Kimia Industri: Pembuatan Alkohol

 

Oleh: Shafa Almaliya (@T24-Shafa)

Program Studi: Teknik Industri Fakultas: Teknik, Universitas Mercu Buana

e-mail: shafaalmaliya@gmail.com

 

Abstrak

Produk yang dihasilkan dari industri merupakan produk yang diperlukan oleh manusia dalam hal ini produk tersebut mempunyai nilai tambah. Alkohol merupakan senyawa yang memiliki gugus fungsional –OH yang terikat pada rantai karbon alifatik. Dalam molekul alkohol, Gugus fungsi –OH berikatan secara kovalen dengan atom karbon. Alkohol yang memiliki satu gugus –OH disebut dengan monoalkohol, sedangkan yang memiliki lebih dari satu gugus –OH disebut dengan polialkohol. Alkanol merupakan monoalkohol turunan alkana. Rumus umum dari alkohol adalah CnH2n+1 OH atau ditulis R-OH, satu atom H dari alkana diganti oleh gugus OH.

Kata kunci: industry, kimia, alkohol, senyawa, karbon.

Abstract

Products produced from industry are products that are needed by humans in this case the product has added value. Alcohols are compounds that have the –OH functional group attached to an aliphatic carbon chain. In alcohol molecules, the –OH functional group is covalently bonded to a carbon atom. Alcohols that have one –OH group are called monoalcohols, while those with more than one –OH group are called polyalcohols. Alkanols are monoalcohols derived from alkanes. The general formula for alcohol is CnH2n+1 OH or written R-OH, one H atom of the alkane is replaced by an OH group.

Keywords: industry, chemical, alcohol, compound, carbon.

Pendahuluan

Industri kimia berasal dari kata “industri” dan “kimia”. Industri adalah suatu proses yang mengubah bahan-baku menjadi produk yang berguna atau mempunyai nilai-tambah, serta produk tersebut dapat digunakan secara langsung oleh konsumen sebagai pengguna akhir dan produk tersebut disebut dengan “produk-akhir”. Produk dari industri tersebut dapat juga digunakan sebagai bahan baku oleh industri lain yang disebut juga sebagai “produk-antara”. Produk dalam Kimia Industri tentunya melibatkan Industri yang menghasilkan zat kimia. Sedangkan bahan baku yang diproses dalam industri tersebut dapat diperoleh melalui proses penambangan, petrokimia, pertanian atau sumber-sumber lain.

Alkohol adalah salah satu dari sekelompok senyawa organik yang dibentuk dari hidrokarbon-hidrokarbon oleh pertukaran satu atau lebih gugus hidroksil dengan atom-atom hidrogen dalam jumlah yang sama; istilah ini meluas untuk berbagai hasil pertukaran yang bereaksi netral dan mengandung satu atau lebih gugus alkohol (Dorland, 2002).

Alkohol merupakan senyawa seperti air yang satu hidrogennya diganti oleh rantai atau cincin hidrokarbon. Sifat fisis alkohol, alkohol mempunyai titik didih yang tinggi dibandingkan alkana-alkana yang jumlah atom C-nya sama. Hal ini disebabkan antara molekul alkohol membentuk ikatan hidrogen. Rumus umum alkohol R – OH, dengan R adalah suatu alkil baik alifatik maupun siklik. Dalam alkohol, semakin banyak cabang semakin rendah titik didihnya. Sedangkan dalam air, metanol, etanol, propanol mudah larut dan hanya butanol yang sedikit larut.

Rumusan Masalah

a.       Apakah yang dimaksud dengan alkohol?

b.      Apakah jenis-jenis alkohol?

c.       Bagaimana cara pembuatan alkohol?

d.      Apakah kegunaan alkohol?

Tujuan

a.       Untuk mengetahui apa yang dimaksud dengan alkohol.

b.      Untuk mengetahui jenis-jenis alkohol

c.       Untuk mengetahui cara pembuatan alkohol.

d.      Untuk mengetahui kegunaan alkohol.

