Pembuatan Halogen [PDF]

Citation preview

PEMBUATAN HALOGEN Di laboratorium, unsur-unsur halogen (X2) diperoleh dengan mengoksidasi senyawa halida (X  ). Dalam hal ini, gas fluorinjarang dibuat di laboratorium, sebab tidak ada oksidator yang mampu mengoksidasi senyawa fluorida (F  ).Lagi pula, gas fluorin sangat beracun. Unsur-unsur klorin, bromin, dan iodin dihasilkan dari oksidasi terhadap senyawa halida dengan oksidator MnO2 atau KMnO4 dalam lingkungan asam. Senyawa halida dicampurkan dengan MnO2 atau KMnO4 lalu ditambahkan H2SO4 pekat, kemudian dipanaskan  X2 + Mn2+ + 2H2O 2X  + MnO2 + 4H+ 



 5X2 + 2Mn2+ + 8H2O 10X  + 2MnO4 + 16H+ 



Pada pembuatan kiorin, senyawa klorida yang biasa digunakan adalah HClpekat. Gas Cl2 yang terbentuk dicuci dengan air guna menghilangkan HCl yang turut serta, kemudian dikeringkan dengan menggunakan asam sulfat pekat. Gas klor yang telah kering dialirkan dan ditampung dalam sebuah bejana. Pada pembuatan bromin, menggunakan KBr atau NaBr sebagai sumber bromida. Gas Br2 yang terbentuk diembunkan sebagai cairan yang merah gelap. Karena berbahayanya uap brom, pekerjaan ini harus dilakukan dalam lemari asam. Sedangkan pada pembuatan iodin, menggunakan NaI atau KI. Gas I2 yang dihasilkan menyublim membentuk kristal pada bagian bawah cawan penguapan yang berisi air dingin. Iodin yang kotor dapat dimurnikan dengan cara sublimasi setelah dicampur dengan kalium iodida. Pembuatan Fluorin di Industri Gas fluorin pertama kalinya dibuat oleh Ferdinand Henri Moissan(1852-1907) dari Prancis pada tahun 1886, dan untuk keberhasilannya itu ia meraih nobel tahun 1906. Sumber komersial dari fluor adalah mineral Feldspar CaF2. Dengan mengoksidasi kalsium fluoriditu dengan asam sulfat, maka dihasilkan hidrogen fluorida HF. Fluorin diperoleh melalui proses elektrolisis, namun HF cair bukanlah elektrolit yang baik,karena itu dicampur dengan garam kalium fluorida KF lebur pada suhu 270°C membentuk elektrolit kalium hidrogen fluorida KHF2, lalu ditambahkan LiF 3% untuk menurunkan suhu kira-kira 100°C. Elektrolisis dilaksanakan dalam wadah baja, dengan katode baja dan anode



karbon. Jangan sekali-kali ada air dalam campuran sebab F2 yang terbentuk dapat mengoksidasi air.  KHF2 HF + KH   K+ + HF 2 KHF2   H+ + 2F  HF 2   H2 Pada katode:2H+ + 2e 



 F2 + 2e Pada anode:2F  



Untuk mencegah terjadinya reaksi antara H2 dengan F2 yang terbentuk digunakan diafragma (pemisah) berupa monel (logam aliasi Cu-Ni). F2 dihasilkan ditampung dalam monel ini. Oleh karena fluorin berbahaya pada kulit, maka pekerjaan ini harus ditangani dengan cermat



PembuatanKlorin di Industri a.



Proses Downs (sel Down), yaitu elektrolisis leburan NaCl (NaC1 cair).Sebelum dicairkan, NaCl dicampurkan dulu dengan sedikit NaF titik lebur turun dari 800°C menjadi 600°C Pada katode (besi) : Na++ e



  Na



 Cl2 + 2e Pada anode (karbon) : 2Cl  



Untuk mencegah reaksi antara logam Na dengan gas Cl2 yang terbentuk, digunakan diafragrna lapisan besi tipis b. Proses Gibbs (sel Castner-Kellner/ Sel Billitar), elektrolisis larutan pekat NaCl  2OH  + H2 Pada katode (besi) : 2H2O + 2e   Cl2 + 2e Pada anode (karbon) : 2Cl  



Diafragma yang digunakan adalah kepingan asbes. Ion OH  terbentuk di katode dan ion Na+ yang tinggal dalam larutan bergabung membentuk NaOH



c. Oksidasi gas HCl yang mengandung udara dengan menggunakan katalis tembaga  2C12 + 2H2O 4HCI + O2 



Pembuatan_Bromin di Industri Brom dapat dikeluarkan dari air laut.Ion bromida (Br  ) yang terkandung datam air laut sekitar 8 x 10-4 M, tidak sebanyak ion kiorida (C1  ) yang kadamya 0,53 M. Dari 1 m3 air laut dapat diperoleh 3 kg Br2. Campuran udara dan gas Cl2 dialirkan melalui air laut. Gas Cl2 akan mengoksidasi Br  menjadi Br2. Udara mendesak gas Br2 keluar dari larutan  2C1  + Br2 Cl2 + 2Br  



Sebagian Br2 dalam air laut dapat mengalami hidrolisis Br2 + H2O2H++Br  + BrO  Untuk mencegah hidrolisis ini, maka kesetimbangan di atas harus digeser ke kiri dengan penambahan H+. ltulah sebabnya air laut harus diasamkan terlebih dahulu dengan penambahanH2SO4 sampai pH 3,5. Baru kemudian dialiri gas Cl2 dan udara. Kemudian Br2 yang dihasilkan dicampur dengan SO2 dan uap air  2HBr + H2SO4 Br2 + SO2 + 2H2O 



Dialirkan gas Cl2 pada HBr yang terbentuk untuk dihasilkan kembali Br2  Br2 + 2HCl Cl2 + 2HBr 



Br2 yang dihasilkan dimurnikan dari kelebihan Cl2 dengan cara destilasi, sedangkan I2 (hasil samping) dapat dihilangkan dengan cara penambahan larutan KOH  I  + IO  + H2O I2 + 2OH  



Br2 dapat juga diperoleh dari karnalit (mengandung MgBr2 0,2%), dipanaskan untuk meleburkan klorida-kloridanya. Kemudian MgBr2 yang lebih mumi dilarutkan dan dialiri gas Cl2



 MgCl2 + Br2 MgBr2 + Cl2 



Pembuatan Iodin di Industri a. Dibuat dari ganggang taut, karena mengandung I  sekitar 1%. Jika dioksidasi dengan klor atauoksidator lain akan menghasilkan I2:  I2+2Cl  Cl2 + 2I  



b. Dari garam Chili, mengandung NaIO3 cukup banyak, direduksi dengan NaHSO3.  I2 + 5SO 24 + H2O + 3H+ 2IO 3 + 5HSO 3 



c. Dari air asin (air laut yang diperoleh dari daerah pengeboran minyak) mengandung 0,0030,007% iodida, cukup diolah secara komersial dengan menggunakan natrium nitrit atau natrium dikromat berasam. Iodin (I2) dimurnikan dengan cara sublimasi.  I2 + 2NO + 2H2O 2I  + 2NO 2 + 4H+   3I2 + 2Cr3+ + 7H2O 6I  + Cr2O 72 + 14H+ 