BAB I PENDAHULUAN
1.1
Pengertian dan Sejarah
Asam Nitrat
Asam nitrat berupa cairan bening, yang
muncul berwarna kuning. Memiliki bau tersedak dan sangat korosif. Asam nitrat
juga merupakan komponen yang umum digunakan untuk bahan pewarna, obat-obatan, material peledak dan
fungisida dan juga dimanfaatkan dalam pengolahan air, pembuatan serat dan
polimer, seperti nilon dan untuk pengolahan ulang bahan bakar nuklir bekas.
Sebagai asam nitrat bereaksi dan corrodes logam digunakan untuk membersihkan,
etsa dan plating permukaan logam. Asam nitrit dapat bereaksi bila dicampur
dengan senyawa organik lainnya, yang nantinya sebagai komponen dalam beberapa
bahan bakar roket. Seperti yang digunakan dalam pembuatan beberapa bahan
peledak, yaitu nitrogliserin dan trinitrotoluena
(TNT).
Asam nitrat adalah zat pengoksidasi yang kuat
yang mana besar kemungkinan untuk aplikasi dalam pengolahan kimia. Asam nitrat
ini diproduksi secara komersial sebagai agen nitrat, zat pengoksidasi, zat pengaktif,
agen penghasil dan penghidrolisis. Produksi di dunia, sekitar 65% dari semua
asam nitrat yang diproduksi digunakan untuk proses produksi ammonium nitrat
khususnya untuk pembuatan pupuk. Pembuatan pupuk nitrogen mewakili
proporsi terbesar penggunaan asam
nitrat. Pupuk ini, umumnya dengan kandungan nitrogen tinggi, menyediakan
nitrogen aktif dalam bentuk amonium nitrat atau nitro fosfat yang dibentuk oleh
reaksi asam nitrat. Ada beberapa Negara tertentu seperti Jepang, bahwa jepang ini salah satu
yang tidak menggunakan pupuk nitrat karena
mungkin pupuk nitrat untuk pertanian di jepang kurang sesuai
sehingga konsumsi asam nitrat oleh
industri bahan peledak dan kimia lebih diutamakan. Di AS, sekitar 65 persen asam nitrat
(HNO3) yang diproduksi dan
dikonsumsi dalam pembuatan pupuk, misalnya amonium nitrat, dan tambahan
4 sampai 5% digunakan untuk potasium nitrat dan nitro fosfat. Asam nitrat yang diproduksi secara massal
dengan menggunakan oksidasi katalitik ammonia dengan udara, untuk mendapatkan
nitrogen monoksida dan nitrogen dioksida.
Bagi kalangan saintis kimia tidak asing
lagi dengan yang namanya aqua fortis
/azotic acid yang lebih dikenal dengan istilah asam nitrat (HNO3).
Pada dasarnya asam nitrat tidak mungkin muncul dengan sendirinya, pasti ada
ahli yang kemudian mengembangkan sampai kemudian bisa digunakan oleh banyak
orang dan sampai pada generasi kita.
Dalam sejarahnya disebutkan bahwa asam
nitrat pertama kali disintesis sekitar 800 M oleh ilmuwan
Arab Jabir ibnu Hayyan dan nama lengkapnya Abu Musa Jabir
bin Hayyan yang
mencampurkan beberapa bahan yaitu cyprus
vitriol, salipeter, dan alum. Kemudian seluruh bahan tersebut
didistilasi, sebagiannya untuk menarik air keras yang memiliki
sifat pelarut tinggi, dimana kekuatan melarutkan asam akan sangat
bertambah jika dicampur dengan beberapa
amoniak, dan nantinya hasil ini
digunakan untuk melarutkan emas, perak dan sulfur, yang
menghasilkan cairan tidak berwarna yang disebut aqua fortis. ada
juga yang menyebutnya sebagai larutan aqua regia yang berfungsi untuk
melarutkan emas. Aqua
regia atau disebut juga air raja adalah salah satu bahan kimia yang dibuat oleh para ilmuwan kuno yang merupakan salah
satu dari beberapa reagen dalam melarutkan emas dan platinum.
Seiring
berkembangnya zaman, banyak para ilmuwan
yang mencoba meneliti hal tersebut seperti Milner (1798) yang menghasilkan
nitrogen oksida dan asam dari mangan dioksida dalam keadaan berlebih dengan
oksidasi ammonia uap. Sampai pada tahun 1900, sebelum berpindah operasi ke
sebuah pabrik di Norwey, asam nitrat diproduksi di Chile Amerika Selatan dari sodium nitrat dengan asam sulfat secara komersial.