Pembahasan

Alkohol dapat berupa cairan encer dan mudah bercampur dengan air dalam segala perbandingan (Brady, 1999). Gugus fungsional alkohol adalah gugus hidroksil yang terikat pada karbon hibridisasi sp3 . Rumus kimia umum alkohol adalah CnH2n+1OH'. Ada tiga jenis utama alkohol primer, sekunder, dan tersier. Nama-nama ini merujuk pada jumlah karbon yang terikat pada karbon C-OH. Masing-masing kelompok alkohol ini juga memiliki beberapa perbedaan kimiawi.

Jenis-jenis Alkohol

1.      Alkohol Primer Pada alkohol primer (1°), atom karbon yang membawa gugus - OH hanya terikat pada satu gugus alkil. Contohnya CH3CH2CH2OH (C3H7O). Ada pengecualian untuk metanol, CH3OH, dimana metanol ini dianggap sebagai sebuah alkohol primer meskipun tidak ada gugus alkil yang terikat pada atom karbon yang membawa gugus -OH.

2.      Alkohol sekunder Pada alkohol sekunder (2°), atom karbon yang mengikat gugus -OH berikatan langsung dengan dua gugus alkil, kedua gugus alkil ini bisa sama atau berbeda.

3.      Alkohol tersier Pada alkohol tersier (3°), atom karbon yang mengikat gugus - OH berikatan langsung dengan tiga gugus alkil, yang bisa merupakan kombinasi dari alkil yang sama atau berbeda. Suatu alkohol primer dapat dioksidasi menjadi aldehida atau asam karboksil. Alkohol sekunder dapat dioksidasi menjadi keton saja. Sedangkan pada alkohol tersier menolak oksidasi dengan larutan basa, dalam larutan asam, alkohol mengalami dehidrasi menghasilkan alkena yang kemudian dioksidasi (Fessenden, 1997).

Sintesis Alkohol

Secara sintesis, dilakukan dengan menggunakan reaksi elementer ( hidrasi katalitik etana), yaitu:

1. Mereaksikan Alkil Halida (Halo alkana) dengan Basa Reaksi antara alkil halida dengan basa akan menghasilkan alkohol dan garam.

RX + KOH → ROH + KX

Cara ini digunakan secara khusus untuk membuat amil alkohol dalam skala besar, yaitu dengan mereaksikan kloropentana dan KOH.

2. Mereduksi Aldehida dan Keton. Reaksi aldehida oleh hidrogen menghasilkan alkohol primer. RCHO + H₂ → ROH Sedangkan reaksi keton oleh hidrogen menghasilkan alkohol sekunder. ROR + H₂ → ROH Alkohol tersier tidak dapat dihasilkan melalui reaksi reduksi.

3.      Hidrolisis Alkil Hidrogensulfat. Pembuatan alkohol dengan cara hidrolisis alkil hidrogen sulfat banyak digunakan untuk membuat etanol perdagangan. Senyawa etil hidrogensulfat yang diperlukan dibuat dari reaksi adisi H₂SO₄ pada etena.

Contoh: CH₃-CH₂-SO₃H + H₂O → CH₃CH₂OH + H₂SO₄

4.      Hidrasi Alkena. Alkena jika dikenai reaksi hidrasi dengan adanya asam encer akan menghasilkan alkohol. Sebagai contoh, hidrasi etilena akan menghasilkan etil alkohol (etanol). Reaksinya adalah:

CH₂=CH₂ + H₂O ⇌ CH₃CH₂OH

5.      Hidrolisis Ester. Rumus ester suatu asam organik adalah RCOOR'. Bila ester tersebut dihidrolisis dapat menghasilkan alkohol dan asam karboksilat menurut persamaan reaksi:

RCOOR' + H₂O ⇌ RCOOH + R'OH Cara hidrolisis ini ditempuh saat tidak ada cara lain untuk membuat suatu alkohol yang diperlukan.

