Laporan Praktikum Sintesis HCL - Hani Maryati - 1TKPB [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM SISTESIS ASAM KLORIDA Laporan ini Diajukan untuk Memenuhi tugas Praktikum Sintesis Organik Anorganik yang Dibimbing oleh Bapak Robby Sudarman,S.Si,MT



Disusun oleh Hani Maryati (201424009) 1TKPB



JURUSAN TEKNIK KIMIA PROGRAM STUDI D4 TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIH POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2021



I. II.



III.



Judul : Sintesis Asam Klorida Tujuan : 1. Mampu memahami persamaan reaksi, fasa reaksi, jenis reaksi dan kondisi operasi pembentukan asam klorida dengan bahan baku yang tersedia di laboratorium 2. Mampu merangkai reaktor sederhana untuk pembentukan asam klorida 3. Mampu menghitung konsentrasi, massa, mol dan efisiensi proses pembentukan asam klorida Prinsip Dasar : Asam klorida atau yang disebut dengan asam muriatik merupakan larutan dari gas hidrogen klorida. Hidrogen klorida (HCl) adalah gas korosif tidak berwarna atau berwarna kuning pada suhu kamar yang memiliki bau yang menyengat dan lebih berat dari udara. HCl sangat mudah larut dalam air membentuk asam klorida. Konsentrasi asam klorida yang digunakan pada skala industri adalah 38%. Karena HCL memiliki tekanan uap yang cukup tinggi HCl mempunyai sifat sangat korosif dan berbahaya bagi kesehatan manusia bila kontak atau terserap ke dalam tubuh manusia,. HCl adalah gas yang tidak berwarna, membentuk kabut jika terkena udara lembab, berbau merangsang, memiliki titik didih -850C, titi beku -111,40C. Asam klorida adalah larutan gas HCl dalam air. HCl mudah larut dalam air, kelarutan gas HCl ini dalam air dapat mencapai 450 liter per liter air pada suhu 0 oC dan tekanan 1 atmosfer. Asam klorida pekat yang murni berupa cairan tidak berwarna, sedangkan yang teknis berwarna agak kuning karena mengandung feri. Asam klorida pekat memiliki massa jenis 1,19 gr/ml dan memiliki kadar sebesar 38%. HCl dihasilkan sebagai produk samping dari reaksi antara sodium chloride dengan sulfuric acid untuk membentuk sodium sulfate melalui reaksi: NaCl + H2SO4 NaHSO4 + HCl NaHSO4 + NaCl Na2SO4 + HCl 2 NaCl(s)+ H2SO4 Na2SO4(s) + 2HCl(g) Reaksi berlangsung pada suhu < 1000C. HCl yang dihasilkan hanya menyumbang sekitar 2% dari kebutuhan HCl untuk industri. Proses ini menggunakan metoda Salt-Sulphuric Acid,dengan bahan baku NaCl dan agent H2SO4 98 %, menghasilkan garam Na2SO4. Gas HClmerupakan produk samping dari proses ini. Proses ini terdiri dari dua tahap yaitu pembentukan gas hidrogen klorida dan absorpsi gas hidrogen klorida oleh air membentuk asam klorida.



Manfaat dari HCL menurut Occidental Chemical Corporation diantaranya : 1. Picking Of Steels Asam klorida pada proses picking di gunakan untuk baju karbon dengan melewatkan baja pada larutan asam klorida. 2. Pengasaman sumur minyak Asam klorida digunakan untuk menghilangkan karat, kerak (scale) dan deposit karbonat yang tidak diinginkan pada sumur minyak sehingga dapat mendorong aliran minyak bumi dan gas ke permukaan tanah. 3. Industri makanan Pada industri makanan HCL di gunakan terutama sebagai katalis 4. Pengolahan Biji Tambang Asam klorida digunakan untuk treatment, ekstraksi, pemisahan, pemurnian dan pengolahan air pada bidang pertambangan .Asam hydrochloric (HCL) merupakan jenis asam yang pertama kali dan sering digunakan dalam operasi pengasaman dilapangan.Asam ini merupakan larutan larutan hydrogen chlorida yang berupa gas di dalam air dengan berbagai konsentrasi.Secara umum yang biasa digunakan dilapangan adalah konsentrasi 15% HCl yang dikenal dengan sebutan regular acid.Reguler acid biasanya digunakan untuk pengasaman pada formasi batu gamping dan dolomite.Sedangkan untuk pengasaman batupasir dapat digunakan 5-7% HCl. Jadi konsentrasi asam ini bervariasi antara 5-35% tergantung dari kondisi formasi yang ditangani. Tabel 1 Reaksi antara HCl dengan Beberapa Mineral



IV.



