Aplikasi Kesetimbangan Kimia dalam Industri

Dalam dunia industri, kesetimbangan kimia banyak dipergunakan khususnya dalam pembuatan gas maupun produk-produk industri lainnya. Proses Haber, merupakan proses pembuatan amoniak dari gas Nitrogen dan Hidrogen.

N2 + 3 H2 ⇄ 2 NH3 ΔH = -22.13 kkal

Persamaan ini mengindikasikan bahwa 2 mol amoniak terbentuk dari 1 mol gas N2 dan 3 mol gas H2, dari persamaan ini juga mengindikasikan bahwa reaksi adalah eksoterm, sehingga amoniak akan terbentuk dengan baik pada suhu rendah. Namun pada suhu rendah reaksi berjalan lambat. Usaha untuk meningkatkan jumlah dengan kecepatan yang cukup dilakukan dengan mengatur tekanan dan suhu dan menambahkan katalisator.

Untuk proses yang optimal didapat dengan mengatur suhu sebesar 500ºC dan dengan tekanan 350 atm, dengan kondisi ini didapatkan produk amoniak sebesar 30%.

Proses Kontak

Proses kontak dipergunakan oleh industri untuk memproduksi asam sulfat. Proses berlangsung dalam dua tahap reaksi.

Tahap pertama, pembentukan gas belerang trioksida:
2SO2(g) + O2(g) ⇄ 2 SO3(g) ΔH = -94.97 kkal

dilanjutkan dengan melarutkan gas belerang trioksida ke dalam air, sesuai dengan reaksi:
SO3(g) + H2O(g) ⇄ H2SO4 (l)

Belerang trioksida merupakan produk yang vital sebagai bahan pembentuk asam sulfat. Dari persamaan reaksi di atas diketahui reaksi bersifat eksoterm. Reaksi lebih baik berlangsung pada suhu rendah, namun reaksi ini berjalan sangat lambat. Untuk mempercepat reaksi pembentukan belerang trioksida dipergunakan katalisator Vanadium oksida (V2O5) dan berlangsung pada suhu 400ºC.

Dalam industri makanan, reaksi kesetimbangan juga berlangsung, seperti pada pembuatan tape, dan minuman beralkohol, perhatikan bagan 9.12.

 

Pada prinsipnya yang dipergunakan adalah ragi atau jamur, selanjutnya ragi menghasilkan enzim pembongkar karbohidrat membentuk molekul kecil glukosa dan fruktosa. Namun dalam prosesnya juga dihasilkan senyawa-senyawa lain seperti alkohol, aldehid yang menyebabkan aroma minuman atau tape menjadi harum. Selain itu enzim juga dapat mengoksidasi secara sempurna dan dihasilkan asam-asam karboksilat. Sehingga kita juga rasakan tape yang terasa asam. Jika kita coba mencermati, maka kita dapat menemukan bahan makanan atau bumbu masak yang lain yang merupakan produk hasil dari reaksi kesetimbangan dan juga zat-zat yang berfungsi sebagai katalisator.