1. Choose a commercial chemical. Find its price as technical grade and pure, and give analysis

to the price gap

Bahan kimia yang saya pilih adalah NaHCO3 (natrium hidrogen karbonat). Natrium karbonat

memiliki dua jenis yaitu natrium karbonat teknikal dan analitikal (murni). Natrium karbonat

analitikal memiliki konsentrasi atau kemurnian yang lebih tinggi dibandingkan dengan

natrium karbonay teknikal. Harga natrium karbonat teknikal adalah sekitar Rp 44.000,00 per

kg sedangkan untuk harga analitikalnya adalah Rp 1.650.000,00 per kg (sumber :

http://www.phyedumedia.com/2013/05/katalog-harga-jual-bahan-kimia.html)

Adanya perbedaan harga yang cukup signifikan ini disebabkan karena adanya proses

pemurnian. Proses pemurnian adalah proses yang dilakukan untuk membuat suatu senyawa

kimia memiliki konsentrasi mendekati 100% atau disebut dengan murni. Proses pemurnian

ini menyebabkan perbedaan harga karena proses ini membutuhkan cost production yang

lebih tinggi. Cost production dapat lebih besar akibat adanya penambahan alat atau bahan

pada proses pembuatan senyawa itu sehingga menyebabkan harga jual senyawa yang sudah

dimurnikan akan lebih mahal pula.

2. Explain production process of the chemical in question no.1

Sodium hidrogen karbonat adalah bubuk kristal putih yang terklasifikasi sebagai garam

asam yang terbuat dari campuran asam (karbonat) dan basa (natrium hidroksida). Sodium

hidrogen karbonat dikenal dengan nama lain antara lain baking soda, soda bikarbonat,

sodium asam karbonat. Pada suhu diatas 300oF (140

oC) sodium hidrogen karbonat

terdekomposisi menjadi sodium karbonat yakni senyawa yang lebih stabil, air, dan karbon

dioksida. Aplikasi baking soda atau sodium hidrogen karbonat dalam kehidupan sehari-hari

ditemukan sebagai pembersih, penghilang bau, buffering, dan pemadam kebarakan. Baking

soda dapat mempertahankan pH 8.1 walaupun ketika asam ditambahkan ke larutan.

Kemampuannya untuk menstabilkan pH tersebut menjadikannya bahan yang baik dalam

produk antasida dan pembersih gigi. Ketika baking soda digunakan sebagai pembersih dalam

bentuk pasta atau kering dalam spons yang basah, struktur kristal baking soda akan menjadi

agen abrasi yang dapat membantu dalam pembersihan kotoran tanpa melukai permukaan.

Selain itu, baking soda digunakan sebagai bahan tambahan dalam produksi produk pastry

seperti roti atau kue yang memberikan karbon dioksida dalam roti sehingga pastry terlihat

lebih besar daripada yang sebenarnya.

Proses pembuatan sodium hidrogen karbonat dilakukan melalui proses yang dinamakan

sebagai proses Solvay. Proses Solvay dikembangkan oleh Ernest Solvay pada tahun 1860-an

yang awalnya dimaksudkan untuk mencari penggunaan amoniak. Selain proses solvay,

pembuatan sodium hidrogen karbonat dapat dilakukan dengan pemanasan mineral trona

(Na2CO3.NaHCO3.2H2O) atau yang disebut sebagai sodium hidrogen karbonat murni. Kedua

proses tersebut akan dijelaskan secara rinci sebagai berikut :

a. Proses Solvay

Proses Solvay merupakan proses yang efektif karena menggunakan bahan yang murah

dan banyak untuk menghasilkan bahan lain yang menjadi cikal bakal pembuatan baking

soda. Pada proses solvay untuk menghasilkan baking soda melibatkan bahan baku

limestone (CaCO3), sodium klorida (NaCl), dan amoniak (NH3). Proses ini meliputi 3

tahapan yakni tahapan persiapan, tahapan reaksi (proses solvay), dan proses pemulihan

amoniak. Berikut adalah gambar diagram alir proses solvay :

a) Tahap persiapan

Tahap awal, air garam jenuh masuk ke dalam ammoniating tower. Pada menara ini

terjadi proses pencampuran antara air garam dengan amoniak. Setelah tercampur,

kemudian campuran tersebut berpindah ke carbonating tower atau yang disebut

dengan solvay tower. Dalam solvay tower ini, air garam bercampur dengan gas

karbondioksida yang dihasilkan dari pemanasan batu kapur dalam ruang bernama kiln

