap SO2 keluar, lalu didinginkan. Setelah dikeringkan
dengan H2SO4 pekat dalam menara penyerap, lalu dikempat dan didinginkan hingga menjadi SO2 cair dan
disimpan dalam botol baja.
II.2. Asam Sulfat
Asam sulfat sangat penting untuk kehidupan industri-industrikimia lainnya, antara lain bermanfaat untuk membuat:
- H3PO4 dari Calcium Phospat
- (NH4 )2SO4 dengan amoniak (SO3)
- 1,5 (SO4)3 dengan kaoline
- dll
Secara skematis manfaat dari asam sulfat dapat digambarkan

4. II.3. Alat-Alat
A. Glover Tower
Didalam menara ini berisi potongan-potongan batu tahan asam dengan suhu didalamnya berkisar antara 4250
-
6000
C. Fungsi dari menara glover antara lain adalah sebagai berikut :
- melepaskan gas-gas oksida nitrogen dari asam nitosil sulfat. Untuk melepaskan ini kadar asam harus diturunkan
dengan menambah asam yang datang dari bilik timbal.
- Memekatkan asam kamar yang dimasukkan ke dalamnya.
- Mendinginkan gas-gas yang diperoleh dari pembakaran belerang.
- Untuk membentuk asam sulfat dari reaksi ini bisa terjadi dipuncak menara, karena disitu terdapat NO, SO2, H2O .
Disini biasanya berlangsung reaksi.
- Membersihkan kotoran-kotoran dari gas, karena gas-gas yang bertemu dengan uap terus-menerus, racunnya dapat
diserap.
- Menguraikan HNO3 yang mungkin ada (tak selalu ada).

5. B. Kamar Timbal ( Lead Chamber)
Dibagian dalam kamar ini dilapisi dengan timbal (Pb), sebab Pb dengan asam sulfat membentuk PbSO4 yang tetap
menempel didinding dan bersifat sebagai pelindung terhadap Pb yang ada dibawahnya. Biasanya berbentuk cylindris dan
biasanya semakin banyak jumlah kamar timbal ini reaksinya semakin baik. Pada dinding bagian luarnyadibuat berstrip agar
proses pendingan berlangsung sempurna. Fungsi dari kamar timbal antara lain :
- Sebagai tempat dalam waktu yang cukup untuk terjadinya reaksi.
- Meradiasikan panas keluar.
- Menjadikan permukaan unuk terjadinya kondensasi uap yang terjadi. Gas-gas yang masuk kamar timbal
kecepatannyaberkurang, dan justru padasaat sepertiini terjadilah reaksi secara sempurna.
Adapun cara melakukan pengamatan :
- Pengawasan terhadap suhu, sebab reaksinya terjadi secara eksoterm.
- Warna gas dapat menunjukan apakah campuran itu cukup atau tidak. Jika gas berwarna violet maka No2 harus
ditambah, sedangkan jika terjadi kristal ,aka harus ditambahkan air.
- Gas dianalisa, baik untuk gas yang masuk maupun gas yang keluar.
- Dilakukan juga analisa terhadap asam yang terjadi.
C. Menara Gay-Lusaac
Susunan menara Gay-Lusaac hampir sama dengan menara glover, fungsi dari menara ini antara lain :
- Untuk menangkap oksida-oksida nitrogen, dengan menggunakan asam yang agak pekat. Karena proses
penyerapan, maka suhu harus rendah.
- Gas-gas yang keluar dari kamar timbal harus dijaga terhadap adanya gas SO2 agar NO / NO2 tidak bersifat korosif.
- Proses terjadinya reaksi
H2SO4 + NO + NO2 2 HOSO2ONO +H2O
Pendingin yang dipakai harus tahan asam, serta pompauntuk memompa gas-gas dan asam juga tahan asam
dan tahan terhadap suhu tinggi.

6. BAB III
PROSES PEMBUATAN
III.1. Proses Bilik Timbal
Proses pembuatan asam sulfat dengan cara bilik timbal dapat diikuti menurut flowsheet berikut ini :
Langkah –langkah yang dilakukan untuk membuat asam sulfat dengan proses bilik timbal adalah sebagai berikut :
- Gas SO2 bersama-sama gas-gas NO + NO2 (sebagai katalisator) dimasukkan kedalam menara glover dan
bersamaan dengan itu dimasukkan pulagas-gas yang datang dari menara Gay-Lusaac.
- Gas-gas dari menara glover dimasukkan ke dalam bilik timbal kemudian disemprot dengan air menghasilkan asam
Glover yaitu H2SO4 60 𝑜
Be.
- Dalam menara Gay-Lusaac diusahakan agar gas-gas NO dan NO2 tidak hilang dan dikembalikan ke menara
glover.
Cara-cara memperoleh gas-gas NO/NO2:

7. Cara-cara yang digunakan untuk memperoleh gas ini adalah dengan cara mengoksidasi amoniak. Amoniak
dididihkan kemudian dihembuskan angin dari bawah, terjadi reaksi oksidasi melaluik katalisator Platine (Pt) yang berbentuk
kasa. Hasil reaksi didinginkan dan menghasilkan gas NO.
Reaksi yang terjadi di dalam reaktor adalah sebagai berikut :
4 NH3 + 5 O2 4 NO + 6 H2O
2 NO + O2 2 NO2
Proses pembentukan gas-gas NO/NO2 ini dapat dilakukan menurut flow sheet di bawah ini :
- NH3 cair dipanaskan hingga mendidih, dan gas NH3 dimasukkan dari atas ke strippingcolumn dimana terdapat
kasa platina sebagai katalisator dan dari bawah dihembuskan udara.
- Campuran gas-gas yang terbentuk didinginkan, airnya dikeluarkan dan gas-gas NO/NO2 ditampung yang
selanjutnya dipakai dalam proses pembuatan asam sulfat.
Reaksi-reaksi yang terjadi dalam proses pembuatan asam sulfat dengan proses bilik timbal adalah
I. Phase homogen dalam phasegas :
2 NO + O2 2 NO2
2 NO2 N2O4
II. Reaksi heterogen, phasegas dan cair
SO2 + H2O H2SO3
H2SO3 + NO2 H2SO4.NO
Asam violet

8. H2SO4.NO + NO2 atau O2 2 HOSO2ONO + H2O atau (+NO)
Asam nitrosil sulfat
2 HOSO2ONO + SO2 2 H2O 2 H2SO4.NO + H2SO4
III. Reaksi homogen phase cair
H2SO4.NO H2SO4 + NO
H2SO4NO + H2O H2SO4 + NO + NO2
H2SO4.NO + HNO3 H2SO4 + 2 NO2
III.2. Proses Kontak
Awal mulanya adanya proses penemuan antara SO2 dan O2 membentuk gas SO3 yang dialirkan didalam serbuk
platina. Terlebih saat munculnya industri-industri yang memang membutuhkan asam sulfat pekat. Sedangkan asam sulfat
yang diperolehnya dari proses kamar timbal saja tidak bisa dibuat menjadi asam sulfat pekat.
SO2 + 1,5 O2 SO3 H = -23.000 eal
Reaksi ini berdasar pada prinsip LE CHATELIER maka pada suhu yang tinggi konversinya akan berkurang.
Karena reaksinya setimbang maka akan mempunyai harga ketetapan seimbang. Pada umumnya ketetapan reaksi akan naik,
pada kenaikan suhu, tetapi kenaikan suhu akan menaikkan konversi.
Kecepatan Reaksi
Proses oksidasi SO2 menjadi SO3 adalah proses katalisa, yang mekanismenya dapat digambarkan sebagai berikut :

9. Jika gas A dan B bereaksi, maka tingkat I : A dan B berdefusi ke
katalisator. Tingkat II : katalisator tersebut mengabsorbsi gas A dan
B. Dengan demikian pertumbuhan jauh menjadi lebih besar.
Setelah itu terjadilah reaksi pada permukaan katalisator. Zat-zat
yang telah bereaksi kemudian keluar (dosorpsi). Jadi proses
katalisator menjadi 3 tingkatan kejadian, yaitu absorbsi – reaksi –
desorpsi, sehingga kecepatan reaksi tergantung padakecepatan
absorbsi dan kecepatan desorpsi. Kecepatan reaksi juga tergantung
pada gaya pendorong :
𝑑 𝑆𝑂3
𝑑𝑖
=
𝑘 ( 𝑆− 𝑆𝑒 )
√ ( 𝑆𝑜 − 𝑆 )
Dimana : S = kadar SO2 pada waktu t
Se = kadar SO2 pada keadaan setimbang
So = kadar SO2 pada waktu semula
K = konstantakecepatan reaksi
Katalisator
Fungsi katalisator adalah untuk mempercepat jalannya reaksi, tetapitidak mempengaruhi letak kesetimbangan.
I. Katalisator yang pertama digunakan adalah Platina (Pt).
Untuk katalisator Pt ini ada tiga jenis yaitu :
- Pt yang diletakkan di asbes
Asbes dicuci dengan asam, kemudian dicuci dengan air, lalu dicelupkan padaPtC𝑙4
- MgSO4 (zat padat) ini ditumbuk sampai halus, lalu disemprot dengan Pt kemudian di calsinasi.
- Batu apung ditumbuk sampai halus, lalu disemprot dengan PtC𝑙4 kemudian di calsinasi.
II. Katalisator lain yang dapat dipakai adalah 𝐹𝑒2 𝑂3
III. Katalisator yang sekarang banyak dipakai adalah (vanadium pentaoksida ) 𝑉2 𝑂5 . Keuntungan dari katalisator ini adalah,
harganya murah dan tidak mudah diracun.
Racun Katalisator
Katalisator disebut keracunan apabila ia banyak menyerap zat-zat lain, sehingga permukaannyamenjadi berkurang,
yang berarti mengurangi kecepatan reaksi yang diharapkan. Penyerapan yang kuat terhadap zat-zat tadidiserap secara
fisika, kecuali hal tertentu yang diserap secara kimia. Cara meregenerasi katalisator dapat dilakukan dengan car a
oksidasi, kemudian direduksi kembali.
Proses pembuatan Asam Sulfat dengan cara proses kontak dapat diikuti menurut flow sheet di bawah ini :
Udara yang dipakai untuk pembakaran belerang, dan waste heat boiler dibersihkan dengan 𝐻2 𝑆𝑂4. Hasil pembakaran
belerang dibersihkan dalam waste heat boiler, kemudian dimasukkan ke dalam converter bersama-sama 𝑂2 setelah
dilakukan pada penukar kalor I dan II.
Hasil reaksi dari 𝑆𝑂2 + 1,5 𝑂2 𝑆𝑂3