Sedangkan Asam nitrat yang diproduksi di pabrik Norwey berasal dari nitrogen
dengan oksigen menggunakan elektrik furnace.
1.2
Industri Asam Nitrat
Dewasa
ini, kebutuhan manusia sangat bergantung
dengan cara yang mudah, cepat, dan murah, dengan adanya perkembangan teknologi
yang semakin canggih. Industri kimia muncul pada peradaban tahun 1900-1970. Industri kimia bertujuan untuk
meningkatkan kesejahteraan manusia. Di
era sekarang ini, industrialisasi sangat berkembang penting dalam
perkembangan teknologi. Sehingga perlu adanya
pengembangan pada sektor industri terlebih industri kimia, baik
dalam bentuk dasar, setengah jadi maupun
bahan jadi. Salah satunya industri asam
nitrat.
Industri Asam nitrat banyak digunakan dalam industri kimia seperti bahan peledak, zat warna, pembuatan bahan organik sintesis dan masih banyak lagi yang menjadikan asam nitrat sebagai bahan dasar untuk industri. Banyak industri yang memproduksi bahan baku dasar maupun sintetik. Arti dari Industri itu sendiri mengubah bahan dasar menjadi bahan produk yang nantinya akan digunakan untuk keperluan industri lain yang membutuhkan bahan dari hasil industri tersebut, yang nantinya akan menjadi sebuah produk untuk konsumen.
BAB II PEMBAHASAN
2.1
Bahan Baku Dalam Proses
Pembuatan Asam Nitrat (HNO3)
2.1.1
Amonia (NH3)
Amonia merupakan
bahan anorganik utama yang penting. Amoniak juga sebagai
bahan untuk pembuatan pupuk seperti urea yang digunakan pada bidang pertanian
oleh masyarakat luas. 85% produksi di seluruh dunia menggunakannya
untuk pembuatan pupuk sintetis. Produksi amoniak
mewakili indikator ukuran industri pupuk di suatu negara.
Pemanfaatan amoniak sebagai bahan dasar untuk pembuatan pupuk terutama bidang
pertanian sangat efektif dan efisien untuk menghasilkan produk yang unggul. Semua pabrik produksi amonia di dunia beroperasi sesuai
dengan prinsip dasar yang sama yaitu reaksi nitrogen (N2)
dan hidrogen (H2) dalam reaktor tekanan terisi katalis pada suhu antara
400 dan 500 ° C, tekanan antara 100 dan 1000 bar dan pemindahan amonia yang
terbentuk dari reaksi gas. Salah satu manfaat amoniak adalah membuat
suatu senyawa nitrogen lain seperti ammonium klorida, asam nitrat dan ammonium
nitrat. Amoniak cair dapat digunakan sebagai pendingin karena sifat kimianya
dan sifatnya yang sukar bereaksi. Amoniak dapat digunakan untuk pendingin AC, dimana 1 gram amoniak dapat
menyerap 327 kalori panas dari lingkungannya. Titik didih amoniak kurang lebih
-33oC. Zat ini dapat meledak apabila bereaksi dengan udara dengan
persentase 13.28%. Material peledak yang
digunakan adalah ammonium nitrat yang penggunaannya merambah di bidang
non-militer. Untuk asam nitrat, pembuatannya dilakukan dengan proses Ostwald
yaitu amoniak dioksidasi (dibakar) melalui pemanasan dengan oksigen. Asam
nitrat secara umum digunakan sebagai reagen laboratorium serta bahan dasar
dalam bahan peledak. Amoniak bisa
diuraikan sehingga akan menghasilkan hidrogen, dimana pada bidang metalurgi amonia dapat digunakan seperti pada proses
nitrasi lembaran alloy untuk
mengeraskan permukaannya. Dan untuk penggunaan lainnya dalam skala kecil
digunakan untuk zat-zat dalam pembersih rumah tangga tertentu.
2.1.2
Oksigen
Adapun oksigen itu sendiri merupakan suatu unsur yang
sangat penting untuk kehidupan makhluk hidup yaitu manusia. Adapun pengertian
dari oksigen itu sendiri merupakan suatu unsur yang berada di alam dan sangat
dibutuhkan oleh semua makhluk hidup yaitu manusia, tumbuhan dan hewan. Selain
berperan sebagai proses respirasi manusia dan hewan oksigen juga memiliki
kegunaan seperti di bidang industri. Kegunaan oksigen di bidang industri itu
sendiri seperti untuk kegunaan pesawat terbang, sebagai peralatan untuk peranti
pernapasan di rumah sakit, membantu pembakaran, menerbangkan pesawat.
