ASAM SULFAT

Oleh : Stefanie Sulianti


Asam sulfat (H₂SO₄) merupakan bahan kimia yang banyak digunakan sebagai bahan baku dan bahan penolong dalam berbagai industri. Setiap industri selalu memerlukan asam sulfat, baik untuk pelarut, suasana asam, pereaksi, atau yang lain. Asam Sulfat merupakan asam mineral (anorganik) yang kuat. Asam sulfat merupakan senyawa kimia yang paling banyak diproduksi dibandingkan dengan senyawa kimia lain.

Sumber dan bahan baku dari asam sulfat adalagh belerang atau sulfur, yang berwarna kuning dan biasanya ditambang dari pegunungan. Belerang di alam terdapat di kulit bumi meliputi kira-kira 0,1% dari massa kulit bumi. Belerang terdapat dalam keadaan unsur bebas ataupun dalam senyawa sulfida. Belerang dalam keaadaan unsur bebas terdapat dari dareah gunung berapi dan dalam tanah. Dalam bentuk senyawa, belerang terdapat dalam garam sulfida seperti pirit, sengblende, atau garam-garam sulfat seperti gips, barium sulfat maupun magnesium sulfat. Dalam bentuk senyawa organik,  belerang terdapat dalam minyak bumi, batu bara dan gas alam, yaitu gas hidrogen sulfida. Belerang diambil dari dekat gunung berapi dan sumber air panas dan juga bawah tanah. Belerang  juga terdapat dalam bijih, seperti galena (PbS), hidrogen sulfida dalam gas alam dan minyak bumi dan sebagai belerang di laut. Bahan-bahan baku yang ditunjukkan pada persamaan di bawah ini merupakan fluorapatit, walaupun komposisinya dapat bervariasi. Bahan baku ini kemudian diberi 93% asam suflat untuk menghasilkan kalsium sulfat, hydrogen fluorida (HF), dan asam fosfat. HF dipisahan sebagai asam fluorida. Proses keseluruhannya dapat ditulis :

       Ca5F(PO4)3+ 5 H2SO4+ 10 H2O 5 CaSO→4.2 H2O + HF + 3 H3PO4.

Asam Sulfat diproduksi dari oksigen, air dan belerang melalui proses kontak, proses pembuatannya yaitu  :

·       Pertama, belerang dipanaskan untuk mendapatkan sulfur dioksida :
                   S (s) + O₂ (g) → SO₂ (g)

·       Sulfur dioksida yang sudah didapatkan lali dioksidasi menggunakan oksigen dengan keberadaan katalis vanadium (V) oksida :  
             2 SO₂ + O₂(g) → 2 SO₃ (g)   (dengan keberadaan V₂O₅)

·       Sulfur trioksida kemudian diserap ke dalam 97-98% H₂SO₄ menjadi oleum (H₂S₂O₇) atau dikenal sebagai asam sulfat berasap. Oleum kemudian diencerkan ke dalam air menjadi asam sulfat pekat. 
                    H₂SO₄ (l) + SO₃ → H₂S₂O₇ (l)
                    H₂S₂O₇ (l) + H₂O (l) → 2 H₂SO₄ (l)

Sifat kimia Asam Sulfat :

·       Reaksi dengan air

Reaksi hidrasi asam sulfat sangat eksotermik. Selalu tambahkan asam ke dalam air daripada air ke dalam asam. Air memiliki massa jenis yang lebih rendah dibandingkan asam sulfat dan cenderung mengapung di atasnya, sehingga jika air ditambahkan ke dalam asam sulfat pekat, ia akan mendidih dan bereaksi dengan keras. Reaksi yang terjadi adalah pembentukan ion hidronium :                         

                              H₂SO₄ + H₂O → H₃O⁺ + HSO₄^- 
                              HSO₄^- + H₂O → H₃O⁺ + SO₄^2-

Karena hidrasi asam sulfat secara termodinamika difavoritkan, asam sulfat adalah zat pendehidrasi yang sangat baik dan digunakan untuk mengeringkan buah-buahan. Afinitas asam sulfat terhadap air cukuplah kuat sehingga ia akan memisahkan atom hidrogen dan oksigen dari suatu senyawa. Contohnya, mencampurkan pati (C₆H₁₂O₆)_n dengan asam sulfat pekat akan menghasilkan karbon dan air yang terserap dalam asam sulfat (yang akan mengencerkan asam sulfat) :
                      (C₆H₁₂O₆)_n → 6n C + 6n H₂O

Efek ini dapat dilihat ketika asam sulfat pekat diteteskan ke permukaan kertas. Selulosa bereaksi dengan asam sulfat dan menghasilkan karbon yang akan terlihat seperti efek pembakaran kertas. Reaksi yang lebih dramatis terjadi apabila asam sulfat ditambahkan ke dalam satu sendok teh gula. Seketika ditambahkan, gula tersebut akan menjadi karbon berpori-pori yang mengembang dan mengeluarkan aroma seperti karamel.