6.      Pembuatan Alkohol dari Alkena. Etanol dibuat dalam skala produksi dengan mereaksikan etena dengan uap. Katalis yang digunakan adalah silikon dioksida padat yang dilapisi dengan asam fosfat (V). Reaksi yang terjadi dapat balik (reversibel). Hanya 5 % dari etena yang diubah menjadi etanol pada setiap kali pemasukan ke dalam reaktor. Dengan mengeluarkan etanol dari campuran kesetimbangan dan mendaur-ulang etena, maka pengubahan etena menjadi etanol secara keseluruhan dapat mencapai 95 %.

Diagram alir untuk reaksi yang terjadi dapat digambarkan sebagai berikut:

Sumber: http://repository.lppm.unila.ac.id/12925/1/Yuli%20Darni_PIK_Hibah%20Dikti_2019.pdf

Kegunaan Bioetanol

Kegunaan etanol/bioethanol (alkohol) berdasarkan literatur adalah sebagai berikut:

a.       Menurut Fessenden (1992) kegunaan etanol adalah:

1. Digunakan dalam minuman keras.
2. Sebagai pelarut dan reagensia dalam laboratorium dan industri.
3. Sebagai bahan bakar Etanol mempunyai nilai kalor (Q) sebesar 12.800 Btu/lb. Sedangkan jika dicampur dengan gasoline dimana presentase 10% etanol dan 90% gasoline akan menghasilkan produk dengan nama dagang Gashol dihasilkan kalor (Q) sebesar 112.000 Btu/gallon.

b.      Menurut Austin (1984) kegunaan etanol adalah:

1. Sebagai bahan industri kimia.
2. Sebagai bahan kecantikan dan kedokteran.
3. Sebagai pelarut dan untuk sintesis senyawa kimia lainnya.
4. Sebagai bahan baku (raw material) untuk membuat ratusan senyawa kimia lain, seperti asetaldehid, etil asetat, asam asetat, etilene dibromida, glycol, etil klorida, dan semua etil ester.

Simpulan

Produk yang dihasilkan dari industri merupakan produk yang diperlukan oleh manusia dalam hal ini produk tersebut mempunyai nilai tambah. Kimia adalah Suatu proses dimana sebelum dan sesudah proses terjadi perubahan “identitas kimia” yang ditandai dengan perubahan unsur-unsur penyusunnya dan atau perubahan massa molekulnya ataupun struktur molekulnya, dimana proses tersebut umumnya disebut dengan “reaksi-kimia”. Alkohol merupakan senyawa yang memiliki gugus fungsional –OH yang terikat pada rantai karbon alifatik. Dalam molekul alkohol, Gugus fungsi –OH berikatan secara kovalen dengan atom karbon. Alkohol yang memiliki satu gugus –OH disebut dengan monoalkohol, sedangkan yang memiliki lebih dari satu gugus –OH disebut dengan polialkohol. Kegunaan alcohol memiliki banyak manfaat di antara lain di bidang farmasi, kecantikan, maupun makanan.

Daftar Pustaka

Dorland, Newman. 2002. Kamus Kedokteran Dorland. Edisi 29. Jakarta: EGC,1765.

Bailey, B.K. 1996. Performance of Ethanol as a Transportation Fuel dalam Hand Book on Bioethanol. Washington.: Production and Utilization, editor C.E., Wayman, Taylor &Francis, hal.37-60.

Brady, J. E. 1992. Kimia Universitas Asas dan Srtuktur. Jakarta: Binarupa Aksara.

Esteghlalian, A, dkk.  1997. Modeling and optimization of the dilute-sulfuric-acid pretreatment of corn stover, poplar and switchgrass. Bioresourse Technology, 59, 129 INDUSTRI PROSES KIMIA 85 Fessenden, Ralp J. dan Joan S.

Fessenden. 1997. Kimia Organik, jilid 1 edisi ketiga. Jakarta: Erlangga.