Dalam tubuh manusia terdapat bakteri aerob yang hidup
dikarenakan adanya oksigen yang masuk ke dalam tubuh. Dan bakteri inilah yang
bekerja sebagai terjadinya penguraian limbah oleh bakteri aerob di dalam usus
manusia. Dalam sistem pernapasan oksigen ini sangat diperlukan dan bermanfaat
untuk sistem pernapasan makhluk hidup. Peran oksigen ini sebagai kebutuhan
metabolisme terhadap tubuh. Pada pernapasan manusia ataupun binatang terdapat
hemoglobin atau sel darah merah.
2.1.3
Natrium Nitrat
Gurun Acatama Chili adalah salah satu sumber penghasil bijih caliche terbesar di dunia, dimana biji caliche ini lah yang akan di olah atau
di proses menjadi natrium sulfat, natrium nitrat, kalium nitrat dan iodin. Natrium nitrat merupakan tipe garam (NaNO3)
yang telah lama digunakan sebagai komposisi bahan peledak dan dalam bahan bakar padat roket,
juga pada kaca, pelapis tembikar dan telah ditambang secara luas.
Natrium nitrat juga dapat diperoleh
secara sintetis dengan mereaksikan asam nitrat dengan natrium karbonat atau natrium bikarbonat
(abu soda). Natrium nitrat memiliki sifat antimikrobial sehingga digunakan
sebagai pengawet
makanan. Senyawa ini ditemukan secara alami dalam sayuran
hijau berdaun. Selain itu, senyawa ini memiliki manfaat bagi kesehatan dalam
menambah oksigen pada darah, selain itu juga memiliki efek samping pada
kesehatan khususnya jika digunakan dalam dosis tinggi.
Dalam proses pembentukannya asam
nitrat tidak mutlak diproduksi dari satu bahan baku saja melainkan ada bahan
baku lain yang menunjang atau sebagai alternatif lain, salah satunya natrium
nitrat. Salah satu kegunaan asam nitrat sendiri ialah sebagai bahan peledak
begitupun dengan natrium nitrit yang telah lama digunakan sebagai komposisi bahan peledak. Asam
nitrat dapat diproduksi dengan konsentrasi 96%
menggunakan proses retort dari bahan baku natrium nitrat dan asam
sulfat. Asam nitrat yang secara massal diproduksi di industri dapat dibuat dengan proses retort. Reaksi
pembentukan asam nitrat dari asam sulfat dan natrium nitrat dengan proses
retort merupakan reaksi bolak-balik dimana gugus H yang dilepaskan kemudian
diikat oleh natrium nitrat sehingga diperoleh produk asam nitrat. Pada proses
pembentukan asam nitrat dengan proses retort suhu operasi yang digunakan antara
150-200 o C selama 12 jam. Selama waktu proses pembuatannya asam
nitrat mengalami dekomposisi karena adanya panas yang dihasilkan dari reaksi
sehingga suhu reaktor harus dalam keadaan stabil. Kemudian Asam nitrat akan menguap pada suhu 110-130 0
C selanjutnya dilewatkan pada kondensor. Hasil penguapan berupa gas akan
dipisahkan dengan separator, dan menghasilkan asam nitrat dengan konsentrasi
96-99%. Gas yang tidak berembun berkisar antara 10-12% dari asam nitrat akan keluar melalui reaktor. Gas yang tidak berembun diserap oleh
air dalam absorber. Hasil cairan absorber inilah yang menghasilkan asam nitrat
dengan kadar 60-70%.
2.1.4
Asam Sulfat
Dalam
beberapa tahun terakhir pembuatan sulfur dioksida dan asam sulfat telah
meningkat berorientasi pada unsur sulfur sebagai bahan awal. Di seluruh dunia,
lebih dari 60% asam sulfat segar dihasilkan dari unsur sulfur dan 80% di AS.
2.1.5
Katalis
Katalis yang digunakan untuk mengonversi ammonia
menjadi nitrogen oksida (NO) adalah Pt murni, namun secara komersial (industri)
menggunakan campuran platina dan rhodium sebagai katalis nya. Campuran ini
biasanya 4-10% dengan diameter sampai 4 m (dengan 1024 jerat /cm2 dan ketebalan
kawat 0,06 sampai 0,076 mm, untuk tekanan yang lebih tinggi). Untuk standar
pabrik memakai Rh 10%. Dengan penambahan produk ini dapat meningkatkan konversi
dan mengurangi katalis yang hilang pada temperatur oksida yang relatif tinggi,
serta dapat memperpanjang umur katalis. Selama pembakaran logam akan diperkaya
oleh Rhodium, hal ini akan meningkatkan aktivitas katalis. Karena Rhodium
harganya lebih mahal dari pada platina, maka komposisi yang optimal 5-10%
rhodium. Platina yang hilang saat reaksi berlangsung disebabkan oleh penguapan
dan abrasi.
