PROSES PEMBUATAN ASAM ASETAT
DENGAN
CARA SINTESIS DAN CARA FERMENTASI
DISUSUN
OLEH :
RISNA
RACHMADANI LESTARI (1400020021)
KELAS A // SEMESTER II
PROGRAM
STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS
TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS
AHMAD DAHLAN
YOGYAKARTA
2014
KATA
PENGANTAR
Puji syukur saya panjatkan kehadirat ALLAH
SWT karena atas limpahan rahmat dan karunianya sehingga saya bisa menyelesaikan
karya makalah ini sesuai dengan waktu yang telah ditentukan demi memenuhi salah
satu persyaratan tugas menjelang UAS oleh Ibu Dra. Siti Salamah S.Si.,M.Si.
Makalah ini berisi tentang Pembuatan
Asam Asetat secara Sintesis dan Fementasi Alami.. Harapan saya semoga makalah
ini membantu menambah pengetahuan dan pengalaman bagi para pembaca.
Saya menyadari bahwa makalah
ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran dari semua pihak
yang bersifat membangun selalu kami harapkan demi kesempurnaan makalah ini.
Yogyakarta, 26 Mei 2015
Penyusun
DAFTAR ISI
KATA
PENGANTAR..........................................................................................2
DAFTAR
ISI.........................................................................................................3
BAB
I PENDAHULUAN
1.1 Latar
Belakang.......................................................................4
1.2 Rumusan
Masalah..................................................................5
1.3 Tujuan………………………………………………………5
BAB
II PEMBAHASAN
2.1 Asam
Asetat………………………………………………...6
2.2 Spesifikasi Bahan
Baku Asam Asetat………………………7
2.3 Proses Produksi Asam
Asetat ………………………………8
2.4 Kegunaan Asam Asetat…………………………………......11
2.5 Keamanan Asam
Asetat……………………………………11
BAB
III PENUTUP
3.1 Kesimpulan..........................................................................13
3.2
Saran.....................................................................................13
DAFTAR
PUSTAKA..........................................................................................14
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Cuka telah dikenal manusia sejak dahulu kala. Cuka dihasilkan oleh
berbagai bakteria penghasil asam asetat, dan asam asetat merupakan
hasil samping dari pembuatan bir atau anggur. Penggunaan asam asetat sebagai pereaksi
kimia juga sudah dimulai sejak lama. Pada abat ke-3 Sebelum Masehi, Filsuf Yunani kuno Theophrastos menjelaskan bahwa cuka bereaksi
dengan logam-logam membentuk berbagai zat warna, misalnya timbal putih (timbal karbonat), dan verdigris, yaitu suatu zat hijau campuran dari garam-garamtembaga dan mengandung tembaga
(II) asetat.
Bangsa Romawi menghasilkan sapa, sebuah sirup yang
amat manis, dengan mendidihkan anggur yang sudah asam. Sapamengandung
timbal asetat, suatu zat manis yang disebut juga gula
timbal dan gulaSaturnus. Akhirnya hal ini berlanjut kepada peracunan
dengan timbal yang dilakukan oleh para pejabat Romawi.
Pada abad ke-8, ilmuwan Persia Jabir
ibn Hayyan menghasilkan
asam asetat pekat dari cuka melalui distilasi. Pada masa renaisans, asam asetat glasial dihasilkan dari distilasi kering logam asetat. Pada abad ke-16
ahli alkimia Jerman Andreas
Libavius menjelaskan
prosedur tersebut, dan membandingkan asam asetat glasial yang dihasilkan
terhadap cuka. Ternyata asam asetat glasial memiliki banyak perbedaan sifat
dengan larutan asam asetat dalam air, sehingga banyak ahli kimia
yang mempercayai bahwa keduanya sebenarnya adalah dua zat yang berbeda.
Ahli kimia Prancis Pierre Adet akhirnya membuktikan bahwa kedua zat ini sebenarnya
sama.
1.2 Rumusan Masalah
1.
Apa itu
asam asetat ?
2.
Apa
saja spesifikasi bahan baku asam asetat?
3.
Bagaimana
proses produksi asam asetat ?
4.
Apa
saja kegunaan asam asetat ?
5.
Bagaimana
keamaan asam asetat ?
1.3 Tujuan
1.
Untuk
mengenal asam asetat
2.
Untuk mengetahui
spesifikasi bahan baku asam asetat
3.
Untuk
mengetahui proses produksi asam asetat
4.
