NOTA RINGKASTOPIK 10 – PENYEDIAAN INDUSTRI AMMONIA,

ASID SULFURIK DAN ASID NITRIK

Penyediaan industri ammonia, asid sulfurik dan asid nitrik• Penyediaan• Penggunaan

1. AMMONIA

Kebanyakan tumbuhan tidak boleh menggunakan nitrogen secara langsung dari udara.

Fritz Haber(1911) menemui proses untuk menghasilkan ammonia dari unsur-unsurnya.

( hidrogen & nitrogen). Proses ini menggabungkan gas nitrogen,N2 dari udara dengan

gas hidrogen, H2 yang diperolehi dari gas asli untuk membentuk ammonia, NH3. gas

hidrogen diperoleh dengan memproseskan gas air atau dengan menukarkan gas asli

kepada hydrogen. Gas air ialah campuran hidrogen dan karbon monoksida yang

terbentuk daripada proses penghembusan stim melalui arang batu yang membara.

Proses bagi penghasilan ammonia ini dikenali sebagai Proses Haber.

Kebanyakan ammonia yang dihasilkan daripada Proses Haber digunakan untuk

membuat baja. Ammonia merupakan gas alkali, maka ia tidak digunakan secara terus

sebagai baja. Oleh kerana ia bersifat alkali maka ia boleh bertindakbalas dengan asid

untuk menghasilkan garam pepejal (baja).

Penghasilan baja ammonia adalah seperti :-

i. Baja ammonium fosfat

Larutan ammonia + asid sulfurik ammonium sosfat

ii. Baja ammonium nitrat

Larutan ammonia + asid nitrik ammonium nitrat

iii. Baja Sulfat

Larutan ammonia + asid sulfurik ammonium sulfat

Selain penghasilan baja, penggunaan ammonia ialah dalam pembuatan asid

nitrik melalui proses Ostwald, pembuatan elektrolit sel kering, pembuatan agen pencuci

seperti serbuk pencuci dan detergen, pembuatan bahan letupan seperti trinitroluena

(TNT) dan dalam pembuatan pencelup.

2. ASID SULFURIK

Asid sulfurik,H2SO4 tidak wujud secara semulajadi .Asid ini perlu dihasilkan .Proses

yang digunakan untuk menghasilkan asid sulfurik dalam industri dipanggil proses

sentuh (Contact Process).

Proses Sentuh melibatkan tiga tahap:

i. Pembentukan sulfur dioksida

Cecair sulfur di sembur ke relau dimana ia akan dibakar oleh udara panas dan kering

pada suhu 10000C untuk menghasilkan sulfur dioksida.

ii. Pembentukan sulfur trioksida.

Sulfur dioksida yang tulen dan kering dicampurkan dengan oksigen kering yang

berlebihan. 2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ∆H = - 197 kJ

• Suhu: 4000C - 4500C

• Tekanan: 1 atmosfera

• Nisbah bahan tindakbalas: Nisbah SO2 kepada O2 ialah 2:1

Mangkin: Vanadium(V) Oksida, V2O5

iii. Pembentukan asid Sulfurik

Sulfur trioksida yang terhasil dilarutkan dalam asid sulfurik pekat untuk membentuk

oleum

SO3 (g) + H2SO4 (ce) H2S2O7 (ce)

Oleum dicairkan dengan air untuk ditukarkan kepada asid sulfurik .

H2S2O7 (ce) + H2O(ce) H2SO4 (ce)

Kegunaan Asid Sulfurik ialah dalam pembuatan baja seperti ammonium sulfat,

Pembuatan eletrolit dalam akumulator asid plumbum, pembuatan sabun dan detergen,

pembuatan racun perosak, pembuatan barang plastic seperti rayon dan nilon dan

pembuatan car dan pencelup (pewarna)

3. ASID NITRIK

Ammonia sebenarnya digunakan sebagai bahan pemula untuk membuat asid nitrik

(HNO3). Asid Nitrik, HNO3 dihasilkan melalui 3 tahap dan proses ini dipanggil sebagai

Proses Oswald. Tahap-tahap ini dikenali sebagai:

i. Pengoksidaan Ammonia

ii. Pengoksidaan Nitrogen monoksida

iii. Penyerapan Nitrogen dioksida dalam air

LANGKAH 1- PENGOKSIDAAN   AMMONIA

Di dalam sesuatu industri yang menghasilkan asid nitrik ini, terdapat satu reaktor

yang menjadi tempat untuk ammonia bertindak balas dengan udara untuk

menghasilkan nitrogen monoksid di atas mangkin Pt/Rh pada suhu 9000C. Mangkin ini

terdiri daripada beberapa lapisan halus. Platinum-Rhodium (95%Pt dan 5%Rh).

LANGKAH 2 – PENGOKSIDAAN NITROGEN MONOSIDA

2NO(g) +O2(g) 2NO2(g)

50% daripada nitrogen monoksida ditukar kepada nitrogen dioksida setelah gas-gas

tersebut disejukkan.Di dalam kamar penyejuk, air yang terbentuk di dalam

pengoksidaan ammonia terkondensasi dan menyerap sebahagian daripada nitrogen

dioksida untuk menghasilkan asid nitrik. Asid ini kemudian dipam ke kamar

penyerapan.

LANGKAH 3 - PENYERAPAN NITROGEN DIOKSIDA KE DALAM AIR

Air yang telah dinyah-ion telah dibawa ke dalam kamar dan diturunkan ke bawah kamar

yang mempunyai beberapa peringkat sambil gas-gas di naikkan ke atas.Di dalam setiap

peringkat di dalam kamar ini, asid-asid yang berlainan dari segi kepekatan

dihasilkan.Produk yang dihasilkan mempunyai 60% asid nitrik.

Diantara kegunaan Asid Nitrik ini pula ialah Ujian kolorimeter bagi mengesan

perbezaan heroin dan morphine, kegunaan tambahan dalam kaji logam dan

penulenan kerana ia bertindak balas dengan kebanyakan logam, dan dalam sintesis

organik, agen pengoksidaan yang kuat , Bahan letupan seperti trinitrotoluene (TNT)dan

cyclotrimethylenetrinitramine (RDX), Digunakan dalam penulenan emas, perak,

platinum dan sebagainya, Asid nitrik (kepekatan 0.5% - 2.0%) digunakan sebagai

sebatian bagi mengesan logam dalam larutan dan pembuatan baja.