2.2
Proses Produksi Asam
Nitrat (HNO3)
Pada skala industri kimia, pembuatan asam
nitrat menggunakan proses Oswald. Proses Ostwald memiliki banyak kegunaan dan
manfaat baik di bidang industri maupun bidang kesehatan. Asam nitrat yang telah
diproses, biasanya banyak digunakan untuk berbagai macam produk untuk industri
lain salah satunya pupuk dan obat-obatan. Dan ada beberapa senyawa kimia yang
juga direaksikan dengan asam nitrat yang kemudian digunakan untuk bahan bakar
dan bahan peledak (misalnya trinitrotoluene).Seperti halnya proses-proses kimia
yang lainnya, dalam pembuatan asam nitrat terjadi yang namanya suatu reaksi
kimia. Dalam proses pembuatan asam nitrat terdapat beberapa metode yaitu:
2.2.1
Metode Oswald
Pada
metode ini, dikembangkan oleh seorang pakar kimia asal Jerman yaitu Wilhelm Ostwald
(1901). Terdapat tiga langkah reaksi eksotermik yang terjadi dalam
proses pembuatan asam nitrat seperti yang ditunjukkan secara skematis pada gambar.1
berikut ini.
Gambar.1.
Bagan pembuatan asam nitrat proses ostwald
Ketiga langkah reaksi tersebut didasarkan
pada hubungan kimia yang sangat berbeda yang mempengaruhi proses operasi.
Langkah ketiga biasanya diikuti bagian akhir pemurnian gas, untuk mencegah
emisi gas nitrat.
Tahap awal campuran Oksigen dan ammonia
dimasukkan kedalam reaktor yang berisi katalisator platinum-rhodium 4-10% pada suhu 8200C - 9500C
baik pada tekanan atmosfer maupun pada tekanan 12 bar dan dihasilkan nitrogen
oksida. Dimana reaksi yang terjadi yaitu:
Proses katalitik yang terjadi pada tahap
ini merupakan proses katalitik yang paling efisien dalam industri kimia karena
memiliki waktu yang singkat (10-11 s), dan perbandingan faktor
kapasitas komponen campuran (selektivitas) yang sangat baik. Pada proses
oksidasi , pemampatan udara setelah penyaringan dilakukan pada 6 atm/100 psi.
Ammonia (NH3) diuapkan dengan menggunakan evaporator atau alat untuk
menguapkan dan dipisahkan dengan separator yang selanjutnya dicampur dengan
udara yang sudah dikompresi. Udara dan Amonia dipanaskan terlebih dahulu dengan
menggunakan furnace agar dicapai suhu yang kemudian dimasukan ke dalam reaktor
dan terjadi proses oksidasi antara ammonia dan udara. Dalam pembakaran ammonia,
NO yang dihasilkan adalah 94 - 98% tergantung pada suhu, tekanan dan laju alir.
Reaksi eksotermik yang terjadi dalam proses ini yaitu :
Campuran pembakaran mengandung sampai 13%
volume amonia, berada di bawah batas ledakan bawah untuk campuran amonia-udara
(15,5% volume pada 1 bar ). Pada tekanan operasi yang lebih tinggi, konsentrasi
amonia dalam campuran pembakaran lebih rendah (di bawah 11%), karena batas
ledakan yang lebih rendah berkurang dengan meningkatnya tekanan operasi. Rasio
NH3: udara harus bervariasi dengan tekanan operasi agar tetap di
bawah batas ledakan bawah.
Selanjutnya nitrogen (II) oksida dari
tahap pembakaran mengandung gas oksida nitrat yang sangat panas. Untuk
mengurangi suhu, maka dilakukan pendinginan, dan kandungan panas digunakan
untuk produksi uap atau pemanasan gas buang. Setelah Nitrat oksida melalui
proses pendinginan, dipindahkan ke menara pengoksidasi lain yang kemudian di
oksidasi menjadi nitrogen dioksida (NO2) dengan penambahan oksigen
atmosfer (udara sekunder).
Hasil
yang keluar dari reaktor (gas NO2)
menuju absorber untuk direaksikan dengan air sehingga akan terbentuk
asam nitrat yang kemudian dialirkan ke penampung. Bagan proses pembuatan asam
nitrat secara lengkap dapat dilihat pada gambar.2 berikut ini.
Gambar.2.