Untuk
mengetahui kegunaan asam asetat
5.
Untuk
mengetahui keamaan asam asetat
BAB II
PEMBAHASAN
2.
1 Asam Asetat
Asam asetat, asam etanoat atau asam cuka
adalah senyawa
kimia asam organikyang dikenal sebagai pemberi rasa asam dan aroma dalam makanan. Asam cuka memiliki rumus empiris C2H4O2. Rumus ini
seringkali ditulis dalam bentuk CH3-COOH, CH3COOH, atau CH3CO2H. Asam asetat
murni (asam
asetat glasial)
adalah cairan higroskopis tak berwarna,
dan memiliki titik beku 16.7°C,titik didih 117,90C.Asam asetat merupakan salah satu asam karboksilat paling sederhana. Larutan asam asetat
dalam air merupakan sebuah asam lemah, artinya hanya terdisosiasi sebagian menjadi ion H+ dan
CH3COO-. Asam asetat merupakan pereaksi kimia danbahan baku industri yang penting. Asam asetat digunakan dalam produksi polimerseperti polietilena
tereftalat, selulosa asetat, dan polivinil asetat, maupun berbagai macam serat dan kain.
Dalam industri makanan, asam asetat digunakan sebagai pengatur keasaman. Di rumah tangga, asam asetat encer juga sering
digunakan sebagaipelunak
air. Dalam setahun, kebutuhan dunia akan asam
asetat mencapai 6,5 juta ton per tahun. 1.5 juta ton per tahun diperoleh dari hasil daur ulang, sisanya diperoleh dari industri petrokimia maupun dari sumber hayati
Asam asetat merupakan nama
trivial atau nama dagang dari senyawa ini, dan merupakan nama
yang paling dianjurkan oleh IUPAC.
Nama ini berasal dari kata Latinacetum, yang berarti cuka. Nama sistematisnya asam etanoat. Asam asetat glasial
merupakan nama trivial yang merujuk pada asam asetat yang tidak bercampur air.
Disebut demikian karena asam asetat bebas-air membentuk kristal mirip es pada 16.7 °C.
Singkatan yang paling sering digunakan, dan merupakat
singkatan resmi bagi asam asetat adalah AcOH atau HOAc
dimana Ac berarti gugus asetil, CH3−C(=O)−. Pada konteks asam-basa,
asam asetat juga sering disingkat HAc, meskipun banyak yang menganggap
singkatan ini tidak benar. Ac juga tidak boleh disalahartikan dengan lambang
unsur Aktinium (Ac).
2.2 Spesifikasi Bahan Baku
a. Methanol
Metanol digunakan sebagai bahan baku
pembuatan asam asetat dengan metode karbonilasi methanol. Metanol
diproduksi secara alami oleh metabolisme anaerobic oleh bakteri. Hasil proses
tersebut adalah uap metanol (dalam jumlah kecil) di udara. Setelah beberapa
hari, uap methanol tersebut akan teroksidasi oleh oksigen dengan bantuan sinar
matahari menjadi karbondioksida dan air.
b. Iodida
Peran iodida adalah hanya untuk mempromosikan
konversi methanol menjadi metil iodide:
MaOH + HI MeI + H2O
Setelah metil iodida
telah terbentuk maka diteruskan ke reaktor katalis. Siklus katalitik
dimulai dengan penambahan oksidatif metil iodida ke dalam
[Rh(CO)2I2]- sehingga terbentuk kompleks [MeRh(CO)I3]-
c. Rhodium (cis−[Rh(CO)2I2]−)
Rhodium (cis−[Rh(CO)2I2]−) berperan sebagai
katalis dalam proses pembuatan asam asetat dalam skala industri. Katalis
ini sangat aktif sehingga akan memberikan reaksi dan distribusi produk yang
baik.
d. Iridium ([Ir(CO)2I2]−)
Iridium ([Ir(CO)2I2]−) berperan sebagai
katalis dalam proses pembuatan asam asetat dalam skala industri.Penggunaan
iridium memungkinkan penggunaan air lebih sedikit dalam campuran reaksi.
2.3 Proses Produksi
Ada beberapa teknik yang digunakan dalam
pembuatan asam asetat, diantaranya ialah; karbonilasi metanol, oksidasi asetaldehid, fermentasi aerob, dan fermentasi
anerob. Karbonilisasi methanol merupakan teknik yang umum digunakan dalam industri asam asetat dan menjadi teknik
penghasil asam asetat lebih dari 65% dari kapasitas global. Dari asam
asetat yang diproduksi oleh industri kimia, 75% diantaranya diproduksi melalui
karbonilasi metanol. Sisanya dihasilkan melalui metode-metode alternatif.
