Laporan Praktik Kerja Industri

Laporan Praktik Kerja Industri PT Sintas Kurama Perdana Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor

KATA PENGANTAR

Laporan Praktik Kerja Industri dengan judul Analisis Rutin di PT Sintas Kurama Perdana ini disusun atas dasar praktik yang telah dilaksanakan dari tanggal 11 Januari sampai dengan 01 April 2010 di laboratorium PT Sintas Kurama Perdana sebagai persyaratan untuk mengikuti ujian akhir semester VIII di Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor. Laporan Praktik Kerja Industri ini berisi uraian mengenai PT Sintas Kurama Perdana (PT SKP) baik sejarah, struktur organisasi, serta fungsi organisasi, dan juga mengenai kegiatan di laboratorium pabrik baik sintesis serta analisis komoditas bahan baku dan produk. Puji dan Syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat melaksanakan Praktik Kerja Industri serta menyelesaikan Laporan Praktik Kerja Industri dengan judul Analisis Rutin di PT Sintas Kurama Perdana tepat pada waktunya. Terwujudnya laporan ini juga tiada lain berkat bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penyusun mengucapkan terima kasih kepada: 1. Kedua orang tua tercinta beserta seluruh keluarga atas doa serta segala dukungan baik moral maupun material

i


2. 3.

Dra. Hadiati Agustine, selaku Kepala Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor Dra. Nenny Hendrawati, selaku guru pembimbing kerja praktik di Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor yang telah memberikan banyak bantuan dan bimbingan

4. 5.

Ir. Zulkarnain Tje Mat, MM , selaku Direktur Utama PT Sintas Kurama Perdana Ana Herdiana, selaku pembimbing kerja praktik di PT SKP yang telah bersedia memberikan banyak bantuan dan bimbingan

6.

Bapak Aef Syaiful. R, Bapak Mujiana, Kak Yufriandi, selaku staf Laboratorium di PT Sintas Kurama Perdana

7.

Staf dan karyawan PT Sintas Kurama Perdana Cikampek, Bapak Ir. Dena, Bapak H.Widada, Bapak Didin, Bapak Ade, Bapak Carda, Bapak Idang, Bapak Endang, Bapak Herman Tito, Bapak Eko Y, Bapak Eko R, Bapak Apep, Bapak Dedi, Bapak Novi, serta bapak-bapak yang tidak dapat disebutkan satu per satu.

8.

Teman seperjuangan selama prakerin: Linda (SMK Tri Mitra), Kak Maya (UNPAD), Kak Eric (ITB), Lina dan Cucu (SMKN 1 Jatisari), Kak Evi, Kak Santa, Kak Alfian, Kak Ari (UNDIP)

9.

Seluruh teman-teman Plasma dan Angstrom Heroes 52 Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor

ii


10. Pihak-pihak yang tidak dapat penyusun sebutkan satu per satu yang telah memberikan bantuan baik materil maupun moril selama pelaksanaan kerja praktik dan penyelesaian laporan ini Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini masih jauh dari sempurna dikarenakan keterbatasan kemampuan dan pengetahuan. Untuk itu, penyusun mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi perbaikan di masa mendatang. Akhir kata penyusun berharap laporan ini dapat memberikan sumbangan informasi bagi perkembangan ilmu teknologi dan pengetahuan serta bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkan.

Bogor, April 2010

Penyusun

iii


DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ................................................................................................... i DAFTAR ISI ................................................................................................................ iv DAFTAR GAMBAR .................................................................................................. vii DAFTAR TABEL ...................................................................................................... viiiA. B. C. D. E. Latar Belakang............................................................................................................... 1 Tujuan Praktik Kerja Industri......................................................................................... 2 Tujuan Penulisan Laporan Kerja Industri ...................................................................... 4 Waktu dan Tempat Pelaksanaan .................................................................................. 4 Sistematika Penulisan Laporan ..................................................................................... 5

BAB II TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN ............................................................ 7A. B. 1. 2. 3. C. 1. 2. Sejarah Perusahaan ...................................................................................................... 7 Manajemen Karyawan ................................................................................................ 10 Struktur Organisasi ................................................................................................. 10 Sistem Tenaga Kerja ................................................................................................ 15 Manajemen Perusahaan ......................................................................................... 19 Lokasi dan Tata Letak .................................................................................................. 19 Lokasi Pabrik ........................................................................................................... 19 Tata Letak Pabrik..................................................................................................... 22

BAB III TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................... 25A. 1. 2. B. 1. Bahan Baku ................................................................................................................. 25 Karbon Monoksida .................................................................................................. 25 Air ............................................................................................................................ 29 Bahan Penolong .......................................................................................................... 32 Kalium Metoksida ................................................................................................... 32

iv


2. C. 1. 2. D. 1. 2. 3. E. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Metanol................................................................................................................... 34 Produk ......................................................................................................................... 36 Produk Antara (Metil Format) ................................................................................ 36 Produk Akhir (Asam Formiat).................................................................................. 37 Prinsip Alat .................................................................................................................. 44 Spektrofotometer ................................................................................................... 44 Titrasi Karl Fischer ................................................................................................... 49 Gas Chromatography atau Kromatografi Gas ......................................................... 54 Proses Sintesis............................................................................................................. 63 Sintesis Metil Format .............................................................................................. 63 Pemisahan Metil Format......................................................................................... 67 Penyisihan Garam Katalis........................................................................................ 68 Penyimpanan Sementara Metil Format dan Premixing Hidrolisa .......................... 69 Hidrolisa Metil Format ............................................................................................ 70 Kolom Asam Formiat Pertama (Kolom Pemisahan Asam) ...................................... 71 Kolom Daur Ulang ................................................................................................... 72 Kolom Asam Formiat Kedua (Kolom Pemekatan Asam Pertama) .......................... 73 Kolom Asam Formiat Ketiga (Kolom Pemekatan Asam Kedua) .............................. 73 Pengemasan ........................................................................................................ 75

BAB IV ANALISIS .................................................................................................... 77A. B. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Parameter Uji .............................................................................................................. 77 Metode Analisis .......................................................................................................... 80 Analisis Kadar Asam Formiat .................................................................................. 80 Analisis Kadar Katalis KOCH3 ................................................................................... 81 Analisis Kadar Asam Formiat dalam Sampel yang Mengandung Metil Format ...... 82 Analisis Kadar Air Metoda Titrasi Karl-Fischer ........................................................ 83 Analisis Kadar Metil Format dan Metanol .............................................................. 85 Analisis Kadar Total Solid ........................................................................................ 87

v


7. 8.

Analisis Kadar HCl dalam gas CO............................................................................. 88 Analisis Kadar Cl Metoda Spektrofotometri ........................................................... 90

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................................... 92A. B. Hasil............................................................................................................................. 92 Pembahasan................................................................................................................ 93

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................... 975.1 Kesimpulan.................................................................................................................... 97 5.2 Saran ............................................................................................................................. 97

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................. ix LAMPIRAN .................................................................................................................. x

vi


DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Struktur Organisasi PT Sintas Kurama Perdana ........................................ 14 Gambar 2 Skema Lokasi Pabrik PT Sintas Kurama Perdana ..................................... 21 Gambar 3 Tata Letak Pabrik Asam Formiat PT Sintas Kurama Perdana ................... 23 Gambar 4 Tata Letak Sistem Pemroses dalam Pabrik Asam Formiat PT Sintas Kurama Perdana .......................................................................................................... 24 Gambar 5 (a) Struktur Asam Formiat (b) Ikatan Hidrogen Asam Formiat ................ 40 Gambar 6 Kurva Hubungan Absorbansi dengan Konsentrasi .................................... 45 Gambar 7 Jalannya Cahaya dalam Larutan................................................................. 46 Gambar 8 Prinsip Peralatan pada Sistem Sinar Tunggal ............................................ 47 Gambar 9 Skema Spektrofotometer Single Beam ....................................................... 48 Gambar 10 Skema Spektrofotometer Double Beam ................................................... 49 Gambar 11 Skema Cara Kerja Karl Fischer ............................................................... 54 Gambar 12 Kromatogram ........................................................................................... 57 Gambar 13 Bagan Kromatografi Gas.......................................................................... 60

vii


DAFTAR TABEL

Tabel 1 Susunan Pemegang Saham PT Sintas Kurama Perdana tahun 2008 ............... 9 Tabel 2 Jam Kerja Karyawan Shift PT Sintas Kurama Perdana ................................. 15 Tabel 3 Jadwal Kerja Karyawan Reguler PT Sintas Kurama Perdana ....................... 15 Tabel 4 Komposisi Karyawan menurut Jabatan ......................................................... 16 Tabel 5 Komposisi Karyawan menurut Latar Belakang Pendidikan .......................... 17 Tabel 6 Keterangan Gambar 2 .................................................................................... 22 Tabel 7 Sifat Fisika dan Kimia Karbon Monoksida ................................................... 26 Tabel 8 Komposisi Gas Karbon Monoksida dari COSORB ....................................... 28 Tabel 9 Komposisi Gas Karbon Monoksida yang Masuk Reaktor............................. 29 Tabel 10 Sifat Fisika dan Kimia Air ........................................................................... 31 Tabel 11 Sifat Fisika dan Kimia Kalium Metoksida................................................... 33 Tabel 12 Sifat Fisika dan Kimia Metanol ................................................................... 35 Tabel 13 Sifat Fisika dan Kimia Metil Format ........................................................... 36 Tabel 14 Sifat Fisika Asam Formiat ........................................................................... 39 Tabel 15 Spesifikasi Asam Formiat PT Sintas Kurama Perdana ................................ 77 Tabel 16 Variabel Analisis dan Metode ...................................................................... 79 Tabel 17 Spesifikasi Cooling Water ........................................................................... 80

viii

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Dewasa ini, perkembangan ilmu teknologi semakin berkembang. Hal ini memicu pembangunan industri yang semakin banyak dan luas terutama di Indonesia. Sehingga kebutuhan akan sumber daya baik sumber daya alam maupun sumber daya manusia semakin tinggi. Sumber daya manusia yang dibutuhkan tentunya yang berkualitas dan professional. Karena di dalam industri, manusia berperan sebagai pelaksana (operator) ataupun pengawas lapangan (supervisor) dan semua peran itu akan mempengaruhi kelancaran proses produksi. Sebagai tenaga kerja, manusai dituntut untuk memiliki kecakapan dalam berbagai hal antara lain pengetahuan umum (dasar), keahlian, kemampuan dasar nalar (analisis dan sintesis), manajemen industri, maupu kepemimpinan (leadership). Berbagai kecakapan ini dapat dicapai melalui lembaga-lembaga pendidikan baik formal maupun non-formal. Oleh karenpa itu, lembaga pendidikan yang berfungsi melahirkan tenaga ahli di bidangnya sangat penting peranannya. Lembaga tersebut harus memberikan sarana dan prasarana yang menunjang pendidikan itu sendiri. Tidak hanya itu, kurikulum yang ada harus kondusif terhadap kebutuhan industri. Agar didapat tenaga kerja yang professional dengan keahlian yang berkualitas.

