D. KEGUNAAN

..1. Sebagai basa dalam produksi bubur kayu (pulp) dan kertas, tekstil, air minum, sabun, dan detergen.
2. NAOH adalah bahan yang umum di gunakan di laboratorium kimia sebagai penetral asam

    3. Kegunaan yang lain adalah sebagai katalis dalam proses transesterifikasi metanol dan trigliserida, serta membantu mengurangi zat warna dari kotoran yang berupa getah minyak bumi.

4. NaOH juga digunakan dalam industri serat dan plastik, untuk industri rayon, gelas, petrokimia, pupuk, bahan peledak, zat pelarut dan bahan – bahan kimia lain.
5. Pemutih.
6. Desinfektan

. http://wahyutriastuti.blogspot.com/2010/07/prarancangan-pabrik-sodium-hidroksida.html  http://kimiadahsyat.blogspot.com/2009/07/kegunaan-natrium-bikarbonat.html

C. PROSES

KLASIFIKASI PROSES

Bahan –bahan di atas dapat di diolah dan diproses dalam beberapa cara :

1.      Diafragma sel

Menggunakan teknologi sel diafragma, klorin, soda kaustik dan hidrogen diproduksi secara bersamaan. air garam jenuh memasuki kompartemen anoda dari sel, di mana gas klor dibebaskan. Fungsi diafragma adalah memisahkan air garam dari larutan kaustik (sel yang disebut effluent) pada sisi katoda, yang juga di mana gas hidrogen dilepaskan.

2.      Merkuri sel

Menggunakan larutan NaCl jenuh dengan garam padat, yang terlarut 70% kaustik langsung

3.      Membran sel
Teknologi sel Membran merupakan perkembangan yang relatif baru. Ini berbeda dari teknologi diafragma sel dalam bahwa solusi sekitar elektroda masing-masing dipisahkan oleh sebuah membran daripada diafragma. Membran ini sangat selektif dan terutama memungkinkan migrasi ion natrium dari ruang anoda ke ruang katoda. Air garam jenuh memasuki kompartemen anoda sel dimana gas klor dibebaskan. Karena ion natrium hanya dapat melewati membran ke katoda (air garam tidak dapat melewati membran), soda kaustik (sel limbah cair) mengandung natrium klorida substansial kurang. kemampuan garam penghapusan Tidak diperlukan seperti pada proses diafragma sel.

Klorin dan hidrogen yang dihasilkan dalam proses membran sel elektrokimia meninggalkan pada tekanan sedikit lebih tinggi daripada tekanan atmosfer. Setelah pendinginan pada penukar panas, gas dapat mengalami proses tambahan dalam bentuk likuifaksi klorin, produksi atau produksi asam klorida hipoklorit.

·         URAIAN PROSES

Proses elektrolitik dari produksi chlorine-caustic soda

Umpan berupa garam NaCl bersama air dimasukkan ke dalam tangki pencampur (brine Purifier) untuk mendapatkan larutan garam, sehingga terjadi reaksi :

NaCl  + H2O                   NaOH   + ½ H2  + ½ Cl2

Dan pada bagian atas brine purifier ditambahkan Na2CO3 sehingga terjadi  endapan, kemudian endapan di dasar tangki  akan langsung dikeluarkan  pada bagian bawah tangki yang berupa kadar Ca,Mg, dan Fe, sedangkan sisanya keluar dari bagian atasnya menuju ke filter. Endapan yang mungkin masih tersisa disaring dengan filter, dan diteruskan pada proses pemanasan dengan steam sebelum menuju diaphragma sel, kemudian hasil dari penyaringan tadi diteruskan  langsung menuju diaphragma sel dimana pada proses ini menggunakan anoda dan katoda yang dialiri arus DC (direct current / arus bolak balik) sebagai sumber energi, reaksi utama yang terjadi yaitu :

            Notasi sel :   Cl2, C    NaCl                                NaOH   Fe, H2

                                          + anoda                               - katoda

 Reaksi sel :

 Anoda                   : Cl-  -  e                        ½ Cl2

 Katoda                 :  Na+  + H2O   + e                    Na+  + OH -   + ½ H2

 Keseluruhan     :   NaCl + H2O                    NaOH  +  ½ H2 + ½ Cl2

Hasil samping dari proses diaphragma sel berupa gas Cl2 dan gas H2 keluar dari bagian atas diaphragma sel. Kemudian gas Cl2 akan diproses lebih lanjut sedangkan NaOH yang keluar dari diaphragma sel dimasukkan menuju evaporator untuk di pekatkan menjadi 50% NaOH, NaOH di evaporasi menggunakan steam sehingga akan menghasilkan 50% NaOH.

