Pembuatan Asam Sulfat

Asam sulfat banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, misalnya sebagai pupuk amonium sulfat, larutan dalam aki (air aki), sebagai bahan campuran dalam deterjen, cat, zat warna, fiber, plastik, untuk proses pemurnian minyak tanah, dan pada industri baja digunakan untuk menghilangkan karat besi sebelum baja dilapisi timah atau seng. 

Dalam industri, asam sulfat diproduksi menggunakan proses kontak. 

Ringkasan singkat Proses Kontak

# membuat belerang dioksida;

# Mengubah belerang dioksida menjadi sulfur trioksida (reaksi berlangsung secara reversibel);

# Mengubah sulfur trioksida menjadi asam sulfat pekat.

Gambar Diagram pembuatan asam sulfat menggunakan proses kontak. (Sumber gambar www.mogckchem.weebly.com) 

Proses kontak diawali dengan membakar belerang menggunakan udara kering sehingga terbentuk belerang dioksida. 

Persamaan reaksinya:
S(s) + O2(g) → SO2(g)

Menurut Prinsip Le Chatelier, meningkatkan konsentrasi oksigen dalam campuran dapat menyebabkan posisi ekuilibrium (kesetimbangan) bergeser ke arah kanan. Karena oksigen berasal dari udara, maka cara ini adalah cara yang sangat murah untuk meningkatkan konversi sulfur dioksida menjadi sulfur trioksida.

Setelah itu, SO2 dan O2 dialirkan melalui katalis V2O3 (vabadium(V) oksida) pada suhu ±430 °C sehingga terbentuk SO3.

Persamaan reaksinya:

SO2(g) + O2(g) ↔ SO3(g)     ∆H= – 98kJ

Perlu diperhatikan bahwa dalam proses ini, katalis tidak berpengaruh sama sekali pada posisi ekuilibrium.

Menambahkan katalis tidak menghasilkan persentase sulfur trioksida (SO3) yang lebih besar dalam campuran kesetimbangan.

Satu-satunya fungsi katalis dalam proses ini adalah untuk mempercepat reaksi atau mempercepat tercapainya kesetimbangan.

Tanpa hadirnya katalis reaksi akan sangat lambat sehingga hampir tidak ada reaksi yang terjadi dalam waktu yang sangat lama. 

Katalis memastikan bahwa reaksi berlangsung cukup cepat untuk keseimbangan dinamis dan dibentuk dalam waktu yang sangat singkat.

Reaksi di atas (Reaksi pembentukan SO3) berlangsung secara eksoterm sehingga suhu cepat naik menjadi 600°C. 

Gas SO3 yang terbentuk dilewatkan melalui suatu penukar panas atau pendingin. Kemudian dilarutkan ke dalam asam sulfat pekat sehingga terbentuk asam sulfat berasap atau asam disulfat atau asam pirosulfat atau oleum.

Persamaan reaksi:

SO3(g) + H2SO4(l) ↔ H2S2O7(l)

Asam sulfat berasap yang diperoleh diencerkan dengan cara manambahkan aquades.

Persamaan reaksinya:

H2S2O7(l) + H2O(l) → 2H2SO4(l)

Konsentrasi maksimum asam sulfat yang dihasilkan melalui proses kontak adalah 98%.

Cara lain pembuatan asam sulfat adalah melalui proses kamar timbal. Namun proses kamar timbal telah ditinggalkan karena kurang menguntungkan.