Keselamatan Kerja : Hal yang perlu diperhatikan pada percobaan ini adalah ; 1. Gunakan jas lab selama bekerja di laboratorium. 2. Pastikan semua peralatan yang digunakan dalam kondisi bersih dan kering. 3. Percobaan dilakukan di lemari asam. HCl yang dihasilkan merupakan gas yang berbahaya dan beracun bila terhirup dan terserap anggota badan manusia. Asam klorida adalah larutan akuatik dari gas hydrogen klorida (HCl). Asam klorida harus ditangani dengan hati-hati karena merupakan cairan yang sangat korosif (dapat menyebabkan pengikisan) dan berbau menyengat. HCL termasuk bahan kimia berbahaya atau B3. 4. H2SO4 bersifat korosif, sehingga perlu hati-hati dalam menanganinya. Lakukan pengambilan H2SO4 dalam lemari asam dengan menggunakan sarung tangan karet. 5. Peralatan bekas H2SO4 cepat dicuci dalam air mengalir agar tidak mengenai rekan kerja atau yang lainnya.



V.



Metodologi Penelitian: Pada praktikum sintesis HCL metodologi yang digunakan yaitu : 5.1 Analisis Kualitatif Analisis kualitatif meruapakan pekerjaan yang dilakukan untuk menyelidiki kandungan senyawa apa saja yang terkandung dalam sample yang di uji. Dalam praktikum sintesis HCL untuk melakukan analisis secara kualitatif maka dilakukan dengan menambahkan AgNO3 0,001 N. Penggunaan AgNO3 ini digunakan untuk menguji adanya kandungan HCL dalam larutan,apabila larutan yang telah di tetesi AgNO3 berubah menjadi keruh atau adanya endapan maka larutan tersebut menunjukan adanya HCL. Langkah ke dua dalam melakukan analisis kualitatif pada sintetsis HCL adalah dengan menggunakan BaCl2 0,1 N. Penggunaan BaCl pada sintesis HCL digunakan untuk menguji kemurnian dari HCL,jika larutan yang di tetesi BaCl2 bening maka larutan tersebut bebas dari ion sulfat karena pada saat bereaksi sulfat akan terikat dengan BaCl2 dan membentuk BaSO4. Namun , jika larutan berubah menjadi keruh atau adanya endapan maka larutan tersebut mengandung ion sulfat.



5.2 Analisis Kuantitatif Analisis kuantitatif adalah kegaiatan yang dilakukan untuk mengetahui kadar suatu senyawa dalam sample,dapat berupa satuan moal,atau persentase dalam gram. Analisis kuantitatif yang dilakukan pada sintesis HCL adalah dengan melakukan titrasi asam basa dengan menggunakan NaOH 0,1 N dan indikator PP.



VI.



Prosedur Kerja 6.1 Alat dan Bahan a. Alat Pendukung 1. 1.Hot plate dan pengaduk magnet 2. Reaktor sintesis gas HCl 3. 3.Selang silikon tahan asam 4. Gelas ukur 100 1 buah 5. Buret 25 ml 1 buah 6. Corong kaca 1 buah 7. Tabung reaksi 4 buah 8. Baskom plastik 1buah b. Bahan Pendukung 1. NaCl 20 gram 2. H2SO4 pekat (98%) 16 ml 3. Larutan NaOH 0,1 N 4. Indikator PP 5. Larutan AgNO3 0,001N 6. Larutan BaCl2 0,1 N 7. Aquadest 8.



Vaselin



6.2 Langkah Kerja NaOH 0,1 N ditimbang sebanyak 20 gram dan masukan dalam reaktor. Isikan 50 mL aquades pada masing masing scrubber



Dibuat reaktor sederhana dan reaksi dilakukan pada lemari asam dengan mengatur suhu hotplate hingga mencapai 100 ̊C



H2SO4 pekat diukur sebanyak 16 mL dan masukan dalam gelas ukur kemudian tuangkan dalam corong tetes. Setelah reaktor menguap,nyalakan pengadukan dan tetesi larutan dengan H2SO4.



Amati perubahan yang terjadi saat terjadinya reaksi yang ditandai dengan terbentuknya uap pada scrubber



Dilakukan analisa secara kuantitatif dengan melakukan titrasi asam basa dan analisa kualitatif dengan meneteskan AgNO3 0,001 N dan BaCl2 0,1 N.