1


Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor (SMAKBo) merupakan salah satu lembaga pendidkan formal dalam bidang analisis kimia. SMAKBo sebagai salah satu unit pendidikan yang bernaung dibawah pembinaan Departemen Perindustrian

Republik Indonesia, bertugas menyelenggarakan pendidikan untuk menghasilkan tenaga menengah yang terampil khususnya dibidang kimia analisis. Kurikulum yang diterapkan SMAKBo mewajibkan siswa-siswinya untuk melaksanakan Praktik Kerja Industri (Prakerin) di industri-industri pada semester VIII. Tujuannya adalah menyiapkan tamatan untuk menjadi tenaga kerja tingkat menengah dalam bidang teknisi pengelola laboratorium, pengatur dan pelaksana analisis kimia. Sehingga diharapkan kelak jika siswa-siswi terjun ke masyarakat sesuai dengan bidang studinya tidak lagi menemui kesulitan yang sifatnya mendasar. Selain itu tujuan Prakerin pada pokoknya adalah mengembangkan dan memantapkan pengetahuan yang didapat selama mengikuti program tersebut.

B. Tujuan Praktik Kerja Industri Adapun tujuan Praktik Kerja industri antara lain : 1. Menerapkan teori dan praktik yang telah diperoleh selama pendidikan di sekolah ke lingkungan industri 2. Meningkatkan, memperluas dan memantapkan keterampilan serta

kemampuan sebagai bekal untuk terjun ke masyarakat.

2


3. Menambah pengetahuan tentang ruang lingkup dunia industri. 4. Menumbuhkan, memperluas dan memantapkan sikap profesional yang diperlukan siswa untuk memasuki lapangan pekerjaan yang sesuai dengan bidangnya. 5. Memupuk dan meningkatkan kedisiplinan, rasa percaya diri serta sikap sebagai bekal untuk memasuki kehidupan masyarakat dan setelah terjun langsung dalam lapangan pekerjaan. 6. Meningkatkan dan memperluas penyerapan teknologi baru dari lapangan kerja ke sekolah atau sebaliknya. 7. Memperoleh masukan dan umpan balik guna memperbaiki dan

mengembangkan kesesuaian pendidikan kejuruan. 8. Memberikan kesempatan pada siswa untuk beradaptasi dengan dunia industri sebenarnya. 9. Meningkatkan pengetahuan siswa dalam hal penggunaan instrument kimia analisis yang lebih modern, dibandingkan dengan fasilitas yang tersedia di sekolah. 10. Memperkenalkan fungsi dan tugas seorang analis kimia (sebutan bagi lulusan Sekolah Menengah Analis Kimia) kepada lembaga-lembaga penelitian dan perusahaan industri di tempat pelaksanaan Prakerin (sebagai konsumen tenaga analis kimia).

3


C. Tujuan Penulisan Laporan Kerja Industri Laporan Praktik Kerja Industri merupakan dokumen dan bukti tanggung jawab yang harus dilakukan oleh seluruh siswa setelah menyelesaikan kegiatan prakerin. Laporan ini berisi tentang kegiatan yang dilakukan selama kegiatan prakerin di perusahaan/balai/instansi tersebut. Adapun tujuan dari pembuatan laporan tersebut adalah: 1. 2. Memenuhi kewajiban untuk menyelesaikan tugas akhir sekolah. Memantapkan dan menerapkan pelajaran dari sekolah di institusi tempat prakerin. 3. 4. Mencari alternatif pemecahan masalah secara baik dan tepat. Menambah ilmu pengetahuan di bidang analis kimia dalam penerapannya di industri. 5. Menambah perbendaharaan perpustakaan sekolah dan perusahaan atau institusi lain dan pihak yang membutuhkan.

D. Waktu dan Tempat Pelaksanaan Kegiatan Praktik Kerja Industri ini dilaksanakan pada semester VIII selama 3 bulan dari tanggal 11 Januari 2010 hingga 01 April 2010 di PT Sintas Kurama Perdana.

4


E. Sistematika Penulisan Laporan Sistematika penulisan laporan mengacu pada standar laporan yang telah ditetapkan oleh SMAK Bogor. Adapun sistematika laporan ini disusun sebagai barikut: 1. Bagian Pertama I. Lembar Judul

II. Lembar Persetujuan dan Pengesahan III. Kata Pengantar 2. Bagian kedua I. Pendahuluan a. Latar Belakang Prakerin b. Tujuan Prakerin c. Waktu dan Tempat Pelaksanaan d. Sistematika Penulisan II. Tinjauan Umum Perusahaan a. Sejarah dan Perkembangan PT. Sintas Kurama Perdana Cikampek b. Manajemen Karyawan c. Lokasi dan Tata Letak

5


III. Tinjauan Khusus a. Bahan Baku b. Bahan Penolong c. Produk d. Alat Instrument e. Proses Sintesis IV. Metode Analisis a. Parameter Uji b. Metode Analisis V. Data dan Pembahasan VI. Pengolahan Limbah 3. Bagian Ketiga I. II. Lampiran Simpulan dan Saran Daftar Pustaka

6


BAB II TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN

A. Sejarah Perusahaan PT Sintas Kurama Perdana merupakan salah satu anak perusahaan PT Pupuk Kujang yang bergerak dalam bidang industri asam formiat. Perusahaan ini merupakan hasil kerjasama antara PT Pupuk Kujang dengan PT Saturama Wicaksana. Pabrik asam formiat ini didirikan pada tanggal 28 Januari 1986 dengan nama awal PT Formic Acid Indonesia Pratama atas persetujuan Menteri Perindustrian dan Menteri Keuangan yang ditandatangani di hadapan Notaris Soeleman Ardjasasmita, SH dengan akte No. 66, 28 Januari 1986. Selanjutnya, pada tanggal 28 Oktober 1986 namanya diubah menjadi PT Sintas Kurama Perdana. Nama Sintas diambil dari kata sintesa asam formiat, sedangkan kata Kurama berasal dari gabungan nama Kujang dan Saturama, dan kata Perdana digunakan karena perusahaan ini merupakan pabrik asam formiat yang pertama di Indonesia. Pada tanggal 19 November 1988, PT Sintas Kurama Perdana diresmikan oleh Presiden Soeharto. Tujuan didirikannya PT Sintas Kurama Perdana adalah sebagai berikut : 1. Melaksanakan kebijakan pemerintah dalam upaya diversifikasi bidang industri khususnya industri kimia dasar, serta untuk memenuhi kebutuhan asam formiat di dalam negeri yang semakin meningkat

7


2. Meningkatkan pendapatan ekspor non-migas dan meningkatkan devisa negara 3. Menciptakan lapangan pekerjaan tambahan Adapun visi dari perusahaan ini adalah menjadi perusahaan yang efisien, kompetitif dan menguasai pasar dalam negeri, serta berupaya terus meningkatkan nilai perusahaan, seperti integritas, profesional, kejujuran, konsisten, dan

kepemimpinan. Perusahaan ini juga didirikan dengan misi sebagai berikut: 1. Mendukung industri dalam negeri dan mengurangi ketergantungan pada produk impor. 2. Memelihara keselamatan dan kesehatan lingkungan. 3. Memaksimalkan nilai tambah bagi para pemegang saham, pelanggan, pekerja dan pemangku kepentingan. Seluruh kegiatan proyek pembangunan asam formiat mulai dari engineering, procurement, konstruksi sampai dengan commissioning atau start-up dikelola secara mandiri. Seluruh kegiatan pembangunan tersebut dapat diselesaikan selama 1 tahun 8 bulan. Teknologi proses pembuatan asam formiat tersebut dibeli dari lisensi proses Kemira O. Y. yang berasal dari negara Finlandia. Anggaran biaya investasi (tahun 1986) untuk pelaksanaan pembangunan proyek adalah sebesar 39 milyar rupiah yang sumber dananya berasal dari :

8


Modal saham (45%) Pinjaman Bapindo (55%) Kredit investasi Bapindo Kredit modal kerja Bapindo Total

= Rp 17,500 milyar

= Rp 20,730 milyar = Rp 0,779 milyar = Rp 39,009 milyar

Berdasarkan kesepakatan antara PT Pupuk Kujang dan PT Saturama Wicaksana, kepemilikan saham PT Sintas Kurama Perdana melibatkan investor swasta nasional dan asing. Sejak tahun 2008, susunan pemegang saham PT Sintas Kurama Perdana ditampilkan pada Tabel 1 berikut.Pemegang Saham 1. PT Pupuk Kujang 2. PT Saturama Wicaksana 3. PT Fadjarpurnama Pratama Inti 4. Dana Pensiun Bank Mandiri 5. PT Harner : 40,70 % : 8,14 % : 16,28 % : 8,14 % : 8,14 %

6. Aset Management Group Mandiri : 18,60 % Jumlah : 100 %

Tabel 1 Susunan Pemegang Saham PT Sintas Kurama Perdana tahun 2008

9


B. Manajemen Karyawan 1. Struktur Organisasi Struktur organisasi yang diterapkan pada PT Sintas Kurama Perdana adalah struktur organisasi garis. Pada struktur organisasi garis setiap bagian-bagian utama dipimpin langsung oleh jajaran direksi yang terdiri dari satu orang Direktur Utama dan satu orang Direktur Komersil. Pembagian tugas dan wewenang diberikan secara vertical sesuai dengan jenjang struktur organisasi yang ada. Susunan pengurus terakhir PT Sintas Kurama Perdana sesuai hasil Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) Tahunan : Komisaris utama Komisaris : Ir. Agus G. Kartasasmita : Ir. Supodo D. S. , MM Amir Djalil Ir. Suhardi Rachman Ny. Roosleiny Haryomo Drs. Djaman Sumadidjaja. MBA Pembagian struktur organisasi PT Sintas Kurama Perdana adalah sebagai berikut: a. Pimpinan (direksi), terdiri dari : - Direktur Utama : Ir. Zulkarnain The Mat, MM.

10


- Direktur Komersil

: Drs. Iliana, MM.

Direksi memiliki wewenang dan tanggung jawab tertinggi dalam struktur organisasi PT Sintas Kurama Perdana. Direksi berwenang dan bertanggung jawab terhadap kelangsungan hidup perusahaan dan pemeliharaan karyawan. Direktur Utama dibantu oleh staf direksi dan departemen teknik dan produksi. Selain itu juga terdapat satuan pengawasan intern serta bagian personalia dan umum yang menunjang kinerja Direktur Utama. Direktur Komersil dibantu oleh departemen pemasaran dan ditunjang oleh bagian akuntansi, keuangan, dan pengadaan. Berdasarkan RUPS, direksi memiliki masa jabatan selama lima tahun. b. Pembantu pimpinan Pembantu pimpinan bertugas membantu pimpinan dalam bidang operasional pabrik. Pembantu pimpinan terdiri dari Kepala Bagian Teknik dan Produksi, staf direksi, dan Kepala Departemen Pemasaran. c. Bagian Operasional Bagian operasional bertugas menjaga kelancaran operasi dan kondisi optimum dalam proses produksi dan terbagi menjadi : Bagian operasi, mencakup empat kelompok seksi shift operasi. Bagian pemeliharaan, mencakup seksi mekanik dan perlengkapan, seksi listrik dan instrumentasi, dan seksi jasa teknik.

