INDUSTRI PETROKIMIA ~ MATERI DAN SOAL IPA UNTUK SMA

Petani sering menggunakan pupuk dan pestisida untuk memelihara tanaman agar tumbuh dengan . Pupuk yang digunakan baik itu berupa pupuk kandang dan pupuk buatan. Pupuk buatan dan pestisida merupakan contoh dari industri petrokimia. Industri peterokimia merupakan hasil utama bahan baku bagi sektor industri lainnya. Hal itu karena produk-produk akhir industri petrokimia kebanyakan masih merupakan intermediet products (produk antara) atau produk-produknya kebanyakan masih merupakan bahan baku bagi industri-industri lain.
Penggunaan produk-produk petrokimia untuk industri makin meningkat, sesuai kebutuhan industri di Indonesia, terutama di sektor industri pupuk dan pestisida. Produk petrokimia amonia (urea) yang dihasilkan di dalam negeri sebagian besar digunakan sebagai pupuk untuk pertanian. Penrapggunaan pupuk urea sabagai bahan baku industri makin meningkat, seperti dalam industri plywood dalam bentuk adhesive urea formaldehyde dan sebagai campuran dalam pembuatan porselen.
Industri pestisida di dalam negeri sebagai penunjang dalam bidang per
tanian telah berkembang. Sebagian besar bahan aktif pestisida, pelarut dan aditifnya merupakan produk akhir industri petrokimia, seperti senyawa-senyawa karbonat, tiokarbonat, surfaktan organik, organofosfor, organoklorin, alkohol dan sebagainya.

1. Produk Dasar
Produk dasar adalah produk industri petrokimia yang mengubah minyak dan gas bumi menjadi produk dasar perokimia, antara lain, gas CO dan H2, sintetik, etilena, propilena, butadiena, benzena, toluena, xilena dan n-parafin.

2. Produk Antara
Produk antara yang dihasilkan oleh petrokimia adalah amonia, metanol, carbon black, urea, etil alkohol, etil alkohol, cumene, propilen-oksida, butil alkohol, isobutilena, nitrobenzena, nitrotoluena, PTA ( purified tetrepthalic acid), DMT (dimetryl tetraphthate ), kaprolaktam (caprolactam), LAB (linier alkyl benzene) dan lain-lain.

3. Produk Akhir
Produk akhir yang dihasilkan dalam industri ini, antara lain, urea, carbon black, formaldehide, asetilena, polistirena, TNT (trinitro toluena), poliester, nilon, poliuretan, LAB-sulfonate (surfactant), dan lain-lain.

4. Produk Jadi
Pada umumnya produk jadi berupa barang-barang atah bahan-bahan dalam kehidupan kita sehari-hari yang banyak dipakai di rumah tangga, seperti plastik untuk produk elektronik dan telekomunikasi (radio, TV, film, alat-alat komputer, kabel-kabel telepon, kabel-kabel listrik), plastik-plastik untuk rumah tangga (ember plastik, kantong atau karung plastik, botol-botol atau kemasan plastik), peralatan plastik untuk industri mobil dan pesawat terbang. Baju dan kaos kaki dibuat dari benang poliester dan nilon, ban mobil dari bahan campuran karet dan karbon black, sabun bubuk diterjen dibuat dari LAB- sulfonate dan sebagainya.

Proses pembuatan produk petrokimia dapat ditempuh dengan tiga jalan utama, yaitu jalur gas sintetik, jalur olefin dan jalur aromatik.
1. Jalur Gas Sintetik
gas sintetik (gas CO dan H₂) termasuk produk dasarpetrokimia yang dibuat dari gas alam (CH₄), yang penggunaan utamanya untuk menghasilkan ammonia, methanol dan carbon black. Beberapa contoh produk petrokimia jalur gas sintetik adalah sebagai berikut :

Amonia (NH₃)

Pembutan ammonia dilakukan dengan cara mereaksikan gas N₂ (dari udara luar) dengan pertolongan katalis campuran antara Fe₂O₃ dan Al₂O₃, pada suhu 700^oF dan tekanan 250 atm. Reaksi sebagai berikut :

3H₂ (g) + N₂ (g) ----> 2NH₃(g)

Secara keseluruhan mulai dari sintetik sampai terbentuknya ammonia sintetik, reaksi pembentukan ammonia adalah sebagai berikut :

2C_H4 + O₂ + 2H₂O + 2N₂ ----> 2CO₂ + 4NH₃

Produk petr okimia yang dapat melalui gas sintetik antara lain pupuk ammonium nitrat, pupuk ammonium sulfat, urea, formaldehid dan metal tersier butyl eter (MTBE)

Metanol

Pembentukan metanol dengan reaksi steam reforming pada suhu dan tekanan tinggi dengan bantuan katalisator, campuran ZnO (90%) dan C2O3 910%) serta tembaga (Cu). Reaksi yang terjadi sebagai berikut :
CH₄ + H₂O (uap/steam) ----> CO + 2H₂ + H₂

CO + H₂ ---> CH₂OH +

CH₄ + H₂O (steam) ----> CH₃OH + H₂
Dari reaksi diatas di samping terbentuk metanol sebagai produk utamanya, terbentuk pula gas H2 sebagai hasil sampingnya. Gas H2 ini dapat dipisahkan dan digunakan untuk pembuatan gas amonia (NH3) yang selanjutnya digunakan sebagai bahan baku pada pembuatan pupuk urea.