dengan reaksi sebagai berikut :

b) Tahap reaksi

Selanjutnya dalam solvay tower, air garam bercampur dengan gas karbondioksida

sesuai dengan reaksi

Gambar 1. Diagram alir proses Solvay pada pembuatan baking soda

http://www.citycollegiate.com/solvayprocess.gif

2NH3 + CO2 + H2O (NH4)2CO3

Selanjutnya ammonium karbonat bereaksi dengan CO2 untuk membentuk ammonium

bikarbonat dengan reaksi:

(NH4)2CO3 + CO2 + H2O 2NH4HCO3

Amonium bikarbonat yang dihasilkan kemudian bereaksi dengan NaCl dan

menghasilkan sodium bikarbonat

NH4HCO3 + NaCl NaHCO3 + NH4Cl

Dikarenakan reaksi yang dilakukan pada solvay tower merupakan reaksi eksotermis

sehingga menyebabkan kelarutan NaHCO3 meningkat. Untuk mengurangi dampak

tersebut, maka bagian bawah dari solvay tower didinginkan dan dipisahkan dengan

filtrasi vacuum serta di cuci untuk menghilangkan garam ammonium.

c) Tahap pemulihan amoniak

Pada proses sebelumnya diketahui bahwa terdapat hasil CaO dari pembakaran CaCO3.

CaO tersebut direaksikan dengan air sehingga membentuk Ca(OH)2 dengan reaksi

CaO + H2 O Ca(OH)2

Ca(OH)2 kemudian dipanaskan dengan NH4Cl untuk membentuk NH3 dan CaCl2

yang menjadi by product dari produksi baking soda ini. Ammonia yang dihasilkan

akan digunakan kembali sebagai bahan baku baking soda.

2NH4 Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3 + 2H2O

b. Pemanasan mineral trona

Proses pembuatan sodium hidrogen karbonat dari mineral trona digambarkan dengan

diagram alir dibawah ini :

Gambar 2. Diagram alir proses pembuatan baking soda dari bijih trona

http://www.madehow.com/Volume-1/Baking-Soda.html

Tahap pertama produksi natrium hidrogen karbonat adalah penambangan mineral trona.

Setelah mineral trona didapatkan dari penambangan kemudian trona tersebut dihancurkan

dan disamakan ukurannya. Bijih trona yang suda berukuran sama dipanaskan dalam

calciners untuk menghilangkan gas yang tidak diinginkan dan mengubahnya menjadi

natrium karbonat mentah. Kemudian menambahkan air untuk melarutkan sodium

karbonat mentah sehingga menghasilkan larutan yang siap untuk dimurnikan.

Selanjutnya campuran natrium karbonat dengan air tersebut dimasukkan ke dalam

sentrifuge sehingga memisahkan larutan dengan kristal. Kristal tersebut dilarutkan ke

dalam larutan bikarbonat pada rotary dissolver sehingga menghasilkan larutan jenuh.

Larutan kemudian difilter untuk menghilangkan bahan tak larut dan selanjutnya masuk ke

carbonating tower. Di dalam carbonating tower, larutan sodium bikarbonat kristal

menjadi lebih dingin dan berikatan dengan karbon dioksida untuk membentuk kristal

sodium bikarbonat. Kristal tersebut di alirkan ke sentrifuge lainnya sehingga larutan sisa

terfilter keluar, dan kristal lalu dicuci dalam larutan bikarbonat untuk membentuk

substansi padat yang siap dikeringkan. Substansi padat tersebut kemudian dikeringkan

baik dalam conveyor belt kontinu maupun pengering tabung vertikal. Menurut Church &

Dwight Company, natrium karbonat teoritikal memiliki kemurnian 90-95% sedangkan

natrium karbonat analitikal 99%

Daftar Pustaka

Anonim. Baking Soda. [online]. tersedia: http://www.madehow.com/Volume-1/Baking-

Soda.html (diakses 5 september 2014 10.35)

Anonim. Industrial Preparation of Sodium Carbonate. [online]. tersedia:

http://www.citycollegiate.com/sblock2.htm (diakses 5 September 2014 11.32)

Anonim. Sodium Bicarbonate Chemical Properties, Manufacturing. Church & Dwight Co.,

Inc.