Proses pembuatan asam nitrat
Unit Penguapan Amonia (Amonia Vaporizer). Unit ini untuk
menguapkan amonia. Sebuah penukar panas tipe shell and tube dengan dua lintasan
per cangkang pada sisi tabung. Tekanan operasi adalah 1240 kPa. Peralatan yang
dibuat berasal dari baja karbon, maka untuk menghilangkan karat pada gas amonia
dilakukan filtrasi.
Air
Compressor. Kompresi udara dilakukan 2 tahap. Dimana kompresor
yang digunakan yaitu tipe axial dan tipe sentrifugal. Kompresi pertama pada
tekanan rendah antara 100-310 kPa. Kompresi sentrifugal pada tahap kedua, agar
kompresi lebih efisiensi maka kompresi ini bekerja setelah suhu campuran
didinginkan.
Converter.
Pada unit ini terjadi proses oksidasi antara ammonia dan udara. Dalam
pembakaran ammonia, NO yang dihasilkan adalah 94 - 98% tergantung pada suhu,
tekanan dan laju alir. Reaksi yang terjadi adalah eksotermik dengan menggunakan
katalis. NO yang dihasilkan memiliki suhu yang panas, sehingga dilakukan
pendinginan. Yang kemudian dioksidasi kembali menjadi NO2. Gambar.2.
berikut ini merupakan converter yang
digunakan dalam industri asam nitrat.
Gambar.3. Tiga converter
amonia dipasang di pabrik asam nitrat modern yang dioperasikan oleh Imperial
Chemical Industries Limited. Setiap converter
memiliki tiga kasa katalis rhodium-platinum, berdiameter 114 inci.
Kondensor. Unit ini merupakan unit
pendingin. Sebagai media pendinginnya
digunakan air deionisasi. Terbentuknya asam nitrat encer dengan kisaran
40-50% diperoleh dari hasil kondensasi.
Absorber. Pada unit ini
merupakan proses terakhir dalam pembuatan asam nitrat. Meningkatkan
nilai guna dari suatu zat dengan cara merubah fasenya. Pada pembuatan asam nitrat
(absorpsi NO dan NO2). Proses pembuatan asam nitrat tahap akhir
berlangsung dalam kolom absorpsi. Pada setiap tingkat kolom terjadi reaksi
oksidasi NO menjadi NO2 dan reaksi absorpsi NO2 oleh air
menjadi asam nitrat. Kolom absorpsi mempunyai empat fluks masuk dan dua
fluks keluar. Empat fluks masuk yaitu air umpan absorber, udara pemutih, gas
proses, dan asam lemah. Dua fluks keluar yaitu asam nitrat produk dan gas
buang. Kolom absorpsi dirancang untuk menghasilkan asam nitrat dengan
konsentrasi 60% berat dan kandungan NOx gas buang tidak lebih dari 200 ppm.
2.2.2
Proses Retort
Selain
proses oksidasi, proses lain yang bisa digunakan yaitu Proses retort atau
metode valentiner dimana asam sulfat
(93%) dan natrium nitrat (96%) digunakan sebagai bahan bakunya. Reaksi yang
terjadi yaitu:
Reaksi
Natrium nitrat dan asam sulfat di dalam reactor berlangsung secara eksotermik
selama 10-12 jam dengan temperatur antara 1500C - 2000C.
Selama proses ini, suhu harus dijaga karena apabila suhu terlalu panas, asam
nitrat akan mengalami penguraian. Asam nitrat akan mengalami penguapan dan
hasil uapnya melalui kondensor partial yang kemudian separator akan memisahkan
gas dan embunan yang dihasilkan sehingga konsentrasi cairan asam nitrat 96-99%.
Gas dalam reactor yang tidak mengembun akan keluar. Persentase gas yang tidak mengembun
sekitar 10-12% . Asam nitrat hasil cairan absorber menghasilkan kadar 60-70 %.
Hasil samping reaktor berupa campuran NaHSO4 dan zat yang tidak
bereaksi disebut niter cake. Proses pembuatan asam nitrat dengan metode valentiner dapat dilihat pada gambar.4
berikut:
Gambar.4. Proses
pembuatan asam nitrat dengan proses retort
2.2.3
Metode Birkelend dan Eyde
Metode ini berkembang di Norwegia pada awal tahun 1903
yang dikembangkan oleh ilmuwan yang bernama E. Birkelend dan S. Eyde. Metode
ini merupakan metode yang digunakan di pabrik pertama asam nitrat. Pembuatan
asam nitrat berasal dari nitrogen (N2) dengan oksigen (O2)
yang direaksikan pada suhu 3000oC melalui busur listrik. Dimana reaksi yang terjadi yaitu :
Direaksikan
ada suhu 600oC
Kemudian
pada suhu tinggi
2.3
Penanganan Limbah
Suatu proses produksi baik dari industri,
pertambangan, maupun rumah tangga yang menghasilkan bahan sisa yang disebut
dengan limbah. Adapun limbah yang dihasilkan dari industri asam nitrat yaitu bahan buangan cair, bahan
buangan padat, dan bahan buangan gas. Dalam pengolahannya didasarkan pada jenis
buangannya.