VII.



Data yang Diperoleh :



N o. 1 2



Komponen



3



Asam klorida Asam klorida



4



NaCl H2SO4 pekat



Keterangan Berat (gr):20 gram Volume (ml): 16 ml Konsentrasi (%): 98% Berat Jenis (gr/ml): 1,84 gram/mol Scrubber I,Volume NaOH 0,1 N titrasi (ml): 7 mL Scrubber II,Volume NaOH 0,1 N titrasi (ml): 0,8 mL Hasil tabung reaksi I (AgNO3 0,001 N): Adanya endapan yang menunjukan ion klorida Hasil tabung reaksi II (BaCl2 0,1): Bening yang menunjukan kemurnian HCL / tidak adanya ion sulfat



VIII.



Pengolahan Data: 1. Penentuan massa HCl berdasarkan perhitungan stoikiometri [ teoritis ] Massa NaCl



= 20 gram



Mr NaCl



= 58,5 gram/mol



Mol NaCl



=



massa Mr 20 = 58,5



= 0,342 mol



Volume H2SO4



= 16 mL



Konsentrasi H2SO4



= 98%



M



=



% .10 . ρ Mr H 2 SO 4



=



98 .10.1,84 98



= 18,4 M Mol H2SO4



=M.V = 18,4 mol/L . 0,016 L = 0,294 mol



Reaksi yang terjadi : 2NaCl + H2SO4



Na2SO4 + 2HCl



Mula-mula



:



0,342



0,294



Reaksi



:



0,342



0,017



0,017



0,342



Sisa



:



0,277



0,017



0,342



-



Massa HCl = mol HCl . Mr HCl = 0,342mol . 36,5gram/mol = 12,483 gram 2. Penentuan massa HCl berdasarkan hasil percobaan a. Scrubber 1 LarutanNaOH 0,1 N



N1. V1



= N2 . V2



N1 . 5 mL



= 0,1 N . 7 mL 0,1 x 7 5



N1



=



N1



= 0,14 N



Larutan HCL yang di titrasi mengalami pengenceran sebanyak 10 kali maka nilai konsentrasi dari larutan HCL di scrubber 1 adalah sebagai berikut : N1. V1



= N2 . V2



N1 . 5



= 0,14 . 50 0,14 x 50 5



N1



=



N1



= 1,4 N



M HCl = N HCl= 1,4 M MolHCl



= 1,4M x 0,05 L = 0,07 mol



Massa HCl = 0,07 mol x 36,5 g/mol = 2,555 gram b. Scrubber 2 LarutanNaOH 0,1 N N1. V1



= N2 . V2



N1 . 5 mL



= 0,1 N . 0,8 mL 0,1 x 0,8 5



N1



=



N1



= 0,016N



M HCl = N HCl= 0,016 M MolHCl



= 0,016M x 0,05 L = 0,0008 mol



Massa HCl = 0,0008 mol x 36,5 g/mol = 0,029gram c. Massa HCl total = massa HCL scrubber 1 + massaHCl scrubber 2 = 2,555 gram + 0,029 gram = 2,584 gram 3. Yield/rendemen HCL Yield = =



massa HCl percobaan x 100% massa HCl teoritis 2,584 x 100% 12,483



= 20,7%



IX.



Pembahasan Percobaan sintesis larutan HCL dilakukan pada reaktor sederhana yang digunakan untuk pembuatan asam klorida. Reaktor sederhana yang digunakan untuk membuat larutan HCL terdiri dari Corong tetes, Stopper, Erlenmeyer, Hotplate, Selang silicon, Scrubber I,Scrubber II, dan Bak penampung es. Pembentukan asam klorida dilakukan melalui proses reaksi setara antara asam sulfat pekat dengan kadar 98% dan natrium klorida . Reaksi antara NaCl dan asam sulfat pekat yang berfungsi membantu NaCl dalam melakukan pelepasan akan menghasilkan natrium sulfat dan asam klorida (HCL) sebagai produk samping. 2NaCl + H2SO4



Na2SO4 + 2HCl



Percobaan sintesis HCL dilakukan dalam lemari asam karena hasil reaksi yang berbahaya. Untuk melakukan sintesis HCL pertama tama dilakukan dengan menimbang 20 gram Nacl dan memasukan dalam reaktor kemudian menuangkan 16 mL H2SO4 kedalam gelas ukur dan memasukannya dalam corong tetes.Siapkan stirrer dan heater pada suhu 100oC. Kemudian,tunggu adanya reaksi yang ditandai dengan terbentuknya gelembung pada scrubber. Terbentuknya gelembung (H2) pada scrubber menunjukan adanya HCL.



