Transcript Kimia - WordPress.com

Proses Dow/Down (Mg, Na) dan
Proses Frasch (S) serta
Pemanfaatannya.
Kelompok 10
Dezana Kurnia Utami
Rizki Muthiari Dewi
Rizky Pratama Aji
Syifa Sartika
Proses pengolahan unsur/senyawa
Down (Natrium)
Down (Magnesium)
Solvay (Natrium karbonat)
Wohler (Urea)
Frasch (Belerang)
Kontak/bilik timbel (asam sulfat)
Tanur tiup (Besi)
Hall-Heroult (Alumunium)
Bessemer/tungku oksigen (Baja)
Haber-Bosch (Amonia)
Proses Down (Pembuatan logam Magnesium)
Magnesium didapatkan di alam dalam karnalit, KCl. MgCl2.6H2O dan magnesit, MgCO3. Logam
magnesium dibuat dengan cara elektrolisis leburan senyawa kloridanya (MgCl2), dan untuk menurunkan
titik lelehnya serta untuk menghemat pemakaian listrik, senyawa halida (KCl) perlu ditambahkan. Proses
ini disebut dengan proses Downs. Sebagai anoda digunakan grafit, sedangkan katodanya dari baja. Pada
proses ini dihasilkan juga gas klorin sebagai hasil sampingan.
Pembawa muatan Mg2+ ← MgCl2 → Pembawa muatan ClKatoda : Mg 2+ (aq) + 2e → Mg (s)
Anoda : 2Cl- (aq) → 2Cl* + 2e
2Cl* → Cl2 (g)
Setelah didapatkan logam Mg, maka proses selanjutnya adalah membuat Mg(OH)2 dengan proses
Castner-Kellner. Pada proses ini larutan MgCl2 jenuh dialirkan dalam sel (seperti pada gambar) pada arah
yang sama dengan aliran raksa sebagai katoda, sedangkan anodanya berupa balok grafit. Larutan MgCl2
jenuh ini didapat dalam air laut dan di Stassfurt (German) sebagi deposit karnalit, KCl. MgCl2.6H2O.
Magnesium klorida diperoleh dari bahan dasar karnalit dengan cara kristalisasi bertingkat. MgCl2 dapat
juga diperoleh dari logam Mg yang telah dibuat direaksikan denga HCl yang merupakan asam nonoksidator dengan persamaan reaksi sebagai berikut:
Mg(aq) + HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g)
Pada elektrolisis, gas klorin dilepas pada anoda dan magnesium pada katoda yang larut dalam raksa
dan dikeluarkan dari sel. Amalgam magnesium dilewatkan ke air dimana magnesium bereaksi
membentuk 50% larutan MgCl2 dengan kemurnian tinggi, dan reaksi dikatalis oleh adanya besi. Kemudian
raksa dikembalikan ke dalam sel. Sehingga hasil dari proses ini adalah magnesium klorida, klorin, dan
hidrogen.
Reaksi Kimia dalam pembuatan
Magnesium melalui Proses Down
CaO(s) + H2O(l) ---> Ca2+(aq) + OH-(aq)
Mg2+(aq) + OH-(aq) ---> Mg(OH)2(s)
Mg(OH)2(s)+2HCl(aq) ---> MgCl2(aq)+2H2O(l)
Dilelehkan dan dilelektrolisis:
MgCl2(l) ---> Mg2+(aq) + 2Cl-(aq)
katode
: Mg2+(aq) + 2e(l) ---> Mg(s)
anode
: 2Cl-(aq) ---> Cl2(g) + 2e
Natrium (Na)
Proses Down
Dengan elektrolisis
NaCl→Na+ (l) + Cl- (l)
Katode : Na+ (l) + e→ Na (l)
Anode : 2Cl- (l) → Cl2 (g) + 2 e
Kegunaan
• sebagai cairan pendingin pada reaktor nuklir
• sebagai lampu penerangan jalan
Pembuatan Belerang (S)
• Cara langsung
(biasanya diambil dari kawah gunung)
S(g) + O2 (g) ---> SO2 (g)
H2S(g) + SO2 (g) ---> 3S(s) + 2H2O(l)
• Proses Frasch
Belerang diambil dari deposit belerang dalam
tanah dengan cara memompakan air super panas
bertekanan tinggi. Lelehan belerang akan keluar
melalui pori-pori tanah dan membeku di
permukaan tanah.