11


Bagian inspeksi dan perencanaan, mencakup seksi perencanaan teknik, seksi inspeksi teknik, dan seksi pengawasan proses. Bagian pergudangan, mencakup seksi gudang spare part dan seksi gudang produk. d. Unsur penunjang Unsur ini merupakan penunjang bagi kelancaran operasional dan produksi di dalam pabrik. Unsur penunjang terdiri dari beberapa bagian, diantaranya adalah sebagai berikut : - Bagian personalia dan umum, yang mencakup seksi personalia dan seksi umum. - Bagian akuntansi, yang mencakup seksi akuntansi biaya dan seksi akuntansi umum. - Bagian pengadaan, yang mencakup seksi pembelian dan seksi administrasi dan kontrol. - Bagian keuangan, yang mencakup seksi perbendaharaan dan seksi anggaran. - Bagian pemasaran, yang mencakup seksi promosi dan pengembang, serta seksi pelayanan konsumen. - Bagian penjualan dan distribusi, yang mencakup seksi distribusi dan seksi administrasi penjualan.

12


e. Satuan pengawasan intern yang terdiri dari seksi pengawasan keuangan dan seksi pengawasan operasional. Struktur organisasi PT Sintas Kurama Perdana dapat dilihat pada Gambar 1.

13


DIREKSI DIREKTUR UTAMA DIREKTUR KOMERSIL

DEPARTEMEN TEKNIK & PRODUKSI

STAFF DIREKSI

DEPARTEMEN PEMASARAN

BAGIAN OPERASI

BAGIAN INSPEKSI & PERENCANAAN

BAGIAN PEMELIHARAAN

BAGIAN PERGUDANGAN

SATUAN PENGAWASAN INTERN

BAGIAN PERSONALIA & UMUM

BAGIAN AKUNTANSI

BAGIAN PENGADAAN

BAGIAN KEUANGAN

BAGIAN PENJUALAN & DISTRIBUSI

BAGIAN MARKETING SERVICE

SEKSI PPM

SEKSI KESELAMATAN KERJA

SEKSI SHIFT A

SEKSI PENGAWASAN PROSES

SEKSI GENERAL SERVICE

SEKSI GUDANG SPARE PART

SEKSI PENGAWASAN KEUANGAN

SEKSI UMUM

SEKSI AKUNTAN BIAYA

SEKSI ADMINISTRASI & KONTROL

SEKSI PER BENDAHARAAN

SEKSI DISTRIBUSI

SEKSI PROMOSI & PE NGEMBANGAN

SEKSI SHIFT B

SEKSI INSPEKSI TEKNIK

SEKSI INSTRUMEN & LISTRIK

SEKSI GUDANG PRODUK

SEKSI PENGAWASAN OPERASIONAL

SEKSI PERSONALIA

SEKSI AKUNTAN UMUM

SEKSI PEMBELIAN

SEKSI ANGGARAN

SEKSI ADMINISTRASI PENJUALAN

SEKSI COSTUMER SERVICE

SEKSI SHIFT C

SEKSI PERENCANAAN TEKNIK

SEKSI MEKANIK & PIPING

SEKSI SHIFT D

Gambar 1 Struktur Organisasi PT Sintas Kurama Perdana

14


2. Sistem Tenaga Kerja Karyawan di PT Sintas Kurama Perdana terdiri karyawan reguler dan karyawan shift. Karyawan pabrik / shift ialah karyawan yang bekerja di bagian operasi pabrik dan keamanan. Sedangkan karyawan reguler ialah karyawan yang bekerja pada bagian lain. Karyawan shift terbagi ke dalam empat kelompok shift. Tiap shift terdiri dari dua orang operator panel, satu orang laboran, tiga orang operator lapangan, satu orang sopir, satu orang satpam serta dua orang bagian instrumentasi dan pemeliharaan. Pembagian jam kerja karyawan shift PT Sintas Kurama Perdana disajikan pada tabel 2. Sedangkan jadwal kerja karyawan reguler ditampilkan pada tabel 3.Shift 1 2 3 Jam Kerja 07.00-15.00 15.00-23.00 23.00-07.00

Tabel 2 Jam Kerja Karyawan Shift PT Sintas Kurama Perdana

Hari Senin-Kamis Jumat

Jam Kerja 07.00-16.00 07.00-16.30

Istirahat 11.30-12.30 11.30-13.00

Tabel 3 Jadwal Kerja Karyawan Reguler PT Sintas Kurama Perdana

Seluruh karyawan baru harus menjalani masa percobaan selama tiga bulan. Setelah lulus masa percobaan, statusnya berubah menjadi karyawan honorer

15


minimal satu tahun. Berdasarkan pertimbangan atasan yang bersangkutan, statusnya dapat diangkat menjadi karyawan tetap. Setiap karyawan wajib mentaati peraturan, tata tertib, dan disiplin kerja yang dibuat oleh perusahaan. Karyawan yang tidak mentaati peraturan perusahaan akan memperoleh sanksi berupa surat peringatan A yang berlaku untuk jangka waktu tiga bulan. Surat peringatan B berlaku untuk jangka waktu enam bulan, sedangkan surat peringatan C berlaku untuk jangka waktu sati tahun. Selain itu, juga terdapat sanksi tambahan berupa skorsing, pemotongan gaji, penundaan kenaikan pangkat, penurunan jabatan, dan pemutusan hubungan kerja. Pemberian sanksi bergantung pada pelanggaran yang dilakukan oleh karyawan yang bersangkutan.Jabatan Direksi Pimpinan Teknik Produksi Pimpinan Pemasaran Kepala Bagian Staf setingkat (staf madya II) Kepala Seksi Staf setingkat (staf muda II) Pelaksana I, II, dan III Total Jumlah 2 orang 1 orang 1 orang 11 orang 7 orang 15 orang 10 orang 60 orang 107 orang

Tabel 4 Komposisi Karyawan menurut Jabatan

16


Latar Belakang Pendidikan Universitas - Teknik - Non teknik Sarjana Muda - Teknik - Non teknik SMU SLTP SD Total

Jumlah 3 orang 5 orang

3 orang 4 orang 69 orang 20 orang 3 orang 107 orang

Tabel 5 Komposisi Karyawan menurut Latar Belakang Pendidikan

Besarnya gaji yang diterima bergantung pada jabatan dan lama kerja karyawan yang bersangkutan. Besarnya gaji pokok disesuaikan dengan Upah Minimum Regional (UMR) yang telah ditetapkan oleh pemerintah daerah. Selain gaji pokok, karyawan PT Sintas Kurama Perdana juga mendapatkan beberapa fasilitas yang dapat meningkatkan kesejahteraan karyawan. Fasilitas tersebut diantaranya adalah sebagai berikut : a. Tunjangan triwulan, tunjangan hari raya, tunjangan pengobatan dan perawatan, tunjangan shift, premi teladan, dan tambahan gaji untuk karyawan yang bekerja di luar kerjanya, tunjangan pendidikan pada bulan Juni. b. Karyawan beserta keluarganya diikutsertakan dalam program BNI Life untuk menjamin kesehatan karyawan dan keluarganya. Pemeriksaan kesehatan dan pengobatan karyawan dan keluarganya dibiayai oleh

17


perusahaan. Setiap satu tahun sekali diadakan pemeriksaan kesehatan secara rutin untuk para karyawan. c. Bantuan perumahan dan setiap bulannya para karyawan diberikan uang makan yang jumlahnya disesuaikan dengan keuntungan perusahaan. d. Bantuan uang duka yang diberikan kepada keluarga dari karyawan yang meninggal dunia. e. Sarana transportasi berupa kendaraan antar jemput dan kendaraan dinas. f. Dua stel pakaian, sepasang sepatu kerja (untuk karyawan administrasi), dan sepasang sepatu safety (untuk karyawan pabrik) setiap satu tahun sekali dan satu stel pakaian training beserta sepasang sepatu olahraga setiap dua tahun sekali. g. Cuti yang terdiri dari : Cuti tahunan yang diberikan selama dua belas hari kerja dalam setahun dengan uang cuti disesuaikan dengan kebijakan perusahaan. Cuti besar yang dapat diambil oleh karyawan yang telah bekerja selama enam tahun. Setiap karyawan tersebut berhak menerima cuti besar selama sebulan. Cuti massal yang diperoleh seluruh karyawan dengan uang cuti sebesar satu kali gaji dasar dan biasanya diberikan pada bulan Juni. Cuti badge yang diberikan setiap tahun sesuai dengan bulan yang tertera pada badge pegawai.

18


3. Manajemen Perusahaan Asam formiat hasil produksi PT Sintas Kurama Perdana dipasarkan untuk local dengan nama dagang Sintas 90 dan Sintas 94. Pada tahun 2002 perusahaan telah memperoleh sertifikat ISO 9001 : 2000 dari Sucofindo International Sertification Service (SISC). Sejak tahun 2006, PT Sintas Kurama Perdana mulai memasarkan produk asam formiat dengan konsentrasi 85 % untuk memenuhi permintaan konsumen. Besarnya jumlah produksi disesuaikan dengan pesanan konsumen. Sejak tahun 2003 pemasaran dalam negeri dilakukan dengan menunjuk dua distributor, yaitu : PT Fadjarpurnama Pratama Inti untuk segmen karet dan PT Interchem Plasagro Jaya untuk segmen industri. Konsumsi nyata di pasar dalam negeri diperkirakan berkisar 7000 ton per tahun. Pangsa pasar PT Sintas Kurama Perdana adalah 60-70% dari konsumsi nyata tersebut, sedangkan sisanya diisi oleh asam formiat impor produk BASF, Cina, dan Korea.

C. Lokasi dan Tata Letak 1. Lokasi Pabrik Pabrik asam formiat PT Sintas Kurama Perdana terletak di dalam kawasan industri PT Pupuk Kujang, yaitu di Jl. Jendral A. Yani no. 39, Kecamatan

19


Dawuan, Cikampek, Kabupaten Karawang, Jawa Barat. Lokasi pabrik ini terletak berdampingan dengan pabrik-pabrik berikut: - Bagian Utara - Bagian Timur - Bagian Selatan - Bagian Barat : PT Nichias Rockwool Indonesia : Jalan Raya Pupuk Kujang : PT Sud Chemie Catalyst : PT Pupuk Kujang

Pemilihan lokasi pabrik asam formiat PT Sintas Kurama Perdana didasarkan pada pertimbangan-pertimbangan sebagai berikut : a. Lokasi pabrik asam formiat dekat dengan sumber bahan baku, yaitu gas CO yang dihasilkan PT Pupuk Kujang. Hal ini dapat menekan biaya transportasi bahan baku sehingga dapat mengurangi biaya produksi. b. Lokasi pabrik asam formiat dekat dengan pemukiman penduduk sebagai sumber tenaga kerja sehingga memudahkan dalam pemenuhan tenaga kerja. c. Lokasi pabrik yang dekat dengan jalan utama Jakarta-Cikampek sangat memudahkan transportasi barang produksi dan mempercepat pemasaran.

20


Skema lokasi pabrik PT Sintas Kurama Perdana

ditampilkan pada Gambar 2.