·       Reaksi lainnya

Sebagai asam, asam sulfat bereaksi dengan kebanyakan basa, menghasilkan garam sulfat. Sebagai contoh, garam tembaga tembaga(II) sulfat dibuat dari reaksi antara tembaga(II) oksida dengan asam sulfat :
                     CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O

Asam sulfat juga dapat digunakan untuk mengasamkan garam dan menghasilkan asam yang lebih lemah. Reaksi antara natrium asetat dengan asam sulfat akan menghasilkan asam asetat, CH₃COOH, dan natrium bisulfat :         H₂SO₄ + CH₃COONa → NaHSO₄ + CH₃COOH

Hal yang sama juga berlaku jika mereaksikan asam sulfat dengan kalium nitrat. Reaksi ini akan menghasilkan asam nitrat dan endapat kalium bisulfat. Ketika dikombinasikan dengan asam nitrat, asam sulfat berperilaku sebagai asam sekaligus zat pendehidrasi, membentuk ion nitronium NO₂⁺, yang penting dalam reaksi nitrasi yang melibatkan substitusi aromatik elektrofilik. Reaksi jenis ini sangatlah penting dalam kimia organik.

Asam sulfat bereaksi dengan kebanyakan logam via reaksi penggantian tunggal, menghasilkan gas hidrogen dan logam sulfat. H₂SO₄ encer menyerang besi, aluminium, seng, mangan, magnesium dan nikel. Namun reaksi dengan timah dan tembaga memerlukan asam sulfat yang panas dan pekat. Timbal dan tungsten tidak bereaksi dengan asam sulfat. Reaksi antara asam sulfat dengan logam biasanya akan menghasilkan hidrogen seperti yang ditunjukkan pada persamaan di bawah ini. Namun reaksi dengan timah akan menghasilkan sulfur dioksida daripada hidrogen.

                     Fe (s) + H₂SO₄ (aq) → H₂ (g) + FeSO₄ (aq)
                     Sn (s) + 2 H₂SO₄ (aq) → SnSO₄ (aq) + 2 H₂O (l) + SO₂ (g)

      

Hal ini dikarenakan asam pekat panas umumnya berperan sebagai oksidator, manakala asam encer berperan sebagai asam biasa. Sehingga ketika asam pekat panas bereaksi dengan seng, timah, dan tembaga, ia akan menghasilkan garam, air dan sulfur dioksida, manakahal asam encer yang beraksi dengan logam seperti seng akan menghasilkan garam dan hidrogen.

Asam sulfat menjalani reaksi substitusi aromatik elektrofilik dengan senyawa-senyawa aromatik, menghasilkan asam sulfonat terkait :

Kegunaan dari Asam Sulfat :

·       Kegunaan utamanya adalah dalam metode basah produksi asam fosfat yang digunakan untuk membuat pupuk fosfat dan trinatrium fosfat untuk deterjen

·       Asam sulfat digunakan dalam jumlah yang besar oleh industri besi dan baja untuk menghilangkan oksidasi, karat, dan kerak air sebelum dijual ke industri otomobil.  Asam yang telah digunakan sering kali didaur ulang dalam kilang regenerasi asam bekas (Spent Acid Regeneration (SAR) plant). Kilang ini membakar asam bekas dengan gas alam, gas kilang, bahan bakar minyak, ataupun sumber bahan bakar lainnya. Proses pembakaran ini akan menghasilkan gas sulfur dioksida (SO₂) dan sulfur trioksida (SO₃) yang kemudian digunakan untuk membuat asam sulfat yang "baru".

·       Kegunaan asam sulfat lainnya yang penting adalah untuk pembuatan aluminium sulfat. Alumunium sulfat dapat bereaksi dengan sejumlah kecil sabun pada serat pulp kertas untuk menghasilkan aluminium karboksilat yang membantu mengentalkan serat pulp menjadi permukaan kertas yang keras. Aluminium sulfat juga digunakan untuk membuat aluminium hidroksida. Asam sulfat juga memiliki berbagai kegunaan di industri kimia. Sebagai contoh, asam sulfat merupakan katalis asam yang umumnya digunakan untuk mengubah sikloheksanonoksim menjadi kaprolaktam, yang digunakan untuk membuat nilon. Ia juga digunakan untuk membuat asam klorida dari garam melalui proses Mannheim. Banyak H₂SO₄ digunakan dalam pengilangan minyak bumi, contohnya sebagai katalis untuk reaksi isobutana dengan isobutilena yang menghasilkan isooktana.

Bahaya dari Asam Sulfat adalah :

·       Rasa perih pada bagian kulit

·       Kulit  terasa terbakar

·       Merusak jaringna kulit yang mengelupas

·       Dapat menyebabkan iritasi jika terkena mata

·       Menyebabkan gangguan pernapasan

·       Dapat menyebabkan kebakaran

·       Dapat menyebabkan karat pada besi

Daftar Pustaka :
Abidin, Khoirul. 2015. Asam Sulfat

http://www.academia.edu/12225052/ASAM_SULFAT
(diakses 28 Juli 2016)

Ahmad, Julian. 2013. Proses Pembentukan Asam Sulfat

http://www.academia.edu/6865527/PROSES_PEMBENTUKAN_ASAM_SULFAT
(diakses 28 Juli 2016)

Widayanto, Ruri. 2015. Asam Sulfat

http://dokumen.tips/documents/makalah-asam-sulfat.html
(diakses 28 Juli 2016)

Anonim. 2016. Asam Sulfat

https://id.wikipedia.org/wiki/Asam_sulfat
(diakses 28 Juli 2016)

Regi. 2014. Asam Sulfat

https://hooligandonjon.wordpress.com/2014/10/25/asam-sulfat/

(diakses 28 Juli 2016)