pik asam fosfat

8/10/2019 PIK asam fosfat

1/12

MAKALAH PROSES INDUSTRI KIMIA

ASAM FOSFAT

Disusun Oleh :

Arlunanda Adhiartha 21030113130175

Muhammad Nastabiq 21030113140154

Mukti Mabrur Muzakki 21030113120066

Rossa Dwi P 21030113130153

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

2014


2/12

2

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT. yang telah mengaruniakan rahmat-Nya sehingga dapat

menyelesaikan penulisan Makalah Proses Industri Kimia tentang industri Asam Phospat secara

lancar dan sesuai waktunya. Makalah ini kami buat sebagai pendukung dan media alat dalam

program belajar diperkuliahan .

Dan pada kesempatan ini kami sebagai pembuat makalah ingin mengucapkan terima

kasih kepada Ibu Nita Ariyanti, S.T, M.T. sebagai Dosen Pembimbing pada mata kuliah Proses

Industri Kimia I yang telah membimbing dalam pengerjaan makalah ini.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan

Makalah ini, sehingga penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun

dari segenap pembaca demi kebaikan dan kesempurnaan Makalah ini.

Akhir kata, penulis menyampaikan terimakasih kepada Ibu Nita Ariyanti, S.T, M.T..

dosen pengasuh mata kuliah Proses Industri Kimia I serta semua pihak yang telah membantu

hingga makalah ini dapat terselesaikan. Semoga materi dalam makalah ini dapat berguna bagi

kami, khususnya mahasiswa Teknik Kimia Universitas Diponegoro.

Penulis


3/12

3

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ....................................................................................................... 2

DAFTAR ISI...................................................................................................................... 3

BAB 1 SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN PRODUK

1.1Spesifikasi Bahan Baku ......................................................................................... 4

1.2Spesifikasi Produk Asam Fosfat ............................................................................ 5

1.3Kegunaan Asam Fosfat .......................................................................................... 6

BAB II PROSES PEMBUATAN DAN FLOW DIAGRAM

2.1 Deskripsi Pembuatan Asam Fosfat ........................................................................ 8

DAFTAR PUSTAKA....................................................................................................... 12


4/12

4

BAB I

SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN PRODUK

1.1Spesifikasi Bahan Baku

1.1.1 Batuan Fosfat

Batuan fosfat adalah batuan yang terbentuk secara alami, tersusun dari mineral

apatit. Batuan fosfat tidak dapat sepenuhnya disebut mineral, karena tidak memiliki

komposisi kimia yang pasti. Batuan fosfat merupakan substansi sekunder yang

terbentuk akibat akumulasi dari sisa-sisa organik seperti tulang dan penggantian

kapur, kalsit, dll, dengan larutan fosfat untuk membentuk campuran kalsium fosfat.

Warna dalam apatit sering disebabkan oleh adanya unsur tanah langka atau dengan

penyinaran alam.

Fariasi batuan fosfat yang paling sering di temukan :

a. Fluorapatite : Ca10(PO4)6(F)2 setara dengan CaF2.3Ca3(PO4)2

b. Francotile :Ca10(PO4)6x(CO3)x(F,OH)2+x

Sifat mineralogi yang dimiliki adalah warna putih atau putih kehijauan, hijau,

berat jenis 2,81-3,23, dan kekerasan 5 dalam skala Mohs. Fosfat komersil dari

mineral apatit adalah kalsium fluo-fosfat dan kloro-fosfat dan sebagian kecil

wavellite, (fosfat aluminium hidros).

(Evan, 2000)

1.1.2 Asam Sulfat

Gambar 1.1 Asam sulfat

Rumus molekul : H2SO4

Berat molekul : 98,08 g/mol

Penampilan : cairan bening, tak berwarna, berbau pekat

Densitas : 1,84 g/cm3, cair
http://id.wikipedia.org/wiki/Rumus_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Densitashttp://id.wikipedia.org/wiki/Densitashttp://id.wikipedia.org/wiki/Rumus_kimia


5/12

5

Kelarutan dalamair : tercampur penuh

Keasaman (pKa) : 3

Viskositas : 26,7cP (20 C)

Sifat Kimia

Reaksi dengan air

Reaksi hidrasi asam sulfat sangatlah eksotermik. Selalu menambahkan asam ke air

daripada air kedalam asam. Air sendiri memiliki massa jenis yang lebih rendah

dibandingkan dengan asam sulfat dan akan cenderung mengapung diatasnya,

sehingga apabila air ditambahkan kedalam asam sulfat pekat, ia akan dapat mendidih

dan bereaksi dengan keras. Reaksi yang terjadi yaitu pembentukan ion hidronium

dengan reaksi :