Gambar 2 Skema Lokasi Pabrik PT Sintas Kurama Perdana

Keterangan skema lokasi pabrik PT Sintas Kurama Perdana dijelaskan tabel 6.No. 1 2 3 4 Nama Perusahaan PT Kuniseal Nusantara PT Nichias Rockwool Indonesia PT Sintas Kurama Perdana PT Kujang Sud Chemie Catalyst Produk Gasket Bahan Insulasi Asam formiat Katalis Negara Jepang Jepang Indonesia Jepang / USA /

21


Indonesia 5 6 7 PT Peroksida Indonesia Pratama PT Megayaku Kemasan Perdana PT Multi Nitrotama Kimia Hidrogen peroksida Jerrycan - Asam nitrat - Ammonium nitrat 8 9 10 11 12 13 14 15 PT Adhikemas Polaprima PT Kemas Corrupad Indonesia PT Humpuss Karbometil Selulosa PT Akzo Nobel Satindo PT Istaka Karya PT Leighton Contractor Ind. PTJaya MIX PT Wijaya Karya Lembaran plastik Karton Metil karboksilat Karbon disulfida Kontraktor Kontraktor Generate Ready Mix Campuran aspalTabel 6 Keterangan Gambar 2

Jepang/ Indonesia Indonesia Indonesia

Indonesia Indonesia Indonesia Belanda Indonesia Inggris Indonesia Indonesia

2. Tata Letak Pabrik Secara garis besar, tata letak pabrik asam formiat ini terdiri dari lima bagian utama, yaitu area metal format, area asam formiat, area utilitas dan pengolahan limbah, area pergudangan dan pengepakan produk, dan area kantor. Area metal format mencakup tempat berlangsungnya proses pembentukan dan pemurnian metal format. Area asam format meliputi tempat proses pembentukan, pemisahan, dan pemekatan asam formiat. Area utilitas dan pengolahan limbah berada di sebelah timur area asam formiat, pada area ini

22


terdapat menara pendingin (cooling tower), unit refrigerasi, unit pembangkit udara tekan, unit pemadam kebakaran, dan basin sebagai tempat penampung dan pengolahan limbah cair. Area pergudangan terletak di sebelah timur area utilitas dan pengolahan limbah, sedangkan area kantor terletak di sebelah utara area metal format. Skema tata letak pabrik asam formiat PT Sintas Kurama Perdana dapat dilihat pada Gambar 3. Skema tata letak sistem pemroses dalam pabrik asam formiat PT Sintas Kurama Perdana dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 3 Tata Letak Pabrik Asam Formiat PT Sintas Kurama Perdana

23


Gambar 4 Tata Letak Sistem Pemroses dalam Pabrik Asam Formiat PT Sintas Kurama Perdana

24


BAB III TINJAUAN PUSTAKA

A. Bahan Baku

1. Karbon Monoksida Karbon monoksida atau CO merupakan unsur utama pembuatan bahan bakar gas dan sintesis senyawa organik, antara lain alkohol, asam, dan hidrokarbon. Gas karbon monoksida pertama kali ditemukan di Lassone pada tahun 1776, kemudian ditemukan dalam keadaan bebas oleh Priestley pada tahun 1796. Pada tahun 1801, Clement dan Desormes untuk pertama kali menemukan komposisi gas karbon monoksida. a. Sifat Fisika dan Kimia Karbon monoksida merupakan gas beracun yang tidak berwarna dan tidak berbau, sedikit larut dalam air, tetapi larut dalam etanol dan benzena. Gas karbon monoksida mudah terbakar, oksida netral yang terbakar di udara menghasilkan karbondioksida. Sifat fisik dan kimia karbon monoksida disajikan pada tabel 7.

25


Sifat Fisik Rumus kimia Berat molekul (gram/mol) Wujud

Nilai/Keterangan CO 28,01 gas tidak berwarna, tidak berbau, beracun, dan mudah terbakar

Densitas (0C, 1 atm) specific gravity cairan specific gravity gas Titik didih Titik leleh temperatur kritik tekanan kritik titik tripel Panas penguapan (Hvap) panas pembentukan (Hf) panas pembakaran(Hc) Automatic ignition temperature Kelarutan dalam air Reaktivitas

1,25 g/L 0.814 0.968 -192 C -207 C -138.7 C 34.6 atm 115.3 + 0.5 (68.09 + 0.5) mmHg (K) 1443.6 kal/mol 26620 kal/mol 67636.1 kal/mol 609oC 35 cm3/dm3 Membentuk campuran eksplosif dengan udara bebas

Tabel 7 Sifat Fisika dan Kimia Karbon Monoksida

CO diserap oleh darah kemudian membentuk senyawa kompleks dengan hemoglobin (karbonilhemoglobin) yang dapat mengurangi kapasitas darah

26


untuk menyerap dan membawa oksigen ke dalam jaringan tubuh. Afinitas hemoglobin terhadap karbon monoksida 300 kali lebih cepat dari oksigen. Karena itu untuk pencegahan keracunan CO, perlu digunakan

penutup/pelindung, terutama yang menyediakan udara segar dari luar. Gejala-gejala yang ditimbulkan karena keracunan CO konsentrasi rendah adalah sakit kepala dan pusing-pusing, keracunan CO konsentrasi tinggi menyebabkan mual dan muntah, pada konsentrasi yang amat tinggi menyebabkan kehilangan kesadaran yang mengakibatkan kematian gejala awal. b. Sumber Aliran gas karbon monoksida diperoleh dari unit Cosorb PT Pupuk Kujang yang dialirkan pada tekanan 19 bar. Pada unit Cosorb di PT Pupuk Kujang, gas karbon monoksida melalui proses pemurnian terlebih dahulu sebelum dialirkan menuju pabrik asam formiat PT Sintas Kurama Perdana. Proses pemurnian tersebut melarutkan gas karbonmonoksida di dalam suatu pelarut yang disebut Cosorb solvent. Pelarut ini dapat mengabsorpsi dan melepaskan gas karbonmonoksida yang terkandung dalam gas umpan melalui siklus absorpsistripping. Cosorb solvent merupakan campuran 1 mol CuAlCl4 (cupro aluminium tetra chloride) di dalam 2,5 mol toluen. Setelah mengalami proses pemurnian, gas karbon dioksida tersebut kemudian dialirkan melalui perpipaan tanpa

27


yang diinstalasi dari unit Cosorb PT Pupuk Kujang ke pabrik PT Sintas Kurama Perdana. Tabel 8. berikut menunjukkan komposisi gas CO yang disuplai dari unit Cosorb PT Pupuk Kujang.Komposisi CO HCl CO2 Toluene Nilai/Kadar 98% maks 200 ppm maks 300 ppm maks 10 ppm

Tabel 8 Komposisi Gas Karbon Monoksida dari COSORB

Setelah tiba di PT SKP, gas karbon monoksida dilewatkan terlebih dahulu pada unit HCl Guard sebelum digunakan dalam proses. Pada HCl guard terdapat molecular sieve yang berfungsi untuk menyerap HCl yang terkandung di dalam gas umpan karbon monoksida. HCl tersebut harus dihilangkan karena dapat bereaksi dengan katalis membentuk garam yang dapat merusak material konstruksi reaktor, menyumbat perpipaan, dan mengendap pada permukaan alat perpindahan panas dan tray. Selain itu, pembentukan garam tersebut juga dapat mengurangi efisiensi konsumsi katalis. Tabel 9. berikut menunjukkan komposisi umpan gas karbomonoksida yang masuk ke reaktor.Senyawa CO Konsentrasi 98 % vol min

H2, CH4, N2, Ar 2 % vol max

28


CO2 H2O Toluena HCl Klorida

20 ppm vol max 10 ppm vol max 10 ppm vol max 3 ppm vol max 3 ppm vol max

Tabel 9 Komposisi Gas Karbon Monoksida yang Masuk Reaktor

Spesifikasi Karbon Monoksida meliputi: Tekanan Temperatur Konsumsi : 25,5 kg/cm2 : 40 oC : 490 Nm3 / 0.65 ton per ton asam formiat

2. Air Air merupakan cairan yang tidak berwarna, tidak berbau, dan memiliki kapasitas panas yang besar. Air dapat berada dalam tiga wujud, antara lain padat, cair, dan gas. Dalam bentuk gas, air yang terutama terdapat di udara yang bersumber dari penguapan air yang ada di darat maupun di laut, dengan adanya perbedaan tekanan udara maka kelembapan nisbinya mencapai titik maksimum, sehingga air tersebut akan turun kembali sebagai hujan. Dalam bentuk cair, air terdapat dalam jumlah cukup banyak di permukaan bumi ini seperti air laut, air sungai, dan lain sebagainya. Sedangkan dalam bentuk padat ini dijumpai sebagai

29


es di daerah kutub. Dalam ketiga fasa tersebut, secara kimia air itu sendiri tidak berubah-ubah dan rumusnya tetap yaitu H2O (Wiwi, 1980). Dalam industri, air digunakan sebagai pendingin (pada kondensor), pemanas (pada reboiler) maupun sebagai fluida penukar panas pada alat penukar panas (heat exchanger) karena memiliki kapasitas panas yang besar. Air juga digunakan sebagai reaktan, zat penghidrolisis, cairan pembersih dan pelarut berbagai macam zat. a. Sifat Fisika dan KimiaSifat Fisik Rumus kimia Berat molekul Suhu Kritis Tekanan Kritis Cair Densitas pada 20C Viskositas pada 20C titik didih titik leleh 998.23 g/L 1.005 cp 100 C 0 C Nilai/keterangan H2O 18 74 C 217 atm

Kapasitas panas cairan pada 25C,1 4182 J/kg.K atm konduktivitas termal pada 37.8C 0.628 W/m.K

30


Hvap pada 25C,1 atm Hf cairan pada 25C Uap (100C, 1 atm) Densitas Viskositas Kapasitas panas konduktivitas termal Hf uap pada 25C

44045 J/mol 285840 J/mol

0.596 (g/L) 1.295 x 10-2 cp 1888 J/kg.K 0.0251 W/m.K 241826 J/mol

Tabel 10 Sifat Fisika dan Kimia Air

b. Sumber Air merupakan bahan baku proses hidrolisis metil format untuk menghasilkan asam formiat. Air yang digunakan tersebut sebagian besar merupakan return condensate dengan tekanan 5 kg/cm2 g dan temperatur 111o

C yang ditampung pada tangki penampung kondensat (FA-950). Kondensat

tersebut merupakan hasil dari kondensasi steam yang digunakan sebagai pemanas pada unit rebioler kolom-kolom distilasi. Selain digunakan sebagai bahan baku, air juga digunakan dalam proses sebagai media pendingin. Air berasal dari unit pengolahan air PT Pupuk Kujang yang terletak di Curug. Sebelum didistribusikan ke pabrik asam formiat PT Sintas Kurama Perdana, air tersebut diolah terlebih dahulu oleh PT

31


Pupuk Kujang. Air yang digunakan sebagai fluida pendingin berasal dari filtered water yang telah diolah secara kimia. Spesifikasi Air yang digunakan meliputi: Tekanan Temperatur Konsumsi : 5 kg/cm2 : 100 C : 462 kg / 12 m3 per ton asam formiat

B. Bahan Penolong 1. Kalium Metoksida Kalium metoksida mempunyai sifat basa kuat, dan dapat menyerap air dari udara, bereaksi dengan air, asam khlorida dan karbon dioksida. Kalium metoksida ini di import dari Jerman. Kalium metoksida merupakan bahan baku penunjang yang berperan sebagai katalis pada reaksi pembentukan metil format dalam proses produksi asam formiat di PT Sintas Kurama Perdana. Katalis disuplai dalam bentuk drum-drum dengan kapasitas 200 L/drum yang kemudian diisikan ke dalam tangki penyimpanan katalis FA-120. Katalis tersebut belum dapat diperoleh di dalam