10. Dilakukan kembali pada heat exchanger II kemudian dimasukkan lagi ke converter II dan kembalidimasukkan ke
dalam heat exchanger I, kemudian dialirkan lagi.
Hasil penyerapan ini, sebagian dikeluarkan sebagai oleum 60% dan sebagian yang masih berbentuk gas dilakukan
penyerapan lagi dengan asam sulfat, dan akan menghasilkan asam sulfat 98%.
Pengubahan SO2 menjadi SO3 menurut reaksi :
SO2 + 1,5 O2 SO3
Berlangsung dalam konverter dengan katalisator Vanadium Pentaoksida.
Gas SO2 dari waste heat boiler masuk ke konverter pada suhu 260
𝑜
C dan
pada lapisan katalisator I pada suhu 570
𝑜
C dan 80% dari SO2 dapat
diubah menjadi SO3. Dari katalisator pertama dengan suhu 260
𝑜
𝑜 masuk
ruang katalisator kedua sehingga 97% SO2 berubah menjadi SO3.
Penyerapan gas SO3.
Untuk memperoleh oleum 60%-70% penyerapan SO3 dilakukan dengan
menggunakan oleum 20%. Untuk memperoleh oleum 20% SO3 larut
dalam H2SO4 100% dipakai asam sulfat 99% sebegai penyerap. Dan untuk
memperoleh asam sulfat 99% dipakai asam sulfat 98% sebagai bahan
penyerap. Zat-zat dalam absorber I yang masih berbentuk gas dialirkan ke
absorber II dan diserap dengan asam sulfat, maka akan menghasilkan
asam sulfat 98%.
III.3. Pemekatan Asam Sulfat
Terdapat beberapa cara untuk memekatkan asam sulfat, antara lain :
A. Cara Cascade

11. Asam sulfat encer dimasukkan dari atas dan akan menyiram piringan-piringan yang tahan asam. Piringan dibuat bertingkat
dan semakin kebawah semakin meluas. Kemudian air ba dihembuskan bahan b bahan bakar. Terjadi penguapan dari bagian-
bagian yang tipis yang tumpah di antara piringan-piringan itu. Hasilnya asam sulfat akan lebih pekat.
B. Cara Menara(Retificatie)
Dengan cara menyelubungi gas panas, maka akan menambah tekanan uap pada asam sulfat. Gas-gas yang bersentuhan
dengan asam sulfat encer, maka sebagian asam sulfat anaik ke atas. Tapikemudian uap ini bersentuhan lagi dengan asam
yang baru masuk dan turun lagi, menghasilkan asam sulfat yang jauh lebih pekat.
C. Pemekat Drum
Alat-alat yang dipakai bentuknya seperti drum. Asm encer dipertemukan dengan bahan bakar dan udara, sehingga sebagian
besar air akan terbawa oleh udara tersebut kemudian dilakukan ke pengendap Cottrel, agar jika ada asam sulfat, didinginkan
dan akan kelur sebagai asam sulfat yang lebih pekat.
D. Pemekat Vakum

12. Prinsip susunan alat-alatnya sepertipadapemekat drum, hanya tekanannya dijadikan vakum sehingga air lebih mudah
menguap.