Proses Frasch (Cara memperoleh Belerang)
Proses Frasch merupakan suatu proses pengeboran yang ditujukan untuk mendapatkan kembali simpanan
belerang yang terkandung di dalam tanah. Proses ini ditemukan oleh Herman Frasch (1851-1914), seorang
insinyur teknik kimia muda dari Jerman. Pada tahun 1868, Frasch mencoba peruntungannya dengan datang ke
Amerika dimana kondisi saat itu Civil War (Perang Sipil) baru saja berakhir dan perekonomian disana mulai
bergerak ke arah kemakmuran. Segera setelah kedatangannya, Frasch mendirikan industri laboratorium yang
berada di Philadelphia, dan pada 1876, ia berhasil mematenkan proses pembuatan parafin dari minyak
mentah. Hal Ini membuat Frasch menarik perhatian dari Standard Oil Company, yang kemudian
mempekerjakan Frasch untuk bekerja di Cleveland, Ohio laboratorium. Disana, Frasch mengamati bahwa
banyak dari sumur minyak yang tidak dapat dijual karena berisi komponen belerang. Jika minyak “asam” ini
dibakar maka akan menghasilkan kualitas yang jelek dan bau yang menyengat bahkan setelah itu dimurnikan.
Frasch akhirnya menemukan cara untuk menanggulangi ketidakmurnian ini. Dalam metode yang dia patenkan
di tahun 1887, minyak sebelumnya didistilasi dahulu dengan tembaga oksida atau oksida logam lainnya dengan
tujuan mengekstraksi sulfurnya. Setelah itu jumlah oksida yang dibutuhkan bisa didapatkan kembali dan
digunakan lagi. Proses ini meningkatkan pasokan minyak yang bermanfaat bagi Amerika Serikat dan membantu
mengatur tahapan baru dalam industri untuk merintis perindustrian mobil.
diagram skema proses frasch
Terobosan Frasch yang berikutnya adalah ide mengenai pengeboran untuk belerangmineral yang digunakan untuk membuat asam sulfat (sulfuric acid), yang mana saat ini adalah
industri
yang
paling
penting
yang
diproduksi
indutri
kimia.
Meskipun belerang adalah bahan padatan, Frasch percaya bahawa simpanan belerang dalam
tanah mampu ia lelehkan dan kemudian dipompa ke atas permukaan, dengan demikian makin
banyak minyak yang dapat diproduksi. Pada saat itu, di pulau Mediterania tepatnya Sisilia
memiliki hampir sebuah monopoli dari sumber daya alam belerang, di mana disana deposit
belerang berada di tempat yang dangkal dan mudah ditambang. Sebagai tambahan, pekerja
Sisilia menerima upah rendah dan kondisi yang kasar daripada penambang di Amerika . Texas
dan Louisiana merupakan lahan tambang yang besar jumlah belerangnya , tetapi terletak jauh
dibawah tanah, dilindungi oleh rawa-rawa dan pasir. Frasch pada tahun 1894 untuk kali
pertama berusaha untuk melakukan pengeboran belerang di rawa Louisiana. Dia
menyesuaikan metode yang digunakan sebelumnya untuk pertambangan garam larut dalam
air. Untuk mencairkan belerang, air panas dipompakan melebihi titik normal didihnya ke dalam
tanah melalui borehole. Setelah mengatasi berbagai masalah teknis, Frasch mengelola proses
untuk mendapatkan campuran yg berupa lelehan belerang dan air. Frasch kemudian
melakukan proses improvisasi dengan menggunakan kompresi udara dan memompa belerang
ke permukaan. Meskipun banyak bahan bakar yang dikonsumsi untuk memanaskan air untuk
meleburkan belerang, deposit minyak yang besar yang ditemukan cukup baik. Ditahun 1902,
proses Frasch untuk produksi sulfur menjadi praktek yang bisa diterapkan secara umum ,
sehingga memberikan Amerika pasokan belerang dan asam sulfat sendiri untuknya . Ini
merupakan salah satu langkah mengurangi ketergantungan Amerika Serikat dari Eropa untuk
industri kimia. Saat ini, proses Frasch digunakan untuk menghasilkan hampir sepertiga dari
semua komersial belerang
Pemanfaatan Proses Frasch dalam
pengambilan unsur Belerang
• Memisahkan minyak dalam sebuah
pertambangan yang mengandung unsur
belerang didalamnya.
• Untuk membuat asam sulfat maka diperlukan
belerang-mineral. Belerang-mineral ini
didapatkan dengan cara pengeboran melalui
proses Frasch.
Proses pemanfaatan down pada logam
magnesium
• Magnesium didapatkan di alam dalam karnalit, KCl.
MgCl2.6H2O dan magnesit, MgCO3. Logam magnesium
dibuat dengan cara elektrolisis leburan senyawa kloridanya
(MgCl2), dan untuk menurunkan titik lelehnya serta untuk
menghemat pemakaian listrik, senyawa halida (KCl) perlu
ditambahkan. Proses ini disebut dengan proses Downs.
Sebagai anoda digunakan grafit, sedangkan katodanya dari
baja. Pada proses ini dihasilkan juga gas klorin sebagai hasil
samping
• Magnesium diperoleh dengan proses Down : (1)
mengendapkan sebagai Mg(OH)2, (2) diubah jadi MgCl2 dan
dikristalkan sebagai MgCl2.6H2O (3) leburan kristal
dielektrolisis