32


negeri sehingga harus diimpor dari Jerman. Sifat fisik dan kimia dari kalium metoksida ditampilkan pada Tabel11.Sifat Fisik/Kimia Rumus kimia Berat molekul Wujud Nilai/Keterangan KOCH3 70,13 g/mol zat cair berwarna merah kecoklatan, korosif, beracun, dan mudah terbakar Densitas Titik didih Titik beku Titik nyala 920 g/L 65oC (dalam metanol) -95oC (dalam metanol) 23oC

Kelarutan dalam air Larut Tekanan uap Laju penguapan 12,24 kPa (dalam metanol pada 20oC) 4,6-5,9 (dalam metanol) bersifat basa, dapat menyerap air dari udara, Sifat lain dapat bereaksi dengan air, asam klorida, dan karbondioksidaTabel 11 Sifat Fisika dan Kimia Kalium Metoksida

Spesifikasi katalis Kalium Metoksida meliputi: Komposisi : 30%-berat kalium metoksida dan 70%-berat metanol Konsumsi : 9 kg per ton asam formiat

33


2. Metanol Pada tahun 1661, Robert Boyle pertama kali menemukan substansi netral dalam cairan yang dihasilkan dari distilasi destruktif kayu. Substansi ini disebut sebagai pyroligneous ether oleh Taylor pada tahun 1812. Pada tahun 1834, Dumas dan Peligot berhasil mengisolasi metanol dan mendapatkan formulanya. Sintesis metanol pertama kali dilakukan oleh Berthelot pada tahun 1857 melalui penyabunan metil klorida. Metanol dapat dibuat melalui distilasi kayu yang menghasilkan asam pyroligneous dan melalui oksidasi hidrokarbon. Metanol paling banyak digunakan dalam sintesis formaldehid dan sebagai anti-pembekuan pada radiator mobil. Metanol juga digunakan sebagai pelarut pada cat dan industri vernish, denaturan, dan bahan mentah pembuat bahan-bahan kimia skala industri. a. Sifat Fisika dan Kimia Pada temperatur ruang, metanol merupakan cairan netral yang tidak berwarna dengan bau yang menyengat. Metanol bersifat sangat hidroskopis dan bercampur sempurna dengan air serta pelarut organik. Metanol yang terbakar berwarna biru pucat, tidak terang, serta membentuk karbondioksida dan uap air.Sifat Fisik Rumus kimia Nilai/Keterangan CH3OH

34


Berat molekul Nama lain

32.04 metil alkohol, karbinol, alkohol kayu 0.7828 0.5945 64.5 - 64.7 -97 - -97.8' 15.6 240 473 C 78.5 8430 kal/mol -173650 kal/mol'

Densitas pada 30C (g/ml) Viskositas pada 20C (centipoise) titik didih (C) titik leleh (C) titik nyala (C) temperatur kritik,C autoignition temperature tekanan kritik, atm Panas penguapan pada 64.7C Panas pembakaran cairan pada 25C

Panas pembentukan cairan pada '-57036 kal/mol' 25C Panas pembentukan uap pada 25C -48100 kal/mol'

Tabel 12 Sifat Fisika dan Kimia Metanol

Pada pembuatan Asam formiat, metanol bertindak sebagai media pereaksi. Metanol sendiri diperoleh dari Pulau Bunyu. Komposisi :- Metanol (CH3OH) - Air (H2O) - Lain-lain Konsumsi : 18 kg per ton asam formiat max 99,95 % berat max 0,02 % berat max 0,03 % berat

35


C. Produk 1. Produk Antara (Metil Format) Metil format juga disebut metil metanoat adalah metil ester dari asam formiat. Contoh sederhana dari ester, merupakan cairan jernih dengan aroma ester, tekanan yang tinggi dan tegangan permukaan rendah. Produk antara yang dihasilkan dari proses produksi asam formiat di PT Sintas Kurama Perdana adalah metil format (HCOOCH3). Metil format merupakan hasil reaksi antara gas karbon monoksida dan metanol dengan bantuan katalis kalium metoksida (KOCH3). Sifat fisik dan kimia metil format ditampilkan pada Tabel 13.Nama Rumus kimia Berat molekul Wujud Densitas Titik didih Titik beku Titik nyala Tekanan uap Autoignition temperature Reaktivitas Nilai/Keterangan HCOOCH3 70,13 gram/mol cairan jernih, tidak berwarna, dan berbau eter 980 gram / L 32oC -99oC -19oC 53,2 kPa (16oC) 465 oC Kontak dengan oksidator kuat dapat menyebabkan peledakan, gas dan uap beracun dihasilkan saat dibakarTabel 13 Sifat Fisika dan Kimia Metil Format

36


2. Produk Akhir (Asam Formiat) Asam formiat atau kadang disebut sebagai asam semut atau asam metanoat mempunyai rumus kimia HCOOH. Asam formiat terdapat secara alami di dalam semut dan beberapa buah-buahan. Asam formiat juga terbentuk sebagai byproduct di dalam oksidasi atmosferik terpentin. Asam formiat terdapat banyak dalam tumbuhan, antara lain daun cemara dan daun nettle yang menyengat. Selain itu asam formiat juga banyak ditemukan dalam otot, darah, dan pembuluh kapiler. Lebih dari 600 tahun yang lalu, para naturalis telah menemukan bahwa terdapat uap asam yang keluar dari lubang semut. Pada tahun 1671, seorang naturalis Inggris bernama John Ray mengumpulkan dan mendistilasi sejumlah semut mati. Asam yang diperolehnya disebut asam formiat, berasal dari kata dalam bahasa Latin, Formica rufa (semut merah). Nama IUPAC untuk asam formiat adalah asam metanoat. Selain pada semut, asam formiat juga ditemukan pada serangga seperti lebah. Asam formiat pada semut dan lebah digunakan sebagai mekanisme pertahanan dirinya. Sintesis asam formiat yang pertama dilakukan oleh Joseph Gay-Lussac, kimiawan Perancis, dengan menggunakan asam hidrosianat sebagai bahan mentah. Pada tahun 1855, kimiawan lain dari Perancis yang bernama Marcellin Berthelot menggunakan karbon monoksida untuk mensintesis asam formiat dan cara ini sering dilakukan sampai saat ini.

37


a. Sifat Fisika Asam formiat merupakan suatu cairan yang tidak berwarna, mudah menguap, dan berbau tajam/menyengat, menyebabkan iritasi pada hidung, tenggorokan dan dapat membakar kulit. Asam formiat dapat larut sempurna dengan air dan sedikit larut dalam benzena, karbon tetra klorida, toluena, serta tidak larut dalam hidrokarbon alifatik seperti heptana dan oktana. Asam formiat juga dapat melarutkan polyvynil clorida (PVC). Campuran asam formiat dan air membentuk campuran azeotrop dengan kandungan maksimum asam formiat 77,5 % (107,3 oC / 760 mmHg) dan 83,2 % (134,6 oC / 1830 mmHg).Sifat Fisik Rumus kimia Berat molekul Nama lain Nilai/Keterangan HCOOH 46,03 gram/mol asam metanoat, asam aminat, asam hidrogen karboksilat

Sifat fasa : - titik leleh - titik didih - titik tripel - Densitas cairan Sifat asam : 8,4oC 100,8 oC 8,3oC (0,0236 bar) 1,22 x 103 kg/m3

38


- pKa Sifat termodinamika fasa cair : - Hof - So - Hfus - Sfus - Cp Sifat termodinamika fasa uap : - Hof - So - Hvap - Cp Titik nyala Autoignition temperature

3,75

-425,1 kJ/mol 131,8 J/mol.K 12,7 kJ/mol 45,1 J/mol.K 99 J/mol.K

-378,6 kJ/mol 248,7 J/mol.K 22,7 kJ/mol 45,7 J/mol.K 69oC 601oC

Tabel 14 Sifat Fisika Asam Formiat

b. Sifat Kimia Asam formiat dengan rumus molekul HCOOH merupakan asam karboksilat yang paling sederhana. Asam formiat merupakan asam terkuat dari seri homolog gugus karboksilat. Pada fasa uap, asam formiat cenderung memiliki dimer yang berikatan dengan hidrogen daripada molekul-molekul individu. Pada fasa gas, asam formiat mengalami penyimpangan dari hukum gas ideal yang disebabkan oleh adanya ikatan hidrogen. Dalam fasa cair dan padat,

39


asam formiat dapat dilihat sebagai jaringan dari molekul-molekul berikatan hidrogen.

Gambar 5 (a) Struktur Asam Formiat (b) Ikatan Hidrogen Asam Formiat

Asam formiat dapat bereaksi dengan alkali membentuk garam format yang larut dalam air, dan bereaksi dengan alkana membentuk ester formiat. Asam formiat mengalami beberapa reaksi kimia, yaitu dekomposisi, reaksi adisi, siklisasi, asilasi. 1) Dekomposisi Asam formiat stabil pada suhu kamar dan dapat didistilasi pada tekanan atmosfer tanpa dekomposisi. Pada temperatur tinggi, asam formiat terdekomposisi menjadi karbon monoksida dan air pada temperatur 200o

C dengan katalis alumina berlebih atau karbon dioksida dan hidrogen

pada temperatur 100 oC dengan katalis nikel berlebih. HCOOH CO2 + H2 HCOOH CO + H2O

40


2) Reaksi Adisi Dalam reaksi adisi, asam formiat memecah karbon menjadi bentuk ester. ikatan rangkap karbon-

3) Reaksi Siklisasi Ortho penylin diamin bereaksi dengan asam formiat membentuk bensimidasol.

4) Reaksi Asilasi Asam formiat ester bereaksi dengan aldehid dan keton membentuk hidroksimetilen.

41


c. Proses Pembuatan Asam Formiat

1) Oksidasi fasa cair organik Pada proses ini asam formiat didapat dari hasil samping oksidasi butane atau naptha pada pembuatan asam asetat. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:P= 50 atm

C4H10 + O2

180 0C

CH3COOH + HCOOH

Karena asam formiat yang diperoleh sebagai hasil samping dengan persentase kurang lebih 5%, menjadikan proses ini kurang efektif untuk pembuatan asam formiat secara skala besar.

2) Reaksi alkali dengan karbon monoksida Pada tahap awal direaksikan antara natrium hidroksida dengan karbon monoksida. Produk yang terjadi direaksikan dengan asam sulfat membentuk asam formiat dan garam. Reaksi yang terjadi sebagai berikut: CO + NaOH NaCOOH

42


2NaCOOH + H2SO4

2HCOOH + Na2SO4

Kadar asam formiat yang terbentuk adalah 75% berat dengan konversi pembentukan asam formiat sekitar 90-95%. Pada umumnya proses ini mempunyai kapasitas yang kecil dan juga timbulnya problem terhadap garam yang terbentuk sebagai hasil samping menjadikan kerugian bagi proses ini. 3) Sintesa Langsung Karbon Monoksida dengan Air Asam formiat yang dapat diperoleh secara langsung dengan menghidrolisis gas CO. Proses berlangsung secara kesetimbangan dengan reaksi sebagai berikut: CO + H2O HCOOH

Kendala pada proses ini untuk mendapatkan asam formiat 90% tidak akan terbentuk pada tekanan yang praktis. 4) Hidrolisis Metil Format Asam formiat pada proses ini diperoleh melalui dua tahap reaksi, yaitu reaksi karbonilasi metanol dimana metil formiat terbentuk dan reaksi hidrolisis metil formiat menjadi asam formiat. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

43


a) Karbonilasi Metanol CH3OH + CO HCOOCH3

Dengan katalis yang digunakan biasanya basa seperti KOCH3. Dan reaksi berlangsung secara eksotermis. b) Hidrolisis Metil formiat HCOOCH3 + H2O HCOOH + CH3OH

Reaksi berlangsung secara endotermis dan asam formiat yang terbentuk bersifat autokatalis (mempercepat reaksi).