H2SO4+ H2O H3O++ HSO4-

HSO4-+ H2O H3O

++ SO4

2-

(Anonim, 2014)

1.2Spesifikasi Produk : Asam Fosfat

Gambar 1.2 Asam Fosfat

Tabel 1.1 Sifat fisik asam fosfat

Nama IUPACTrihydroxidooxidophosphorus

Phosphoric Acid

Rumus Molekul H3PO4

Berat Molekul 98 gr/mol

Wujud Padatan putih atau tidak berwarna

Berat Jenis1,885 g/mL (cairan)

1,685 g/mL (85% larutan)
http://id.wikipedia.org/wiki/Kelarutanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Airhttp://id.wikipedia.org/wiki/Konstanta_disosiasi_asamhttp://id.wikipedia.org/wiki/Viskositashttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Poise&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Poise&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Viskositashttp://id.wikipedia.org/wiki/Konstanta_disosiasi_asamhttp://id.wikipedia.org/wiki/Airhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kelarutan


6/12

6

2,030 g/mL (Kristal pada 25C )

Titik LelehAnhidrat 42,35 C (108,23 F; 315,5 K)

Hemihidrat 29,320C (84,78

0F; 302,47 K)

Titik Didih

158 C (316 F, 431 K)

Dekomposisi 2310C (415

0F; 486 K)

Kelarutan dalam Air

392,2 g/100 g (-16,3 C)

369,4 g/100 mL (0,50C)

446 g/100 mL (14,950C)

Miscible (42,30C)

Kelarutan Larut dalam etanol

Keasaman (pKa)

1 = 2,148

2 = 7,198

3 = 12,319

Viskositas2,4-9,4 cP (85% aq.solven)

147 cP (100%)

(Anonim, 2014)

1.3Kegunaan Asam Fosfat

Penggunaan asam fosfat diantara lain :- 85 % digunakan menjadi bahan utama pembuatan pupuk. Merupakan perantara antara

biji fosfat dan produk akhir seperti ammonium fosfat, tripel superfosfat, campuran

pupuk cair, dan beberapa tipe nitrat fosfat. Asam fosfat juga digunakan dalam

hidroponik pH solusi untuk menurunkan pH larutan hara. Sedangkan jenis-jenis asam

dapat digunakan, fosfor merupakan nutrisi yang digunakan oleh tanaman, terutama

selama berbunga, sehingga asam fosfat terutama diinginkan. Hidroponik Umum turun

pH larutan cair mengandung asam fosfat di samping asam sitrat dan amonium bisulfat

dengan buffer untuk mempertahankan pH stabil dalam reservoir nutrisi.

- 5 % bahan detergen dan pengolahan air sebagai aneka natrium fosfat karena dapat

membuat emulsi atau mendispersi zat padat serta meningkatkan sifat sifat detergen

dan bahan aktif permukaan.


7/12

7

- 5 % sebagai bahan makanan. Dalam industri makanan, Asam Fosfat Food Grade

digunakan untuk mengasamkan makanan dan minuman seperti Cola. Berbagai garam

dari asam fosfat seperti monocalcium fosfat digunakan sebagai agen ragi

- 5 % lain-lain . (a) Asam phospat digunakan sebagai pembersih dengan konstruksi

perdagangan untuk menghilangkan kandungan mineral, noda semen, dan noda air

keras. Hal ini juga digunakan sebagai chelant di beberapa pembersih rumah tangga

bertujuan tugas pembersih semacam itu.

(Weingarten, 2009)

(Austin, 1984)


8/12

8

BAB II

PROSES PEMBUATAN DAN FLOW DIAGRAM

2.1Deskripsi Pembuatan Asam Fosfat

Seiring berkembangnya zaman, perkembangan pesat dalam pembuatan asam fosfat dibagi

menjadi 2 metode yaitu :

- Proses Basah, dimana asam fosfat yang dihasilkan biasanya digunakan untuk industry

pupuk

- Proses Tanur Listrik, asam fosfat yang dihasilkan memiliki kemurnian yang lebih

tinggi dari pada proses basah . Biasanya asam fosfat yang dihasilkan digunakan

dalam bahan kimia berkualitass tinggi, farmasi, detergen, bahan makanan.