Urea (CO (NH₃)₂)

Reaksi pembentukan pupuk urea melalui dua tahap reaksi yaitu reaksi sebagai berikut :

Tahap 1 : pembentukan ammonia karbamat (ammonium carbamate atau NH₄COONH₂) yang masih berbentuk bubur cair. Reaksinya : 2NH₃ + CO₂ ----> NH₄COONH₂

Tahap 2 : pengkristalan ammonium carbamate menjadi urea dengan pemanasan sebagai berikut :

NH₂

⁄

NH₄COONH₂ -à C == O + H₂O

NH₂ (Kristal padat urea)

Urea sebagian besar sebagian besar dipakai untuk pupuk dalam pertanian. Selain itu juga digunakan untuk makanan ternak, plastic, resin dan industry perekat.

Formaldehida (CH2O)
Reaksi pembentukan formaldehida adalah melalui reaksi oksidasi metanol pada suhu 250 derajat C dengan pertolongan katalis tembaga (Cu)

Reaksi : 2CH₃OH + O₂ -----> 2CH₂O + 2H₂O t = 250 ^oC

Urea Formaldehide

Urea formaldehide banyak digunakan sebagai bahan perekat pada industri perkayuan atai plywood industry. Senyawa ini dapat diproduksi dengan mereaksikan urea dengan formaldehide membentuk dinethylol-urea. Selanjutnya dengan reaksi polimemerisasi dan polikondensasi untuk memisahkan airnya, terbentuk ureaformaldehide resin, dengan reaksi pembentukannya sebagai berikut.
NH₂ NH₂ - CH₂OH

⁄ ⁄

C === O + CH2O C === O —————│

\ \ │

NH₂ (formaldehyde) NH₂ – CH₂O │

Urea polimerisasi │

— O │

│——NHC – NCH₂ ————— + H₂O ———

│ │ │

│ CH₂ │

│ │ │

│——————NCNHCH₂—— ——

│ ǁ │

│—————— O—————— N

(urea formaldihide)

2. Jalur Olefin (jalur Olefin Senter)
Olefin adalah suatu senyawa hidrokarbon tidak jenuh yang mempuyai ikatan ragkap terbeuka (seperti etilena, propilena, butilena/butadiena). Olefin sangat reaktif dan mudah berpolimerasi antara satu dengan yang lainnya membentuk produk polimer. Jalur olefin ini akan menghasilkan etilena, propilena dan butilena/butadiena sebagai hasil utama (produk dasar) dari perengkahan atau cracking bahan baku nafta atau etana.
Beberapa contoh produk petrokimia dari jalur olefin adalahsebagai berikut :

a. Polietilena (PE)
Melalui reaksi polimerisasi, etilena sabagai monomer pada suhu dan tekanan tertentu dengan bantuan katalis akan membentuk polimer sederhanadan menjadi resin plastik polietilena (PE). Reaksinya sebagai berkut :

NCH₂ = CH₂ t, p > [ - CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₂ - ]n

kat

Etilena (monomer) polietilena (polimer)

di mana n = bilangan bulat sehingga rumus molekul polietilena adalah ( - CH₂ – CH₂ –)n

Polietilena (PE) banyak digunakan sebagai kantong plastik dan plastik pembungkus sampul.

Polivinilklorida (PVC)
secara luas banyak dipakai untuk menghasilkan bahan dari plastik. Misalnya PVC leather, PVC pipe (slang atau pipa air), PVC sheet (pelat atau lembaran-lembaran plastik atau kertas-kertas dinding plastik) PVC film (film plastik) serta produk-produk jadi dari bahan plastik lainnya, seperti sandal, botol-botol plastik, stop kontak listrik atau alat-alat listrik dan sebagainya.

Proses pembuatan PVC secara bertahap dengan menggunakan etilena (C₂H₄) sebagai bahan bakunya.

Polipropilena (PP)

Melalui proses polimerisasi, monomer propilen membentuk polimer sederhana dan menjadi resin plastik propilen dengan bantuan katalisator stereoskopik alumunium alkyl, suatu sistem katalis ziegler - natta
Rumus molekul polimer yang terbentuk adalah sebagai berikut :

( - C₃H₆ - )n atau ( - CH₂ – CH )

│

CH₃

Gas polipropilen yang dihasilkan dari cracked gas C₃ dan C₄ olefin, dimanfaatkan untuk menghasilkan proipel tetramer. Polipropilen t netramer ini bersama benzene dapat digunakan untuk pembuatan sabun deterjen jenis lunak sehingga tidak menimbulkan polusi, tidak berdampak negatif pada lingkungan

Resin PP adalah jenis plastic paling ringan dengan densitas 0,90 gr/m³ sehingga penggunaanya sangat luas di berbagai sector industri

d. Polistireana (PS)
Resin plastic PS merupakan resin sintetik termoplastik dengan rumus pmolekul : (C₆H₅ – CH = CH₂)n. Polisteriena dibentuk dari dua bahan baku utama, yaitu etilena (C₂H₄) dan benzene (C₆H₆). Proses pembuatan dilakukan melalui tingkatan atau tahapan alkilasi, dehidrogenasi dan i.