D. Prinsip Alat 1. Spektrofotometer Spektrofotometer sering digunakan dalam praktik di laboratorium, biasanya disebut perangkat keras laboratorium analitik. Spektrofotometer dapat digunakan untuk tujuan analisis kualitatif maupun kuantitatif. Penggunaan kualitatifnya tidak begitu sering, karena jumlah absorbsi maksimum dan minimum biasanya tidak begitu banyak. Tetapi walaupun demikian, cara ini sudah cukup baik untuk membantu mengidentifikasi senyawa-senyawa organik

44


terhadap gugus fungsi yang dikandungnya melalui spektrum senyawa-senyawa tersebut. a. Teori Hukum Lambert Beer Persamaan Lambert-Beer A = .t.c Bila menetapkan suatu senyawa (Sampel deret standar) serta memakai panjang gelombang yang sama, maka harga sama (tetap). Dalam praktik ketebalan media (t) adalah ketebalan kuvet yang harganya sama (tetap). Dengan demikian harga .t adalah persamaan tetap, sehingga persamaan Lambert-Beer analog dengan persamaan linier Y = a.x, dimana sumbu Y = A, a= .t (tetapan), X = c. Untuk membuat kurva kalibrasi, dibuat deret standar mulai kepekatan 0 (blanko) sampai kepekatan tertentu. Ditetapakan harga A untuk setiap larutan kemudian alurkan A terhadap C sehinggga kita dapat kurva seperti gambar berikut:

A

CGambar 6 Kurva Hubungan Absorbansi dengan Konsentrasi

45


Bila seberkas cahaya polikromatik atau monokromatik dialirkan melalui suatu media yang transparan (gas, padat, atau cair) maka sebagian cahaya akan dipantulkan (reflected), diserap (absorbed), diteruskan (transmitted). Biasanya penyerapan sebanding dengan tebalnya media dan kepekatan larutan. Tiap media akan menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu tergantung pada senyawaan atau warna yang ada. Jalannya cahaya dalam larutan dapat dilihat pada gambar berikut: Ir

Io

Ia

It

IrGambar 7 Jalannya Cahaya dalam Larutan

Bila Io = intensitas cahaya mula-mula Ia = intensitas cahaya yang diserap Ir = intensitas cahaya yang dipantulkan It = intensitas cahaya yang diteruskan Maka Io = Ia + Ir + It (2) Hukum Lambert-Beer merupakan dasar dari Spektrofotometer.

46


b. Struktur dan Prinsip Kerja Alat Spektrofotometer UV-VIS Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitansi atau absorbsi cahaya (penyerapan) oleh suatu sampel sebagai fungsi dari panjang gelombang. Selain itu juga digunakan untuk mengukur sederetan sampel pada suatu panjang gelombang tunggal. Meskipun ada yang menggunakan sinar rangkap, tetapi prinsip peralatan sama seperti sistem sinar tunggal yang dapat digambarkan sebagai berikut:

2 1 3 7 4 5 6

Gambar 8 Prinsip Peralatan pada Sistem Sinar Tunggal

Keterangan: 1 = sumber cahaya 2 = cermin 3 = monokromator 4 = celah (slit) 5 = cuvet 6 = detektor 7 = rekorder

47


Prinsip kerja alat spektrofotometer yaitu cahaya dari sumber cahaya masuk ke monokromator dan didispersikan menjadi cahaya monokromatis. Cahaya

monokromatis ditransmisikan melalui sel sampel dalam tempat sampel dan jatuh pada detektor, kemudian dikonversikan menjadi sinyal listrik yang diperkuat dan tercatat pada rekorder. Berdasarkan sistem optiknya spektrofotometer dibagi dua jenis : 1) Spektrofotometer Single Beam Pada spektrofotometer ini hanya terdapat satu berkas sinar yang dilewatkan melalui kuvet. Blanko, larutan standar dan contoh diperiksa secara bergantian.

1

2

3

4

5

6

Gambar 9 Skema Spektrofotometer Single Beam

Keterangan : 1 = Sumber Cahaya 2 = Monokromator 3 = Cuvet 4 = Detektor 5 = Amplifier 6 = Rekorder

48


2) Spektrofotometer Double Beam Pada spektrofotometer ini, sumber cahaya dibagi menjadi dua berkas oleh cermin yang berputar (chopper). Berkas pertama melalui kuvet berisi blanko, berkas kedua melalui kuvet berisi standar atau contoh. Blanko dan contoh diperiksa secara bersamaan. Blanko berguna untuk menstabilkan absorbsi akibat perubahan voltase dari sumber cahaya. Dengan adanya blanko pada alat, maka tidak perlu lagi mengontrol titik nolnya pada waktu-waktu tertentu.Cermin Cermin

Cell Reference

Chopper Sumber Cahaya Cell Sample Detector

Cermin

Cermin

Gambar 10 Skema Spektrofotometer Double Beam

2. Titrasi Karl Fischer Titrasi Karl Fischer merupakan metode yang digunakan secara luas untuk menentukan kadar air dalam jumlah kecil pada berbagai produk. Titrasi Karl

49


Fischer adalah metode titrasi klasik dalam kimia analitik yang menggunakan penitaran coulometri atau volumetri untuk menetapkan jumlah kandungan air dalam sampel. Ditemukan pada 1935 oleh kimiawan asal Jerman Karl Fischer.

Karl Fischer volumetry digunakan untuk sampel dengan konsentrasi air yang tinggi 1-100 mg per sampel. Larutan yang mengandung Iodine disiapkan sebagai bahan penitar. Kandungan air dari sampel dihitung menggunakan volume titrasi dan titer dari bahan penitar. Pereaksi komponen satu secara sederhana mengandung semua pereaksi (iodine, sulfur dioksida, dan basa) dilarutkan dalam alkohol yang cocok pada satu larutan, sedangkan pereaksi komponen dua mengandung semua pereaksi yang dipisahkan dalam dua larutan yang berbeda untuk mempercepat reksi Karl Fischer dan stabilitas pada bahan penitar.

Karl Fischer coulometry adalah metode mikro dan sebagian cocok untuk sampel dengan kandungan air yang rendah, dari 10 g hingga 10 mg. di sini dibutuhkan iodine yang menghasilkan elektrokimia pada titrasi. Jumlah dari pemakaian ion listrik digunakan untuk menghitung pemakaian iodine dan juga jumlah air dalam sampel.

Bagian utama dari sel titrasi berisi anoda berisi larutan analit. Larutan anoda terdiri dari alcohol (ROH), basa (B), SO2 dan I2. Tipe alcohol yang dapat

50


digunakan adalah methanol atau dietilen glikol eter monometil dan basa yang umum digunakan adalah imidazol.

Titrasi sel yang juga terdiri dari bagian yang lebih kecil dengan (anoda) terendam dalam larutan anoda bagian utama. Dua kompartemen dipisahkan oleh membran ion-permeabel. Anoda Pt menghasilkan I2 saat arus tersedia melalui rangkaian listrik. Reaksi berikut seperti yang dijelaskan di bawah adalah oksidasi SO2 oleh I2. Satu mol I2 dibutuhkan untuk setiap mol H2O. dengan kata lain, 2 mol electron yang dibutuhkan per mol air. BI2 + BSO2 + B + H2O 2BH+I + BSO3 BSO3 + ROH BH+ROSO3

Titik akhir dideteksi paling sering menggunakan metode bipotensiometri. Pasangan kedua elektroda Pt direndam di larutan anoda. Rangkaian detektor mempertahankan arus konstan antara dua elektroda detektor selama titrasi. Sebelum titik setara, larutan mengandung I- dan sedikit I2. Pada saat titik setara, kelebihan I2 muncul dan tegangan tiba-tiba turun menandakan titik akhir. Jumlah arus yang dibutuhkan untuk menghasilkan I2 dalam rangka mencapai titik akhir kemudian dapat digunakan untuk menghitung jumlah air dalam sampel.

51


a. Prinsip dasar Karl Fischer Prinsip dasar dalam titrasi Karl Fischer adalah berdasarkan pada Bunsen. Reaksi antara iodine dan sulfur oksida dalam media air adalah I2 + SO2 + 2 H2O 2 HI + H2SO4

Karl Fischer menemukan bahwa reaksi ini dapat dimodifikasi untuk digunakan pada penetapan air dalam sistem tidak berair yang mengandung kelebihan sulfur dioksida. Dia menggunakan alkohol primary (metanol) sebagai pelarut dan basa (piridin) sebagai bahan pendapar. Jadi pereaksi diganti menjadi py.I2 + py. SO2 + H2O + py 2py.HI + py.SO3

Dalam reaksi Karl Fischer sederhana piridin digunakan sebagai pereaksi dasar. Dan sebagai ligan yang dapat membentuk komlek I2 dan SO2, yang dapat mengurangi pembentukan uap antara I2 dan SO2. Selama titrasi py.SO3 dapat bereaksi dengan H2O yang mana rasio stokiometri antara H2O dan I2 dari 1:1 menjadi 2:1. py+.SO3- + H2O C5H5NH + SO4H-

Untuk mencegah adanya reaksi sampingan, kelebihan metanol anhidrat ditambahkan agar bereaksi dengan py+.SO3- yang akan mengurangi konsentrasi py+.SO3-. CH3OH + py+.SO3b. Cara Kerja C5H5N(H)SO4CH3

52


Sebelum dilakukan titrasi, terdapat beberapa hal yang harus dilakukan. Kebanyakan mengenai pH larutan sampel, pereaksi KF yang distandarisasi, serta preparasi awal sampel yang bersangkutan. Karl Fischer sangat sensitive terhadap pH larutan dan laju reaksi bergantung pada pH pelarut yang digunakan. Ketika pH berada pada kisaran 5-8, titrasi berjalan normal. Namun ketika pH larutan berada di bawah 5 maka reaksi berjalan sangat lambat. Di sisi lain, bila pH larutan di atas 8 reaksi akan berjalan sangat cepat. Namun karena adanya reaksi eterifikasi lain yang menghasilkan air sehingga titik akhir tidak ada. Sehingga kisaran pH yang optimal untuk reaksi karl fischer adalah 5-8, apabila larutan sangat asam atau basa dibutuhkan pendapar untuk menjadikan pH larutan ke kisaran tersebut. Pereaksi Karl Fischer dapat mengurai. Karena penguaraian ini berlangsung cepat setelah preparasi, ini hal yang dasar untuk menyiapkan pereaksi satu atau dua hari sebelum digunakan. Biasan6ya pereaksi ini distandarisasi dengan larutan standar air dalam methanol atau sampel padatan. (CHOH)2.(COONa)2.2 H2O Jelas bahwa perlakuan yang baik harus dilakukan untuk menjaga kelembaban dari pereaksi Karl Fischer. Semua peralatan gelas harus dikeringkan dengan benar sebelum digunakan dan larutan standar harus

53


disimpan jauh dari kontak udara. Hal ini juga perlu dlakukan untuk meminimalkan kontak udara dengan larutan selama titrasi.