2.1.1

Proses Basah

Reaksi pokok dalam proses basah ialah :

CaF2.3Ca3(PO4)2 + 10H2SO4 + 20H2O10CaSO4.2H2O + 2HF + 6 H3PO4

Secara lebih sederhana

Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 + 6H2O 2H3PO4 + 3(CaSO4.2H2O)

Gipsum

Gambar 2.1 Pembuatan Asam Fosfat Proses Basah


9/12

9

Pertama-tama batuan fosfat mentah digiling halus dan dimasukan dalam tangki

pencampran dengan H3PO4dingin daur ulang. Kemudian direaksikan di dengan asam

sulfat agar menghasilkan kristal gypsum dan H3PO4 dengan tenggang waktu

pemprosesan berkisar antara 1,55 sampai 12 jam. Dengan reaksi :

Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 3Ca(H2PO4)2

Ca(H2PO4)2 + 3H2SO4 3CaSO + 6H3PO4

Banyaknya H3PO4 yang dihasilkan dipengaruhi oleh keadaan suhu dan

konsentrasi P2O5 yang berbanding lurus dengan H3PO4 , seperti pada gambar 2.2

Gambar 2.2 Perbandingan konsentrasi H3PO4 terhadap suhu dan konsentrasi P2O5

Seperti grafik di atas dapat dilihat bahwa dengan pemanasan pada suhu 70-800C

akan menghasilkan H3PO4 dengan konsentrasi 28%-32%. Sedangkan pada suhu 90-

1000C akan menghasilkan H3PO4 dengan konsentrasi 40%-52%. Sebagian dari asam

sulfat yang terlah dihasilkan akan disirkulasikan di tangki untuk bereaksi dengan

batuan fosfat lainnya. Sebagian besar lainnya akan didinginkann dengan

menggunakan pendingin vakum (kilat). Reaksi itu kemudian disaring dengan filter

panci miring Bird-Pryon seperti gambar 2.3


10/12

10

Gambar 2.3 Filter Panci Miring Bird-Pryon

Didalam filter panci miring Bird-Pryon ini terjadi pemisahan antara H3PO4 dari

gypsum dengan pencucian . Gipsum dikeluarkan secaara otomatis. Kemudian H3PO4

diproses kembali dalam evaporator vakum untuk memurnikan H3PO

4dari flour .

(Weingarten, 2009)

(Austin, 1984)

2.1.2 Proses Tanur Listrik

Reaksi pokok dalam proses tanur listrik ialah :

CaF2.3Ca3(PO4)2 + 9SiO2 + 15CCaF2 + 6P + 15CO

Secara lebih sederhana

3Ca3(PO4)2 + 6SiO2 + 10C6CaSiO3 + P4 + 10CO H = -3055 kJ

Silika meupakan bahan baku yang penting dan sekaligus bertindak sebagai asan

dan fluks. Dari flour yang terdapat di dalam batuan fosfat , sekitar 20% nya

terkonversi menjadi SiF4dan menguap.


11/12

11

Gambar 2.4 Pembuatan Asam Fosfat Proses Tanur Listrik

Dalam proses ini pertama-tama Batuan fosfat digiling dan diayak . Batuan dan

pasir di campur dengan kokas, disinter dan dimasukan ke dalam tanur listrik.

Campuran dipanaskan dan direduksi pada suhu tinggi. Terak dan ferofosfat

dikeluarkan secara terpisah. Uap dan CO dikeluarkan, fosfor dikondensasikan.

Kemudian fosfor di dilelehkan dan di semprot ke dalam menara oksidasi menjadi

P2O5. P2O5 didinginnkan dan dihiradrasi di dalam hidrator menggunaakan air atau

H3PO4 encer. Kabut H3PO4 diendapkan di dalam menara presipitator listrik.

Kemudian H3PO4 didaring dan dimurnikan.

(Austin, 1984)


12/12

12

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2014. http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_sulfat. Diakses pada tanggal 16 Desember

2014

Anonim. 2014.http://en.wikipedia.org/wiki/Phosphoric_acid.Diakses pada tanggal 16 Desember

2014

Austin, George T. 1984.Industri Proses Kimia. Jakarta ; Erlangga

Evan, Ave Nieuwenhuyse. 2000. Production of Phosporic Acid. Belgium ; European Fertilizer

Manufacturers Association (EFMA)

Weingarten, Hemi. 2009. http://blog.fooducate.com/author/hemi/. Diakses pada tanggal 16

Desember 2014
http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_sulfathttp://id.wikipedia.org/wiki/Asam_sulfathttp://en.wikipedia.org/wiki/Phosphoric_acidhttp://en.wikipedia.org/wiki/Phosphoric_acidhttp://en.wikipedia.org/wiki/Phosphoric_acidhttp://blog.fooducate.com/author/hemi/http://blog.fooducate.com/author/hemi/http://blog.fooducate.com/author/hemi/http://en.wikipedia.org/wiki/Phosphoric_acidhttp://id.wikipedia.org/wiki/Asam_sulfat

pik asam fosfat

Documents