2.3.1
Pengolahan bahan buangan
cair
Air sanitasi dan limbah cair utilitas
merupakan limbah cair yang dihasilkan dalam industri asam nitrat. Dalam
pengolahannya air limbah dari domestic seperti air cucian piring dan air mandi
akan dibuang langsung ke saluran pembuangan. limbah cair yang berasal dari
pembuatan asam nitrat akan di kelola oleh IPAL (instalasi pengolahan air
limbah), sedangkan limbah yang berupa oli bekas atau limbah cair utilitas akan
di bakar dalam incinerator, sebelum dibakar dalam incinerator limbah cair
utilitas akan ditampung terlebih dahulu dalam suatu tangki.
Limbah cair yang dikelola oleh IPAL
dalam proses pengolahannya digunakan
beberapa peralatan yaitu bak penampung 1, neutralizer,
tangki koagulasi, tangki flokulasi, clarifer1,
bak penampung 2, bak activated sludge,
clarifier 2, bak penampung 3, dan bak
penampung 4. Skema pengolahan limbah cair dapat dilihat dalam gambar.5.
Dapat dilihat bahwa dalam pengolahnya air
limbah dengan sedikit asam nitrat dari proses produksi akan ditampung sementara
dalam bak penampung 1 sebelum dialirkan dalam bak neutralizer. Dimana dalam bak neutralizer
akan menetralkan PH air limbah
dengan penambahan Na2CO3. Tujuan dari penetralan ini
untuk mempermudah dalam proses pengendapan dalam bak clarifier dan juga tidak akan membahayakan ekosistem lingkungan.
Air limbah netral selanjutnya akan melalui
proses koagulasi pada tangki koagulasi, proses koagulasi dilakukan
dengan adanya penambahan coagulant aluminium sulfat dimana akan terbentuk
flok-flok akibat adanya
pengikatan-pengikatan partikel halus pada air limbah. Flok-flok tersebut akan
mengendap pada bak clarifier. Pada
tangki koagulasi terdapat alat pengaduk yang dioperasikan dengan cepat. Air
limbah dengan flok-flok halus yang terbentuk pada tangki koagulasi sebelum
dialirkan pada bak clarifier, terlebih
dahulu akan dialirkan dalam tangki flokulasi. Dalam tangki flokulasi akan terjadi
proses flokulasi dimana flok-flok halus akan dibuat menjadi agregat yang lebih
besar dengan adanya penambahan polyelectrolyte.
Sama hal nya dengan tangki koagulasi, tangki flokulasi juga terdapat alat
pengaduk namun dalam pengoperasiannya dilakukan dengan lambat. Selanjutnya air
limbah akan dialirkan kedalam bak clarifier1.
Pada bak ini sebagian air limbah akan mengendap dan sisanya akan dialirkan pada
bak activated sludge. Air limbah yang
mengendap kemudian akan membentuk suatu endapan dan endapan tersebut akan
ditampung pada bak penampung 2. Sedangkan cairan yang tidak terendapkan
kemudian akan dialirkan pada bak activated
sludge, dimana cairan tersebut akan diuraikan dengan bantuan bakteri aerob.
Hasil penguraian akan dialirkan dalam bak clarifier
2 yang merupakan bak akhir dalam pengolahan air limbah. Air limbah yang
terbentuk pada bak clarifier 2
kemudian akan ditampung dalam bak penampung 3 sedangkan sebagian yang tidak
terbentuk akan dialirkan kembali pada bak activated
sludge dan sebagian lagi dibuang. Pada bak activated
sludge dimana bakteri tersebut akan menguraikan senyawa-senyawa organik
pada air limbah. Air limbah yang telah melalui proses-proses tersebut akan
ditampung pada bak penampung 4 sebelum dibuang ke lingkungan. Dalam prosesnya
akan dilakukan pengecekan kelayakan air limbah seperti pH, BOD, dan
COD.