Gambar 11 Skema Cara Kerja Karl Fischer

3. Gas Chromatography atau Kromatografi Gas Kromatografi gas adalah teknik pemisahan komponen dengan

menggunakan gas sebagai fasa gerak dan umumnya digunakan gas inert seperti gas hydrogen, nitrogen, atau helium, sedangkan fasa diamnya adalah padatan yang tidak bereaksi terhadap komponen yang akan dipisahkan. Contoh yang

54


dapat dianalisis dengan cara kromatografi gas adalah zat yang dapat menguap atau dijadikan uap. Jika zat tersebut sangat sukar untuk menguap, seperti asam organic yang berantai panjang (asam stearat, oleat, palmitat, dll) maka sebelum diinjeksikan diubah dahulu menjadi metal esternya karena dalam bentuk metal ester akan lebih mudah menguap. Berdasarkan jenis pengisi kolomnya ada dua jenis kromatografi gas yaitu Kromatografi Gas Padatan (Gas Solid Chromatogrphy atau GSC) di mana pengisi kolomnya adalah padatan yang inert yang berpermukaan luas. Pemisahan komponen berdasarkan adsorpsi. Contoh bahan pengisi kolom (adsorbent) pada GSC adalah alumina Al2O3, karbon aktif, tanah diatomea, pasir halus, atau silika gel. Oleh karena itu pemisahan lebih ditekankan pada peristiwa adsorpsi maka bagian terpenting terletak pada luas permukaan fasa diam. Misalnya digunakan butiran berpori seperti arang aktif. Metode GSC ternyata kurang sempurna dalam memisahkan komponen karena ada sebagian komponen yang sangat diserap pada permukaan fasa diam sehingga komponen lain tidak dapat terpisah dengan baik. Akibatnya pada kromatogram terbentuk ekor (tailing) yang tidak terkuantitasi. Sebab-sebab lain yang dapat mengurangi daya pisah komponen terletak pada

ketidakseragaman permukaan adsorbent, yang menyebabkan pemisahan sangat lama atau waktu retensi relatifnya panjang. Ada juga adsorbent selaku katalis sehingga terjadi reaksi di dalam kolom sehingga ini akan menyebabkan kesalahan interpretasi terhadap kromatogram yang dihasilkan.

55


Untuk memperbaiki keadaan tersebut digunakan metode pelapisan terhadap fasa diam dengan cairan bertitik didih tinggi namun bersifat inert terhadap cuplikan. Dengan melapisi fasa padat dengan cairan maka pemisahan komponen berlangsung baik secara adsorpsi maupun partisi. Faas diam yang berupa padatan selanjutnya disebut fasa penunjang (support phase) sedangkan cairan pelapisnya disebut fasa cair (liquid phase) maka selanjutnya kromatografi ini disebut Kromatografi Gas Cairan (Gas Liquid

Chromatography atau GLC). Dengan metode ini pemisahan komponen terjadi lebih sempurna, lebih banyak pilihan yagn dapat dilakukan. Miaslnya dapat memilih fasa diam yang bersifat polar, setengah polar, atau non-polar bergantung pada sifat zat yang akan dipisahkan. Untuk fraksi minyak bumi yang terdiri dari senyawa-senyawa alifatik atau aromatic yang non polar digunakan fasa cair yang non polar juga seperti Apizon (sejenis lilin turunan minyak bumi). Skualana suatu hidrokarbon berantai lurus dengan jumlah rantai C 30 (C30H62). Untuk minyak atsiri misalnya digunakan fasa cair setengah polar dengan nama dagang Carbowax.

56


Gambar 12 Kromatogram

a. Resolusi Hasil pemisahan antara zat X dan zat Y dari campuran XY disebut resolusi. Jika zat X terpisah dengan baik dari zat Y maka dikatakan resolusinya baik, sebaliknya jika zat X dan zat Y kurang terpisah, masih bertumpang tindih maka dikatakan resolusinya kurang baik. Menurut data kromatografi resolusi sebagai berikut:

(

)

R = resolusi, V1 dan V2 adalh jarak puncak kromatogram dari titik awal proses pemisahan sampai terbentuk puncak tertinggi, sedangkan W1 dan W2 adalh lebar puncak kromatogram.V1 V2

XW1

YW2

57


b. Persamaan Van Deemter Efisiensi kolom ditentukan oleh jumlah kepingan teoritis H = HETP (Height Equivalent Theoretical Plate) seperti telah diuraikan sebelumnya yaitu panjang kolom (L) dibagi jumlah kepingan teoritis (N) atau HETP = L/N = (V/W)2 V = jarak antara waktu injeksi sampai ke puncak maksimum kromatogram W = lebar puncak kromatogramV

W

Berdasarkan teori penyulingan bertingkat makin banyak N (kepingan) makin baik pemisahan komponen dan untuk itu tentulah panjang kolom sangat berperan, namun jika kolom terlampau panjang maka waktu pemisahan akan berlangsung lebih lama. Salah satu cara agar pemisahan berlangsung lebih cepat, aliran gas pembawa atau fasa mobil dipercepat. Menurut persamaan Van Deemter : A = difusi Eddy (difusi gas dalam fasa cair sehingga terjadi turbulensi gas)

58


B = difusi molekuler (molekul komponen bergerak ke arah yang salah karena difusi) C = hambatan terhadap perpindahan massa (mass transfer) komponen = kecepatan aliran gas pembawa dalam kolom Bentuk grafik HETP terhadap adalah sebagai berikut:B C

HETP Minimum

Optimum

Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa kecepatan alir gas pembawa adalah optimum pada HETP minimum. Pada umumnya untuk mendapatkan resolusi yang baik, mengurangi kendala difusi Eddy, difusi molekuler dan hambatan perpindahan massa (mass transfer) diupayakan hal-hal berikut: 1) Fasa penunjang terdiri dari butiran yang halus (80-100, 100-120, atau 120-200 mesh) yang kira-kira seragam dan berpori-pori. 2) Kecepatan alir gas pembawa yang optimum. 3) Fasa mobil dengan BM besar (N2) kecuali untuk aliran yang cepat digunakan H2 atau He.

59


4) Fasa cair yang digunakan sebagai pelapis fasa diam harus mempunyai viskositas rendah. 5) Perbedaan tekanan gas yang masuk dan yang keluar kira-kira sama (bertekanan antara 1.5-2.5 atm). Pada system isothermal sebaiknya digunakan suhu kolom yang rendah walaupun untuk komponen bertitik didih tinggi agak kurang baik dan waktu analisis berlangsung lama. Pada system yang lebih mutakhir digunakan metode suhu terprogram. 6) Dengan kolom yang panjang dan diameter yang kecil pemisahan akan lebih baik. Dewasa ini sudah dikembangkan kolom kapiler (berdiameter 0.2 mm dan panjang 25-50 meter). Pada kolom kapiler fasa diamnya adalah cairaqn yang dilapiskan pada dinding kolom sebelah dalam (Wall Coating system).

Gambar 13 Bagan Kromatografi Gas

Penjelasan diagram kotak sistem kromatografi gas

60


1. Tabung gas adalah tempat gas fasa mobil disimpan. Tekanan gas dalam tabung tidak boleh kurang dari 50 psi sedangkan pada saat gas pembawa memasuki kolom harus bertekanan 30-40 psi. 2. Petunjuk pengatur aliran gas (gas regulator), ialah alat yang mengatur kecepatan alir gas pembawa (carrier gas), namun pada alat yang baik sebelum masuk ke kolom masih dipasang pengatur aliran yang lebih halus. Untuk mengetahui kecepatan alir gas yang lebih teliti pada ujung kolom diperiksa lagi dengan gelembung busa sabun. 3. Alat tempat menginjeksikan contoh, biasanya dilengkapi dengan oven pemanas agar contoh cairang yang disuntikkan dapat segera menjadi fasa gas dan memasuki kolom pada suhu tertentu. 4. Alat suntik contoh yang sangat teliti terbagi dalam skala liter (0.001 mL), dijual dengan kapasitas 0.5 L, 10 L untuk GLC dan 25 sampai 50 L untuk GSC. 5. Kolom kromatografi gas yang terbuat dari bahan tahan korosi seperti Stainless steel, kaca atau nikel (dibuat seperti spiral atau berbentuk U) untuk menghemat tempat. Panjang kolom untuk kolom kemasan berkisar antara 3, 5, atau 9 feet dan diameter lingkaran tidak boleh terlampau kecil, biasanya antara , 1/8, atau 1/16 inch. Untuk kolom yang terbuat dari kaca diameter dalamnya 2 sampai 4 mm. Kolom kromatografi merupakan jantungnya alat karena di tempat inilah proses pemisahan terjadi. Bagaimanapun baiknya

61


komponen-komponen alat yang lain disertakan namun jika gagal dalam membuat kolom maka analisis secara kromatografi gas tidak ada artinya. 6. Oven pemanas kolom. Umumnya fasa diam yang dilapisi cairan yang berada dalam kolom kromatografi baru aktif pada suhu tertentu agar dapat menyerap komponen yang dianalisis. Pada alat kromatografi gas generasi mutakhir sudah dilengkapi dengan pemrograman suhu. Jika misalnya analisis dilakukan pada suhu yang sama sejak awal penyuntikan hingga akhir analisis selesai katakana sejak awal hingga akhir suhunya 150 C maka proses ini disebut proses isothermal. Cara yang lain suhu kolom / oven diprogramkan misalnya dari 80 C sampai 225 C dengan kecepatan peningkatan suhu misalnya 5 C per menit, maka cara ini disebut kromatografi gas dengan suhu terprogram. 7. Detektor, yaitu alat pencatat bagi komponen yang keluar dari kolom. Ada beberapa jenis detektor yang biasanya digunakan, bergantung jenis komponen yang akan dideteksi. Dewasa ini detektor bukan lagi dihubungkan kea lat rekorder biasa tetapi dihubungkan dengan alat pengolah data atau data processor atau computer dan TV monitor. Puncak-puncak kromatogram langsung tertulis waktu retensinya dan pada akhir analisis semua luas puncak sudah dihitung luas areanya secara integral yang dapat digunakan sebagai data semi kuantitatif atau dinyatakan sebagai prosen area. 8. Rekorder atau gabungannya dengan alat pengolah data.

62


E. Proses Sintesis Proses pembuatan asam formiat berdasarkan teknologi Kemira Oy terbagi atas dua unit. Proses utama yaitu unit metil formiat dengan unit asam formiat. Bahan baku utama yang digunakan adalah gas CO, metanol, air, dan katalis kalium metoksida (KOCH3). Proses sintesis asam formiat di PT Sintas Kurama Perdana terdiri dari : 1. Sintesis Metil Format Sintesis metil format berlangsung di dalam reaktor AP-240. Reaktor ini merupakan reaktor berjenis RTIK. Bahan baku yang terlibat dalam proses pembentukan metil format ini adalah gas karbon monoksida, metanol, dan katalis kalium metoksida. Aliran gas karbon monoksida diperoleh dari unit Cosorb PT Pupuk Kujang yang dialirkan pada tekanan 19 bar dengan kompresor yang berada di unit

Cosorb tersebut. Pada unit Cosorb di PT Pupuk Kujang, gas karbon monoksida melalui proses pemurnian terlebih dahulu sebelum dialirkan menuju pabrik asam formiat PT Sintas Kurama Perdana. Proses pemurnian tersebut memanfaatkan sifat seleksi kompleksasi dari gas karbon monoksida dalam pelarut yang disebut Cosorb solvent. Pelarut ini dapat mengabsorpsi dan melepaskan gas karbon monoksida yang terkandung dalam gas umpan melalui siklus absorpsi-stripping.