Berikut ini akan dijabarkan proses pembuatan cuka secara Sintetis :
a. Karbonilasi metanol
(3) CH3COI + H2O → CH3COOH + HI
Jika kondisi reaksi diatas diatur sedemikian
rupa, proses tersebut juga dapat menghasilkan anhidrida asetat sebagai hasil tambahan. Karbonilasi
metanol sejak lama merupakan metode paling menjanjikan dalam produksi asam
asetat karena baik metanol maupun karbon monoksida merupakan bahan mentah komoditi. Henry Dreyfus mengembangkan cikal bakal pabrik
karbonilasi metanol pada perusahaanCelanese di tahun 1925. Namun, kurangnya bahan-bahan praktis yang
dapat diisi bahan-bahan korosif dari reaksi ini pada tekanan yang dibutuhkan yaitu 200 atm menyebabkan metoda
ini ditinggalkan untuk tujuan komersial. Baru pada 1963 pabrik komersial
pertama yang menggunakan karbonilasi metanol didirikan oleh perusahaan kimia Jerman, BASF dengan katalis kobalt (Co). Pada 1968, ditemukan katalis kompleks Rhodium, cis−[Rh(CO)2I2]− yang dapat beroperasi dengan
optimal pada tekanan rendah tanpa produk sampingan. Pabrik pertama yang
menggunakan katalis tersebut adalah perusahan kimia AS Monsanto pada 1970, dan metode karbonilasi metanol berkatalis
Rhodium dinamakan proses Monsanto dan menjadi metode produksi asam asetat
paling dominan. Pada akhir 1990'an, perusahan petrokimia British Petroleum mengkomersialisasi
katalis Cativa ([Ir(CO)2I2]−) yang didukung oleh ruthenium. Proses berbasis iridium ini lebih efisien dan lebih "hijau" dari
metode sebelumnya, sehingga menggantikan proses Monsanto.
b. Oksidasi asetaldehida
Sebelum komersialisasi
proses Monsanto, kebanyakan asam asetat diproduksi melalui oksidasi
asetaldehida. Sekarang oksidasi asetaldehida merupakan metoda produksi asam
asetat kedua terpenting, sekalipun tidak kompetitif bila dibandingkan dengan
metode karbonilasi metanol. Asetaldehida yang digunakan dihasilkan melalui
oksidasi butana atau nafta ringan, atau hidrasi dari etilena. Saat butena atau
nafta ringan dipanaskan bersama udara disertai dengan beberapa ion logam,
termasuk ion mangan, kobalt dan kromium, terbentuk peroksida yang selanjutnya terurai
menjadi asam asetat sesuai dengan persamaan reaksi dibawah ini.
2
C4H10 + 5 O2 → 4 CH3COOH + 2 H2O
Umumnya reaksi ini dijalankan pada temperatur dan
tekanan sedemikian rupa sehingga tercapai suhu setinggi mungkin namut butana
masih berwujud cair. Kondisi reaksi pada umumnya sekitar 150 °C and 55 atm.
Produk sampingan seperti butanon, etil asetat, asam format dan asam propionat
juga mungkin terbentuk. Produk sampingan ini juga bernilai komersial dan jika
diinginkan kondisi reaksi dapat diubah untuk menghasilkan lebih banyak produk
samping, namun pemisahannya dari asam asetat menjadi kendala karena membutuhkan
biaya lebih banyak lagi. Melalui kondisi dan katalis yang sama asetaldehida
dapat dioksidasi oleh oksigen udara menghasilkan asam asetat.
2
CH3CHO + O2 → 2 CH3COOH
Dengan menggunakan katalis modern, reaksi ini dapat
memiliki rasio hasil (yield) lebih besar dari 95%. Produk samping utamanya
adalah etil asetat, asam format dan formaldehida, semuanya memiliki titik didih
yang lebih rendah daripada asam asetat sehingga dapat dipisahkan dengan mudah
melalui distilasi.
Berikut ini pula, akan dipaparkan proses pembuatan asam cuka dengan
proses fermentasi alami :
a.
Fermentasi
Aerob
Acetobacter aceti
C6H12O6 + 2C2H5OH
--> 2 CH3COOH + H2O + 116 kal
Glukosa etanol
cuka asam
Proses fermentasi aerob terbagi menjadi tiga metode yaitu slow methods,
quick methods dan submerged methods.
b.
