Kemarin kita telah belajar tentang apa itu amonia dan aneka ragam manfaatnya, sekarang kita akan kembali ke hulu untuk mengetahui bagaimana proses pembuatan senyawa amonia tersebut. Karena amonia punya banyak manfaat, senyawa ini menjadi salah satu senyawa kimia anorganik yang diproduksi dalam jumlah besar di seluruh belahan dunia. Menurut data yang kami kutip dari usgs.gov pada tahun 2013 produksi amonia dunia mencapai 140 juta ton. China menjadi negera yang memproduksi amonia paling banyak dengan 46 juta ton diikuti dengan India dan dan Rusia masing-masing sebanyak 12 dan 10 juta ton.
80% persen produksi amonia digunakan sebagai bahan pupuk penyubur lahan pertanian. Selain sebagai bahan baku utama pembuatan pupuk penyubur lahan pertanian, senyawa amonia juga diperlukan untuk produksi plastik, serat sintesis, asam nitrit, dan senyawa lainnya.
Kapa pertama kali amonia dibuat?
Amonia telah diproduksi dalam skala besar sejak sebelum meletusnya perang dunia pertama. Saat itu, amonia masih diproduksi dengan cara distilasi dari sayuran yang mengandung nitrogen dan dari bahan hewani. Asam nitrat direduksi dengan hidrogen untuk mendapatkan amonia atau bisa juga dengan dekomposisi garam amonium (klorit) dengan hidroksi alkali.
Produksi Amonia Secara Modern
Proses pembuatan amonia secara modern yang paling terkenal adalah proser Haber-Bosch. Tipe produksi ini mengkonversi gas alam atau LPG yang mengandung senyawa propana, butan, atau yang lain menjadi gas hidrogen. Hidrogen yang diproduksi dari hidrokarbon tersebut kemudian direaksikan dengan nitrogen untuk menghasilkan amonia.
Berikut tahapan beserta reaksi yang terjadi pada proses Haber-Bosch
1. Tahapan pertama dalam proses Haber-Bosch menghilangkan senyawa belerang dari bahan baku ammonia. Belerang perlu dipisahkan karena bersifat antikatalis pada tahpan berikutnya. Penghapusan belerang dilakukan degan hidrogenasi (menambahkan hidrogen) sehingga menghasilkan asam sulfida.
H2 + RSH → RH + H2S
2. Asam sulfida yang terjadi kemudian diserap dan dihilangkan dengan mengalirkannya melalui oksida dari logam seng sehingga terbentuk senyawa Seng Sulfida (ZnS) dan uap air.
H2S + ZnO → ZnS + H2O
3. Setelah dihilangkan kandungan belerangnya senyawa karbon kemudian direaksikan dengan katalis untuk menghasilkan senyawa karbon dioksidan dan gas hidrogen.
CH4 + H2O → CO + 3H2
4. Langkah berikutnya adalah mengkonversi CO menjadi hidrogen (dihasilkan hidrogen lebih banyak) dan gas sisa karbondioksida
CO + H2O → CO2 + H2
5. Karbon Dioksida kemudian dipisahkan dengan penyerapan dalam larutan etanolamin atau dengan penyerapan media absorbsi pada lainnya.
6. Langkah terakhir dalam memproduksi hidrogen adalah menggunakan katalis methanation untuk menghilangkan residu karbon monoksida dan karbondioksida yang masih tertinggal dalam hidrogen.
7. Untuk dapat menghasilkan amonia sebagai produk akhir, hidrogen yang sudah dihasilkan kemudian direaksikan dengan nitrogen yang berasal dari udara bebas menghasilkan amonia cair. Tahapan ini dikenal dengan loop sintesis amonia yang juga dikenal dengan proses Haber-Bosch.
3H2 + N2 ↔ 2NH3
Reaksi di atas bersifat reversibel sehingga berdasarkan prinsip Le Chatelier, kondisi tekan tinggi dan tempertur rendah diperlukan untuk mengarahkan reaksi agar bergerak ke kanan (arah hasil amonia). pada temperatur rendah sebenarnya dapat menghasilkan persentase pembentukan NH3 yang tinggi tetapi reaksi tersebut berlangsung sangat lambat untuk dapat mencapai kesetimbangan. Oleh karena itu dalam proses pemubatan aminia diperlukan adanya katalis. Pada praktiknya, kondisi yang digunakan dalam proses Haber-Bosch adalah pada tekanan 200 atm dan temperatur 380 – 460 º C dengan menggunakan katalis ion besi (Fe3O4 dicampur dengan KOH) atau osmium.
juwandi says
reaksi antara NH3 + C3H8O2
baginda syarif says
terima kasih atas infonya