Pada proses evaporator, Larutan sisa yang tidak terbentuk menjadi 50% NaOH, diolah kembali untuk mendapatkan produk 70% NaOH, dimana berlanjut pada proses centrifugasi  dengan penambahan sisa garam, kemudian di aduk pada tangki salurator sambil di murnikan dengan proses penyaringan (filter) , setelah larutan murni, diletakkan pada tangki konsentrasi (consentrat head feed tank) untuk mengatur kestabilan konsentrasi pada larutan, setelah itu diteruskan menuju  mercury sel, dengan terjadi penambahan Hg, dimana pada proses ini terjadi reaksi :

Notasi sel

Cl2,         C    NaCl aq            (sat’d)                Na⁰    NaHg

                +Anoda                                               - katoda

Reaksi sel

   Anoda                : Cl-  - e                  ½ Cl2

   Katoda               : Na+     +  e                    Na⁰

                              Na⁰     +  Hg                  NaHg

 Sisa                       : NaHg   + H2O                     NaOH    + ½ H2  + Hg

 Keseluruhan     :  NaCl  + H2O                          NaOH + ½ H2  + ½ Cl

            Setelah terjadi reaksi mercury sel menghasilkan gas samping yang berupa gas Cl2 yang nanti akan diteruskan pada pembentukkan Cl2 liquid. Dan senyawa NaHg yang akan diteruskan pada denuding tower (menara penguraian) dimana terjadi pelepasan Hydrogen dan penambahan air, yang akan diolah dengan reaksi yang terbentuk :

                        NaHg   +   H2O                        NaOH   +  H2  + Hg

Pada reaksi ini terjadi pembentukkan NaOH kembali, lalu dilakukan penyaringan dengan menggunakan filter press dimana akan terbentuk produk 70% NaOH.

            Pada proses hasil samping yang berupa Cl2 gas ( dari diaphagma sel dan mercury sel)  dimanfaatkan untuk membentuk Cl2 Liquid dengan bantuan air yang kemudian dilanjutkan pada tempat tangki pengeringan, dimana disini terjadi penambahan H2SO4 sebagai penyerap air berlebih pada proses pengeringan, setelah Cl2 kering, dibasahkan kembali dengan penambahan air dan kemudian di kompres dengan kompresor dengan suhu -30 ⁰C, dimana akan didapat produk Cl2 yang berupa cairan (liquid) yang dapat dimanfaatkan.

Adapun reaksi yang terbentuk dari fase  Cl2 gas menjadi Cl2 liquid yaitu :

                        2Cl2   +  2 H2O                   4 HCl  +  O2

                                           liquid                                            gas

 http://wahyutriastuti.blogspot.com/2010/07/ii-pemilihan-dan-uraian-proses.html  http://farisarizki.blogspot.com/2010/10/proses-pembuatan-caustic-soda-naoh.html  http://repository.ui.ac.id/contents/koleksi/11/3cf75370647445595019d662a497bf02b8ece4d6.pdf  http://membagiilmutekim-meirina.blogspot.com/2011/05/caustic-soda.html

B. SIFAT ZAT

Ø    BAHAN BAKU

·         Natrium klorida (NaCl)

·         Natrium karbonat (Na2CO3)

·         Air

Ø  BAHAN BAKU SAMPING

·         Asam Sulfat (H2SO4)

·         Mercury (Hg)

·         Hidrogen (H2)

Ø     SIFAT

Ø  Bahan Baku

1.     Natrium klorida

Sifat fisik Natrium Klorida (NaCl):

 - Rumus molekul                             : NaCl

 - Berat molekul                                                : 58,45 gr/mol

 - Titik lebur, 1 atm                           : 800,4 ⁰C

 - Titik didih, 1 atm                            : 1413 ⁰C

- Densitas                                            : 1,13 gr/ml

- Kapasitas panas (25°C)                                : 1,8063 cal/mol ⁰C

- Kelarutan                                          : 35,7 gr/ 100 gr H2O

- Tekanan uap, 1 atm                      : 1465 ⁰C

- Panas penguapan, 1 atm            : 40.810 cal/mol

Sifat kimia Natrium Klorida (NaCl):

Dengan perak nitrat membentuk endapan perak klorida

NaCl + AgNO3 → NaNO3 + AgCl

2.   Natrium karbonat (Na2CO3)

Sifat fisik natrium karbonat (Na2CO3):

− Rumus molekul                             : Na2CO3

− Berat molekul                                : 106 gr/mol       

− Titik lebur, 1 atm                           : 8510 ⁰C

− Kelarutan                                         : 7,1 g/100 g H2O

− Densitas,                                          : 2,533 gr/ ml

− Panas spesifik, 30 ⁰C                    : 0,89 cal/ mol

− Panas penguapan                         : 7.000 cal/ mol

− Kapasitas panas, 25 ⁰C                : 4,3350 cal/mol ⁰C

Sifat kimia Natrium Karbonat (Na2CO3):