Setelah tidak adanya gelembung kemudian dilakukan analisa secara kuantitaif terlebih dulu dengan melakukan titrasi yaitu untuk menentukan kadar dari larutan dengan cara pengenceran. Pengenceran dilakukan untuk memudahkan titrasi dengan larutan NaOH karena HCL yang terbentuk pada scrubber 1 masih sangat pekat. Pengencaran dilakukan dengan mengambil 5ml larutan pada scrubber 1 kemudian masukan dalam labu takar 50 mL dan lakukan sebanyak 10 kali. Setelah itu,lakukan titrasi dengan mengambil 5 mL larutan HCl yang telah di encerkan dan masukan dalam erlenmeyer kemudian tambahkan indikator PP dan lakukan titrasi hingga terjadi perubahan warna pada erlenmeyer . warna larutan menjadi merah muda yang menunjukan telah tercapainya titik akhir titrasi. Volume NaOH yang digunakan pada titrasi sebanyak 7 mL dan di dapat massa HCL sebanyak 2,555 gram. Kemudian lakukan titrasi pada scrubber 2 tanpa melalui pengenceran dengan volume NaOH yang digunakan sebanyak 0,8 mL sehingga didapat massa HCL sebanyak 0,029 gram. Jadi, massa total HCL yang dihasilkan adalah 2,584 gram dengan nilai Yield 20,7% Analisa secara kualitatif untuk sintesis HCL dilakukan dengan penambahan AgNO3 0,001N dan BaCl2 0,1 N. Penggunaan AgNO3 ini digunakan untuk menguji adanya kandungan HCL dalam larutan. Ambil larutan HCL pada scrubber 1 sebanyak 2 mL kemudian masukan dalam tabung reaksi setelah itu tambahkan AgNO3 sebanyak 3 tetes kemudian amati perubahan yang terjadi. Apabila larutan berubah menjadi keruh atau adanya endapan maka larutan tersebut menunjukan adanya HCL. Selanjutnya dalam melakukan analisa kualitatif pada sintetsis HCL adalah dengan menggunakan BaCl2 0,1 N. Penggunaan BaCl2 pada sintesis HCL digunakan untuk menguji kemurnian dari HCL. Ambil larutan HCL pada scrubber 1 sebanyak 2 mL kemudia masukan dalam tabung reaksi setelah itu tambahkan BaCl2 sebanyak 3 tetes kemudian amati perubahan yang terjadi ,apabila larutan tetap bening maka larutan tersebut meruapakn larutan HCL murni dan bebas dari ion sulfat karena pada saat reaksi, sulfat akan terikat dengan BaCl2 dan membentuk BaSO4. Namun , jika larutan berubah menjadi keruh atau adanya endapan maka larutan tersebut mengandung ion sulfat.



X.



Kesimpulan



Berdasarkan hasil percobaan sintesis HCL yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan : 1. Sintesis Asam Klorida merupakan reaksi antara asam sulfat pekat 98% dan natrium klorida dengan reaksi : NaCl + H2SO4 NaHSO4 + HCl NaHSO4 + NaCl Na2SO4 + HCl 2 NaCl(s)+ H2SO4 Na2SO4(s) + 2HCl(g) 2. Massa asam klorida berdasarkan teoritis didapat sebesar 12,483 gram 3. Massa asam klorida berdasarkan hasil percobaan didapat sebesar 2,584 gram. Dengan rincian pada scrubber 1 konsentrasi 1,4 M dan massa 2,555 gram serta jumlah mol 0,07 mol, sedangkan pada scrubber 2 dengan konsentrasi 0,016 M dan massa 0,029 gram serta jumlah mol 0,0008 mol. 4. Nilai efisiensi asam klorida sebesar 20,7%



XI.



Daftar Pustaka Buchel, KH, Moretto, H dan Woditsch, Industrial Inorganic Chemistry, WileyVCH, Federal Republic of Germany, 2000. Chadwich TF, General Chemistry & Inorganic Chemistry, second edition, S. Anand & Company, New Delhi, 1985. Occidental Chemical Corporation, 2013, Hydrochloric Acid Handbook, OxyChem, Dallas



https://media.neliti.com/media/publications/170463-ID-analisisperencanaan-pengasaman-sumur-pa.pdf ( Diunduh pada 1 April 2021 ) https://slideplayer.info/slide/13892361/ ( Diunduh pada 2 April,2021 )