Fosgen | Reaksi Kimia, Pembuatan, Sifat Fisika, Bahaya, Manfaat

 

Fosgen (phosgene) adalah senyawa anorganik yang mempunyai rumus kimia COCl2 dan massa molekul relatif (Mr) 98,92.

Molekul fosgen berbentuk planar,

dengan sudut ikatan

* Cl—C—Cl = 117

dan panjang ikatan:

* C—Cl = 1.68 Å

* C=O = 1.28 Å

Fosgen sering disebut juga:

- karbonil klorida (carbonyl chloride)

- karbon oksiklorida (carbon oxychloride)

- kloroformil klorida (chloroformyl chloride)

- karbonik diklorida (carbonic dichloride)

 

Fosgen dibuat pertama kali pada tahun 1812 dengan cara mereaksikan gas karbon monoksida dengan gas klor. Secara historis Fosgen digunakan sebagai gas militer dalam peperangan.

 

1. Manfaat atau Penggunaan

Saat ini, digunakan secara ekstensif untuk membuat poliuretan. Polimer uretan ini digunakan untuk membuat polikarbonat dan kloroformat, yang nantinya digunakan untuk pembuatan pestisida dan obat-obatan.

 

2. Sifat Fisik

Sifat fisika fosgen sebagai berikut.

- gas tidak berwarna

- massa jenis atau kepadatan (density) 4,34 g/L.

-  lebih berat dari udara, kepadatan di udara 3,41 (udara = 1).

- mencair pada suhu 8,3 °C.

- massa jenis cairan 1,432 g/mL

-membeku pada suhu –118 °C.

- sedikit larut dalam air dengan dekomposisi lambat.

- teurai dalam alkohol dan asam.

- larut dalam benzena, toluene, dan asam asetat.

- suhu kritis 182 °C.

- tekanan kritis 56,04 atm.

- volume kritis 190 cm³/mol.

 

3. Produksi atau Persiapan

Fosgen merupakan gas yang sangat beracun. Oleh sebab itu, semua tindakan pencegahan keselamatan harus diikuti selama pembuatan dan penanganannya.

Produk yang telah diperoleh, disimpan dan dikirim dalam silinder baja bebas bocor, jika tidak ada air (atau uap air).

 

Cara 1

Fosgen dibuat dengan cara mereaksikan karbon monoksida dan klorin.

CO + Cl2 → COCl2

 

Untuk memperoleh fosgen dengan kemurnian tinggi, maka bahan awal yang digunakan harus benar-benar murni dan bebas dari kelembaban.

Klorin dan karbon monoksida dalam jumlah ekuimolar dicampur dalam reaktor dengan adanya katalis, arang aktif. Reaksi pembuatan ini berlangsung eksotermik. Oleh sebab itu, penukar panas digunakan untuk menghilangkan panas berlebih. Jika tidak digunakan penukar panas, maka produk (dalam hal ini fosgen) dapat terurai kembali menjadi karbon monoksida dan klorin. Gas produk dimasukkan ke dalam kondensor dimana fosgen dikumpulkan dalam bentuk cair.

Campuran gas yang mengandung fosgen yang tidak terkondensasi dilewatkan melalui larutan soda api, guna menghilangkan atau menghancurkan fosgen yang tidak terkondensasi.

 

Cara 2

Fosgen juga dapat diperoleh dengan cara mereaksikan nikel tetrakarbonil dengan gas klor.

Ni(CO)4 + 4Cl2 → 4COCl2 + NiCl2

 

4. Reaksi Kimia atau Sifat Kimia

a. Pemanasan

Fosgen terurai ketika dilakukan pemanasan pada suhu 300 °C, membentuk klorin dan karbon monoksida.

COCl2 → Cl2 + CO

 

b. Reaksi dengan air

Fosgen mudah bereaksi dengan air pada suhu biasa membentuk hidrogen klorida dan karbon dioksida.

COCl2 + H2O → 2HCl + CO2

 

c. Reaksi dengan oksida/sulfida logam

Oksida logam dapat menguraikan fosgen pada suhu tinggi, membentuk klorida dan karbon dioksida.

COCl2 + CdO → CdCl2 + CO2

COCl2 + Fe2O3 → 2FeCl3 + 3CO2

Dekomposisi serupa akan terjadi ketika fosgen dipanaskan dengan logam sulfida. Produk yang terbentuk biasanya berupa klorida logam dan karbonil sulfida.

COCl2 + ZnS → ZnCl2 + COS

 

d. Reaksi dengan urea

Reaksi dengan amonia menghasilkan urea:

COCl2 + 4NH3 → NH2CONH2 + 2NH4Cl

 

e. Reaksi dengan alkohol

Reaksi antara gas fosgen dengan alkohol dapat menghasilkan dua jenis produk yang berbeda yakni dialkil karbonat dan alkil kloroformat.

COCl2 + 2CH3CH2OH → CH3CH2OC (O)) CH2CH3 + 2HCl

ROH + COCl2 → ROCOCl + HCl

C6H5CH2OH + COCl2 → C6H5CH2OCOCl + HCl

 

5. Toksisitas

Gas fosgen sangat beracun, karena efeknya tidak dapat langsung dikenali. Gejala awalnya ringan. Kematian dapat terjadi akibat penyumbatan paru-paru atau pneumonia yang parah setelah beberapa jam terpapar.

Toksisitas yang terjadi disebabkan oleh pembentukan HCl dari reaksinya dengan air. Gejalanya adalah: 

- batuk

- tenggorokan terasa panas

- tersedak

- nyeri di dada

- muntah

- sesak napas

- sianosis

Menghirup gas ini dengan konsentrasi 100 ppm di udara selama 30 menit dapat berakibat fatal bagi manusia.

 

SUMBER RUJUKAN

Pradyot Patnaik, Ph.D. 2001. Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill. ISBN 0-07-049439-8.