CO2 murni dapat diperoleh dari melakukan pemanasan natrium bikarbonat pada persamaan berikut:

                                              2 NaHCO3  →          Na2CO3 + CO2  +  H2O     

3.       Air (H2O)

Sifat fisik Air (H2O):

- Rumus molekul                                              : H2O

- Berat molekul                                                 : 18,0153 gr/mol

- Titik lebur, 1 atm                                            :  0⁰C

- Titik didih, 1 atm                                             : 100 ⁰C

 - Densitas                                                           :0.998 g/cm³ (cairan pada 20 °C)
              0.92 g/cm³ (padatan) gr/ml

- Kapasitas panas (25°C)                                                : 4184 cal/mol ⁰C

- Entalpi pembentukan standar                  : –286.0 kJ/mol (cairan)

 –242.0 kJ/mol (gas)

- Panas Penguapan                                          : 2258.6 J/g or 40.7 kJ/mol

Sifat kimia Air (H2O):

Elektrolisis air

Reaksi keseluruhan yang setara dari elektrolisis air dapat dituliskan sebagai berikut.

2 H₂O (l)   →   2 H₂ (g)  + O₂ (g)

Kelarutan (Solvasi)

Air adalah pelarut yang kuat, melarutkan banyak jenis zat kimia.

Ø Bahan Baku samping

1.       Asam Sulfat (H2SO4)

Sifat Fisika  Asam Sulfat  (H2SO4)

- Rumus molekul              : H2SO4

- Berat molekul                                 : 98,08 gr/mol

- Densitas                            : 1,84 gr/ml

- Asam sulfat berupa cairan bening, tak berwarna, dan  tak berbau

Sifat kimia Asam Sulfat (H2SO4)

Reaksi dengan air

H2SO4 + H2O → H3O+ + HSO4-

HSO4- + H2O → H3O+ + SO42-

2.       Mercury (Hg)

Sifat Fisika  Raksa  (Hg)

- Rumus molekul : Hg

- Berat molekul :  200.59 gr/mol

- Titik lebur, 1 atm : 234.32 K

- Titik didih, 1 atm : 629.88 K

- Densitas : 13.534    gr/ml

- Kapasitas panas (25°C) : 27.983 J·mol−1·K−1

- Berwarna keperakkan dan berupa fase liquid

Sifat kimia Raksa  (Hg)

Raksa banyak digunakan sebagai bahan amalgam gigi, termometer, barometer, dan peralatan ilmiah lain.

3.       Hidrogen (H2)

Sifat Fisika  Hidrogen  (H2)

- Rumus molekul : H2

- Berat molekul : 1,00794  gr/mol

- Titik lebur, 1 atm : 14,01  K

- Titik didih, 1 atm : 20,28  K

- Densitas : 0,08988  gr/ml

- Kapasitas panas (25°C) : 28,836 J·mol−1·K−1

- Tak berwarna, dan berupa fase gas

Sifat kimia Hidrogen (H2)

Hidrogen terbakar menurut persamaan kimia:

H2(g) + O2(g) → 2 H2O(l) + 572  kJ (286 kJ/mol)

Ø Produk

1.       Natrium hidroksida (NaOH)

Sifat fisik Natrium hidroksida (NaOH)

- Berbentuk putih padat dan tersedia dalam bentuk pelet, serpihan, butiran ataupun larutan jenuh 50%.

- Bersifat lembab cair

- Sangat larut dalam air dan akan melepaskan panas ketika dilarutkan.

- Titik leleh 318 °C

- Titik didih 1390 °C.

- NaOH membentuk basa kuat bila dilarutkan dalam air

-  Densitas NaOH adalah 2,1 gr/ml

-  Senyawa ini sangat mudah terionisasi membentuk ion natrium dan hidroksida

Sifat kimia Natrium hidroksida (NaOH)

Dengan larutan natrium hidroksida, (HCl) asam klorida dinetralkan dimana akan terbentuk garam dan air 

 NaOH + HCl    →    NaCl + H2O

2.         Klor (Cl2 )

Sifat Fisika  Klor  (Cl2)

-Rumus molekul               : Cl2

-Berat molekul                  :   gr/mol

-Titik lebur, 1 atm             : 171,6  K

-Titik didih, 1 atm              : 239,11 K

-Densitas                             : 3,2  gr/ml

-Kapasitas panas (25°C)                 : 33,949 J·mol−1·K−1

- berwarna kijau kekuningan, dan berupa fase gas.

Daftar pustaka :