Berdasarkan produknya, PS ada 3 jenis, yaitu polimerisassebagai berikut :

1) jenis GPPS (general Purpose Pelysstytyrerene)

GS umumnya digunakan untuk pembuatan baloin, rumah kaset, stoples, mainan anak-anak atau boneka dan alat-alat rumah tangga lainnya.

2)jenis MIPS dan HIPS (Midle Impact Polytryrene dan High Impact Polystyrene))
polistirena jenis ini mengandung campuran karet mempunyai sifat sangat kuat sehingga banyak digunak an untuk cabinet TV dan radio, badan lemari es, container dan lain-lain.
3)Jenis EPS (ExpandablePolystyrena)

Polistirena ini rmempunyai sifat yang empuk dan mudah mengembang. Oleh karena itu banyak digunakan sebagai pembungkus atau pelapis yang berupa gabus berwarna putih. Gabus dapat dipakai sebagai pelapis bagian dalam tudung kepala atau helm , isolator listrik, isolator pipa, container penyimpanan ikan dan lain sebagainya

3. Jalur Aromatik (jalur Aromatik senter)

Senyawa aromat ik adalah suatu senyawa hidrokarbok tidak jenuh mempunyai rangkaian ikatan atom C secara siklis; berupa ikatan antara C₆ – C₈, seperti benzena, toluena, xilena dan lain-lain yang sangat reaktifsehingga dengan mudah bereaksi atau berpolimerisasi antara satu dengan lainnya. Berdasarkan pengertian ini, senyawa organik banyak membentuk produk polimer.

Jalur aromatik menghasilkan berbagai jenis produk resin yang harus diproses dan diolah lebih lanjut untukmenghasilkan produk jadi yang kualitasnya lebih tinggi dari produk semula. Produk resin yang dihasilkan melalui jalur aromatik adalah sebagai berikut :

a.Produk yang berasal dari benzena

antara lain melaicanhydride, polistirena, deterjen, fenol, akrilonitril, sikloheksena, klorobenzen dan lain-lain
b. Produk yang berasal dari toluena
tailen, diisosianat dan poliuretan
c. Produk yang berasal dari o,m,p.xilena
anhidrida ftalat (phtallic anhydride atau PA), asam terftalat (terephthalic acid atau TPA), demetil terftalat (DMT), polietilene tereftalat (PET) dan asam isoftalat (IPA)

Beberapa contoh produk petrokimia dari jalur aromatik adalah sebagai berikut :
a. Anhidrida melaik (melaic anhydride)

Anhidrida melaik dihasilkan melalui reaksi oksidasi atas benzena yang berlangsung pada suhu 425 derajatC. dan dengan bantuan katalis campuran antara V₂O₅ dan MoO₃.Anhidrida melaik ini dapat digunakan untuk pembuatan poliester tidak jenuh, asam fumarat (fumaric acid). pestisida, resin alkida (alkyl resin, dan bahan pelarut lainnya.

b. siklohekasana.

Sikloheksana dihasilkan denngan reaksi hidrogenasi katalistik terhadap benzena. Sikloheksana banyak digunakan sebagai bahan dasar pembuatan aipic acid, yang merupakan bahan dasar pembuatan serat nilon 66 dan kaprolaktan, yang merupakan bahan dasar dalam pembuatan serat nilon-6 atau polymide fibers.

c. Fenol (phenol)
Benzena merupakan bahan dasar pembuatan fenol yang selanjutnya dengan aseton akan menghasilkan bisfenol-A. Bisfenol Adapat digunakan sebagai bahan pembuatan polycarbontedan epoxy resin atau phenolic resin. Epoxy resin dalam penggunaan sehari-hari disebut sebagai lem plastik.

d. asam terftalat (terephthalic acid atau TPA), demetil terftalat ( dimethyl terephtalat DMT).
Bahan baku untuk membuat TPA dan DMT adalah p-xilena. Selanjutnya TPA dan DMT bersama etilen glikol (EG) sebagai bahan baku utama untuk membuat serat polister. Dalam industri tekstil, serat polister dapat digunakan untuk menggantikan serat alam terutama kapas dalam pembuatan bahan tekstil

e. Polietilene tereftalat (PET)
Penggunaan bahan petrokimia resin PET sangat banyak dalam industri kemasan plastik, seperti botol

plastik untuk air minum, kertas film, tekstil dan sebagainya. Pembentukannya dengan mereaksikan DMT dengan EG pada suhu kurang lebih 150 - 200 derajat C sehingga menghasilkan PET yang disebut juga bis (hidroksyethyl) tereftalat.

Pelajari Materi Terkait :