63


Komposisi Cosorb solvent tersebut terdiri dari 1 mol CuAlCl4 (cupro aluminium tetra chloride) di dalam 2,5 mol toluen. Setelah mengalami proses pemurnian, gas karbondioksida tersebut kemudian dialirkan melalui perpipaan yang diinstalasi dari unit Cosorb PT Pupuk Kujang ke pabrik PT Sintas Kurama Perdana. Sebelum masuk ke dalam reaktor AP-240, aliran gas karbon monoksida (CO) dilewatkan pada HCl Guard yang dapat menyerap HCl dalam aliran gas karbon monoksida. Metanol yang diumpankan ke dalam reaktor AP-240 sebagian besar diperoleh dari metanol daur ulang dan sisanya merupakan metanol make up. Metanol daur ulang diperoleh dari produk bawah kolom pemisahan metil format (AT-360) yang dialirkan ke dalam reaktor dengan pompa GA-363. Sementara itu, metanol make up diperoleh dari tangki penyimpanan metanol (FA-110 dan FA150) yang menyimpan metanol hasil recycle dari kolom recycle AT-460 dan suplai metanol baru. Metanol make up dialirkan oleh pompa GA-159 dan masuk ke dalam aliran menuju reaktor sebagai sealflush bagi pompa GA-243. Selain itu, metanol make up juga di alirkan dengan pompa GA-129 dan masuk ke dalam aliran menuju reaktor sebagai sealflush bagi pompa GA-363. Pompa GA-129 juga mengalirkan metanol dari FA-110 dan FA-150 ke bagian suction pompa GA-363. Larutan katalis yang mempunyai komposisi 70%-berat CH3OH dan 30%berat KOCH3 yang berasal dari drum diisikan ke tangki penyimpanan katalis (FA120) dengan menggunakan pompa GA-111. Dari FA-120, larutan katalis

64


kemudian dialirkan dengan bantuan pompa (GA-113) menuju bagian suction pompa GA-363 yang terletak di bawah kolom metil format. Dengan demikian, aliran yang masuk ke dalam pompa GA-363 merupakan campuran antara katalis dan metanol yang akan dialirkan ke dalam reaktor AP-240. Metanol dan katalis disemprotkan dari bagian atas reaktor dengan menggunakan tiga buah ejektor dalam posisi yang terendam di dalam reaktor. Posisi ejektor cairan yang terendam menghasilkan pencampuran yang efisien antara gas dan cairan di dalam reaktor.Sementara itu, gas CO diumpankan ke dalam reaktor metil format (AP-240) melalui nozzle distributor gas karbon monoksida dari bagian bawah reaktor. Nozzle tersebut dirancang berlubanglubang sehingga menghasilkan luas permukaan kontak yang besar antara gas dan cairan. Pada waktu gelembung gas CO masuk ke reaktor maka gelembung tersebut akan naik dan kontak secara efisien dengan cairan yang disemburkan dari atas reaktor. Gas karbon monoksida larut di dalam cairan pada reaktor tersebut dan bereaksi dengan metanol yang mengandung katalis antara 0,3-1,0 %-berat, membentuk metil format pada kondisi temperatur 85-90oC dan tekanan 18-23 bar, seperti pada reaksi (4.1). Konsentrasi metil format di dalam cairan bergantung pada tekanan parsial gas karbon monoksida, temperatur, konsentrasi katalis, waktu tinggal di dalam reaktor, dan luas permukaan kontak antara gas dan cairan. Cairan kemudian disirkulasi dengan pompa (GA-243) secara kontinyu dari dasar

65


reaktor menuju bagian atas reaktor melalui ejektor. Sirkulasi cairan tersebut memiliki prinsip kerja yang sama dengan reaktor berpengaduk. Panas dari reaksi eksotermik tersebut dihilangkan dari sistem dengan menggunakan cooler (AC-246). Temperatur aliran keluaran cooler dijaga agar tidak terlalu rendah. Bila temperatur aliran keluaran terlalu rendah, kelarutan garam akan turun sehingga garam akan mengendap di permukaan perpindahan panas. Untuk menjaga temperatur aliran keluaran tidak terlalu rendah, dapat dilakukan dengan memperbesar laju resirkulasi cairan reaktor. Hal ini berguna untuk menjaga temperatur dan mengefektifkan proses pengadukan. Aliran samping (side stream) dari resirkulasi cairan kemudian diumpankan ke dalam kolom metil format (AT-360). Pada kolom ini terjadi proses distilasi untuk memisahkan metil format dan metanol yang tidak bereaksi. Pada bagian atas reaktor juga dipasang saluran tempat keluarnya gas buangan reaktor yang dilengkapi dengan filter penghilang kabut untuk mengembalikan tetesan cairan ke dalam reaktor. Gas keluaran reaktor metil format terdiri dari gas karbon monoksida yang tidak bereaksi, N2, Ar, H2, serta sedikit uap metanol dan metil format. Uap metanol dan metil format yang terkondensasi oleh kondensor AG-247 dikembalikan ke dalam reaktor metil format (AP-240). Off gas yang keluar dari kondensor selanjutnya diturunkan tekanannya dengan flash tank FA 248 sehingga terbentuk fasa cair dan gas. Fasa cair yang terbentuk dalam FA-248 merupakan campuran metil format dan

66


metanol yang kemudian dialirkan ke dalam tangki FA-420. Sementara itu, gas yang masih terbentuk dalam FA-248 dialirkan ke flare untuk dibakar.KOCH3

CO + CH3 2. Pemisahan Metil Format

HCOOCH3 ; H =-29kJ/mol

Di dalam kolom distilasi (AT-360) terjadi proses pemisahan metil format dengan metanol yang tidak bereaksi. Karbon monoksida dan gas-gas terlarut lain yang masih terdapat di dalam umpan kolom AT-360 dilepaskan pada kolom ini. Proses pemisahan berlangsung pada tekanan 1 bar dan temperatur 53oC - 85oC. Reboiler (AB-364) menggunakan steam bertekanan rendah sebagai fluida pemanas. Sedangkan kondensor AG-366 menggunakan cooling water sebagai fluida pendingin. Distilat berupa uap metil format yang tidak terkondensasi pada kondensor (AG-366) dialirkan menuju cooler (AG-367) untuk dikondensasi lebih lanjut. Cooler AG-367 menggunakan fluida pendingin berupa chilled water. Sebagian gas yang tidak terkondensasi pada cooler AG-367 dialirkan menuju kompresor gas recycle (GE-380), sedangkan sebagian lainnya dibuang ke flare. Dari GE-380, aliran gas karbon monoksida diumpankan kembali ke dalam reaktor metil format (AP-240). Distilat kolom metil format yang mengandung metil format 97%-berat dialirkan menuju tangki intermediate metil format (FA-410), sedangkan produk bawah (bottom stream) yang mengandung metanol, sedikit katalis, garam-garam

67


terlarut, dan metil format kemudian dialirkan kembali ke dalam reaktor metil format (AP-240) menggunakan pompa bertekanan tinggi (GA-363). Sebagian aliran produk bawah AT-360 juga dialirkan ke unit pemisahan garam katalis (BA370) untuk menghindari adanya pengendapan garam-garam katalis di perpipaan dan peralatan-peralatan proses lainnya. 3. Penyisihan Garam Katalis Garam yang terbentuk dari katalis, metil format, dan pengotor-pengotor merupakan garam yang dapat larut dalam cairan di reaktor metil format (AP-240) dan di dalam aliran produk bawah kolom metil format (AT-360). Untuk mencegah pengendapan garam pada permukaan perpindahan panas, tray, dan perpipaan, maka garam tersebut harus dibersihkan secara kontinu. Aliran samping (side stream) dari bagian bawah kolom metil format dialirkan menuju unit pemisahan katalis. Unit pemisahan katalis terdiri dari sebuah thin film evaporator (BA-370) dan sebuah kondensor (AG-372). Evaporator BA 370 menggunakan steam sebagai pemanas. Di dalam evaporator, metanol akan menguap dan garam akan membentuk kristal yang dipisahkan secara kontinyu dengan menggunakan rotor. Selanjutnya, uap metanol yang bebas garam dikondensasi di dalam kondensor metanol (AG-372) dan dialirkan dengan pompa GA-463 menuju bagian suction

68


pompa GA-363 yang terletak di bawah kolom metil format. Reaksi pembentukan garam katalis adalah sebagai berikut : KOCH3 + H2O CH3OH + KOH KOCH3 + HCOOCH3 CH3OCH3 + HCOOK KOCH3 + CO2 CH3OCOOK KOCH3 + HCl CH3OH + KCl Untuk mencegah terjadinya penyumbatan evaporator oleh garam-garam katalis, maka harus dilakukan pencucian evaporator dengan menggunakan kondensat sebanyak tiga kali dalam waktu 24 jam. Setelah itu, evaporator harus dikeringkan dari air pencuci dengan menggunakan gas nitrogen agar tidak ada air yang ikut terbawa ke dalam proses. 4. Penyimpanan Sementara Metil Format dan Premixing Hidrolisa Tangki penyimpanan sementara (FA-410) menerima metil format dari kolom metil format (AT-360) dan kolom recycle (AT-460). Selanjutnya, dari tangki penyimpanan sementara (FA-410), metil format tersebut dialirkan menuju tangki premixing hidrolisa (FA-510) dengan menggunakan pompa GA-411. Di dalam tangki premixing hidrolisa (FA-510), metil format dicampur dengan air yang sebagian besar berasal dari tangki kondensat (FA-950) yang dialirkan ke FA-510 menggunakan pompa GA-955. Aliran bahan-bahan mentah yang masuk

69


ke dalam tangki diatur sehingga perbandingan berat antara metil format dengan air dapat dijaga tetap sebesar 70/30 %-berat. Air yang digunakan untuk proses hidrolisa ini juga diperoleh dari distilat kolom asam kedua (AT-760) setelah melalui heat recovery condensate tank (AP-750). Distilat tersebut berupa air yang mengandung sedikit asam formiat. Asam formiat dalam jumlah sedikit berfungsi sebagai autokatalis dalam reaksi hidrolisis metil format. Tanki premixing hidrolisa beroperasi pada tekanan 0,5 0,9 bar. Tekanan di dalam tangki premixing hidrolisa (FA-510) dijaga konstan dengan

mengkondensasikan kelebihan uap menggunakan kondensor AG-512. Aliran keluaran tangki premixing hidrolisa (FA-510) ditekan dengan menggunakan pompa GA-541 hingga mencapai tekanan 8 bar dan dipanaskan dengan menggunakan preheater AB-542 hingga 85 - 95oC sebelum masuk ke dalam reaktor hidrolisa pertama (AP-545). 5. Hidrolisa Metil Format Sistem reaktor hidrolisa terdiri dari dua reaktor PFR yang disusun secara seri (AP-545 dan AP-546). Kedua reaktor ini beroperasi pada tekanan 8 bar dan temperatur 85 95oC untuk AP-545 dan 115-130 oC untuk AP-546. Reaktor AP 545 dilengkapi dengan jaket berpemanas u

Documents

Laporan Praktik Kerja Industri