Fermentasi
Anaerob
Clostridium thermoaceticum
C6H12O6 --> 3
CH3COOH
glukosa asam
asetat
Proses fermentasi ini dilakukan pada temperatur 45-65oC dan pH sekitar
2-5. Proses ini juga memerlukan nutrisi yang mengandung karbon, nitrogen dan
senyawa anorganik. Namun, apabila dibandingkan dengan proses aerob, hasil asam asetat
yang dihasilkan lebih sedikit dan biaya yang dibutuhkan lebih mahal.
2.4 Kegunaan Asam Asetat
1. Industri PTA merupakan pengkonsumsi
asam asetat terbesar yang digunakan sebagai media pelarut katalis. Industri PTA
cenderung memilih menggunakan asam asetat yang berbahan baku methanol dengan
tingkat kemurnian lebih tinggi yang hingga kini belum diproduksi di dalam
negeri.
2. Industri Ethyl Asetat sebagai bahan
baku utama, dimana untuk memproduksi 1 ton ethyl asetat diperlukan 680 kg asam
asetat.
3. Industri tekstil, terutama industri
pencelupan kain dimana asam asetat berfungsi sebagai pengatur pH.
4. Industri asam cuka, asam asetat
sebagai bahan baku utama.
5. Industri benang karet, sebagai bahan
penggumpal ( co-agulant ) ketika latex dikeluarkan dari extruder.
6. Asam asetat digunakan sebagai bahan baku
pembuatan cellulose acetate, yang biasa digunakan dalam industri film.
2. 5 Keamanan Asam Asetat
Asam asetat pekat bersifat korosif dan karena itu harus digunakan dengan
penuh hati-hati. Asam asetat dapat menyebabkan luka bakar, kerusakan mata
permanen, serta iritasi pada membran mukosa. Luka bakar atau lepuhan bisa jadi
tidak terlihat hingga beberapa jam setelah kontak. Sarung tangan latex tidak
melindungi dari asam asetat, sehingga dalam menangani senyawa ini perlu
digunakan sarung tangan berbahan karet nitril. Asam asetat pekat juga dapat
terbakar di laboratorium, namun dengan sulit. Ia menjadi mudah terbakar jika
suhu ruang melebihi 39 °C (102 °F), dan dapat membentuk campuran yang mudah
meledak di udara (ambang ledakan: 5.4%-16%).
Larutan asam asetat dengan konsentrasi lebih dari 25% harus ditangani di
sungkup asap (fume hood) karena uapnya yang korosif dan berbau. Asam asetat
encer, seperti pada cuka, tidak berbahaya. Namun konsumsi asam asetat yang
lebih pekat adalah berbahaya bagi manusia maupun hewan. Hal itu dapat
menyebabkan kerusakan pada sistem pencernaan, dan perubahan yang mematikan pada
keasaman darah.
BAB
III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Asam
asetat, asam etanoat atau asam cuka adalah senyawa kimia asam organikyang dikenal sebagai pemberi rasa asam dan aroma dalam makanan. Asam cuka memiliki rumus empiris C2H4O2. Spesifikasi
bahan bakunya meliputi methanol, iodide, iridium dan rhodium. Ada beberapa
teknik yang digunakan dalam pembuatan asam asetat, diantaranya ialah;
karbonilasi metanol, oksidasi
asetaldehid, fermentasi aerob, danfermentasi anerob. Asam asetat pekat bersifat korosif.
Asam asetat dapat menyebabkan luka bakar, kerusakan mata permanen, serta
iritasi pada membran mukosa.
3.2
Saran
Seperti
yang diketahui bahwa asam asetat sangatlah berbahaya bagi kulit, maka haruslah
berhati-hati dalam menggunakannya. Asam asetat encer tidak sangat berbahaya
seperti pada cuka. Namun pada konsumsi asam asetat pekat sangat berbahaya bagi
hewan.
DAFTAR
PUSTAKA
Diakses
pada : 16 Mei 2015, pukul 19.30
Grharvianto.2012. Sejarah penggunaan dan proses produksi.
Diakses pada : 16
Mei 2015, pukul 19.30
Pustaka kimia. 2008. Asam asetat.
Diakses pada : 16 Mei 2015, pukul 19.30
Yudhapramuka.2013.kegunaan asam asetat.
Diakses pada : 16 Mei 2015, pukul
19.30