2.3.2
Pengolahan Limbah Padatan
Pengolahan
limbah-limbah padatan yang
dihasilkan dalam industri asam nitrat seperti limbah domestic dan unit
pengolahan limbah. Pada limbah domestik Akan ditampung dalam bak penampung dan
kemudian pengolahan selanjutnya akan dikirim ke tempat pembuangan akhir (TPA).
Sedangkan unit pengolahan limbah dalam pengolahannya akan di timbun di dalam.
2.3.3
Pengolahan Limbah Gas
Pengolahannya limbah-limbah gas yang
dihasilkan dalam industry asam nitrat dihasilkan dari udara pengeluaran rotary
dryer dan juga gas yang dihasilkan dari pembakaran boiler. Udara pengeluaran
rotary dryer berupa udara pemanas dengan sedikit Kristal NaNO3.NaCl.H2O,
dalam pengolahannya udara pemanas dengan sedikit kristal akan dipisahkan
terlebih dahulu dengan menggunakan siklon sebelum dibuang ke lingkungan. Pada
gas yang dihasilkan pada pembakaran boiler, dalam pengolahannya udara dibuang
melalui stack yang memiliki tinggi lebih ataupun minimal dari 4 bangunan. Untuk
mengurangi banyaknya gas yang dibuat harus dilakukan perawatan terhadap boiler
sehingga pada saat pembakaran akan menghasilkan pembakaran yang sempurna dan
mengurangi pencemaran udara.
2.4
Penanganan Bahan, Baik
Bahan Baku Ataupun Produk Asam Nitrat
Asam nitrat
merupakan larutan NO2 dalam air, dimana dalam dunia perdagangan
banyak terdapat berbagai macam konsentrasinya. Banyak digunakan di berbagai
macam bahan kimia, digunakan dalam industri pupuk, bahan farmasi, digunakan
untuk semacam zat warna, dan sering digunakan untuk reagen di laboratorium.
Asam nitrat juga merupakan oksidator kuat yang dimana termasuk kedalam bahan kimia yang korosif. Senyawa
kimia pada asam nitrat (HNO3) merupakan sejenis cairan yang korosif
yang tidak berwarna, dimana merupakan asam beracun yang dapat menimbulkan luka
bakar. Pada penanganan asam nitrat ini ada yang perlu diwaspadai diantaranya
seperti:
2.4.1
Tindakan dan Pertolongan
Keselamatan
2.4.1.1 Pada pertolongan
pertama
Jika terhirup maka segera lakukan
penghirupan udara yang segar. Untuk penanganan yang lebih lanjut segera hubungi
dokter.
Jika kontak dengan kulit maka cuci menggunakan
air yang banyak, tujuannya untuk menurunkan konsentrasi asam melalui
pengenceran, supaya tidak menimbulkan terjadinya efek yang korosif pada kulit. Lepaskan
segera pakaian yang terkontaminasi. Bila perlu oles dengan polyethylene glycol
400 untuk mengatasi kontak kulit.
Jika kontak dengan mata maka bilas dengan air yang banyak
sekurang-kurangnya 10 menit dan untuk menindaklanjuti segera panggil dokter.
Jika tertelan maka berikan air minum,
tujuannya untuk menghindari muntah ( risiko perforasi).Penanganan lebih lanjut
segera panggil dokter.
2.4.1.2
Tindakan terhadap kebocoran dan tumpahan
-
Hindarilah kontak dengan bahan.
-
Jangan sampai menghirup uap atau aerosol.
-
Dan pastikan udara segar yang terdapat di
ruangan tertutup.
2.4.1.3
Pembersihan atau penyerapan :
-
Serap dengan bahan penyerap cairan dan
juga penetral.
-
Kemudian teruskan ke pembuangan dan segera
lakukan pembersihan terhadap area yang terkena tumpahan atau kebocoran tadi.
2.4.1.4 Tindakan
terhadap pencegahan kebakaran
Pemadaman : Untuk perlindungan gunakanlah
tindakan pemadaman kebakaran yang sesuai dengan situasi dan lingkungan
sekitarnya.
Perlindungan : Gunakan alat perlindungan
pernapasan jika anda di posisi yang berbahaya. Dan gunakanlah pakaian pelindung
untuk menghindari kontak dengan kulit.
2.4.1.5 Penyimpanan dan
penanganan
1) Untuk
mengantisipasi jauhkan dari bahaya yang mudah menyala dan panas. Dan juga
simpan pada posisi yang sangat tertutup rapat bila perlu.
2) Disimpan
pada suhu 20C sampai 250C.
3) Terakhir
untuk persyaratan ruang penyimpanan itu sendiri, wadah yang digunakan jangan
yang terbuat dari logam. Baik itu logam yang ringan maupun logam yang berat.
2.5
Produksi Global Asam
Nitrat Di Pasaran
Sebagai
bahan kimia yang sangat berguna untuk kehidupan manusia, asam nitrat sering di
gunakan sebagai campuran untuk membuat obat-obatan, zat warna hingga bahan
peledak. Melihat dari multi fungsinya asam nitrat, banyak sekali perusahan yang
melirik dan menjadikannya sebagai produk.
Di Indonesia sendiri setidaknya ada 3
perusahaan yang menjadikan asam nitrat sebagai produknya. PT Kaltim Nitrate
Indonesia setiap tahunnya memiliki kapasitas produksi asam nitrat sebanyak
300.000 ton. Tentunya ini menjadi produsen terbesar di Indonesia. Karena
pesaingnya, PT Multi Nitrotama Kimia yang terletak di daerah kawasan industri
Kujang Cikampek memproduksi 150.000 ton per tahun. Dan menyusul PT Black Bear
Resources Indonesia memiliki kapasitas produksi sebanyak 70.000 ton per tahun.
Tidak hanya di Indonesia, beberapa Negara
di Asia dan Eropa juga memproduksi asam nitrat. Sebut saja China dan Rusia. Di
Negara China asam nitrat di produksi sebanyak 1,5 juta ton per tahun dan dijual
dengan harga yang murah berkisar antara 15%-20% dibawah harga jual dari produk
lokal. Bahkan Rusia menjual asam nitrat 25% dibawah harga jual asam nitrat
buatan Indonesia.
Data dari Asosiasi Produsen dan
Distributor Bahan Peledak (Aspro Dispa) konsumsi asam nitrat pada tahun 2017
menurun dikarenakan adanya persaingan harga yang sangat ketat dari produsen
dunia. Mengingat kegunaan asam nitrat untuk kebutuhan manusia. Selain itu
factor turunnya permintaan bahan peledak untuk tambang juga mempengaruhi.
Walaupun
permintaan untuk peledak tambang berkurang namun pemanfaatannya di bidang lain
seperti campuran zat warna, obat dan sebagainya setiap tahun permintaannya
meningkat.
Menurutnya, pada tahun 2016 konsumsi asam
nitrat menurun 8,77% di banding tahun 2015. Sedangkan pada tahun 2017
diperkirakan mencapai angka 350.000 ton. Produsen Indonesia sempat berbangga
karena pada tahun 2012 konsumsi asam nitrat mencapai 535.691 ton. Berikut
data impor perdagangan Asam Nitrat pada tahun 2008-2012 pada tabel.1.
Tabel.1.
data impor asam nitrat (BPS 2008-2012).
|
No |
Tahun |
Kebutuhan, ton |
|
1 |
2008 |
8.966,60 |
|
2 |
2009 |
10.243,01 |
|
3 |
2010 |
11.259,75 |
|
4 |
2011 |
11.187,31 |
|
5 |
2012 |
12.990,61 |
Jika dilihat pada tabel impor asam nitrat setiap tahunnya semakin meningkat, hal ini dikarenakan kebutuhan bahan-bahan yang menggunakan asam nitrat tiap tahunnya semakin meningkat.
DAFTAR PUSTAKA
Johnson Matthey & Co Limited. (1967). The
Manufacture of Nitric Acid, 11, 1-9.
Bldg, H. N.
(1989). japan enviromental management assosiation for industry.
taito-ku, tokyo 110 japan.
Burditt, G. F.
(2012, 03 16). Nitric Acid Manufacture. Journal of the Air Pollution
Control Association, 14, 91-93.
England, P. H.
(2011, Desember). Compendium of Chemical Hazards: Nitric acid. Nitric acid
Toxicological Overview, pp. 1-9.
England, P. H.
(2017, Agustus). Compendium of Chemical Hazards: Nitric acid. Nitric acid
General Information, pp. 1-4.
England, P. H.
(2017, Juni). Compendium of Chemical Hazards: Nitric Acid. Nitric Acid
Incident Management, pp. 1-20.
Karl Heinz Buchel,
H.-H. M. (2000). Industrial Inorganic Chemistry. Germany: Federal
Republic of Germany.
kristanto, p.
(2013). ekologi industri. yogyakarta: andi yogyakarta.
Martyn S, R. d.
(1989). Chemical Engineering Design Project. New York: Gordon and
Breach Science Publishers.
Smith, G. &.
(2012). United States Patent US 8.263,036 B2. Method For Manufacturing
Nitric , 1-6.
Swertka, A.
(2002). A Guide To The Element. New York: Oxford University Press,
Inc.
Komentar
Posting Komentar